Sto lat temu na Zachodzie

Historia
Widok hali obróbki kamienia w niemieckim zakładzie z przełomu XIX i XX wieku
Sto lat temu na Zachodzie
N
iedawno pisałem o naszych
kamieniarskich
poprzednikach z bardzo odległych
czasów, z czasów budowy
egipskich piramid, czyli sprzed przeszło
4600 lat. Dotyczyło to czasów tak odległych i dziejących się tak daleko od nas,
że poruszenie tych spraw mogło się wydawać czysto literacką igraszką. Okazuje się jednak, że ludzie wykorzystujący
kamień jako surowiec mają podobne
problemy w warunkach dysponowania
różnymi możliwościami i środkami technicznymi.
Do takich refleksji zmusiła mnie lektura książki autorstwa Karla Weisa wydanej
w 1905 r. w Berlinie, która wpadła mi w
ręce. To przeszło 600-stronnicowe opracowanie jest encyklopedią górnictwa
skalnego, przemysłu kruszyw, a zwłaszcza kamieniarstwa niemieckiego. Zawiera mnóstwo informacji - od adresów
firm kamieniarskich, rodzajów produktów, stosowanych technologii, narzędzi
48
nk 35 | 6/2008
i urządzeń do cen i przepisów dotyczących tych dziedzin.
Znalazłem tutaj dużo informacji również z interesującej mnie od lat dziedziny mechanicznej obróbki kamienia - z
czasów odległych zaledwie o 100 lat i z
terenów znacznie mniej odległych. Znalazłem tutaj niespodziewanie rozwiązania konstrukcyjne stosowane w najnowszych obrabiarkach, których prototypy
można znaleźć w urządzeniach sprzed
stu lat.
Zakład kamieniarski
z 1900 roku
Zacznę od fotografii niemieckiego
zakładu obróbki kamienia. Jest to porządna hala o konstrukcji żelbetowej
wyposażona w suwnicę pomostową
oraz torowisko szynowe, biegnące w
osi hali. To, co zwraca uwagę, to napęd
obrabiarek pasami płaskimi. Długie
wały pędne umieszczone na przeciwległych ścianach hali przekazywały moc
napędową generowaną przez silniki
parowe, w tym czasie podstawowe źródła energii. Silniki elektryczne jeszcze
nie weszły do powszechnego użytku.
Nieznane były również obecnie powszechnie stosowane paski klinowe.
Z tego względu suwnica posiadała napęd ręczny (łańcuchowy mechanizm
jazdy i podnoszenia), transport poziomy zapewniały zaś szynowe wózki z
napędem nożnym (?) - wtedy nie były
jeszcze znane wózki widłowe. Proszę
zwrócić uwagę na nakrycia głowy pracowników: od zwykłych kaszkietów do
kapeluszy.
Przy okazji pragnę przypomnieć, że
silnik parowy został opatentowany przez
Jamesa Watta w 1782 roku, silnik elektryczny M. Faradaya w 1821 r., silnik spalinowy Otta (benzynowy) uruchomiony w
1876 r., a silnik Diesla w 1897 roku.
A oto ciekawsze obrabiarki do kamienia wybrane w układzie technologicznym od płyty do wyrobu.
www.nowykamieniarz.pl
Fot: Archiwum autora
[ Czyli jak to się robiło u sąsiadów ]
Historia
Traki do kamienia
Wielopiłowy trak wahadłowy do kamienia konstrukcji niemieckiej z ok. 1900 r.
Trak linowy do piłowania bloków
Pokazany na rysunku trak zawiera
wszystkie główne elementy współczesnych traków piłowych. Czterosłupowa
konstrukcja nośna z czterośrubowym
mechanizmem podnoszenia i opuszczania ramy piłowej. Rama piłowa zawieszona jest na czterech wahaczach
połączonych z suportami przesuwanymi
na prowadnicach słupów. Zespół opadu
ramy wyposażony jest w dwustożkową,
mechaniczną przekładnię bezstopniową, co umożliwiało dobranie optymalnego opadu (wtedy nie było jeszcze falowników). Zespół opadu ramy napędzany
jest przez dwuczęściowy napęd pasowy
lub łańcuchowy z przystawki korbowej.
Zespół napędu ramy piłowej z długim
korbowodem i klasyczną przystawką
korbową. Parametry tego zespołu: skok
ramy 400 mm, częstotliwość 50 skoków
na minutę. Trak przypuszczalnie był napędzany silnikiem parowym („lokomobila”).
Znane i stosowane były traki linowe
działające w układzie długiej liny w pętli
bez końca. Nie były to jednak liny zbrojone koralikami diamentowymi, lecz trzydrutowe liny helikoidalne średnicy 4-6
mm, pod które podawano piasek kwarcowy, stalowy lub karborund.
Fot. i Rys.: Archiwum Autora
Obrabiarki specjalistyczne
Tokarki do walców i kolumn
www.nowykamieniarz.pl
Do produkcji kolumn i walców granitowych i marmurowych stosowane były
tokarki pociągowe adaptowane z zakładów mechanicznych. Tokarki o średnicach toczenia D 300-500 mm i długości
3 m były adaptowane przez dodanie
uchwytów, suportów nożowych, przystawek szlifierskich i frezerskich.
Na dolnym zdjęciu widoczna jest tokarka do toczenia walców granitowych.
Uchwyt narzędziowy został przystosowany do bezpiecznego zaciśnięcia
końcówki walca, z drugiej strony podpartego konikiem. Suport narzędziowy umożliwiał zamocowanie noży
tokarskich (do obróbki powierzchni
obrotowych) lub strugarskich (do nacinania rowków na powierzchniach walcowych).
Na zdjęciu górnym widoczna jest tokarka przeznaczona do szlifowania i polerowania walców i kolumn.
Do dzielenia dużych bloków granitowych na grube płyty były stosowane
wrębiarki dłutowe pracujące liniowo
ustawionymi jeden za drugim płaskimi
dłutami. Dłuta te szerokości ok. 10 mm
poruszane były ruchem posuwistozwrotnym i dosuwane do bloku, powodując wykruszanie materiału w szczelinie
piłowej szerokości 11 do 13 mm.
6/2008 | nK35
49
Historia
W granicie uzyskiwano postęp wrębiania około 1,5 cm/min,
w wapieniu muszlowym (Muschelkalk) - 3 cm/min.
Produkowano i oferowano wrębiarki o głębokości wrębiania
do 75 cm, przy zapotrzebowaniu mocy 0,5 KM na młotek. W
tym czasie wrębiarki te stanowiły nowość, stwarzając możliwość uzyskania wyższej wydajności przy dobrej jakości uzyskanych płyt. Nie weszły one do szerszej praktyki przemysłowej.
Zdziernice i szlifierki do płaszczyzn
Wrębiarka dłutowa do granitu
W poszukiwaniu sposobu zwiększenia wydajności szlifowania płyt belgijscy konstruktorzy stworzyli podwójną szlifierkę
kolankową, będącą równocześnie prototypem szlifierskich
głowic planetowych. Dwie bliźniacze szlifierki mocowane są na
wspólnym moście. Na pionowym wale każdej z nich mocowane jest obrotowe ramię długości 1500 mm, na zakończeniu którego łożyskowane jest wrzeciono tarczy szlifierskiej średnicy
1500 mm. Napęd każdej z głowic odbywa się z koła pasowego
przez układ przekładni zębatych i łańcuchowych. Jedna głowica obrabia płyty na powierzchni ok. 4 mkw. Zapotrzebowanie
mocy 4-6 KM.
Pragnę zwrócić uwagę na sposób pracy tarczy szlifierskiej,
która porusza się podwójnym ruchem obrotowym: względem
osi głównej szlifierki i osi własnej. A jest to zasada współczesnych nam głowic planetowych stosowanych w szlifierkach automatycznych i liniach szlifierskich.
W skład wyposażenia szlifierki wchodził żurawik ramieniowy
oraz pomocnicze stanowisko (u dołu na rysunku), na którym
szlifowane płyty były ustawiane i gipsowane. Układ taki umożliwiał podzielenie procesu obróbki na przygotowanie palety,
szlifowanie i polerowanie płyt.
żurawik ramieniowy
stanowisko pomocnicze
Zdziernica do planowania powierzchni płyt - napędzana kieratem
50
nk 35 | 6/2008
Wśród obrabiarek nie mogło zabraknąć znanej nam dobrze szlifierki
kolankowej
www.nowykamieniarz.pl
Fot. i Rys.: Archiwum Autora
Podwójna szlifierka do dużych płyt marmurowych. Szlifierka produkcji belgijskiej o nazwie „Polisoir” (po francusku – szlifierka)
stosowana w niemieckim zakładzie obróbczym w Marktredwitz
Historia
Piły tarczowe
Piła wielotarczowa mogła pracować
tarczami zębatymi do drewna i materiałów miękkich lub diamentowymi do
granitu. Tarcze diamentowe były wyposażone w segmenty z diamentami oprawionymi w klocki cynkowo-ołowiane.
Segmenty takie były bardzo drogie,
stosowano je tylko do zamówień specjalnych. Klocki były mocowane mechanicznie (na wpusty typu jaskółczy
ogon) na obwodzie stalowego dysku
tarczy.
Na zdjęciu dobrze widoczne są elementy napędu obrabiarki pasami pła-
Piła pracująca tarczą karborundową D400
mm. Posuw mechaniczny z automatyką
ruchu nawrotnego.
tutaj pojawiają się
silniki elektryczne
Ten krótki i wybiórczy przegląd obrabiarek do kamienia pokazuje, że nasze wspaniałe traki, piły tarczowe, szlifierki w ciągu ostatnich stu lat zmieniły
się w niewielkim stopniu, głównie dzięki wprowadzeniu do napędu silników
elektrycznych oraz narzędzi diamentowych produkowanych z tańszych
gatunków diamentu. Podstawowe zasady technologiczne obróbki kamienia
i rozwiązania konstrukcyjne obrabiarek
przetrwały od czasów faraona Cheopsa
i obecnie pozostaje nam tylko dalsze
ulepszanie szczegółów. 
Wacław Chrząszczewski
[email protected]
Frezarka tarczowa do profili łukowych firmy Mannstaedt & Co z Coln-Kalk.
52
nk 35 | 6/2008
Bibliografia
- K.Weiss, Technik der Steingewinung und Steinverarbeitung, Berlin 1915
- materiały własne autora
www.nowykamieniarz.pl
Fot. i Rys.: Archiwum Autora
Piła wielotarczowa D1600 mm firmy Rockstroh z Marktredwitz. Prowadzenie suportu tnącego
na dwururowej prowadnicy, stosowanej współcześnie przez konstruktorów firmy Spielvogel.
Widoczny napęd (z napinaniem łańcucha) mechanizmu posuwu. Obcinane płyty były mocowane na stałym stole.
skimi (skrzyżowanie pasów dawało
zmianę kierunku obrotów).
Frezarka profilowa M&C pracowała za
pomocą tarcz diamentowych (do granitu) lub karborundowych do materiałów
o mniejszej wytrzymałości. Obrotowe
ramię było wychylane mechanicznie w
płaszczyźnie cięcia dla wybranych profili lub według szablonu mocowanego
na stole. Frezarka pracowała automatycznie, tak że jeden pracownik mógł
obsługiwać kilka maszyn. Zwraca uwagę zastosowanie silników elektrycznych, co było rewolucyjną nowością
wśród obrabiarek do kamienia z tego
okresu. Silniki elektryczne, opatentowane w 1821 r., na rynku niemieckim
zaczęły się pojawiać dopiero pod koniec XIX wieku – po blisko 100 latach!