Steinbearbeitungsmaschinen

Steinbearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung der natürlichen Gesteine für Bauzwecke, im weitern Sinn auch zur Herstellung von Gefäßen, Säulen, Platten, Konsolen, Kugeln u. dgl. aus demselben Material. In den Steinbrüchen stellen Steinstemmmaschinen die Teilungsfugen für die abzulösenden Steinblöcke mittels schnell einstoßender Meißel her. Zur Abtrennung der durch vertikale Schlitze abgeteilten Blöcke bohrt man (s. Gesteinsbohren) an der horizontalen Trennungsfläche Löcher und sprengt die Blöcke mit Keilen ab. Würfel- oder plattenförmige Arbeitsstücke erhält man durch Teilung der Blöcke nach ebenen Flächen mittels der Steinschneidemaschinen. Diese besitzen für sehr weiches Gestein (Serpentin, Alabaster sowie einige Sand- und Kalkarten im bruchfrischen Zustande) eine gezahnte Säge, in der Regel aber ein 4 m langes, 60–70 mm breites und 2–3 mm dickes Kupferblatt (Schwertsäge), einzeln oder zu mehreren in einem Rahmen (Gatter; Gattersteinschneidmaschine) eingespannt, der mittels Schwingen eine Hin- und Herbewegung erhält, während die Schnittstelle mit scharfem Quarzsand, Schmirgel oder hartem Gußeisenschrot und Wasser bestreut wird. Außerdem benutzt man auch Schwertsägen mit Diamantzähnen und Kreissägen, die entweder als glattrandige Scheiben mit Sand oder statt der gewöhnlichen Zähne mit Diamanten verzahnt, oder endlose Bänder wie bei Bandsägen, vielfach aber einfache Eisendrähte oder dreidrähtige Seile (Seilschneidmaschine), die mit Sand etc. zur Wirkung gelangen.

Die zur Weiterbearbeitung der ebenen Steinflächen nach dem Prinzip des Pickens konstruierten Maschinen haben sich nicht brauchbar erwiesen. Man ist deshalb zu der den Metall- und Hobelmaschinen eigentümlichen Anordnung übergegangen und benutzt Steinabricht- und Flachhobelmaschinen, bei denen der auf einem Schlitten befestigte Stein unter feststehenden oder drehen den Meißeln vorbeigeführt wird. Als Meißel dienen Spitzstähle, runde Stahlschneidscheiben, beide oft mit Diamanten. Vielfach bestehen die Schneidscheiben aus stumpfen Kegelscheiben, die, gegen das bewegte Arbeitsstück gepreßt, die Teilchen absprengen (Sprengscheibe). Für einzelne Arbeitszwecke, z. B. bei sehr schweren Steinen, werden die Meißel über den Stein hinwegbewegt. Die Maschine von Anderson besitzt zwei horizontale Walzen, von denen die erstere mit zahlreichen Spitzstählen, die zweite mit Schlichtstählen versehen ist, so daß die Werkzeuge nacheinander schlagartig wie die Picken zur Wirkung gelangen. Zur Erzeugung von Kehlungen oder gesimsartigen Verzierungen benutzt man oft die gewöhnliche Abrichtmaschine mit profilierten Meißeln, aber auch Steinfräs- oder Gesimsmaschinen mit vertikalen Wellen und Fräsköpfen und schneidenden oder stumpfen Werkzeugen, welch letztere mit Sand, also durch Schleifen, zur Wirkung kommen. Bisweilen besitzen diese Maschinen auch nach dem Gesimseprofil geformte Schaber und sind dann den Hobelmaschinen nachgebaut. Bei der Duplexmaschine von Hunter gelangen erst rotierende Werkzeuge mit Stahlschneidscheiben und darauf Schaber zum Angriff. Um das mit dem Tisch sich bewegende Arbeitsstück auch an schrägen Flächen mit Kehlungen versehen zu können, erhält der Tisch selbst eine Vorrichtung zum Schrägstellen. Arbeitsstücke von Kreisquerschnitt werden gewöhnlich mittels Sägen oder mit der Hand achteckig vorbearbeitet und dann auf einer einfachen Drehbank mittels Spitz- und Schlichtstahl abgedreht. Sehr nützlich erweisen sich hier die Sprengscheiben, die, in Gabeln drehbar gelagert, an den Stein angepreßt werden.

Zum nachträglichen Schleifen und Polieren dienen Schleifmaschinen mit rotierenden oder hin und her gehenden Gußeisenscheiben, welche die Steinoberflächen mit Sand und Wasser, mit Schmirgel, Zinnasche, Kolkothar, Tripel etc. bearbeiten, während der Stein auf einem Wagen oder Schlitten unter den Scheiben hin und her geschoben wird. Kleinere Steine werden mit der Hand oder einfachen Druckvorrichtungen an die auf einer rotierenden, abwärtsgehenden Spindel befestigten Scheibe, runde, säulenartige Gegenstände auf der Drehbank mittels nebeneinander liegen der gußeiserner konkaver Schleifklötze von 25–50 kg Gewicht, 8 cm Breite und ein Viertel Umfang geschliffen und poliert. Die höchste Politur gibt man mit Filz und Zinnasche. Zum Schleifen von Profilen dienen profilierte Klötze aus Gußeisen. In einzelnen Fällen verwendet man Graviermaschinen, deren Hauptteile vertikale Drehspindeln mit Stahlstiften bilden, und Sandstrahlgebläse zur Herstellung von Figuren, wobei man vorteilhaft statt des Sandes feingekörntes, durch Abschrecken gehärtetes Gußeisen benutzt. Vgl. Schwartze, Die Steinbearbeitungsmaschinen (Leipz. 1885).

Preßluftwerkzeug, Längs- und Querschnitt.

Höchst wertvoll und vorbildlich ist für die S. das Preßluftwerkzeug von Coy (s. Abbildung). Dasselbe besteht der Hauptsache nach aus drei konzentrisch übereinander geschobenen Zylindern A, B, C, wovon der innere (A) einen Arbeitskolben bildet, der durch die Preßluft die Hin- und Herbewegung erhält und mittels eines Luftkissens auf den Werkzeughalter E und somit auf das in E eingesteckte Werkzeug D überträgt, ohne E zu berühren. Durch die vermittelst eines Schlauches bei F eingeführte Preßluft erfolgt die Bewegung des Kolbens A nebst dessen Steuerung folgendermaßen. Der Kolben ist in der Mitte normal zur Achse mit einer runden Bohrung L zu Aufnahme eines Rundschiebers versehen, der die Zuführung und Abführung der Luft regelt und zwar in der Weise, daß die letztere abwechselnd auf beide Seiten des Kolbens A gelangt. Zu dem Zwecke besitzt der Zylinder B Abflachungen, die mit Bohrungen im Zylinder A in und außer Verbindung gebracht werden können. Die schwarz gezeichneten Abflachungen führen die Luft zu, die mit Kreuzschraffierung versehenen führen die Luft ab. Zur Verbindung dienen die mit 1, 2, 3, 4 und 5 bezeichneten Kanäle. Bei der in der Figur gewählten Stellung des Steuerkolbens L gelangt die durch b zutretende Preßluft aus dem Kanal 3 durch den Kanal 4 über den Kolben A, während die unter demselben befindliche durch 2, 1, d entweicht. Die Verschiebung des Steuerkolbens hat die aus a austretend e Preßluft bewirkt. Sowie jetzt A so weit vorrückt, daß a bedeckt wird, tritt L vor c und b und verschiebt sich, so daß 3 mit 2 und 4 durch 5 mit c in Verbindung tritt, wodurch die Kolbenbewegung umgekehrt wird, während die obere Preßluft durch die abwechselnd mit d und c verbundene Öffnung X ins Freie gelangt. Das Werkzeug macht 6–8000 Schläge in der Minute.