DE19936165C1 - Stone material cutting device has sword and cutting band provided by sliding segments defining sawtooth lubrication gap sections between cutting band and sword providing hydrodynamic sliding bearing - Google Patents
Stone material cutting device has sword and cutting band provided by sliding segments defining sawtooth lubrication gap sections between cutting band and sword providing hydrodynamic sliding bearingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Baumaterial, insbesondere Natur- und Betonstein, sowie quarzhaltigem und quarzreichem Hartgestein mit einem Schwert und einem Schneidgurt, wobei der Schneidgurt mindestens eine dem Schwert zugewandte Fläche und eine dem Schwert abgewandte, Schneidelemente aufweisende Fläche sowie seitliche Flanken aufweist und wobei der Schneidgurt aus mehreren in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert hintereinander angeordneten Gleitsegmenten besteht, mit einer Gleitlagerung des Schneidgurts in dem Schwert. The invention relates to a device for separating Building material, especially natural and concrete stone, as well quartz-containing and quartz-rich hard rock with a sword and a cutting belt, the cutting belt at least one the surface facing the sword and a surface facing away from the sword, Surface with cutting elements and side flanks has and wherein the cutting belt from several in the direction the relative movement of the cutting belt and sword one after the other arranged sliding segments, with a plain bearing of the cutting belt in the sword.
Bekannt sind Trennvorrichtungen zum Trennen von Steinmaterialien, vorzugsweise Weichgestein, oder zementgebundenen Materialien, die im wesentlichen aus einer Antriebseinheit, einem Schneidgurt, an dem eine Anzahl von Diamantschneidelementen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen befestigt sind, und einem Schwert, welches den Schneidgurt führt, bestehen.Separating devices for separating are known Stone materials, preferably soft rock, or cementitious materials, which essentially consist of a Drive unit, a cutting belt on which a number of Diamond cutting elements in regular or irregular Distances are fixed, and a sword, which the Cutting belt leads, exist.
Diese Trennvorrichtungen werden z. B. bei der Rohblockgewinnung oder bei der Herstellung von Rohplatten aus Rohblöcken eingesetzt. Bei den üblicherweise zur Rohblockgewinnung eingesetzten Trennvorrichtungen, läuft der Schneidgurt, wie bei einer Kettensäge, in einer Führungsnut um ein Schwert (EP 0 320 456 B1 und EP 0 773 092 A1). Bei einer anderen bekannten Trennvorrichtung (US 005181503 A) läuft der Gurt um zwei oder mehr Umlenkrollen und wird dort, wo die Zerspanung stattfindet, ebenfalls von einem Schwert mit Führungsnut geführt.These separators are e.g. B. in raw block extraction or in the production of raw panels from raw blocks used. In the usually for raw block extraction used separators, the cutting belt runs like with a chainsaw, in a guide groove around a sword (EP 0 320 456 B1 and EP 0 773 092 A1). Another known one Separating device (US 005181503 A) runs the belt by two or more pulleys and will be where the machining takes place, also from a sword with guide groove guided.
Die vom Schwert auf den Schneidgurt wirkenden Vorschubkräfte sind sehr groß. Zusammen mit dem beim Trennen entstehenden Schleifstaub resultiert daraus an den Kontaktflächen von Schneidgurt und Schwert sowohl am Schwert als auch am Schneidgurt ein großer Verschleiß. Dieses Problem würde in der WO 97/16291 A1 zumindest teilweise dadurch gelöst, dass zwischen Schwert und Schneidgurt eine Gleitlagerung vorgesehen ist, deren Schmiermittel das Kühl- und Spülwasser der Trennvorrichtung ist. Der Schneidgurt ist bei dieser Trenneinrichtung ein Prisma mit annähernd trapezförmigem Querschnitt. Die schmalere Grundfläche und die Seitenflächen des Schneidgurts bilden zusammen mit einer entsprechenden Nut des Schwert ein hydrostatisches Gleitlager. The feed forces exerted by the sword on the cutting belt Are very big. Together with the resulting from the separation This results in grinding dust on the contact surfaces of Cutting belt and sword both on the sword and on the Cutting belt a lot of wear. This problem would arise in the WO 97/16291 A1 at least partially solved by the fact that between Sword and cutting belt a slide bearing is provided whose lubricants the cooling and rinsing water Separator is. The cutting belt is with this Separating device a prism with an approximately trapezoidal shape Cross-section. The narrower base and the side surfaces the cutting belt together with a corresponding groove of the sword a hydrostatic plain bearing.
Nachteilig an dieser Konfiguration ist, dass die Tragfähigkeit dieses Gleitlagers nicht in allen Betriebszuständen ausreicht, um Misch- oder sogar Trockenreibung zwischen Schneidgurt und Schwert ausschließen zu können.The disadvantage of this configuration is that the load capacity this plain bearing is not sufficient in all operating conditions, around mixed or even dry friction between the cutting belt and To exclude sword.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Tragfähigkeit der Gleitlagerung des Schneidgurts in dem Schwert so zu verbessern, dass die unerwünschten Betriebszustände mit Misch- oder Trockenreibung vermieden und der Verschleiß von Schneidgurt und Schwert verringert wird.The present invention is based on the object Load bearing capacity of the cutting belt in the Sword to improve so that the unwanted Operating conditions with mixed or dry friction avoided and the wear of the cutting belt and sword is reduced.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Trennen von Steinmaterialien mit einem Schwert und einem Schneidgurt, wobei der Schneidgurt mindestens eine dem Schwert zugewandte Fläche und eine dem Schwert abgewandte, Schneidelemente aufweisende Fläche sowie seitliche Flanken aufweist, wobei der Schneidgurt aus mehreren in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert hintereinander angeordneten Gleitsegmenten besteht, mit einer Gleitlagerung des Schneidgurts in dem Schwert, wobei der Schmierspalt sägezahnartig durch hintereinander angeordnete, keilförmig verlaufende Schmierspaltabschnitte gebildet ist, deren Keilflächen in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert zueinander schräg gestellt sind und wobei der Schmierspalt als hydrodynamisches Mehrflächengleitlager ausgebildet ist. This object is achieved by a device for separating of stone materials with a sword and a cutting belt, the cutting belt facing at least one of the sword Surface and a cutting element facing away from the sword having surface and side flanks, the Cutting belt from several in the direction of the relative movement of Cutting belt and sword arranged one behind the other Sliding segments exist, with a plain bearing of the Cutting belt in the sword, the lubricating gap sawtooth-like due to the wedge-shaped arrangement extending lubrication gap sections is formed, the Wedge surfaces in the direction of the relative movement of the cutting belt and sword are inclined to each other and the Lubrication gap as a hydrodynamic multi-surface plain bearing is trained.
Dadurch wird die Tragfähigkeit der Gleitlagerung erhöht, so dass der direkte Kontakt zwischen Schwert und Schneidgurt vermieden und der Verschleiß verringert wird.This increases the load-bearing capacity of the plain bearing, so that the direct contact between the sword and the cutting belt avoided and wear is reduced.
Eine Ergänzung sieht vor, dass die Gleitsegmente durch in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert hintereinander auf dem Schwert angeordnete und schräg gestellte Keilflächen gebildet werden und dass die Öffnungsweite der keilförmig verlaufenden Schmierspaltabschnitte zwischen Schneidgurt und Schwert in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert abnimmt, so dass die erfindungsgemäße sägezahnartige Gestaltung des Schmiespalts durch die entsprechende Gestaltung des im Vergleich zu dem Schneidgurt langlebigeren Bauteils erreicht wird. Zusätzlich kann die Schmiermittelzufuhr in den Zonen des Schmierspalts erfolgen, wo der Druck gering ist.An addition provides that the sliding segments by in Direction of the relative movement of the cutting belt and sword arranged one behind the other on the sword and diagonally posed wedge surfaces are formed and that the Opening width of the wedge-shaped Lubrication gap sections between cutting belt and sword in Direction of the relative movement of the cutting belt and sword decreases, so that the sawtooth-like Design of the forging gap through the appropriate design of the component that is more durable than the cutting belt is achieved. In addition, the lubricant supply in the Zones of the lubrication gap occur where the pressure is low.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Gleitsegmente durch in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert hintereinander auf dem Schneidgurt angeordnete und schräg gestellte Keilflächen gebildet und nimmt die Öffnungsweite der keilförmig verlaufenden Schmierspaltabschnitte entgegen der Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert ab, so dass die erforderliche Formgebung des Schmierspalts einfach und kostengünstig erfolgt. Außerdem können bei dieser Ausgestaltung bereits vorhandene Trennvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Gleitlagerung nachgerüstet werden.In another embodiment of the invention, the Sliding segments by in the direction of the relative movement of Cutting belt and sword in a row on the cutting belt arranged and inclined wedge surfaces formed and takes the opening width of the wedge-shaped Lubrication gap sections against the direction of Relative movement of the cutting belt and sword, so that the required shape of the lubrication gap simple and done inexpensively. You can also use this Design already existing separation devices with the slide bearing according to the invention are retrofitted.
In Ergänzung der Erfindung entspricht der Abstand der Gleitsegmente voneinander dem Abstand der Schneidelemente voneinander, so dass die in Schnittrichtung periodisch an- und abschwellende Tragfähigkeit der Gleitlagerung mit den zwischen Schneidelement und zu trennendem Stein auftretenden Kräften übereinstimmt. In addition to the invention, the distance corresponds to Sliding segments from each other the distance of the cutting elements from each other, so that the cut on and off periodically declining load bearing capacity of the plain bearing with the between Cutting element and forces to be cut stone matches.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstände der Gleitsegmente voneinander verschieden, so dass die Erregung der Trennvorrichtung im Bereich von Eigenresonanzen vermieden wird.The distances are in a further embodiment of the invention of the sliding segments are different from each other, so that the Excitation of the separation device in the area of natural resonances is avoided.
Außerdem ist vorgesehen, dass die Gleitlagerung eine hydrodynamische Gleitlagerung ist, so dass mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit auch die Tragfähigkeit zunimmt.It is also provided that the plain bearing a is hydrodynamic plain bearing, so with increasing Cutting speed also increases the load capacity.
In Ergänzung der Erfindung wird dem Schmiermittel zusätzlich ein hydrostatischer Druck überlagert, so dass bei allen Betriebszuständen der Kontakt zwischen Schwert und Schneidgurt vermieden wird.In addition to the invention, the lubricant is added a hydrostatic pressure is superimposed so that at all Operating conditions of the contact between the sword and the cutting belt is avoided.
Bei einer anderen Ausgestaltung erfolgt die Schmiermittelzufuhr zu dem Gleitlager durch das Schwert, so dass die Schmiermittelzufuhr zuverlässig gewährleistet ist.In another embodiment, the Lubricant supply to the slide bearing through the sword, see above that the supply of lubricant is reliably guaranteed.
Die Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird zusätzlich unterstützt durch Nuten in den Flanken des Schneidgurts, die jeweils in einem Schmierspalt eines Gleitsegments beginnen und, in Richtung der Relativbewegung von Schneidgurt und Schwert gesehen, vor einem Schneidelement enden, so dass das Spül- und Kühlwasser gezielt und wirkungsvoll an die Wirkstelle zwischen Werkzeug und Werkstück gelangt. The solution to the problem mentioned above is additional supported by grooves in the flanks of the cutting belt that each start in a lubrication gap of a sliding segment and, in the direction of the relative movement of the cutting belt and Sword seen, end in front of a cutting element, so that Rinse and cooling water targeted and effective to the Effective point between the tool and the workpiece.
Bei einer Variante ist vorgesehen, dass die Nuten gekrümmt sind, so dass der Transport des Spül- und Kühlwassers zu den Schneidelementen verbessert wird.In one variant it is provided that the grooves are curved are so that the transport of the rinsing and cooling water to the Cutting elements is improved.
Bei einer weiteren Ergänzung ist das Schwert einseitig eingespannt, so dass auch Steinblöcke bearbeitet werden können, die länger als das Schwert sind.In another addition, the sword is one-sided clamped so that stone blocks are also processed that are longer than the sword.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Schwert beidseitig eingespannt ist, so dass die Führung des Schwerts verbessert wird.An embodiment of the invention provides that the sword is clamped on both sides, so that the guide of the sword is improved.
In Ergänzung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schwert vorgespannt ist, so dass die Qualität des Schnittes weiter verbessert wird.In addition to the invention it can be provided that the Sword is biased so that the quality of the cut is further improved.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the Invention are the following description, the drawing and removable from the claims.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the subject of the invention is in shown in the drawing and described in more detail below. Show it:
Fig. 1: eine Seitenansicht des Schneidgurts; Fig. 1 is a side view of the Schneidgurts;
Fig. 2: eine Draufsicht des Schneidgurts; FIG. 2 is a plan view of Schneidgurts;
Fig. 3: einen Schnitt entlang der Linie A-A durch den Schneidgurt mit einem Schwert; Fig. 3 shows a section along the line AA through the Schneidgurt with a sword;
Fig. 4: einen weiteren Schnitt durch eine andere Ausführungsform von Schneidgurt und Schwert; und FIG. 4 is a further section through another embodiment of Schneidgurt and sword; and
Fig. 5: ein Detail der erfindungsgemäßen Gleitlagerung. FIG. 5: a detail of the sliding bearing according to the invention.
In Fig. 1 ist die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidgurts 1 dargestellt. An der Unterseite des Schneidgurts 1 sind Schneidelemente 2 erkennbar. Diese Schneidelemente 2 sind mit einem innerhalb des Schneidgurts 1 verlaufenden Band 3 verbunden. Anstelle eines Bandes 3 kann auch ein Seil verwandt werden. Im folgenden wird der Einfachheit halber einheitlich der Begriff "Band" für eine Band oder eine Seil verwandt. Das Band 3 überträgt die zwischen der nicht dargestellten Antriebseinrichtung des Schneidgurts 1 und den Schneidelelementen 2 auftretenden Zugkräfte, wenn diese im Eingriff mit dem zu trennenden, nicht dargestellten Baumaterial sind. Oberhalb des Bands 3 ist zu erkennen, dass der Schneidgurt 1 in Gleitsegmente 4 unterteilt ist.In Fig. 1 is a side view of a Schneidgurts 1 according to the invention. Cutting elements 2 can be seen on the underside of the cutting belt 1 . These cutting elements 2 are connected to a band 3 running inside the cutting belt 1 . Instead of a band 3 , a rope can also be used. In the following, for the sake of simplicity, the term "band" is used uniformly for a band or a rope. The belt 3 transmits the tensile forces occurring between the drive device of the cutting belt 1, not shown, and the cutting elements 2 , when these are in engagement with the building material, not shown, to be separated. Above the band 3 it can be seen that the cutting belt 1 is divided into sliding segments 4 .
Das in Fig. 5 gezeigte Detail X der Fig. 1 verdeutlicht die Ausgestaltung der Gleitsegmente 4. In Fig. 5 ist deutlich zu erkennen, dass die Gleitsegmente 4 eine Art Sägezahnprofil ausbilden, wobei der zwischen den Gleitsegmenten 4 und dem Schwert 5 vorhandene Schmierspalt 6 entgegen der Schnittrichtung 7 des Schneidgurts 1 kleiner wird. Die Gleitsegmente 4 sind auf der einem Schwert 5 zugewandten Seite an dem Schneidgurt 1 angeformt. Die Gleitsegmente 4 können beispielsweise aus Kunststoff bestehen.The detail X of FIG. 1 shown in FIG. 5 illustrates the configuration of the sliding segments 4 . In Fig. 5 it can be clearly seen that the slip segments 4 form a kind of sawtooth profile, wherein the sword 5 existing lubricating gap 6 opposite to the cutting direction 7 of the Schneidgurts 1 becomes smaller between the slip segments and 4. The sliding segments 4 are formed on the cutting belt 1 on the side facing a sword 5 . The sliding segments 4 can be made of plastic, for example.
In Fig. 1 sind außerdem noch teilweise gekrümmte Nuten 8 erkennbar, die im Bereich der Gleitsegmente 4 beginnen und an der Unterseite des Schneidgurts 1 enden. Diese Nuten 8 haben die Aufgabe, das Kühl- und Spülwasser, welches zunächst als Schmiermittel der Gleitlagerung dient, zu sammeln und gezielt den Schneidelementen 2 zuzuführen. Durch diese Nuten verrin gert sich der Spülwasserbedarf und die Verwirbelungen in der Trennfuge werden reduziert und gezielt genutzt. Damit gelangen weniger abrasive Partikel in die Kontaktzone von Schneidgurt 1 und Schwert 5, so dass deren Verschleiß weiter verringert wird.In Fig. 1 also curved grooves 8 are still partly visible, beginning in the region of the slip segments 4 and terminate at the underside of the Schneidgurts 1. These grooves 8 have the task of collecting the cooling and rinsing water, which initially serves as a lubricant for the plain bearing, and to supply it to the cutting elements 2 in a targeted manner. These grooves reduce the need for flushing water and the turbulence in the joint is reduced and used in a targeted manner. This means that less abrasive particles get into the contact zone of the cutting belt 1 and the sword 5 , so that their wear is further reduced.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schneidgurt 1 dargestellt. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass die Schneidelemente 2 seitlich über den Schneidgurt 1 hinausragen, um ein Freischneiden des Schneidgurts 1 zu gewährleisten.In Fig. 2 a top view is shown of an inventive Schneidgurt. 1 In this view it can be seen that the cutting elements 2 project laterally beyond the Schneidgurt 1, in order to ensure a free cutting the Schneidgurts. 1
In Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A durch den Schneidgurt 1 sowie das dazugehörige Schwert 5 dargestellt. Neben dem Schneidelement 2 und dem Band 3 des Schneidgurts 1 ist zu erkennen, dass die Oberseiten 10 des Schneidgurts 1 schräg aufeinander zulaufen. Das Schwert 5 weist eine ent sprechende Führungsnut 11 auf. Durch das Zusammenwirken von Führungsnut 11 und schrägen Flächen 10 wird der Schneidgurt 1 durch das Schwert 5, bezogen auf die Schnittrichtung 7, seit lich geführt. Um die gewünschte Gleitlagerung des Schneidgurts 1 in der Führungsnut 11 des Schwerts 5 zu erreichen, wird durch eine Ausnehmung, insbesondere eine Bohrung 12 in dem Schwert 5 das nicht dargestellte, als Schmiermittel wirkende Kühl- und Spülwasser zugeführt. Anstelle einer Bohrung 12 kann auch ein beliebig gestalteter Hohlraum die Schmiermittelzufuhr übernehmen. Aufgrund der sägezahnartigen Ausgestaltung der Gleitsegmente 4 des Schneidgurts 1 ergibt sich der in Fig. 5 dargestellte Verlauf des Schmierspalts 6. Dabei ist die Tragfähigkeit der Gleitlagerung dort am höchsten, wo der Schmierspalt 6 am kleinsten ist.In Fig. 3 a section along the line AA through the cutting belt 1 and the associated sword 5 is shown. In addition to the cutting element 2 and the band 3 of the cutting belt 1 , it can be seen that the upper sides 10 of the cutting belt 1 run towards one another at an angle. The sword 5 has a corresponding guide groove 11 . By the interaction of guide groove 11 and sloping surfaces 10 , the cutting belt 1 is guided by the sword 5 , based on the cutting direction 7 , since Lich. To provide the desired sliding bearing of Schneidgurts 1 to reach the sword 5 in the guide groove 11, in particular a bore is formed by a recess, which is not shown in the sword 5 12, supplied as a lubricant acting cooling and rinsing water. Instead of a bore 12 , a cavity of any design can also take over the lubricant supply. Due to the sawtooth-like design of the sliding segments 4 of the cutting belt 1 , the course of the lubricating gap 6 shown in FIG. 5 results. The bearing capacity of the plain bearing is highest where the lubrication gap 6 is smallest.
In Fig. 4 ist ebenfalls ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schneidgurt 1 und ein Schwert 5 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu dem in Fig. 3 dargestellten Gegenstand ist, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Führungsnut 11 in dem Schneidgurt 1 angeordnet ist und das Schwert 5 die dieser Führungsnut entsprechenden schrägen Flächen 10 aufweist. Grundsätzlich ist die Ausgestaltung der Führungsnut 11 und der dementsprechenden schrägen Flächen 10 nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt. Es können sämtliche Formen, die eine Seitenführung des Schneidgurts 1 gewährleisten, zur Anwendung kommen. FIG. 4 also shows a section through a cutting belt 1 according to the invention and a sword 5 . The essential difference from the object shown in FIG. 3 is that in this exemplary embodiment the guide groove 11 is arranged in the cutting belt 1 and the sword 5 has the inclined surfaces 10 corresponding to this guide groove. Basically, the design of the guide groove 11 and the corresponding inclined surfaces 10 is not limited to the examples shown. All shapes that ensure lateral guidance of the cutting belt 1 can be used.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the Features shown can be drawn individually as well also in any combination with each other be essential to the invention.
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Citations (3)
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| US5181503A (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-26 | W. F. Meyers Company, Inc. | Stone slab saw |
| WO1997016291A1 (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-09 | Norton Company | High speed cutting belt |
| EP0773092A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-14 | Benetti Meyers International S.r.l. | Diamond belt for cutting stones |
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1999
- 1999-07-31 DE DE1999136165 patent/DE19936165C1/en not_active Expired - Fee Related
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