NO340202B1 - Blokkuttende rammesag for kutting av granitt eller andre harde materialer, og tilsvarende fremgangsmåte for kutting - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en blokkskjærende rammesag for skjæring av granitt eller andre harde materialer som skjærer ved å kombinere den frem og tilbake bevegelsen av rammen med en oscillerende bevegelse av rammens ledeskinner, slik at kontaktområdet mellom bladet og blokken beveger seg langs en bue med en tilnærmet sirkulær form. Oppfinnelsen vedrører også en tilsvarende fremgangsmåte for skjæring.

Marmorskjærende maskiner finnes, i hvilke den omtrentlig lineære vertikale frem-og tilbakebevegelsen av rammen kombineres med den horisontale fremadgående bevegelsen av blokken. Denne kombinasjonen av bevegelser mellom rammen og marmorblokken gir en ganske ensartet, om enn nokså lite spesifikt trykk, og denne belastningstilstanden gir bladene en grad av konveksitet i forhold til blokken, som delvis kompenseres for ved forhåndsladning av bladene med strekkstag som er eksentrisk festet til bladet.

Ved skjæring av granitt må det spesifikke kontakttrykket med bladet være mye høyere enn det som er tilstrekkelig for marmor eller andre materialer. Kontaktområdet mellom bladet og granitten må følgelig begrenses, men dette forhindrer opp-rettholdelse av en lineær bevegelse av den bladholdende rammen.

Dersom en lineær vertikal bevegelse skal opprettholdes når granitten skjæres, og opprettholde en tilstrekkelig høy fremadgående hastighet på blokken, ville progres-sivkurvatur av bladet oppstå, ettersom belastningen ville bli konsentrert på den øvre og nedre enden av blokken, og dette ville raskt føre til brudd i bladet.

EP 0334831 beskriver en sagemaskin med en vertikal sagramme, hvori den bladholdende rammen utfører en frem- og tilbakebevegelse og er artikulert ved de fire hjørnene til blokker som er festet med tilsvarende glidebaner som begrenser ram-mesagens veilengde. Glidebanene monteres på en glidbar måte i forhold til rammen i rammesagen, hver langs tilsvarende par av kryssende ledeskinner, for å definere en bane som er rettvinklet på den styrende retningen av glidebanene. Den nedre og øvre glidebanen beveger seg i motsatte retninger, som gjør at den bladholdende rammen oscillerer rundt en horisontal medianakse.

Resultatet er at de skjærende bladene bestemmer en oval kuttebane med en pro-gressiv kurvaturradius.

Hovedformålet ved patentet er å gjøre at halve bladet settes inn for å operere under den oppadgående bevegelsen og den andre halvparten under den nedadgående bevegelsen, til forskjell fra tidligere løsninger, hvori hele bladet opereres i en enkelt retning.

WO 99/42267 beskriver en skjæremaskin med en horisontal ramme og illustrerer forskjellige fremgangsmåter for skjæring, med en vinkelmessig profil eller en buet profil. Når det skjæres med en buet profil, løftes bladene opp fra blokken i en del av driftssyklusen, omtrent halvveis gjennom den fullstendige syklusen.

Strukturelt anbringes maskinen med et svinghjul, med forbindelsesstag og krankmekanisme for den frem- og tilbakegående lineære bevegelsen av den bladholdende rammen og et kam- eller kranksystem for den oscillerende bevegelsen av en styreramme som støtter den bladholdende rammen. Kammene kan fases forskjellig i forhold til svinghjulet, og deres (motsatte) rotasjonshastigheter kan varieres i forhold til den for svinghjulet, avhengig av den ønskede kontaktbanen med blokken som skal skjæres.

Hver kam roterer alltid i den samme retningen, og overfører en langsgående så vel som en oscillerende bevegelse til styrerammen.

Formålet med oppfinnelsen er å gi et nytt system for rammesagsbevegelse, som øker kontakttrykket mellom bladet og granitten, eller arbeidsemnet generelt, dersom materialet ikke er granitt, ved å begrense lengden på kontaktområdet mellom bladet og materialet, mens den samlede styrken opprettholdes ved verdier som gir akseptable belastninger og deformasjoner på bladet.

Et videre formål ved oppfinnelsen er å gi et system for rammesagsbevegelse som kontinuerlig og periodisk flytter kontaktområdet mellom bladet og arbeidsstykket langs hele høyden på blokken.

Et videre formål ved oppfinnelsen er å gi en rammesag, hvori slitasjen på bladet fordeles langs hele lengden.

Disse formålene, og andre, som vil bli opplagt ut fra beskrivelsen som følger, oppnås av rammesagen og fremgangsmåten for å skjære i forhold til oppfinnelsen, som gir karakteristikkene beskrevet i henholdsvis uavhengige krav 1 og 10. Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen er beskrevet i de uselvstendige kravene.

Hovedsakelig har rammesagen ifølge oppfinnelsen de følgende karakteristikkene:

• rammesagen utstyres med en frem- og tilbakegående bevegelse ved anven-delse av et forbindelsesstag og kranksystem med et svinghjul; • rammen drives av en oscillerende bevegelse som gjør at bladet beskriver rette tangentlinjer i frem- og tilbakegående bevegelse, som er tangentielt med en tilnærmet bueformet kurvet linje; • den oscillerende bevegelsen til rammen er ikke synkron med den frem- og tilbakegående bevegelsen til bladene, med det resultat at kontaktområdet mellom bladet og arbeidsstykket beveger seg langs bladet og høyden til arbeidsstykket på en måte som ikke er synkron med den vertikale frem- og tilbakegående bevegelsen; inversjonsbevegelsen forden frem- og tilbakegående bevegelsen beveger seg følgelig kontinuerlig til forskjellige horisontale posisjoner langs bladet og forskjellige vertikale posisjoner på blokken.

Uttrykket "blokkskjærende rammesag" som brukt her, er ment å beskrive på en konsis måte en blokkskjærende maskin som bruker en bladholdende ramme med frem- og tilbakegående bevegelse.

Uttrykket "rammesag" eller "bladholdende ramme" definerer sammenstillingen som utgjøres av bladene og strukturen som støtter og forhåndsbelaster dem.

Uttrykket "frem- og tilbakegående bevegelse av rammen" betyr bevegelsen som påføres rammen, som gjør at den går langs dens ledeskinner.

Uttrykket "oscillerende bevegelse av rammen" betyr en kombinert traverserende og roterende bevegelse som modifiserer posisjonen og orienteringen av rammen i forhold til arbeidsstykket, slik at kontaktområdet beveger seg langs en bue med en tilnærmet sirkulær, konveks form.

Uttrykket "blokk" brukes til å bety arbeidsstykket, som generelt har et parallelle-piped form og er laget av granitt eller annet materiale.

Denne oppfinnelsen er videre beskrevet nedenfor i en foretrukket form av praktisk utførelse, ved hjelp av et eksempel, men ikke for begrensning med hensyn til de vedheftede tegningene, hvori: Figur 1 illustrerer skjematisk en ramme drevet av en frem- og tilbakegående bevegelse på faste ledeskinner. Figur 2 illustrerer skjematisk en sidebetraktning av mekanismen, som produserer den oscillerende bevegelsen av rammen. Figur 3 illustrerer skjematisk en betraktning ovenfra av mekanismen, som produserer den oscillerende bevegelsen av rammen, med noen deler vist i en annen posisjon i forhold til fig. 2, av praktiske årsaker for tegningen.

Figur 4 viser hvordan den oscillerende bevegelsen til rammen genereres.

Figur 5 viser blokkstøtten og det fremadgående systemet, illustrert i retning av pilen A i fig. 2. Figur 1 viser den frem- og tilbakegående bevegelsen av ramme 19 integrert med blader 20 (fig. 3), som vises i den øverste posisjonen; ved vertikaloscillasjon beveger bladene seg mellom denne posisjonen og den laveste posisjonen indikert som 11. Den frem- og tilbakegående bevegelsen oppnås vanligvis med et forbindelsesstag og krankmekanisme. Den bladholdende rammen integrert med bladene 20 beskriver en lineær bevegelse ledet av fire lineære ledeskinner, hvorav to er vist, nemlig ledeskinnene plassert på en side, nummerert 23 og 24, som er integrert med den faste delen av strukturen i maskinen eller med oscillerende ramme 40 beskrevet nedenfor. De to mot-ledeskinnene 22 og 21 løper på en side av ledeskinnene, og det er to til på den andre siden. Figuren viser kun en side av rammen; imidlertid skal det huskes at det også er to andre ledeskinner på den motsatte siden, med de to tilsvarende mot-ledeskinnene. Under den frem- og tilbakegående bevegelsen av bladene går blokk 18 fremover i retningen indikert ved pilen.

Ramme 19 og bladene som er integrert med den, til hvilke diamantsegmenter 16 er festet, beveger seg med en praktisk talt lineær bevegelse ettersom de fire ledeskinnene er vertikale og festet til strukturen.

Figurer 2 og 3 viser hvordan den oscillerende bevegelsen til rammen oppnås. Ramme 19, som er integrert med blader 20, ledes av de fire mot-ledeskinnene (to øvre ledeskinner 22 og to nedre ledeskinner 21) som er koplet til de fire ledeskinnene (to øvre ledeskinner 23 og to nedre ledeskinner 24). Alle fire ledeskinnene er integrert med oscillerende ramme 40, som igjen drives horisontalt av to øvre forbindelsesstag 25 og to nedre forbindelsesstag 26 via de to tilsvarende øvre tappene 27 og de to tilsvarende nedre tappene 28, mens den er begrenset til ikke å gå på tvers vertikalt ved nærvær av begge sidene av to hulrom 53, som fester seg med to skiver 54, og begrenset til ikke å bevege seg på tvers lateralt ved tilstedeværelse av fire festede hjul 59 (fig. 3) som hviler på fire plattinger 58 på den oscillerende rammen.

Den oscillerende rammen drives derfor i den langsgående retningen ved de to forbindelsesstagene 25 ved toppen, via tapper 27, og i to forbindelsesstang 26 ved bunnen, via de andre to tappene 28, som utfører den samme bevegelsen i par. De to øvre forbindelsesstagene er festet til tappene 41, mens de to nedre forbindelsesstagene fester seg med integrerte tapper 42, og roterer med de to øvre skivene 43 og de to nedre skivene 44, henholdsvis, som er frie til å rotere rundt de sammen-fallende øvre aksene 55 og nedre aksene 56, henholdsvis. Det skal nevnes at de øvre tappene 41 beveger seg i en annen kvadrant fra nedre tapper 42, og at deres rotasjoner er begrenset ved tilstedeværelse av de to synkrone stagene 39, som er koplet til skiver 43 og 44 via de to øvre tappene 46 og to nedre tappene 47. Øvre skiver 43, som er frie til å rotere rundt akse 45, er koaksielle med to drevne gir 29, som fester seg med drivgir 30 (fig. 3), integrert med skiver 36, som er frie til å rotere rundt akser 57. Skiver 36 er arrangert med tapper 37; forbindelsesstag 31 er begrenset ved den ene enden til tapper 37 og ved den andre enden til tapper 34 forbundet til skiver 35, som er frie til å rotere rundt akse 33. De to skivene 35 (høyre og venstre) er begrenset av hverandre med skaft 48, som blir forårsaket å rotere med girmotor 32.

Ettersom eksentrisiteten på tappene 34 på skiver 35 er mye mindre enn eksentrisiteten for tappene 37 på skiver 36, utfører tapper 34 en fullstendig kontinuerlig ro-tasjon, hvormed tapper 37 utfører en vinkelmessig oscillasjon, som i ethvert tilfelle er av en mindre amplitude enn 180 grader. Amplituden for den vinkelmessige oscillasjonen av de to høyre og venstre skivene 36 er redusert med reduksjonsforholdet gitt ved forholdet mellom antallet tenner på hjul 29 i forhold til hjul 30, som gir en vinkelmessig oscillasjon av tapper 41, integrert med skiver 43, som har den ønskede amplituden. Tapper 42 på den nedre delen, som er integrert med skiver 44, ut- fører naturligvis den samme vinkelmessige oscillasjonen, i motsatt retning, på grunn av effekten av synkrone staver 39.

Figur 4 viser hvordan den omtrentlige sirkulære konvoluttbevegelsen av bladene oppnås som effekten fra den oscillerende bevegelsen av rammen.

Den oscillerende bevegelsen av rammen produseres ved den vinkelmessige oscillasjonen av to tapper av forbindelsesstag 25 og 26, som gjør at den oscillerende rammen oscillerer. Den gjennomsnittlige posisjonen b', som antas av de to øvre tappene 41 i forhold til øvre skive 43, er motsatt til gjennomsnittlig posisjon b", antatt av de to nedre tappene 42 i forhold til den tilsvarende skiven 44. Således, når skivene roterer i en retning, f.eks. med klokken, beveger øvre tapper 41 seg til posisjon a', som gjør at rammen går fremover mot blokken, mens nedre tapper 42 beveger seg til en posisjon a", som gjør at den går tilbake. Imidlertid er amplitude-ne forskjellige, ettersom de er på omkretsen, og den horisontale bevegelsen påført rammen er proporsjonal med vinkelens cosinus:

hvor ao er den gjennomsnittlige vinkelen og ad er den rotasjonsmessige traversen, R er eksentrisiteten for tappen, og Xi og Xs er henholdsvis den nedre og øvre bevegelsen.

Tilsvarende, når de to skivene roterer mot klokken, beveger den øvre tappen seg til posisjon c', og gjør at rammen går tilbake, hvormed den nedre pinnen beveger seg til posisjon c", som gjør at den går fremover.

Resultatet av disse bevegelsene er at den vinkelmessige oscillasjonen påført rammen beveger aksjonslinjen for bladene, slik at linjen er tangentiell med en kurve hvor formen er tilnærmet en bue.

Radiusen på kurvaturen er en funksjon av de tilstedeværende geometriske faktore-ne, så som gjennomsnittlig vinkel ao til skivetappene, amplituden på den vinkelmessige oscillasjonen rundt den gjennomsnittlige verdien, og lengden på forbindelsesstagene, men kan lett forhåndsdefineres og muligens modifiseres, ved å simule-re bevegelsen med CAD.

Fig. 5 viser en frontbetraktning av maskinen, som illustrerer systemet som forårsa-ker blokk 18 å gå fremover med en blokkholdende ramme utgjort av et antall blader 50, som alternerer med skjærende blader 20. Blokkholdende blader 50 støtter på en rigid måte blokken langs hele dens lengde, og påfører også den fremadgående bevegelsen for den.

Formålet av å tilveiebringe en rammesag for å skjære granitt og marmor, som tilla-ter trykket på bladet som er i kontakt med materialet å bli øket, oppnås ved den innovasjonen som danner emnet for oppfinnelsen, som reduserer lengden på kontaktområdet mellom bladet og blokken.

Formålet av å tilveiebringe et system med rammebevegelse, som gjør at kontaktområdet beskriver en kurvet bane, hvor bladet beveger seg på en måte som ikke er synkront med den frem- og tilbakegående bevegelsen av rammen, oppnås også.

En foretrukket utføreIsesform av denne oppfinnelsen har blitt illustrert og beskrevet, men arbeidsvariasjoner kan lages i praksis, som fortsatt forblir innenfor be-skyttelsesområdet tilveiebrakt ved dette industrielle oppfinnelsespatentet.

Claims (10)

1. Blokkskjærende rammesag med vertikal ramme for å skjære blokker (18) av granitt eller andre harde materialer, omfattende: en bladholdende ramme (19) som holderen rekke blad (20), idet rammen er innrettet til å utføre vertikal frem- og tilbakegående bevegelse på en uavhengig oscillerende ramme (40) som påfører en oscillerende bevegelse på den bladholdende rammen, slik at hvert blad (20) i den bladholdende rammen (19) alltid er i kontakt med blokk (18), og et kontaktområde mellom den bladholdende rammen og blokken beveger seg langs en konveks, kurvet bane, hvor den oscillerende bevegelsen av den bladholdende rammen (19) oppnås ved å kombinere langsgående traverser og rotasjoner av den oscillerende rammen (40), og hvor nevnte oscillerende ramme (40) hindres fra å traversere vertikalt ved laterale festemidler (53) konstru-ert til å feste med komplementære midler (54) tilpasset den faste strukturen av den blokkskjærende rammesagen og hindres fra å traversere lateralt ved ytterlige-re komplementære glidende laterale festemidler (58, 59).

2. Blokkskjærende rammesag ifølge krav 1, karakterisert vedat nevnte konvekse, kurvede bane hare n omtrentlig sirkulær form.

3. Blokkskjærende rammesag ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat den bladholdende rammen (19) styres, i sin frem-og tilbake gående bevegelse, av fire mot-ledeskinner integrert med nevnte bladholdende ramme, nemlig to øvre (22) og to nedre (21) ledeskinner som er koplet til fire tilsvarende ledeskinner, to øvre (28) og to nedre (24) integrert med oscillerende ramme (40).

4. Blokkskjærende rammesag ifølge ethvert av kravene 1-3,karakterisert vedat den oscillerende bevegelsen av nevnte uavhengig oscillerende ramme (40) som støtter den bladholdende rammen (19) oppnås ved fire forbindelsesstag og kranksystemer, to øvre forbindelsesstag (25, 27) og to nedre forbindelsesstag (26, 28) som drives av et enkelt motorisert drivsystem (32).

5. Blokkskjærende rammesag ifølge krav 4, karakterisert vedat to drivtapper (41) av de to øvre forbindelsesstagene (25) har den motsatte gjennomsnittlige vinkelen på de tilsvarende øvre skivene (43) til den gjennomsnittlige vinkelen til de to drivtappene (42) på de tilsvarende nedre skivene (44) til de to nedre forbindelsesstagene (26).

6. Blokkskjærende rammesag ifølge krav 5, karakterisert vedat de øvre skivene (43) og nedre skivene (44) er forbundet via tilsvarende synkrone staver (39), hengslet til øvre tapper (46) og nedre tapper (47), henholdsvis.

7. Blokkskjærende rammesag ifølge ethvert av kravene 1-6,karakterisert vedat den oscillerende bevegelsen av den uavhengig oscillerende rammen (40) som støtter den bladholdende rammen (19) ikke er synkron med den frem- og tilbakegående bevegelsen av nevnte bladholdene ramme (19).

8. Blokkskjærende rammesag ifølge ethvert av kravene 4-7,karakterisert vedat en aksling tilpasset mellom en motor (32) og de fire forbindelsesstagene og kranksystemene reduserer eller multipliserer oscilla-sjonsvinkelen av de to øvre forbindelsesstagene (25) og de to nedre forbindelsesstagene (26).

9. Blokkskjærende rammesag ifølge ethvert av kravene 1-8,karakterisert vedat støttesystemet for blokken (18) utgjøres av en ramme utstyrt med blad (50).

10. Fremgangsmåte for å skjære blokker (18), laget av granitt eller andre harde materialer, med en blokkskjærende rammesag, ifølge ethvert av kravene 1-9,karakterisert vedat den inkluderer en frem- og tilbakegående bevegelse av en bladholdende ramme (19) i forhold til en oscillerende støtteramme (40) og en oscillerende bevegelse av den oscillerende støtterammen (40) tilveiebrakt ved langsgående traverser og rotasjoner derav, for å øke trykk på blad (20) som alltid holdes i kontakt med blokk (18), og for å bevege kontaktområdet kontinuerlig langs en konveks, kurvet bane.