ES2898652T3 - Máquina de conformación de cable para cortar bloques de material de piedra natural - Google Patents

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Abstract

Máquina de conformación de cable (12) que comprende: dos columnas (14, 16) cada una de las cuales está provista de un carro (18, 20), estando por lo menos una polea (22, 24) prevista sobre cada carro (18, 20), estando las poleas (22, 24) diseñadas para acoplarse con por lo menos un cable de corte que se extiende entre las mismas y para mover el mismo, comprendiendo una polea tensora (28) que funciona conjuntamente con por lo menos una respectiva polea (22, 24) adaptada para ser movida con respecto a la respectiva polea (22, 24), a lo largo de la columna o en una dirección sustancialmente paralela a la misma, acoplándose dicha polea tensora (28) también con el cable; caracterizada por que comprende una unidad de control y unos dispositivos de guiado de cable (62, 64) adaptados para ser inclinados con respecto al respectivo carro y movidos en la dirección axial del cable a lo largo de la sección de corte, hacia o lejos del respectivo carro, de manera que puedan ser posicionados lo más cerca posible del bloque que se va a cortar, comprendiendo los dispositivos de guiado de cable (62, 64) por lo menos dos rodillos separados y enfrentados entre sí, entre los cuales se desplaza el cable de corte, estando dichos rodillos adaptados para girar alrededor del eje de dicho cable, de manera que las ranuras de los rodillos estén orientadas en la dirección de avance del movimiento del corte, estando dichos dispositivos de guiado de cable (62, 64) controlados por la unidad de control, tanto en lo que respecta a la inclinación con respecto al respectivo carro, como en lo que respecta a la posición con respecto al respectivo carro y también al giro axial alrededor del cable.

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina de conformación de cable para cortar bloques de material de piedra natural
La presente invención se refiere a una máquina de conformación de cable para cortar material de piedra natural. En particular, la presente invención se refiere a una máquina de conformación para el corte de conformación de bloques de material de piedra natural como granito y mármol, para el sector de la construcción, arte funerario, escultura y sectores similares.
La invención en cuestión se refiere en particular a máquinas de conformación de un solo cable, entendiéndose que los principios innovadores que se expondrán con claridad a continuación también se pueden adoptar en las máquinas de varios cables.
Se entiende por "cable de corte", por ejemplo, un cable de diamante que, al ser bien conocido por los expertos en la materia, no se describirá con más detalle.
Las máquinas de conformación de acuerdo con la técnica anterior están provistas de un carro soporte de bloque sobre el cual está dispuesto el bloque que se va a cortar. Dicho carro soporte de bloque está formado en general mediante un bastidor provisto de ruedas y está adaptado para desplazarse a lo largo de guías hacia y lejos de la zona en la que se realiza el corte.
El movimiento del carro soporte de bloque a lo largo de las guías se realiza normalmente mediante unas ruedas accionadas por motor o un acoplamiento que consiste en un piñón accionado por motor y una cremallera, o un sistema de accionamiento que consiste en un tornillo accionado por motor y una tuerca de avance.
El carro soporte de bloque comprende además una superficie de soporte que se dispone sobre el marco y sobre la que se coloca el bloque que se va a cortar. Dicha superficie de soporte también puede girar en un eje vertical para orientar el bloque que se va a cortar en diferentes direcciones.
En la zona de corte en los dos lados del carro soporte de bloque, están previstas dos columnas que, en general, se conectan en sus extremos superiores mediante una viga de refuerzo.
Cada columna está provista de un carro (también denominado carro de volante o carro soporte de polea) adaptado para deslizarse a lo largo de unas guías montadas en la respectiva columna.
Generalmente, el movimiento de cada carro a lo largo de la columna respectiva se realiza por medio de un sistema de accionamiento de tornillo accionado por y tuerca de avance.
Cada carro está provisto de por lo menos una polea diseñada para recibir un cable de corte de modo que se pueda extender entre los dos carros. En general, una de las dos poleas es la polea conductora, mientras que la otra es la polea conducida.
En las versiones de máquina más complejas, los dos carros se pueden mover independientemente a lo largo de la columna respectiva de modo que se puedan situar a diferentes alturas. De esta manera, el cable de corte, a lo largo de la sección de corte, se puede inclinar con respecto a la dirección horizontal.
Generalmente, la inclinación máxima de la sección de corte es igual a aproximadamente ± 20° y el cable puede asumir cualquier inclinación que varíe entre una inclinación de 20° y la condición horizontal.
Además, las máquinas de conformación según la técnica anterior se pueden distinguir por el número de poleas previstas para cada carro, es decir:
- dos poleas (con un diámetro de algunas decenas de centímetros) para cada carro y para cada cable, por lo que se encuentran separadas entre sí en altura; o
- una polea de diámetro mayor que las poleas del caso anterior para cada carro.
La polea o las poleas pueden ser montadas sobre el respectivo carro por medio de unos soportes móviles con respecto al carro, de modo que permitan, por ejemplo, el giro de la unidad de polea en un eje de giro sustancialmente perpendicular al plano vertical que contiene las dos columnas, así como su desplazamiento a lo largo de un eje paralelo a la extensión de la sección de corte del cable.
Estos movimientos son impartidos a las poleas en el caso de que los dos carros se encuentren situados a diferentes alturas, con el fin de mantener la disposición sustancialmente rectangular del cable de corte en las poleas.
En este tipo de máquina, mediante el control y, convenientemente, la simultaneidad del movimiento del carro soporte del bloque de los carros y de las poleas, es posible realizar cortes inclinados con respecto a la dirección vertical.
Un dispositivo de guiado de cable tipo rodillo puede estar montado sobre cada carro. Las guías de cable, que están posicionadas en la proximidad del bloque, tienen la tarea de guiar el cable a lo largo de la sección de corte. Los dos dispositivos de guiado de cable se pueden mover en general hacia o lejos del carro respectivo. Dicho de otro modo, los dispositivos de guiado de cable se pueden mover hacia o lejos del bloque que se va a cortar, de modo que los dispositivos de guiado de cable se sitúen lo más cerca posible del bloque que se va a cortar.
Cada dispositivo de guiado de cable puede consistir, por ejemplo, en dos rodillos separados y enfrentados entre sí, entre los que se desplaza el cable de corte.
Los dos rodillos normalmente están adaptados para girar en el eje de dicho cable, de modo que las ranuras de los rodillos estén orientadas en la dirección del movimiento de avance del corte, de manera que presionen el cable contra el material a cortar, incluso si se realiza el corte en una dirección inclinada con respecto a la vertical. La máquina está equipada con una unidad de control para definir y controlar los movimientos descritos anteriormente, para seguir una trayectoria de corte programada. En la presente descripción, los medios de movimiento no se describirán con mayor detalle ya que son conocidos por los expertos en la materia.
Además, la unidad de control permite definir otros movimientos o funcionamientos como, por ejemplo: cualquier pausa para enderezar el cable y eliminar cualquier curvatura que se desarrolle durante el corte, paros para fijar el bloque en posición, alimentación marcha atrás para retirar automáticamente el cable del bloque y reanudar el corte empezando desde otro punto, etc.
Por tanto, con este tipo de máquina se pueden realizar diversos tipos de corte para obtener superficies de diferentes formas, como por ejemplo superficies cilíndricas, cónicas o parcialmente planas y parcialmente curvadas.
Una secuencia de funcionamiento típica en este tipo de máquinas contempla en primer lugar la programación de la unidad de control, seguida de la etapa de llevar a cabo el trabajo en el que se carga el bloque que se va a cortar y se coloca adecuadamente sobre el carro soporte de bloque.
También es posible que la posición y las medidas del bloque se detecten automáticamente mediante unos medios de detección especiales.
De acuerdo con la configuración y la complejidad de la máquina, la unidad de control puede gestionar hasta diez movimientos (diez ejes):
1) desplazamiento vertical de un primer carro soporte-polea;
2) desplazamiento vertical de un segundo carro soporte-polea;
3) desplazamiento del carro soporte de bloque;
4) giro en un eje vertical del carro soporte de bloque;
5) inclinación del soporte de polea del primer carro;
6) inclinación del soporte de polea del segundo carro;
7) giro del primer dispositivo de guiado de cable en el eje del cable;
8) giro del segundo dispositivo de guiado de cable en el eje del cable;
9) extracción del primer dispositivo de guiado de cable con respecto al primer carro; y
10) extracción del segundo dispositivo de guiado de cable con respecto al segundo carro.
La técnica anterior, aunque ampliamente utilizada y aceptada, no se encuentra exenta de desventajas.
Por ejemplo, en una máquina en la que los carros se mueven independientemente para poder inclinar el cable, una variación en la posición del cable también varía la extensión del cable alrededor de las poleas.
Por lo tanto, el accionamiento de las poleas se debe realizar de manera que la longitud de la extensión del cable alrededor de las poleas siempre sea constante e igual a la longitud del propio cable, para mantener una tensión constante del cable.
Además, durante el corte, la tensión del cable es detectada continuamente por un transductor y, en consecuencia, se modifica la posición de las poleas, si es necesario, para mantener la tensión constante.
En las máquinas de la técnica anterior, generalmente las poleas de uno de los dos carros se pueden mover hacia o lejos de las otras poleas. Por tanto, se prevé una estructura de soporte de polea móvil con respecto a su carro.
Alternativamente, también se conocen unas máquinas en las que está prevista una polea tensora adicional separada de las poleas del carro y movida en función de la tensión del cable de corte detectada por el transductor. Sin embargo, es conocido que estas configuraciones, aunque resuelven los problemas asociados al tensado, son soluciones complicadas tanto en lo que respecta al diseño constructivo y como a su funcionamiento.
El documento EP 1055498 A2 divulga el preámbulo de la reivindicación 1. El mismos divulga una máquina de conformación de cable que comprende dos columnas, cada una de las cuales se encuentra provista de un carro. Por tanto, el objetivo de la presente invención es resolver por lo menos parcialmente las desventajas de la técnica anterior.
Una primera tarea de la presente invención es proporcionar una máquina de conformación que presente una construcción simple.
Una segunda tarea de la presente invención es proporcionar un sistema para tensar el cable de corte que resulte sencillo y que presente un coste reducido en comparación con los sistemas de la técnica anterior.
Una tarea adicional de la presente invención es proporcionar un sistema de tensado que se pueda gestionar fácilmente durante el funcionamiento de mecanizado.
El objetivo y las tareas se alcanzan con una máquina de conformación de cable de acuerdo con la reivindicación 1. En particular, la idea que ha surgido es proporcionar una máquina de conformación de cable de corte que comprende dos columnas, disponiéndose en cada una de las mismas un carro con por lo menos una polea. Dichas poleas están adaptadas para acoplarse con un cable de corte entre los carros y mover el mismo. La máquina también comprende una polea tensora asociada en su funcionamiento con por lo menos una de las poleas dispuestas en los dos carros y adaptada para moverse de manera relativa con respecto a la polea del carro, a lo largo de la columna o paralelamente a la misma, en la que la polea tensora también se acopla con el cable de corte.
Otros rasgos característicos de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Los rasgos característicos y las ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto haciendo referencia a una serie de ejemplos de aplicación, proporcionados a título de ilustración no limitativa, en relación con los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista frontal que muestra de forma esquemática una máquina de conformación según la presente invención en una primera configuración de trabajo;
la figura 2 es una vista frontal, similar a la figura 1, en la que la máquina de conformación según la presente invención se muestra en una segunda configuración de trabajo;
la figura 3 es una vista en planta superior que muestra de forma esquemática la máquina de conformación según la figura 1; y
la figura 4 es una vista lateral que muestra de forma esquemática la máquina de conformación según la figura 1. Haciendo referencia a la figura 1, el número de referencia 12 indica de manera general, una máquina de conformación de cable de corte según la presente invención.
La máquina de conformación 12 comprende dos columnas 14, 16, cuyas partes superiores pueden estar conectadas entre sí mediante una viga 32 de refuerzo.
Cada columna 14, 16 está provista de un carro 18, 20 adaptado para deslizarse a lo largo de la columna. Cada carro 18, 20 comprende unos medios de deslizamiento adaptados para deslizarse a lo largo de unas guías 34, 36 que pueden estar previstas en el lado de la columna (véase la figura 4 a este respecto). Dado que los medios de deslizamiento y las guías son en sí conocidos por los expertos en la técnica, no se describirán con más detalle. El movimiento de los carros 18, 20 a lo largo de las columnas se puede realizar, por ejemplo, mediante sistemas de accionamiento de tornillo y tuerca de avance, como por ejemplo el de la figura 4.
Este tipo de sistema de accionamiento puede comprender un tornillo, accionado por un motor 40, 42 que, en la forma de realización de la presente invención, que se muestra en las figuras adjuntas, se proporciona en la parte superior de las columnas 14, 16.
Cada carro 18, 20 está provisto de por lo menos una polea.
En la forma de realización preferida de la presente invención, que se muestra en las figuras adjuntas, un carro 18 comprende una polea 22, mientras que el otro carro comprende dos poleas 24, 26 dispuestas sustancialmente una encima de la otra en la dirección vertical.
Las poleas y su función son conocidas de por sí por los expertos en la materia y, por lo tanto, no se describirán con más detalle.
Preferentemente, las máquinas de conformación pueden comprender además un carro soporte de bloque 44 en el que se sitúa el bloque que se va a cortar, indicado de forma esquemática en las figuras por el número de referencia 46. Dicho carro soporte de bloque 44 generalmente está formado por un bastidor 48 provisto de ruedas concebidas para desplazarse a lo largo de guías 52 hacia o lejos de la zona en la que se realiza el corte, y por una superficie de soporte 54. En la figura 3, se muestra una posible forma de realización de las guías 52.
El movimiento del carro soporte de bloque 44 a lo largo de las guías 52 se puede llevar a cabo de una manera ya conocida por los expertos en la materia, por ejemplo, por medio de un sistema de accionamiento de tornillo accionado por motor y tuerca de avance.
La superficie de soporte 54 también puede girar alrededor de un eje vertical 56 con el fin de orientar el bloque que se va a cortar 46 en diferentes direcciones.
La máquina de conformación según la invención comprende una polea tensora 28, en proximidad de por lo menos una de las poleas 22, 24, 26, adaptada para moverse con respecto a la polea 22, 24 o 26 del carro 18, 20.
De acuerdo con la invención, la polea tensora 28 se proporciona de manera que funcione conjuntamente con la polea 22 del carro 18 y está adaptada para ser movida hacia o lejos de la polea 22 de manera que se reduzca o que aumente la extensión del cable de corte alrededor de las poleas a lo largo de la columna o en la dirección paralela a la misma.
La polea tensora 28 puede ser independiente con respecto a la polea 22 o se puede conectar a la misma por medios de movimiento.
Haciendo referencia a la forma de realización de la presente invención que se muestra en las figuras adjuntas, la columna 14 puede estar provista de un carro tensor 58, tal como se puede apreciar claramente en la figura 4, sobre el que se dispone la polea tensora 28, con el fin de controlar y ajustar la tensión del cable de corte. El carro tensor 58 puede estar provisto de medios de deslizamiento, tal como pueden imaginar fácilmente los expertos en la técnica, y estar concebido de modo que se deslice a lo largo de las mismas guías 34, 36 del carro 18.
Ventajosamente, el carro tensor 58 está adaptado para moverse con respecto al carro 18 a lo largo de la columna 14.
El carro tensor 58 está provisto de unos medios de movimiento 60 adaptados para mover dicho carro tensor 58 con respecto al carro 18, alcanzando la tensión deseada del cable.
Los medios de movimiento 60 pueden ser, por ejemplo, un sistema de accionamiento neumático (pistón/cilindro), tal como se muestra en las figuras 1 y 2, que permite la modulación y el ajuste continuo del empuje y, por lo tanto, la tensión ejercida en el cable. De hecho, el sistema neumático permite adaptar automáticamente la posición de la polea tensora 28 a la longitud del cable en las diversas configuraciones de corte, asegurando una tensión constante del cable.
Durante el uso, la polea tensora 28 se puede utilizar del siguiente modo:
- en la configuración de corte en la que el cable de corte no está inclinado con respecto a la dirección horizontal, la polea tensora 28 estará a la distancia máxima de la polea 22 (figura 1); mientras que - en la configuración de corte en la que el cable de corte está inclinado con respecto a la dirección horizontal, la polea tensora 28 se moverá hacia la polea 22, con el fin de compensar el aumento de la longitud de la sección de corte y la sección opuesta a esta última (figura 2).
Por lo tanto, la polea tensora se puede mover entre dos posiciones límite:
- una posición en la que la polea tensora 28 se encuentra a la distancia máxima de la polea 22, que se corresponde con una disposición horizontal de la sección de corte;
- una posición en la que la polea tensora 28 se encuentra a la distancia mínima de la polea 22, que se corresponde con la disposición de inclinación máxima de la sección de corte con respecto a la dirección horizontal;
Por tanto, con el sistema descrito anteriormente, se puede compensar de manera sencilla el aumento o la reducción de la longitud de la sección de corte y su sección opuesta.
También es posible asegurar una tensión prácticamente constante del cable de corte.
La máquina está equipada con una unidad de control para la gestión de los movimientos de la máquina, tal como se ha mencionado con anterioridad.
En particular, se pueden proporcionar unos transductores capaces de detectar la tensión del cable de corte durante el mecanizado. Los datos detectados se pueden enviar luego a la unidad de control que procesa los datos, enviando un comando de colocación a la polea tensora 28.
Mediante este sistema se puede mantener la tensión del cable de corte en el valor óptimo.
La máquina según la presente invención comprende además para cada carro 18, 20 un dispositivo de guiado de cable 62, 64.
Los dispositivos de guiado de cable 62, 64 están instalados en estructuras que se pueden inclinar con respecto al carro asociado, de manera que se pueda mover en la dirección axial del cable a lo largo de la sección de corte, hacia o lejos del respectivo carro, de modo que se pueda colocar lo más cerca posible del bloque que se va a cortar.
Los dispositivos de guiado de cable 62, 64 comprenden por lo menos dos rodillos separados y enfrentados entre sí entre los que se desplaza el cable de corte.
Los dos rodillos suelen estar adaptados para girar en el eje de dicho cable, de modo que las ranuras de los rodillos estén orientadas en la dirección del movimiento de avance del corte, de manera que presionen el cable contra el material que se va a cortar, incluso si el corte se realiza en una dirección inclinada con respecto a la vertical. De acuerdo con la presente invención, los dispositivos de guiado de cable 62, 64 se controlan mediante la unidad de control, tanto en lo que respecta a la inclinación con respecto al carro como en lo que respecta a la posición con respecto al carro respectivo, así como el giro axial en el cable.
De acuerdo con una posible forma de realización de la presente invención, se puede llevar a cabo cada movimiento de los dispositivos de guiado de cable 62, 64 por medio de un motor asociado del tipo sin escobillas, provisto de un codificador de control de posición. De este modo, se puede adaptar la unidad de control de manera que controle la posición y la velocidad de los ejes individuales, interpolando sus movimientos.
Dado que dichos dispositivos de guiado de cable son conocidos de por sí por los expertos en la técnica, no se describirán con más detalle.
Con el fin de satisfacer requisitos específicos, los expertos en la técnica pueden modificar las formas de realización descritas anteriormente y/o reemplazar las partes descritas por partes equivalentes, sin por ello apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, en lugar del carro 20 provisto de dos poleas 24, 26, tal como se muestra en las figuras adjuntas, se puede utilizar un carro 20 con una única polea de mayor tamaño.
También se pueden contemplar formas de realización en las que la máquina de conformación comprenda dos poleas tensoras, una en las proximidades de cada carro.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Máquina de conformación de cable (12) que comprende:
dos columnas (14, 16) cada una de las cuales está provista de un carro (18, 20), estando por lo menos una polea (22, 24) prevista sobre cada carro (18, 20), estando las poleas (22, 24) diseñadas para acoplarse con por lo menos un cable de corte que se extiende entre las mismas y para mover el mismo, comprendiendo una polea tensora (28) que funciona conjuntamente con por lo menos una respectiva polea (22, 24) adaptada para ser movida con respecto a la respectiva polea (22, 24), a lo largo de la columna o en una dirección sustancialmente paralela a la misma, acoplándose dicha polea tensora (28) también con el cable; caracterizada por que comprende una unidad de control y unos dispositivos de guiado de cable (62, 64) adaptados para ser inclinados con respecto al respectivo carro y movidos en la dirección axial del cable a lo largo de la sección de corte, hacia o lejos del respectivo carro, de manera que puedan ser posicionados lo más cerca posible del bloque que se va a cortar, comprendiendo los dispositivos de guiado de cable (62, 64) por lo menos dos rodillos separados y enfrentados entre sí, entre los cuales se desplaza el cable de corte, estando dichos rodillos adaptados para girar alrededor del eje de dicho cable, de manera que las ranuras de los rodillos estén orientadas en la dirección de avance del movimiento del corte, estando dichos dispositivos de guiado de cable (62, 64) controlados por la unidad de control, tanto en lo que respecta a la inclinación con respecto al respectivo carro, como en lo que respecta a la posición con respecto al respectivo carro y también al giro axial alrededor del cable.
2. Máquina de conformación (12) según la reivindicación anterior, caracterizada por que dicha polea tensora (28) se puede mover entre:
una posición en la que la polea tensora (28) está a la distancia máxima de la respectiva polea (22), correspondiente a la sección de corte que presenta una dirección horizontal;
una posición en la que la polea tensora (28) está a la distancia mínima de la respectiva polea (22), correspondiente a la sección de corte que presenta una inclinación máxima con respecto a la dirección horizontal.
3. Máquina de conformación (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha polea tensora (28) está dispuesta sobre un carro tensor (58) provisto de unos medios de movimiento (60) adaptados para mover dicho carro tensor a lo largo de una columna (14) con respecto al carro (18).
4. Máquina de conformación (12) según la reivindicación 3, caracterizada por que dicho carro tensor (58) se desliza a lo largo de las guías del carro (18).
5. Máquina de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una unidad de control diseñada para ajustar la posición de la polea tensora (28), de manera que la tensión del cable de corte se mantenga constante.
6. Máquina de conformación según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizada por que dichos medios de movimiento (60) consisten en un sistema de accionamiento neumático diseñado para mantener constante la tensión del cable de corte.
7. Máquina de conformación (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un carro (18) comprende una primera polea (22) y un carro (20) comprende dos poleas (24, 26) que están dispuestas sustancialmente en alineación vertical, estando dicha polea tensora (28) asociada con la primera polea (22).
8. Máquina de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un carro soporte de bloque (44) diseñado para desplazarse a lo largo de unas guías (52) hacia o lejos de la zona donde se realiza el corte.
9. Máquina de conformación según la reivindicación anterior, caracterizada por que dicho carro soporte de bloques (44) comprende una superficie de soporte (54) que gira alrededor de un eje sustancialmente vertical.
10. Máquina de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que cada movimiento de los dispositivos de guiado de cable (62, 64) se puede realizar mediante un motor asociado del tipo sin escobillas provisto de un codificador de control de posición, estando dicha unidad de control diseñada para controlar la posición y la velocidad de los ejes individuales, interpolando sus movimientos.
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