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Dokumentenidentifikation DE102006005054A1 16.08.2007
Titel Verfahren zum höhengenauen Fräsen von Schwerbetonsteinen
Anmelder SFH Maschinen- und Anlagenservice für Betonsteinindustrie GmbH, 56575 Weißenthurm, DE
Erfinder Parsch, Egon, 56575 Weißenthurm, DE
DE-Anmeldedatum 03.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006005054
Offenlegungstag 16.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse B28D 1/18(2006.01)A, F, I, 20060203, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B28B 11/08(2006.01)A, L, I, 20060203, B, H, DE   B28B 3/02(2006.01)A, L, I, 20060203, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum höhengenauen Fräsen von Schwerbetonsteinen (3), insbesondere solchen mit Zuschlagstoffen grober Körnung bis etwa 15 mm Kornstärke. Erfindungswesentlich ist hier das Zusammenwirken eines Betonsteinfertigers (1) mit einer Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine (2), wobei insbesondere eine spezielle Steinhöhen-Geometrie, d. h. die Erzeugung einer schiefen Ebene auf der Steinoberfläche durch entsprechend ausgelegte Auflast-Druckstücke (12) die Voraussetzung für das in sehr engen Toleranzgrenzen fräsende wirtschaftlich Finishing auf der Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine (2) ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum höhengenauen Fräsen von Schwerbetonsteinen, insbesondere solchen mit Zuschlagstoffen grober Körnung bis etwa 15 mm Kornstärke.

Bei der Fertigung und dem Finishing (Fräsen) von Leichtbetonsteinen ist der Stand der Technik durch die maschinellen Ausrüstungen und den dadurch vorgegebenen Fertigungsschritten gemäß GM 20 2005 009 067 und GM 20 2005 009 068 vorgegeben. Diese Art der Fertigung könnte so nur unter Inkaufnahme von schwerwiegenden Nachteilen für die Fertigung von Schwerbetonsteinen übernommen werden, ist doch die Konsistenz von Schwerbetonsteinen durch massivere Verdichtung eine ganz andere als bei Leichtbetonsteinen wie auch die Zuschlagstoffe in ihrer Körnung weitaus voluminöser sind- 15 mm und mehr- als es bei Leichtbetonsteinen der Fall ist. Als bedeutender Nachteil bei der Fertigung von Schwerbetonsteinen unter Anwendung d.St.d.T würde ein erheblich größerer und damit schnellerer Verschleiß (Standzeitminderung) der Fräswerkzeuge eintreten, was die Wirtschaftlichkeit der so durchgeführten Fertigung erheblich mindern würde, da die Fräser in der Anschaffung sehr teuer sind.

Würden Schwerbetonsteine mit den Mitteln der o.a. Fertigungsweise produziert, so läge der Nachteil nicht nur bei den höheren Werkzeugkosten durch deren exorbitanten Verschleiß, vielmehr auch bei einem erhöhten Ausschuss der produzierten Güter, der Schwerbetonsteine selbst, bei denen es durch den größeren Druck der Fräser unvermeidlich zu Ausbrüchen an den Randzonen derselben kommen würde.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches Verfahren zur Fertigung von Schwerbetonsteinen zu finden, bei dem die oben angeführten Nachteile vermieden werden, d.h., kein erhöhter Fräserverschleiß und kein Ausbrechen der äußeren Ränder an den Schwerbetonsteinen auftreten wird.

Dies wird erreicht durch das optimale Zusammenwirken zweier Vorrichtungen zur Herstellung von Schwerbetonsteinen, insbesondere solchen mit hoher Steinhöhengenauigkeit in einem derart ausgerichteten, an sich bekannten Betonsteinfertiger, im Wesentlichen beinhaltend eine Steinform, eine Auflast, eine Fertigungsunterlage/Brett und mit einer das erfinderische Verfahren bedingenden neuen Steinhöhengeometrie und nachfolgend einer auch an sich bekannten Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine, einen Werkzeugträger mit Fräskopf aufweisend, und an diesem angeordnet, mindestens 2, vertikal übereinander oder hintereinander angeordnete, in unterschiedlichen horizontalen Eingriffsebenen auf die Schräge der Schwerbetonsteinoberfläche wirksam setzbare Vor- und Nachfräswerkzeuge, wobei in wesentlich ausgestaltender Weise die neue Steinhöhengeometrie im Steinfertiger durch die spezielle Ausformung der Auflast-Druckstücke, die an ihrer Unterseite eine nach der Steinaußenseite abfallende Schräge aufweisen, erzielt wird und solcherart beim Finishing in der an sich bekannten Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine die Fräswerkzeuge, jede derselben nur in einem Teilbereich der Steinoberfläche, wirksam gesetzt werden.

Neben den schon angezogenen Vorteilen gegenüber der Nachteilsbeschreibung aus dem St.d.T., wie Werkzeugverschleißminderung und Ausschussreduzierung soll auch noch die solchermaßen durch das erfinderische Verfahren ermöglichte höhere Vorschubgeschwindigkeit der Fräser angeführt werden, trägt sie doch auch im Gesamtbild zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit bei.

Aus dem Zusammenfallen der auf eine präzise Höhengenauigkeit ausgerichteten erfinderischen Merkmale der angezogenen, an sich bekannten Maschinen wird durch das neue Merkmal der schrägen Unterseite der Auflast-Druckstücke eine optimale Höhengleichheit aller gefertigten Schwerbetonsteine erzielt. Es ist aber nicht notwendigerweise ein Steinfertiger mit der seiner Konstruktion gemäßen speziellen auf eine gewisse Höhengenauigkeit abgestimmten Abschaltung der Vibration erforderlich, um eine in Grenzen tolerierbare Höhengenauigkeit der Schwerbetonsteine zu erzielen, wenn denn das wesentliche erfinderische Merkmal an den Unterseiten der Auflast-Druckstücke Anwendung findet, also auch bei sonstigen handelsüblichen Betonsteinfertigern.

Das erfinderische Verfahren schließt natürlich auch seinen Einsatz bei Leichtbetonsteinen nicht aus, wenn es die Härte und Dichte der Zuschlagstoffe erforderlich machen.

Aus Praxisversuchen resultierend, ergab sich ein optimaler Schrägungswinkel von 4° bis 7° bei den Auflast-Druckstücken.

Nach einer anderen Variante des erfinderischen Verfahrens weist die Steinhöhengeometrie in ihrer Ausformung der Auflast-Druckstücke an deren im Wesentlichen ebenen Unterseite eine sich nach unten erstreckende schräge Nase auf, wobei die Vorteile dieser Ausführungsform denen der Vorbeschriebenen ähnlich sind.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Es zeigen

1 Schemabild mit Teilschnitt eines konventionellen, handelsüblichen Betonsteinfertigers für Leicht- und Schwerbetonsteine

2 Schemabild mit Teilschnitt eines Betonsteinfertigers gemäß GM 20 2005 009 067

3 Seitenansicht der Ausformungen der Auflast-Druckstücke mit darunter angeordneten, entsprechenden Konfigurationen der Betonsteinquerschnitte

4 Ausschnitt der erfindungswesentlichen Anordnung der Fräser in der Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine gemäß GM 20 2005 009 068

1 zeigt das Schemabild mit Teilschnitt eines konventionellen, handelsüblichen Betonsteinfertigers 21 mit Steinform 24, Auflast 25, Fertigungsunterlage/Brett 26, Laufschiene 22 für den Füllwagen und Endschalter 23 bei Erreichen der Steinhöhe. Die nur durch das Maß der Verdichtung vorgegebene Steinhöhe führt zu erheblichen Abweichungen vom Sollmaß, und was erheblich kontraproduktiv ist, zu größeren Abweichungen der Steinhöhen untereinander, sowohl innerhalb eines Fertigungssatzes wie noch in vermehrtem Ausmaß von Satz zu Satz.

2 zeigt das Schemabild mit Teilschnitt eines Betonsteinfertigers 1 gemäß GM 20 2005 009 067 mit Steinform 4, Auflast 5, Fertigungsunterlage/Brett 6 und Vibrationsabschaltung 7 bei erreichter Steinhöhe.

Die charakteristischen Merkmale dieser Fertigung, deren Vorteile in einer gewissen Reduzierung der Höhentoleranzen ihren Niederschlag finden, sind im Wesentlichen dadurch gegeben, dass eine von der Fertigungsunterlage unabhängige Stein-Höhenabschaltung erzielt wird.

Eine weitere entscheidende Toleranzreduzierung bis nahe 0 wird nun erfindungsgemäß durch das Zusammenwirken eines Betonsteinfertigers, im Idealfalle nach GM 20 2005 009 67, mit der Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine 2 nach GM 20 2005 009 068 erzielt, indem nämlich im Betonsteinfertiger 1 durch die spezielle Steinhöhengeomtrie erst die Voraussetzung für die toleranzgeringe Endbearbeitung (Finishing) auf der Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine 2 erzielt wird. Gemäß 3 ist im Vergleich die Unterseite 28 des Auflast-Druckstückes 27 eben, wohingegen nach der erfindungsgemäßen Konzeption die die Unterseite 13 des Auflastdruckstückes 12 eine Schräge 14 aufweist. In eine Variante ist am Auflast-Druckstück 12' eine Unterseite 13' mit einer nach unten weisenden schrägen Nase 15 ausgebildet. Die solcherart erzeugten Steinoberflächen der Schwerbetonsteine 3 mit Steinaußenseiten 3' entsprechen den in 3 darüber angeordneten Auflast-Druckstücken 27, 12 und 12', wobei die Schneidenebene 18 mit dem Endmaß der Schwerbetonsteine 3 identisch ist.

In 4 ist nun ein Ausschnitt der Betonoberflächen-Bearbeitungsmaschine 2 mit einem in der Fig. nicht komplett eingezeichneten Werkzeugträger 8 dargestellt, der einen Fräskopf 9 mit hintereinander oder nach der GM 20 2005 übereinander angeordneten Vor- und Nachfräswerkzeuge 10, 11 aufweist, die solcherart in den Schneideebenen 17 und 18 wirksam gesetzt werden. So nun entfalten die auf dem Betonsteinfertiger hergestellten Schwerbetonsteine 3 mit ihren schrägen Oberflächen 14 ihre vorteilhaften Wirkungen hinsichtlich wesentlich reduziertem Fräserverschleiß, wobei darauf hingewiesen wird, dass die Fräser sehr teuer sind. Weiterhin wird die Gefahr des Kantenbruches der Schwerbetonsteine gemindert, wie auch mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit gefräst werden kann, was wiederum eine Kostensenkung bei der Steinfertigung nach sich zieht und die hohe Wirtschaftlichkeit des erfinderischen Verfahrens noch deutlicher macht.

1
Vorrichtung/Betonsteinfertiger
2
Vorrichtung/Steinoberfächen-Bearbeitungsmaschine
3
Schwerbetonstein
3'
Steinaußenseite
4
Betonsteinform
5
Auflast
6
Fertigungsunterlage/Brett
7
Vibrationsabschaltung bei erreichter Steinhöhe
8
Werkzeugträger
9
Fräskopf
10
Vorfräswerkzeug
11
Nachfräswerkzeug
12
Auflastdruckstück
12'
Auflastdruckstück
13
Unterseite von 12
13'
Unterseite von 12'
14
Schräge an 13
15
Schräge Nase an 13'
16
17
Schneidenebene
18
Schneidenebene
19
20
21
Betonsteinfertiger handelsüblicher Art
22
Laufschiene Füllwagen
23
Endschalter Steinhöhe
24
Betonsteinform
25
Auflast
26
Fertigungsunterlage/Brett
27
Auflast-Druckstück
28
Ebene Unterseite von 27


Anspruch[de]
Verfahren zum höhengenauen Fräsen von Schwerbetonsteinen, insbesondere solchen mit Zuschlagstoffen grober Körnung bis etwa 15 mm Kornstärke, gekennzeichnet durch das optimale Zusammenwirken zweier Vorrichtungen (1, 2) zur Herstellung von Schwerbetonsteinen (3), insbesondere solchen mit hoher Steinhöhengenauigkeit in einem derart ausgerichteten, an sich bekannten Betonsteinfertiger (1)/GM 20 2005 009 067, im Wesentlichen beinhaltend eine Steinform (4), eine Auflast (5), eine Fertigungsunterlage/Brett (6) und eine bei Erreichen der ein Übermaß beinhaltenden Steinhöhe abschaltende Vibration (7) sowie eine das erfinderische Verfahren bedingende neue Steinhöhengeometrie und nachfolgend eine an sich bekannte Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine (2)/GM 20 2005 009 068, einen Werkzeugträger (8) mit Fräskopf (9) aufweisend, und an diesem angeordnet, mindestens 2, vertikal übereinander oder hintereinander angeordnete, in unterschiedlichen horizontalen Eingriffsebenen wirksam setzbare Vor- und Nachfräswerkzeuge (10, 11). Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die neue Steinhöhengeometrie im Betonsteinfertiger (1) durch die spezielle Ausformung der Auflastdruckstücke (12), die an ihrer Unterseite (13) eine nach der Steinaußenseite (3') abfallende Schräge (14) aufweisen, erzielt wird und solcherart beim Finishing in der an sich bekannten Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine (2) die Fräswerkzeuge (10, 11), jede derselben nur in einem Teilbereich der Steinoberfläche, wirksam gesetzt werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägungswinkel an der Unterseite (13) der Auflast-Druckstücke (12) 4° bis 7° beträgt. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die neue Steinhöhengeometrie im Betonsteinfertiger (1) durch die spezielle Ausformung der Auflastdruck- stücke (12'), die an ihrer im Wesentlichen ebenen Unterseite (13') eine sich nach unten er- streckende schräge Nase (15) aufweisen, erzielt wird und solcherart beim Finishing in der an sich bekannten Steinoberflächen-Bearbeitungsmaschine (2) die Fräswerkzeuge (10, 11), jede derselben nur in einem Teilbereich der Steinoberfläche, wirksam gesetzt werden.






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