ITFI20100035A1 - DIAMOND WIRE MACHINE FOR CUTTING STONE MATERIALS - Google Patents

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ITFI20100035A1
ITFI20100035A1 IT000035A ITFI20100035A ITFI20100035A1 IT FI20100035 A1 ITFI20100035 A1 IT FI20100035A1 IT 000035 A IT000035 A IT 000035A IT FI20100035 A ITFI20100035 A IT FI20100035A IT FI20100035 A1 ITFI20100035 A1 IT FI20100035A1
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IT
Italy
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stone materials
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IT000035A
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Maurizio Polacci
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Giorgini Maggi Mmg S R L
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/08—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with saw-blades of endless cutter-type, e.g. chain saws, i.e. saw chains, strap saws

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Description

MACCHINA A FILO DIAMANTATO PER IL TAGLIO DI MATERIALI LAPIDEI DIAMOND WIRE MACHINE FOR CUTTING STONE MATERIALS

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce al settore delle lavorazioni dei materiali lapidei, in particolare ma non esclusivamente marmi e graniti. Più specificatamente si riferisce ad una macchina a filo diamantato per la segagione in lastre dei suddetti materiali. The present invention relates to the sector of processing stone materials, in particular but not exclusively marble and granite. More specifically, it refers to a diamond wire machine for sawing the aforementioned materials into slabs.

Come à ̈ noto, per ottenere lastre di determinato spessore da un unico blocco di materiale, oltre ai tradizionali telai a lame (diamantate o meno), sono attualmente utilizzate macchine che sfruttano l’azione combinata di una pluralità di fili diamantati (sostanzialmente cavetti che presentano perline di acciaio sinterizzato sulla cui superficie sono elettrodeposti, o dispersi in una matrice metallica, granuli di diamante). As is known, to obtain slabs of a certain thickness from a single block of material, in addition to traditional blade looms (diamond or not), machines are currently used that exploit the combined action of a plurality of diamond wires (substantially cables which have sintered steel beads on the surface of which diamond granules are electroplated, or dispersed in a metal matrix).

Tali macchine, dette “multifilo†, includono un’incastellatura di supporto colonnare ed una struttura portante un gruppo di taglio che comprende una serie di fili diamantati tesi in parallelo tra batterie di volani, o tamburi scanalati. I tamburi sono sostenuti da tale incastellatura di supporto comprendente due o più colonne poste a distanza tale da permettere il passaggio, al loro interno, del blocco di materiale da tagliare. I fili diamantati sono tesi tra le batterie di volani a formare anelli giacenti su un piano sostanzialmente verticale, comprendenti un ramo conduttore (o di taglio) e un ramo condotto aventi orientazione orizzontale rispetto al piano del suolo, in modo tale che l’azione di taglio si realizzi orizzontalmente. These machines, called â € œmulti-wireâ €, include a columnar support frame and a structure carrying a cutting unit which includes a series of diamond wires stretched in parallel between batteries of flywheels, or grooved drums. The drums are supported by this support frame comprising two or more columns placed at a distance such as to allow the passage, inside them, of the block of material to be cut. The diamond wires are stretched between the batteries of flywheels to form rings lying on a substantially vertical plane, comprising a conducting (or cutting) branch and a driven branch having a horizontal orientation with respect to the ground plane, so that the action of cutting is carried out horizontally.

Le batterie di volani sono montate su carrelli in grado di scorrere assialmente sulle colonne al fine di consentire, sul blocco, la calata del filo mantenuto in tensione. Alla rotazione dei volani, corrisponde un movimento del filo lungo il proprio asse. The batteries of flywheels are mounted on carriages able to slide axially on the columns in order to allow, on the block, the lowering of the wire maintained under tension. The rotation of the flywheels corresponds to a movement of the wire along its axis.

Il filo, sfruttando l’azione di erosione dei granuli di diamante (più duri rispetto al materiale lapideo), scorrendo orizzontalmente sulla superficie del blocco, lo erode fino a segarlo in lastre dello spessore desiderato. The wire, exploiting the erosion action of the diamond granules (harder than the stone material), sliding horizontally on the surface of the block, erodes it until it is sawed into slabs of the desired thickness.

Opportuni sistemi di azionamento e controllo regolano i parametri di taglio ovvero sia il movimento e la velocità di calata del gruppo di taglio, quindi del filo diamantato, sia la velocità di rotazione delle batterie di volani. Appropriate drive and control systems regulate the cutting parameters, ie both the movement and the lowering speed of the cutting unit, therefore of the diamond wire, and the rotation speed of the flywheel batteries.

Come si evince da quanto precede, il taglio avviene per l’effetto dell’abrasione del filo disposto orizzontalmente sul blocco di materiale. As can be seen from the above, the cut takes place due to the abrasion effect of the wire arranged horizontally on the block of material.

Come noto, la lunghezza dei rami del filo formante la spira piana, à ̈ condizionata dalle dimensioni del blocco da tagliare ed à ̈ necessariamente superiore alla lunghezza di quest’ultimo. Tuttavia, tanto più il tratto di filo libero à ̈ lungo, tanto maggiore, a parità di tensione, risulta la freccia della sua deviata dovuta al peso proprio ed alle forze derivanti dall’azione di taglio. All’aumentare della flessione, aumenta la probabilità che il ramo di taglio tenda a deviare causando danni di segagione e rottura del filo diamantato. Tanto più lungo à ̈ il ramo di taglio tanto più accentuati sono questi fenomeni. Si può concludere che quanto maggiore à ̈ la lunghezza del ramo, tanto maggiori sono le difficoltà di taglio, con un aumento dei difetti di segagione, dei fermi macchina dovuti alla rottura dei fili e di conseguenza dei costi. As known, the length of the branches of the wire forming the flat coil is conditioned by the dimensions of the block to be cut and is necessarily greater than the length of the latter. However, the longer the stretch of free wire is, the greater, with the same tension, the deflection of its deflection due to its own weight and to the forces deriving from the cutting action. As bending increases, the probability that the cutting branch tends to deviate, causing sawing damage and breaking the diamond wire increases. The longer the cutting branch, the more pronounced these phenomena are. It can be concluded that the greater the length of the branch, the greater the difficulty in cutting, with an increase in sawing defects, machine stops due to wire breakage and consequently in costs.

Per quanto riguarda il ramo condotto, la lunghezza à ̈ causa di movimenti anomali come ad esempio oscillazione e/o svergolio. Per tale ragione à ̈ preferibile che il ramo condotto non entri in contatto con il blocco e soprattutto che non entri nella gola di taglio: se seguisse nel taglio il ramo conduttore, il ramo condotto, oscillando e svergolando, potrebbe colpire la superficie delle pareti della gola di taglio, rovinando la lastra ad esempio con graffi o scheggiature. As for the driven branch, the length is the cause of anomalous movements such as oscillation and / or twisting. For this reason it is preferable that the driven branch does not come into contact with the block and above all that it does not enter the cutting groove: if it follows the conducting branch in the cut, the driven branch, oscillating and twisting, could hit the surface of the walls of the cut throat, ruining the plate for example with scratches or chips.

Affinché il ramo condotto sia costantemente esterno al blocco occorre che la distanza tra i due rami del filo diamantato (di taglio e condotto) sia superiore a quella dell’altezza del blocco stesso. In order for the driven branch to be constantly external to the block, the distance between the two branches of the diamond wire (cutting and driven) must be greater than that of the height of the block itself.

Le principali soluzioni adottate per ottenere questo risultato sono: utilizzare volani con diametri molto grandi, paragonabili alle dimensioni del blocco lapideo, oppure realizzare gruppi di taglio più complessi, in cui si hanno, invece che due, quattro batterie di volani, in modo tale da ottenere una spira di filo diamantato piana e di forma quadrilatera. Così si riduce il diametro dei singoli volani, ma di contro si aumenta notevolmente la complessità della macchina. The main solutions adopted to achieve this result are: to use flywheels with very large diameters, comparable to the size of the stone block, or to create more complex cutting groups, in which there are, instead of two, four batteries of flywheels, so as to obtain a loop of flat and quadrilateral diamond wire. This reduces the diameter of the individual flywheels, but on the other hand, the complexity of the machine is considerably increased.

Le macchine multifilo ad orientazione di taglio orizzontale precedentemente descritte presentano quindi elevati ingombri, grande complessità strutturale, hanno scarsa affidabilità per quanto riguarda la qualità delle lastre segate ed inoltre sono spesso soggette a fermi macchina per rottura dei fili, con conseguenti alti costi di segagione e danni ai blocchi da segare. Ancora, occorrono complessi mezzi di azionamento e controllo in grado di gestire sia il movimento assiale delle batterie di volani, sia la rotazione degli stessi al fine di comandare i parametri di taglio. The previously described multi-wire machines with horizontal cutting orientation therefore have large dimensions, great structural complexity, have poor reliability as regards the quality of the sawn slabs and are also often subject to downtime due to wire breakage, with consequent high costs of sawing and damage to the blocks to be sawed. Furthermore, complex actuation and control means are required which are capable of managing both the axial movement of the flywheel batteries and their rotation in order to control the cutting parameters.

La presente invenzione si propone di fornire una macchina a filo diamantato per la segagione in lastre dei suddetti materiali lapidei che abbia ingombri ridotti e che inoltre sia strutturalmente semplice, riducendo la complessità di azionamento e controllo. The present invention aims to provide a diamond wire machine for sawing slabs of the aforesaid stone materials which has reduced dimensions and which is also structurally simple, reducing the complexity of actuation and control.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di fornire una macchina a filo diamantato in grado di facilitare e rendere più sicure le operazioni di taglio, riducendo i tempi di fermo dovuti a rotture del filo con conseguente riduzione dei tempi di lavorazione e di carico/scarico dei blocchi da tagliare. A further purpose of the present invention is to provide a diamond wire machine capable of facilitating and making cutting operations safer, reducing downtime due to wire breakages with consequent reduction in processing and loading / unloading times. blocks to cut.

Ancora un ulteriore scopo della macchina a filo diamantato oggetto della presente invenzione à ̈ migliorare l’operazione di taglio, in modo da incrementare la qualità del prodotto ottenuto ed inoltre ridurre gli scarti ed eventuali operazioni di rifinitura successive. Still another object of the diamond wire machine object of the present invention is to improve the cutting operation, so as to increase the quality of the product obtained and also to reduce waste and any subsequent finishing operations.

Tali scopi vengono raggiunti dalla macchina a filo diamantato per la segagione in lastre di materiali lapidei secondo l'invenzione, le cui caratteristiche essenziali sono definite nella prima delle rivendicazioni annesse. These objects are achieved by the diamond wire machine for sawing slabs of stone materials according to the invention, the essential characteristics of which are defined in the first of the annexed claims.

Le caratteristiche e i vantaggi della macchina a filo diamantato secondo l'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui: The characteristics and advantages of the diamond wire machine according to the invention will become clearer from the following description of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la figura 1 rappresenta una vista assonometrica della macchina a filo diamantato per il taglio di blocchi di materiali lapidei secondo l’invenzione; - figure 1 represents an axonometric view of the diamond wire machine for cutting blocks of stone materials according to the invention;

- la figura 2 mostra una schematica vista laterale della macchina a filo diamantato di figura 1; figure 2 shows a schematic side view of the diamond wire machine of figure 1;

- La figura 3 rappresenta schematica una vista frontale della macchina a filo diamantato di figura 1. - Figure 3 schematically represents a front view of the diamond wire machine of Figure 1.

Con riferimento alle suddette figure, la macchina a filo diamantato per il taglio in lastre di blocchi di materiali lapidei (generalmente marmo o granito) presenta un basamento 1, che identifica un piano del suolo S. With reference to the aforementioned figures, the diamond wire machine for cutting blocks of stone materials (generally marble or granite) into slabs has a base 1, which identifies a ground plane S.

Da tale basamento si erge verticalmente una colonna 2. Su tale colonna 2 sono supportati girevolmente a sbalzo, con mezzi di collegamento tradizionali, due tamburi 3 cilindrici (preferibilmente aventi medesimo diametro) che presentano una serie di gole o scanalature per consentire l’alloggiamento di fili diamantati 4. Dei due tamburi 3, uno à ̈ motore, l’altro à ̈ condotto e sono indicati rispettivamente con 3a e 3b. A column 2 rises vertically from this base. Two cylindrical drums 3 (preferably with the same diameter) are rotatably supported on this column 2, with traditional connection means, which have a series of grooves or grooves to allow housing of diamond wires 4. Of the two drums 3, one is a motor, the other is driven and they are indicated respectively with 3a and 3b.

I tamburi 3a, 3b sono rigidamente connessi attraverso una trave di collegamento 2a che ha la funzione di mantenere fisso l’interasse tra i tamburi stessi. The drums 3a, 3b are rigidly connected through a connecting beam 2a which has the function of keeping the distance between the drums fixed.

La trave di collegamento 2a risulta parallela alla colonna 2 e la distanza tra quest’ultima e la trave 2a stessa à ̈ tale da consentire il passaggio di un blocco di materiale B da lavorare. The connecting beam 2a is parallel to the column 2 and the distance between the latter and the beam 2a itself is such as to allow the passage of a block of material B to be machined.

Il tamburo motore 3a, come mostrato nelle figure, à ̈ fissato in corrispondenza della parte inferiore della colonna 2, e si trova al di sotto del piano del suolo S, all’interno di un alloggiamento 5 realizzato nel basamento 1. Il tamburo 3a à ̈ messo in rotazione da azionamenti elettrici quali un motore elettrico 6 e, tramite i fili diamantati 4, tale movimento viene trasmesso al tamburo condotto 3b, fissato in corrispondenza della sommità della colonna 2. The drive drum 3a, as shown in the figures, is fixed in correspondence with the lower part of the column 2, and is located below the ground plane S, inside a housing 5 made in the base 1. The drum 3a It is rotated by electric drives such as an electric motor 6 and, by means of the diamond wires 4, this movement is transmitted to the driven drum 3b, fixed at the top of the column 2.

Come evidenziato in figura 2, ogni singolo filo diamantato 4, avvolgendosi nelle rispettive gole attorno ai tamburi 3a, 3b forma un anello piano 8, definente due rami verticali, di cui un ramo 8a à ̈ il ramo di taglio, mentre un ramo 8b à ̈ il ramo condotto. Ogni anello 8 rappresenta un piano di taglio del blocco B e, come mostrato in figura 3, l’insieme degli anelli 8 crea una pluralità di rami di taglio 8a verticali, adiacenti e paralleli; la distanza tra anelli adiacenti, quindi tra i rami 8a, determina lo spessore delle lastre ottenute (in genere tale spessore à ̈ di circa 3 cm). As shown in Figure 2, each single diamond wire 4, winding in the respective grooves around the drums 3a, 3b forms a flat ring 8, defining two vertical branches, of which a branch 8a is the cutting branch, while a branch 8b is ̈ the led branch. Each ring 8 represents a cutting plane of the block B and, as shown in Figure 3, the set of rings 8 creates a plurality of vertical, adjacent and parallel cutting branches 8a; the distance between adjacent rings, therefore between the branches 8a, determines the thickness of the slabs obtained (generally this thickness is about 3 cm).

Sul tamburo condotto 3b agiscono sistemi di tensionamento costituiti da mezzi idraulici 7 (figura 3) che movimentano assialmente, lungo la colonna 2 e la trave di collegamento 2a, il tamburo stesso. Tensioning systems consisting of hydraulic means 7 (Figure 3) act on the driven drum 3b which move the drum axially along the column 2 and the connecting beam 2a.

Al momento del montaggio dei fili diamantati 4 il tamburo condotto 3b si trova ad una distanza iniziale h0dal tamburo 3a. Successivamente il sistema di tensionamento, nella fattispecie i mezzi idraulici 7, movimenta il tamburo condotto 3b allontanandolo dal tamburo 3a in modo da portare i due tamburi 3a, 3b ad una distanza h (dove h à ̈ maggiore di h0) tale da consentire il tensionamento dei fili diamantati 4, come mostrato in figura 2. Risulta inoltre evidente che h à ̈ tale da essere maggiore dell’altezza del blocco B che dovrà essere lavorato. When assembling the diamond wires 4 the driven drum 3b is at an initial distance h0 from the drum 3a. Subsequently, the tensioning system, in this case the hydraulic means 7, moves the driven drum 3b away from the drum 3a so as to bring the two drums 3a, 3b at a distance h (where h is greater than h0) such as to allow tensioning of the diamond wires 4, as shown in figure 2. It is also evident that h is such as to be greater than the height of the block B to be worked.

Tra la colonna 2 e la trave di collegamento 2a sono disposte, parallelamente al piano del suolo ed internamente agli anelli piani 8, traverse 9, di cui una inferiore 9a, collocata al di sotto del blocco da lavorare B, l’altra superiore 9b, collocata al di sopra del blocco B. La traversa superiore 9b può essere fissa o alternativamente, può essere in grado di scorrere verticalmente lungo la colonna 2 in modo da avvicinarsi o allontanarsi dal blocco B. In questo caso la traversa 9b à ̈ posizionata su carrelli (non mostrati nelle figure) in grado di scorrere assialmente su guide lineari (non mostrate nelle figure) fissate lungo la colonna 2. Between the column 2 and the connecting beam 2a are arranged, parallel to the ground plane and inside the flat rings 8, crosspieces 9, one of which is lower 9a, located below the block to be machined B, the other upper 9b , placed above the block B. The upper crosspiece 9b can be fixed or alternatively, it can be able to slide vertically along the column 2 in order to approach or move away from the block B. In this case the crosspiece 9b is positioned on carriages (not shown in the figures) able to slide axially on linear guides (not shown in the figures) fixed along the column 2.

Sulle traverse 9a, 9b à ̈ collocata, in corrispondenza di ogni singolo anello 8, una coppia di tensionatori 10a, 10b: in particolare sulla traversa inferiore 9a à ̈ fissato il tensionatore inferiore 10a, sulla traversa 9b à ̈ fissato il tensionatore superiore 10b. Ogni tensionatore 10a, 10b à ̈ costituito, a sua volta, da una rispettiva coppia di pulegge 11a’, 11a†e 11b’, 11b†. Le pulegge 11a’ e 11b’ agiscono sul ramo di taglio 8a mentre le pulegge 11a†e 11b†agiscono sul ramo condotto 8b. Le pulegge presentano gole o scanalature per consentire l’impegno con il filo diamantato e sono disposte da parti opposte rispetto alla relativa traversa 9 che le supporta. A pair of tensioners 10a, 10b is placed on the crosspieces 9a, 9b in correspondence with each single ring 8: in particular on the lower crosspiece 9a the lower tensioner 10a is fixed, on the crosspiece 9b the upper tensioner 10b is fixed. Each tensioner 10a, 10b is made up, in turn, of a respective pair of pulleys 11aâ € ™, 11aâ € and 11bâ € ™, 11bâ €. The pulleys 11a 'and 11b' act on the cutting branch 8a while the pulleys 11a 'and 11b' act on the driven branch 8b. The pulleys have grooves or grooves to allow engagement with the diamond wire and are arranged on opposite sides with respect to the relative crosspiece 9 which supports them.

Come mostrato in figura 2 ogni ramo 8a, 8b di ogni singolo anello 8 sarà posto in tensione rispettivamente dalla coppia di pulegge 11a’, 11b’ e 11a†, 11b†in modo tale che il segmento di filo 8a’, 8b’ tra tali pulegge risulta teso e sostanzialmente verticale (perpendicolare rispetto al piano del suolo S). As shown in figure 2 each branch 8a, 8b of each single ring 8 will be placed under tension respectively by the pair of pulleys 11aâ € ™, 11bâ € ™ and 11aâ €, 11bâ € so that the wire segment 8aâ € ™, 8bâ € ™ between these pulleys is stretched and substantially vertical (perpendicular to the ground plane S).

Il tensionamento del filo avviene in maniera analoga a quello dell’anello. Ogni coppia di tensionatori 10a, 10b à ̈ comandata da azionamenti idraulici, solidali alla traversa 9 (non mostrati in figura) che consentono l’avvicinamento e/o l’allontanamento reciproco tra le pulegge costituenti la coppia in modo da permettere il facile montaggio ed in seguito la trazione del filo. The thread is tensioned in a similar way to that of the ring. Each pair of tensioners 10a, 10b is controlled by hydraulic drives, integral with the crosspiece 9 (not shown in the figure) which allow the reciprocal approach and / or separation between the pulleys making up the pair in order to allow easy assembly and then pulling the wire.

Infine sul piano del suolo S sono disposti nastri trasportatori 12 che movimentano il blocco B tra le colonne 2 e attraverso gli anelli 8 lungo una direzione di lavoro (nella presente forma realizzativa, la direzione di avanzamento del blocco) indicata con A nelle figure 1 e 2. I nastri trasportatori 12 sono mossi da azionamenti, quali ad esempio motoriduttori elettrici non mostrati in figura. Finally on the ground plane S there are conveyor belts 12 which move the block B between the columns 2 and through the rings 8 along a working direction (in the present embodiment, the direction of advancement of the block) indicated with A in Figures 1 and 2. The conveyor belts 12 are moved by drives, such as for example electric gearmotors not shown in the figure.

Venendo attraversato dalla pluralità di rami di taglio 8a, il blocco B viene tagliato in lastre di spessore pari alla distanza tra i singoli anelli 8. Being crossed by the plurality of cutting branches 8a, the block B is cut into plates having a thickness equal to the distance between the individual rings 8.

Mezzi di azionamento e controllo sono impiegati per la gestione ed il comando della rotazione del tamburo motore, per la movimentazione dei tamburi e dei tensionatori ed infine per l’azionamento dei nastri trasportatori. Drive and control means are used to manage and control the rotation of the drive drum, to move the drums and tensioners and finally to drive the conveyor belts.

Sono poi previsti sistemi per irrigare la zona di taglio al fine di raffreddare il filo, favorirne lo scorrimento ed eliminare le scorie dovute all’abrasione. In tal caso nel basamento possono essere realizzate vasche di raccolta con sistemi di pompaggio per il ricircolo dei liquidi in modo da non disperdere tali fluidi nell’ambiente. There are also systems to irrigate the cutting area in order to cool the wire, facilitate its sliding and eliminate the slag caused by abrasion. In this case, collection tanks can be built in the base with pumping systems for the recirculation of liquids so as not to disperse these fluids in the environment.

La macchina a filo diamantato ad orientazione di taglio verticale per la segagione in lastre di blocchi di materiali lapidei oggetto della presente invenzione opera quindi nella seguente maniera. The vertical cutting orientation diamond wire machine for sawing slabs of blocks of stone materials object of the present invention therefore operates in the following manner.

Come risulta da figura 1, il blocco di materiale B à ̈ posizionato sul nastro trasportatore 12 che lo conduce attraverso la pluralità di fili 4. L’azionamento elettrico 6 pone in rotazione il tamburo motore 3a e conseguentemente il filo 4 scorre lungo il proprio asse. Avanzando, il blocco B viene a contatto con il filo 4, che erode il materiale, eseguendo una vera e propria operazione di segagione. I tensionatori 10a, 10b consentono di mantenere il filo 4 sempre in tensione, riducendo la lunghezza di filo libero e favorendo così l’operazione di taglio. Il blocco continua ad avanzare per effetto del nastro trasportatore, attraversando anche il ramo condotto 8b, fino al completo taglio. As shown in Figure 1, the block of material B is positioned on the conveyor belt 12 which leads it through the plurality of wires 4. The electric drive 6 rotates the motor drum 3a and consequently the wire 4 runs along its own axis. As it moves forward, block B comes into contact with wire 4, which erodes the material, carrying out a real sawing operation. The tensioners 10a, 10b allow to keep the wire 4 always under tension, reducing the length of free wire and thus favoring the cutting operation. The block continues to advance due to the effect of the conveyor belt, also crossing the driven branch 8b, until it is completely cut.

Come accennato precedentemente, le macchine multifilo tradizionali ad orientazione del taglio orizzontale presentano numerosi problemi tra cui quello degli ingombri e della complessità strutturale. Tali problemi sono in gran parte derivati dalla necessità di mantenere il ramo condotto esterno al blocco da lavorare. As previously mentioned, traditional multi-wire machines with horizontal cutting orientation present numerous problems including that of overall dimensions and structural complexity. These problems are largely derived from the need to keep the duct branch outside the block to be machined.

Come già visto, il ramo condotto à ̈ soggetto a flessione e a movimenti imprevisti come oscillazione e/o svergolamento: entrando in contatto con la superficie di taglio potrebbe quindi rovinarla provocando graffi o scheggiature. As already seen, the driven branch is subject to bending and unexpected movements such as oscillation and / or twisting: coming into contact with the cutting surface it could therefore ruin it causing scratches or chips.

Tale problema à ̈ risolto dalla macchina a filo diamantato oggetto della presente invenzione. Innanzitutto l’orientazione del taglio non à ̈ più orizzontale ma verticale. Questo consente, da un lato, di ridurre l’ingombro in altezza della macchina stessa in quanto non à ̈ più necessario mantenere il ramo condotto al di fuori dal blocco, e dall’altro, di ridurre la lunghezza del filo, in quanto solitamente i blocchi estratti da cava presentano sviluppo principale in lunghezza e, al contrario, hanno altezze relativamente minori (ad esempio un blocco di granito può avere lunghezza variabile dai 2,5m ai 3,5m mentre l’altezza à ̈ solitamente inferiore a 2m). This problem is solved by the diamond wire machine object of the present invention. First of all, the orientation of the cut is no longer horizontal but vertical. This allows, on the one hand, to reduce the overall height of the machine itself as it is no longer necessary to keep the driven branch outside the block, and on the other, to reduce the length of the wire, as usually the blocks extracted from the quarry have a main development in length and, on the contrary, have relatively smaller heights (for example a granite block can have a length ranging from 2.5m to 3.5m while the height is usually less than 2m ).

L’orientazione del taglio in verticale consente inoltre di ridurre l’influenza della flessione sul filo diamantato 4, flessione dovuta alle forze che lo sollecitano: il peso proprio del filo, in questa configurazione, si scarica direttamente sull’asse del filo stesso, quindi non ne provoca deviazioni trasversali; le forze trasversali dovute al taglio, agendo su un tratto libero più corto, causano frecce minori. Riducendo sensibilmente la flessione, il filo à ̈ dunque meno soggetto ai movimenti irregolari già descritti. The vertical orientation of the cut also allows to reduce the influence of the bending on the diamond wire 4, bending due to the forces that stress it: the own weight of the wire, in this configuration, is discharged directly onto the wire axis itself, therefore it does not cause transversal deviations; the transverse forces due to the cut, acting on a shorter free section, cause smaller arrows. By significantly reducing the bending, the wire is therefore less subject to the irregular movements already described.

Per eliminare del tutto questi movimenti tuttavia, sono previsti ulteriori sistemi di tensionamento quali i tensionatori 10a, 10b che permettono di mantenere sia il ramo condotto che il ramo di taglio del filo perfettamente in tensione. However, to completely eliminate these movements, further tensioning systems are provided, such as the tensioners 10a, 10b which allow to keep both the driven branch and the thread cutting branch perfectly in tension.

I tensionatori riducono inoltre la lunghezza del ramo di taglio allo stretto necessario per l’esecuzione del taglio stesso: in particolar modo prevedendo la possibilità di movimentare entrambi i tensionatori, o almeno quello superiore in direzione assiale lungo la colonna 2, si può adattare la lunghezza di filo teso all’altezza del blocco da tagliare. Questo consente di avere la parte di filo (nella presente descrizione detta segmento di taglio) maggiormente tesa e sostanzialmente verticale al piano del suolo in corrispondenza della zona di taglio. I vantaggi sono evidenti: un segmento di taglio ben teso migliora il processo di segagione, favorendo l’abrasione della superficie e consentendo di ridurre i tempi di lavorazione e migliorare la qualità del taglio, quindi della finitura superficiale della lastra ottenuta; riducendo così i difetti di segagione, le operazioni di finitura successive all’operazione di taglio, i fermi macchina dovuti alla rottura dei fili si ottiene un notevole risparmio sul costo del prodotto finito. The tensioners also reduce the length of the cutting branch to what is strictly necessary for the execution of the cut itself: in particular by providing for the possibility of moving both tensioners, or at least the upper one in an axial direction along the column 2, it is possible to adapt the length of wire stretched at the height of the block to be cut. This allows to have the wire part (in the present description called cutting segment) more taut and substantially vertical to the ground plane in correspondence with the cutting area. The advantages are obvious: a well-stretched cutting segment improves the sawing process, favoring the abrasion of the surface and allowing to reduce processing times and improve the quality of the cut, therefore of the surface finish of the slab obtained; thus reducing the sawing defects, the finishing operations following the cutting operation, the machine stops due to the breaking of the wires, it is possible to obtain a considerable saving on the cost of the finished product.

I tensionatori 10a, 10b agiscono, come precedentemente descritto, anche sul ramo condotto 8b. Essendo scarico e privo di vincoli, il ramo condotto à ̈ quello maggiormente soggetto a flessione, quindi a movimenti non controllati. Con i tensionatori si riduce la tratta di filo libero e di conseguenza gli eventuali movimenti di oscillazione e/o svergolio. Ne consegue che non esiste più la necessità di mantenere il ramo condotto esterno al blocco B, ma il materiale da lavorare può essere attraversato da entrambi i rami di filo diamantato senza incorrere nei problemi visti precedentemente. The tensioners 10a, 10b act, as previously described, also on the driven branch 8b. Being unloaded and free of constraints, the driven branch is the one most subject to bending, therefore to uncontrolled movements. The tensioners reduce the amount of free wire and consequently any swinging and / or twisting movements. As a result, there is no longer the need to keep the duct branch external to block B, but the material to be processed can be crossed by both branches of diamond wire without incurring the problems previously seen.

Di conseguenza non à ̈ più necessario l’utilizzo di volani di grandi diametri, o di altre strutture di supporto e portanti complesse: questo permette di ridurre notevolmente gli ingombri della macchina e al contempo di aumentarne la semplicità strutturale. Consequently, it is no longer necessary to use flywheels of large diameters, or other complex support and load-bearing structures: this allows to considerably reduce the overall dimensions of the machine and at the same time increase its structural simplicity.

Ne deriva una notevole semplificazione degli azionamenti, dei sistemi di gestione e controllo delle operazioni di taglio, con una generale riduzione dei costi. The result is a considerable simplification of the drives, of the management and control systems for cutting operations, with a general reduction in costs.

In una diversa variante realizzativa della macchina a filo diamantato secondo la presente invenzione à ̈ previsto l’impiego di sistemi di movimentazione della colonna 2 in modo che, durante il taglio, sia la pluralità dei segmenti di taglio ad avanzare verso il blocco. Esempi di tali sistemi di movimentazione possono consistere in azionamenti elettromeccanici realizzati, ad esempio, con sistemi a vite senza fine e chiocciola o a pignone e cremagliera su guide lineari. Tale configurazione consente di evitare l’impiego di nastri trasportatori 12, facilitando l’approvvigionamento dei blocchi alla macchina: ad esempio per tale configurazione i blocchi possono essere supportati da semplici carrelli fissi aventi una rastrelliera in grado di far passare i fili durante l’avanzamento di taglio. In a different embodiment variant of the diamond wire machine according to the present invention, the use of systems for moving the column 2 is provided so that, during cutting, it is the plurality of cutting segments that advance towards the block. Examples of such handling systems can consist of electromechanical drives made, for example, with worm screw and nut or rack and pinion systems on linear guides. This configuration allows to avoid the use of conveyor belts 12, facilitating the supply of the blocks to the machine: for example, for this configuration the blocks can be supported by simple fixed trolleys having a rack capable of passing the wires during the € ™ cutting progress.

L'invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The invention has been described up to now with reference to preferred embodiments. It is to be understood that other embodiments may exist which refer to the same inventive core, as defined by the scope of protection of the claims reported below.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI 1. Una macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei ed in particolare di blocchi di detti materiali comprendente mezzi di supporto (2) elevantisi da un piano del suolo (S), e mezzi a filo (3, 4) connessi a detti mezzi di supporto (2) atti al taglio di un blocco (B) di detto materiale, detti mezzi a filo (3, 4) definendo almeno un piano di taglio (8a) sul quale si estende ad anello (8) un filo diamantato (4), detta macchina a filo diamantato comprendendo inoltre mezzi di appoggio (12) di detto blocco (B) e mezzi per generare un moto relativo tra detti mezzi a filo (3, 4) e detto blocco (B) ed essendo caratterizzato dal fatto che detto anello (8) di filo diamantato (4) definisce un segmento di taglio (8a’) orientato verticalmente rispetto a detto piano del suolo (S). CLAIMS 1. A diamond wire machine for sawing stone materials and in particular blocks of said materials comprising support means (2) rising from a ground plane (S), and wire means (3, 4) connected to said support means (2) suitable for cutting a block (B) of said material, said wire means (3, 4) defining at least one cutting plane (8a) on which a diamond wire (8) extends as a ring (8) ( 4), said diamond wire machine further comprising support means (12) for said block (B) and means for generating a relative motion between said wire means (3, 4) and said block (B) and being characterized by the fact that said ring (8) of diamond wire (4) defines a cutting segment (8aâ € ™) oriented vertically with respect to said ground plane (S). 2. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi a filo (3, 4) definiscono una pluralità di detti piani di taglio (8a) adiacenti e paralleli su ciascuno dei quali si estende detto anello (8) di detto filo diamantato (4), definendo una pluralità di detti segmenti di taglio (8a’) adiacenti e paralleli. 2. The diamond wire machine for sawing stone materials according to claim 1, wherein said wire means (3, 4) define a plurality of said adjacent and parallel cutting planes (8a) on each of which said ring (8) of said diamond wire (4), defining a plurality of said adjacent and parallel cutting segments (8aâ € ™). 3. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di supporto comprendono almeno una colonna (2) e detti mezzi a filo (3, 4) comprendono due tamburi cilindrici scanalati (3) supportati girevolmente da detta almeno una colonna (2) e disposti in modo tale che uno di detti tamburi (3) risulta posizionato inferiormente rispetto all’altro in direzione verticale rispetto a detto piano del suolo (S), detto filo diamantato (4) di detto almeno un piano di taglio (8a) essendo avvolto tra detti tamburi cilindrici scanalati (3) a formare detto anello piano (8), detto anello (8) definendo rami verticali di cui un ramo di taglio (8a) ed un ramo condotto (8b), detto segmento di taglio (8a’) essendo una porzione di detto ramo di taglio (8a). The diamond wire machine for sawing stone materials according to claim 2, wherein said supporting means comprise at least one column (2) and said wire means (3, 4) comprise two supported cylindrical grooved drums (3) rotatably by said at least one column (2) and arranged in such a way that one of said drums (3) is positioned below the other in a vertical direction with respect to said ground plane (S), said diamond wire (4) of said at least one cutting plane (8a) being wound between said cylindrical grooved drums (3) to form said flat ring (8), said ring (8) defining vertical branches of which a cutting branch (8a) and a driven branch ( 8b), said cutting segment (8aâ € ™) being a portion of said cutting branch (8a). 4. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione precedente, in cui detti tamburi (3) sono connessi rigidamente da una trave di collegamento (2a) disposta parallelamente a detta almeno una colonna (2). 4. The diamond wire machine for sawing stone materials according to the preceding claim, in which said drums (3) are rigidly connected by a connecting beam (2a) arranged parallel to said at least one column (2). 5. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione precedente, in cui di detti due tamburi cilindrici scanalati (3) uno à ̈ motore (3a) essendo azionato da un motore elettrico (6), l’altro à ̈ condotto (3b). 5. The diamond wire machine for sawing stone materials according to the preceding claim, in which of said two grooved cylindrical drums (3) one is a motor (3a) being driven by an electric motor (6), the other It is conducted (3b). 6. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione precedente, in cui su detto tamburo condotto (3b) agiscono sistemi di tensionamento quali mezzi idraulici (7) tali da movimentare assialmente lungo detta almeno una colonna (2) e detta trave di collegamento (2a) detto tamburo condotto (3b). 6. The diamond wire machine for sawing stone materials according to the preceding claim, in which tensioning systems act on said driven drum (3b) such as hydraulic means (7) such as to move axially along said at least one column (2) and said connecting beam (2a) said driven drum (3b). 7. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 6, in cui su detto anello piano (8) agiscono mezzi tensionatori (10a, 10b) per mantenere in tensione detti rami (8a, 8b) al fine di definire detti segmenti di taglio adiacenti e paralleli (8a’). 7. The diamond wire machine for sawing stone materials according to any one of claims 2 to 6, in which tensioning means (10a, 10b) act on said flat ring (8) to keep said branches (8a, 8b) under tension ) in order to define said adjacent and parallel cutting segments (8aâ € ™). 8. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione 7, in cui detti mezzi tensionatori (10a, 10b) comprendono una coppia di tensionatori (10a, 10b) alloggiati ognuno su rispettive traverse, inferiore (9a) e superiore (9b) disposte tra detta almeno una colonna (2) e detta trave di collegamento (2a) parallelamente a detto piano del suolo (S) ed internamente a detto anello (8). 8. The diamond wire machine for sawing stone materials according to claim 7, wherein said tensioning means (10a, 10b) comprise a pair of tensioners (10a, 10b) each housed on respective lower (9a) and upper crosspieces (9b) arranged between said at least one column (2) and said connecting beam (2a) parallel to said ground plane (S) and internally to said ring (8). 9. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione precedente, in cui ognuno di detti tensionatori (10a, 10b) comprende una coppia di pulegge scanalate (11a’, 11a†;11b’, 11b†), ognuna di dette pulegge essendo disposta su lati opposti di dette rispettive traverse (9a, 9b) in modo tale che su ognuno di detti rami (8a, 8b) di detto anello (8) agisca una coppia di pulegge (11a’, 11b’;11a†, 11b†), ogni segmento di taglio (8a’) essendo una porzione di detto ramo di taglio (8a) compresa tra una di dette coppie di pulegge (11a’, 11b’). 9. The diamond wire machine for sawing stone materials according to the preceding claim, wherein each of said tensioners (10a, 10b) comprises a pair of grooved pulleys (11aâ € ™, 11aâ €; 11bâ € ™, 11bâ €) , each of said pulleys being arranged on opposite sides of said respective cross members (9a, 9b) in such a way that on each of said branches (8a, 8b) of said ring (8) acts a pair of pulleys (11aâ € ™, 11bâ € ™; 11aâ €, 11bâ €), each cutting segment (8aâ € ™) being a portion of said cutting branch (8a) between one of said pairs of pulleys (11aâ € ™, 11bâ € ™). 10. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo la rivendicazione 8 e 9, in cui detta traversa superiore (9b) à ̈ montata su carrelli in grado di scorrere assialmente su guide lineari fissate lungo detti mezzi di supporto (2). 10. The diamond wire machine for sawing stone materials according to claims 8 and 9, in which said upper crosspiece (9b) is mounted on carriages capable of axially sliding on linear guides fixed along said support means (2) . 11. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 10, in cui detti mezzi di appoggio (12) di detto blocco (B) e detti mezzi per generare un moto relativo tra detti mezzi a filo (3, 4) e detto blocco (B) comprendono nastri trasportatori (12) movimentati da azionamenti quali motori elettrici. 11. The diamond wire machine for sawing stone materials according to any one of claims 2 to 10, wherein said support means (12) of said block (B) and said means for generating a relative motion between said means wire (3, 4) and said block (B) comprise conveyor belts (12) moved by drives such as electric motors. 12. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 10, in cui detti mezzi di appoggio (12) di detto blocco (B) comprendono carrelli fissi. The diamond wire machine for sawing stone materials according to any one of claims 2 to 10, wherein said support means (12) of said block (B) comprise fixed carriages. 13. La macchina a filo diamantato per la segagione di materiali lapidei secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi per generare un moto relativo tra detti mezzi a filo (3, 4) e detto blocco (B) sono azionamenti elettromeccanici su guide lineari per la movimentazione di detti mezzi di supporto (2) rispetto a detto piano del suolo (S) in modo da permettere la movimentazione di detti mezzi di supporto (2) rispetto a detto blocco (B).13. The diamond wire machine for sawing stone materials according to any one of the preceding claims, in which said means for generating a relative motion between said wire means (3, 4) and said block (B) are electromechanical drives on guides linear for the movement of said support means (2) with respect to said ground plane (S) so as to allow the movement of said support means (2) with respect to said block (B).
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