Titel: Neuere Steinbearbeitungsmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 275 (S. 481–486)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj275/ar275085

Neuere Steinbearbeitungsmaschinen.

Mit Abbildungen auf Tafel 24.

Die Einführung maschineller Arbeitsverfahren in den Steinbruchsbetrieben von Gesteinsarten massiger Zusammensetzung, wie Marmor, Porphyr, Granit, zum Behufe des Ausbringens von Blöcken und späterer Verarbeitung zu Platten u. dgl. gewährt in jeder Richtung entschiedene Vortheile gegenüber dem bisher üblichen Ausspitzen der Blockform mittels der Spitzhaue.

Es wird nicht nur der Gesteinsblock mit gröſserer Regelmäſsigkeit, Leichtigkeit und Sicherheit aus dem Gebirge zu bringen sein, sondern es wird auch in Folge der schmalen Schnittbreite an Werkstücksmaterial beträchtlich gewonnen und an Arbeitskraft gespart, abgesehen davon, daſs die Handarbeit beinahe vollständig durch Maschinenkraft ersetzt werden kann.

Obwohl die beim Tunnelbaue verwendeten Gesteinsbohrmaschinen mit Druckluft- oder Preſswasserbetrieb auch in dem Steinbruche eingeführt werden könnten, so ist doch ein wirthschaftlicher Vortheil von einer solchen Betriebsweise wegen der hohen Anlagekosten und schon aus dem Grunde kaum zu erhoffen, weil damit der Sprengbetrieb verbunden werden müſste, was wieder die Zuverlässigkeit des Ausbringens verringert.

Hiernach beschränkten sich die maschinellen Hilfsmittel des Steinbruchsbetriebes auf Stoſsbohrer, Handsäge u. dgl., deren Verwendbarkeit durch die örtlichen Verhältnisse nur zu oft behindert ist Umsomehr dürfte daher die Erwähnung und Beschreibung eines neueren Marmorbruches mit maschineller Einrichtung willkommen sein. Die in Fig. 1 dargestellte Anlage bezieht sich nach Revue générale des Machines-outils, 1889 Bd. 3 Nr. 5 * S. 34, bezieh. The Engineering and Mining Journal, 1889 * S. 478, auf den Marmorbruch Traigneaux bei Philippeville, Namour, Belgien, welcher von Léon Wilmart mit Maschinenbetrieb eingerichtet wurde, wobei zu erwähnen ist, daſs ähnliche Werkseinrichtungen in Italien (Carrara, Seravezza), in Bayern (Bioberg), Hannover (Oberkirchen) und in Finnland, Spanien, Tunis und Algier sich vorfinden.

Der Arbeitsgang ist folgender: In jede Ecke des rechteckig auszuschneidenden Gesteinsblockes werden mittels Rohrbohrer Löcher bis zu einer Tiefe gebohrt, welche der künftigen Blockhöhe entspricht. Hierauf werden in zwei gegenüberstehenden Ecklöchern die Standsäulen der Sägemaschine lothrecht eingelegt, deren Rollen, entsprechend dem Sägefortschritte, stetig niedergestellt werden, bis das wagerecht laufende Sägedrahtseil die vorgeschriebene Schnitttiefe ausgeführt hat.

Ist der Block durch zwei oder drei solcher Schnittflächen vom anstehenden |482| Gebirge freigelegt, so wird derselbe mittels Treibkeile von seiner Unterlage abgetrieben und gelöst, so daſs der freigelegte Gesteinsblock bloſs eine unregelmäſsige Bruchfläche aufweist.

Um dieser Bruchfläche eine möglichste Regelmäſsigkeit zu geben und den Block vor dem Springen zu sichern, wird der 3 bis 4m lange und 2m hohe Block, selbstverständlich mit der Längsseite, an das freie Gelände angeordnet.

Die Ecklöcher erhalten natürlich eine derartige Gröſse, daſs sowohl die Standsäulen wie die Seilrollen ungehinderten Platz darin zur Aufstellung finden. Weil aber bei kostbarem Steinmaterial dadurch ein wesentlicher Abbruch der Blockkanten entsteht, so wird diese Einbuſse dadurch abgemindert, daſs entweder zwei sich verschneidende kleinere Löcher neben einander in der Schnittrichtung oder drei dergleichen in Winkelform oder vier in Kreuzform an jeder Blockecke gebohrt werden, wobei die Steinbohrkerne als Werkstücke zu Säulen brauchbare Verwendung finden.

Während das Sägedrahtseil Mittel zur Kraftübertragung und Werkzeug zugleich ist, wird das mit Stahlmessern wirkende Bohrwerk durch ein gewöhnliches Drahtseil bethätigt.

Ursprünglich bestand der von Paul Gay 1880 verwendete Sägedraht aus einem einzelnen Stücke weichen Quadratstahles von 3 bis 7mm Durchmesser, welcher mäſsig verwunden über die erforderlichen Leitrollen geführt, an der Schnittstelle mittels Sand und Wasser wirkt. Weil aber nach erfolgter Abnützung der Drahtkanten die Fortschiebung des Sandes aufhört, so ist man nach vielfachen Versuchen zur Anwendung eines dreidrähtigen Kabels von 3 bis 7mm Durchmesser übergegangen, welches sich gut bewähren soll. Die Verbindung der Kabelenden erfolgt mittels Splieſsung der Stahldrähte auf 1m,5 Länge, wobei die einzelnen Drahtenden bloſs eingebogen und der Bewegungsrichtung entsprechend hakenförmig zurückgelegt werden. Die Leistung wird durch die Stärke der Windung beeinfluſst, weil bei kleiner Steigung oder starker Windung der Drähte, selbst bei auffallender Abnützung des Sägekabels, noch so viel Kerben und Kanten an denselben verbleiben, welche den arbeitenden Sand in der Schnittfurche fortzuleiten vermögen, da nur den scharfen Sandkörnern im Vereine mit dem zuflieſsenden Wasser allein die Arbeitswirkung, dem Sägekabel aber, wie schon erwähnt, die Fortrückung des Sandes zugeschrieben werden kann.

Mit einem Kabelstrange von 180 bis 200m Länge werden, bei 200k täglichem Sandbedarfe, annähernd 40 bis 50qm Schnittfläche in belgischem Marmor geleistet, so daſs auf 1qm Schnittfläche 4 bis 5m Kabelverbrauch bezieh. auf 1m verbrauchte Kabellänge ¼ bis ⅕qm Schnittfläche gerechnet werden können.

Es wiegen 100m laufende Kabellänge von 6, 5½, 5 und 3½mm Durchmesser 16,5, 14,5, 12,5 und 6k,5, deren Grundpreis sich auf 28,0, |483| 28,0, 31,5 und 32,8 M. für 100k stellt, so daſs der Ersatz von 100m Kabellänge ohne Rücksicht auf das verbleibende Altmaterial 4,62 bezieh. 4,06, 3,94 und 3,16 M. kostet, woraus sich die Schnittkosten von 1qm Steinfläche bloſs in Bezug auf den Verschleiſs des Sägekabels mit 0,16 bis 0,25 M. berechnen.

Den über 800mm groſse Seilscheiben laufenden Sägekabeln wird eine secundliche Geschwindigkeit von 4 bis 4m,25 gegeben, je nachdem dieselben im Steinbruche oder auf dem Werkplatze arbeiten, während denselben bei 3 bis 4m Schnittlänge des Blockes ein Quervorschub gegeben wird, der im Granit und Porphyr 20 bis 40 bezieh. im belgischen Marmor 100 bis 120, im weiſsen Marmor 300 und im Tuffstein (pierre d'Euville) bis 500mm in der Stunde betragen kann, wozu für ein einzelnes Sägekabel annähernd 2 Betriebskraft anzunehmen sind.

In der in Fig. 1 Taf. 24 dargestellten Steinbruchsanlage von Traigneaux steht links das Maschinenhaus A, in deren Nähe am Werkplatze mehrere Blocksägen B sich vorfinden. Im Steinbruche ist ein Bohrwerk C und ein Sägewerk D1 und D2 im Betriebe. Dem über Leitrollen E geführten Treibseile F für das Bohrwerk, sowie dem Sägekabel G wird mittels je einer Spannrolle H die erforderliche Spannung gegeben. Die Leitrollenträger E, sowie das Bohrgerüste C werden durch Zugeisen verankert, während an den Standsäulen die nach allen beliebigen Richtungen einstellbaren Rollenlager bequeme Befestigung finden. Eine Kraftwinde J erleichtert den Transport der Gesteinsblöcke.

Thonar's Bohrwerk (Fig. 2 bis 4) besteht aus dem Blechrohre A von 500 bis 700mm Durchmesser und 3m,5 Höhe, an welchem der Stahlschuh B angesetzt und der an seiner Stirnfläche an Stelle der üblichen schwarzen Diamanten mit einer Schmirgel- und Weichmetallmischung ausgesetzt ist. Verschiedene Löcher in der Schuhwandung vermitteln den Durchfluſs des Sand- und Wasserstromes nach dem Bohrkerne.

Das Bohrgerüst besteht aus drei Winkelstützen I, dem Fuſsringe J und der Kopfplatte H, sowie der selbständigen Spurplatte D für die vierkantige Triebwelle C. Diese wird von der Rillenscheibe G bethätigt und treibt mittels eines Mitnehmers T, U (Fig. 4) die Bohrröhre A, welche nur durch ihr Eigengewicht den Bohrdruck ausübt. Leitrollen R an N, O, P vermitteln den Seiltrieb, welcher so bemessen ist, daſs die Bohrröhre 180 minutliche Umdrehungen bei 200 bis 250mm stündlichem Vorschub in belgischem Marmor macht.

Die Bohrröhre wird vermöge eines Halseisens am Mitnehmer T, zweier Drahtseile X, welche am Querstücke W enden und über die Stützrollen Y laufen, durch die Handwinde V auch zeitweise während des Bohrbetriebes aus dem Bohrorte gehoben, um den zwischen der Steinseele und der inneren Rohrwand eingeklemmten Gesteinsbrei auszuspülen. Nach beendetem Bohrvorgange wird die Bohrröhre A sammt Spindel C aus dem Bohrgerüste entfernt und der abgedrückte Steinkern |484| mittels der Winde V ausgehoben. Zum Betriebe eines solchen Bohrwerkes werden 3 bis 3,5 angenommen.

Das Sägewerk für den Steinbruchsbetrieb (Fig. 5) besteht aus zwei getrennten Theilen A und B, welche in die Eckbohrlöcher eingesetzt werden. Die Ausführung A ist aus einem U-Eisenrahmen zusammengesetzt, in welchem das Seilscheibenlager sich führt und vermöge einer selbststeuernden Schraubenspindel nach Maſsgabe des Schnittfortschrittes Höhenverstellung erhält. Am Rahmenkopfe ist das Leitrollenlager und das steuernde Schneckentriebwerk angeordnet. Diese Vorrichtung wird als ein Ganzes in das Bohrloch eingekeilt, während nach der zweiten Bauart B (Fig. 5) die Standsäule, auf welcher sich die Seilscheibe verschiebt und wagerecht dreht, in die geometrische Achse des Bohrloches eingesetzt wird.

Die Verstellung in der Höhenrichtung wird durch ein Rollenkreuz p, p erreicht, welches ebenfalls auf der Standsäule gleitend durch die Steuerspindel mit Handbetrieb niedergestellt wird. Bei dieser Einrichtung sind mindestens zwei Bohrlöcher und verschiedene Leitrollenböcke erforderlich, deshalb erscheint der Einbau viel umständlicher als bei der geschlossenen Bauweise A.

Der Leitrollenbock E (Fig. 6) für das Trieb- und Sägekabel besteht aus einem mittleren Standrohre, welches mittels drei Zugeisen am Boden verankert wird. Der Rollenträger ist nicht nur nach jeder Richtung stellbar, sondern auch jedes Einzellager unabhängig gemacht, so daſs die Rollenebenen in beliebige Schräglagen gebracht werden können. Ebensowohl kann die Leitrolle auf einem Gelenkzapfen an die Spitze des Standrohres angeordnet werden (Fig. 5), wodurch eine gröſsere Freiheit in der Richtungswahl des Seiltriebes erreicht wird.

Der Spannscheibenbock H (Fig. 7) erhält verschiedene Ausgestaltung, je nachdem das Drahtseil über eine stehende oder beliebig schrägliegende Spannrolle unmittelbar oder mit Hilfe von Leitrollen geführt wird. In der Hauptsache ist der Spannbock aus Balken zusammengebaut, wobei a die Schwellen, b die Säulen, c der stellbare Führungsrahmen und d der Rollenwagen bedeuten.

Diese Spannwerke (H Fig. 1) sind selbstverständlich hoch am Steinbruchsrande angeordnet, damit die Drahtseile den Arbeitsplatz nicht behindern.

Die Blocksäge (Fig. 8 bis 10) dient zur Zerlegung der Gesteinsblöcke am Werkplatz. Das Sägegerüst besteht aus vier abgedrehten Standsäulen A von 100mm Durchmesser, welche mit zwei ⊺-Trägerschienen B verbunden einen stehenden Rahmen von 3,35 und 2m,3 Weite und Höhe bilden. An den Säulen gleiten die Lager C für die Seilscheiben D, während diese Lager durch Schraubenspindeln V gleichmäſsig dadurch niedergestellt werden, daſs eine über Rollen R geführte Gliederkette G beide Spindeln gleichzeitig bethätigt.

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Dieser Antrieb wird von der rechtsliegenden Scheibenwelle D mittels Schneckenrad und Stirnradtriebwerk V, E auf die Kettenrolle R übertragen. Von der Leitrollenwelle D1 wird ein kleines Pumpwerk L betrieben, welches das Spülwasser aus der Sammelgrube K in den Behälter H hebt, von wo es der Eingriffsstelle des Sägekabels a zugeleitet wird.

Der auf einem kleinen Rollwagen Q aufgelegte Steinblock wird frei an die neue Schnittstelle angestellt, indem vorher das Sägekabel mittels eines rasch wirkenden Vorgeleges M durch Handbetrieb aus der Schnittfurche ausgehoben wurde.

Die Plattensäge (Fig. 11 bis 14) wirkt mit einer gröſseren Anzahl 3,5 bis 4mm starker Sägekabel, welche mit 4m,5 Geschwindigkeit laufen und 100 bis 120mm Schnitttiefe in der Stunde hervorbringen.

Die Anordnung des Seilzuges ist aus Fig. 13 ersichtlich und leicht verständlich, während das eigentliche Sägewerk (Fig. 11 und 12) in der Bauart etwas von der vorbeschriebenen Blocksägemaschine abweicht.

Die vier Standsäulen a des Maschinengerüstes haben in ihrem mittleren Längstheile den in Fig. 14 dargestellten Querschnitt, in deren seitlichen Langschlitzen die Scheibenlager A gleiten, welche mittels vier Schraubenspindeln gleichzeitige Verstellung erhalten können. Diese Säulen sind auf zwei Längsträger k (Fig. 11) aufgeschraubt, tragen einen Kopfrahmen d, wodurch ein Gerüst von 4,0 bezieh. 3,4 und 1m,7 Länge, Höhe und Tiefe gebildet wird.

Der Abstand der einzelnen Seilscheiben wird der vorgeschriebenen Plattendicke entsprechend mittels Beilagen geregelt und mit je einer durchgehenden Schraube g gesichert.

Weil aber die Seilscheiben dadurch leicht verzogen werden, so hat man diese Anordnung dahin abgeändert, daſs man an Stelle voller Scheiben bloſs Spurkränze verwendet, die man auf eine abgedrehte Trommel in bestimmten Abständen aufschiebt, durch Einlagen hält und mittels eines Längskeiles treibt. Schwierigkeiten bereitet die Erzielung einer gleichmäſsigen Kabelspannung, welche sicher nur dadurch zu erzwingen ist, daſs man jedem einzelnen Sägekabel ein selbständiges Spanngewicht Q (Fig. 13) gibt.

Der Kraftbedarf einer solchen 10 fachen Plattensäge ist zu 4 bis 5 angegeben.

Die Steinplattenschleifmaschine besitzt eine mit 20 minutlichen Umläufen wagerecht kreisende, guſseiserne Scheibe von sechseckiger Auſsenform und 1350mm äuſserem Durchmesser, welche mit 36cylindrischen Schleifstücken ausgesetzt ist.

Je nach dem Zwecke bestehen diese Schleifstücke aus einer Metallschmirgelmasse von entsprechender Mischung und Zusammensetzung, indem Schmirgelsand in ein Metallbad geschüttet und dieses Gemisch in gewünschte Formen abgegossen wird.

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Zum Schleifen von Marmorplatten wird eine Guſseisenschmirgelmasse gebraucht, während Blei-, Zinn-, Antimon-, Messing- und Kupferschmirgelmasse für andere Gesteinsarten verwendet wird.

Die lothrechte, mit Winkelrädern angetriebene Schleifscheibenspindel wird theilweise entlastet und erhält ein Zwischenstück, welches mit doppeltem Universalgelenke an die Antriebspindel und die Schleifscheibe angekuppelt ist, wodurch bei Verrückung des Lagers dieser Zwischenwelle aus der Lothrechten auch eine Verstellung der Schleifscheibe gegen die Marmorplatte nach der Breitseite derselben erreicht wird.

Die auf den Tisch eines Rollenwagens aufgelegte Marmorplatte wird vermöge eines Zahnstangentriebwerkes nach Art der Hobelmaschinen in Hubbewegung versetzt und unter der kreisenden Schleifscheibe hin und her geführt, während durch deren Mittelöffnung ein beständiger Wasserzufluſs unterhalten wird.

Zum Betriebe dieser Plattenschleifmaschine sind 3 bis 4 angenommen.

Die jährliche Leistung des Marmorbruches von Traigneaux ist zu 400cbm nach Maſs geschnittener Platten angegeben, wobei eine Betriebskraft von 30 und eine Belegschaft von 30 Mann und 5 Jungen vorhanden war.

Pr.

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