ES2261043B1 - Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre sincrono. - Google Patents

Abstract

Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono que permite reducir sensiblemente el espesor del corte realizado por la herramienta y por tanto la cantidad de material arrancado. Con este nuevo sistema se consigue el corte de grandes bloques de piedra en una sola pasada y con un pequeño espesor de herramienta de corte, suponiendo mayor productividad y menor coste. El corte se realiza mediante una cinta continua, de pequeño espesor, flexible, con segmentos diamantados, y que es arrastrada mediante grandes poleas síncronas, incorporando un sistema de posicionamiento de la cinta en la polea y un sistema de tensado de la misma. Para conseguir la operatividad del sistema se monta el grupo de corte sobre un pórtico, permitiendo desplazamiento vertical y longitudinal a través de guías. Tiene aplicación en la industria transformadora del sector de la piedra.

Description

Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono.

Dominio de la técnica

Tiene aplicación en la industria transformadora del sector de la piedra.

Estado de la técnica anterior

En la actualidad el corte de los grandes bloques de piedra se realiza bien mediante máquinas de corte por hilo, disco o mediante telares. Los telares se emplean fundamentalmente en el corte de chapa y constan de unos grandes flejes con movimiento alternativo, siendo empleados en la industria transformadora de gran tamaño. Las máquinas de corte mediante hilo diamantado constan fundamentalmente de un pórtico con un grupo de corte formado por hilo diamantado y poleas que lo guían y arrastran. Las máquinas de corte mediante disco constan de un disco de corte con pastillas diamantadas, teniendo la herramienta de corte un espesor de hasta doce milímetros para grandes discos. Todos estos sistemas de corte presentan el inconveniente de emplear una herramienta de corte con un elevado espesor, implicando un elevado consumo de diamante, material y potencia.

Explicación de la invención

La presente invención, según expresa su propio título, se refiere a un novedoso sistema de corte de piedra aplicable al corte de grandes bloques directamente obtenidos de cantera. El producto preferido para obtener con esta máquina son espesores de piedra, ya que para la producción de chapa se suelen emplear telares, que son muy competitivos. Este sistema consta de una cinta de corte con segmentos diamantados arrastrada mediante poleas, permitiendo el corte horizontal o vertical del bloque. Según la configuración que se muestra en la figura 1, corte horizontal, las poleas se asientan sobre guías verticales para fijarse y determinar la altura de corte, consiguiéndose el avance del corte con el movimiento del pórtico. Una de estas poleas es accionada mediante un motor eléctrico que incluye una reductora para proporcionar a la cinta la velocidad de corte adecuada, y otra polea lleva un sistema para mantener tensada la cinta de corte, pudiendo ser este sistema de tipo hidráulico, neumático u otro. El avance del corte en este caso viene dado por el pórtico, que va apoyado sobre unos raíles, y manteniendo la altura constante se consigue hacer el corte horizontal del espesor de piedra. El espesor de piedra cortado va quedando por detrás de la cinta de corte, siendo necesario establecer un sistema para su sustentación y recogida.

La particularidad de este sistema radica fundamentalmente en la cinta de corte, ya que tiene una excelente resistencia a la fatiga, necesaria para soportar las tensiones alternativas que aparecen consecuencia de un movimiento continuo a alta velocidad siguiendo trayectorias rectilíneas y curvas de forma cíclica.

Para soportar estas condiciones de trabajo la cinta de corte tiene dos zonas diferenciadas:

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Zona de elevada rigidez: Para poder realizar el corte de la piedra es necesario añadirle a la cinta flexible unos segmentos diamantados que por abrasión van cortando la misma. Estas inserciones son de una extremada dureza debido a la necesidad de utilización de diamante, y por tanto deben situarse en una zona de la cinta cuya flexibilidad sea mínima para que no se produzca la rotura por fatiga.

\ding{226}

Zona de elevada flexibilidad: Esta zona constituye la mayor parte de la cinta y es necesaria para conseguir que la misma soporte la fatiga a que se somete en su trabajo, adaptándose a las poleas de arrastre y guía.

La parte más crítica del diseño de esta cinta es conseguir una buena unión entre ambas partes sin que se produzca rotura, para conseguirlo es necesario independizar en la medida de lo posible las dos zonas de la cinta. La zona flexible es necesaria para que la cinta se adapte a las poleas, y la rígida para situar los segmentos de diamante, por tanto en el paso de la cinta por las poleas la zona de los segmentos de diamante conviene dejarla en voladizo en un cierto espacio para que no se produzca flexión del material, permitiendo el mantenimiento de la rigidez en la punta necesaria para que los segmentos diamantados no se despeguen. Esta geometría es una posible forma de independizar las dos zonas y se muestra en la figura 2 que se adjunta.

La cinta además lleva un mecanismo para fijar su posición en las poleas, y otro para guiarla, evitando que se produzcan vibraciones y por tanto variaciones en el corte. El dispositivo para fijar la posición de la cinta en las poleas es necesario ya que sobre todo en el corte vertical de la piedra el peso de la cinta o el esfuerzo de corte producen el desajuste de la posición de la misma y consecuentemente la caída de la cinta. Existen diferentes formas de fijar la posición de la cinta en la polea, en la figura 2 se ha mostrado una de ellas. Consiste en practicar unos agujeros en la cinta que encajarán en unos resaltes que se han realizado en la polea, pero existen otras soluciones como por ejemplo el empleo de imanes que mantengan la cinta en contacto en todo momento con la parte superior de la polea. Por otra parte el guiado de la cinta se hace cerca de la zona de corte para reducir las vibraciones, y esto se consigue con la situación de unos rodillos, como los que se ven en la figura correspondiente, que mantengan la posición de la cinta.

La gran ventaja que representa el desarrollo de este sistema es la necesidad de un menor espesor de corte. Mediante el hilo se practican cortes de entre seis y doce milímetros, mientras que con este nuevo método de corte se puede reducir este espesor a cuatro milímetros o menos, lo que supone una serie de mejoras:

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La potencia de corte consumida es mucho menor pues la cantidad de material removido en el corte se reduce en gran medida.

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El lodo de piedra generado en el corte es mucho menor, pudiéndose utilizar equipos de depuración de menor caudal y potencia.

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La productividad del corte resulta mayor ya que se pueden utilizar avances más rápidos para potencias iguales.

Breve descripción del contenido de los dibujos

En los dibujos incluidos en la presente memoria se trata de plasmar gráficamente las ideas que se explican en la descripción de la invención.

En la figura 1, se muestra un esquema de la configuración general de la máquina para corte horizontal, en la que se observa cómo se monta la cinta de corte sobre las poleas y cuáles son los tres movimientos que realiza la misma: rotación de las poleas para arrastrar la cinta y cortar, movimiento vertical del grupo de corte para determinar la altura y movimiento horizontal del pórtico para determinar el avance. Cada una de las letras de referencia en el dibujo indican lo siguiente:

A.-

cinta de corte con segmentos diamantados.

B.-

polea para guiado y arrastre de la cinta.

C.-

dispositivo de guiado de la cinta de corte.

D.-

bloque de piedra a cortar.

E.-

pórtico de sujeción del grupo de corte.

F.-

guías para el movimiento vertical del grupo de corte.

G.-

guías para el movimiento de avance del corte.

H.-

mesa fija para soportar el bloque de piedra.

En la figura 2 se muestra una vista más detallada de la forma de la cinta, en la que se puede ver uno de los sistemas de fijado de la posición de la cinta en la polea que se propone y el sistema de guiado de la misma. Cada una de las letras de referencia en el dibujo significan lo siguiente:

I.-

cinta de corte con segmentos diamantados y agujeros para su guiado.

J.-

polea para guiado y arrastre de la cinta.

K.-

agujeros en la cinta de corte para fijar su posición respecto a la polea.

L.-

resaltes en la polea para fijar la posición de la cinta de corte.

M.-

dispositivo de guiado de la cinta de corte.

En la figura 3 se puede ver cómo es necesario acoplar un motor a la polea de arrastre y en la otra polea el sistema de tensionado de la cinta, que consta de un carro horizontal con unas guías accionado en este caso mediante un cilindro neumático. Cada una de las letras de referencia en el dibujo significan lo siguiente:

N.-

motor para el arrastre de la cinta de corte.

O.-

reductora.

P.-

guía horizontal para el tensado de la cinta.

Q.-

cilindro para el tensado de la cinta.

Forma de realización preferida

Como se indica en el propio título de la invención la herramienta de corte será una cinta metálica continua con segmentos diamantados (A), guiada e impulsada por dos poleas de arrastre de movimiento síncrono (B). El lomo de la cinta metálica se construye en un acero flexible que minimice los problemas de fatiga consecuencia de la alta velocidad de corte, empleándose un acero más duro para la zona de los dientes, donde se sitúan los segmentos diamantados para llevar a cabo la abrasión de la piedra. Su geometría será como la que se muestra en la figura 2, manteniendo en el lomo una zona flexible de apoyo sobre las poleas, y una zona rígida en los dientes, que como se observa (figura 2) se encuentra en voladizo sobre la polea para no flexionarla.

El guiado y arrastre de la cinta se realiza por fricción, ayudado por los resaltes en las poleas de arrastre (L) (figura 2) que traccionan y sitúan los agujeros de la cinta (K) realizados en su lomo. La tracción de la cinta se consigue mediante un grupo motorreductor (N, O) que se instala en una de las poleas (figura 3). Además, se incluirá un sistema de tensado de la cinta preferiblemente mediante un cilindro neumático (Q) que actuará sobre una de las poleas (figura 3) y un dispositivo de guiado de la cinta (M) consistente en unos rodillos que la mantienen firme antes y después de la zona de corte.

El grupo de corte formado por la cinta flexible, las poleas de arrastre y el grupo motorreductor se monta sobre una guía vertical (F) para ajustar la altura de corte y la estructura de sustentación del mismo es un pórtico móvil (E) soportado por unas ruedas que se mueven sobre raíles (G) para permitir el desplazamiento horizontal y avance del corte.

Claims (5)

1. Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono que se caracteriza por el empleo de una cinta continua flexible en la que se insertan segmentos diamantados para llevar a cabo la abrasión de la piedra, distinguiéndose cualitativamente de los métodos de corte empleados en la actualidad: disco, hilo o telares.

2. Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono, según reivindicación 1, caracterizado por la construcción de dicha cinta flexible en dos materiales, un metal flexible para el lomo y otro más duro para los dientes, dejando está zona en voladizo a su paso por las poleas para minimizar con ello su fatiga y por tanto el despegue de los segmentos de diamante.

3. Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono, según reivindicación 1 y 2, caracterizado por la fijación y guiado de la cinta metálica mediante resaltes practicados en las poleas que sitúan los agujeros de la cinta, según se muestra en la figura 2.

4. Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono, según reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque el tensionado de la cinta para mantener firmeza en el corte se consigue mediante dispositivos neumáticos o hidráulicos.

5. Sistema de corte de bloques de piedra mediante cinta flexible con segmentos diamantados y poleas de arrastre síncrono, tal y como se describe en el cuerpo de esta memoria y reivindicaciones.