IT9009400A1 - Macchina per il taglio di blocchi di granito e pietre similari - Google Patents

Description

Descr izio ned ell 'i nvenzione Industriale dal titolo "MACCHINA PER IL TAGLIO DI BLOCCHI DÌ GRADITO E PIETRE SIMILARI"

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una macchina per il taglio di blocchi di granito e pietre similari. Più precisamente, l'invenzione si riferisce ad una macchina del tipo mono- o multilame, adatta alla produzione di lastre piane di vario spessore, a partire da un blocco preventivamente squadrato di granito o pietre similari.

Nell'industria lapidea, il taglio dei blocchi di marmo, granito e pietre similari per la produzione di lastre di vario spessore, viene realizzato con macchine costituite sostanzialmente da una robusta incastellatura presentante quattro montanti verticali collegati superiormente da traverse, tra i quali viene disposto un carrello portante il blocco da tagliare. Alla incastellatura è vincolato un telaio portalame dotato di un movimento alternativo su un piano sostanzialmente orizzontale ("passata") e di un moto di avanzamento verticale dall'alto verso il basso ("calata") lungo i montanti dell'incastellatura.

Il movimento alternativo orizzontale del telaio portalame può avvenire lungo una traiettoria orizzontale oppure essere di tipo pendolare, cioè lungo una traiettoria curvilinea, generalmente un arco di cerchio. Nel primo caso, il telaio portalame scorre orizzontalmente lungo guide solidali a slitte montate a scorrimento sui montanti dell'incastellatura e le lame adibite al taglio del blocco sono di tipo diamantato. Questo tipo di macchina presenta una elevata velocità di taglio, in quanto il contatto tra il materiale da tagliare e la lama è continuo per l'intera passata sul blocco, ed è comunemente adoperato per il taglio di pietre di bassa e media durezza quali i vari tipi di marmi, mentre non viene attualmente adoperato per il taglio di pietre di elevata durezza quali i graniti.

Nel secondo caso, in cui il telaio portalame è dotato di moto pendolare, si usano convenzionali lame metalliche e viene continuamente ricircolata sul blocco da tagliare una torbida abrasiva costituita essenzialmente da acqua e sabbia silicea, nel caso del taglio di blocchi di marmo, e da acqua, calce, polvere di granito e graniglia metallica, nel caso del taglio di blocchi di granito. L'azione abrasiva della sabbia e/o della graniglia metallica sostenuta dal movimento delle lame produce il progressivo taglio del materiale. Tuttavia, poiché ogni punto del telaio, e quindi delle lame, percorre un arco di cerchio, sollecitazioni sulle strutture rendendole instabili e difficilmente controllabili le operazioni di taglio. E' stato anche proposto di risolvere il problema dell'aumento della passata utile delle lame sul blocco con un diverso sistema di alimentazione dell'abrasivo che eviti la necessità dell'alzata delle lame in prossimità dei loro fine corsa. In questo modo, il loro movimento alternativo si svolge completamente su un piano orizzontale come nel primo tipo di macchine utilizzanti lame diamantate. Secondo questa soluzione, le lame sono invece di tipo metallico e fornite di apposite cavità o tasche uniformemente distribuite lungo tutto il loro sviluppo e riempite di materiale abrasivo. Man mano che la lama si consuma, le cavità si aprono distribuendo l'abrasivo nel solco. Anche questa soluzione viene ritenuta non soddisfacente sia per l'alto costo delle lame che per la difficoltà di realizzare una corretta alimentazione dell'abrasivo sotto di esse.

In una ulteriore proposta di soluzione del medesimo problema, è stato previsto di sospendere il telaio portalame alla incastellatura fissa mediante supporti articolati, costituiti in particolare da un braccio verticale oscillante rispetto alla slitta a cui è connesso e da un quadrilatero articolato presentante un lato fisso rispetto al telaio e il lato ad esso opposto rigidamente il contatto tra lama e blocco avviene solo in corrispondenza della porzione centrale più bassa di tale traiettoria, mentre per la restante porzione di traiettoria le lame si mantengono discoste dal blocco. Se entro certi limiti questo fatto è vantaggioso ai fini del buon funzionamento della macchina, in quanto consente la penetrazione e lo spurgo della torbida abrasiva nei solchi, la passata utile o efficace della lama sul blocco, quella cioè che produce il taglio, è troppo ridotta in confronto all'intera corsa del telaio. Questo fatto comporta, evidentemente, una velocità di taglio molto bassa.

Varie soluzioni sono state finora proposte per aumentare la passata utile delle lame sul blocco, soluzioni che però si sono dimostrate insoddisfacenti per ragioni meccaniche e dinamiche. Ad esempio, allo scopo di appiattire la porzione centrale della traiettoria delle lame e di realizzare, in corrispondenza del fine corsa, una alzata sufficiente a consentire l'alimentazione e lo spurgo della torbida abrasiva, sono stati proposti vari tipi di sospensioni elastiche del telaio portalame all'incastellatura oppure il telaio medesimo è stato vincolato a scorrere su supporti a camma di idoneo profilo. In entrambi i casi però la consistenza delle masse in movimento e la notevole inerzia producono enormi connesso a detto braccio e di lunghezza minore a quella di detto lato fisso intersecato da detto braccio. In questo modo, la traiettoria impartita alle lame è caratterizzata da un tratto intermedio appiattito ed orizzontale e due tratti inclinati di sollevamento in corrispondenza dei fine corsa. Al pari delle altre soluzioni proposte, anche questa ha tuttavia presentato notevoli inconvenienti di natura meccanica.

Lo scopo generale della presente invenzione è quindi quello di aumentare la produttività delle macchine per il taglio di blocchi di granito e pietre similari che fanno uso di lame dotate di moto pendolare e di miscela abrasiva continuamente ricircolata sul blocco.

In particolare, lo scopo della presente invenzione è di fornire una macchina del tipo summenzionato che presenti una passata utile delle lame sul blocco superiore a quello attualmente ottenibile nelle macchine analoghe note .

Questi scopi vengono raggiunti con la macchina secondo la presente invenzione la quale comprende un'incastellatura fissa, una coppia di bracci oscillanti attorno a rispettivi assi orizzontali, tra loro paralleli e un telaio portalame connesso a cerniera e sospeso a detti bracci. Ciascuno di detti bracci è montato su una coppia di supporti scorrevoli verticalmente lungo detta incastellatura e sono previsti mezzi per impartire a detti supporti un movimento di avanzamento verso il basso e a detto telaio portalame un movimento pendolare alternativo. Secondo l'invenzione, a ciascuno di detti bracci sono solidalmente connessi primi e secondi mezzi di rotolamento ad assi paralleli all'asse di oscillazione ed impegnati su relative guide, tra loro ortogonali ricavate su detti supporti scorrevoli. In tal modo i loro assi sono vincolati a compiere, per effetto del moto pendolare impartito a detto telaio portalame, due moti rettilinei alternativi, sincroni e fra loro ortogonali, per cui gli assi delle cerniere, con cui i bracci oscillanti sono collegati al telaio portalame descrivono traiettorie costituite da archi di ellisse.

Ne consegue che il maggior schiacciamento della traiettoria del telaio rispetto alla superficie del blocco sulla quale si esplica l'azione di taglio consente un aumento della passata utile delle lame sul blocco, pur conservando una sufficiente "alzata" in prossimità delle posizioni di fine corsa per permettere l'afflusso e lo spurgo della miscela abrasiva.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della macchina per segare graniti e pietre similari secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 illustra in vista frontale il dispositivo di supporto del telaio portalame della macchina secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista parzialmente in sezione del dispositivo di figura 1 fatta secondo le frecce II-II di figura 1;

la figura 3 è una sezione in pianta ingrandita del dispositivo di figura 1 secondo le frecce III-III.

Con riferimento alle suddette figure, si è indicato con 1 un montante facente parte dell'incastellatura di una macchina per il taglio di granito e pietre similari, la quale non viene descritta né illustrata in dettaglio in quanto ben nota al tecnico del settore. Si è poi indicato con 2 un telaio portante una pluralità di lame metalliche 3 disposte parallele e spaziate tra loro. Il telaio 2 è girevolmente sospeso tramite cerniere 4a ad una coppia di bracci verticali 4 (uno solo mostrato nelle figure allegate) ciascuno girevole attorno ad un rispettivo asse orizzontale, uno solo dei quali è mostrato nelle figure allegate ed indicato con X. In particolare, ciascun braccio 4 è solidale ad un corrispondente albero 5 di asse X il quale è montato con le proprie estremità su rispettive slitte 6 (una sola mostrata nelle figure) dotate, in modo noto, di moto di avanzamento verso il basso. Il telaio portalame 2 è, come è noto, dotato di moto pendolare attorno agli assi X per azione di un convenzionale dispositivo biella-manovella non mostrato.

Ciascuna delle slitte 6 è montata scorrevole lungo un rispettivo montante 1 dell'incastellatura della macchina e comprende un carter 7 presentante una apertura 8 entro la quale si impegna l'estremità dell'albero 5. Tale estremità è fissata perpendicolarmente su un braccio 9 disposto all'interno del carter 7 e sostanzialmente parallelo al braccio 4 che sostiene il telaio portalame 2. Dal braccio 9 si estende un primo perno orizzontale 10 coassiale all'albero 5 portante tre ruote Ila, llb e Ile liberamente girevoli. Verticalmente al di sotto del perno 10 e parallelamente ad esso, dal braccio 9 si estende un secondo perno 12 sul quale è montata liberamente girevole una ruota 13. La ruota 13 è vincolata a rotolare su una guida orizzontale 14 fissata al fondo del carter 7, mentre le tre ruote Ila, llb e Ile sono vincolate a rotolare tra due pareti verticali 15a e 15b situate da parti opposte rispetto al perno 10 e fissate a due sporgenze interne 7a del carter 7.

Come mostrato nella figura 2 e, in maggior dettaglio nella figura 3, la distanza relativa tra le due pareti 15a e 15b è regolabile dall'esterno del carter 7. Mentre la parete 15a è fissata alla sporgenza 7a del carter 7, la parete 15b è fissata ad un supporto 16 solidale ad un pistone 17 scorrevole entro una sede 18 ricavata nella sporgenza 7a. Agendo su mezzi di registro esterni non mostrati è possibile far scorrere il pistone 17 entro la sede 18 variando quindi la posizione della parete 15b.

Allo scopo di assicurare che le tre ruote Ila, llb e Ile rotolino e non striscino sulle pareti 15a e 15b, sulla parete 15a è ricavata centralmente una gola 19 di larghezza maggiore alla larghezza della ruota centrale llb, mentre sulla parete 15b è corrispondentemente prevista una sporgenza piana 20 di larghezza minore o uguale della medesima ruota llb. Pertanto, mentre la ruota llb riscontra sulla sporgenza 20 della parete 15b e non è a contatto con la parete 15a per via della gola 19, le due ruote laterali Ila e llb riscontrano sulla porzione della parete 15a delimitante la gola 16 e non toccano la parete 15b. Di conseguenza, le ruote Ila e Ile possono rotolare lungo la parete 15a mentre la ruota llb può rotolare sulla parete 15b. In alternativa la ruota centrale llb può essere montata leggermente eccentrica rispetto alle altre due .

Grazie alla configurazione sopra descritta del supporto del telaio portalame 2, la traiettoria percorsa da quest'ultimo durante il suo movimento pendolare risulta essere la combinazione di un movimento alternativo lungo un arco di cerchio con centro sull'asse del perno 10 e di un movimento verticale alternativo di detto centro rispetto al carter 7 di frequenza doppia rispetto a quella del moto pendolare. Infatti, il braccio 9 oscilla solidalmente al braccio 4 che sostiene il telaio portalame scorrendo con la ruota 13 sulla guida orizzontale 14 e con le ruote Ila, b, c, sulle pareti verticali 15a, 15b, per cui il perno 10, e con esso l'albero 5 che in definitiva sostiene il telaio portalame 2, si sposta alternativamente in senso verticale. In pratica, quando il centro di rotazione (perno 10) si trova in corrispondenza del suo punto morto superiore, gli assi di incernieramento del telaio portalame 2 si trovano nel punto intermedio della sua traiettoria, cioè nel punto di massimo abbassamento, mentre quando il centro di rotazione si trova in corrispondenza del suo punto morto inferiore gli stessi assi si trovano alternativamente in uno dei loro fine corsa. La traiettoria risultante è quindi un arco di ellisse il cui appiattimento può essere stabilito in fase di progetto in funzione del rapporto tra le lunghezza del braccio 9 e del braccio 4.

Varianti e/o modifiche potranno essere apportate alla macchina per il taglio dei blocchi di granito e pietre similari secondo la presente invenzione, senza per questo uscire dall'ambito protettivo dell'invenzione medesima.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per il taglio di blocchi di granito e pietre similari comprendente: - una incastellatura fissa; - una coppia di bracci oscillanti attorno a rispettivi assi orizzontali e tra loro paralleli; - un telaio portalame connesso a cerniera e sospeso a detti bracci; - una coppia di supporti per ciascuno di detti bracci, montati a scorrimento in senso verticale lungo detta incastellatura ; - mezzi per impartire a detto telaio un moto pendolare alternativo rispetto a detti assi orizzontali e mezzi per impartire a detti mezzi di supporto scorrevoli un moto di avanzamento verso il basso; detta macchina essendo caratterizzata dal fatto che a ciascuno di detti bracci sono solidalmente connessi primi e secondi mezzi di rotolamento ad assi paralleli all'asse di oscillazione ed impegnati su relative guide, tra loro ortogonali, ricavate su detti supporti scorrevoli, gli assi di detti primi e secondi mezzi di rotolamento essendo vincolati a compiere, per effetto del moto pendolare impartito al telaio, due moti rettilinei alternativi, sincroni e fra loro ortogonali, per cui la traiettoria degli assi delle cerniere di connessione tra detti bracci e detto telaio risulta essere un arco di ellisse.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuno di detti bracci oscillanti comprende da parti opposte lungo il proprio asse di oscillazione due corpi ad esso solidali ciascuno dei quali supporta detti primi e secondi mezzi di rotolamento e alloggia entro uno di detti supporti scorrevoli.
3. 3. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detti primi mezzi di rotolamento sono impegnati su una guida orizzontale ricavata entro il rispettivo supporto scorrevole, detti secondi mezzi di rotolamento essendo impegnati tra due pareti di guida verticali contrapposte anch'esse ricavate entro il medesimo supporto.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui detti secondi mezzi di rotolamento comprendono almeno tre ruote affiancate e parallele delle quali quella centrale è a contatto di rotolamento con una di dette pareti contrapposte, mentre le due laterali sono a contatto di rotolamento con l'altra.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4 in cui su dette pareti verticali sono ricavate in posizione contrapposta rispettivamente una gola di larghezza maggiore a quella di detta ruota centrale ed una spianatura sporgente di ampiezza non maggiore di quella di detta ruota centrale.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 4 in cui detta ruota centrale è eccentrica rispetto a dette ruote laterali.
7. 7. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti in cui la distanza tra dette pareti verticali è registrabile.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 7 in cui una di dette pareti verticali è fissa su detto supporto scorrevole, mentre l'altra è montata all'estremità di un pistone scorrevole rispetto a detto supporto, essendo previsti mezzi di registro per controllare il posizionamento di detto pistone.
9. 9. Macchina per il taglio di blocchi di granito e pietre similari sostanzialmente come sopra descritto ed illustrato con riferimento ai disegni annessi.