Technologie ušlechtilého opracování kamene

SPSKS

1

Technologie ušlechtilého opracování kamene Úvodem Opracování kamenických výrobků vycházelo z řemeslných postupů prověřovaných tisícíletou praxí. Současný vývoj ovšem vyžaduje plné nasazení dostupných strojů. Z požadavků architektů vymizelo starší uplatnění kamene a také mnoho jemností tvarů a tím i potřeby řemeslné manuální zručnosti. Současnou technikou jsou ve výrobě schopni zvládnout většinu požadovaných operací. Zvolené hmotě výrobku je třeba zpočátku vymezit hrubý tvar. Postupně detailněji formujeme tvar. S prací na detailech dochází i k potřebě upravit povrchy ploch upravených tvarů. Na viditelných plochách je možné volit různé varianty opracování povrchu. Pro ostatní plochy vybíráme opracování přizpůsobené podle umístění kamenného prvku i konečné úpravy. Ušlechtilé úpravy kamenických prvků K zušlechťujícím povrchovým úpravám UKV řadíme: 1. povrchy řezané 2. povrchy broušené a leštěné 3. povrchy upravené strojním opracováním (špičák, pemrlice) 4. povrchy upravené tepelným hořákem 5. povrchy upravené tryskáním Kdo věnuje pozornost úpravám povrchu kamene, zjistí na plochách změny výrazu. Podle stupně opracování líce pozorujeme proměny vzhledu. Lámáním, špicováním, pemrlováním, řezáním, broušením a leštěním dosahujeme různých zbarvení povrchu. Dobrou vlastností ušlechtilých povrchů je zvýšení odolnosti proti opotřebení u jemněji opracovaných povrchů oproti hrubým povrchům. Podmínkou vyšší odolnosti kamenů je odpovídající volba materiálů. Musí splňovat základní požadavky pevnosti, nasákavosti a mrazuvzdornosti. Barva kamene je nejvýraznější po vyleštění povrchu. Podle zatřídění materiálů do skupin jsou u magmatických hornin dostupné všechny odstíny šedé, modrošedé, modravé, nazelenalé, žlutohnědé, červené až hnědočervené, tmavošedé až černé. Jen výrazně bílých kamenů je málo. Bohatší je nabídka sedimentárních hornin. Pokud došlo k metamorfóze obou skupin hornin, můžou jejich barvy, struktury a textury vyniknout zejména při dokonalém vyleštění.

SPSKS

Suroviny tuzemské i zahraniční Objem zásob hornin vhodných pro blokovou těžbu a současná těžba nesplňuje požadavky tuzemského trhu. Současný stav těžby v ČR může uspokojit potřebu trhu pouze u HKV. Nabídka surovin pro náročné deskové stavební práce s ušlechtilou povrchovou úpravou je nedostatečná. V ČR jsou malé zásoby granitoidních 2

hornin vhodných rozměrů (bloky 10-12 m3). Zcela nedostatečné jsou těžby tmavých magmatických hornin. Výběr sedimentů klastických je pokryt těžbou světlešedých až okrových odstínů, chybí zastoupení kvalitních červenohnědých druhů. U vápenců a mramorů je podíl nabídky vzhledem k poptávce nedostatečný. Současná ušlechtilá kamenická výroba dováží surovinu z různých zemí světa. Ročenka MŽP ČR v roce 2007 uvedla jako největší producenty světa Čínu, Indii, Itálii, Irán a Turecko. Z těchto států jsou k nám realizovány dovozy. Dodávky z dalších zemí jsou realizovány tranzitem většinou přes Itálii. Omezil se dovoz cizích bloků. Kamiony se dováží upravené desky tl. 30 i 20 mm s vyleštěnou lícní plochou. Materiály problematické soudržnosti jsou na rubu desky upraveny pryskyřicí a podlepeny pojistnou sítí. Výběr dovážených kamenů je zaměřen na požadavky barevnosti a struktury. U metamorfních hornin zákazníky udivuje neopakovatelnost barevné sklady a proměnlivost textur. Pestrost jejich kreseb umožní vytvářet nádherné sestavy kresby v kameni tzv. fládrování. Tyto druhy kamenů nejsou v republice těženy. Výrobní procesy s ušlechtilými úpravami kamene

SPSKS

Ušlechtilým opracováním vytváříme úpravu povrchů a tvaru v kameni pomocí strojního zařízení. Jsou to: 1. stroje na řezání – pily 2. stroje na broušení a leštění – brusky 3. stroje na úpravu rotační plochy - vrtačky, soustruhy 4. stroje kopírovací 5. stroje na povrchové úpravy pneumatickými nástroji 6. termické zařízení pro úpravu desek 7. tryskací zařízení pro úpravu deskových i masivních prvků 8. stroje na sekání písma. Řezání kamene pilami Bloky kamene řežeme pilami, kterými dělíme kámen a vytváříme rovné plochy k dalšímu opracování. Nástrojem pily vytváříme v kameni drážku. Charakterizujeme tři způsoby tvorby drážky: 1) vybrušováním – drážku tvoří listem volně vnášená řezná masa 2) vyřezáváním – drážku tvoří nástroje s ozubením z vázaných diazrn vysekáváním – drážku tvoří kmitající nástroj, sekáč s břity SK. Pojem primární řezání se vztahuje na bloky suroviny, neopracované, lomově hrubé kameny, vyhraněné těžební technikou.

3

Stroji pro primární řezání jsou listové pily, lanové pily, kotoučové velkoprůměrové pily, i když to nevylučuje použití i malých kotoučových pil. Sekundární řezání se uplatní na polotovarech upravovaných na řezané desky – formátování desek a masivní prvky tvarované kotouči. Stroje pro sekundární řezání jsou maloprůměrové kotoučové pily. U nich dosahujeme nejpřesnější provádění řezaného tvaru. Strojní řezání listovými pilami Pro snadnou identifikaci různých konstrukcí listových pil sledujeme jejich charakteristické znaky, které zásadně odlišují jednotlivé konstrukční typy. Pohyb pilového rámu: a) pilový rám se kývá, houpe b) pilový rám se pohybuje přímočaře vratně Charakteristika nástroje: a) hladký pilový list b) ozubený pilový list Orientace pilového rámu : a) vodorovný rám s napnutými pilami b) svislý rám v podélném pohybu (dělička) c) svislý rám s vertikálními listy propojený s vozíkem Přítlak do řezu je vyvolán: a) pilový rám klesá pomocí snižovacího mechanizmu b) blok kamene je zvedán do řezu proti listům

SPSKS

Řezání na listových pilách s kývavým pohybem pilového rámu Příprava kamene před řezáním Blok suroviny má být vyhraněný, pravidelného tvaru s ohledem na co nejmenší ztráty materiálu ze surovinového bloku. Poloha ukládaného bloku na vozík pily se má shodovat s polohou bloku v lomu. Materiál řežeme „přes léta“ pokud to situace dovoluje. Vozík pily má na kovovou konstrukci přichyceny dubové pražce, které zajišťují tlumení rázu od pily. Pražce udržují řezaný blok v relativním klidu během řezání. Blok usazujeme na dřevěné pražce (hranoly) a podle potřeby zajistíme klíny. Polohu bloku urovnáme s podélníky rámu. Při výběru spodní ložné plochy se dává přednost ploše plné a rovné. Nepravidelnosti a zakřivení ložné plochy bloků snižují velikost řezaných desek. Bloky řežeme s ponecháním spodního nedořezaného kraje, tzv. „nedořez“. Kontrolujeme tloušťku krajních řezů, tzv. „krajin“. U velkých pil využijeme ložné plochy vozíku k uložení více bloků. Volný prostor mezi bloky se snažíme dostatečně utěsnit. Utěsňování zajistí lepší využití řezacího prostředku. Bloky navalené na vozík pily musí respektovat vhodný výběr stejných druhů hornin. 4

Řezací prostředky Ocelové pilové listy jsou hladké válcované plechy vyráběné v tloušťkách 6, 8 a 10 mm. Výšky listů mají 160, 180 a 200 mm. Podle tloušťky listu je volena zrnitost litinové nebo ocelové drtě, litinového nebo ocelového granulátu. Podle starší ON bylo číslování drtí vhodných drtí např. 18, 15, 13. Číslo zrnění představuje desetinásobek průměrné velikosti zrn. Pro list tl. 8 mm byla vhodná drť č. 15. Nové řezací listy (tzv. italská technologie) jsou výrazně tenčí (4,5 ± 0,25 mm). Ocelový plech má svislé prolisy a řezací prostředek (drť nebo granulát) je používán drobnější, s ohledem na úzkou dotykovou plochu listu s kamenem. Druhy drtí a údaje o listech k této technologii ve zkratce: obchodní značení drtě G 40, G 50 (SAE) nebo G 8, G 6 (ČSN) obchodní značení granulátu SR 280, SR 230 (SAE) nebo S 9, S 7 (ČSN) pro pilu PR 23 má list rozměry 3650*120*4,5 mm pro pilu Carl Meyer a další cizí pily 3650*127*5,2 mm. Počet listů v jednom rámu odpovídá konstrukci stroje. Běžné rámy jsou pro 30 listů, ale robustní stroje se staví na počty vyšší, až do 120 listů.

SPSKS Obr. 1. Zrnitostní složení z produktů granulátů Kovoabrasiv Mníšek pod Brdy

5

Obr. 2. Sortiment ocelových granulátů firmy Frymeta Příprava řezacích listů Zkontrolujeme stav napnutých listů v rámu pily po předchozím řezání. Pro větší využití ocelového plechu pilový list otáčíme, aby se rovnoměrně opotřeboval. List musí vydržet řezání na celou výšku bloku bez výměny. Listy příliš zúžené na výšku a zeslabené od předchozích řezů, včas vyřadíme a nahradíme novým listem. Vyhneme se časovým i hmotným ztrátám. Roztržený list je teoreticky možné během řezání nahradit. Blok je možné dořezat starším zeslabeným listem. Přerušené řezání ovšem ovlivní kvalitu všech souběžně řezaných ploch. Plocha řezu vykazuje vyšší nerovnost. Nové pilové listy se před osazením do rámu upraví v krajních polohách podle šablony vyřezáním kyslíkovým řezákem. Konce listů mají vyvrtané otvory k zachycení táhel. Táhla se protáhnou dutinou příčníku pilového rámu a zajistí se klínem. Vzájemnou polohu mezi pilovými listy vymezujeme vložkami ve tvaru písmene „ I “ (dříve používané dřevěné vložky; novější jsou ocelové a UH). Důležité je udržet čistotu dotykových ploch. Po srovnání prvního listu jsou všechny listy i s vymezovacími vložkami jsou staženy šroubem. Napínání listů mají starší pily jednoduché pomocí táhel a klínů. Moderní stroje řešily napínání hydraulickým systémem. Napínací zařízení je instalované na rámu stroje (u pily PR 23 s ruční obsluhou) nebo je napínání zajištěno z tlakové jednotky pružnými hadicemi na rám pily. U napnutého pilového listu zkontrolujeme: 1) svislou polohu listu - vodováhou 2) rovnoběžnost listu - odměřením polohy od rámu nebo přístrojem 3) napnutí listu – poklepem na hladký list a poslechem výšky tónu nebo kontrolou manometrem u listů s hydraulickým napínáním.

SPSKS

6

Řezná směs Současná technologie využívá řezné směsi ve složení: A. abraziva (litinový granulát, litinovou drť, ocelový granulát, ocelovou drť) B. vody ze zásobníku, přečištěná, bez vyšších chemických úprav, ale s nízkým obsahem pevných látek C. hašené vápno. Složení směsi podle hmotnostních poměrů (dle doporučení Kovoabrasiv Mníšek): 1. vápenné mléko 100 g/l 2. voda 600 g/l 3. ocelová drť 250 g/l 4. řezaný kámen 750 g/l Průměrná hustota směsi ρ = 1,7 kg/l. Směs se dá zkontrolovat laboratorním hustoměrem. Jiná pracná cesta (vymývání směsi, sušení, magnetická separace) vyžaduje odebrat vzorek nad listem a úpravou vzorku získat výsledek zkoušky. Celkový objem cirkulující směsi je cca 1,5 m3 (v závislosti na velikosti stroje). Doporučuje se omezit dodávku drtě až 1 hodinu před koncem řezání.

SPSKS Obr. 3. Listová pila s kývavým pohybem rámu. Na obr. 3 je pod úrovní podlahy pily umístěna jímka s čerpacím zařízením a kanálem přívod cirkulující směsi od řezacích listů.

7

Vápno (hydroxid vápenatý) snižuje riziko rezivění kovové drti i řezaných desek). Podíl vápna upravuje pH. Správná volba viskozity řezací směsi je základní podmínkou. Vápno má velmi jemné částice (okolo 10 mí), určuje snad rozhodujícím podílem viskozitu směsi. Stoupající hodnoty viskozity značí větší ztráty tlaku v čerpadle, potrubí, tryskách postřikovače, nižší schopnost směsi pronikat mezi list a kámen, větší potíže při spouštění čerpadla do chodu při rozrušování ustálené směsi (střihové napětí), drastické snížení účinnosti odstřed. separátoru (pokud by se použil na odstředění kamenné drti z kalu.

SPSKS

Obr. 4. Řez kalovým hospodářstvím listové pily Průměrné hodnoty (zahr.): spec.hmot. 1,45 – 1,50 g/cm3, % tuhých podílů (hmot.) okolo 45 – 50 g sušiny/100 g směsi, viskozita směsi 12 – 16 cpoisů. Granulometrie směsi má >70 % velmi malých částic do 100 µ a < 3 % zrna větší než 200 µ. Značná část zrn je nesena v řezné směsi zbytečně a nepodílí se na produktivní práci.

8

Postup řezání Rám pily spustíme těsně nad blok a seřídíme přívod řeziva (litinová drť, voda, vápno). Pilař kontroluje chod stroje (zatížení motoru, stabilitu bloků, koloběh řeziva, hustotu řeziva). Při automatickém řízení zalévacího procesu je upravována hustota směsi procesorem. Rozběh motoru a pohyb pilového rámu musí být bez zatížení. Při plném běhu stroje se spustí kalové čerpadlo s řeznou masou (ŘM). V době zařezávání listů do bloku nastavíme sníženou rychlost. Listy namáháme na optimální výkon až po zaříznutí na plnou výšku listů. V průběhu řezání neměníme rychlost snižování rámu. Kontrolujeme stabilitu bloku, zatížení ampérmetru a pravidelnost dodávky ŘM. Koloběh řezné masy představuje kompletní sestavu zařízení - čerpadlo, soustavy kohoutů pro přímé podávání ŘM na listy, regulaci odkalování ŘM, a naplnění zásobníku ŘM pro řezání v následujícím dni a podávacích hadic do rozvodu ŘM do zásobníku nad pilou a rozvodu ŘM nad listy. Rozlévaná ŘM je splachovaná do vedení kanalizace pod strojem a končí ve sběrné jímce. Výškový rozdíl v koloběhu ŘM je různý, 5 až 6 m.

SPSKS

Obr. 5. Ukázka řezacích listů s ocelovou drtí (iron grit) a granulátem (iron shot) Čerpadlo má kapacitu s dostatečnou rezervou pro podávání ŘM. Aktivní zrna řeziva v ŘM se obrušují, úbytek je doplněn kontinuálním podavačem řeziva. Úbytek vody vzniká při řízeném odkalování drobných částic kamene. Ztráty vody jdou na vrub odpařování nebo vsakování vody do kamene, okolní podlahy a podle potřeby ji doplňujeme. Na konci řezání vyčerpáváme ŘM do zásobníku. Obsah zásobníku poslouží pro začátek nového řezání. U nových konstrukcí má automatické zalévání řezné směsi tzv.„horké body“. Ty sleduje elektronika pomocí integrovaných obvodů. Kontrolní systém není ovlivněn působení vibrací nebo náhlých teplotních změn. Krajní desky z bloku se při dořezávání zachycují kramlemi, stahováky. Vozík je vybaven posunovatelnými klanicemi, o které se blok může vzepřít a vyklínovat dřevěnými špalky a klíny. 9

Řezy nejsou dokončeny na dno, aby se udržela celistvost bloku. Blok se dořezává na úroveň 30 až 50 mm nad spodní ložnou plochou bloku. Zastaví se klesání rámu do řezu a rám bude zvednutý nad blok. Vozík je vyvážen od pily elektrickým vrátkem a připraven k rozebrání bloku a přeložení řezaných desek na paletu. Řezaný blok je postupně rozebírán. Desky jsou uvolňovány klíny nebo sochůrkem. Plochy jsou pečlivě očištěny od zbytků řeziva. Nedořez na desce je odsekán prýskačem. Každá deska má být zbavena zbytků ocelové drti tlakovou myčkou. Řezané desky odkládáme na nepatrně nakloněnou rovinu speciální kovové palety. V závěru práce pilař uklízí prostor pod pilou, odstraňuje odpadlé kamenné zbytky pod pilou, čistí síta, proplachuje kanály, opláchne vozík i očistí koleje. V současné době produkce listových pil s kývavým pohybem pilového rámu zajišťuje převážnou většinu deskových polotovarů z magmatických i metamorfovaných hornin, obecně nazývané z „tvrdých“ materiálů. Výkon pily Dosažitelné rozměry desek závisí na velikosti konstrukce pily. Rozhodující je maximální výška řezaného bloku. Převažují stroje konstruované pro běžné velikosti bloků, tj. do 3000*2000*1600 mm. Výjimkou jsou pily pro řezání nadměrných bloků (do 3500*2200*2000 mm). Rychlost snižování rámu s listy do řezu je vázána druh horniny i délky řezaného bloku a počet osazených listů v rámu pily. Granity nejtvrdší (s největším podílem křemene) 0,5 – 1,5 cm/hod Granodiority střední tvrdosti 1,5 – 2,5 cm /hod Syenity, gabra apod. 3 – 5 cm/hod Sledujeme celkový výkon v nařezaných metrech čtverečních, tříděných podle tloušťky desek. Spotřeba řeziva byla u starších strojů velmi proměnlivá a dost závisela na stavu zalévacího systému a obsluze pily. Na 1 m3 zpracovaných bloků na desky bylo použito 8 až 13 kg řeziva. Spotřeba přepočítaná na plochu desek v závislosti na řezaném materiálu: Žula měkká 1,4 – 2,0 kg/m2 Žula střední pevnosti 2,0 – 2,5 kg/m2 Žula vyšší pevnosti 2,4 – 4,0 kg/m2 Trvanlivost jednoho pilového listu (příkladně tl. 6 mm/200 mm výšky) 4 – 6 m výšky řezů. Spotřeba elektrické energie pro práci jedné směny je 40 až 50 kWh. Během mnoha desítek let vznikaly úpravy pohybu rámu s převodem od kývavého pohybu na přímočarý rovný. Některé stroje vyřešily převod pohybu úpravou závěsu kyvadel (kleště) k prodloužení dráhy listu po kameni. Jiný konstrukční problém řešili technici při posuzování poloh pilového ránu na začátku řezání (vysoká poloha rámu) až po dořezání bloku.

SPSKS

10

Postupným snižováním pilového rámu do bloku konají listy rozdílné délky řezů. Tento problém řešila plynule prodlužovaná délka ojnice. Obr. 6. Způsob prodloužení dráhy listu na kameni Existuje více řešení, např. firmy Gregori a podobný projekt byl realizován i v Československu u firmy ČKD Blansko. Konstrukce pily od firmy Carl Meyer využila přímočarý vratný pohyb s krátkým nadzdvižením rámu v obou vratných polohách, aby řezivo mohlo klesnout pod pilové listy. Pro tyto stroje byly použity speciální děrované listy (otvory průměru cca 30 mm tvořily prostor pro snadný přístup řeziva pod list o řezu. Tyto děrované pily se neobracely jako hladké listy. Obr. 7. Děrované listy pro přímočarý způsob pohybu listů

SPSKS

Obr. 8. Sestava více pil zvýší produkci řezání zkrácením manipulačních časů 11

Obr. 9. Vizitkou dobré obsluhy je pečlivá údržba prostoru pod pilami, odstranění všech zbytků kamene a řeziva Pily jsou postaveny v hale se společným manipulačním prostorem. Nové bloky se ukládají na vozík a manipulačním vrátkem zaváží pod pilu. V našich provozech se ujal výraz „samohybná přesuvna“ a napojením elektrického navijáku na nosnou konstrukci přesuvny obslouží celý prostor.

SPSKS

Obr. 10. Samohybná přesuvna

12

Řezání na listových pilách s přímočarým vratným pohybem rámu Přehled listových pil s dialisty, obvykle nazývané diakatry: 1. listové pily pro 30 – 60 – 120 dialistů, kde klesá rám s listy 2. listové pily pro 20 dialistů, klecový rám se horizontálně pohybuje, listy klesají v kleci 3. listová pila dělička pro jeden dialist, klesá rám s listem. Tyto typy strojů dobře řežou mramory, travertiny a pískovce. Nejsou vhodné pro řezání granitoidních surovin, protože dlouhé listy nelze dostatečně přitlačit do řezaného kamene. Příprava řezacích listů Řezacím nástrojem je kvalitní ozubený ocelový plech - dialist. List má na spodní hraně pájená řezací tělíska – diazuby (odborně pinsy). Diazuby tvoří ozubení listu. Dialist je napínán přes rybinové koncovky silou do 10 t/list. U dialistu pečlivě proměříme svislou polohu; povolená odchylka svislosti je 0,03 mm. Pozornost je věnována rovnoběžnosti pohybu dialistu. Za klidu stroje se úchylkoměrem měří rovnoběžnost listu při krajních polohách kliky setrvačníku. Hodnota odchylky je povolena do 0,1 mm na délce dvojkyvu (Hublänge).

SPSKS

1 – řezaný blok; 2 – dřevěné trámce; 3 – vozík pily; 4 – sádrové lože Obr. 11. Uložení bloku pod diakatr Po vyrovnání listů i s vložkami vymezujícími tloušťku desek jsou listy spolu staženy šroubem. Každý list je svisle vychýlen v ose napínání o hodnotu excentricity [e]. List je ustaven pod svoji vodorovnou osu. Podle druhu listu je nastavena doporučená hodnota „e“ mezi 8 – 15 mm. Důsledkem excentrického napínání jsou listy vyduté směrem ke kameni. Při plném zatížení stroje během řezání jsou listy naopak urovnané do přímky. Tím dosáhneme maximálního využití řezivosti všech diazubů. 13

SPSKS Obr. 12. Ukázka proměřování napínaného dialistu Prohnutí listu s pinsami závisí na posunu osy listu pod osu napínací síly (na obr. 2 mm). Při zařezávání se roviny ozubení srovná a zuby mohou plně zařezávat do bloku.

14

Obr. 13. Dialist s rybinovými úchyty pro táhla

SPSKS Obr. 14 Pozice dialistu při napínání, při zatížení a nesprávném napnutí Příprava bloků před řezáním Vozíky pod bloky jsou upraveny tak, aby se mohly bloky dořezávat až na plnou výšku. Na vozíku jsou betonové desky (speciálně připravené z písku o velikosti zrn do 1 mm) nebo kamenné desky stejné nebo menší pevnosti než je pevnost řezaného kamene (vhodný je pískovec, mramor). Na takové desky uchycené na vozíku pily jsou bloky položeny do sádrového nebo cementového lože. Celou plochu podlití může nahradit úspornější podmazání bloku v pásech širokých 0,5 m. Pro podložku bloku stačí dvojice dřevěných hranolů stejné šířky. Při dořezávání necháme pily řezat až na podložku. Malta udrží řezané desky ve svislé poloze. 15

Při správném dokončení řezů nesmí na deskách zůstat nedořez. Po rozebrání nařezaných desek zbývá očistit plochu vozíku od zbytků malty.

SPSKS Obr. 15. Diakatr se zvihem vozíku do řezu šrouby (stálá poloha rámu s listy) Postup řezání bloků diakatrem První fáze je zařezávání listů. Pro zařezávání listů doporučují výrobci nastavit rychlost na 75 % doporučené rychlosti snižování podle druhu kamene. Postupně v krátkém intervalu, zvyšovat rychlost až po zaříznutí poloviny výšky listů do bloku. Další fáze je řezání optimální rychlostí podle druhu kamene. Během řezání se nedoporučuje neměnit zadanou rychlost. Řezání pokud možno nepřerušovat! Dialisty jsou intenzivně zalévané čistou vodou. Na každý dialist připadá 8 až 10 lt/min. Příkony elektromotorů diakatrů oproti strojům s kývavým pohybem rámu větší. U pil střední velikosti jsou příkony mezi 50 až 80 kW. Dialisty jsou neustále v přímém záběru v kameni. Efektivní práce diabortových tělísek je zaručena při velkém tlaku řezného listu do kamene, přesném vedení listu, rovnoměrném režimu práce (rychlost snižování do řezu) a dostatečném chlazení listu čistou vodou.

16

SPSKS

Obr. 16. Diakatr se snižováním rámu šrouby

Příklad typu diakatru firmy TEMA typ Te-diam. Hlavní elektromotor má příkon 59 kW. Do rámu pily se upne 44 listů pro řezání desek tl. 30 mm. Max. velikost řezaného bloku je 2800/1500/1600 mm (L x B x H). Posuv do řezu je volitelný v rozsahu 0-300 mm/hod. K napínání pilových listů se používá hydraulických zařízení s napínací silou od 6 do 14 tun. Pro řezání mramorů se používá 9 - 11 tun. Skutečný tlak se odečítá z manometru. Dialisty firmy Diamant Boart (Belgie) mají rozměry 3910/180/3 mm. Pinsy o rozměru 20/4,8/5 mm. Dialist má 29 pins. Složení pinsy se mění podle druhu opracovávaného materiálu, pokud je výrobce o takovém požadavku zákazníka informován. V současné situaci je možno objednat speciální řezná tělíska podle konkrétního materiálu. V případě střídání řezaných materiálů jsou možné počítat se s více variantami poměrů: a) stále stejný druh kamenných bloků 1/0 100 % b) dva druhy kamene v poměru 1/3 25/75 % c) dva druhy kamene v poměru 1/1 50/50 % Po nějaké době používání vykazují dialisty menší řezací schopnost. Tento jev je způsoben zahlazováním diamantových zrn pinsy. Diazrna mají ve svém okolí příliš tvrdou vazbu. Nástroj s nevyhovující vazbou je možné „oživit“ řezy do zkušebního betonového tělesa (cement a písek v poměru 1 : 7, písek frakce 0/1). Náhradní 17

variantou pro oživení diazrn bylo řezání do pískovcového bloku střední pevnosti (pískovec Podhorní Újezd). Zahlazování je možné zabránit také vhodným prostřídáním materiálů se strukturou hrubě krystalickou a s jemně zrnitými druhy (např. supíkovický mramor, vračanský vápenec, mušlový vápenec). Vazbu nástrojů mohou výrobci upravit ze speciálních slitin kovů u všech diamantových nástrojů. Dosažené výkony při řezání mramorů (v ČR malý podíl z vlastní těžby a z dovozu) z let, kdy počet dovezených pil pokryl potřebu Československého kamenoprůmyslu. sledovaný rok nařezáno desek hodinový výkon (m2/hod)/ /posuv (cm/hod) 2 1976 54.200 m 13,21/18,02 2 1977 60.450 m 14,06/18,48 2 1978 52.590 m Životnost dialistu 460 až 580 m2. Výkonnost diakatrů Diakatry jsou vhodné pro řezání všech typů karbonátových hornin a klastických sedimentů. V České republice nejsou tyto typy pil užívány pro řezání granitoidních hornin. Důvodem jsou nepříznivé poměry při napínání dlouhých listů. Konstrukce pil s vertikálním rámem řežou kratšími listy. Krátký list lépe odolává vyššímu tlaku na ozubení při řezání granitoidních hornin. Tyto stroje jsou známy z ciziny, ale dosud nebyl v ČR takový stroj instalován. Informativní rychlosti snižování listů do řezu (podle doporučení výrobců): Tvrdé mramory a vápence 15 – 20 cm/hod Středně tvrdé mramory a vápence 20 – 30 cm/hod Velmi tvrdé pískovce 20 – 30 cm/hod Středně tvrdé pískovce 80 – 100 cm/hod Granity, syenity (cizina) 8 – 18 cm/hod

SPSKS

Pro hodnocení práce frézaře je výkonnost obsluhy pil TEMA, MEYER apod. podle „Výkonové normy 1973 Kamenoprůmysl - Řezání kamene na pilách“ s detailováním určitých zpřesňujících podmínek pro diakatr. Podle skupiny řezaných materiálů (mramory, travertiny), podle počtu listů (do 20, 30, 40 listů), podle délky bloku (do 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 m). Příklad výpočtu normočasu – hodnotíme m2 vyřezaných desek: • materiál vračanský vápenec skupina II/2, • počet listů do 30 ks, • velikost bloku 2,8 m x 1,5 x 1,5m; délka bloku 2,8 m 18

• normočas podle VN za 1 m2 = 0,151 hod • Výpočet: N x L x H x Nč = 38 ks x 2,75 x 1,47 x 0,151 = 10,73 hod; tato časová hodnota zahrnuje veškeré nutné práce k provedení úkolu.

SPSKS Obr. 17. Jednolistová pila s hydraulickým napínáním dialistu – dělička

Obr. 18. Systém napínání listu děličky

19

Moderní konstrukce diakatrů Jednou z moderních konstrukcí je diakatr s klecovým rámem. Přehledná konstrukce klece se pohybuje po čtyřech valivých ložiscích umístěných vedle nosných sloupů. Klec je poháněna párem ojnic, kratší délky. Výšková poloha ojnice se nemění, protože uvnitř klece klesá do řezu pouze vnitřní rám s dialisty. Celková délka pily může být kratší. Pila vyhovuje pro řezání menších bloků. Obr. 19. Schéma pily klecového systému se stálou polohou ojnice Dělička Novější je konstrukce děličky, vhodná pro úpravu bloků rozdělením, úpravou jedné ložné plochy, odřezávání tlustých desek. Pro napnutí dialistu není použito tuhého rámu. Napínání je cyklicky zajišťováno hydraulickým systémem a dialistem pohybuje malý setrvačník s ojnicí. Vertikální katr Vertikální listové pily mají svisle orientovaný rám, shodně s katry na dřevo. Řezané bloky jsou omezeny na výšku. Použití kratšího listu dovolilo zvýšit napětí listu i přítlak diazubů. Cílem bylo efektivně řezat dialisty granity a podobné materiály. Obložení listu tl. 5 mm, segmety tl. 7 mm s roztečí 75 mm při počtu 21-23 kusů, zrnitost 40/50 US Mesh, syntetický materiál. Pilový list v délce 2,5 m je na čtyřech místech zavěšen a napnut, šířka listu min. 0,2 m, max. 0,8 m. Zdvih listu je veden po kruhovém oblouku o průměru 5 m, který koná svislý rám uchycený dvojicí vzpěr a opřený nosnou konstrukci. Pohyb je vyvolán hnací jednotkou se setrvačníkem (příkon 15 HP/20 kW). Počet zdvihů 80/min, dráha 480 mm. Chladící voda 15 l/min je postřikována seshora. Předností je výborná rovinnost desek (3,5*1,4m), v hodnotě 0,1 - 0,5 mm. Rychlost posunu je podle tvrdosti žul 50-70 cm/hod, tedy výkony 0,7 - 0,98 m2/hod. Lit.: 8 ČK,

SPSKS

VTEI, informace č. 273 (zdroj Steinmetz und Bildhauer 1974/č.9).

Obr. 20. Schéma pily s vertikálními listy v rámu

20

Obr. 21. Diakatr s vertikálními listy fmy Mordenti, Itálie

Řezání dílenskými lanovými pilami

SPSKS

Lanová pila, v dílenském provedení, má dva stojany svrchu spojené příčníkem. Na stojanech jsou vedena kola snižovacím mechanizmem pro vedení dialana s hnací jednotkou. Řezné lano je napínáno hydraulicky. Zalévání vodou a zachycení řezného kalu je součástí jednoduchého kalového hospodářství. Stroj je vybaven vozíkem na uložení bloků. Kamenické dílny využívají lanových pil k řezání všech druhů surovin. Dílenské lanové pily se hodí zvlášť k dílčím operacím úpravy bloku k dalšímu zpracování: a) k úpravě ložné plochy bloku pomocí jednoho řezu Obr. 22. Ukázka dvou typů tělisek s průmyslovými diamanty

21

b) k úpravě bloku na tloušťku před dalším opracováním, např. na kotoučem c) k postupnému řezání bloku na desky atypické tloušťky. Řezné nástroje K řezání jsou používána lana s obložením průmyslovými diamanty. Běžně užíváme výraz „dialano“, představující lano s průmyslovými diamanty. Nosný systém lana je vícedrátkové kvalitní nosné lanko. Na lanku jsou navléknuty kroužky, které nesou po obvodu masu průmyslových diamantů v kovové vazbě. Rozteč mezi jednotlivými perlami je vymezena distančními vložkami. Tloušťka lan se volí podle druhu řezaného materiálu. Parametry řezání Výkon řezání lanovou pilou závisí na druhu materiálu, délce řezu, typu řezacího lana, rychlosti pohybu dialana a napínací síle. Napínací síla je ovlivněna rychlostí snižování do řezu a je nutno se přizpůsobit druhu řezaného materiálu. Pružnost řezacího lana způsobí zakřivení řezné dráhy. Při snížení rychlosti řezu se zakřivení vyrovnává.

SPSKS Obr. 23. Dílenská lanová pila Rychlost pohybu lana se pohybuje mezi 20 až 40 m/s (podle typu stroje). Pohybující se lano kropíme vodou. Spotřeba vody postačí do 15 lt/min. Vyhovuje recyklovaná průmyslová voda. Pro plné využití dialana je důležité zajistit spirálovitý pohyb diaperel. Aktivní řezací plocha lana s diabortovým obložením se při řezání postupně protáčí. Při nasazení nového dialana zafixujeme rozpojené konce dialana. Jeden konec lana opatrně předtáčíme až na 12 otáček. Konce lana spojíme, nasadíme na vodící kola a hydralikou lano napneme. Tím je zajištěno rovnoměrné opotřebení dialana.

22

Rozměry řezaného bloku jsou limitovány roztečí mezi koly (délka), průměrem kol (výška) nebo jsou omezeny přídavnými vodiči lana. Takové stabilizátory lana jsou nutné pro složitější typy lanových pil k vyřezávání profilů.

SPSKS

Obr. 24. Programovatelná listová pila

23

Výhodu lanových pil představuje třetí rozměr bloku. Šířka kusu je teoreticky i prakticky s nepatrným omezením. Na výšku bloku je řezání omezeno průměrem vodících kol. Výjimkou jsou pily, které vedou řezací lana soustavou menších kol a umožní vyšší řezy.

SPSKS

Obr. 25. Dílenská lanová pila s programovaným vedením řezů lana

Řezání dílenskou lanovou pilou Přítlak lana na kámen a vozík je zanedbatelný. Blok stačí podložit trámy a podklínovat. Přesto je důležité zajistit dobrou stabilizaci bloku. Kvalita řezaných ploch je vyšší než po řezání hladkým listem klasického katru. Po řezání dialanem uspoříme na ploše první operace broušení u tvrdých materiálů. Při zavádění lana do řezu nepatrně snížíme rychlost klesání. Po zaříznutí lana po déle bloku nastavíme konečnou rychlost klesání. Dořezáváme blok až na podložku nebo betonovou plochu vozíku. Odváděný kal z řezu je splachován do jímky pod pilou. Při předčasném uvolnění řezané části bloku, ukončíme řezání. Modernější stroje, vybavené řídícím počítačem, lze naprogramovat a použít na výrobu různých profilů. Vývoj lanových pil dosáhl až na tvarování kamene lanem ve dvou osách. Vozík s blokem je elektromotorem posouván horizontálně po ose X. Souběžně se svisle pohybuje řezací lano po ose Y. Při doplnění lanové pily otáčivým vozíkem je možné tvarovat rotační i tělesa větších průměrů. Pohled do historie řezání lanem v kamenických dílnách. Lanové pily dílenské s hladkým lanem byly v ČSR zaváděny od roku 1970, ale nepodařilo se dosáhnout stejného stupně využití podle jiných zemí, jako např. v Itálii. První dovezená dílenská pila jednolanová typ Alvenco, norské firmy Bergsli, byla podnětem k vývoji vlastní pily typů LDP-1 a LDP-2. Řezací lano průměru 5 nebo 6,5 mm může být splétáno ze dvou nebo tří ocelových drátků, značně tuhých. Délka závitu má vliv na množství řeziva, které musí být řezem

24

dopravováno. Řezací směs tvořila směr zrn SiC a vody v poměru přibližně 1:1 (ev. 60% vody a 40% SiC). Tato směs obíhala v uzavřeném cyklu - jímka s řezací směsí + kalové čerpadlo + zásobník řeziva nad strojem a rozvod jednou i dvěma hadicemi přímo nad řez v kameni a řezací lano. Po zahuštění směsi kalem z řezaného materiálu se řezací směs odkalovala v jímkách nebo kruhových odkalovačích. V USA byly lanové dílenské stroje vybaveny až deseti hladkými řezacími lany na jednom stroji. Původně bylo používáno této řezací techniky v lomech na těžbu bloků mramorů a vápenců. Dnes tyto stroje dožívají nebo jsou nahražována pilami s dialany.

Strojní řezání kotoučovými pilami Přehled řezací techniky s kotouči Stručný přehled hledisek, která usnadní určování typů a jejich odlišností kotoučových pil. Pro posuzování kotoučových pil jsou vybrány viditelné znaky strojů: o podle průměrů řezacího kotouče – maloprůměrové (< 1200 mm), velkoprůměrové (> 1200 mm) o podle počtu kotoučů – jednokotoučové, vícekotoučové o podle počtu suportů – jednosuportové, vícesuportové o podle nosné konstrukce – mostové s pevným mostem, mostové s pohyblivým mostem, stojanové o podle konstrukce pily – pevný betonový stůl, výškově stavitelná ocelový stůl, vozík s hydraulickým pojezdem o podle použité měřící techniky – starší pily bez měřidel, s vestavěnými analogovými měřidly, s digitálním záznamem polohy řezu.

SPSKS

Příprava kamene před řezáním Kameny připravené k řezání mohou vykazovat několik forem. Surovinový blok – velkokotoučová pila polotovar s jednou upravenou plochou – velkokotoučová pila oboustranně řezaná deska – maloprůměrová kotoučová pila formátovaný tvar před dokončením - maloprůměrová kotoučová pila Bloky i polotovary musí být na pracovní ploše stabilizované. Pro stabilizaci je využito dostatečně hmotnosti kamenů. Nerovnosti na spodní ložné ploše kamene vyrovnáme klíny. Stabilizace řezaných kamenů Bloky ukládáme na pracovní plochu do sádrové nebo cementové malty. Pouhé klínování není zárukou bezproblémového dořezání kamene na plnou výšku a bez „nedořezu“. Deskové polotovary mají pracovní plochu pily, vozíku/stolu, opatřenou dřevěnými prkny nebo fošnami. Kamenné desky nepokládáme přímo na kovovou konstrukci pracovní plochy. 25

Pro maloprůměrové kotoučové pily jsou používané i dřevotřískové desky (i přes jejich menší odolnost proti vodě) nebo hoblovaná prkna. Dřevěné materiály mají dobrou přilnavost k upraveným plochám kamene. U deskové produkce (tl. ≤ 50 mm) je přilnavost kamene k pracovní ploše dostatečná.

SPSKS

Obr. 26. Mostová kotoučová pila s hydraulickým zdvihem stolu Měkčí druhy kamenů umožní připravit k řezání i několik desek na sobě. Na upravený pracovní stůl je přesunuta kamenná deska. Pokládá-li se více desek na sebe, při stejných formátech, musí k sobě desky dobře držet (např. u pískovců). Výjimečné opatření je třeba zajistit při řezání velmi malých pravoúhlých kousků kamene (< 0,05 m2). Obvykle postačí přiložit k řezanému materiálu jiný kus desky ve směru řezu. Volí se stejný druhu i tloušťka kamene pro stabilizování polohy u krátkých řezů. U drobných částí pro sestavu galanterních výrobků z kamene je řezání podmíněno bezpečnou polohou nastaveného řezu. Části se při řezání stabilizují sádrováním nebo lepením na vhodnou podkladní kamennou desku. U porézních materiálů je vhodná předchozí úprava povrchu odstranitelnou látkou. Parametry řezání velkým průměrem kotouče Nasazený kotouč vykazuje povolené hodnoty axiální i radiální házivosti. Stanovuje se vždy s ohledem na daný průměr kotouče, viz tab). Rychlost otáčení nástroje - obvodová rychlost je v m/s podle doporučení výrobců řezacích nástrojů. 26

Obecně, jsou pro tvrdé kameny doporučeny nižší hodnoty, pro měkké kameny naopak vyšší. V tabulce jsou uvedeny i hodnoty z několika zemí. Obvodová rychlost Obvodová rychlost Obvodová rychlost m/s URDIAMANT m/s DIAMANT m/s /ČSSR) BOARD (SSSR – starší (BELGIE) doporučení) Porfyr, křemenec 20 – 30 20 – 30 30 – 40 Granit, syenit 30 – 40 35 – 40 20 – 25 Granit 25 – 35 Mramor, travertin 45 – 50 45 – 50 35 – 40 Pískovec, šamot 50 – 60 50 – 60 35 – 40 Vápenec 35 – 50 Břidlice 30 – 40 Beton, cihla 50 – 70 Hornina

Chlazení kotouče Podle jejich průměrů jsou tabulkové hodnoty vyjádřeny v lt/min. Kotouč musí být intenzivně oplachován vodou ještě před vstupem do kamene. Při řezech na plnou výšku kotouče (např. Ø 600 mm, hloubka řezu 220 mm) je chlazení a hlavně vyplavování kalu z řezu horší. Kotouč má mít oplachování z obou stran.

SPSKS

Průměr řezného kotouče Ø (mm) 300 400 450 500 550 600 625 650 750 800 1 000 1 200 2 000 2 500 2 700 3 000 3 500

Dávkování chladicí kapaliny (l/min.) 10 – 15 15 – 20 15 – 20 20 - 30 15 - 20 20 - 30 20 - 30 20 - 30 30 - 40 35 - 45 40 - 50 50 - 60 70 - 80 80 - 100 80 - 100 80 - 100 100 - 120

27

Doporučené hloubky řezání – výkon řezání pro kotouč Ø 600 mm řezaný materiál hloubka řezu [mm] řezná rychlost [cm2/min] Granit, ortoruly 10 – 15 300 Syenit, gabro 25 – 30 600 Mramor, leštitelný vápenec Na plnou hloubku 600 – 700 Travertin Na plnou hloubku 800 Pískovec střední [Podhorní Újezd] Na plnou hloubku 1000 Pískovec tvrdý [Božanov] 30 – 50 600 Starší způsob hodnocení práce frézaře měřil výkonnost obsluhy kotoučové pily PKM 6 (apod. typů mostových pil) podle Výkonové normy 1983 s detailováním určitých zpřesňujících podmínek. Podle dvou skupin řezaných materiálů (tvrdé a měkké), podle tloušťky desek (za každý cm hloubky řezu), podle velikosti vstupní suroviny (od 0,1 m2 až přes 1,5 m2). Příklad výpočtu celkového normočasu (Nčc) pro 10 kusů výrobků: • řezání pravoúhlé obkladové desky z granitu tl. 30 mm • velikosti výrobku 0,9 x 1,2 m • vstupní velikost řezané desky 2 m2 • činnost - řezání obvodových hran = (2 x 0,9)+(2 x 1,2) = 4,2 m • normočas podle VN za 1 metr řezu = 0,040 hod • výpočet Nčc: N x L x Nč = Nčc = 10 x 4,2 x 0,04 = 1,68 hod • tato hodnota zahrnuje veškeré nutné práce k provedení úkolu.

SPSKS

Životnost řezacích diakotoučů Kotouč Ø 600 mm granit 20 až 100 m2 při hl. řezu 30 mm, volit rychlost 1,3 m/min Kotouč Ø 3500 mm granit (obvodová rychlost 25 – 30 m/s) při hl. řezu 5 - 20 mm volit rychlost 2 - 3 m/min řezná rychlost 1500 cm2/min Řezací kotouče pro oprac. bloků o průměru 2500 až 3500 mm Z [cm2/min] = aT [mm] x vT [m/min] x 10 Z = řezný výkon …plocha časového rozpětí aT = hloubka řezu vT = rychlost posuvu Vývoj nových diakotoučů rozšířil nabídku o průměry vyšší než dosud používané průměry 3 000 a 3 500 mm. Vystavované kotouče o průměru 5 000 mm lze instalovat jen na nové, dostatečně tuhé strojní konstrukce.

28

SPSKS

Obr. 27. Mostová kotoučová pila se stabilní výškou vozíku a suportem Snahou výrobců diakotoučů je omezit nežádoucí vibrace a značný hluk při řezání. V současné nabídce diakotoučů jsou tzv. „sendvičové disky“. Nosič ozubení – disk - je vytvořen vrstvením speciálních plechů a u těchto nástrojů se výrazně snížila hlučnost. Dobrou organizací práce je možné zvýšit výkonnost stroje, např. při manipulaci v přípravě bloků před řezáním. Použitím dvou vozíků se zkracují časy mezi jednotlivými řezanými bloky. Pro určení výkonnosti strojů sledujeme roční produkci nařezaných m2 nebo běžných metrů řezů kotouči při určeném počtu směn. Stejně sledujeme výkonnost nástroje statistickým sledováním celkového počtu odřezaných jednotek za dobu aktivního provozu. Pro dostatečné využití výkonných řezacích strojů je nutno organizovat práci při přípravě polotovarů řezání na třísměnný provoz. Dianástroje, pilní listy i kotouče jsou schopné obnovy funkce, tzv. repase. Nosiče jsou vyrobeny z velmi kvalitních slitin ocelí. Jsou proto možné až tři obnovy nástroje výměnou opotřebených diazubů, pins nebo segmentů. Podmínkou je správné uskladnění použitých nástrojů. Pokud jsou nosiče příliš deformované nebo obroušené repasi neprovádíme. 29

SPSKS

Obr. 28. Kotoučová pila s podřezávacím kotoučem pro vyřezávání desek z bloku

30

Broušení a leštění kamene Úvod do principů broušení a leštění kamene Broušení kamene je způsob úpravy povrchu materiálu na lícních plochách. Spárové plochy na ušlechtilém kamenickém výrobku jsou řezané. Plochy rovné, oblé a různě profilované broušením a leštěním vyniknou. Každé ruční nebo strojní opracování mění výraz materiálu. Mění se barva, zvýrazňuje struktura a hloubka kresby kamene. Krystalické struktury jsou více kontrastní. Přírodní kámen je hmota složená z minerálů různé tvrdosti. Magmatické a metamorfované horniny, podle podílu přítomného křemene, broušení velmi odolávají. U sedimentárních hornin klastických hrají významnou roli různé tmely, kterými jsou zrna základní horniny tmelena. Broušení je efektivní při použití brusiva vyšší tvrdosti, než je mikrotvrdost minerálů kamene a případného pojiva minerálů. Vysoká hodnota tvrdosti brousících zrn zaručuje delší životností segmentů. Vstupní plocha před operací broušení vyžaduje přípravu roviny strojním řezáním. Nejrovnější a nejkvalitnější povrch řezaného kamene dosahujeme diakotoučem nebo dialistem. Méně kvalitní řezy jsou po řezu dialanem. Nejhorší rovinnost plochy je při řezání listem s volným abrazivem. Tvar brusného zrna hodnotíme podle množství hran a rohů. Řezný úhel jednotlivých zrn v pevné struktuře segmentu se stále mění, podle pohybu nástroje. Otupené hrany a rohy zrna je nutné včas nahradit a obnovit řezivost nástroje. Obnova řezivosti nástrojů je závislá na pevnosti vazby, kterou volíme podle druhu broušeného materiálu.

SPSKS

Obr. 29. Sestava tvarů vázaného brusiva SiC

31

Jednotlivá zrna abraziva během pohybu po broušeném kameni ztrácejí účinnost a postupně se opotřebují. Pro dobrou funkci odplavování rozrušeného materiálu z plochy jsou důležité také volné prostory mezi zrny a pojivem. Brousící tělesa s velmi pevnou a hutnou strukturou dosahují menších objemů odbroušené plochy, ale během broušení méně ubývají, brousí pomaleji. Jiná situace je u brousících těles s velmi pórovitou strukturou. Volný prostor dovoluje snadněji vyplavovat kal mezi aktivními zrny brusiva. Brousící těleso ovšem rychleji ubývá a narůstá spotřeba nákladů na broušení. Brusiva pro kámen SiC – siliciumkarbid, T=9,5, syntetický materiál. Obchodní značení výrobků Carborundum Elektrite a.s. (např. C 49 podle staré normy, 49 C podle nové normy FEPA), má barevné varianty (šedá, zelená; existuje i bílá, a černá). Při strojním broušení využíváme vázané brusivo. Brousek tvoří: práškový SiC + pojivo + prvky korigující další vlastnosti brusiva. Sledované vlastnosti brousícího tělesa - segmentu: • zrnitost podle FEPA (velmi hrubá až extra jemná) • tvrdost pojiva (velmi měkká až zvlášť tvrdá) • sloh (velmi hutný až zvlášť pórovitý) • typ pojiva (keramické, silikátové, magnezitové, šelakové, umělé pryskyřice, syntetické) Výrobci v zahraničí používají u brusiva vlastní kódovém značení, ale v principech jsou jejich sestavy vázaných segmentů shodné s našimi výrobky. Zrnitost SiC je vyjádřena čísly stupnice třídění (viz orientační tabulka č. ) Pevné pojivo zadržuje dlouho otupená brusná zrna. Málo pevné pojivo uvolní brusná zrna předčasně, ještě před plným využitím. Hutné struktury hůře odvádějí kal od broušení. Výkon brousících těles ovlivňují všechny parametry. Rozhoduje přítlak, rychlost otupení hran na zrnech, odplavení kalu z prostoru mezi zrny a čas uvolnění otupeného zrna z vazby. Většina brusných zrn není plně spotřebována, spláchne se vodou z plochy kamene. Nástroje z přírodních diamantů jsou u brousících nástrojů nahrazeny syntetickými diamanty. Označení zrnitostí je stanoveno podle FEPA (Federation Eur…..). Název „diabortové nástroje“ užíváme pro použití průmyslových diamantů horší kvality např. boartu. Diabortová zrna jsou vázána kovovým pojivem. Diabortová zrna jsou rozptýlena v určené kovové vazbě v předepsané koncentraci (v %). Zrnitost a pevnost vazby určují výkonové parametry brousících nástrojů. V minulosti se brousil kámen pouze s volným brusivem. Používaná abraziva byla přírodního původu (např.: křemičitý písek, korund i smirek a přirozené brusné kameny).

SPSKS

32

Z uměle vytvořených druhů abraziv dosud používáme litinový nebo ocelový granulát a litinová i ocelová drť, pro řezání rámovými pilami s kývavým pohybem listů.

SPSKS Obr. 30. Různé druhy diamantových nástrojů pro strojní i ruční broušení

Obr. 31. Značení dovážených brousících segmentů podle zrnitosti i barev

33

Diamant přírodní byl od poloviny minulého století nahrazován syntetickým diamantem. Pro broušení se uplatní menší zrnění. Výroba syntetických diamantů se dařila v přípravě zrn malých velikostí (pod 315-ČSN, D 301 FEPA). Naše republika patřila k sedmi státům, které zvládly jejich výrobu (1965). Od konce 19. stol. tradiční technologie používala k broušení litinovou nebo ocelovou drť. Volná zrna brusiva byla přisypávaná na kámen pod litinové kotouče. Dnes k broušení užíváme téměř výhradně brusivo ve vázaném stavu. Zrnitost brusiva je určena podle frakcí, je vyjádřena jedním číslem (podle spodního síta a jeho rozměru ok. Používalo se více stupnic zrnitosti; dle ČSN, US-MESH a pro dianástroje norma FEPA. Skutečné rozložení zrnitosti frakcí v brousícím tělese se neudává. Používáme často orientační značení, např. střední rozměr zrn (F 60) nebo značení udává pouhé číslo v sestavě (např. 1 až 4). Sada brusiva má zvolený počet operací od hrubého až po nejjemnější broušení. Do sady brusiva o malém počtu operací (4 – 6) jsou namíchána zrna široké frakce. Střední a drobná zrna jsou doplněna malým procentem větších zrn. Počítá se s rychlejším rozbrušovacím účinkem těchto zrn a následně jejich rychlejší destrukcí. Postup broušení každým stupněm je pomalejší. Do sady brusiva o velkém počtu operací (7 – 10) jsou namíchána zrnění úzké frakce. Počítá se s efektivním využitím každého stupně, aby rozbrušovací účinek těchto zrn byl časově shodný se všemi stupni broušení. Takové sady vyhovují k použití na kontinuálních brousících strojích nebo linkách. Postup broušení je rychlejší. Vázané brusivo je spojeno různými tmely. Tmel musí vyhovovat pevností tlaku i tahu za ohybu, odolností k otěru. K dalším požadavkům patří struktura tmelu. Tvary brousících tělísek jsou ovlivněny průměrem brousící hlavy, způsobem uchycení tělíska na nosič, zrnitostí brusiva a pevností pojiva. Tělíska mají tvary válce, konického válce, segmentů, hranolů.

SPSKS

Obr. 32. Brousící hlava s kloubem

34

Tvarování tělísek je dáno typem brousící hlavy: a) Planetová hlava - při lepení jsou brousící tělesa lepena tavným tmelem (Glufema) nebo vhodným pryskyřičným lepidlem na pevný ocelový nosič k našroubování na hlavu. b) Hlava s výkyvnými rameny – brousky jsou nasazeny na klínovou drážku (rybinu) ramen. Takový brousek má dvě části. Část nosnou (např. rybinu ze silonu) a část aktivního brousku.

SPSKS

Obr. 33. Planetová hlava se čtyřmi planetkami

Brousící hlavy Součástmi brusek jsou díly, které přenášejí rotací energii motoru - vřeteno a brousící hlavu. Bruska má vřeteno (brousící linky mají více vřeten), na které je uchycena brousící hlava. Základní typy brousících hlav: 1. Hladká plochá deska s úchytem na vřeteno – kulatý plech tl. 10/8 mm. Slouží k nalepení brousících těles. Nerovnosti plochy vyrovnává kloub. Byl používaný na ramenových bruskách. 2. Odpružená hladká plochá deska – pružiny po obvodu disku pomáhají vyrovnat nerovnosti řezané roviny desky. Je používaný pro ramenové brusky (nepotřebuje kloubový úchyt jako hlava podle bodu 1). 3. Planetová hlava – satelitní planetky obíhají po obvodu hlavy a to v protipohybu rotující hlavy. Počet planetek 4 až 6. Planetka tvoří misku, na kterou se lepí brousky tvaru mírně komolého kužele se středovým otvorem pro přívod vody. Hlava je vhodná pro mostové brusky a linky. 4. Hlava s výkyvnými rameny – Wackelkopf. Během rotačního pohybu celé hlavy jsou na bočních výstupech vykyvována 4 (ev. až 6) ramena s nasazenými tvarovanými brousky. Hlava je vhodná pro mostové brusky a brousící linky. Spodní plocha brousku je částí válce.

35

Obr. 34. Brousící hlava se čtyřmi výkyvnými rameny a spojovací deskou Brousící stroje v přehledu (chronologicky dle vývoje)

SPSKS

Současná technologie využívá při broušení rovin tři skupiny strojů: 1 Brousící ramena (tradiční i v novém bohatším provedení) s jednou brousící hlavou 2 brousící poloautomaty – typy mostových brusek – s jednou brousící hlavou 3 brousící linky – sestava vícehlavé brusky s počtem brousících hlav podle sady brousících těles.

Obr. 35. Brousící rameno – pracovní dispozice stroje

36

Další typy strojního zařízení jsou po úpravu hran a boků, profilování stran desek. Brousící stroje při broušení kamene zajišťují rotační pohyb segmentů. Současně s rotací segmentů musí být zajištěn jejich posuvný pohyb v rovině broušeného materiálu. Tento pohyb je uplatňován u všech základních strojů pro opracování kamene. Přímočarým vratným pohybem pracuje pouze drobné elektrické oscilační nářadí – vibrační bruska. Ručním broušením takto dokončujeme kouty a jiné obtížně přístupné plošky. Základní součásti brousících strojů: 1. nosná konstrukce 2. vřeteno s převodníkem 3. pohon vřetena elektromotorem 4. řešení změn otáček vřetene 5. přívod vody 6. řešení přítlaku na vřeteno. Plocha na uložení broušeného materiálu závisí na konstrukci stroje: a) volně nastavitelný pracovní stůl z kamenických koz nebo kovová konstrukce s rovnou betonovou deskou (brousící rameno) b) vozík jako součást stroje (mostové brusky) c) válečková trať pro linky nebo gumový pás (brousící linky).

SPSKS

Přehled užívaných strojů Ramenové brousící stroje – patří k nejstarším konstrukčním řešením. Existují od druhé poloviny 19. století, ale jsou stále modernizované a doplňované o další funkce. Činnost stroje vyžaduje přímé nasazení pracovníka. Obsluha provádí rovnoměrné posouvání brousící hlavy a přiměřený přítlak nástroje na kámen. Obsluha stroje je fyzicky namáhavá. Stroj má univerzální použití. Oproti všem ostatním strojům není omezen na délce, šířce ani výšce broušeného kamene. Stroj je přemístitelný, protože rameno se dá zavěsit na libovolnou sloupovou nosnou konstrukci, např. sloup (viz z historie – broušení žulového obelisku na 2. hradním nádvoří). Stroj není náročný na prostor i objem v dílenském prostoru. Mostové brusky – koncepce stroje s pevným mostem má vozík na uložení polotovaru/desky a dovoluje brousit plochy desek běžných délek (3000 x 2000 mm). Pevná poloha mostu omezuje maximální tloušťku kusu. Stroj má jedno vřeteno s brousící hlavou. Na hlavě je nutno postupně vyměňovat segmenty – pro každý stupeň broušení samostatně. Vybavení stroje dovoluje automatické řízení pohybu brousící hlavy po ploše kamene. Stroj je vhodný na broušení a leštění velkých ploch, u masivních kusů se počítá s omezením tloušťky. 37

Obr. 36. Bruska horizontální mostová – BHM-p3

SPSKS

Brousící linky vývojově navazují na mostové brusky. Deskový materiál je válečkovou tratí nebo pásem kontinuálně posouván pod jednotlivými brousícími hlavami. Každá hlava zastupuje jednu operaci broušení. Počet hlav je různý, závisí na připravené sadě segmentů. Některé operace může provádět dvojice brousících hlav při stejné zrnitosti, aby se dosáhlo rychlejšího postupu a dokonalého provedení. Vyšší počet hlav dovoluje nastavit vyšší rychlost dopravního cyklu.

Obr. 37. Schéma práce brusky s jednou brousící hlavou pro více desek Pro linky se řešily tři koncepce: a) brousící linky pro broušení širokých ploch, brousící hlavy vykonávají pohyb napříč broušené plochy za stálého podélného pohybu desek

38

b) brousící linky jako součást kontinuální výroby typizovaných dlažebních a obkladových desek, které brousily upravené desky menší šířky c) brousící linka na broušení, leštění a tvarování boků formátovaných desek malé tloušťky, obvykle do 30 mm, sestava brusů je podobná sestavě na brousící lince.

Obr. 38. Linka na broušení hran Obráběcí centra byla vytvořena pro složitější zpracování jednotlivých tvarovaných desek s individuálními požadavky. Obráběcí centra umožní postupné provádění více operací. Režim práce byl na počátku s plnou obsluhou. Současná centra již pracují podle programu v automatickém režimu. Vstupním polotovarem je broušená nebo leštěná deska požadovaného opsaného formátu. Vybavení centra umožní tyto operace - vrtat, frézovat vnější i vnitřní profily desky, brousit i leštit povrchy po uvedených operacích.

SPSKS

Ruční nářadí: 1. elektrická úhlová bruska 2. Master – ručně vedená elektrická frézka 3. pneumatická bruska Ruční nářadí je pro provedení drobných dodělávek na atypických výrobcích, na úpravu hran a boků desek. Povrchové úpravy kamene broušením a leštěním Broušení tvrdých kamenů (obecně pro magmatické horniny) vyžadovalo podle zvyklostí 6 stupňů broušení. Pro měkké kameny (vápence, mramory a travertiny) postačily jen 4 stupně broušení. Pro sedimenty klastické postačily jen dva stupně. Na konci textů je informativní tabulka staršího označování stupňů povrchové úpravy v technické dokumentaci i s mezními odchylkami. Stupně broušení jsou uvedeny v normách výrobků ČSN EN. 39

Stupeň je definován použitím brusiva SiC dané zrnitosti a s označením F: 1. hrubě broušený povrch brusivo SiC F 60 2. středně broušený povrch brusivo SiC F 120 3. jemně broušený povrch brusivo SiC F 220 4. matově broušený povrch brusivo SiC F 400 5. leštěný povrch leštící kotouč nebo plsť s leštícím práškem Současná výroba broušených povrchů tvrdých kamenů využívá obvykle jen tří stupňů: 1. Hrubě broušené povrchy, mají plochu drsnou. Jsou vhodné pro výrobky do exteriéru na vnější horizontální plochy, např. dlažby, stupně. 2. Velmi jemně broušené plochy, tzv. „podlesk“ mají rovinu kamene zahlazenou tak, že při kontrole proti světlu zrcadlí předměty. Jsou vhodné pouze do interiérů pro vnitřní horizontální plochy. Tento stupeň je prováděn před leštěním kamene. Rozhraní povrchových úprav mezi hrubým (st. označení pro 1. stupeň) a „podleskem“ (st. označení pro 6. stupeň) není zákazníky požadováno ani nabízeno výrobci. 3. Leštěné plochy zrcadlí okolí kontrolované roviny. Desky jsou přednostně využívané pro svislé obklady. Pro vnitřní dlažby má smysl jejich použití jen při vybavení vstupu do budovy dostatečně výkonnou čistící zónou. Dále je důležité udržovat podlahy suché. Při výrobě broušených povrchů měkkých kamenů jsou využité jen dva stupně – matově broušené a leštěné povrchy. Pro kamenné povrchy jsou možné i další úpravy. Úpravy ploch opalované plamenem, tryskané pískem, drážkováním) jsou závislé na předchozí úpravě prvním stupněm broušením (hrubě broušený povrch dle ČSN EN).

SPSKS

Příprava polotovarů před broušením Před strojním broušením připravíme polotovary řezáním. Bloky tvrdých kamenů rozřežeme na desky listovou pilou s kývavým pohybem pilových listů. Před broušením při ukládání desky na plochu stolu (vozíku) pečlivě kontrolujeme pozůstatky nedořezů pil na ložné ploše kamene. Plocha desky má být ve vodorovné poloze. Bloky měkkých kamenů řežeme rámovou pilou s dialisty (poskytnou nejvyšší kvalitu roviny desek). Podobně lze využít k řezání lanovou pilu i kotoučovou pilu. Pro masivní výrobky řežeme z bloků základní hranoly na jmenovité rozměry. Jen zcela výjimečně, při nedostupnosti řezací techniky, opracujeme kvádr kamenicky. Na jmenovité rozměry přidáváme menší přemíru. Tato přemíra je dána různá, např. 4 - 8 mm. Velikost přemíry je určena druhem materiálu a požadavkem na konečnou úpravu líce, v návaznosti na další prvky. Broušení odstraníme narušené struktury kamene po kamenickém opracování. 40

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Doporučený postup při strojním broušení kamene Zkontrolujeme kvalitu materiálu a případně i rozměry. Desku uložíme na pracovní plochu a zajistíme stabilitu i rovinu. Připravíme na brousící hlavu segmenty předepsané zrnitosti. Spustíme chladící vody na brousící hlavu. Zapneme chod brousící hlavy. Při broušení rovnoměrně postupujeme po ploše až do odstranění stop po předchozí operaci. U formátovaných ploch (f. p.) pečlivě přejíždíme přes hrany a rohy plochy, tím je postup broušení náročnější. Pravidelně kontrolujeme rovinnost plochy (rameno, bruska). Při výměně sady segmentů řádně opláchnout plochu kamene.

Pozn.: f .p. = formátovaná plocha je plocha deskového výrobku upravená po obvodu desky ořezáním kotoučovou pilou.

Zásady pro hodnocení kvality Broušená a leštěná plocha musí splňovat tyto požadavky: 1. předepsanou rovinnost plochy u hran podélně i příčně 2. diagonálně proměřit konvexnost nebo konkávnost roviny 3. odstranit stopy po předchozím opracování 4. rovnoměrnost opracování povrchu celé plochy 5. u lesku hodnotit i úroveň a souvislost lesku.

SPSKS

Zkouška v praxi - stáhneme gumovou stěrkou z plochy kamene vodu s kalem. Kontrolním ocelovým pravítkem kontroluje rovinnost stran podélně, příčně a v obou úhlopříčkách. Opticky zhodnotíme stav plochy – rovnoměrné zdrsnění, zahlazování stop po předchozím broušení. Každý další stupeň musí být odlišný a jemnější. Zvlášť pozorně kontrolujeme úplnost broušení v rozích i na hranách. U deskových polotovarů bez hran sledujeme plné vybroušení desky. U vyhraněných masivních výrobků naopak kontrolujeme stav hran a již před prvním broušením musíme hrany dostatečně zbrousit pod úhlem 45°. Postačí ploška o šíři 3 mm, kterou postupně upravujeme zbrušováním. Při hodnocení kvality broušení je možné posoudit broušené plochy s kontrolním etalonem (deska s normalizovanou úpravou plochy). Broušení a leštění kamene navazuje na předchozí stupně úpravy hrubého lámaného povrchu kamene řezáním. Na různé druhy řezaných povrchů může navázat několik stupňů broušení a zakončit úpravu vyleštěním. Řezaný povrch je po prvním stupni broušení vyrovnán a zbaven všech nerovností po řezacím nástroji. Brousíme abrazivy až do „podlesku“. Barva desek se postupně mění, nabírá hloubku, určité druhy kamenů tmavnou.

41

Úbytek tloušťky desek broušením je až 3 mm. Leštící prostředky uzavírají plochu vyhlazením všech minerálních složek. Technologické postupy opracování kamene - řezání, broušení a leštění jsou mechanické postupy opracování, které spotřebují mnoho vody. Voda slouží k chlazení nástrojů a kamene. Transportuje kamennou „měl“ oplachováním nástroje a splavování z broušené plochy. Znečištěná voda je suspenzí, roztok obsahuje rozplavené jemné pevné částice, které se velmi těžce třídí. Podíl nejjemnějších pevných částic se neusadí ani po více hodinách. Provozy opracovávající tvrdé kameny mají problémy s odvodňováním kalů, protože se jemné částice velmi obtížně usazují ve vodě. Proces leštění přírodních kamenů K leštění jsou vhodné kameny celistvých struktur. U leštitelných druhů kamene jsou dvě skupiny hornin, které se výrazně liší mineralogickým složením. Horniny s obsahem silikátových minerálů jsou na povrchu broušených zrn leštícími prostředky zahlazovány, rozhodující účinek má mechanické působení leštících kotoučů. Horniny obsahující karbonáty jsou leštícími prostředky, vzhledem k jejich vyšší chemické aktivitě, účinněji naleptávány i za spolupůsobení vody a mírného zahřívání plochy kamene. Za nevhodné a neleštitelné se považují všechny druhy klastických sedimentů např. pískovce, arkózy, opuky. Příčinou jsou málo pevné tmely mezi zrny. Leštící prostředky pro kámen se v minulosti vyráběly z látek mírně kyselé povahy. Tomu odpovídaly různé oxidy ve formě jemně mletých a plavených prášků, např. oxidů železa, manganu, cínu. V dnešní praxi jsou stále používané tradiční sypké leštící prostředky např. trupel (tripol, tripl), juveleta (spalováním hliníku) a cínový popel (oxid cíničitý). Sypou se na plochu kamene a kropí vodou nebo se předem připraví leštící směs kašovité konzistence. Nové leštící prostředky nahrazují prášky leštícími tělísky ve formě vázaného brusiva. Na linkách jsou nasazeny na závěr leštění kamene. Fáze leštění se počítá k časově nejnáročnějším operacím, proto jsou nasazeny leštící hlavy zdvojeně. Při leštění spolupůsobí několik složek na konečnou fázi úpravy leštění. Rozhodující je vliv kyselého prostředí naleptávající jednotlivé minerály. Přítomná voda napomáhá narušování povrchu slabým hydrolytickým účinkem. Plstěný kotouč rotuje a zahlazuje rovinu přítlakem za mírného zahřívání plochy.

SPSKS

Přítlak brousících a leštících nástrojů Základním předpokladem kvalitního broušení, optimální výkonnosti brusky, životnosti nástrojů je také přítlak. 42

Na strojích zahraniční i tuzemské výroby se užívá hydraulického systému. Hydraulický obvod je napojen na hydroválce. Pro regulaci je používána: a) regulace změnou tlaku na jedné straně pístu (Levimatic-Gregori/It.), b) regulace změnou tlaku je na obou stranách pístu (Meyer 322/SRN, Longinotti/It., SMR-13/USR). Regulace přítlaku na hlavu se řídí vhodně sestavenými nomogramy pro jednotlivé stroje, kde se počítá s hmotností brousící hlavy /G/, tlakem v potrubí/Pc/ a maximální potřebnou sílou /PM/. Příklad vybavení brusírny strojem pro individuální broušení ploch bruska horizontální mostová BHM-p3/ (a podobných horizontálních mostových bruskách). Brusivo: vázané - 4 stupně, čís. 1-4 Brousící hlava - planetová (4 kotoučky), celkový průměr 315 mm, leštící talíř průměr 630 mm. Otáčky: hlavního vřetene - 450 ot/min, kotoučky planetek 1570 ot/min Přítlak je regulovatelný od 5 do 50 MPa Spotřeba vody do 30 l/min. Hodnocení rovinnosti broušení

SPSKS

Pro skupinu tvrdých materiálů šest stupňů broušení dle starší koncepce používané u brousících ramen a mostových brusek Zn. povrchu 2500 2501 2502 2503 2504 2505

Popis stupně 1. stupeň 2. stupeň 3. stupeň 4. stupeň 5. stupeň 6. stupeň

Zrnitost 13 16 55 100 280 500

MO (mm) 4 3 3 2 2 1

Poznánka: V normách TNSK se rovinnost ploch hodnotila mezní odchylkou – MO - vyjádřenou v mm a vztaženou na délku jednoho metru opracované plochy. Pro skupinu vápenců a mramorů aj. čtyři stupně broušení. Zn. povrchu Popis stupně Zrnitost MO (mm) 2600 1. stupeň 16/30 4 2601 2. stupeň 80/120 3 2602 3. stupeň 150 2 2603 4. stupeň 600 1

43

Pro leštění všech druhů kamene platila jednotná hodnota MO rovinnosti 1 mm. Pro pískovce apod. dva stupně broušení Zn. povrchu Popis stupně Zrnitost 2700 1. stupeň 36 2701 2. stupeň 80

MO (mm) 4 2

Příklady hodnocení rovinnosti podle nově zaváděných norem: Desky z přírodního kamene pro venkovní dlažby ČSN EN 1341. Měření rovinnosti odlišuje na různých délkách nejdelší hrany výrobku (300 – 500 – 800 – 1 000 mm). Výrobek má např. dva rozdílné povrchy desek: 1. hrubě opracovaná - opracování povrchu s větším rozdílem než 2 mm mezi výstupky a prohlubněmi (např. opracovaná pemrlicí, obrobením, pískováním nebo plamenem) 2. jemně opracovaná – opracování povrchu s největším rozdílem 0,5 mm mezi výstupky a prohlubněmi (např. leštěná, broušená nebo řezaná diamantovým kotoučem nebo břitem) Hodnocení broušení u výrobků zahrnuje také stejnost broušení po celé ploše kamene a posouzení shodnosti broušení s kontrolním etalonem. Viditelné rozdíly vzniknou při použití jiného stupně zrnitosti brusiva.

SPSKS

Parametry zahraničních strojů pro kamenoprůmysl

Pracovní postupy při používání dováženého brusiva od zahraničních firem (stav dle prospektů firem po roce 1990 a 2000). Vázané brusivo na bázi SiC od firmy WEHA: • Segmenty pro kyvnou hlavu, segmentový talíř, brusný kotouč s fasetováním • Průměry válcových tvarů – 100, 120, 150, 250, 300/250 mm • Délky brousících těles – 90, 140, 170 mm • Zrnitost – podle sestavy hlav v lince. Vázané brusivo na bázi SiC od firmy Terzago – pro žulu – průměr těles 125 mm, rychloupínací systém, zrnitosti – podle sestav K0 N…K1 W…K2 N…K3 N…K4 N…K5 N…leštící = celkem 7 stupňů Vázané brusivo na bázi SiC od firmy Fickert – pro žulu – segment pro kyvnou hlavu 140 mm délka K0/30 H 1 K1/46 H 1 K2/120 H K2/220 H K3/320 N1 K4/800 N K5/1200 N leštící = celkem 8 stupňů

44

Obr. 39. Brousící a leštící linka fmy Breton Vázané brusivo na bázi SiC od firmy Fickert-Winterling: Brousící automat linka – pro žulu – pro kyvnou hlavu 140 mm K0 14/16 K1 24/80 K2 120/220 K3/320 K4 400/600 K5 800/1200 leštící = celkem 7 stupňů

SPSKS

Broušení diamantovými nástroji pro stroje s více hlavami např. Breton – 17 hlav – rychlost posouvání desek 45 cm/min, značení: C24 / D1 / D2 / C60 /C80 / C120 / C220 /C320 / C400 / C600 /C800 / C1000 / C1200 /LUX / LUX / LUX Vázané brusivo pro žulu a další tvrdé kameny Pro brousící automaty BHM-p3 s brousící hlavou planetovou se užívají tvary kotoučků s mírně konickým tvarem s průměrem 100/110 mm a s vnitřním otvorem pro přívod vody (Ø 30/20 mm). Základní složení obsahuje silicium karbid, tmelící a lepící složky BT tmel a Fural. Vývoj se ustálil na čtyřech stupních brousků označovaných č. 1 až č. 4 Vybavení brusírny s brousícími rameny Stůl pod rameno velikosti cca 2 x 1,5 m, pracovní výška podle převažujících výrobků k broušení (0,8 – 1,0 m). Materiál stolu - dřevo, betonová deska nebo kamenná deska tl. 150 mm. Podstavce – kamenické kozy nebo kovové kozy, umožní výměnu podstavců při broušení masivních výrobků. Pracovní plocha stolu se uloží do vodorovné roviny. Pracoviště musí být dostatečně osvětleno (denní světlo). Podlaha pod brusičem má být dobře odvodněna a opatřena dřevěnými rohožemi. Poblíž stroje 45

je prostor pro ukládání a výměnu brousících nástrojů a pomůcek (klínky, gumová stěrka, kladivo, prýskač, rovná pravítka, sádra, špachtle, gumová miska, truhlářské svěrky pro stabilizaci drobných předmětů….). Využívání brousícího ramene v provozu závisí na kapacitě a celkové vybavenosti. Malé provozy řeší kompletaci zakázek speciálními brusičskými pracemi z dodaných polotovarů. Postup broušení na brousícím rameny

• • • • • • • • • • • •

Základní úkony brusiče při broušení kamene na brousícím rameni: kontrola zadaného úkolu kontrola rozměrů a odhalení závad u vybraného materiálu uložení kamene na pracovní stůl výběr vhodného brusiva na brousící hlavu otevření přívodu vody a spuštění stroje nízkými otáčkami rukojetí vedeme rameno postupně po obvodu plochy brousící hlava může až 1/3 průměru přes hranu kamene vystřídáme příčný pohyb přes plochu s překrýváním stopy kotouče postup opakujeme podle potřeby při přerušení očistíme gumovou stěrkou část plochy pravítkem kontrolujeme rovinu plochy podélně, příčně i diagonálně plocha je dobře broušená, když zmizí stopy po předešlé povrchové úpravě plochu opláchneme a připravíme druhý stupeň broušení.

SPSKS

Broušení malých a úzkých ploch Tato problematika je řešena několika způsoby, podle charakteru činnosti: 1. při tloušťce úzkých ploch (do 50 mm, > 50 mm) 2. při velikosti malých ploch (do 0,1 m2) i ve vztahu k jejich délce 3. podle druhu opracovávaného materiálu (skupina granitoidů). Úzké rovné plochy se brousí ruční elektrickou úhlovou bruskou. Používají se brousící kotoučky lepené nasazované na rychloupínací hlavu nebo brousící disky na suchý zip. Brusivo je snadno vyměnitelné. Širší plochy desek tl. > 50 mm jsou náročné na pravoúhlé opracování roviny. Dají se brousit: • na ve speciálních brousících linkách • stranovými bruskami • na brousících ramenech • ručními elektrickými nebo pneumatickými úhlovými bruskami. Přesnějším řešením je opracování plochy na stranové brusce. Hodí se pro prvky hřbitovní architektury a masivní prvky (přes 100 mm). 46

U stranové brusky a brousícího ramene je možné sesadit více desek, sešroubovat truhlářskými svěrkami a brousit vcelku. Podmínkou jsou stejné rozměry opracovaných kamenů. Pro dokončení velmi malých ploch je rychlým řešením postup broušení elektrickou úhlovou bruskou. Nově se ve vybavených provozech vrací k použití pneumatických brusek. Broušení profilovaných kamenických výrobků Jednoduché úpravy profilu na kamenných deskách zlepšují funkci výrobků, zvyšují jejich estetickou hodnotu. Provádí se zešikmení hrany, zaoblení hran, tvarování vydutých nebo vypouklých článků. Profilování masivních kamenů vyžaduje náročnou přípravu, provedení dokumentace se šablonami, řešit kamenořez včetně obratů profilů. Opracování ploch před broušením je nutné pečlivě připravit a kontrolovat přesnost profilů. Obr. 40. Ručně vedený profilovací nářadí MASTER

SPSKS

Profilování rovných hran na deskách je řešeno podle náročnosti úpravy, materiálu desek a množství profilových prací za období (např. rok). Pro jednoduché úpravy hran je upravena elektrickou úhlovou bruskou s hrubým kotoučem požadovaná rovina. Postupně brousíme jemnějšími kotoučky za stálé kontroly roviny i jakosti broušení. Leštícím plstěným kotoučem dokončíme úpravu. Obr. 41. Několik ukázek tvarů fréz pro brusku MASTER

47

Tvarově složitější profilování boků desek je možné provádět pomocí přístroje Master. Jedná se o ruční přenosný přístroj, který vedeme po rovině plochy desky. Pracovním nástrojem jsou výměnné frézy různých tvarů. Profily fréz mají diabortové obložení. Fréza hrubovací je složena z vrstev aktivně brousících s vloženým pasivním kotoučkem, který nebrousí. Rotující fréza je postupně přitlačována do boku řezané desky. Hrubé profilování profilu je ukončeno, jakmile je pasivní část frézy (volně rotující a nebrousící) dotlačena k řezanému boku. Dále jsou vyměňovány frézy jemnějších zrnění až ke stupni leštění. Postupy broušení kamene na brousících linkách Brousící stroje mají charakter linky a jsou strojním zařízením, které dosahují výrazně vyšší produktivity práce. Současná orientace výrobních linek opustila zaměření na materiálovou skupinu – pro tvrdé a měkké kameny. Pro každý materiál se použije doporučený počet stupňů brusivo na potřebný počet brousících hlav. Moderní linka k opracování desek z přírodního kamene je zaměřena: 1. broušení a leštění velkých ploch řezaných deskových polotovarů 2. broušení a leštění boků formátovaných desek 3. profilování, broušení a leštění tvarů formátovaných desek s doplňujícími úpravami podřezáváním desek.

SPSKS

K bodu 1. Pro opracování velkých ploch desek potřebují linky dostatečný stavební, manipulační a skladovací prostor. Linky jsou vybaveny: a) podávacím stolem s manipulačním zařízením b) širokou pracovní plochou s dopravní tratí c) konstrukcí s příčným pohybem nad pracovní plochou d) brousícími hlavami na konstrukci e) manipulačním stolem k odebírání hotových broušených nebo vyleštěných desek. Polotovary k broušení mají požadovanou rovinnost od předchozího řezání a nesmí mít nedořezy. Pohyb desek v lince je nastaven na hodnoty optimální rychlosti, kdy brousící hlava přebrušuje dílčí úsek vlastní předchozí jednou čtvrtinou až jednou třetinou. Brousící hlavy mají stejné průměry nosičů. Brousící hlavy s kyvnými rameny (4 – 6) nebo starší planetové hlavy mají výměnné brousící tělíska. Jejich opotřebení je třeba včas kontrolovat. Počty brousících hlav jsou závislé na délce konstrukce. Velikosti linky jsou přizpůsobené počty brousících stupňů. Kvalita dokončené operace (broušení nebo leštění) musí být pod stálou kontrolou. Nedostatky v kvalitě mohou mít více příčin a je nutné chyby najít a odstranit.

48

K bodu 2. Linka na úpravu boků desek zpracovává formátované polotovary nebo téměř hotové výrobky. Předpokládá se velmi omezená tloušťka desek. Většina deskových stavebních výrobků má tloušťku 30 mm; výjimkou jsou 40 až 50 mm tlusté desky. Brousící zařízení je upraveno na brusivo SiC nebo brusivo diabortové. Náročněji vybavené zařízení umožní tvarovat profil desky, vyřezávat drážky nebo podkosit plošky pod daným úhlem.

SPSKS

Obr. 42. Programovatelné centrum na obrábění desek

K bodu 3. Ke zhotovení složitých tvarovaných a profilovaných výrobků jsou integrální centra. K základnímu vybavení patří programovatelná jednotka řízená počítačem. Podle programu je možné robotem postupně vykonávat všechny operace bez zásahu obsluhy. Pro každou operaci je připravena sestava nástrojů – výhradně diabortových. Jsou to vrtáky na uvolnění vstupních otvorů, frézy na vyřezávání plošných tvarů vnějších i vnitřních obvodů, tvarové frézy na úpravu hran. Připravený polotovar je vakuovým manipulátorem usazen na přísavné podložky, kde drží desku až do ukončení všech operací. Současné využití náročných center se soustřeďuje na vybavení kuchyňských linek.

Vrtání kamene při výrobě ušlechtilých výrobků Vrtání kamene provádíme vrtákem na plný profil vrtu – těleso vrtáku rozrušuje kámen břity či roubíky SK. Při použití válcového vrtáků je vrták tvořen kvalitní ocelovou trubkou a vyvrtáváme do kamene volné mezikruží. Na konci vrtáku byly použity zuby ze SK, novější vrtáky osazují výhradně diabortovými zuby. Rozdíly jsou patrné v údržbě (zub SK se musí brousit) i ve výkonu vrtání. V nedávných dobách se vrtalo trubkou bez ozubení „šrotem“ (litinovou drtí, sic nebo i křemičitým pískem).

49

Během všech druhů vrtání nástroje intenzivně chladíme vodou. Intenzivním postřikem nástroje současně z vrtu vyplachujeme vrtnou měl.

SPSKS Obr. 43. Vrtací zařízení pro plné i trubkové vrtáky Vrtáním se připravují rotační polotovary. Vrtáme do bloku kamene, mezi vrty jsou menší přepážky mezi vrty, které stabilizují polohu vrtáku. Vrtáním můžeme sledovat dvojí účel. Prvním účelem je vrtáním vytvořit válcový tvar kamene, jako polotovaru k dalšímu zpracování. Přes jisté omezení dostupnou technikou mohou mít válce průměry od 30 mm do 800 mm. Problém spočívá v dosažení požadovaných délek výrobků, protože s rostoucí délkou válcových vrtáků klesá přesnost vrtání. Druhým účelem vrtání je vytvořit kruhové otvory pro zajištění určitých funkcí, např. pro zalití hřídele brusu, vnitřní díru do vázy pro kovovou vložku apod. Tyto vnitřní otvory jsou průchozí nebo na pevné dno kamene. Pevné dno výrobku můžeme opatrně upravit kamenickým opracováním. 50

Strojní zařízení, kterým vrtáme, jsou především sloupové vrtačky. Pro menší otvory a drobné předměty také stojanové vrtačky. V minulosti bylo často využíváno k vrtání také brousících ramen. Po modernizaci jsou některá ramena vybavena aretací horizontální polohy (pneumatickým systémem).

Soustružení a tvarování rotačních těles z ušlechtilých kamenů Současná technologie soustružení kamene používáním nástrojů shodně se strojírenskými postupy je značně neproduktivní. Soustružení pomocí nožů s břitovými destičkami SK vyhovovalo měkkým kamenům, např. mramorům, pískovcům, ale nehodilo se pro granity a granitoidní horniny. Pevnosti v tlaku a hlavně v tahu za ohybu nedovolují volit u mramorů velké třísky. Při volbě malé třísky bylo soustružení neefektivní. Zvětšením záběru se dosáhne místního vytržení materiálu. Mikroskopické trhliny povolí, zejména u hrubších struktur, protože horniny mají všeobecně menší hodnoty pevnosti v tahu.

SPSKS Obr. 44. Moderní soustruh firmy OMAG CN 88P Efektivní postup při tvarování rotačních těles je využití řezacího a brousícího kotouče. Při použití řezacího kotouče se volí podle druhu suroviny, připraveného polotovaru a požadovaných povrchových úprav postup. Suroviny – magmatické horniny a skupinu ortorul – posuzujeme jako nejobtížněji opracovatelnou. Surovina – sedimentární karbonátové horniny a metamorfované pararuly jsou snadno opracovatelné. Sedimenty klastické jsou velmi rozdílně opracovatelné podle typu tmelu a navíc jsou velmi abrazivní.

51

Příprava polotovarů pro soustružení Polotovarem nejkvalitněji připraveným je odvrtané válcové těleso kruhovým nástrojem. Podmínkou je dostatečně dlouhé těleso trubky. Polotovar připravíme odvrtáním obvodu válce malými vývrty. Volí se pneumatické kladivo s průměrem do 36 mm nebo sloupová vrtačka s podobnými malými průměry. Tato úprava ponechá dost nadbytečného materiálu po obvodu válce.

SPSKS Obr. 45. Nové možnosti vyrábět rotační profily ve vertikální poloze Kotoučovou pilou připravíme hranol se čtvercovou základnou. Po osazení na soustruh musí kotouč řezat dvoufázovým postupem. 52

Nejdříve upravujeme těleso řezy s roztečemi např. 20-30 mm, které bude možné snadno odrazit prýskačem. Opakujeme celý postup na definitivní hloubku řezu s minimálními roztečemi. Zhotovení válcového tělesa ručním kamenickým postupem je nejstarším řešením. Požadovaná přesnost provedení má relativně dobré výsledky. Podle požadované konečné úpravy povrchu zejména leštěním, je nutno přidat na průměru válce rezervu na opracování, např. 15 – 20 mm. Robotizace při zhotovení prostorových děl z kamene Řemeslné dovednosti během času postupně vytlačují stroje. První stroje nám usnadnily dělení kvalitní suroviny řezáním až na tloušťku desky. Pro plošné tvarové stylizace jsou dnes stroje na vysoké úrovni. Masivní prvky rovné i oblé profilové dokážeme zhotovit na zařízeních plně řízených počítači. Pokud je tato technika vybavena skenovacím zařízení, dokáže řešit většinu komplikovaných prostorových úkolů. Nově vyvíjená komplexní strojní zařízení jsou vybavena na odlehčování od přebytečné hmoty, na vytvarování libovolných ploch na precizování povrchových úprav. Pro vytváření kopií opakujících prvků si dnešní technolog umí vybrat hospodárnější řešení než je použití robotu.

SPSKS

Obr. 46. Robot upravený na složité deskové výrobky

53

SPSKS

Obr. 47. Práce robotu na masivním kamenickém prvku

U ojedinělých výrobků, tzv. solitérů se robotizací otevřou nové možnosti. Pracovní možnosti robotu představují více prvků volnosti při používání nástrojů.

Bezpečnost práce u strojního zařízení v UKV Základní přístup k problematice v krátkém přehledu: 1. Provozy UKV jsou vybaveny strojním zařízením značné hodnoty, velkých objemů a s různým stupněm obtížnosti řešení pracovních postupů 2. Pro všechny obsluhy zařízení je nutné důkladné zaškolení v pracovních postupech a se zaměřením na střídavé zpracování různých materiálů 3. Poučení obsluh podléhá pravidelným ročním kontrolám. Školení má být neformální, zaměřené na konkrétní opakující se činnosti a řešení provozních situací. 4. U všech strojů patří k základním bezpečnostním opatřením dobrá organizace pracoviště. Okolí stroje a stroj musí být udržován v dobrém stavu. Veškeré bezpečnostní kryty i kryty bránící nadměrnému rozletu vody, kalu jsou bezpodmínečně namontované. Drobné pomůcky nutné k přípravě nebo obsluze stroje jsou včas a pravidelně ukládány ve vymezených prostorách. Každý dílenský prostor má potřebu osvětlení dostatečnou intenzitou.

54

Pily listové, lanové a velkoprůměrové Činnost se týká přípravy suroviny pod pily, tedy bezpečné manipulaci hmotami. Umístění bloků kamene vede zkušený dvojčlenný tým, který pozorně sleduje polohu i stabilitu připravených kamenů. Dále je to příprava řezacích nástrojů. Během řezání je nutná kontrola chodu stroje. Pozorně je registrován nadměrný hluk stroje, vibrace řezaných kamenů, uvolnění předčasně uvolněných částí kamene. Prořezávaný blok vykazuje v závěru řezání snahu sklápět desky. Je potřeba včas vyplnit mezery mezi deskami dřevěnými klínky. Stejně účelné je využít klanice vozíku a ztužit bloky klíny. Maloprůměrové kotoučové pily Po spuštění motoru a během řezání není povoleno vstupovat do prostoru pohybujícího se vozíku. Podobně u jiné konstrukční verze (hydraulicky stavitelný stůl) nelze vstupovat pod most k řezacímu stolu. Během řezání musí kameny svojí hmotností a přilnavostí zůstat bezpečně na stole. K řezacímu kotouči je zakázáno přidržovat a přibrušovat drobnější kameny. Je nebezpečné vést kotoučem řezy do různých neupevněných částí kamenů na stole.

SPSKS

Bezpečnost práce při broušení kamenů

Brousící technika představuje poměrně bezpečné pracovní prostředí. Aktivní brousící tělesa jsou za chodu stroje zakryta. Při broušení vzniká menší množství kalu, ale dá se dobře odvádět. U brousícího ramene je nutná osobní účast obsluhy. Práce je fyzicky namáhavá. Při broušení formátovaných kusů je kotouč naváděn částečně za hranou kamene. Opatrné vedení kotouče ramenem zajistí, aby byla hrana dobře vybroušena. Rotující kotouč rozstřikuje kal. Pracoviště je vhodné opatřit vhodnými zástěnami. Podlaha brusírny musí být dobře odvodněná a nesmí klouzat. Obslužná plocha brusiče se opatřuje dřevěnými podlážkami. Doslov Uvedený studijní materiál byl vytvořen pro žáky Střední průmyslové škole kamenické a sochařské v Hořicích. Je sestaven podle studijního programu Geonika pro předmět Technologie zpracování kamene.

55

Přílohy Příloha č. 1. Základní parametry brousících strojů Vybrané informace o brousících strojích max. plocha/rozm materiálu / výška ěry tl.zdvihu

typ hlavy

Stroj

typ stroje

brousící rameno

EMR-F Euromasic

stůl 1000 x 2000

mostová bruska

BHM-p3

vozík 1500 x 3300

200

planetová hlava

stůl 1000 x 2000/ užitná 850 x 1850

275

pevné vřeteno

víceúčelové ELLISSE brousící Prussiani rameno Engineering

zdvih bajonet/ 800 kloub

průměr hlavy (mm)

320 / 250

315

podle diafréz

SPSKS

stranová bruska

BS-p3C ČKD Blansko

stůl 1200 x 2800

300

pevné vřeteno

300

bruska na hrany

firma SABA srl

podávací pás

100

pevné vřeteno

250 / 300 diakotouč

brousící linka

TERZAGO L 20 betonový Supermatik stůl

280

pevné vřeteno

450

220

pevné vřeteno

600

automatická betonový mostová GREGORI, LG4 stůl 2400 x bruska 3500 GREGORI, typ brousící podávací linka (jen do POLARIS 420 pás 420 / 620 mm nebo 620 bruska rovinná vertikální

BHV 1000/1 (pro volné brusivo)

betonový stůl

56

70 / 7 pevné max./ vřeteno min.

450 / 480 leštící

planetová 30 / 150 hlava

1 000 litinový kotouč

Příloha č. 2. Základní parametry brousících hlav Brousící hlavy (s konstrukční plochou rotující kolem vertikální osy) název

způsob uchycení

brousící talíř litina/ocel

kloubem přes šroub 120 – 350

rameno volné (litinová drť, SiC

brousící talíř ocel

pružinami s bajonetem

180

rameno vázané / lepené na Kolín kotouč teraco

brousící talíř ocel

pružinami s bajonetem

250 – 320

rameno vázané / lepené na historie kotouč

planetová hlava pevné, šroubem

Wackelkopf

pevné, šroubem

průměr použití brusivo historie

270/4 mostová vázané / lepené na váleček planety bruska planetový konický, 495/6 kotouček vnitřní planety otvor 400/500 mostová vázané speciální /4 bruska segment ramena

SPSKS

Příloha č. 3. Členění řezacích strojů

listové

rámové

charakteristika nástroje s hladkými listy

lanové

dílenské

s ozubenými listy hladké 2-3 dráty

Pily

Skup.

Název stroje

dialano pásové nekonečný oc.list kotoučové velkoprůměrové diakotouč maloprůměrové jednoúčelové zkracovací vícekotoučové vícesuportové

57

specifické znaky hladké hladké s perforováním pinsy, diamantové zuby jednolanová, event.vícelanové nosn lano s navlečenými diaperlami pinsy, diamantové zuby ocelový disk s diazuby

řezací prostředek vnášený vázaný vnášený vázaný vázaný vázaný vázaný vázaný vázaný

Příloha č. 4. Srovnávací tabulka zrnitostí Zrnitost dle Zrnitost diamantu ČSN dle FEPA (přibližná) eng weit

1250/1000

D 1181

1000/800 800/630

D 1001 D 852 D 711 D 601 D 501 D 427

630/500 500/400 400/315

315/250 250/200 200/160 160/125 125/100 100/80 80/63

40/39

D 1181 D 852 D 602 D 2427

US Standart ASTM-E-11-70 eng weit

16/18 18/20 20/25 25/30 30/35 35/40 40/45

D 355 45/50 D 301 50/60 D 251 D 252 60/70 D 213 70/80 D 161 80/100 D 151 100/120 D 126 120/140 D 107 140/170 D 91 170/200 D 76 200/230 D 64 230/270 D 54 270/325 D 46 325/400 D 39 400/500 FEPA – Evropské sdružení výrobců diamantových nástrojů

16/20

20/30 30/40 40/50

Mesh počet ok na 1"

2

hrana čtvr.oka

3 4 5 10 16

6,700 4,750 2,000 1,700 1,000

20 24 28 32 35 42

0,850 0,710 0,600 0,500 0,425 0,355

48 60 65 80 100 115 150 170 200 250 270 325 400 500

0,300 0,250 0,215 0,180 0,150 0,125 0,106 0,090 0,075 0,063 0,053 0,045 0,038 ?

SPSKS

58

mm

Příloha č. 5. Rozměry brusiva - přehled Značení brusiva podle různých norem Norma Norma Norma FEPA "F" ČSN 22 4012 stará (1960)+ 7 315 6 8 250 8 10 200 10 12 160 12 14 125 14 16 119 16 20 100 20 22 80 24 71 24 30 63 30 36 50 36 40 40 46 35 46 54 32 60 25 60 70 20 70 80 16 80 90 13 100 12 100 120 10 120 150 8 150 180 7 220 6 240 5 240 280 4 280 320 3 320 400 M 32 400 500 M22 500 600 M15 600 800 M10 800 1000 M7 1000 1200 M5 1200 M3 M1

SPSKS

Označení normy FEPA "F" 42-D-1986

+ - užívalo se zrnění jen do čísla 600!

59

Příloha č. 6. Vázané brusivo pro žulu a další tvrdé kameny Strojní zařízení - brousící automaty BHM-p3 s brousící hlavou planetovou užívají tvary kotoučků s mírně konickým tvarem (obr. ) rozměrů D 100/110 * H 65 * d 30/20. Základní složení: silicium karbid, tmelící a lepící složky BT tmel a Fural (tato část nevyhovuje hygienickým normám). Vývoj se ustálil na čtyřech stupních brousků označovaných č.1 až č.4 Orientační složení (zahájení výroby - Stěžery 1980): sic BT tmel Fural brus č.1 č.65 - 770 g 90 g 13 ml č. 4 - 240 g brus č.2 č. 8 - 650 g 165 g 20 ml č.4 - 85 g brus č.3 M22 - 800g 230 g 40 ml brus č.4 chybí receptura ? ? Vzhledem k různé náročnosti broušení na jednotlivých stupních dochází k nerovnoměrnosti spotřeby brusů na m2 opracované plochy. Potřeba brusiva (dle údajů z provozů Březek, Šluknov, Hlinsko, Jeseník, Kroměříž):

SPSKS

druh brusiva 1 sada = 4 ks kotoučků sada vydrží průměrně na ...m2 vázané brusivo brus č.1 4,5 brus č.2 10 brus č.3 40 brus č.4 70 Leštění plsť.kotouč + trupel 15-20 g/m2 volné brusivo č. 34(nové zn.7) 3,5 kg/m2 Volné brusivo je zde použito jen na dosažení povrchové úpravy stupně 2501 2x broušené dle TNSK 02/92 Vázané brusivo bylo užíváno pro dosažení povrchové úpravy stupně 2505 - pod lesk nebo 2800 - leštěného povrchu. Štítkové výkony vázané brusivo

stupeň č. 2505 12 m2/směna stupeň č. 2800 6 m2/směna volné brusivo stupeň č. 2501 20 m2/směna Pro výpočet spotřeby vázaného brusiva při standartních výkonech (za použití časových snímků) sledujeme několik údajů: a) časový fond jednoho automatu BHM-p3 na vázané brusivo ...při jednosměnném provozu = 200 směn za rok 60

b)

výrobní výkon - standart časového fondu, dle odhadu situace je potřeba neleštěných k leštěným povrchů stanovena zde 80% : 20%

Broušení st. 2505 leštění st. 2800

objem výroby 80 % objem výroby 80 %

přepočet výroby broušení st. 130 * 12 2505 leštění st. 2800 70 * 6 celkem

časový poměr 2 : 1

130 směn

časový poměr 1 : 2

70 směn

1560 m2/rok 420 m2/rok 1980 m2/rok

c) Časová náročnost technologické operace je udána v minutách pro m2 opracované plochy Bru liberecká Horka hlineck slezská sv. průmě W Q s á r č.1 38,63 42,00 38,10 24,32 36,00 72 5,14 č.2 8,68 4,68 8,13 7,43 7,00 14 1,00 č.3 6,55 6,56 8,89 5,63 7,00 14 1,00 Poznámka: W - % podíl časových operací Q – poměr brusů navzájem d) výpočet potřeby brusiva pro jeden standartní stroj - BHM-p3 ..p = výkon stroje v m2 za rok / výkon brusu v m2 * počet kusů v sadě

SPSKS

Broušený brusivo povrch stupeň 2505 brus č. 1 brus č. 2 brus č. 3 stupeň 2800 brus č. 4

výkon stroje v m2 za rok / výkon celkem brusu v m2 * počet kusů v sadě ks/rok (1980 / 4,5) * 4 1760 ks (1980 / 10)

*4

792 ks

(1980 /40)

*4

198 ks

(420 / 70)

*4

24 ks

61

Příloha č. 7. Výběr zkoušek suroviny pro kamenické výrobky ČSN EN 1469 Obkladové desky - měrná a objemová hmotnost a celková a otevřená pórovitost, mrazuvzdornost, pevnost za ohybu při soustředěném zatížení, petrografický rozbor, tepelně vlhkostní vlastnosti, nasákavost za atmosférického tlaku, pevnost za ohybu při konstantním momentu, stanovení tržného zatížení v otvoru pro kolík, reakce na oheň, nasákavost vodou za atmosférického tlaku, odolnost proti tepelnému šoku, odolnost proti obrusu, odolnost proti kluzu pomocí zkušebního kyvadla, prostup vodní páry. ČSN EN 12057 Tenké desky - nasákavost vodou působením vzlínavosti, měrná a objemová hmotnost a celková a otevřená pórovitost, mrazuvzdornost, pevnost za ohybu při soustředěném zatížení, petrografický rozbor, tepelně vlhkostní vlastnosti, pevnost za ohybu při konstantním momentu, reakce na oheň, stanovení nasákavosti vodou za atmosférického tlaku, odolnost proti tepelnému šoku, odolnost proti obrusu, odolnost proti kluzu pomocí zkušebního kyvadla, prostup vodní páry.

SPSKS

ČSN EN 12058 Podlahové a schodištní desky - nasákavost vodou působením vzlínavosti, měrná a objemová hmotnost a celková a otevřená pórovitost, mrazuvzdornost, pevnost za ohybu při soustředěném zatížení, petrografický rozbor, tepelně vlhkostní vlastnosti, pevnost za ohybu při konstantním momentu, reakce na oheň, stanovení nasákavosti vodou za atmosférického tlaku, odolnost proti tepelnému šoku, odolnost proti obrusu, odolnost proti kluzu pomocí zkušebního kyvadla, prostup vodní páry. Příloha č. 8. Vydané normy dle EN ČSN EN 1469 Výrobky z přírodního kamene – Obkladové desky ČSN EN 771-6 Specifikace zdících prvků – část 6: Zdící prvky z přírodního kamene ČSN EN 12283-1 a 2 Kámen pro vodní stavby ČSN EN 1341 Desky z přírodního kamene pro venkovní dlažbu ČSN EN 1343 Obrubníky z přírodního kamene pro venkovní dlažby ČSN EN 12057 Výrobky z přírodního kamene – Tenké desky ČSN EN 12058 Výrobky z přírodního kamene – Podlahové a schodištní desky ČSN EN 12059 Výrobky z přírodního kamene – Rozměrné kamenné výrobky

62

Příloha č. 9. Prameny: Sborník: Diamantové vrtací a řezné nástroje – Pramet Šumperk, ČMPK sborník Bekr H.: Nástroje s diamantovým obložením, Hradec Králové, 1975, ČMPK sborník Ptáčník Př. Ing.: Diamantové nástroje v kamenoprůmyslu, Hradec Králové, 1977, VN 1973 Kamenoprůmysl. Řezání kamene na pilách, ÚRVS, Praha 1975, VN 1983 Ušlechtilá kamenická výroba, MS ČSR a SSR, Praha 1983, Prospekty firem

SPSKS

63

OBSAH TECHNOLOGIE UŠLECHTILÉHO OPRACOVÁNÍ KAMENE..................................................................................... 2 ÚVODEM .............................................................................................................................................................. 2 UŠLECHTILÉ ÚPRAVY KAMENICKÝCH PRVKŮ .................................................................................................................. 2 SUROVINY TUZEMSKÉ I ZAHRANIČNÍ ............................................................................................................................ 2 VÝROBNÍ PROCESY S UŠLECHTILÝMI ÚPRAVAMI KAMENE ................................................................................................. 3 ŘEZÁNÍ KAMENE PILAMI ........................................................................................................................................... 3 STROJNÍ ŘEZÁNÍ LISTOVÝMI PILAMI ............................................................................................................................. 4 ŘEZÁNÍ NA LISTOVÝCH PILÁCH S KÝVAVÝM POHYBEM PILOVÉHO RÁMU ........................................................ 4 PŘÍPRAVA KAMENE PŘED ŘEZÁNÍM ............................................................................................................................. 4 ŘEZACÍ PROSTŘEDKY ................................................................................................................................................ 5 PŘÍPRAVA ŘEZACÍCH LISTŮ ........................................................................................................................................ 6 ŘEZNÁ SMĚS .......................................................................................................................................................... 7 POSTUP ŘEZÁNÍ ...................................................................................................................................................... 9 VÝKON PILY ......................................................................................................................................................... 10 ŘEZÁNÍ NA LISTOVÝCH PILÁCH S PŘÍMOČARÝM VRATNÝM POHYBEM RÁMU ............................................... 13 PŘÍPRAVA ŘEZACÍCH LISTŮ ...................................................................................................................................... 13 PŘÍPRAVA BLOKŮ PŘED ŘEZÁNÍM ............................................................................................................................. 15 POSTUP ŘEZÁNÍ BLOKŮ DIAKATREM .......................................................................................................................... 16 VÝKONNOST DIAKATRŮ .......................................................................................................................................... 18 MODERNÍ KONSTRUKCE DIAKATRŮ ........................................................................................................................... 20 DĚLIČKA.............................................................................................................................................................. 20 VERTIKÁLNÍ KATR .................................................................................................................................................. 20

SPSKS

ŘEZÁNÍ DÍLENSKÝMI LANOVÝMI PILAMI ........................................................................................................ 21 ŘEZNÉ NÁSTROJE .................................................................................................................................................. 22 PARAMETRY ŘEZÁNÍ .............................................................................................................................................. 22 ŘEZÁNÍ DÍLENSKOU LANOVOU PILOU ......................................................................................................................... 24 STROJNÍ ŘEZÁNÍ KOTOUČOVÝMI PILAMI........................................................................................................ 25 PŘEHLED ŘEZACÍ TECHNIKY S KOTOUČI....................................................................................................................... 25 PŘÍPRAVA KAMENE PŘED ŘEZÁNÍM ........................................................................................................................... 25 STABILIZACE ŘEZANÝCH KAMENŮ ............................................................................................................................. 25 PARAMETRY ŘEZÁNÍ VELKÝM PRŮMĚREM KOTOUČE ..................................................................................................... 26 CHLAZENÍ KOTOUČE .............................................................................................................................................. 27 BROUŠENÍ A LEŠTĚNÍ KAMENE ....................................................................................................................... 31 ÚVOD DO PRINCIPŮ BROUŠENÍ A LEŠTĚNÍ KAMENE ....................................................................................................... 31 BRUSIVA PRO KÁMEN ............................................................................................................................................ 32 BROUSÍCÍ HLAVY ................................................................................................................................................... 35 BROUSÍCÍ STROJE V PŘEHLEDU (CHRONOLOGICKY DLE VÝVOJE)....................................................................................... 36 PŘEHLED UŽÍVANÝCH STROJŮ .................................................................................................................................. 37 POVRCHOVÉ ÚPRAVY KAMENE BROUŠENÍM A LEŠTĚNÍM................................................................................................ 39 PŘÍPRAVA POLOTOVARŮ PŘED BROUŠENÍM ................................................................................................................ 40 DOPORUČENÝ POSTUP PŘI STROJNÍM BROUŠENÍ KAMENE.............................................................................................. 41 ZÁSADY PRO HODNOCENÍ KVALITY ............................................................................................................................ 41 PROCES LEŠTĚNÍ PŘÍRODNÍCH KAMENŮ...................................................................................................................... 42 PŘÍTLAK BROUSÍCÍCH A LEŠTÍCÍCH NÁSTROJŮ............................................................................................................... 42 HODNOCENÍ ROVINNOSTI BROUŠENÍ ......................................................................................................................... 43 PARAMETRY ZAHRANIČNÍCH STROJŮ PRO KAMENOPRŮMYSL .......................................................................................... 44 VÁZANÉ BRUSIVO PRO ŽULU A DALŠÍ TVRDÉ KAMENY.................................................................................................... 45 VYBAVENÍ BRUSÍRNY S BROUSÍCÍMI RAMENY .............................................................................................................. 45 POSTUP BROUŠENÍ NA BROUSÍCÍM RAMENY ............................................................................................................... 46

64

BROUŠENÍ MALÝCH A ÚZKÝCH PLOCH ........................................................................................................................ 46 BROUŠENÍ PROFILOVANÝCH KAMENICKÝCH VÝROBKŮ ................................................................................................... 47 POSTUPY BROUŠENÍ KAMENE NA BROUSÍCÍCH LINKÁCH ................................................................................................. 48 VRTÁNÍ KAMENE PŘI VÝROBĚ UŠLECHTILÝCH VÝROBKŮ ................................................................................ 49 SOUSTRUŽENÍ A TVAROVÁNÍ ROTAČNÍCH TĚLES Z UŠLECHTILÝCH KAMENŮ .................................................. 51 PŘÍPRAVA POLOTOVARŮ PRO SOUSTRUŽENÍ ............................................................................................................... 52 BEZPEČNOST PRÁCE U STROJNÍHO ZAŘÍZENÍ V UKV ....................................................................................... 54 PILY LISTOVÉ, LANOVÉ A VELKOPRŮMĚROVÉ ............................................................................................................... 55 MALOPRŮMĚROVÉ KOTOUČOVÉ PILY ........................................................................................................................ 55 BEZPEČNOST PRÁCE PŘI BROUŠENÍ KAMENŮ ............................................................................................................... 55 DOSLOV.............................................................................................................................................................. 55 PŘÍLOHY ......................................................................................................................................................... 56 PŘÍLOHA Č. 1. ZÁKLADNÍ PARAMETRY BROUSÍCÍCH STROJŮ ............................................................................................ 56 PŘÍLOHA Č. 2. ZÁKLADNÍ PARAMETRY BROUSÍCÍCH HLAV............................................................................................... 57 PŘÍLOHA Č. 3. ČLENĚNÍ ŘEZACÍCH STROJŮ ................................................................................................................. 57 PŘÍLOHA Č. 4. SROVNÁVACÍ TABULKA ZRNITOSTÍ ......................................................................................................... 58 PŘÍLOHA Č. 5. ROZMĚRY BRUSIVA - PŘEHLED ............................................................................................................. 59 PŘÍLOHA Č. 6. VÁZANÉ BRUSIVO PRO ŽULU A DALŠÍ TVRDÉ KAMENY ................................................................................ 60 PŘÍLOHA Č. 7. VÝBĚR ZKOUŠEK SUROVINY PRO KAMENICKÉ VÝROBKY .............................................................................. 62 PŘÍLOHA Č. 8. VYDANÉ NORMY DLE EN .................................................................................................................... 62 PŘÍLOHA Č. 9. PRAMENY:....................................................................................................................................... 63

SPSKS

65

SPSKS

66

SPSKS