ITTO20000877A1

ITTO20000877A1 - TOOL WITH DIAMOND SEGMENTS FOR STONE CUTTING.

Info

Publication number: ITTO20000877A1
Application number: IT2000TO000877A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Marocco
Original assignee: Giuseppe Marocco
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2000-12-20
Also published as: WO2002024426A1; IT1320257B1; AU2001292219A1

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Industrial Invention entitled:

"Utensile con segmenti diamantati per il taglio di pietra" "Tool with diamond segments for stone cutting"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un utensile munito di segmenti, settori o placchette diamantate, utilizzato per tagliare marmo, granito, pietra in generale, conglomerati, cementi e materiali simili, ed al relativo metodo di taglio. The present invention refers to a tool equipped with diamond segments, sectors or plates, used to cut marble, granite, stone in general, conglomerates, cements and similar materials, and to the related cutting method.

In particolare, l'invenzione concerne un insieme di settori diamantati, contenenti particelle di diamante naturale o artificiale o altri materiali molto duri, applicati sulla circonferenza esterna di un disco o su un lato longitudinale di una lama. In particular, the invention relates to a set of diamond sectors, containing particles of natural or artificial diamond or other very hard materials, applied on the outer circumference of a disc or on a longitudinal side of a blade.

I dischi e le lame vengono generalmente utilizzati per applicazioni diverse, a causa della loro diversa modalità di utilizzo. Il confronto fra dischi e lame diamantate evidenzia la sostanziale differenza d'uso delle placchette a concrezione diamantate applicate rispettivamente sulla circonferenza esterna dei dischi e su un lato longitudinale delle lame. · Discs and blades are generally used for different applications, due to their different mode of use. The comparison between discs and diamond blades highlights the substantial difference in use of the diamond concretion plates applied respectively on the external circumference of the discs and on a longitudinal side of the blades. ·

Le differenze consistono sostanzialmente in direzionalità di taglio, velocità di taglio e costanza della velocità. The differences essentially consist in cutting directionality, cutting speed and speed constancy.

Il disco infatti gira sempre nella stessa direzione mentre le lame devono funzionare con moto direzionale alternato variando ciclicamente la direzione di taglio. Questo continuo cambiamento della direzione di taglio rende più difficile la permanenza del singolo diamante nel legante in cui è immerso. La sollecitazione nelle due direzioni tende a scalzarlo più rapidamente dalla sua sede, spesso prima che sia finita la sua vita utile, accorciando di conseguenza la vita dell'utensile. In fact, the disc always turns in the same direction while the blades must work with alternating directional motion by cyclically varying the cutting direction. This continuous change in the cutting direction makes it more difficult for the single diamond to remain in the bond in which it is immersed. The stress in both directions tends to remove it more quickly from its seat, often before its useful life is over, consequently shortening the life of the tool.

Il disco può girare alla velocità ritenuta ottimale per segare il materiale. Si suggerisce che tale velocità sia pari a circa 20 m/s per segare graniti ricchi di-quarzo e pietre dure, mentre essa sale a 40 m/s e oltre per segare pietre calcaree e pietre tenere. Nella lama da telaio il movimento alternativo e le rilevanti masse in gioco limitano la velocità possibile dell'utensile sul materiale a valori meno che decimali rispetto ''a quelle possibili con un disco. The disc can rotate at the speed deemed optimal for sawing the material. It is suggested that this speed is about 20 m / s for sawing quartz-rich granites and hard stones, while it rises to 40 m / s and more for sawing limestone and soft stones. In the loom blade, the reciprocating movement and the relevant masses involved limit the possible speed of the tool on the material to less than decimal values compared to those possible with a disc.

,La velocità del disco è costante, mentre quella della lama può essere rappresentata da una sinusoide che parte da zero, accelera fino alla velocità massima a metà corsa, per poi ritornare a zero, per poi quindi ripetersi nel moto successivo in direzione contraria. , The speed of the disc is constant, while that of the blade can be represented by a sinusoid that starts from zero, accelerates up to the maximum speed at mid-stroke, then returns to zero, and then repeats itself in the next motion in the opposite direction.

Nonostante il fatto che si facciano usi diversi .di dischi e lame, non si riscontrano differenze sostanziali nei settori diamantati usati . Despite the fact that different uses are made of discs and blades, there are no substantial differences in the diamond sectors used.

Le differenze più evidenti che si riscontrano negli utensili diamantati sono invece in relazione alla durezza del materiale da segare: per marmo e pietre tenere, si usano infatti tipi di diamante sintetico e leganti diversi da quelli usati per graniti ricchi di quarzo e pietre dure in generale. The most evident differences found in diamond tools are instead in relation to the hardness of the material to be sawed: for marble and soft stones, in fact, types of synthetic diamond and binders different from those used for granites rich in quartz and semi-precious stones in general are used. .

Anche se su leganti e sui diamanti artificiali e naturali continuano gli studi e le sperimentazioni rispettivamente sulle leghe metalliche utilizzate e sui procedimenti per rivestire i diamanti con sostanze che migliorano l'aderenza, allo stato attuale della tecnica gli utensili per marmo sono prodotti con leghe a base di bronzi, mentre gli utensili per granito sono prodotti con leghe in cui prevale il cobalto. Poiché per il cobalto sono necessarie temperature più elevate di sinterizzazione, i diamanti sintetici usati devono avere una maggiore resistenza alle alte temperature. Although studies and experiments on the metal alloys used and on the procedures for coating diamonds with substances that improve adhesion continue on binders and on artificial and natural diamonds, at the present state of the art the tools for marble are produced with alloys with base of bronzes, while tools for granite are produced with alloys in which cobalt prevails. Since higher sintering temperatures are required for cobalt, the synthetic diamonds used must have greater resistance to high temperatures.

Inoltre, con le tecnologie attuali, mentre i dischi diamantati sono utilizzati con macchine mono- e pluri-disco sia per le pietre dure a base silicea, sia per le pietre tenere a base calcarea, nel taglio con telai mono- e multi-lama, le lame con segmenti diamantati sono utilizzate soltanto per segare marmi, travertini, onici calcarei e pietre tenere o materiali poco coesi, arenarie e simili . Furthermore, with current technologies, while diamond discs are used with single- and multi-disc machines for both silica-based hard stones and limestone-based soft stones, in cutting with single- and multi-blade frames, blades with diamond segments are used only for sawing marble, travertine, calcareous onyx and soft stone or loose materials, sandstone and the like.

Il taglio con telai multilame di granito e pietre dure è normalmente fatto utilizzando come abrasivo graniglia metallica sfusa che, veicolata dall'acqua e unita ad additivi, taglia il materiale per effetto del trascinamento operato da lame di acciaio con moto bidirezionale a contatto con il materiale da segare. Cutting with multi-blade frames of granite and semi-precious stones is normally done using loose metal grit as an abrasive which, conveyed by water and combined with additives, cuts the material due to the dragging effect of steel blades with bidirectional motion in contact with the material. to saw.

I tentativi fatti finora di segare granito e pietre dure con lame dotate di settori contenenti particelle di diamante artificiale o naturale tenuti insieme da leganti vari, rame, .rame e cobalto e altri metalli, non hanno ancora dato risultati apprezzabili in termini di durata dell'utensile e quindi costi di taglio rapportati a metro quadro segato. The attempts made so far to saw granite and semi-precious stones with blades equipped with sectors containing artificial or natural diamond particles held together by various binders, copper, copper and cobalt and other metals, have not yet yielded appreciable results in terms of durability of the tool and therefore cutting costs compared to the square meter sawn.

Sono stati costruiti anche telai speciali, normalmente con assetto verticale delle lame rispetto al blocco da segare, utilizzando vari accorgimenti, ad esempio facendo percorrere alle lame movimenti ellissoidali sostanzialmente a corse parallele in cui i settori diamantati sono a contatto con il blocco solamente nel ciclo attivo. Tuttavia, non è stato mai raggiunto il risultato di costruire una macchina a telaio con lame diamantate che sia efficiente sul piano tecnico ed economico e che possa sostituire gli attuali telai per granito a graniglia metallica con analoghi costi di segagione . Special frames have also been built, normally with vertical arrangement of the blades with respect to the block to be sawed, using various measures, for example by making the blades go through ellipsoidal movements substantially in parallel strokes in which the diamond sectors are in contact with the block only in the active cycle . However, the result of building a frame machine with diamond blades that is technically and economically efficient and that can replace the current metal grit granite frames with similar sawing costs has never been achieved.

Un telaio multilame equipaggiato con lame a segmenti diamantati atti a tagliare pietre dure avrebbe, fra l'altro, ovvi vantaggi ecologici rispetto ad un telaio a graniglia metallica che produce residui inquinanti e di costoso e problematico smaltimento. A multi-blade frame equipped with diamond segment blades suitable for cutting hard stones would have, among other things, obvious ecological advantages compared to a metal grit frame that produces polluting residues and expensive and problematic disposal.

La minore durata ed i superiori costi della segagione del granito e delle pietre dure con dischi diamantati in rapporto ai consumi e costi che si hanno nella segagione di marmo e pietre tenere sono sicuramente correlati alla durezza dei materiali. I graniti si situano a livello sette e oltre nella scala di durezza Mohs, durezza molto più vicina a quella dei diamanti, che è pari a dieci, di quanto siano i marmi che si situano a livello tre. Ma alla durezza del materiale da segare si aggiunge anche il problema della più rapida usura degli utensili e dell'insufficiente e troppo faticoso spurgo del materiale abraso dalla zona di taglio.' The shorter duration and higher costs of sawing granite and hard stones with diamond discs in relation to the consumption and costs that occur in sawing marble and soft stones are certainly related to the hardness of the materials. Granites are located at level seven and above on the Mohs hardness scale, a hardness much closer to that of diamonds, which is equal to ten, than are the marbles that are situated at level three. But the hardness of the material to be sawed is also compounded by the problem of faster tool wear and insufficient and too tiring purging of the abraded material from the cutting area. '

Nel taglio con disco il materiale abraso da ciascun settore in progressione si viene a trovare prigioniero nello spazio che separa il settore da quello successivo, mentre ai lati del settore interferisce tutto l'abraso che si forma con l'operazione di taglio in corso. Tanto più vicina è la durezza del materiale da segare, tanto più incisivo sarà l'effetto di controabrasione che agisce sull'utensile diamantato. Inoltre, gli spazi laterali liberi sopra la placchetta diamantata, dovuti alla differenza di spessore tra utensili radiali e anima del disco, si riducono progressivamente con il consumarsi delio -spessore della placca diamantata, peggiorando progressivamente la situazione ed accelerando il fenomeno. Per questa ragione, si tende oggi a segare il granito con una serie di passate successive di modestissima profondità, riducendo così al minimo il numero di denti del disco immersi nel materiale. Questo provvedimento tuttavia aumenta i tempi morti complessivi dell'operazione di taglio. Quando il disco aggredisce il materiale in pieno su spessori da 2 o 3 cm, ci si accontenta di rese molto inferiori. In cutting with a disc, the abraded material from each progressing sector is found captive in the space that separates the sector from the next, while on the sides of the sector all the abraded material that forms with the cutting operation in progress interferes. The closer the hardness of the material to be sawn is, the more incisive will be the counter-abrasion effect that acts on the diamond tool. Furthermore, the free lateral spaces above the diamond plate, due to the difference in thickness between the radial tools and the disk core, are progressively reduced with the wear of the thickness of the diamond plate, progressively worsening the situation and accelerating the phenomenon. For this reason, today there is a tendency to saw granite with a series of successive passes of very modest depth, thus reducing the number of teeth of the disc immersed in the material to a minimum. However, this measure increases the overall downtime of the cutting operation. When the disc attacks the material in full on thicknesses of 2 or 3 cm, we are satisfied with much lower yields.

Nelle lame diamantate, il fenomeno è più incisivo e più evidenti sono i suoi effetti dannosi. Mentre in un disco tutti i settori escono dal materiale da segare per la maggiorparte della sua rotazione, nel telaio soltanto i settori alle due estremità delle lame escono alternativamente dal blocco spurgando il materiale abraso. In diamond blades, the phenomenon is more incisive and its harmful effects are more evident. While in a disc all the sectors come out of the material to be sawed for most of its rotation, in the frame only the sectors at the two ends of the blades alternately come out of the block, purging the abraded material.

La situazione più critica si manifesta al centro del blocco, dove il materiale abraso di ciascuna corsa viene ritrascinato nel taglio dal ciclo successivo e trova solo in tempi lunghi la strada verso 1’una o l'altra estremità del blocco. Questo fattore aiuta a spiegare perché il taglio con telaio sia possibile nei materiali di durezza molto lontana da quella del diamante, e diventa impossibile nella segagione dei graniti e dei materiali duri a causa dell'esagerato effetto di controabrasione del materiale abraso nei confronti del diamante. The most critical situation occurs in the center of the block, where the abraded material of each stroke is dragged back into the cut by the next cycle and only finds its way to one or the other end of the block over a long period of time. This factor helps to explain why frame cutting is possible in materials with a hardness far from that of diamond, and becomes impossible in the sawing of granite and hard materials due to the exaggerated counter-abrasion effect of the abraded material against the diamond.

La Figura 1 illustra schematicamente in vista laterale un utensile di taglio o lama, realizzato secondo la tecnica nota, in contatto con un blocco di pietra 3 da tagliare ed avente, sul bordo di taglio inferiore, una pluralità di settori diamantati 2. Figure 1 schematically illustrates in side view a cutting tool or blade, made according to the known art, in contact with a stone block 3 to be cut and having, on the lower cutting edge, a plurality of diamond sectors 2.

Nella Figura 2 la stessa lama è illustrata dall'alto, durante il taglio del blocco di pietra 3. Il materiale abraso durante il movimento alternato della lama si accumula nelle zone tratteggiate 4 comprese tra i settori 2. In Figure 2 the same blade is shown from above, during the cutting of the stone block 3. The material abraded during the alternating movement of the blade accumulates in the hatched areas 4 between sectors 2.

A causa dell'effetto di controabrasione nei confronti dei settori diamantati, attualmente non risulta quindi possibile ed economicamente conveniente il taglio di graniti e materiali duri con telai multilame a settori diamantati. Due to the counter-abrasion effect on the diamond sectors, it is therefore not currently possible and economically convenient to cut granite and hard materials with multi-blade frames with diamond sectors.

In un telaio orizzontale, anche il materiale abraso che riesce a sollevarsi lateralmente per effetto del ridotto spessore della lama nei confronti dei settori tende per gravità ,a ricadere tra gli stessi settori per essere nuovamente trascinato avanti e indietro fino a trovare faticosamente l'uscita ad una delle estremità del blocco. In a horizontal frame, even the abraded material that manages to rise laterally due to the reduced thickness of the blade towards the sectors tends by gravity, to fall between the same sectors to be dragged back and forth again until it finds the exit with difficulty. one end of the block.

Problema analoghi a quelli creati per il disco sorgono nei telai verticali a lame, diamantate monodirezionali nella zona di corsa attiva in aderenza con il blocco da segare, con l'aggravante risptto al disco di una più lunga zona di contatto utensile-materiale e della ridotta velocità dell'utensile. Problems similar to those created for the disc arise in vertical blades with unidirectional diamond blades in the active stroke area in adherence with the block to be sawed, with the aggravating response to the disc of a longer tool-material contact area and reduced tool speed.

Sono stati fatti alcuni tentativi per facilitare lo spurgo dei materiali abrasi dalla zona di taglio, modificando la forma o le superfici dei settori diamantatì o del supporto dell'utensile, disco o lama. Some attempts have been made to facilitate the purging of abraded materials from the cutting area, by modifying the shape or surfaces of the diamond sectors or of the tool, disc or blade support.

Ad esempio, la Domanda di brevetto WO 95/22446 descrive un disco avente settori diamantati con spessore maggiorato nella zona di contatto e decrescente verso l'area di collegamento con l'anima del disco con una serie di scalini inclinati rispetto alla direzione di taglio. For example, the patent application WO 95/22446 describes a disc having diamond sectors with increased thickness in the contact area and decreasing towards the connection area with the disk core with a series of steps inclined with respect to the cutting direction.

Nella Domanda europea EP 0 287 847, la superficie esterna delle placchette diamantate presenta una forma a zig-zag o altre, forme di scanalatura per facilitare lo scarico del materiale abraso. In the European Application EP 0 287 847, the outer surface of the diamond plates has a zig-zag shape or other groove shapes to facilitate the discharge of the abraded material.

Nel brevetto US 4.550.708, vengono disposte fra i denti di un disco alcune aperture sostanzialmente uguali alla lunghezza del segmento in modo da poter accogliere il materiale abraso. In US patent 4,550,708, some openings substantially equal to the length of the segment are arranged between the teeth of a disc so as to be able to accommodate the abraded material.

Il brevetto US 4.490.039 prevede alcune aperture fra i denti diamantati che si estendono verso il centro del disco, mentre i denti hanno delle scanalature estese per tutta la loro altezza fornendo canali per scaricare il materiale. US patent 4,490,039 provides for some openings between the diamond teeth which extend towards the center of the disc, while the teeth have grooves extended for their entire height providing channels for discharging the material.

Le soluzioni note, tuttavia, non consentono di migliorare sostanzialmente lo spurgo del materiale abraso in modo da evitare l'azione di controabrasione dell'utensile operata dal materiale in precedenza abraso, provvedimento essenziale per allungare la vita dell'utensile ed accelerare il processo di taglio, in particolare quando si segano materiali duri. The known solutions, however, do not allow to substantially improve the purging of the abraded material so as to avoid the counter-abrasion action of the tool operated by the previously abraded material, an essential provision for extending the life of the tool and accelerating the cutting process. , especially when sawing hard materials.

Un primo scopo della presente invenzione è pertanto quello dì migliorare in modo sostanziale il processo di espulsione del materiale abraso, eliminando l'effetto di controabrasione ed allungando di conseguenza la vita utile dell 'utensile. A first object of the present invention is therefore to substantially improve the expulsion process of the abraded material, eliminating the counter-abrasion effect and consequently extending the useful life of the tool.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di migliorare la resa di taglio dell'utensile, senza sprechi di materiale abrasivo, ed anzi utilizzando l'abrasivo nelle quantità necessarie ai diversi tipi e momenti della lavorazione. Con gli accorgimenti dell'invenzione, è possibile realizzare un utensile in cui almeno la larghezza del primo settore di taglio di ogni sequenza di settori sia inferiore a quella del supporto su cui sono applicati tutti i settori: questo consente notevoli risparmi nel costo totale dell'utensile, in cui sono presenti una pluralità di sequenze di settori. A further object of the present invention is to improve the cutting performance of the tool, without wasting abrasive material, and indeed by using the abrasive in the quantities necessary for the different types and moments of processing. With the expedients of the invention, it is possible to realize a tool in which at least the width of the first cutting sector of each sequence of sectors is less than that of the support on which all the sectors are applied: this allows considerable savings in the total cost of the tool, in which there are a plurality of sequences of sectors.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell'invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un utensile ed un metodo di taglio come quelli descritti rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 17. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The aforesaid and other objects and advantages of the invention, as will emerge from the following description, are achieved with a tool and a cutting method such as those described in claims 1 and 17 respectively. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the subject of the dependent claims.

Gli scopi sopra indicati vengono raggiunti in pratica da una forma e disposizione in successione di settori diamantati di diverso profilo e composizione, che permette un più efficiente sistema di lavaggio dei taglio atto a garantire l'espulsione dell'abraso con un flusso continuo e ininterrotto dell'acqua di lubrificazione e raffreddamento. L'utensile secondo l'invenzione può essere utilizzato vantaggiosamente perii taglio di marmo e pietre calcare, ma anche per il taglio di granito o altre pietre molto dure. The aforementioned purposes are achieved in practice by a shape and arrangement in succession of diamond sectors of different profile and composition, which allows a more efficient system of washing the cut to ensure the expulsion of the abrasive with a continuous and uninterrupted flow of the 'water for lubrication and cooling. The tool according to the invention can be used advantageously for cutting marble and limestone, but also for cutting granite or other very hard stones.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present invention will be better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

la Figura 1 è una vista laterale di un utensile di taglio con settori diamantati secondo la tecnica nota; Figure 1 is a side view of a cutting tool with diamond sectors according to the known art;

la Figura 2 è una vista dall'alto dell'utensile di Fig. 1; Figure 2 is a top view of the tool of Fig. 1;

la Figura 3 è una vista laterale di un utensile di taglio con settori diamantati realizzato secondo la presente invenzione, Figure 3 is a side view of a cutting tool with diamond sectors made according to the present invention,

la Figura 4 è una vista frontale dell'utensile di Fig. 3; Figure 4 is a front view of the tool of Fig. 3;

la Figura 5 è una vista in prospettiva dell'utensile di Fig. 3; Figure 5 is a perspective view of the tool of Figure 3;

la Figura 6 è una vista laterale dell'utensile di Fig. 3 in cui sono evidenziati i- flussi di scarico del materiale abraso; Figure 6 is a side view of the tool of Figure 3 in which the discharge flows of the abraded material are highlighted;

la Figura 7 è una vista dal basso dell'utensile di Fig. 3 in cui sono evidenziati i flussi di scarico del materiale abraso; Figure 7 is a bottom view of the tool of Fig. 3 in which the discharge flows of the abraded material are highlighted;

la Figura 8 è una vista laterale di un secondo esempio di realizzazione di un utensile di taglio con settori diamantati secondo la presente invenzione; Figure 8 is a side view of a second embodiment of a cutting tool with diamond sectors according to the present invention;

la Figura 9 è una vista frontale dell'utensile dì Fig. 8; Figure 9 is a front view of the tool of Figure 8;

la Figura 10 è una vista laterale dell'utensile di Fig. 8 in cui sono evidenziati i flussi di scarico del materiale abraso; Figure 10 is a side view of the tool of Fig. 8 in which the discharge flows of the abraded material are highlighted;

la Figura 11 è una vista dal basso dell'utensile di Fig. 8 in cui sono evidenziati i flussi di scarico del materiale abraso; Figure 11 is a bottom view of the tool of Fig. 8 in which the discharge flows of the abraded material are highlighted;

la Figura 12 è una vista laterale di un utensile di taglio a forma di disco con settori diamantati realizzati secondo la presente invenzione; e Figure 12 is a side view of a disc-shaped cutting tool with diamond sectors made according to the present invention; And

la Figura 13 è una vista in prospettiva di una forma di realizzazione alternativa di un utensile secondo la presente invenzione. Figure 13 is a perspective view of an alternative embodiment of a tool according to the present invention.

Facendo riferimento alla Fig. da 3 a 12, verrà ora illustrato un metodo di taglio, secondo l'invenzione, che consente di tagliare in continuo blocchi di pietra o materiali simili con un utensile dotato di settori diamantati. With reference to Fig. 3 to 12, a cutting method will now be illustrated, according to the invention, which allows to continuously cut blocks of stone or similar materials with a tool equipped with diamond sectors.

Il metodo prevede le fasi di: The method involves the steps of:

realizzare un primo solco avente larghezza LI mediante un primo settore 12 avente altezza HI, la larghezza Li essendo inferiore alla larghezza di un supporto 10 su cui è applicato il primo settore 12; making a first groove having a width L1 by means of a first sector 12 having a height HI, the width L1 being less than the width of a support 10 on which the first sector 12 is applied;

allargare il primo solco realizzando un secondo solco, di larghezza L2 maggiore di LI, mediante un secondo settore 14 avente altezza H2 minore di HI; widening the first groove by making a second groove, of width L2 greater than L1, by means of a second sector 14 having a height H2 less than HI;

allargare il secondo solco realizzando un terzo solco, di larghezza L3 maggiore di L2, mediante un terzo settore 16 avente altezza H3 minore di H2. widen the second groove by making a third groove, with a width L3 greater than L2, by means of a third sector 16 having a height H3 lower than H2.

Questo metodo permette all'utensile di aggredire il materiale in modo progressivo, ciascun settore lavorando su una sezione ridotta e quindi su materiale precedentemente indebolito. Inoltre, poiché i tre settori realizzano solchi di sezione diversa, viene sempre garantito un flusso continuo di acqua, lateralmente o sotto ai settori stessi, che favorisce lo spurgo del materiale abraso. This method allows the tool to attack the material progressively, each sector working on a reduced section and therefore on previously weakened material. Furthermore, since the three sectors create grooves of different sections, a continuous flow of water is always guaranteed, laterally or under the sectors themselves, which favors the purging of the abraded material.

Con riferimento alla Fig. 3, è illustrato, in una vista laterale schematizzata, un utensile di taglio 1 realizzato secondo la presente invenzione, in particolare una lama a settori diamantati. With reference to Fig. 3, a cutting tool 1 made according to the present invention is shown in a schematic side view, in particular a blade with diamond sectors.

Un supporto in metallo 10, che in questo caso è una banda metallica lineare ma che potrebbe anche essere un disco circolare, ha un bordo inferiore 18 al quale sono applicati, mediante saldature 20, settori diamantati 12, 14, 16 composti da un impasto di materiale abrasivo e di materiale legante le cui proporzioni e caratteristiche dipendono dal materiale che si vuole segare. A metal support 10, which in this case is a linear metal band but which could also be a circular disk, has a lower edge 18 to which, by welding 20, diamond sectors 12, 14, 16 composed of a mixture of abrasive material and bonding material whose proportions and characteristics depend on the material to be sawed.

Secondo l'invenzione, i settori diamantati sono disposti sulla lama 1 secondo sequenze ripetute di settori tra loro diversi. Ciascuna sequenza comprende tre settori 12, 14, 16 aventi, rispetto ad una direzione preferenziale di taglio indicata in figura dalla freccia 22, altezza progressivamente decrescente e larghezza di taglio progressivamente crescente, ed in cui almeno uno di dei settori ha una larghezza di taglio inferiore alla larghezza del supporto 10. According to the invention, the diamond sectors are arranged on the blade 1 according to repeated sequences of sectors different from each other. Each sequence comprises three sectors 12, 14, 16 having, with respect to a preferential cutting direction indicated in the figure by the arrow 22, progressively decreasing height and progressively increasing cutting width, and in which at least one of the sectors has a smaller cutting width to the width of the holder 10.

Un primo settore 12 ha infatti altezza HI maggiore dell'altezza H2 del secondo settore 14, che a sua volta è più alto del terzo settore 16 avente altezza H3. A first sector 12 in fact has a height HI greater than the height H2 of the second sector 14, which in turn is higher than the third sector 16 having a height H3.

Il primo settore -12 è però più stretto, larghezza di taglio LI, rispetto al secondo settore 14, di larghezza L2, che a sua volta è più stretto dell'ultimo settore di larghezza L3. However, the first sector -12 is narrower, cutting width L1, with respect to the second sector 14, of width L2, which in turn is narrower than the last sector of width L3.

I settori di ogni sequenza ripetuta sulla lama 1 devono quindi avere le seguenti proprietà: Hi > H2 > H3 e LI < L2 < L3. The sectors of each repeated sequence on blade 1 must therefore have the following properties: Hi> H2> H3 and LI <L2 <L3.

Ciascun settore scava nella pietra un solco di profilo diverso rispetto ai settori adiacenti, definendo in questo modo un passaggio continuo sempre aperto per il materiale abraso, veicolato dal flusso d'acqua utilizzato per il suo asporto e per il raffreddamento della lama 1 durante il taglio. Each sector digs a groove in the stone with a different profile than the adjacent sectors, thus defining a continuous, always open passage for the abraded material, conveyed by the flow of water used for its removal and for the cooling of the blade 1 during cutting .

Nella Fig. 4, in cui è visibile frontalmente l'utensile di Fig. 3, sono evidenti le diverse altezze e larghezze dei tre settori 12, 14 e 16, presenti in ciascuna sequenza. In Fig. 4, in which the tool of Fig. 3 is visible from the front, the different heights and widths of the three sectors 12, 14 and 16, present in each sequence, are evident.

La Fig. 5 illustra invece, in una vista in prospettiva, l'utensile 1 precedentemente illustrato nelle Fig. 3 e 4. In particolare, è visibile una sequenza di settori 12, 14 e 16, fissati al supporto 10, aventi altezza H progressivamente descrescente e larghezza L progressivamente crescente, in cui la larghezza LI del primo settore 12 è inferiore a quella del supporto 10. On the other hand, Fig. 5 illustrates, in a perspective view, the tool 1 previously illustrated in Figs. 3 and 4. In particular, a sequence of sectors 12, 14 and 16, fixed to the support 10, having a height H progressively is visible descending and progressively increasing width L, in which the width L1 of the first sector 12 is less than that of the support 10.

La nuova forma e configurazione a gruppi è utile nei dischi diamantati e nelle lame diamantate per telaio dove trova migliore applicazione in un funzionamento monodirezionale del telaio con utensili a .contatto del materiale solo nel ciclo attivo. The new shape and configuration in groups is useful in diamond discs and diamond blades for frames where it is best applied in a one-way operation of the frame with tools in contact with the material only in the active cycle.

La configurazione, tuttavia, è valida anche in un telaio bidirezionale, dove permane il problema del più facile scalzamento dei singoli diamanti dal legante per effetto della direzione alternativa. The configuration, however, is also valid in a bidirectional loom, where the problem remains of the easier undermining of the single diamonds from the binder due to the alternative direction.

Sequenze di settori con le medesime caratteristiche possono essere applicate anche su supporti a forma di disco: in questo caso, tuttavia, la superficie esterna del singolo settore di taglio deve seguire la curvatura del disco con un raggio maggiorato rispetto al raggio del disco di un valore pari all'altezza del settore stesso. Sequences of sectors with the same characteristics can also be applied on disk-shaped supports: in this case, however, the external surface of the single cutting sector must follow the curvature of the disk with a radius greater than the disk radius by a value equal to the height of the sector itself.

Secondo l'invenzione, una sequenza di settori di taglio può anche contenere un numero di settori diverso da tre, ad esempio solamente due settori, oppure quattro, cinque o anche un numero maggiore di settori. According to the invention, a sequence of cutting sectors can also contain a number of sectors other than three, for example only two sectors, or four, five or even a greater number of sectors.

Nelle Fig. 6 e 7, sono invece illustrati in dettaglio, rispettivamente in una vista laterale ed in una vista dal basso, i flussi di scarico che si vengono a formare durante il taglio e che garantiscono sempre una completa asportazione del materiale abraso da parte del flusso d'acqua. On the other hand, Fig. 6 and 7 show in detail, respectively in a side view and in a bottom view, the discharge flows that are formed during cutting and which always guarantee a complete removal of the abraded material by the water flow.

In ciascuna figura sono illustrate due sequenze di. tre settori 12, 14 e 16 durante il taglio di un blocco di pietra 3. Two sequences of. three sectors 12, 14 and 16 when cutting a stone block 3.

Gli spazi 22 compresi tra i singoli settori rappresentano ovviamente spazi aperti per il passaggio di acqua e materiale abraso. Verranno ora analizzati i flussi di scarico possibili in corrispondenza di ciascun settore. The spaces 22 included between the individual sectors obviously represent open spaces for the passage of water and abraded material. The possible unloading flows in correspondence of each sector will now be analyzed.

Il primo settore 12, la cui parte inferiore 26 è immersa nella pietra, presenta lateralmente due zone 24, tratteggiate orizzontalmente, di flusso di scarico laterale, in quanto esso si muove in un canale più largo scavato dal secondo settore 14 e dal terzo settore 16. The first sector 12, whose lower part 26 is immersed in the stone, has two lateral areas 24, hatched horizontally, of lateral discharge flow, as it moves in a wider channel dug by the second sector 14 and by the third sector 16 .

Il secondo settore 14 presenta una parte 26 immersa nella pietra, una zona di flusso di scarico 28 inferiore, tratteggiata verticalmente, corrispondente al canale scavato dal primo settore, e due zone di flusso di scarico laterali 24, corrispondenti al canale più largo scavato dal terzo settore 16. The second sector 14 has a part 26 immersed in the stone, a lower discharge flow area 28, vertically dashed, corresponding to the channel dug by the first sector, and two lateral discharge flow areas 24, corresponding to the wider channel dug by the third sector 16.

Il terzo settore 16 risulta invece lateralmente immerso nella pietra, mentre inferiormente ad esso è presente un flusso di scarico 28 corrispondente ai canali scavati dai settori 12 e 14 che lo precedono. The third sector 16, on the other hand, is laterally immersed in the stone, while below it there is a discharge flow 28 corresponding to the channels dug by the sectors 12 and 14 that precede it.

I settori 14 e 16, inoltre, possono eventualmente prevedere uno scarico centrale frontale,, come illustrato in dettaglio in Fig. 13, costituito da una scanalatura longitudinale 60, 62 ricavata nella parte inferiore di ciascun settore. The sectors 14 and 16, moreover, can optionally provide a central front outlet, as illustrated in detail in Fig. 13, consisting of a longitudinal groove 60, 62 obtained in the lower part of each sector.

Grazie a tutti questi passaggi e grazie agli spazi vuoti 22 presenti fra i settori, viene così garantito un canale continuo lungo tutta la zona di taglio, che facilita notevolmente la funzione di spurgo svolta dall'acqua di raffreddamento e che evita completamente l'effetto di controabrasione ai danni degli stessi settori in quanto il materiale abraso trova sempre e facilmente una veloce via di fuga . Thanks to all these passages and thanks to the empty spaces 22 present between the sectors, a continuous channel is thus guaranteed along the entire cutting area, which considerably facilitates the purge function performed by the cooling water and which completely avoids the effect of counter-abrasion to the detriment of the same sectors as the abraded material always and easily finds a quick escape route.

II primo settore 12, più sporgente e sottile, può anche avere uno spessore inferiore a quello del supporto metallico 10 della lama, mentre l'ultimo settore 16, il meno sporgente e più spesso della serie, definisce la vita utile dell'utensile. The first sector 12, more protruding and thinner, can also have a thickness less than that of the metal support 10 of the blade, while the last sector 16, the least protruding and thickest of the series, defines the useful life of the tool.

I settori contenuti in ciascuna sequenza possono vantaggiosamente avere lunghezze tra loro differenti, in modo da compensare le diverse altezze e larghezze e mantenere costante il loro volume. In questo modo è possibile compensare, per equilibrare il consumo dei vari settori, la quantità di. materiali abrasivi presente in ogni settore. Analogamente, per esigenze simili, i singoli settori possono anche avere caratteristiche di impasto Cl, C2, C3 tra materiali abrasivi e materiali leganti tra loro diverse. The sectors contained in each sequence can advantageously have different lengths, so as to compensate for the different heights and widths and keep their volume constant. In this way it is possible to compensate, in order to balance the consumption of the various sectors, the quantity of. abrasive materials present in every sector. Similarly, for similar needs, the individual sectors can also have characteristics of mixture Cl, C2, C3 between abrasive materials and binding materials that are different from each other.

In particolare, quando il supporto è un disco, le caratteristiche di impasto Cl delle polveri di diamante di un primo settore 12 variano da 30 a 35 carati/cm<3 >e le caratteristiche di impasto C2 delle polveri di diamante di un secondo settore 14 variano tra 25 e 28 carati/cm<3>. In particular, when the support is a disk, the mixture characteristics Cl of the diamond powders of a first sector 12 vary from 30 to 35 carats / cm <3> and the mixture characteristics C2 of the diamond powders of a second sector 14 they vary between 25 and 28 carats / cm <3>.

Invece, quando il supporto è una lama, le caratteristiche di impasto Cl delle polveri di diamante di un primo settore 12 variano da 30 a 35 carati/cm<3 >e le caratteristiche di impasto C2 delle polveri di diamante di un secondo settore 14 variano tra 25 e 28 carati/cm<3>. On the other hand, when the support is a blade, the mixing characteristics Cl of the diamond powders of a first sector 12 vary from 30 to 35 carats / cm <3> and the mixing characteristics C2 of the diamond powders of a second sector 14 vary between 25 and 28 carats / cm <3>.

Normalmente, i settori di taglio contengono, a seconda dell'uso a cui sono destinati,··<' >particelle di diamante naturale o artificiale, porzioni policristalline di carburo di tungsteno o altri materiali duri, unitamente a materiali leganti di diverso tipo, ad esempio leghe a base di rame per il marmo e la pietra più tenera o leghe a base di cobalto per il granito e le pietre dure. Secondo una forma di realizzazione preferita, l'utensile dell'invenzione utilizza, per il taglio di granite, materiale legante a base di cobalto e, per il taglio di marmo, materiale legante a base di cobalto con granulometria maggiore di quella del materiale legante per il taglio di granite. Normally, the cutting sectors contain, depending on the use for which they are intended, ·· <'> particles of natural or artificial diamond, polycrystalline portions of tungsten carbide or other hard materials, together with alloying materials of different types, to for example copper-based alloys for marble and softer stone or cobalt-based alloys for granite and semi-precious stones. According to a preferred embodiment, the tool of the invention uses cobalt-based binder material for cutting granite and, for cutting marble, cobalt-based binder material with a grain size greater than that of the binder material. the cutting of slush.

Questa particolare disposizione sul supporto di settori diamantati di diverso profilo presenta anche il vantaggio di aggredire il materiale in modo progressivo, ciascun settore lavorando su una sezione ridotta e quindi su materiale precedentemente indebolito. Questo consente di ottenere tagli più diritti ed una maggiore velocità di avanzamento della lama verso il blocco o viceversa. This particular arrangement on the support of diamond sectors of different profiles also has the advantage of attacking the material progressively, each sector working on a reduced section and therefore on previously weakened material. This allows to obtain straighter cuts and a higher speed of advancement of the blade towards the block or vice versa.

Le Fig. 8 e 9 illustrano, lateralmente e frontalmente, una seconda variante di realizzazione di un utensile di taglio secondo la presente invenzione. Tre settori di taglio 32,-<' >34 e 36, disposti in sequenza secondo le caratteristiche precedentemente descritte di altezza decrescente e larghezza crescente, sono tra loro uniti a formare un singolo elemento dì taglio 30. L'elemento di taglio 30 può essere quindi considerato un unico settore suddiviso in tre porzioni diverse, una prima porzione 32 stretta ed alta, una porzione intermedia 34 ed un'ultima porzione 36 più bassa e larga delle precedenti. Figs. 8 and 9 show, laterally and frontally, a second variant embodiment of a cutting tool according to the present invention. Three cutting sectors 32, 34 and 36, arranged in sequence according to the previously described characteristics of decreasing height and increasing width, are joined together to form a single cutting element 30. The cutting element 30 can be therefore considered a single sector divided into three different portions, a first narrow and high portion 32, an intermediate portion 34 and a last portion 36 lower and wider than the previous ones.

Questo unico settore 30, pur presentando capacità ridotte di spurgo del materiale abraso rispetto all'esempio di realizzazione descritto in precedenza, presenta il vantaggio di un più agevole montaggio e/o allineamento sul supporto della lama o del disco. This single sector 30, while having reduced bleeding capacity of the abraded material with respect to the embodiment described above, has the advantage of easier assembly and / or alignment on the blade or disc support.

Per facilitare il passaggio del materiale abraso e dell'acqua di raffreddamento fra porzioni adiacenti 32, 34 e 34, 36, in corrispondenza dei punti di discontinuità tra le superfici laterali, sono presenti scanalature verticali 31 perpendicolari alla direzione di taglio dell 'utensile. To facilitate the passage of the abraded material and the cooling water between adjacent portions 32, 34 and 34, 36, at the points of discontinuity between the lateral surfaces, there are vertical grooves 31 perpendicular to the cutting direction of the tool.

Nelle Fig. 10 e 11 sono invece illustrati in dettaglio, rispettivamente in una vista laterale ed in una vista dal basso, i flussi di scarico che si vengono a formare durante il taglio utilizzando l'utensile illustrato nelle Fig. 8 e 9. On the other hand, Fig. 10 and 11 show in detail, respectively in a side view and in a bottom view, the discharge flows that are formed during cutting using the tool illustrated in Figs. 8 and 9.

In ciascuna figura sono illustrati tre settori 30, separati da spazi 42, ciascuno composto da tre porzioni 32, 34 e 36 diverse, durante il taglio di un blocco di pietra 3. Each figure illustrates three sectors 30, separated by spaces 42, each made up of three different portions 32, 34 and 36, during the cutting of a block of stone 3.

Gli spazi 42 compresi tra settori adiacenti rappresentano ovviamente spazi aperti per il passaggio di acqua e materiale abraso. Si analizzeranno ora i flussi di scarico possibili in corrispondenza delle singole porzioni di ciascun settore . The spaces 42 included between adjacent sectors obviously represent open spaces for the passage of water and abraded material. The possible discharge flows in correspondence with the single portions of each sector will now be analyzed.

La prima porzione 32 ha una parte inferiore 46 immersa nella pietra e presenta lateralmente due zone 44, tratteggiate orizzontalmente in figura, di flusso di scarico laterale in corrispondenza dei canali più larghi scavati dalla seconda porzione 34 e dalla terza porzione 36. The first portion 32 has a lower part 46 immersed in the stone and laterally presents two areas 44, hatched horizontally in the figure, of lateral discharge flow in correspondence with the wider channels excavated by the second portion 34 and by the third portion 36.

La seconda porzione 34 presenta una parte 46 immersa nella pietra, una zona di flusso di scarico inferiore 48, tratteggiata verticalmente, corrispondente al canale scavato dalla prima porzione 32, e due zone di flusso di scarico laterali 44, corrispondenti al canale più largo scavato dalla terza porzione 36. The second portion 34 has a part 46 immersed in the stone, a lower discharge flow area 48, vertically dashed, corresponding to the channel excavated by the first portion 32, and two lateral discharge flow areas 44, corresponding to the wider channel excavated by the third portion 36.

La terza porzione 36 risulta invece lateralmente immersa nella pietra, mentre inferiormente ad essa è presente un flusso di scarico 48 corrispondente ai canali scavati dalle porzioni che lo precedono. The third portion 36 is instead laterally immersed in the stone, while below it there is a drainage flow 48 corresponding to the channels dug by the portions that precede it.

Le scanalature verticali 31 facilitano il passaggio del materiale abraso tra porzioni adiacenti dello stesso settore, creando una continuità tra i vari flussi di scarico. The vertical grooves 31 facilitate the passage of the abraded material between adjacent portions of the same sector, creating a continuity between the various discharge flows.

Nella Fig. 12 è invece illustrata un'ulteriore forma di realizzazione di un utensile di taglio che impiega settori diamantati secondo l'invenzione. I settori sono applicati, secondo sequenze ordinate 50, sulla circonferenza 11 di un supporto 10 in metallo a forma di disco. On the other hand, Fig. 12 illustrates a further embodiment of a cutting tool which uses diamond sectors according to the invention. The sectors are applied, according to ordered sequences 50, on the circumference 11 of a metal support 10 in the shape of a disk.

Secondo l'invenzione, i settori diamantati sono disposti sul disco secondo sequenze ripetute di settori tra loro diversi. Ciascuna sequenza comprende tre settori 52, 54, 56 aventi, rispetto alla direzione preferenziale di taglio indicata in figura dalla freccia 13, altezza progressivamente decrescente e larghezza di taglio progressivamente crescente. According to the invention, the diamond sectors are arranged on the disc according to repeated sequences of sectors different from each other. Each sequence comprises three sectors 52, 54, 56 having, with respect to the preferential cutting direction indicated in the figure by the arrow 13, progressively decreasing height and progressively increasing cutting width.

Per quanto riguarda le lame diamantate, risulta evidente che i migliori risultati in termini di consumo degli utensili si ottengono su telai monodirezionali, in particolare se, nelle zone di fine corsa a velocità zero o prossima allo zero e nell'intera corsa di ritorno, il pacco lame viene fatto viaggiare distanziato rispetto al materiale da segare. As far as diamond blades are concerned, it is evident that the best results in terms of tool wear are obtained on monodirectional frames, in particular if, in the stroke end zones at zero or close to zero speed and in the entire return stroke, the blade pack is made to travel at a distance from the material to be sawed.

Claims

CLAIMS 1. Tool (1) for cutting granite, marble, stone or similar materials, comprising a metal support (10) to which a plurality of cutting sectors (12, 14, 16) composed of a mixture of material are applied abrasive and binding material, characterized by the fact that said plurality of sectors (12, 14, 16) includes repeated sequences of two or more sectors different from each other, said sectors having, within each sequence, progressively decreasing heights and cutting widths progressively increasing, with respect to a cutting direction of the tool, at least one of said sectors having a cutting width smaller than the width of said support (10).

2. Tool (1) according to claim 1, characterized in that each sequence comprises at least three sectors (12, 14, 16) different in height and cutting width, applied to the support (10) spaced apart, the width (L1 ) of the first sector (12) being smaller than the width of said support (10).

Tool (1) according to claim 1, characterized in that the sectors contained within each sequence have different lengths, so as to keep their volume constant and therefore the quantity of abrasive materials present in each sector.

Tool (1) according to claim 1, characterized in that at least one of the sectors contained within a sequence has a central front discharge {60; 62) consisting of a longitudinal groove.

5. Tool (1) according to claim 1, characterized in that the sectors contained in each sequence are part of a single cutting element (30) composed of a single piece and applied to the metal support (10) of the tool.

Tool (1) according to claim 5, characterized in that, at points of discontinuity between the lateral surfaces of two different adjacent sectors, there are grooves (31) perpendicular to a cutting direction of the tool.

7. Tool (1) according to claim 1, characterized in that the sectors contained within each sequence have different mixing characteristics (Cl, C2, C3) between abrasive material and binding material.

8. Tool (1) according to claim 1, characterized in that said metal support (10) is a metal disc and the external surfaces of the individual cutting sectors follow the curvature of the disc on a radius greater than the radius of the disc of a value equal to the height of the same sectors.

9. Tool (1) according to claim 8, characterized in that the mixture characteristics (Cl) of the diamond powders of a first sector (12) vary from 30 to 35 carats / cm <3> and the mixture characteristics ( C2) of the diamond powders of a second sector (14) vary between 25 and 28 carats / cm <3>.

Tool (1) according to claim 1, characterized in that said metal support (10) is a metal blade.

11. Tool (1) according to claim 10, characterized in that the mixture characteristics (Cl) of the diamond powders of a first sector (12) vary from 25 to 28 carat / cm <3> and the mixture characteristics ( C2) of the diamond powders of a second sector (14) vary between 22 and 25 carats / cm <3>.

Tool (1) according to claim 1, characterized in that said cutting sectors contain particles of natural or artificial diamond or polycrystalline portions of tungsten carbide or other hard materials.

Tool (1) according to claim 1, characterized in that it uses cobalt-based binder material for cutting granite and, for cutting marble, cobalt-based binder material with a grain size greater than that of the material binder for cutting granite.

14. Set of sectors (12, 14, 16) based on abrasive material for a cutting tool, characterized in that it comprises at least two sectors, arranged in sequence with respect to a cutting direction of the tool, each sector having, with respect to the sector that precedes it in the sequence, respectively lower height and greater cutting width, at least one of said sectors having a cutting width lower than the width of a support (10) on which said sectors are applied.

15. Sector (30) of abrasive material for a cutting tool, characterized in that it comprises at least two portions (32, 34, 36) that are different from each other, arranged in sequence with respect to a cutting direction of the tool, each portion having, with respect to the portion that precedes it in the sequence, respectively lower height and greater cutting width, at least one of said sectors having a cutting width lower than the width of a support (10) on which said sector (30) is applied .

Sector (30) according to claim 15, characterized in that it comprises, at points of discontinuity between the lateral surfaces of two adjacent portions, grooves (31) perpendicular to a cutting direction of the tool.

17 Method for continuously cutting blocks of stone or similar materials along a cutting line with a tool equipped with sectors containing abrasive material, characterized in that it comprises the steps of: making along said cutting line a first groove having a width L1 by means of a first sector (12) having a height HI, the width L1 being less than the width of a support (10) on which said first sector (12) is applied; and widening said first groove by making a second groove, having a width L2 greater than L1, by means of a second sector (14) having a height H2 less than HI.

18. Method according to the claim characterized in that it further comprises the step of widening said second groove by making a third groove, having a width L3 greater than L2, by means of a third sector (16) having a height H3 lower than H2.