JPH1076515A - 石材等の硬質材切断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石材等の硬質材の切断に際し、歯こぼれや被
切断材の底部コーナーの欠損を防止する。 【解決手段】 駆動プーリ１２とテンションプーリ１３
間にエンドレスなワイヤソー１１を巻掛け、該ワイヤソ
ー１１を回動駆動させながら硬質の被切断材３７に押接
して切断する方法において、切断側ワイヤソー１１と被
切断材底面との間に、切断側ワイヤソー１１が回動方向
に向かって相対的に仰角を形成するように傾斜角θを設
けて切断する。被切断材３７の切断終了前に、被切断材
３７のワイヤソー駆動方向底面側に上記傾斜角θに応じ
た角度の楔状断面の切り残し部３７ａを形成した状態で
ワイヤソー１１の押接方向の送りを停止若しくは送り速
度を減速し、該送りの停止又は減速状態で上記切り残し
部３７ａの切断を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は比較的大型の石材
等の硬質材を切断するための切断方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来例えば比較的大型の石材の切断装置
として丸鋸を用いるものの他、図８に示されるように駆
動プーリ１２と従動プーリ１３間に、図４又は特開平３
−１８４７１６号公報等に示されるエンドレスなワイヤ
ソー１１を巻掛け、これを石材３７に押接しながら回動
駆動させる方法及び装置が知られている。

【０００３】しかし上記いずれの装置による場合も、石
材３７の切断終了間際に未切断部分として残される小断
面部分（図８にワイヤソーの場合を示す）３７ａが、カ
ッターやワイヤソーの加圧力によって欠損し、石材の横
断面コーナーが破損するため、図９（Ａ），（Ｂ）に示
すように最終切断前に所定厚みの切り残し部分３７ｂを
形成し、この切り残し部分３７ｂを切り離すことによっ
て切断を行う必要があった。このため石材側面に突出し
た上記切り残し部分３７ｂは切断完了後グラインダ等で
研磨して除去する必要があり、無用な労力と時間を要す
る他作業場に石粉を飛散させる等の環境上の問題を生じ
ていた。また上記楔形切り残し部分の切断時にワイヤソ
ーのピース（図４参照）が衝撃を受けて破損するという
欠点もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明はワイヤソー
のみによって、前記のような欠損を伴わず且つ欠損防止
のための切り残しの必要なく切断完了ができる切断方法
と装置を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の方法は、第１に駆動プーリ１２とテンショ
ンプーリ１３間にエンドレスなワイヤソー１１を巻掛
け、該ワイヤソー１１を回動駆動させながら被切断材３
７に押接して切断する方法において、切断側ワイヤソー
１１と被切断材底面との間に、切断側ワイヤソー１１が
回動方向に向かって相対的に仰角を形成するように傾斜
角θを設けて切断することを特徴としている。

【０００６】第２に被切断材３７の切断終了前に、被切
断材３７のワイヤソー駆動方向底面側に上記傾斜角θに
応じた角度の楔状断面の切り残し部３７ａを形成した状
態でワイヤソー１１の押接方向の送りを停止若しくは送
り速度を減速し、該送りの停止又は減速状態で上記切り
残し部３７ａの切断を完了することを特徴としている。

【０００７】また本発明の装置は、第１に左右の支柱
１，２に駆動プーリ１２とテンションプーリ１３とを対
応させて回転自在に且つ昇降可能に軸支し、両プーリ１
２，１３間にエンドレスなワイヤソー１１を巻掛け、回
動駆動するワイヤソー１１を下方の被切断材３７に押接
して切断する装置において、切断側ワイヤソー１１が石
材底面に対し回動方向に向かって仰角を形成するように
傾斜角θを設けてなることを特徴としている。

【０００８】第２に駆動プーリ１２とテンションプーリ
１３の径Ｄ_１，Ｄ_２を大小異なる径にすることにより切
断側ワイヤソー１１を傾斜せしめたことを特徴としてい
る。

【０００９】第３に駆動プーリ１２とテンションプーリ
１３の軸芯高さに高低差ｈを付すことにより切断側ワイ
ヤソー１１を傾斜せしめたことを特徴としている。

【００１０】第４に切断側ワイヤソー１１の繰り出し側
ループ内に切断側ワイヤソー１１をループ外方に押し出
すようにガイドプーリ３８を転接支持せしめたことを特
徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の方法と装置
の一実施例を示し、装置は左右の支柱１，２と上端のビ
ーム３とからなるフレーム４を備えている。左右の支柱
１，２はそれぞれ昇降スライド可能なスライダ６，７が
取り付けられ、該スライダ６，７の外側にはそれぞれブ
ラケット８，９が突設されている。各ブラケット８，９
上にはエンドレスなワイヤソー１１を巻掛け駆動する駆
動プーリ１２とテンションプーリ１３とが軸受１４，１
６を介して回転自在に軸支されている。

【００１２】左右のスライダ６，７は各支柱１，２の外
側に沿って上下方向に垂下される送り用スクリュー１
７，１７を挿通し、該スクリュー１７，１７の回転によ
り左右同時に同速で同方向に昇降駆動される機構となっ
ており、フレーム４の上端に載置したモータ１８及びベ
ベルギヤ等を内蔵した駆動ユニット１９と伝動ユニット
２１及び伝動軸２２によって連動駆動される。

【００１３】各支柱１，２の外側にはそれぞれスライド
ガイド２３，２３が形成され、スライダ６，７の昇降ス
ライドをガイドする機構となっている。そして駆動プー
リ１２側のブラケット８には駆動用のモータ２６が付設
され、プーリ１２をベルト伝動しており、テンションプ
ーリ１３側のブラケット９は平面視で枡型のフレームを
なし、その内部上方には前後２本のガイドロッド２７が
横設されて軸受１６を左右スライド自在に支持してい
る。

【００１４】またガイドロッド２７及び軸受１６の下方
にはＬ字形のレバー２８が揺動自在に軸支され、レバー
２８の上向きになった一端は上記軸受１６に係止される
一方、他方の端部はフレーム側方に横向きに突出し、そ
の突出端には重量調節自在なウエイト２９が吊持されて
いる。この構造により軸受１６はウエイト２９の重量に
応じた力で常に外方に押出されるように付勢されてお
り、ワイヤソー１１には石材切断に必要なテンションを
弾力的に与えている。３１はレバー２８の左廻り揺動下
限位置を調節セットするねじ式の調節ストッパである。

【００１５】上記支柱１，２間の床面上には前後方向の
レール３２が敷設され、ブレーキ付モータ３３を備えた
台車３４が前後走行自在に配置され、台車３４上には枕
木等の木製角材からなる支持部材３６を介して石材３７
が載置される。上記石材３７に対し、ワイヤソー１１を
矢印方向に左回転させながら、下側のワイヤソー１１を
切断側としてスライド下降させ、ワイヤソー１１によっ
て石材３７の切断を行うものである。この時木製の支持
部材３６はワイヤソー１１によって切り込まれるが、こ
の切り込み位置に予め溝等を設けておいて、切り込みを
防止することも可能である。

【００１６】ワイヤソー１１は、図４に示すようにワイ
ヤロープ１１ａに所定間隙毎に金属製ピース１１ｂを外
装してかしめ等により固着し、ピース１１ｂ間には筒状
のスペーサ１１ｃが介挿されており、各ピース１１ｂに
は多数のダイヤモンド粒等からなる研削材（又は砥粒）
等が付着又は固定されており、繰り出し走行するワイヤ
ソー１１のピース１１ｂの周面によって石材３７が切断
される。この時のワイヤソー１１の駆動速度は２２〜２
８ｍ／ｓｅｃ程度である。

【００１７】以上説明した装置及び方法は概ね従来から
使用されているものであるが、本発明では略水平な石材
３７の底面（又は石材載置面若しくは石材支持部材３
６）に対し、切断側ワイヤソー１１が進行方向（切断方
向）に向かって僅かな仰角を形成するような傾斜角θが
付されている。

【００１８】この傾斜角θは、図１及び図５に示すよう
に左右のプーリ径Ｄ_１，Ｄ_２を異なるものにし（Ｄ_１＜
Ｄ_２）、あるいはさらに左右のプーリ軸芯高さに必要な
傾斜角に応じた距離ｈだけ高低差を設ける方法のほか、
図６に示すように同一径のプーリ１２，１３の左右の軸
芯高さにｈだけ高低差を設け、あるいは図７に示すよう
に水平な切断側ワイヤソー１１に対し、石材３７の底面
（又は支持部材３６）をθだけ傾斜せしめて形成するこ
ともできる。その他図７の仮想線で示すように水平な切
断側ワイヤソー１１の片側内周より、ワイヤソー１１を
下方に押し出すガイドプーリ３８をスライダ７側に昇降
調節可能に設け、ワイヤソー１１に傾斜角を設けること
もできる。

【００１９】上記石材３７底面に対する傾斜角は概ね
０．８６〜８．５３゜（勾配１．５／１００〜１５／１
００）程度とし、石材の硬度その他性質、ワイヤソーの
種類、駆動速度及び送り速度等の関係で定まる。

【００２０】また駆動プーリ側スライダ６には切断時の
スライド下降の下限位置を検出して下降を停止せしめる
センサー又はリミットスイッチよりなる検出器４１が取
付ブラケット４２を介して取り付けられ、これに対し支
柱１の下方には検出器４１が下限位置まで下降した時点
でこれを作動させるアタッチメント４３が、取付ブラケ
ット４４を介して上下位置調節自在に付設されている。
またリミットスイッチ側を上下昇降調節するものとして
もよい。この位置によりワイヤソー１１は切断作業に際
し、設定下限位置で停止されられ、その後は上昇操作に
より上昇スライドする機構となっている。検出器４１が
センサー等の場合はセンサーの種類に応じアタッチメン
ト部分は色彩マーク又はマグネット等であってもよい。

【００２１】次に上記装置を用いた本発明の切断方法に
ついて説明すると、図１，図５に示すように、底面を水
平にして定位置に保持した石材３７に対し、反時計方向
に回動駆動させたワイヤソー１１を下降スライドさせ
（下降速度は例えば無負荷状態では６００ｍｍ／ｍｉ
ｎ、切断時１００ｍｍ／ｍｉｎ以下位）、石材３７を所
定位置で切断する。

【００２２】そしてワイヤソー１１による切断終了前で
あって、図５に示すように石材底部側のワイヤソー進行
側（正面視右側）コーナー部分に薄い楔形の切り残し部
分３７ａが残された状態で、前記検出器４１がアタッチ
メント４３によって作動してワイヤソー１１の下降を停
止させる。

【００２３】ワイヤソー１１の下降停止後そのままワイ
ヤソー１１の回動駆動を空転状態で継続すると、切り残
し部３７ａはワイヤソー１１の送り負荷を受けることな
く、ワイヤの撓みの復元力又は自重による下向きの撓み
或いはワイヤ自体の作動に伴う振れ等によって接触し軽
い負荷状態で最後まで切断される。

【００２４】この時切り残し部３７ａは強い送り負荷
（押圧力）を受けないので、切断完了迄破損することな
く切断される。なお最終切断に際し、切り残し部３７ａ
への送り負荷が軽減されればよいので、ワイヤソー１１
を必ずしも停止させる場合だけに限らず、検出器４１に
よりワイヤソー１１の送り速度を低速に切り換えて、切
り残し部３７ａへの必要な負荷軽減を実現することもで
きる。

【００２５】その他本発明におけるワイヤソー１１は、
特に図４に示すものに限られず、チェン状のものやベル
ト状のもの又は特開平３−１８４７１６号に示されるよ
うに多数のセグメントを連結した紐状又はチェン状のも
のをも含むものである。

【００２６】またワイヤソー１１の通常切断の下降送り
の設定は、無負荷でフリー状態の切断側ワイヤソー１１
（略直線状態）が石材３７底部のワイヤソー進行方向側
端部位置に達した時点付近が概ねの目やすとなり、これ
を基準にして石材の硬度や粘り等の性質、ワイヤソーの
周速度及び種類等によって経験的なデータを参考にして
設定すればよい。

【００２７】さらに本発明の方法では、ワイヤソー１１
と石材底面とに傾斜を付しているので、切断の最終段階
では切り残し部分に上向きの力が作用し、従来のように
専ら下向きの力のみが作用する場合に比して欠損が生じ
難いという特徴がある。

【００２８】なお上記実施例では被切断材が石材である
場合について説明したが、石材と近似するセメント又は
コンクリート等からなるプレキャスト部材，人造石材，
硬質で脆性の強い合成樹脂材等にも本発明の技術は応用
できるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の方法及
び装置によれば、ワイヤソーによる石材切断完了前に石
材横断面の底部コーナー部分の欠損を生じることなく切
断を完了することが可能となり、切断の能率が向上する
とともに、欠損防止のための切り残しや切り残し部分の
別工程による再切断及びグラインダによる最終仕上げ等
が不要になるという利点がある。また従来のように最終
切断時のワイヤソーの破損等も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】切断装置の全体正面図である。

【図２】切断装置の水平断面平面図である。

【図３】切断装置の右側面図である。

【図４】ワイヤソーの１例を示す部分拡大断面図であ
る。

【図５】切断方法を示す説明用正面図である。

【図６】切断方法の第２番目の例を示す説明用正面図で
ある。

【図７】切断方法の第３番目の例を示す説明用正面図で
ある。

【図８】従来の切断方法及び装置の説明用正面図であ
る。

【図９】（Ａ），（Ｂ）は従来の切断方法を示す石材の
側面図及び端面図である。

【符号の説明】

１，２ 支柱 １１ ワイヤソー １２ 駆動プーリ １３ テンションプーリ ３７ 石材（被切断材） ３７ａ 切り残し部 ３８ ガイドプーリ Ｄ_１，Ｄ_２プーリ径 ｈ 軸芯高低差

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は石材等の硬質材を
切断するための切断方法及び装置に関する。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動プーリ（１２）とテンションプーリ
   （１３）間にエンドレスなワイヤソー（１１）を巻掛
   け、該ワイヤソー（１１）を回動駆動させながら硬質の
   被切断材（３７）に押接して切断する方法において、切
   断側ワイヤソー（１１）と被切断材底面との間に、切断
   側ワイヤソー（１１）が回動方向に向かって相対的に仰
   角を形成するように傾斜角（θ）を設けて切断する石材
   等の硬質材切断方法。
2. 【請求項２】 被切断材（３７）の切断終了前に、被切
   断材（３７）のワイヤソー駆動方向底面側に上記傾斜角
   （θ）に応じた角度の楔状断面の切り残し部（３７ａ）
   を形成した状態でワイヤソー（１１）の押接方向の送り
   を停止若しくは送り速度を減速し、該送りの停止又は減
   速状態で上記切り残し部（３７ａ）の切断を完了する請
   求項１の石材等の硬質材切断方法。
3. 【請求項３】 左右の支柱（１），（２）に駆動プーリ
   （１２）とテンションプーリ（１３）とを対応させて回
   転自在に且つ昇降可能に軸支し、両プーリ（１２），
   （１３）間にエンドレスなワイヤソー（１１）を巻掛
   け、回動駆動するワイヤソー（１１）が下方の被切断材
   （３７）に押接して切断する装置において、切断側ワイ
   ヤソー（１１）を石材底面に対し回動方向に向かって仰
   角を形成するように傾斜角（θ）を設けてなる石材等の
   硬質材切断装置。
4. 【請求項４】 駆動プーリ（１２）とテンションプーリ
   （１３）の径（Ｄ_１），（Ｄ_２）を大小異なる径にする
   ことにより切断側ワイヤソー（１１）を傾斜せしめた請
   求項３の石材等の硬質材切断装置。
5. 【請求項５】 駆動プーリ（１２）とテンションプーリ
   （１３）の軸芯高さに高低差（ｈ）を付すことにより切
   断側ワイヤソー（１１）を傾斜せしめた請求項３又は４
   の石材等の硬質材切断装置。
6. 【請求項６】 切断側ワイヤソー（１１）の繰り出し側
   ループ内に切断側ワイヤソー（１１）をループ外方に押
   し出すようにガイドプーリ（３８）を転接支持せしめた
   請求項３又は４又は５の石材等の硬質材切断装置。