ITVI20110031U1 - Dispositivo per il sostegno e la movimentazione dei fili di taglio in unamacchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il presente trovato è generalmente applicabile nel settore tecnico della lavorazione dei materiali lapidei, ed ha particolarmente per oggetto un dispositivo per il sostegno e la movimentazione dei fili di taglio in una macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo, quali pietra, marmo, conglomerati cementizi e similari.

Il trovato ha altresì per oggetto una macchina multifilo comprendente tale dispositivo.

Stato della Tecnica

Sono note macchine multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo, quali pietra, marmo, conglomerati cementizi e similari, che comprendono un telaio a portale sul quale sono montati i fili diamantati di taglio. Questi ultimi, come noto, traslando lungo una direzione sostanzialmente verticale penetrano nel blocco di materiale lapideo, riducendolo in lastre. Lo spessore delle lastre che si otterranno dal taglio è determinato dalla distanza fra due fili successivi.

In modo in sé noto, i fili sono avvolti su uno o più dispositivi di sostegno e movimentazione degli stessi, generalmente tamburi o assiemi di pulegge affiancate, atti a porre in rotazione i fili stessi al fine di agevolarne la penetrazione all'interno del blocco.

Per ragioni di versatilità nella produzione di lastre di spessore differente, tali dispositivi di supporto generalmente presentano, in corrispondenza della porzione periferica, una pluralità di scanalature anulari affiancate atte ad accogliere un corrispondente filo diamantato. In tal modo, per variare lo spessore delle lastre, sarà sufficiente disporre i fili diamantati consecutivi nelle scanalature poste alla distanza desiderata. Tale tipologia di macchine è nota come “a passo variabile”.

Ad oggi, in tali macchine, la distanza fra due scanalature consecutive è tale per cui la distanza interasse fra due fili diamantati in esse disposti è di 10 mm.

Tali dimensioni consentono la massima versatilità della macchina: al variare della distanza fra due fili diamantati, con le suddette distanze di interasse tra le scanalature e con i fili diamantati scelti, lo scostamento dello spessore della lastra dal valore nominale resta costante indipendentemente dalla distanza fra i fili.

Tuttavia, se da un lato tali dimensioni consentono di ottenere la massima versatilità di utilizzo della macchina multifilo, dall’altro porta generalmente ad un aumento dei costi di produzione. Infatti, se ad esempio si devono produrre lastre di spessore contenuto, come ad esempio lastre di spessore da 20, 30 o 40 mm, la tolleranza è tale da provocare una considerevole perdita di materiale.

È evidente che, poiché il materiale utilizzato per la realizzazione delle lastre è molto costoso, ciò si tramuta in costi rilevanti di produzione a causa di una non ottimale gestione del taglio.

D'altra parte, nel settore tecnico della lavorazione dei materiali lapidei, una bassa tolleranza di lavorazione, intesa come scostamento dallo spessore nominale della lastra, è indice di maggior pregio della stessa.

Presentazione dell’invenzione

Scopo del presente trovato è quello di superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra riscontrati, mettendo a disposizione un dispositivo di sostegno e movimentazione dei fili di taglio in macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo che consenta di massimizzare la resa del blocco da tagliare, in termini di numero di lastre aventi la minima tolleranza rispetto al valore nominale.

Un altro scopo del trovato è mettere a disposizione un dispositivo che consenta di mantenere una relativa versatilità di utilizzo.

Un altro scopo del trovato è mettere a disposizione un dispositivo che consenta di minimizzare gli scarti di lavorazione del blocco da tagliare.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da un dispositivo per il sostegno e la movimentazione dei fili di taglio in una macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo in accordo con la rivendicazione indipendente.

D’altra parte, è prevista una macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo che include il dispositivo di sostegno secondo il trovato.

Forme di realizzazione vantaggiose del trovato sono definite in accordo con le rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo di sostegno e movimentazione dei fili di taglio in una macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo secondo il trovato, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista schematica di una macchina per il taglio di blocchi B in materiale lapideo che include un dispositivo secondo il trovato;

la FIG. 2 è una vista in pianta di un primo esempio di realizzazione del dispositivo secondo il trovato, con in FIG. 2a alcuni particolari ingranditi;

la FIG. 3 è una vista in pianta di alcuni particolari di un dispositivo secondo il trovato, in una prima forma di realizzazione preferita ma non esclusiva;

la FIG. 4 è una vista in pianta di un blocco di materiale lapideo tagliato mediante il dispositivo secondo il trovato;

la FIG. 5 è una vista in pianta di alcuni particolari di un dispositivo secondo il trovato, in una forma di realizzazione alternativa a quella di FIG. 3;

la FIG. 6 è vista in pianta di un secondo esempio di realizzazione del dispositivo secondo il trovato, con in FIG. 6a alcuni particolari ingranditi.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito Con riferimento alle figure citate, si descrive una macchina multifilo 1 per il taglio in lastre di blocchi B in materiale lapideo.

La macchina 1 presenta svariate parti o elementi fra loro uguali o comunque sostanzialmente simili. Ove non altrimenti specificato, tali parti o elementi verranno descritte singolarmente e/o indicate con un solo numero, intendendosi che le caratteristiche descritte e/o illustrate sono comuni a tutte le altre parti o elementi uguali o comunque sostanzialmente simili.

La suddetta macchina 1 comprende, in modo in sé noto, un telaio a portale 10, una pluralità di fili di taglio diamantati 20 ed almeno una coppia, preferibilmente una pluralità, di dispositivi cilindrici 30 montati sul telaio 10 per il supporto e la movimentazione dei suddetti fili di taglio 20.

In modo in sé noto, i dispositivi cilindrici 30 manterranno in tensione i fili 20 in modo che, istante per istante, per ognuno di essi si definisca un ramo attivo 21, affacciato al blocco B da tagliare e destinato a penetrare nello stesso, ed un ramo di ritorno 22, a questo opposto.

In una prima forma di realizzazione del trovato, illustrata in FIG. 2, uno o più dei dispositivi di supporto 30 sono costituiti da tamburi cilindrici. In un’altra forma di realizzazione del trovato, illustrata in FIG. 6, uno o più dei dispositivi di supporto 30 sono costituiti da una pluralità di pulegge 40 fra loro affiancate.

Come visibile in particolare nelle FIGG. 2 e 6, ogni dispositivo 30 potrà comprendere una porzione centrale 31, definente un asse di sviluppo longitudinale X, ed una porzione periferica 32 avente una pluralità di scanalature anulari 33 affiancate, fra loro sostanzialmente uguali ed equispaziate.

Queste ultime sono suscettibili di accogliere ognuna un rispettivo filo diamantato 20. il quale avrà un diametro predeterminato ø. Preferibilmente, il diametro ø dei fili di taglio 20 potrà essere inferiore a 8 mm, e potrà essere compreso fra 7,2 mm e 5,2 mm, e preferibilmente prossimo a 6,2 mm.

Ogni filo diamantato 20 sarà inserito nella rispettiva scanalatura 33. In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva del trovato, illustrata nelle figure 2, 3 e 6, ognuna delle scanalature 33 potrà presentare una sezione sostanzialmente a forma di “U”, con due pareti laterali 34, 35 fra loro affacciate e reciprocamente collegate da una parete di fondo 36 destinata a venire a contatto con il filo diamantato 20 da accogliere. La distanza massima fra le pareti laterali 34, 35, presa all’ingresso della scanalatura 33, è indicata con L.

In una forma di realizzazione alternativa del trovato, illustrata in FIG. 5, le scanalature 33 presenteranno sezione sostanzialmente a “V”. Anche in questo caso, la distanza massima fra le pareti laterali 34, 35, presa all’ingresso della scanalatura 33, è indicata con L.

Secondo un aspetto dell’invenzione, almeno la parete di fondo è realizzata in un materiale antiusura. Tale materiale antiusura potrà essere, ad esempio, un materiale polimerico, quale ad esempio poliuretano oppure gomma.

Secondo una possibile variante esecutiva, non solo la parete di fondo della scanalatura potrà essere realizzata in materiale antiusura, ma tutta la porzione periferica 32 che include le suddette scanalature.

Come già detto precedentemente, a parità di diametro dei fili 20, lo spessore S delle lastre ricavate dal blocco B da tagliare sarà determinata, in buona sostanza, dalla distanza fra le scanalature.

In particolare, due scanalature consecutive 33, 33’ presenteranno una distanza predeterminata I fra i rispettivi i piani mediani π perpendicolari all’asse X. In particolare, per gli esempi di realizzazione del trovato illustrati nelle FIGG. 3 e 5, in cui le scanalature 33 presentano forma in pianta a “U” ed a “V”, la distanza I corrisponde alla distanza fra i piani di simmetria di due scanalature successive, oppure alla distanza fra i punti più profondi delle scanalature stesse.

Orbene, la Richiedente ha sorprendentemente scoperto che per massimizzare la resa del blocco B da tagliare, intesa come numero di lastre per unità di lunghezza aventi la minima tolleranza di lavorazione rispetto al valore nominale, e conservare una certa versatilità sulle misure commercialmente più richieste dal mercato, vale a dire lastre da 20, 30 o 40 mm, la distanza I in millimetri potrà essere calcolata mediante la formula (I):

I = A [0,2 * (0,8 L)] (I)

in cui:

- A è un coefficiente, espresso in mm, compreso fra 7,8 e 8,2, preferibilmente fra 7,8 e 8 ed ancor più preferibilmente pari a 7,8;

- L è la distanza massima fra le pareti laterali affacciate 34, 35 di ogni scanalatura 33.

Tale scoperta è sorprendente, poiché nulla nello stato della tecnica spinge a modificare le macchine riducendo la distanza I di 10 mm, che è considerata uno standard accettato dal mercato da moltissimi anni. Tale distanza interasse, infatti, dà la massima versatilità con una tolleranza di lavorazione relativamente contenuta.

La realizzazione di cilindri 30 con scanalature più ravvicinate rispetto allo stato della tecnica, inoltre, implica non poche difficoltà realizzative, dovute soprattutto alle ridotte dimensioni del setto che separa le varie scanalature, in particolare nelle zone di bordo di dispositivi costituiti da un insieme di pulegge, che devono avere spessori molto ridotti per ragioni di ingombri.

Come noto, infatti, il sistema è sottoposto a forti vibrazioni durante il taglio, e tali zone di bordo, se non adeguatamente realizzate con materiali specifici, possono rappresentare punti deboli del sistema stesso. Ad esempio, tali materiali specifici potranno essere scelti fra i poliuretani oppure le gomme antiusura.

Preferibilmente, la massima distanza L fra le pareti laterali 34, 35 di ogni scanalatura 33 è sostanzialmente pari al diametro ø dei fili di taglio 20. In altre parole, i fili di taglio 20 saranno inseriti nelle rispettive scanalature 33 “a incastro”, con gioco minimo.

Nelle successive tabelle 1, 2 e 3 sono stati riportati esempi di dispositivi atti ad accogliere fili di diametro rispettivamente di 7,2 mm, 6,2 mm e 5,2 mm. A tale scopo, le distanze massime L delle pareti laterali 34, 35 delle scanalature 33 sono sostanzialmente pari al diametro ø dei fili da accogliere.

Tutte le misure nelle varie tabelle sono in millimetri.

Ogni configurazione del dispositivo secondo l'invenzione è stata comparata con un dispositivo di supporto noto, avente una distanza interasse I fra i fili di 10 mm, e con dispositivi dimensionati arbitrariamente.

TABELLA 1

Esempio L A I D P1 P2 P3 S1 S2 S3 N1 N2 N3

1 7,2 7,4 9 1,8 27 36 45 19 28 37 37 27 22

2 7,2 7,5 9,1 1,9 27,3 36,4 45,5 19,3 28,4 37,5 36 27 21

3 7,2 7,6 9,2 2 27,6 36,8 46 19,6 28,8 38 36 27 21

4 7,2 7,7 9,3 2,1 27,9 37,2 46,5 19,9 29,2 38,5 35 26 21

5 7,2 7,8 9,4 2,2 28,2 37,6 47 20,2 29,6 39 35 26 21

6 7,2 7,9 9,5 2,3 28,5 38 47,5 20,5 30 39,5 35 26 21

7 7,2 8 9,6 2,4 28,8 38,4 48 20,8 30,4 40 34 26 20

8 7,2 8,1 9,7 2,5 29,1 38,8 48,5 21,1 30,8 40,5 34 25 20

9 7,2 8,2 9,8 2,6 29,4 39,2 49 21,4 31,2 41 34 25 20

10 7,2 8,3 9,9 2,7 29,7 39,6 49,5 21,7 31,6 41,5 33 25 20

11 7,2 8,4 10 2,8 30 40 50 22 32 42 33 25 20

TABELLA 2

La distanza D fra due scanalature consecutive 33, 33’ è stata calcolata mediante la formula (II):

D = I - L (II)

Per ogni esempio, è stata calcolata la distanza fra i piani di simmetria di quattro scanalature consecutive, indicata con P1, cinque scanalature consecutive, indicata con P2, e di sei scanalature consecutive, indicata con P3.

E' chiaro che le distanze P1, P2 e P3 definiscono, a meno dello spessore del filo e del gioco C, gli spessori di lastre aventi spessore nominale rispettivamente di 20 mm, 30 mm e 40 mm, che sono peraltro gli spessori maggiormente richiesti dal mercato.

Come illustrato in FIG. 4, infatti, ogni filo di taglio 20 determinerà nel blocco B un solco di taglio T il cui spessore sarà pari al diametro ø del filo e dal gioco laterale C che lo stesso assume durante il taglio, a causa delle vibrazioni del filo stesso. Ai fini dei calcoli nelle tabelle, si è assunto che tale gioco è di 0,4 mm, valore medio basato sull’esperienza.

Gli spessori di tali lastre di diametro nominale di 20 mm, 30 mm e 40 mm, illustrate in FIG. 4, sono indicati in tabella rispettivamente con S1, S2 ed S3.

Per ogni esempio, poi, è stato calcolato il numero per metro lineare di blocco B di lastre aventi spessore nominale di 20 mm, 30 mm e 40 mm, indicato rispettivamente con N1, N2 ed N3.

Dal confronto dei dati nelle tabelle, appare evidente che il dispositivo secondo il trovato presenta un indubbio vantaggio, in termini di lastre ottenibili dal blocco B e di tolleranze di lavorazione, rispetto sia ai dispositivi dello stato della tecnica, sia a dispositivi dimensionati arbitrariamente.

Parimenti, il dispositivo secondo l'invenzione consente una relativa versatilità di utilizzo.

Il dispositivo secondo l'invenzione, infatti, consente di ottenere un alto numero di lastre di spessore nominale 20 mm, 30 mm e 40 mm con una tolleranza di lavorazione minima, preferibilmente di ± 1 mm.

Dalle tabelle appare chiaro che nessuno dei dispositivi che non rientrano nell'ambito di tutela dell'invenzione, cioè quelli in cui il valore del coefficiente A è inferiore a 7,8 o superiore a 8,2, presenta tale vantaggio. Come intuibile, una bassa tolleranza di lavorazione è indice di una lastra di maggior pregio, cosa sicuramente apprezzata sul mercato.

Ad esempio, dal confronto dei dati in tabella 1, è evidente che il dispositivo secondo il trovato (esempi 5-9) riesce a produrre più lastre per metro lineare rispetto a dispositivi aventi una distanza I maggiore (esempi 10, 11). Si sottolinea che il guadagno anche di una sola lastra si traduce in un forte guadagno in termini economici, dato l'elevatissimo costo del materiale lapideo lavorato.

D'altra parte, è evidente che il dispositivo secondo il trovato, pur producendo meno lastre per metro lineare rispetto ad un dispositivo avente una distanza I minore (esempi 1-4), riesce a produrre lastre con una tolleranza di lavorazione minore rispetto a quest'ultimo.

Si ribadisce che una lastra avente una bassa tolleranza di lavorazione è più apprezzata sul mercato, e quindi ha un valore economico maggiore. E' evidente che ciò massimizza ancora di più la resa del blocco B, consentendo di ricavare il massimo beneficio economico dallo stesso.

Il dispositivo secondo l'invenzione, infatti, è l'unico che consente di ottenere basse tolleranze di lavorazione, idealmente nell'ordine di ± 1 mm. almeno per lastre aventi spessore nominale di 20 mm, 30 mm e 40 mm.

Lo stesso accade anche impiegando fili da 6,2 mm e da 5,2 mm, come evidente dal confronto, rispettivamente, dei dati relativi alle tabelle 2 e 3.

Valori particolarmente preferiti del coefficiente A sono 7,8, 7,9 oppure 8, ed in particolare il primo. I dispositivi in accordo con tale caratteristica, infatti, consentono la più elevata resa del blocco B, indipendentemente dal diametro nominale delle lastre e dal diametro di filo impiegato.

Alla luce di quanto precede, si comprende che il dispositivo di supporto e la macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo secondo il trovato raggiungono gli scopi prefissati e, in particolare, supera gli inconvenienti dell’arte nota consentendo di ricavare, da un blocco, il maggior numero possibile di lastre di spessore nominale 20 mm, 30 mm e 40 mm, con la minore tolleranza di lavorazione possibile.

Il dispositivo di supporto e la macchina multifilo secondo l’invenzione sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela del trovato.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo per il sostegno e la movimentazione dei fili di taglio (20) in una macchina multifilo (1) per il taglio in lastre di blocchi (B) in materiale lapideo, i fili di taglio (20) avendo un diametro (ø) predeterminato, il dispositivo comprendendo una struttura di supporto sostanzialmente cilindrica avente una porzione centrale (31) definente un asse longitudinale (X) ed una porzione periferica (32) con una pluralità di scanalature anulari (33) affiancate fra loro sostanzialmente uguali ed equispaziate, in cui ognuna di dette scanalature (33) presenta due pareti laterali affacciate (34, 35) unite da una parete di fondo (36), dette pareti laterali affacciate (34, 35) essendo poste ad una prima distanza massima predeterminata (L) in modo da consentire ad ogni scanalatura (33) di accogliere al suo interno un rispettivo filo di taglio (20), ed in cui due scanalature successive (33, 33') presentano rispettivi piani mediani (π, π’) perpendicolari a detto asse (X) posti ad una seconda distanza predeterminata (I), caratterizzato dal fatto che detta seconda distanza predeterminata (I) fra i piani mediani (π, π’) perpendicolari a detto asse (X) di due scanalature successive (33, 33’) è dimensionata in accordo con la formula (I): I = A [0,2 * (0,8 L)] (I) in cui: - A è un coefficiente compreso fra 7,8 mm e 8,2 mm; - L è il valore in mm di detta prima distanza massima predeterminata (L) fra le pareti laterali affacciate (34, 35) di ogni scanalatura (33).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto coefficiente A è compreso fra 7,8 mm e 8 mm.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto coefficiente A è prossimo a 7,8 mm.
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima distanza massima predeterminata (L) è sostanzialmente pari al diametro (ø) del filo di taglio (20) da accogliere in ogni scanalatura.
5. 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il diametro (ø) dei fili di taglio (20) è compreso fra 7,2 mm e 5,2 mm, ed è preferibilmente prossimo a 6,2 mm.
6. 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima distanza massima predeterminata (L) è compresa fra 7,2 mm e 5,2 mm, ed è preferibilmente prossima a 6,2 mm.
7. 7. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ognuna di dette scanalature (33) presenta una sezione sostanzialmente ad “U”, rispettivamente sostanzialmente a “V”.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui detto piano mediano (π) perpendicolare a detto asse (X) di ogni scanalatura (33) è coincidente con il piano di simmetria di detta sezione a “U”, rispettivamente di detta sezione a “V”.
9. 9. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta parete di fondo (36) di dette scanalature (33) è realizzata in un materiale antiusura preferibilmente di tipo polimerico.
10. 10. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo (30) per il sostegno e la movimentazione di detti fili di taglio (20) è costituito da un tamburo, rispettivamente una pluralità di pulegge (40) affiancate lungo detto asse longitudinale (X).
11. 11. Una macchina multifilo per il taglio in lastre di blocchi in materiale lapideo, comprendente un telaio (10), una pluralità di fili di taglio (20) ed almeno una coppia di dispositivi (30) montati su detto telaio (10) per il sostegno e la movimentazione di detti fili di taglio (20), in cui almeno uno di detti dispositivi (30) è un dispositivo in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti.