ITMI981297A1

ITMI981297A1 - HELICAL WIRE SAW

Info

Publication number: ITMI981297A1
Application number: IT98MI001297A
Authority: IT
Inventors: Ockert Brits; Ronald Riebeek; Martin Walter Powell; Stefanus Gerhardus Becker
Original assignee: Amic Ind Ltd
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-09
Also published as: BE1011798A6

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "SEGA A FILO ELICOIDALE" Description of the industrial invention entitled: "HELICAL WIRE SAW"

L'invenzione ha per oggetto una sega a filo elicoidale del genere utilizzato per tagliare pietra,calcestruzzo ed affini. The invention relates to a helical wire saw of the kind used to cut stone, concrete and the like.

Allo stato della tecnica sono note seghe a filo elicoidale comprendenti una fune metallica dotata di più manicotti distanziati disposti sulla fune e collegati alla stessa. I manicotti comprendono generalmente una matrice in metallo o affini con una massa di particelle abrasive, ad esempio diamante o nitruro di boro cubico, disperse uniformemente nella matrice. Ogni manicotto abrasivo presenta un filo abrasivo. In the state of the art, helical wire saws are known comprising a metal cable provided with several spaced sleeves arranged on the cable and connected thereto. The sleeves generally comprise a metal or similar matrix with a mass of abrasive particles, for example diamond or cubic boron nitride, uniformly dispersed in the matrix. Each abrasive sleeve features an abrasive thread.

Il documento EP 0317,963 descrive ima sega a filo elicoidale di questo genere che comprende inoltre uno strato in materiale elastico in gomma che circonda la fune metallica tra i manicotti abrasivi. Questo materiale elastico in gomma è collegato mediante vulcanizzazione alla fune. Document EP 0317.963 describes a helical wire saw of this kind which further comprises a layer of elastic rubber material which surrounds the wire rope between the abrasive sleeves. This elastic rubber material is bonded to the rope by vulcanization.

Nell'utilizzo la sega a filo elicoidale forma un anello chiuso che viene fatto ruotare ed avanzare in un substrato da tagliare. In use, the helical wire saw forms a closed loop which is made to rotate and advance in a substrate to be cut.

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

L'invenzione indica una sega a filo elicoidale conprendente una fune con uno strato in materiale elastomerico, che avvolge la fune ed è collegata alla stessa, più manicotti abrasivi distanziati fissati alla fune attraverso lo strato elastomerico, ognuno dei quali manicotti abrasivi presenta una superficie di taglio sporgente dallo strato, ed una spirale singola in materiale elastomerico che circonda lo strato e presenta una superficie di taglio tra manicotti successivi. The invention indicates a helical wire saw comprising a rope with a layer of elastomeric material, which wraps around the rope and is connected thereto, multiple spaced abrasive sleeves attached to the rope through the elastomeric layer, each of which abrasive sleeves has a surface of cut protruding from the layer, and a single spiral made of elastomeric material which surrounds the layer and has a cut surface between successive sleeves.

Inoltre, secondo l'invenzione, la superficie di taglio di ogni manicotto abrasivo e la superficie di taglio allungata della spirale si trovano entrambe alla stessa altezza rispetto allo strato elastomerico. Furthermore, according to the invention, the cutting surface of each abrasive sleeve and the elongated cutting surface of the spiral are both at the same height with respect to the elastomeric layer.

Inoltre, secondo invenzione, la spirale è una spirale destrorsa nel senso di rotazione della sega in funzione. Furthermore, according to the invention, the spiral is a right-hand spiral in the direction of rotation of the saw in operation.

Inoltre, sempre secondo l'invenzione, la spirale è dotata di superfici laterali e di una superficie superiore e le superfici laterali creano insieme una configurazione conica dallo strato elastomerico verso la superficie superiore. Furthermore, again according to the invention, the spiral is provided with lateral surfaces and an upper surface and the lateral surfaces together create a conical configuration from the elastomeric layer towards the upper surface.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figura 1 è una vista prospettica di una porzione di una forma d'esecuzione di una sega a filo elicoidale secondo l'invenzione, Figura 2 è una sezione lungo la linea 2-2 della figura 1, e figura 3 è una sezione lungo la linea 3-3 della figura 1. Figure 1 is a perspective view of a portion of an embodiment of a helical wire saw according to the invention, Figure 2 is a section along the line 2-2 of Figure 1, and Figure 3 is a section along the line 3-3 of Figure 1.

DESCRIZIONE DELLE FORME D’ESECUZIONE DESCRIPTION OF THE FORMS OF EXECUTION

La fune della sega a filo elicoidale può essere realizzata in un qualsiasi metallo adatto, come l'acciaio. The wire rope of the helical wire saw can be made of any suitable metal, such as steel.

I manicotti abrasivi comprendono generalmente una massa di particelle abrasive, come il diamante o il nitruro di boro cubico, disperse uniformemente in una matrice metallica. Matrici metalliche adatte sono ben note dallo stato,della tecnica e comprendono leghe come ad esempio il bronzo e leghe di cobalto e ferro.Ogni manicotto presenta almeno una superficie di taglio periferica. Abrasive sleeves generally comprise a mass of abrasive particles, such as diamond or cubic boron nitride, uniformly dispersed in a metal matrix. Suitable metal matrices are well known from the state of the art and include alloys such as bronze and cobalt and iron alloys. Each sleeve has at least one peripheral cutting surface.

Il materiale elastomerico è generalmente gomma che può essere . collegata mediante vulcanizzazione alla fune metallica nel modo descritto dalla EP 0317965. The elastomeric material is generally rubber which can be. connected by vulcanization to the wire rope in the manner described by EP 0317965.

Si descrive ora una forma d'esecuzione dell'invenzione sulla base dei disegni allegati. Questi disegni rappresentano una sega a filo elicoidale comprendente una fune metallica 10 avvolta da uno strato 12, ed incassata nello stesso,di un materiale elastomerico in gomma. An embodiment of the invention is now described on the basis of the accompanying drawings. These drawings show a helical wire saw comprising a metal cable 10 wound by a layer 12, and embedded therein, of an elastomeric rubber material.

La sega a filo elicoidale presenta più manicotti abrasivi 14 distanziati uniformemente sulla fune. Ogni manicotto abrasivo 14 è supportato su una predisposizione di sostegno cilindrica 16 incassata nello strato 12. In questo modo, i manicotti 14 sono collegati alla fune metallica 10. The helical wire saw has multiple abrasive sleeves 14 evenly spaced on the rope. Each abrasive sleeve 14 is supported on a cylindrical support provision 16 embedded in the layer 12. In this way, the sleeves 14 are connected to the wire rope 10.

Ogni manicotto abrasivo 14 conprende una massa di particelle abrasive disperse uniformemente in una matrice metallica legante. Ogni manicotto è dotato di una superficie di taglio 15 con un bordo anteriore periferico 18 ed un bordo posteriore periferico 20. La superficie 15 sporge dalla superficie esterna 22 dello strato 12. Each abrasive sleeve 14 comprises a mass of abrasive particles uniformly dispersed in a bonding metal matrix. Each sleeve is provided with a cutting surface 15 with a peripheral front edge 18 and a peripheral rear edge 20. The surface 15 protrudes from the outer surface 22 of the layer 12.

La sega a filo elicoidale è inoltre dotata di una spirale 24 composta anch'essa in un materiale elastomerico che in genere è lo stesso materiale elastomerico dello strato 12. E' prevista una spirale singola con le seguenti caratteristiche: The helical wire saw is also equipped with a spiral 24 also made of an elastomeric material which is generally the same elastomeric material as the layer 12. A single spiral is provided with the following characteristics:

1. La spirale è destrorsa nel senso che si muove in senso orario a spirale nella direzione 26,che è il senso di rotazione della sega a filo elicoidale in uso. 1. The spiral is clockwise in the sense that it is spiral clockwise in direction 26, which is the direction of rotation of the spiral wire saw in use.

2. La spirale ha una struttura nervata con superfici laterali 28 ed una superficie superiore 30.Le superfici laterali 28 creano insieme una configurazione conica dallo strato 12 verso la superficie superiore 30. 2. The spiral has a ribbed structure with lateral surfaces 28 and an upper surface 30. The lateral surfaces 28 together create a conical configuration from the layer 12 towards the upper surface 30.

3. La larghezza della spirale nervata è sostanzialmente inferiore alla circonferenza del bordo 18 della superficie di taglio 15 ed ammonta normalmente circa ad un decimo della stessa. Si è visto che in questo modo resta uno spazio sufficiente per i trucioli e l'acqua che scorre nelle cavità di gomma tra manicotti successivi 14. Inoltre si è visto che una spirale nervata di una tale larghezza non conpromette in modo significativo la rigidità della sega a filo elicoidale. 3. The width of the ribbed spiral is substantially less than the circumference of the edge 18 of the cutting surface 15 and normally amounts to approximately one tenth of the same. It has been seen that in this way sufficient space remains for the chips and the water flowing into the rubber cavities between successive sleeves 14. Furthermore, it has been seen that a ribbed spiral of such a width does not significantly compromise the rigidity of the saw helical wire.

4. La superficie superiore 30 della spirale sporge dalla superficie superiore 22 dello strato elastomerico nella stessa misura in cui sporge la superficie 15 del manicotto 14. In questo modo la superficie superiore 30 si usura nella misura in cui si usurano i manicotti abrasivi 14. 4. The upper surface 30 of the spiral protrudes from the upper surface 22 of the elastomeric layer to the same extent as the surface 15 of the sleeve 14. In this way the upper surface 30 wears to the extent that the abrasive sleeves 14 wear.

5. Il passo della spirale è pari a quattro distanze tra manicotti. 5. The pitch of the spiral is equal to four distances between sleeves.

Si è visto che la sega a filo elicoidale secondo l'invenzione consente di tagliare in modo molto efficace materiali duri, quale il . calcestruzzo e la pietra, come ad esempio il marmo, la granite e l'ardesia. Questi risultati eccellenti sono attribuibili, almeno in parte,all'uso di una spirale singola.Grazie alla spirale,uno dei lati del manicotto ha più materiale ed una maggiore rigidità e la spirale nervata assume posizioni diverse per i manicotti successivi. In questo modo si crea una disposizione asimmetrica che provoca un’instabilità dinamica in quanto il filo metallico passa intorno a pulegge ed attraverso il taglio. Questa instabilità fa sì che il filo metallico si giri quando curva attorno alla puleggia o attorno ad angoli del taglio. It has been seen that the helical wire saw according to the invention allows to cut very effectively hard materials, such as. concrete and stone, such as marble, granite and slate. These excellent results are attributable, at least in part, to the use of a single spiral. Thanks to the spiral, one of the sides of the sleeve has more material and greater rigidity and the ribbed spiral assumes different positions for subsequent sleeves. In this way, an asymmetrical arrangement is created which causes dynamic instability as the metal wire passes around pulleys and through the cut. This instability causes the wire to spin when it curves around the pulley or corners of the cut.

Per il movimento rotatorio, si presenta una parte nuova del manicotto abrasivo al substrato da tagliare e di conseguenza si ha un’usura uniforme del manicotto abrasivo attorno alla circonferenza.Non è possibile ottenere questo risultato con una spirale multipla che non consente una disposizione asimmetrica. For the rotary movement, a new part of the abrasive sleeve is presented to the substrate to be cut and consequently there is uniform wear of the abrasive sleeve around the circumference. This cannot be achieved with a multiple spiral that does not allow an asymmetrical arrangement.

Inoltre, la spirale sporge dallo strato 12 e la sua superficie superiore 30 è a livello con i bordi periferici 18, 20 del manicotto abrasivo.La spirale è così a contatto con il materiale da tagliare.La porzione della superficie di taglio abrasiva 15 tra la spirale nervata non taglia liberamente poiché è "protetta" dalla spirale su ambedue i lati. Il manicotto successivo è "protetto" in una posizione rotatoria diversa. In questo modo l'irregolarità "protetta" che si muove di manicotto in manicotto in modo spiraliforme fa sì che il filo metallico compia un movimento rotatorio che dà luogo ad un'usura uniforme dei manicotti abrasivi. Furthermore, the spiral protrudes from the layer 12 and its upper surface 30 is level with the peripheral edges 18, 20 of the abrasive sleeve. The spiral is thus in contact with the material to be cut. The portion of the abrasive cutting surface 15 between the ribbed spiral does not cut freely as it is "protected" by the spiral on both sides. The next sleeve is "protected" in a different rotary position. In this way, the "protected" irregularity which moves from sleeve to sleeve in a spiral form causes the metal wire to perform a rotary movement which gives rise to uniform wear of the abrasive sleeves.

La spirale è in contatto con la superficie di contatto della puleggia azionata e di altre pulegge funicolari. In pratica, queste pulegge non sono mai perfettamente allineate cosicché impartiscono un movimento rotatorio al filo metallico mentre la sezione della spirale nervata risale sul lato della puleggia a "V" a causa del maggiore attrito da contatto nella nervatura in combinazione con la sua forma a spirale . The spiral is in contact with the contact surface of the driven pulley and other funicular pulleys. In practice, these pulleys are never perfectly aligned so that they impart a rotational motion to the wire as the section of the ribbed spiral rises up the side of the "V" pulley due to the increased contact friction in the rib in combination with its spiral shape. .

Inoltre la spirale può agire da convogliatore a' coclea per pompare fuori i trucioli evitando in questo modo che vengano rimacinati. Furthermore, the spiral can act as an auger conveyor to pump out the shavings thus avoiding that they are regrind.

Claims

1. A helical wire saw comprising a rope with a layer of elastomeric material surrounding the rope and connected thereto, multiple spaced abrasive sleeves, attached to the rope through the elastomeric layer, each of which abrasive sleeves has a cutting surface protruding from the layer, and a single spiral of elastomeric material which surrounds the layer and has an elongated surface between successive sleeves.

2. Helical wire saw according to claim 1, characterized in that the cutting surface on each abrasive sleeve and the elongated surface on the spiral are substantially at the same height with respect to the elastomeric layer.

Helical wire saw according to claim 1 or 2, characterized in that the spiral is a right-hand spiral in the direction of rotation of the saw in use.

Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that the spiral has two lateral surfaces and one upper surface and that the lateral surfaces together create a conical configuration from the elastomeric layer to the upper surface.

5. Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the spiral is substantially less than the width of the cutting surface of the abrasive sleeves.

6. Helical wire saw according to claim 5, characterized in that the width of the spiral amounts to approximately one tenth of the circumference of the cutting surface of the abrasive sleeves.

Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that the pitch of the spiral is as long as four sleeve distances.

8. Helical wire saw according to one of the preceding claims,. characterized by the fact that the rope is made of metal.

9. Helical wire saw according to claim 8, characterized in that the metal is steel.

Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that each abrasive sleeve comprises a mass of abrasive particles uniformly dispersed in a metal matrix.

11. A helical wire saw according to claim 10, characterized in that the abrasive particles are diamond or cubic boron nitride particles.

12. Helical wire saw according to claim 10 or 11, characterized in that the metal matrix is made of bronze or an alloy of cobalt and iron.

13. Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric material of the layer is rubber.

14. Helical wire saw according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric material of the spiral is rubber.