ITSP20010008A1 - Sistema oleodinamico ad azione di trazione differenziata per il taglio in lastre di blocchi di marmi, pietre dure o granito. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal tìtolo “Sistema oleodinamico ad azione di trazione differenziata per il taglio in lastre di blocchi di marmi, pietre dure o granito”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda il settore della lavorazione del materiale lapideo ed in particolare si riferisce alla realizzazione di un dispositivo che, attraverso un sistema di trazione a tensione variabile delle lame diamantate durante il movimento a moto alternato rettilineo o oscillante nel telaio, favorisce in queste la formazione della cosiddetta “coda di cometa” così come avviene nei telai con utensili rotanti, rendendo economicamente possibile il taglio in lastre di blocchi di granito, e ancora più economico il taglio delle pietre tenere, migliorando il funzionamento di lame rettilinee con inserti abrasivi.

Nel prosieguo dell’esposizione tecnica ci riferiremo sinteticamente al termine "coda di cometa", intendendo con detta espressione un piccolo cordolo di metallo che solitamente si forma dietro ad ogni singola particella di diamante, nella parte opposta a quella d’impatto sul materiale da tagliare nell’utilizzo di utensili con movimento rotatorio. Tale cordolo, essendo protetto dalla protrusione a cui fa appoggio, evita il distacco prematuro del diamante.

Come è noto, nel taglio delle pietre ornamentali, vengono da molti anni utilizzati utensili costituiti da materiali durissimi, quali dischi, lame, punte d’acciaio a cui sono fissati inserti o placchette di materiali assai resistenti d’origine naturale, artificiale, sintetica. Tali elementi abrasivi sono costituiti da placchette diamantate, ottenute per sinterizzazione a temperature elevate di polveri metalliche e diamanti naturali o artificiali di opportuna caratura. Detti utensili hanno un’efficacia di taglio notevole perché il diamante ha la durezza più elevata di qualsiasi altro materiale, per cui anche le pietre ornamentali più dure vengono tagliate agevolmente, ed ancor più facilmente vengono tagliate le pietre tenere, come il marmo, con un consumo di utensile talmente basso da rendere economico l’uso dei costosi utensili diamantati.

Come è noto ai tecnici del settore, le placchette diamantate si consumano nel tempo. Durante l’utilizzo degli utensili si consuma per abrasione la matrice metallica sinterizzata ed i diamanti in essa dispersi sporgono dalla superficie costituendo delle protrusioni, che tendono ad aumentare nel tempo. Quando la protrusione del diamante viene a contatto con la superficie della pietra da segare, produce facilmente un’asportazione di materiale della stessa forma della protuberanza. Al procedere del taglio non si ha quindi consumo del diamante, ma consumo per abrasione della matrice metallica sinterizzata, con scopertura sempre più accentuata dei diamanti in essa contenuti. All’aumentare della superficie di protrusione, incrementano anche le forze di taglio sulla stessa, e ad un certo punto la parte di diamante sporgente dalla matrice sinterizzata si spezza terminando la sua azione. In base al meccanismo abrasivo descritto è facile intuire che gli utensili diamantati lavorando con movimento circolare, a parità di materiali segati, hanno durata alla lunga superiore rispetto a quelli che si muovono con moto rettilineo alternato, in special modo nel taglio di materiali duri. Nel primo caso, infatti, la particella di diamante tocca la pietra provenendo sempre dalla stessa direzione consente la formazione della cosiddetta “coda di cometa” la quale prolunga i tempi di efficienza di taglio. Nel secondo caso, invece, la particella di diamante tocca la pietra da segare sia nella corsa di andata che in quella di ritorno consumando allo stesso modo il metallo da entrambi i lati della protrusione. L’inconveniente, in questo caso, con una lama di sega rettilinea che lavora alternativamente in un senso e nell’altro, è che gli utensili non hanno la possibilità di creare “code di cometa” che possano fare da appoggio al diamante, per cui il distacco delle particelle di diamante è più frequente e la durata dell’utensile sarà minore. Di conseguenza, le pietre tenere quali marmi, travertini ed arenarie vengono segati con utensili a movimento sia rotante che rettilineo, mentre per le pietre più dure e per i graniti si usano quasi esclusivamente utensili diamantati a movimento rotante, perché quelli a movimento rettilineo hanno costi troppo elevati per la forte usura degli inserti diamantati. Oltretutto con l’impiego di portalame multidisco si ricavano dal blocco solo strette filagne a causa della difficoltà di realizzare sistemi multidisco con diametri elevati. Per ovviare a tale inconveniente, attualmente si ricorre alla trasformazione in lastre dei blocchi di granito o pietre dure quasi esclusivamente utilizzando i noti telai a miscela abrasiva. Detti telai sono dotati di un movimento alternativo, nel corso del quale le lame scorrono lungo il solco del taglio restando a contatto con il fondo del solco stesso per un tratto più o meno lungo, mentre dall’alto viene alimentata la miscela abrasiva formata di acqua, calce, sfridi di lavorazione e grani abrasivi. La miscela, uscendo dai solchi o cadendo all’ esterno del blocco, viene continuamente ricircolata e quindi raccolta per gravità in un pozzo sottostante il telaio, da dove una pompa centrifuga a girante aperta la rimanda ad un sistema a pioggia che va ad irrorare la sommità del blocco per consentirne il taglio per abrasione. L’inconveniente di questo metodo di taglio, seppure più economico rispetto a quello realizzato con utensili diamantati, è molto difficile da condurre, particolarmente inquinante in quanto necessita l’impiego di calce e ferro, oltre ad essere piuttosto lento e rumoroso.

E’ altresì nota la attuale tecnica di messa a punto delle lame diamantate nei telai con moto alternato rettilineo nei quali si utilizza un particolare tipo di tenditore idraulico, che avendo un punto di applicazione del lama-tenditore spostato un poco verso il basso, e non nel baricentro, imprime costantemente alla lama un’inarcatura verso il basso; tale procedimento compensa la spinta di reazione che il materiale imprime alla lama che viene compressa sul materiale da segare. L’inconveniente è che la tensione rimane costante nel tempo rendendo impossibile la formazione della “coda di cometa”.

L'esigenza che la presente invenzione vuole soddisfare è quella di incrementare la durata degli inserti abrasivi nei telai a movimento orizzontale alternato rendendo più economico e veloce il processo di trasformazione di blocchi lapidei di varia natura in lastre.

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere gli inconvenienti e soddisfare le esigenze sopra citati fornendo un dispositivo di trazione oleodinamico che, durante il lavoro di una o più lame rettilinee tese all’ interno di un quadro portalame, consenta un’azione controllata di trazione differenziata in modo da permettere un taglio unidirezionale e favorendo, di conseguenza, la formazione della cosiddetta “coda di cometa” a ridosso dei diamanti o altri composti duri dispersi nelle placchette sinterizzate.

A questo risultato si è pervenuti, in conformità dell’invenzione, adottando la soluzione tecnica di realizzare un dispositivo ad azione di trazione differenziata delle lame per il taglio del materiale lapideo avente le caratteristiche descritte nelle rivendicazioni indipendenti. Altre caratteristiche della presente invenzione, sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi che derivano dalla presente invenzione consistono essenzialmente in ciò, che consente di modificare gli attuali dispositivi a trazione costante delle lame in modo da adattarli al nuovo sistema di azione di trazione differenziata oggetto della presente invenzione; che tale azione differenziata consente alle lame diamantate di consumarsi in modo unidirezionale seppure il quadro portalame si muova nel telaio in modo alternato rettilineo o oscillante; che il sistema unidirezionale rende possibile anche la formazione, sulle lame diamantate a movimento orizzontale alternato, di una “coda di cometa”, come avviene negli utensili rotanti; che detta “coda di cometa” consente la riduzione dell’usura delle lame rendendo economicamente possibile il taglio di pietre dure e ancora più conveniente il taglio di pietre tenere.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l’aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali :

la Fig. 1 mostra una lama (1) tesa da 4 pistoncini idraulici posti alle due estremità della lama stessa (1) in maniera tale da consentire un’azione di trazione identificata con le lettere A,A’,B,B’, differenziata a seconda della diversa pressione esercitata alla coppia (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’). Mostra, altresì, le placchette sinterizzate (2) per il taglio lapideo unidirezionale, aventi dimensioni circa 15X30X6mm, che consentono la formazione sotto la lama della “coda di cometa”. - La fig. 2 mostra l’inarcamento della lama (1) verso il basso durante la corsa di andata del quadro portalame (ipotizzando che la corsa di andata ossia la posizione antecedente l’operazione di taglio, coincida con l’estremità sinistra del quadro portalame). Prima di spostarsi verso destra le coppie di pistoncini (B,B’) tendono maggiormente la parte bassa della lama (1) delineando un’incurvatura della stessa verso il basso. Durante il movimento verso destra le placchette sinterizzate (2), entrando in contatto col materiale da segare, oltre a tagliare per abrasione, consentono la formazione della “coda di cometa”.

La Fig. 3 mostra l’inarcamento della lama (1) verso l’alto quando il quadro portalame è all’estremità destra, ipotizzando che questa coincida con la posizione di ritorno. Prima di spostarsi nuovamente verso sinistra le coppie di pistoncini (A, A’) tendono maggiormente la parte alta della lama (1), mentre le coppie (B,B’) allentano la tensione, delineando in tal modo un’incurvatura della lama (1) con freccia di direzione opposta alla precedente. Durante il movimento verso sinistra le placchette diamantate (2), non entrando a contatto col materiale da segare, evitano l’usura della “coda di cometa”.

Ridotto alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure degli annessi disegni, un sistema di trazione controllata della lama, ad azione di trazione differenziata, per il taglio di lastre in blocchi lapidei di vario genere in conformità dell’invenzione comprende:

- mezzi che consentono un’azione di trazione (A,A’,B,B’) differenziata, con un dispositivo tenditore idraulico provvisto di pistoncini che tendono la lama (1) in maniera controllata ad ogni oscillazione del quadro portalame;

- mezzi per il taglio unidirezionale, con la lama (1) che assume un’incurvatura rivolta verso il basso durante il suo movimento di andata, a seguito della trazione su di essa esercitata dalle coppie (B,B’) che consentono agli inserti diamantati (2) di toccare il fondo asportando materiale;

mezzi che consentono la formazione a ridosso della protrusione di ogni diamante di una “coda di cometa”, con una lama (1) dotata di placchette diamantate (2) che hanno un’azione di taglio coincidente con il movimento di andata del quadro portalame;

mezzi che evitano l’usura della “coda di cometa”, con la lama (1) che assume un’incurvatura inarcata durante il movimento di ritorno del quadro portalame, in modo che le placchette (2) non tocchino il fondo di taglio.

Vantaggiosamente il dispositivo di tensionamento della lama è di tipo oleodinamico. A titolo di esempio, in una delle possibili realizzazioni, ogni lama (1) viene tesa da 4 pistoncini idraulici i quali applicano alle estremità della stessa (1) un’azione di trazione rappresentata dalle coppie (A, A’) (B,B’), con la possibilità di consentire una diversa pressione alla coppia (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’). Applicando alternativamente una forza di trazione maggiore (o minore) alla coppia di pistoncini (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’), la lama (1) s’inarcherà verso l’alto o verso il basso. Quando il quadro portalame è all’estremità sinistra della sua corsa, e prima di spostarsi verso destra, le coppie di pistoncini (B,B’) tendono maggiormente la parte bassa della lama (1) provocando una sua incurvatura verso il basso tanto più accentuata quanto maggiore è la differenza nella forza di trazione applicata tra il bordo alto e basso della lama. L’indicazione precisa della incurvatura della lama (1), viene misurata da una “freccia “ che definisce la massima distanza tra la corda e l’arco di cerchio descritto dalla lama (1). Nel suo movimento verso destra le placche diamantate (2) a contatto col fondo del taglio asportano il materiale. Giunto il quadro portalame all’estremità destra, il dispositivo oleodinamico, agirà per tensionare maggiormente il bordo alto (A, A’) della lama (1), ed allentare la trazione (B,B’) sul bordo basso creando un’inversione di segno della freccia d’inarcamento della lama (1). Le placchette diamantate (2) si distaccano così dal fondo del taglio, ed il quadro portalame toma all’estrema sinistra. In questo modo la corsa di ritorno non porta gli inserti diamantati (2) a contatto del materiale da segare, evitando l’usura della “coda di cometa” formatasi nel precedente movimento della lama (1).

Vantaggiosamente il dispositivo consente un’usura degli utensili diamantati impiegati nei telai con moto rettilineo alternato o oscillante equiparabile a quella che si ha con gli utensili che hanno un movimento circolare, rendendo gli inserti abrasivi più duraturi e rendendo altresì più economico il taglio in lastre di pietre dure come quelle ornamentali, o di blocchi di granito e rendendo ancora più economico il taglio di pietre tenere come il marmo, travertini, arenarie.

Vantaggiosamente il tipo di azione (A,A’,B,B’) di cui è dotato il dispositivo consente la formazione, sulle lame (1) diamantate a movimento orizzontale alternato, di una “coda di cometa” a ridosso dei diamanti o altri composti duri dispersi nelle placchette sinterizzate (2), così come avviene negli utensili rotanti.

Vantaggiosamente la coda di cometa si forma grazie al fatto che il taglio è unidirezionale, essendo l’uni direzionalità di taglio consentita dal fatto che l’azione di trazione (Α,ΑΈ,Β') delle lame (1) non è costante nel tempo, ma varia in maniera controllata ad ogni oscillazione del quadro portalame.

Vantaggiosamente il tipo di azione di trazione (A,A’B,B’) differenziata è eseguibile agevolmente anche dai dispositivi costituiti da un particolare tipo di tenditore idraulico, ottenuto modificando quelli attualmente in uso per tendere ciascuna lama a circa 9 tonnellate.

Vantaggiosamente ogni lama (1) viene tesa da 4 pistoncini idraulici che imprimono alle due estremità una pressione di trazione identificata dalle coppie (A, A’) e (B,B’), pure potendo essi essere anche solo due o di numero superiore.

Vantaggiosamente le azioni di trazione (Α,ΑΈ,Β’) applicate dai pistoncini consentono una diversa pressione alla coppia (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’).

Vantaggiosamente applicando alternativamente una forza di trazione (Α,ΑΈ,Β’) maggiore o minore alla coppia di pistoncini (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’), la lama (1) s’inarcherà rispettivamente verso l’alto o verso il basso.

Vantaggiosamente il dispositivo di trazione oleodinamico ad azione differenziata è utilizzabile sia in telai monolama sia in telai multilama per il taglio in lastre di blocchi di materiali lapidei di varia natura.

Vantaggiosamente la misura dell’incurvatura, data dalla massima distanza tra la corda e l’arco di cerchio descritto dalla lama (1), è comunemente denominata “freccia” e sarà tanto più accentuata quanto maggiore è la differenza nella forza di trazione applicata tra il bordo alto (A, A’) e il bordo basso (B,B’) della lama (1).

Vantaggiosamente quando il quadro portalame si trova ad una estremità della sua corsa, subito prima di spostarsi verso l’altra estremità, le coppie di pistoncini (B,B’) tendono maggiormente la parte bassa della lama (1) facendola curvare verso il basso in modo che le placchette diamantate (2) a contatto col fondo del taglio asportino il materiale permettendo, di conseguenza, l’operazione di taglio.

Vantaggiosamente quando il quadro portalame si trova all’estremità opposta della sua corsa, prima di spostarsi nuovamente verso l’altra estremità, le coppie di pistoncini (B,B’) allentano la trazione sul bordo basso, mentre gli altri due pistoncini, imprimono una trazione (A, A’) maggiore sul bordo alto provocando un’incurvatura della lama (1) opposta alla precedente in modo che le placchette diamantate (2) si distaccano dal fondo del taglio.

Vantaggiosamente la “coda di cometa” si forma durante la corsa di andata della lama (1) nel quadro portalame e non verrà usurata nella corsa di ritorno in quanto la lama (1), invertendo la direzione della freccia d’incurvatura verso l’alto, perde l’efficacia di taglio.

Vantaggiosamente, anche se viene persa l’azione di taglio nel movimento di ritorno, ciò non toglie la possibilità di cale molto elevate, con le placchette (2) che lavorano in un’unica direzione e che consentono la formazione di una protuberanza nell’intorno di ogni diamante.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema di trazione controllata della lama per il taglio di lastre in blocchi lapidei di vario genere caratterizzato dal fatto che comprende: mezzi che consentono un’azione di trazione (A,A’,B,B’) differenziata, con un dispositivo tenditore idraulico provvisto di pistoncini che tendono la lama (1) in maniera controllata ad ogni oscillazione del quadro portalame; mezzi per il taglio unidirezionale, con la lama (1) che assume un’incurvatura rivolta verso il basso durante il suo movimento di andata, a seguito della trazione su di essa esercitata dalle coppie (B,B’) che consentono agli inserti diamantati (2) di toccare il fondo asportando materiale; - mezzi che consentono la formazione a ridosso della protrusione di ogni diamante di una “coda di cometa”, con una lama (1) dotata di placchette diamantate (2) che hanno un’azione di taglio coincidente con il movimento di andata del quadro portalame; mezzi che evitano l’usura della “coda di cometa”, con la lama (1) che assume un’incurvatura inarcata durante il movimento di ritorno del quadro portalame, in modo che le placchette (2) non tocchino il fondo di taglio; 2) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il dispositivo di tensionamento della lama è di tipo oleodinamico; 3) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il tipo di azione (A,A’,BB’) di cui è dotato il dispositivo consente la formazione, sulle lame (1) diamantate a movimento orizzontale alternato, di una “coda di cometa” a ridosso dei diamanti o altri composti duri dispersi nelle placchette sinterizzate (2), così come avviene negli utensili rotanti; 4) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la coda di cometa si forma grazie al fatto che il taglio è unidirezionale, essendo funi direzionalità di taglio consentita dal fatto che l’azione di trazione (Α,ΑΈ,Β’) delle lame (1) non è costante nel tempo, ma varia in maniera controllata ad ogni oscillazione del quadro portalame; 5) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il tipo di azione di trazione (Α,ΑΈ,Β’) differenziata è eseguibile agevolmente anche dai dispositivi costituiti da un particolare tipo di tenditore idraulico, ottenuto modificando quelli attualmente in uso per tendere ciascuna lama a circa 9 tonnellate; 6) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ogni lama (1) viene tesa da 4 pistoncini idraulici che imprimono alle due estremità una pressione di trazione identificata dalle coppie (A, A’) e (B,B’), pure potendo essi essere anche solo due o di numero superiore; 7) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le azioni di trazione (Α,ΑΈ,Β’) applicate dai pistoncini consentono una diversa pressione alla coppia (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’); 8) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che applicando alternativamente una forza di trazione (Α,ΑΈ,Β’) maggiore o minore alla coppia di pistoncini (A, A’) rispetto alla coppia (B,B’), la lama (1) s’inarcherà rispettivamente verso l’alto o verso il basso; 9) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il dispositivo di trazione oleodinamico ad azione differenziata è utilizzabile sia in telai monolama sia in telai multilama per il taglio in lastre di blocchi di materiali lapidei di varia natura; 10) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la misura dell’incurvatura, data dalla massima distanza tra la corda e l’arco di cerchio descritto dalla lama (1), comunemente denominata “freccia”, è tanto più accentuata quanto maggiore è la differenza nella forza di trazione applicata tra il bordo alto (A, A’) e il bordo basso (B,B’) della lama (1); 11) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che quando il quadro portalame si trova ad una estremità della sua corsa, subito prima di spostarsi verso l’altra estremità, le coppie di pistoncini (B,B’) tendono maggiormente la parte bassa della lama (1) facendola curvare verso il basso in modo che le placchette diamantate (2) a contatto col fondo del taglio asportino il materiale permettendo, di conseguenza, l’operazione di taglio; 12) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che quando il quadro portalame si trova all’estremità opposta della sua corsa, prima di spostarsi nuovamente verso l’altra estremità, le coppie di pistoncini (B,B’) allentano la trazione sul bordo basso, mentre gli altri due pistoncini, imprimono una trazione (A, A’) maggiore sul bordo alto provocando un’incurvatura della lama (1) opposta alla precedente in modo che le placchette diamantate (2) si distaccano dal fondo del taglio; 13) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la “coda di cometa” si forma durante la corsa di andata della lama (1) nel quadro portalame e non verrà usurata nella corsa di ritorno in quanto la lama (1), invertendo la direzione della freccia d’incurvatura verso l’alto, perde l’efficacia di taglio; 14) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che anche se viene persa l’azione di taglio nel movimento di ritorno, ciò non toglie la possibilità di cale molto elevate, con le placchette (2) che lavorano in un’unica direzione e che consentono la formazione di una protuberanza nelfintorno di ogni diamante.