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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden verschiedener
Materialien, wie etwa Marmor, Keramik, Terrakotta, Sandstein, Glas und Ähnlichem, zu
Mosaiksteinchen.
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Der Begriff "Platte" wird im Verlauf der Beschreibung der Einfachheit halber verwendet,
wobei der Begriff hier eine Platte aus einem beliebigen der oben aufgeführten
Materialien bezeichnet.
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Gegenwärtig handelsübliche Maschinen zum Schneiden von Platten in Mosaiksteinchen
enthalten eine Auflage für die Platte, die unter einer Gruppe sich drehender
kreisförmiger Klingen vorgeschoben wird. Die Platte wird so in eine Vielzahl aneinander
grenzender Streifen geschnitten. Dann wird die Auflage um 90º gedreht und wieder unter den
sich drehenden Klingen angebracht, so dass die Streifen in viereckige Mosaiksteinchen
geschnitten werden.
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Herkömmliche Maschinen weisen aufgrund der Notwendigkeit, die Streifen nach dem
ersten Schnitt vom Ausgang zum Eingang der Maschine zu überführen, um den zweiten
Schnitt im rechten Winkel zu dem ersten auszuführen, einen nicht zufriedenstellenden
Wirkungsgrad auf. Bei diesen herkömmlichen Maschinen fällt eine große Menge an
Ausschuss oder fehlerhaften Mosaiksteinchen an, und zwar insbesondere, wenn die
Platten aus weichem und krümeligen Material bestehen.
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Um diese Nachteile zu überwinden, hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung eine
Maschine entwickelt, die im italienischen Patent 1274815 offenbart ist. Die Besonderheit
der Maschine besteht darin, dass sich die Auflage der Platte drehen kann und einen
Vorwärtshub sowie einen Rückwärtshub ausführt. Bei dem Vorwärtshub wird die Platte
in Streifen geschnitten, die parallel zur Vorschubrichtung der Auflage sind, während
beim Rückwärtshub, der ausgeführt wird, nachdem sich die Auflage um 90º gedreht
wird, die Streifen in viereckige Mosaiksteinchen geschnitten werden.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine zu schaffen, die es
ermöglicht, eine höhere Leistung als bei herkömmlichen Maschinen zu erreichen, und
zwar sowohl unter quantitativem als auch qualitativem Gesichtspunkt.
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Innerhalb des Umfangs dieses Ziels besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine
Maschine zu schaffen, die jedes beliebige Material bearbeiten kann und Mosaiksteinchen
jeder beliebigen Größe schneiden kann, ohne dass es zum Absplittern oder Brechen der
Mosaiksteinchen kommt.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine zu
schaffen, die konstruktiv einfach und kostengünstig ist und den erheblichen
mechanischen Belastungen wiederstehen kann, denen sie während der Arbeit ausgesetzt ist.
Dieses Ziel, diese Aufgaben und andere, die im Folgenden ersichtlich werden, werden
mit der Maschine erreicht, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Maschine gemäß der Erfindung werden aus der
folgenden ausführlichen Beschreibung einer Ausführung derselben ersichtlich, die
lediglich als nicht einschränkendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist,
wobei:
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Fig. 1 eine Ansicht einer Maschine ist, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
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Fig. 2 eine als Schnitt entlang der Ebene II-II in Fig. 1 ausgeführte Draufsicht ist;
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Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Wagens ist, der eine zu schneidende Platte trägt;
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Fig. 4 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Draufsicht auf den Wagen in Fig. 3 ist;
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Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Ebene V-V in Fig. 4 ist; und
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Fig. 6 eine schematische Seitenansicht des Wagens ist.
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Wie unter Bezugnahme auf die oben erläuterten Figuren zu sehen ist, umfasst die
Maschine ein Gestell, das aus vertikalen Pfosten 1 besteht, die in einem oberen Bereich
und einem unteren Bereich durch Rahmen 2 bzw. 3 miteinander verbunden sind.
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Die Stützen 1 sind über den unteren Rahmen 2 durch Querglieder 4 miteinander
verbunden, die die Seiten eines Quadrates bilden, an dem profilierte Elemente 5 befestigt
sind. Die profilierten Elemente haben einen C-förmigen Querschnitt, der zur Innenseite
des Quadrates hin offen ist, das durch die profilierten Elemente begrenzt wird.
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Die Querelemente 4 tragen starr eine Struktur, die allgemein mit dem Bezugszeichen 6
gekennzeichnet ist und innerhalb des Quadrates liegt, das durch die profilierten
Elemente 5 gebildet wird. Die Struktur 6 trägt einen quadratischen Hilfsrahmen 7, an
dessen Seiten profilierte Elemente 8 von außen befestigt sind, wobei die profilierten
Elemente 8 einen C-förmigen Querschnitt haben, der nach außen, d. h. zu den profilierten
Elementen 5 hin, offen ist.
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Die Seiten der Quadrate, die durch die profilierten Elemente 5 und 8 gebildet werden,
sind parallel und koplanar zueinander, so dass letztere die Schienen zum Gleiten einer
Gruppe von vier Wägen 9, 10, 11 und 12 bilden.
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Die Wägen 9, 10, 11 und 12 werden auf den Schienen 5 und 8 durch eine
Bewegungseinheit geschoben, die allgemein mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichnet ist und
aus einer Trommel 14 besteht, die drehbar um eine vertikale Achse A an dem Rahmen
2 gelagert ist.
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Ein Zahnkranz 15 ist drehbar starr mit der Trommel 14 verbunden, und ein Ritzel 16 ist
damit in Eingriff. Das Ritzel 16 ist auf eine vertikale Welle 17 gekeilt, die in dem Rahmen
2 gelagert ist, und auf die des Weiteren ein Kettenrad 18 gekeilt ist, wobei eine Kette 19
mit dem Kettenrad in Eingriff ist und von einem Getriebemotor 20 angetrieben wird, der
an dem Gestell angebracht ist.
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Vier Öffnungen sind in der Trommel 14 an der Oberseite ausgebildet, wobei die Zylinder
21 einer entsprechenden Anzahl von Hydraulikkolben durch die Öffnungen eingeführt
sind und die Kolben von der Innenseite zur Außenseite der Trommel 14 vorstehen. Jeder
Zylinder 21 ist in Halterungen 22 gelagert, die an der Außenseite der Trommel 14
angeschweißt sind, und weist einen Schaft 23 auf, der zur Seite eines entsprechenden
Arms 24 vorsteht, der sich auslegerartig von der Oberseite der Trommel 14 aus
erstreckt. Die Arme 24 bilden eine Art Kreuz, und Gleitführungen 25 sind daran für
entsprechende Gleitblöcke 26 befestigt, die gelenkig mit den Enden der Schafte 23 der
Kolben verbunden sind.
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Die Wägen 9-12 werden von den Gleitblöcken 26 so getragen, dass sie sich um
vertikale Achsen herum drehen können.
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Jeder Wagen 9-12 umfasst, wie deutlicher in Fig. 3, 4 und 5 zu sehen ist, eine
quadratische Basis 27, von der ein Zapfen 28 zur gelenkigen Anbringung in dem
entsprechenden Gleitblock 26 vorsteht.
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Sätze von Walzen 29 sind an den Seiten der Basis 27 so angebracht, dass sie
auslegerartig vorstehen, wobei ihre Abmessungen so sind, dass sie gleitend mit den
profilierten Elementen 5 und 8 in Eingriff kommen. Vier Stützen 30 sind über der Basis 27 an
den Ecken befestigt und tragen eine Plattform 31, die die zu schneidenden Platten trägt.
Die Plattform 31 umfasst einen Sitz zum Aufnehmen einer Platte B, der durch eine
Plattenhalteoberfläche 32, durch zwei parallele Längswände 33 und eine Querwand 34
gebildet wird, die die Längswände 33 an einem Ende verbindet. Die Wände 33 und 34
sowie die Halteoberfläche 32 werden durch Querschlitze 35 und Längsschlitze 36
beeinflusst, die senkrecht zueinander sind und dazu dienen, den Durchgang der
Schneidklingen zu ermöglichen, wie dies weiter unten ersichtlich wird.
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Führungsbuchsen 37 für ein Paar paralleler Stäbe 38 sind unterhalb der Plattform 33
starr mit der Basis 27 verbunden. Die Stäbe sind senkrecht zu der Wand 34 und sind an
der Seite, die am weitesten von der Wand 34 entfernt ist, durch ein Querglied 39
verbunden.
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Das Querglied 39 kann in den Buchsen 37 mit einem Hydraulikkolben betätigt werden,
dessen Zylinder unterhalb der Plattform 31 an der Basis 27 befestigt ist und dessen
Schaft starr mit dem Querglied verbunden ist. Eine Vielzahl von Fingern 42 steht von der
Oberkante des Quergliedes 39 vor, und sie sind im rechten Winkel parallel zu den Stäben
38 gebogen und durch Zwischenräume getrennt, die auf die Längsschlitze 36
ausgerichtet sind, um den Durchgang der Schneidelemente zu gestatten. Die Finger 42
bilden einen Drücker, der dazu dient, eine Platte B, die in dem Sitz aufgenommen ist, der
durch die Wände 33 und 34 gebildet wird, an der gegenüberliegenden Querwand 34 zu
fixieren. Um die Platten B zu schneiden, sind zwei Scheideinheiten 43 und 44
vorhanden, die über der Bewegungsebene der Wägen 9-12 angeordnet sind. Jede Einheit
umfasst ein Schneidelement, das aus einer Anordnung kreisförmiger Klingen 45, 46
besteht, die auf eine horizontale Welle 47, 48 gekeilt sind, die radial von der Drehachse A
der Trommel 14 vorsteht. Die Welle 47 der Anordnung von Klingen der Schneideinheit
43 ist entlang einer Achse C ausgerichtet, die senkrecht zu einer Seite der Schienen 5,
8 ist und die Achse A schneidet, während die Welle 48 der Anordnung von Klingen der
zweiten Schneideinheit 44 entlang einer Achse D ausgerichtet ist, die in Bezug auf die
vorangehende Achse C um 90º gedreht ist. Daher sind in der Praxis die zwei Wellen 47,
48 der zwei Einheiten 43, 44 wie auch die entsprechenden Anordnungen von Klingen 45
und 46 senkrecht zueinander.
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Die Wellen 47 und 48 werden von entsprechenden Trägern 49 und 50 getragen, die an
den Rahmen 5 und 7 in einer Höhe befestigt sind, in der die kreisförmigen Klingen 45,
46 mit ihrer Unterkante im Wesentlichen die Halteoberfläche 32 für die Platte B
tangieren.
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Entsprechende Riemenscheiben 51, 52 sind auf die inneren Enden der Wellen 47 und
48 gekeilt, und Treibriemen 53, 54 sind auf die Riemenscheiben gewickelt, wobei die
Riemen ihre Bewegung von Elektromotoren 55, 56 erhalten, die an Halterungen
angebracht sind, die starr mit dem Gestell 1 verbunden sind.
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Die Anordnungen von Klingen 45, 46 werden durch eine Kühlflüssigkeit, die über
entsprechend gerichtete Düsen zugeführt wird, auf der Betriebstemperatur gehalten. Um zu
verhindern, dass die Flüssigkeit in die Umgebung verspritzt wird, ist jede Anordnung von
sich drehenden Klingen durch eine darüber liegende Haube 57, 58 geschützt.
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Die Funktion der Maschine wird im Folgenden beschrieben, indem den Bewegungen
einer Platte B gefolgt wird, bis sie vollständig in Mosaiksteinchen geteilt ist.
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Zunächst wird die Platte B, die in Mosaiksteinchen geschnitten werden soll, in dem Sitz
des Wagens angeordnet, der sich an der Position E befindet, die der Schneideinheit 43
zugewandt ist und mit dem Bezugszeichen 10 in Fig. 2 gekennzeichnet ist. Durch die
Drehung der Trommel 14 bewegt sich der Wagen 10, von dem Arm 24 geschoben, in
der Richtung F, bis er die Ecke G erreicht, die durch die Schienen 5 und 8 gebildet wird.
Während dieser Bewegung fährt der entsprechende Kolben 21, 23 aus, um dem Gleiten
des Gleitblocks 26 zu folgen, das durch den Eingriff der Schienen 5, 8 bewirkt wird.
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Wenn der Wagen 10 die Ecke G erreicht hat, wird der Kolben 21, 23 aktiviert, und
zwingt, indem die Rückkehrbewegung des Gleitblocks 26 erzeugt wird, in Kombination
mit der von der Trommel 14 ausgeübten Drehung den Wagen 10, sich in der Richtung H
zu bewegen, bis er die Position I (die Position des Wagens 11 in Fig. 2) erreicht, wobei
der Kolben 21, 23 darüber hinaus weiter ausfährt, bis die Ecke L erreicht ist.
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Wenn die Ecke L passiert wurde, wird der Kolben 21, 23 so aktiviert, dass er einfährt, so
dass sich der Wagen in der Richtung M bewegen kann. Während dieser Bewegung
durchläuft die Platte B die Anordnung sich drehender Klingen 45, die die Platte in
Streifen schneidet, die so breit wie der Zwischenraum zwischen den Klingen sind. Die
Streifen bleiben jedoch zwischen den Fingern 42 und der gegenüberliegenden Wand 34
fixiert.
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Dann erreicht der Wagen nach Abschalten des Kolbens 21, 23 die Ecke N und fährt
dann in der Richtung O weiter. Auch in diesem Segment wird der Kolben 21, 23 aktiviert,
bis der Wagen die Position erreicht, an der Ausrichtung auf die Achse D stattfindet,
wobei der Kolben abgeschaltet wird, bis die Ecke Q erreicht ist. Während dieses Segments
werden die Streifen, die unter der Anordnung von Klingen 46 hindurchlaufen, quer
geschnitten, so dass quadratische Mosaiksteinchen entstehen, die weiter auf der
Oberfläche 32 liegen bleiben. Die Mosaiksteinchen bleiben jedoch aufgrund der Dicke der
Schneidklingen lose und können bei der anschließenden Bewegung von der Ecke Q zu
der Position E, beispielsweise mit Saugelementen entfernt werden, um eine neue Platte
auflegen zu können.
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Die obenstehende Situation, die im Zusammenhang mit einem Wagen beschrieben
wurde, wird nacheinander für alle anderen Wägen wiederholt, so dass bei jeder Drehung
der Trommel 14 vier Platten, die von den Wagen 9-12 getragen werden, geschnitten
werden.
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Eine neue Platte B kann natürlich an jedem beliebigen Punkt auf dem Weg von der Ecke
Q zu der Ecke L aufgelegt werden.
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Es ist anzumerken, dass die äußeren Schienen 5 an den Ecken G, L, N und Q
Ausschnitte 59 aufweisen, durch die die Walzen 29, die an den Außenseiten der Wägen
angeordnet sind, eine Schiene 5 verlassen und mit der benachbarten Schiene 5 in
Eingriff kommen können. Aus dem gleichen Grund sind die inneren Schienen 8 in
Längsrichtung an den Ecken offen, so dass die Walzen 29, die an den Innenseiten der Wägen
angeordnet sind, die Schienen verlassen können. Damit jedoch der Wagen auch
getragen werden kann, wenn sich die inneren Walzen von den entsprechenden Schienen
gelöst haben, stehen L-förmige Verlängerungsflächen 60 auslegerartig von den
Schienen vor, so dass die letzte der Walzen, die die jeweilige innere Schiene verlassen, und
die erste der Walzen, die mit der anschließenden inneren Schiene in Eingriff kommen
müssen, weiter vorübergehend auf den Verlängerungsflächen 60 ruhen.
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Es liegt auf der Hand, dass die beschriebene Erfindung vollständig die gesetzten Ziele
und Aufgaben erreicht. Es ist insbesondere anzumerken, dass beim Schneiden die
Platte und die Streifen stets fixiert bleiben, so dass die Erzeugung von Mosaiksteinchen
gewährleistet ist, die nicht splittern und minimalen Ausschuss verursachen.
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Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung, bei der die Plattform 31 drehbar auf der Basis 27
angebracht ist, so dass sie sich um die Achse 61 dreht.
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An der Seite der Plattform 31 ist eine freie Walze 62 vorhanden, die, indem sie mit dem
Profil eines stationären Nockens 63 in Eingriff kommt, das Neigen der Plattform und
damit das Entleeren der Mosaiksteinchen in einen darunter liegenden Auffangbereich
bewirkt. Der Nocken 63 ist an einem Segment angeordnet, das zwischen den Ecken Q
und G oder G und L liegt, d. h. stromab von dem Bereich, in dem eine neue Platte B auf
den Wagen aufgelegt wird, von dem die Mosaiksteinchen zuvor entfernt worden sind.
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Da wo auf technische Strukturen, die in einem der Ansprüche erwähnt sind,
Bezugszeichen folgen, sind diese Bezugszeichen lediglich zur Verbesserung der Verständlichkeit
der Ansprüche integriert worden, und daher haben diese Bezugszeichen keinerlei
einschränkende Auswirkung auf die Interpretation jedes Elementes, das als Beispiel mit
einem derartigen Bezugszeichen gekennzeichnet ist.