ITMI971991A1 - Utensile di taglio diamantato, a bassa emissione di rumore per la segagione di materiali lapidei - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"UTENSILE DI TAGLIO DIAMANTATO, A BASSA EMISSIONE DI RUMORE, PER LA SEGAGIONE DI MATERIALI LAPIDEI"

Come è noto da anni, la segagione di blocchi di marmo o di pietre in genere è realizzata tramite particolari utensili, detti "utensili diamantati", che possono essere realizzati in forma di "lame diamantate" o di "dischi diamantati". Questi utensili vengono impiegati su macchine speciali, costituite nel primo caso da un quadro portalame, mosso con moto alternativo, sul quale sono montate per esempio da 10 ad 80 lame diamantate, posizionate perfettamente parallele tra loro ed opportunamente distanziate secondo misure programmate,- nel secondo caso da un albero rotante, sul quale sono montati uno o più dischi diamantati.

Le lame diamantate sono costituite da un nastro di acciaio temperato, normalmente con una sezione di 180 x 3 mm. e una lunghezza di circa 4.000 mm. Sul bordo inferiore, costituente bordo di taglio, esse portano, saldati ad opportuna reciproca distanza, dei piccoli inserti abrasivi detti "segmenti diamantati"; questi segmenti, per esempio 35 a 40 segmenti per ogni lama, hanno una dimensione in pianta di 20 x 5 mm. ed un'altezza di 7-8 mm. Questi segmenti diamantati - descritti ad esempio in EP-A-0.090.274 hanno la funzione di tagliare il marmo grazie all'elevato effetto abrasivo dei granuli di diamante in essi contenuti, sotto la pressione esercitata dal quadro portalame sulle lame stesse durante il loro moto alternativo.

I dischi diamantati hanno una struttura sostanzialmente equivalente: si tratta di dischi di lamiera d'acciaio dello spessore di 2,5 a 5 mm. aventi un diametro fino a 3500 mm., sul cui bordo esterno sono pure saldati dei segmenti diamantati equivalenti, salvo la loro dimensione, a quelli utilizzati per le lame.

Le strutture di questi due tipi di utensili hanno in comune il fatto di essere costituiti da un'anima di supporto, realizzata appunto in lamiera di acciaio dello spessore di alcuni millimetri, lungo il cui bordo di taglio sono fissati tramite processo di saldatura i citati segmenti diamantati.

Per l'esecuzione di un taglio perfettamente piano è essenziale che il bordo di taglio dell'anima sia mantenuto in tensione: nel caso delle lame, queste sono montate sul quadro portalame sotto trazione longitudinale prodotta da appositi tenditori, mentre nel caso dei dischi la tensione del bordo è prodotta dalla forza centrifuga risultante dalla rotazione ad alta velocità del disco diamantato.

Per assicurare un perfetto tensionamento della zona di bordo di taglio dell'utensile è anche noto di sottoporre l'anima in lamiera, nella fascia immediatamente adiacente alla fascia di bordo, ad una lavorazione di pretensionamento, per esempio per mezzo di rullatura. In questo modo, quando l’utensile viene sottoposto ad una forza di trazione nel quadro portalame, o sottoposto alla forza centrifuga prodotta dalla macchina rotante, queste forze si applicano principalmente alla fascia del bordo di taglio, mentre la fascia pretensionata viene semplicemente a distendersi.

In alternativa a questa operazione di pretensionamento di una fascia dell’anima dell’utensile, si è anche proposto di eseguire in questa fascia delle aperture, per esempio in forma di grandi fori; in questo modo, la fascia interessata dalle aperture oppone meno resistenza alla trazione, il cui effetto si scarica principalmente sulla fascia di bordo di taglio dell'utensile. Questa disposizione è nota sopratutto nei dischi diamantati.

Benché questi utensili, collaudati ormai da molti anni, consentano di eseguire la segagione di blocchi di marmo o pietra in modo abbastanza facile e con risultati qualitativi molto buoni, essi soffrono tuttavia l'inconveniente di una rumorosità elevata, tale da risultare chiaramente dannosa per gli operai addetti, come menzionato anche nella domanda di brevetto MI97A.001214 depositata il 23 maggio 1997 a nome della stessa Richiedente.

in effetti è già stato rilevato che i dischi diamantati con fascia centrale dotata di aperture sono meno rumorosi di quelli con anima piena; la Richiedente ritiene che tale rumorosità dipenda dalla trasmissione delle vibrazioni del bordo di taglio - prodotte inevitabilmente dallo sfregamento dei segmenti diamantati sulla superficie da tagliare, con frequenza dello stesso ordine delle onde sonore - verso il supporto ed il telaio della macchina operativa, la quale forma una specie di cassa di risonanza. Nel caso dei dischi diamantati con fascia centrale perforata od intagliata, questa trasmissione di vibrazioni verrebbe parzialmente impedita, producendosi soltanto in corrispondenza alle zone sprovviste di fori od intagli.

Sulla base di queste osservazioni è già stato proposto di realizzare anche le lame diamantate con una serie di perforazioni nella fascia centrale, eventualmente chiudendo queste perforazioni con dei dischi di tamponamento in materiale plastico. I risultati pratici sono stati tuttavia insoddisfacenti, sia perchè dette perforazioni debbono essere realizzate abbastanza distanziate per poter assicurare una struttura della lama sufficientemente rigida e resitente alla trazione, sia perchè i dischi di tamponamento, essendo relativamente rigidi, svolgono solo una minima funzione insonorizzante ed hanno inoltre la tendenza a distaccarsi dalle rispettive sedi a seguito della ovalizzazione delle perforazioni circolari sotto la forza di tensionamento della lama. Per queste ragioni tali lame non hanno avuto lo sperato successo commerciale.

Scopo della presente invenzione è quello di proporre un utensile diamantato perfezionato, a bassa emissione di rumore. Questo scopo viene raggiunto attraverso le caratteristiche evidenziate nella rivendicazione 1.

Come si comprende, alla base dell'invenzione sta l’idea di creare, tra la fascia del bordo di taglio dell'utensile e la restante parte di esso è/o il suo supporto, una barriera che non solo eviti di trasmettere le vibrazioni generatrici di rumore, ma ne produca anche un sensibile smorzamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della struttura di utensile secondo l'invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di realizzazione dello stesso, data a titolo di esempio ed illustrata nel diségno annesso, nel quale l'unica figura rappresenta in vista schematica, in alzato, un breve tratto di una lama diamantata secondo 1’invenzione.

Come mostrato, in una lama 1 - formata, in modo noto, da un nastro di lamiera d’acciaio trafilato, di altezza a di circa 180 mm. e di spessore di 2,5 a 3,5 mm., sul cui bordo di taglio la è fissata una pluralità di segmenti diamantati 2 opportunamente distanziati - è praticata una serie di intagli 3 che interessano la fascia centrale della lama.

Come si rileva chiaramente dal disegno, gli intagli 3 sono obliqui, paralleli, e disposti in modo tale che le estremità di ciascuno di essi si trovino in sovrapposizione - alle estremità degli intagli immediatamente adiacenti almeno in una fascia corrente trasversalmente alla lama e definita dalla linea a tratti F. Detti intagli formano, rispetto al bordo di taglio, un angolo dell'ordine di 20° a 40°, e preferibilmente di 30°.

Preferibilmente inoltre, gli intagli 3 sono sottili, per esempio di una larghezza di 2,5 a 3,5 mm. cioè dello stesso ordine di grandezza dello spessore della lama da essi attraversata. Inoltre, le estremità di detti intagli 3 sono conformate a forma di spira 3a in modo tale che si possa escludere il propagarsi dell'intaglio sotto l'azione di trazione in senso longitudinale, alla quale viene normalmente sottoposta la lama in corso di lavoro.

Secondo una importante caratteristica dell'invenzione, gli intagli 3 e le spire 3a sono inoltre riempiti di un materiale elastomerico, per esempio un poliuretano, una gomma sintetica ed in particolare una gomma dotata di proprietà fonoassorbenti. Questo materiale viene introdotto e preferibilmente vulcanizzato in sede ove, anche grazie alla sezione sostanzialmente quadrata dell'intaglio 3, si aggrappa in modo perfetto e resistente.

Grazie alla disposizione descritta si ottengono delle lame con caratteristiche di insonorizzazione eccezionali e del tutto impreviste; rispetto alle lame piene della tecnica nota, nelle quali sono stati misurati livelli di sonorità dell'ordine di 97 dB ed anche rispetto a lame dotate di perforazioni (ove si sono misurati livelli di sonorità fino a 93 dB) le lame secondo l'invenzione hanno portato una riduzione del rumore fino a 85 dB.

D'altra parte, a differenza delle lame con perforazioni circolari nella fascia centrale, la forma e la disposizione degli intagli 3 secondo l'invenzione:

- mantiene sostanzialmente inalterate le caratteristiche di resistenza a trazione della lama diamantata

- garantisce il ritegno del materiale alastomerico grazie, da un lato, alla elasticità del materiale e, d'altro lato, alla sezione pressoché quadrata dell'intaglio, anche in caso di forte deformazione della lama,

- assicura le caratteristiche fonoassorbenti della lama per l'effetto di barriera sostanzialmente continua dato dalla sequenza degli intagli, effetto che rimane invariato nel tempo grazie all'ancoraggio sicuro e stabile del materiale elastomerico nell'intaglio S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alla particolare configurazione illustrata, che costituisce solo un esempio non limitativo della portata dell’invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa. In particolare l'insegnamento della presente invenzione può essere trasferito senz'altro dal settore delle lame e dischi diamantati (a cui si è fatto riferimento a titolo di esempio in relazione al taglio del marmo e della pietra), ad altri settori utilizzanti utensili di segatura sprovvisti di segmenti diamantati, nei quali gli elementi taglienti sono costituiti da altri tipi di inserti di materiale duro o semplicemente da denti affilati ricavati direttamente nel supporto di lamiera d'acciaio.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Utensile diamantato di taglio, in particolare per il taglio di materiali lapidei, del tipo comprendente un supporto in lamiera d'acciaio avente una pluralità di segmenti diamantati altamente’abrasivi fissati ad intervalli regolari lungo il suo bordo di taglio, caratterizzato da ciò che, in una fascia dì detto supporto immediatamente adiacente alla fascia periferica corrispondente al bordo di taglio, detto supporto presenta una serie di intagli sostanzialmente paralleli, disposti obliqui rispetto al bordo di taglio, le estremità di ogni intaglio essendo in sovrapposizione alle estremità degli intagli ad esso adiacenti rispetto ad allineamenti perpendicolari al bordo di taglio.
2. 2) Utensile di taglio, del tipo comprendente un supporto in lamiera d'acciaio avente una pluralità di elementi di taglio distribuiti ad intervalli regolari lungo il suo bordo di taglio, caratterizzato da ciò che, in una fascia di detto supporto immediatamente adiacente alla fascia periferica corrispondente al bordo di taglio, detto supporto presenta una serie di intagli sostanzialmente paralleli, disposti obliqui rispetto al bordo di taglio, le estremità di ogni intaglio essendo in sovrapposizione alle estremità degli intagli ad esso adiacenti rispetto ad allineamenti perpendicolari al bordo di taglio.
3. 3) Utensile di taglio come in 1 o 2, caratterizzato da ciò che detti intagli hanno una larghezza dello stesso ordine di grandezza dello spessore del supporto da essi attraversato.
4. 4) Utensile di taglio come in 3, caratterizzato da ciò che detti intagli hanno preferibilmente una larghezza di 2,5 a 3,5 mm.
5. 5) Utensile di taglio come in 1 o 2, caratterizzato da ciò che le estremità di detti intagli sono conformate a forma di spira 6) Utensile di taglio come in 1 o 2, caratterizzato da ciò che detti intagli e/o le spire alle loro estremità, sono riempiti di un materiale elastomerico. 7) Utensile di taglio come in 6, caratterizzato da ciò che detto materiale elastomerico è un poliuretano o una gomma sintetica, in particolare una gomma dotata di proprietà fonoassorbenti. 8) Utensile di taglio come in 6, caratterizzato da ciò che detto materiale elastomerico è stabilmente fissato entro gli intagli mediante incollaggio o vulcanizzazione in situ. 9) Utensile di taglio come in 1 o 2, caratterizzato da ciò che detti intagli formano con il bordo di taglio un angolo di 20° a 40°, preferibilmente dell'ordine di 30°. 10) Utensile di taglio come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, realizzato in forma di lama diamantata rettilinea per un quadro di telaio di segagione di marmo, pietra od altro materiale. 11) Utensile di taglio come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 9, realizzato in forma disco diamantato per una taglierina rotante per marmo, pietra od altro materiale.