ITVI20010111A1

ITVI20010111A1 - HORIZONTAL PANEL SAW FOR STONE MATERIALS IN GENERAL

Info

Publication number: ITVI20010111A1
Authority: IT
Inventors: Andrea Zonato
Original assignee: Andrea Zonato
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-11

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una macchina sezionatrice orizzontale per materiali lapidei in genere. The present invention refers to a horizontal cutting machine for stone materials in general.

Nel settore del taglio del materiale lapideo sono note macchine sezionatrici, dette "scoppiatrici", che praticano su strisce di marmo e simili una pluralità di tagli orizzontali così da sdoppiarle in due o più pezzi. Queste macchine sono sinteticamente costituite da un nastro trasportatore sopra il quale avanzano le strisce da sdoppiare e da una serie di dischi rotanti in piano di diametri differenti posti a scalare nel senso di avanzamento e simmetricamente rispetto alla mezzeria longitudinale del nastro trasportatore. Le strisce sono tenute pressate sul nastro trasportatore da una serie di pressatori in modo tale da rimanere in posizione fissa sul nastro trasportatore per contrastare la spinta aH'indietro generata nell’operazione di taglio. I dischi sono posti in rotazione da corrispondenti motori elettrici a mezzo di mandrini verticali. Gli stessi dischi sono dotati di una dentatura periferica diamantata. Pertanto, tali dischi sono disposti a coppie a diametro crescente nel senso di avanzamento in modo da incidere ciascuno un lato di una striscia. Generalmente, sono previste due o tre coppie di dischi in successione secondo la larghezza della striscia da sezionare. Tramite mezzi di misura quali comparatori e relativi mezzi di manovra i dischi sono posizionati in altezza in modo da giacere sullo stesso piano di lavoro. Il funzionamento di queste macchine è come segue. La prima coppia di dischi esegue, lungo due lati paralleli di una striscia, una prima incisione nella quale si inseriscono i dischi della coppia successiva i quali allargano l'incisione orizzontalmente verso il cuore della striscia fino a che l’ultima coppia, i cui dischi sono quasi tangenti, completa il taglio. In the field of cutting stone material, cutting machines are known, known as "bursting machines", which make a plurality of horizontal cuts on strips of marble and the like so as to split them into two or more pieces. These machines are synthetically constituted by a conveyor belt above which the strips to be split advance and by a series of rotating discs in the plane of different diameters placed to scale in the direction of advancement and symmetrically with respect to the longitudinal center line of the conveyor belt. The strips are kept pressed on the conveyor belt by a series of pressers in such a way as to remain in a fixed position on the conveyor belt to counteract the backward thrust generated in the cutting operation. The discs are rotated by corresponding electric motors by means of vertical spindles. The discs themselves are equipped with a peripheral diamond toothing. Therefore, these discs are arranged in pairs with an increasing diameter in the direction of advancement so as to each engrave one side of a strip. Generally, two or three pairs of discs are provided in succession according to the width of the strip to be sectioned. By means of measuring means such as comparators and relative maneuvering means, the discs are positioned in height so as to lie on the same working plane. The operation of these machines is as follows. The first pair of discs makes, along two parallel sides of a strip, a first incision in which the discs of the next pair are inserted which widen the incision horizontally towards the heart of the strip until the last pair, whose discs are almost tangent, complete the cut.

Con queste macchine non è possibile sdoppiare strisce di larghezza superiore ai 620 mm. Per queste strisce è necessario ricorrere ai cosiddetti “telai multilama" i quali lavorano in senso verticale e producono lastre fino a 2.000 mm di larghezza. Ad ogni modo, con questi ultimi non è possibile ottenere lastre di spessore inferiore a circa 10 mm perché si rompono a causa della posizione verticale e delle sollecitazioni generate dall’operazione di taglio. Nel caso del granito l’incisione ottenibile da ciascun disco è limitata a circa soli 30-40 mm dato che, durante l’operazione di taglio, per le elevate temperature raggiunte il materiale asportato chiude i riporti diamantati costringendo a frequenti riaffilature dei dischi. Per tale ragione, queste macchine non sono impiegate per lavorare tale materiale. Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che la superficie risultante dal taglio si presenta altamente irregolare così da necessitare lavorazioni di finitura che aggravano i costi di produzione e comportano spreco di materiale. Dal punto di vista costruttivo, si ravvisa una notevole complicazione meccanica sia per conseguire il livellamento dei dischi sia per procedere alla loro sostituzione. Infine, si ravvisa che la potenza elettrica assorbita è molto elevata visto che a ciascun disco corrisponde un proprio motore comportando, di conseguenza, notevoli spese di funzionamento. With these machines it is not possible to split strips with a width greater than 620 mm. For these strips it is necessary to resort to the so-called "multi-blade looms" which work vertically and produce sheets up to 2,000 mm in width. However, with the latter it is not possible to obtain sheets with a thickness of less than about 10 mm because they break due to the vertical position and the stresses generated by the cutting operation. In the case of granite, the incision obtainable from each disc is limited to only about 30-40 mm since, during the cutting operation, due to the high temperatures reached the removed material closes the diamond coatings forcing frequent re-sharpening of the discs. For this reason, these machines are not used to work this material. A further drawback is that the surface resulting from the cut is highly irregular so as to require finishing operations which aggravate production costs and involve waste of material to a considerable mechanical complication both to achieve the leveling of the discs and to proceed with their replacement. Finally, it is recognized that the absorbed electrical power is very high since each disc corresponds to its own motor, consequently entailing considerable operating costs.

Compito principale della presente invenzione è quello di realizzare una macchina sezionatrice orizzontale per il taglio di materiali lapidei in genere che consenta di ridurre in lastre anche strisce di larghezza maggiore rispetto a quanto permesso dalle macchine tradizionali. The main task of the present invention is to provide a horizontal cutting machine for cutting stone materials in general which allows even strips of greater width to be reduced into slabs than is allowed by traditional machines.

NeH'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una macchina capace di sdoppiare anche lastre di materiale lapideo di spessore inferiore a quello oggigiorno conseguito con l’impiego di “telai multilama”. Within the scope of this aim, an object of the invention is to provide a machine capable of splitting even slabs of stone material with a thickness lower than that achieved today with the use of "multi-blade frames".

Un altro scopo del trovato, è quello di realizzare una macchina in grado di sdoppiare anche il granito alla stregua degli altri materiali lapidei. Another object of the invention is to provide a machine which can also split granite in the same way as other stone materials.

Un altro scopo ancora è quello di realizzare una macchina che produce lastre le quali richiedono lavorazioni di finitura limitate, semplici e veloci, senza spreco di materiale ed in maniera molto economica. Yet another object is to provide a machine which produces sheets which require limited, simple and fast finishing processes, without wasting material and in a very economical way.

Non ultimo scopo è quello di realizzare una macchina di relativamente semplice costruzione al fine di limitare i costi di produzione, di elevata affidabilità e di semplice manutenzione. Not least object is to provide a machine of relatively simple construction in order to limit production costs, which is highly reliable and easy to maintain.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina sezionatrice orizzontale per materiali lapidei in genere, comprendente una struttura di base costituita da un trasportatore per l’avanzamento di strisce di materiale lapideo da sdoppiare ed un sistema di pressatura per mantenere in posizione fissa su detto trasportatore dette strisce nella fase di sdoppiamento, caratterizzata dal fatto di comprendere un telaio di supporto sormontante detto trasportatore, due tamburi associati ai lati di detto telaio e rotanti intorno a propri assi orizzontali, un utensile a nastro per tagliare dette strisce in avanzamento trascinato da detti due tamburi, detto telaio oscillando a necessità rispetto ad un asse verticale intermedio così da variare con continuità il punto di taglio di detto utensile a nastro con detta striscia in detta fase di sdoppiamento. This task, as well as these and other purposes which will appear better below, are achieved by a horizontal cutting machine for stone materials in general, comprising a basic structure consisting of a conveyor for the advancement of strips of stone material to be split and a system to keep said strips in a fixed position on said conveyor during the splitting phase, characterized in that it comprises a support frame surmounting said conveyor, two drums associated with the sides of said frame and rotating around their own horizontal axes, a belt tool to cut said strips in advancement dragged by said two drums, said frame oscillating as required with respect to an intermediate vertical axis so as to continuously vary the cutting point of said belt tool with said strip in said splitting step.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo, ma non per questo limitativo, nelle unite cinque tavole di disegno in cui: Further features and advantages of the invention will become clearer from the description of one of its preferred but not exclusive embodiments, illustrated as an indication, but not limiting, in the joined five drawing tables in which:

- la figura 1 è una vista in alzato frontale, parzialmente in sezione, di una macchina sezionatrice orizzontale, secondo l’invenzione, illustrata durante la fase di sdoppiamento; - Figure 1 is a front elevation view, partially in section, of a horizontal cutting machine, according to the invention, illustrated during the splitting phase;

- la figura 2 è una vista in alzato laterale della macchina; Figure 2 is a side elevation view of the machine;

- la figura 3 è una vista in pianta dall’alto della macchina che mostra le oscillazioni del telaio di supporto; - Figure 3 is a top plan view of the machine showing the oscillations of the support frame;

- la figura 4 è una vista in alzato frontale della macchina illustrata durante la fase immediatamente precedente quella di sdoppiamento; Figure 4 is a front elevation view of the machine illustrated during the phase immediately preceding the splitting phase;

- la figura 5 è una vista parziale, in alzato laterale e parzialmente in sezione, della macchina che mostra lo spostamento verticale dei tamburi. Figure 5 is a partial view, in lateral elevation and partially in section, of the machine showing the vertical displacement of the drums.

Con riferimento alle figure citate, la macchina sezionatrice orizzontale, indicata globalmente con il numero di riferimento 1 comprende una struttura di base 2 che fornisce un trasportatore 3 per l’avanzamento di una striscia 4 alla volta da sezionare ed un sistema di pressatura 5 della striscia 4 sul trasportatore 3. La macchina comprende un telaio di supporto 6, sormontante il trasportatore 3, che sostiene due tamburi 7, ai lati del trasportatore 3, i quali ruotano attorno a rispettivi assi orizzontali, trascinando un utensile a nastro 8 atto a tagliare la striscia 4 avanzante sul trasportatore 3. Vantaggiosamente, il telaio di supporto 6 è predisposto per oscillare rispetto ad un asse verticale intermedio in corrispondenza della zona di taglio tra l’utensile a nastro 8 e la striscia 4, come meglio descritto oltre. La struttura di base 2 è costituita da un basamento che si sviluppa longitudinalmente alle cui estremità sono associati rulli 9 motorizzati. Questi ultimi 9 azionano un trasportatore 3 a nastro, a velocità regolabile, che trasporta la striscia 4 da sdoppiare verso l'utensile a nastro 8. Il basamento 2 si presenta cavo trasversalmente in corrispondenza della sua porzione centrale per alloggiare parte del telaio di supporto 6. Il sistema di pressatura 5, costituito da una pluralità di pressatori, mantiene schiacciata sul trasportatore 3 la striscia 4 durante la fase di sdoppiamento in modo da mantenerla in posizione sul trasportatore 3 impedendole di indietreggiare sotto la spinta contraria del taglio stesso. Il telaio di supporto 6 è costituito da due montanti verticali 10, disposti lateralmente rispetto al basamento 2, ciascuno con l’estremità inferiore montata su una guida 11 presente su un piedistallo 12, solidale con il suolo, per permettere ai montanti verticali 10 di scorrere orizzontalmente rispetto ai piedistalli 12 stessi. Le estremità inferiori dei montanti verticali 10 sono collegate mediante un elemento orizzontale 13 che passa attraverso la porzione cava del basamento 2. In un’altra versione della macchina 1 (non illustrata), tale elemento orizzontale 13 è disposto al di sopra del trasportatore 3 e della striscia 4 in avanzamento. Tale elemento orizzontale 13 è associato a perno nella sua parte mediana ad un piede centrale 14 solidale al suolo e connesso nella mezzeria ad un mezzo motore (non illustrato) che impartisce tale oscillazione al telaio 6. L’asse verticale di tale oscillazione coincide preferibilmente con l’asse centrale del telaio 6. In versioni alternative della macchina (non illustrate), tale asse potrebbe essere diverso da quello centrale ma comunque compreso tra i montanti del telaio 6. Dunque, tale mezzo motore fa oscillare l’elemento orizzontale 13 trascinando di conseguenza i montanti verticali 10 i quali, posti in movimento, scorrono sulle guide 11 dei piedistalli 12. Quindi, l’intero telaio di supporto 6 oscilla rispetto a tale asse verticale e, conseguentemente, rispetto alla zona di taglio tra l'utensile a nastro 8 e la striscia 4. Tale oscillazione consente di variare con continuità il punto di taglio tra l’utensile a nastro 8 e la striscia 4. Tale cambiamento continuo del punto di taglio si rivela particolarmente efficace nel taglio di materiali lapidei duri quali il granito. In altri casi, il telaio può anche non oscillare. I montanti verticali 10 incorporano barre di manovra verticali 15 impegnate in elementi mobili 16 per la regolazione verticale dei tamburi 7. Ciascuno di tali elementi mobili 16 è associato anteriormente ad uno dei tamburi 7 per mezzo di un albero orizzontale, non mostrato nelle figure, che attraversa opportune feritoie ricavate nello spessore anteriore dei montanti 10. Uno dei due alberi è folle mentre l’altro è azionato da un motore elettrico 17 associato posteriormente al corrispondente elemento mobile 16. L’utensile a nastro 8 è appoggiato sulla corona dei tamburi 7 e trascinato in movimento dal tamburo 7 accoppiato al motore 17. L’utensile a nastro 8 presenta il bordo di taglio verso la striscia 4 in avanzamento. Le estremità superiori dei montanti 10 sono collegate ad un traversa orizzontale 18 che incorpora una barra di rinvio (non illustrata) azionata da un motore 19 che agisce sulle barre di manovra 15. In questo modo, si regola l’altezza dei tamburi 7 rispetto al trasportatore 3 così da determinare lo spessore delle lastre ricavate dal taglio delle strisce 4. Infine, la macchina 1 è asservita da un sistema di controllo elettronico per il rilevamento e la gestione dei parametri principali quali: velocità di avanzamento del trasportatore, velocità del nastro, potenza di assorbimento del motore di azionamento dei tamburi, spessore delle lastre tagliate e grado di flessione del nastro. Infine ancora, la gestione dei motori è realizzata mediante inverter in modo tale che il sistema di controllo mantenga automaticamente i parametri impostati. In particolare, l’ampiezza e la frequenza delle oscillazioni del telaio sono determinate in base alla durezza del materiale. With reference to the aforementioned figures, the horizontal cutting machine, globally indicated by the reference number 1 comprises a base structure 2 which provides a conveyor 3 for the advancement of one strip 4 at a time to be sectioned and a system for pressing the strip 5 4 on the conveyor 3. The machine comprises a support frame 6, surmounting the conveyor 3, which supports two drums 7, on the sides of the conveyor 3, which rotate around respective horizontal axes, dragging a belt tool 8 suitable for cutting the strip 4 advancing on the conveyor 3. Advantageously, the support frame 6 is arranged to oscillate with respect to an intermediate vertical axis in correspondence with the cutting area between the belt tool 8 and the strip 4, as better described below. The base structure 2 is constituted by a base which develops longitudinally at the ends of which motorized rollers 9 are associated. The latter 9 operate a belt conveyor 3, at adjustable speed, which transports the strip 4 to be split towards the belt tool 8. The base 2 is hollow transversely in correspondence with its central portion to house part of the support frame 6 The pressing system 5, consisting of a plurality of pressers, keeps the strip 4 crushed on the conveyor 3 during the splitting step so as to keep it in position on the conveyor 3 preventing it from moving back under the opposite thrust of the cut itself. The support frame 6 consists of two vertical uprights 10, arranged laterally with respect to the base 2, each with the lower end mounted on a guide 11 present on a pedestal 12, integral with the ground, to allow the vertical uprights 10 to slide horizontally with respect to the pedestals 12 themselves. The lower ends of the vertical uprights 10 are connected by means of a horizontal element 13 which passes through the hollow portion of the base 2. In another version of the machine 1 (not shown), this horizontal element 13 is arranged above the conveyor 3 and of strip 4 in advance. Said horizontal element 13 is associated with a pivot in its median part to a central foot 14 integral with the ground and connected in the center line to a motor means (not shown) which imparts this oscillation to the frame 6. The vertical axis of this oscillation preferably coincides with the central axis of the frame 6. In alternative versions of the machine (not shown), this axis could be different from the central one but in any case included between the uprights of the frame 6. Therefore, this motor means oscillates the horizontal element 13 by dragging consequently the vertical uprights 10 which, set in motion, slide on the guides 11 of the pedestals 12. Therefore, the entire support frame 6 oscillates with respect to this vertical axis and, consequently, with respect to the cutting area between the belt tool 8 and strip 4. This oscillation allows the cutting point to be continuously varied between the band tool 8 and strip 4. This continuous change of the cutting point it is particularly effective in cutting hard stone materials such as granite. In other cases, the frame may not even wobble. The vertical uprights 10 incorporate vertical operating bars 15 engaged in movable elements 16 for the vertical adjustment of the drums 7. Each of these movable elements 16 is associated at the front with one of the drums 7 by means of a horizontal shaft, not shown in the figures, which it passes through suitable slits formed in the front thickness of the uprights 10. One of the two shafts is idle while the other is driven by an electric motor 17 associated at the rear with the corresponding mobile element 16. The belt tool 8 rests on the crown of the drums 7 and dragged in motion by the drum 7 coupled to the motor 17. The band tool 8 has the cutting edge towards the strip 4 in advance. The upper ends of the uprights 10 are connected to a horizontal crosspiece 18 which incorporates a return bar (not shown) driven by a motor 19 which acts on the operating bars 15. In this way, the height of the drums 7 is adjusted with respect to the conveyor 3 so as to determine the thickness of the plates obtained by cutting the strips 4. Finally, the machine 1 is enslaved by an electronic control system for the detection and management of the main parameters such as: conveyor advancement speed, belt speed, Absorption power of the drive motor of the drums, thickness of the cut sheets and degree of flexion of the belt. Finally, the management of the motors is carried out by means of an inverter so that the control system automatically maintains the set parameters. In particular, the amplitude and frequency of the frame oscillations are determined based on the hardness of the material.

Si è in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato una macchina sezionatrice orizzontale per materiali lapidei in genere capace di sezionare in successione blocchi a larghezza variabile, anche superiore a 620 mm. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects by having provided a horizontal cutting machine for stone materials generally capable of sequentially sectioning blocks of variable width, even greater than 620 mm.

Un altro vantaggio della macchina, secondo l'invenzione, consiste nel poter variare costantemente il punto di taglio dell'utensile a nastro con il materiale in fase di sdoppiamento. Another advantage of the machine according to the invention consists in being able to constantly vary the cutting point of the band tool with the material being split.

Un ulteriore vantaggio della macchina, secondo l’invenzione, consiste nel sezionare lastre con un sufficiente grado di finitura superficiale. A further advantage of the machine, according to the invention, consists in cutting sheets with a sufficient degree of surface finish.

Non ultimo vantaggio della macchina, secondo l’invenzione, consiste nel poter tagliare qualsiasi materiale lapideo compreso granito. Not the least advantage of the machine, according to the invention, consists in being able to cut any stone material including granite.

La macchina, secondo l'invenzione, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti neH'ambito del concetto inventivo qui espresso. The machine according to the invention is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept expressed herein.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

Naturalmente, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. Naturally, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.

Claims

CLAIMS 1. Horizontal cutting machine for stone materials in general, comprising a basic structure consisting of a conveyor for the advancement of strips of stone material to be split and a pressing system to keep said strips in a fixed position on said conveyor during the splitting phase, characterized by comprising a support frame surmounting said conveyor, two drums associated with the sides of said frame and rotating around their own horizontal axes, a belt tool for cutting said advancing strips dragged by said two drums, said frame oscillating as needed with respect to an intermediate vertical axis so as to continuously vary the cutting point of said band tool with said strip in said splitting step.

2 Machine, according to claim 1, characterized by the fact that said base structure comprises a longitudinally developing base at whose ends are associated motorized rollers which drive a conveyor belt adapted to advance said strips to be split towards said belt tool.

3 Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that said support frame comprises two vertical uprights arranged laterally with respect to said base each presenting a lower end mounted on a horizontal guide formed on a pedestal integral with the ground.

4. Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said lower ends are connected by means of a horizontal element, said horizontal element being associated with a pivot in its median part to a central foot with respect to said conveyor and integral with the ground, said horizontal element being connected in the middle to a motor means which imparts said oscillation to said frame.

5. Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said horizontal element oscillates with respect to the central vertical axis of said foot by dragging said vertical uprights which slide on the guides of said pedestals, said support frame oscillating with respect to the axis vertical center of said central foot.

6. Machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that said vertical uprights incorporate vertical maneuvering bars engaged in movable elements for adjusting the height of said two drums.

7. Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized in that each of said movable elements is associated at the front to one of said two drums by means of a horizontal shaft, one of said two shafts being idle while the other being driven by an electric motor associated at the rear to one of said movable elements.

8. Machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that said belt tool rests on the crown of said drums, said motorized drum moving said tool which has its cutting edge facing towards said advancing strips.

9. Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said uprights are connected by means of a horizontal crosspiece at the upper ends which incorporates a horizontal transmission bar connected to said operating bars and operated by an associated electric motor to said horizontal crosspiece.

10. Machine, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more of the