ES2355290T3 - Sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque. - Google Patents

Abstract

Sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, - que comprende una doble estructura porticada (11), que incluye dos pares de montantes (11.1), simétricos de forma especular según dos planos medianos verticales de simetría, uno transversal (X- X) y el otro longitudinal (Y-Y); - teniendo cada montante (11.1) una ranura rectilínea vertical continua (11.4), mientras que los montantes (11.1), simétricos de forma especular, por pares, con respecto a dicho plano mediano vertical transversal (X-X) tienen las ranuras respectivas (11.4) alineadas según una dirección que es paralela a dicho plano mediano vertical longitudinal (Y-Y); - con lo que a lo largo de dicha ranura (11.4) de cada montante (11.1), un carro respectivo (13) se desliza en un plano que es paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X); - con lo que cada par de carros (13) deslizante a lo largo de los montantes (11.1) simétricos de forma especular con respecto al plano mediano vertical transversal (X-X) porta un primer árbol de soporte respectivo (15, 25), soportado en sus extremos axiales entre las partes inferiores de dichos carros y con su eje horizontal y paralelo a dicho plano mediano vertical longitudinal (Y-Y); - con lo que cada par de carros (13) que porta en su parte inferior un primer árbol de soporte respectivo (15, 25), también porta un segundo árbol de soporte (15, 25) posicionado suprayacente y con eje paralelo con respecto a dicho primer árbol, - con lo que al menos uno de dichos árboles de soporte (15) es estacionario, mientras que al menos uno de dichos árboles de soporte (15, 25) está montado de forma giratoria con respecto a la estructura que lo porta y es accionado de forma selectiva en rotación por medio de un segundo juego de motor con engranaje reductor eléctrico (20); - con lo que el árbol o árboles de soporte estacionarios (15, 25) soporta cada uno un rodillo en reposo o tambor coaxial, respectivamente una pluralidad de ruedas o poleas coaxiales en reposo (18), yuxtapuestas mutuamente en forma de paquete, mientras que dicho árbol de soporte giratorio (15, 25) soporta un rodillo o tambor coaxial enchavetado, respectivamente un paquete de ruedas o poleas coaxiales (18), para accionarlo en rotación integral; cada rodillo o tambor, teniendo respectivamente cada paquete de ruedas o poleas un número de canales periféricos al menos igual al número de herramientas de hilo de corte de la máquina; - con lo que dichos rodillos o tambores, respectivamente dichos paquetes de ruedas o poleas (18) están situadas de tal manera que un plano vertical, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X), intersecte a un juego de cuatro canales provisto en dichos rodillos o tambores y/o en dichas ruedas o poleas, de las que una es integral con dicho al menos un árbol de soporte giratorio (15, 25); - y con lo que alrededor de cada uno de dichos juegos de cuatro canales coplanares se enrolla un hilo o herramienta de corte correspondiente (19) en bucle cerrado; - de tal manera que, al activar dicho segundo juego de motor con engranaje reductor (20), se hace que los hilos de corte (19) circulen de forma continua alrededor del juego respectivo de cuatro canales coplanares, cada hilo de corte en un plano vertical respectivo, llamado "plano de corte", paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X), mientras que, al activar dicho primer juego de motor con engranaje reductor (14), se hace que dichos cuatro carros (13) se deslicen de forma sincrónica y en la misma dirección vertical, haciendo que cada hilo de corte (19) complete un recorrido de trabajo o un recorrido de retorno, dependiendo de la dirección de rotación de dicho primer juego de motor con engranaje reductor, en dicho "plano de corte", cortando de este modo un bloque de material (B) en una pluralidad de placas con caras paralelas, caracterizada: - porque un primer juego de motor con engranaje reductor eléctrico (14), reversible, mediante medios cinemáticos (14.1, 14.1', 14.2,) determina, mediante su rotación en una o en otra dirección, la traslación vertical correspondiente de cada carro (13), en direcciones opuestas, en sincronía y en movimiento concurrente con las traslaciones de los otros tres carros (13) a lo largo de los montantes respectivos (11.1); - porque el segundo árbol de soporte (15, 25) es soportado en sus extremos axiales por medio de medios de deslizamiento respectivos (16), estando dichos medios de deslizamiento (16) accionados de forma selectiva en traslación por medios con gato 17 en dirección vertical a lo largo de los respectivos carros(13); - y porque cada par de carros (13) simétricos de forma especular con respecto a dicho plano mediano vertical transversal (X-X) sostiene un par respectivo de árboles de soporte (15, 25) montado con distancia variable entre ejes longitudinales, por medio de un desplazamiento apropiado de las correderas respectivas (16) en dirección vertical, que permite usar los hilos de corte (19) según una geometría de bucle cerrado que es variable con respecto a los requisitos del corte a realizar y del material a cortar, y asegura un correcto tensionado de los hilos de corte en bucle cerrado (19), mediante medios de tensionado contenidos dentro de la máquina.

Description

La presente invención se refiere a una sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, por ejemplo material pétreo, según el preámbulo de la reivindicación 1. Dicha sierra es desvelada por el documento WO 00/05021. 5

Las sierras para cortar material pétreo, con el paso de los años, se han estado orientando cada vez más hacia la tecnología de la herramienta de corte con hilo de diamante, que está sustituyendo gradualmente a los obsoletos y contaminantes armazones con cuchillas de vaivén.

La construcción de las máquinas que usan el hilo de diamante como herramienta ha evolucionado progresivamente, comenzando con las llamadas máquinas “unifilares” y a continuación desplazándose a las 10 llamadas máquinas “multifilares”, es decir sierras con una pluralidad de herramientas de corte constituidas por hilos de diamante cerrados en bucle, enrollados en rodillos correspondientes o “paquetes” de ruedas o poleas de accionamiento y transmisión.

Algunos constructores ya han producido sierras “multifilares” con 60 hilos de corte de diamante, en las que los rodillos de las ruedas de accionamiento y transmisión están montados colgados, para permitir la inserción de los 15 hilos de diamante cerrados en bucle a bordo de la máquina. Sin embargo, este tipo de construcción tiene una considerable desventaja desde el punto de vista estructural, debido a las grandes dimensiones de los rodillos o de las ruedas o poleas soportadas colgando, se originan elevados momentos de torsión y flexión, que fuerzan a sobredimensionar los soportes, los cojinetes, los árboles y las fijaciones de las ruedas, y considerablemente a reforzar las estructuras de soporte. Por esta razón, cuando hay más de 30 - 40 hilos de corte, la solución ideal, 20 desde el punto de vista mecánico y estructural, es soportar los rodillos o las ruedas en los dos extremos de sus ejes. De esta manera, debido a la norma de solución simétrica, las dimensiones de los árboles, cojinetes y soportes se reduce considerablemente y la máquina adquiere un notable equilibrio dinámico - estructural.

Sin embargo, una grave desventaja de esta solución constructiva está constituida por la dificultad de uniformizar la diferente longitud de los hilos de corte en bucle cerrado montados en la máquina en los rodillos o 25 “paquetes” de las ruedas o poleas (tres en reposo y una impulsora para cada hilo), que tienen surcos o canales circunferenciales dentro de los cuales se alojan los hilos de diamante. Para tener el mismo valor de tensión en todos los hilos, es esencial que los hilos tengan un idéntico desarrollo y elongación elástica. Desde el punto de vista mecánico, esta condición es prácticamente inalcanzable.

Otra grave desventaja de la solución constructiva mencionada anteriormente es la imposibilidad de cargar 30 frontalmente los hilos de diamante ya formados en bucle cerrado en los rodillos o en los “paquetes” de ruedas o poleas, teniendo, por lo tanto, que desmontar parcialmente la máquina o que conectar los extremos libres de hilo de diamante lineal a bordo de la máquina, formándolos de este modo en bucle cerrado, después de enrollarlos en los rodillos o en las ruedas o poleas con canales. Esta operación conlleva un fuerte gasto técnico y económico.

La presente invención, partiendo de la noción de estas desventajas, pretende superarlas. 35

Un objeto de la presente invención es proporcionar una sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, por ejemplo material pétreo, en la que los rodillos o las ruedas o poleas de accionamiento y transmisión de los hilos de corte están soportadas en los dos extremos de sus ejes, para proporcionar a la máquina un buen equilibrio dinámico - estructural.

Otro objeto de la invención es proporcionar una sierra como se ha especificado, en la que las diferencias 40 constructivas de los hilos de corte montados en su lugar en bucle cerrado en los rodillos o en las ruedas o poleas pueden estar al menos parcialmente compensadas, teniendo de este modo en funcionamiento todos los hilos de corte que tienen sustancialmente el mismo valor de tensionado.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar una sierra como se ha indicado, en la que los hilos de corte ya formados en bucle cerrado pueden, por ejemplo para fines de mantenimiento, retirarse y enrollarse en 45 rodillos o en las ruedas o poleas de forma sencilla y rápida.

En vista de estos objetos, la presente invención proporciona una sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, por ejemplo material pétreo, según la reivindicación 1. Realizaciones preferidas de la invención se desvelan mediante las reivindicaciones dependientes.

Se entiende que dichas reivindicaciones se incorporan completamente en este documento. 50

La presente invención se entenderá más fácilmente a partir de la siguiente descripción detallada, en referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan meramente a modo de ejemplo, en los que:

La Fig. 1 en una vista en alzado frontal de la sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, por ejemplo material pétreo, según una realización ejemplificante de la invención; 55

Las figuras 2 y 3 son, respectivamente, vistas en alzado lateral y en planta superior de la sierra de la Fig. 1;

Las figuras 4 y 5 son, respectivamente, vistas a escala aumentada en detalle de sección transversal y en planta del detalle I de la Fig. 2, respectivamente en la posición de trabajo y de reposo de la sierra; 5

La Fig. 6 es una vista a escala aumentada detallada, tomada en la dirección de la flecha II de la fig. 7 y que muestra una parte de un árbol de soporte con algunas poleas montadas coaxiales de la sierra de la Fig. 1,

La Fig. 7 es una vista en la dirección de la flecha III de la fig. 6;

La Fig. 8 es una vista detallada, a escala aumentada, del detalle IV de la fig. 6; 10

Las Figuras 9 y 10 son similares a las Figuras 4 y 5, pero ilustran una variante de realización.

En referencia a los dibujos, el número 10 (Figs. 1 - 3) designa globalmente a la sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque, según la presente invención. Dicha sierra 10 comprende una doble estructura porticada 11 en la que se aloja una pluralidad de herramientas de hilo de corte, como será más evidente en lo sucesivo en este documento. 15

Dicha doble estructura porticada 11 incluye dos pares de montantes verticales 11.1, estando cada par de montantes unidos en la parte superior por medio de un miembro transversal de unión horizontal respectivo 11.2. En dicha estructura se identifican dos planos medianos verticales de simetría especular (Fig. 3): el transversal X-X, paralelo a los miembros transversales 11.2, y el longitudinal Y-Y ortogonal al primero.

Cada montante 11.1 está formado por un par de columnas metálicas fuertes 11.3 (Figs. 1, 4, 5), en forma 20 de paralelepípedo, con un cuerpo en caja con sección transversal uniforme, sustancialmente rectangular, que están mutuamente opuestas y distanciadas, de tal manera que cada montante 11.1 tiene una ranura central rectilínea vertical continua 11.4.

Los montantes 11.1, simétricos de forma especular, en pares, con respecto al plano mediano vertical transversal X-X tienen las ranuras respectivas 11.4 alineadas según una dirección que es paralela al plano mediano 25 vertical longitudinal Y-Y. Cada cara de dichos montantes 11.1 es paralela a uno de dichos planos medianos verticales. En las caras opuestas de las columnas 11.3 de cada montante 11.1 están fijados dos pares de guías rectilíneas verticales opuestas 12 (Figs. 4, 5). Dentro de la ranura 11.4 de cada montante 11.1, un carro respectivo con cuerpo de caja 13 está montado de forma verticalmente deslizante, por medio de una pluralidad de pares de rodillos en reposo 13.1, acoplados mediante rodadura a lo largo de dichas guías rectilíneas 12. Dicho carro 13 se 30 desliza en un plano que es paralelo a dicho plano mediano vertical transversal X-X.

Un primer juego de motor con engranaje reductor eléctrico 14 (Fig. 3), reversible, está fijado con respecto a un miembro transversal 11.2 del pórtico 11 y tiene ejes horizontales contenidos en dicho plano mediano vertical longitudinal Y-Y. Éste acciona directamente en rotación un par de primeros árboles de transmisión 14.1, horizontales y mutuamente opuestos, soportados a lo largo de dicho miembro transversal 11.2 con sus ejes 35 sustancialmente ortogonales a dicho plano mediano vertical longitudinal Y-Y. Por medio de conjuntos cinemáticos con un par de engranajes cónicos respectivos 14.2 provistos en los montantes 11.1 y situados en los extremos de dicho miembro transversal 11.2, dos árboles de transmisión adicionales 14.1', situados en el mismo plano horizontal y con ejes ortogonales con respecto a dichos primeros árboles 14.1, derivan el movimiento desde estos y lo transmiten a conjuntos cinemáticos con un par de engranajes cónicos adicionales 14.2 fijados a la parte superior de 40 los otros dos montantes 11.1.

Un husillo madre (no visible en los dibujos) es soportado de forma giratoria en la ranura 11.4 de cada montante 11.1, a lo largo de la cual se extiende con su eje vertical, mientras que deriva su movimiento rotatorio por medio de un conjunto cinemático con un par de engranajes cónicos respectivo 14.2. Dicho husillo madre está acoplado mediante acoplamiento helicoidal en un tornillo hembra correspondiente (no se muestra en los dibujos) 45 fijado al carro 13 deslizante en el mismo montante 11.1 a lo largo de dichas guías 12, de modo que la rotación del motor con engranaje reductor 14 en una o en otra dirección determina la traslación vertical correspondiente de dicho carro 13 acercándose al o alejándose del miembro transversal 11.2, en sincronía y en dirección concurrente con las traslaciones de los otros tres carros 13 a lo largo de los montantes respectivos 11.1.

Cada par de carros 13 deslizante en los montantes 11.1 simétricos de forma especular con respecto al 50 plano mediano vertical transversal X-X porta un primer árbol de soporte respectivo 15, soportado con sus extremos axiales entre las partes inferiores de dichos carros y con sus ejes horizontales y paralelos a dicho plano mediano vertical longitudinal Y-Y.

Medios de guiado rectilíneos verticales (por ejemplo una placa de guiado, no visible en los dibujos) se proporcionan en cada carro 13, por encima de dicho árbol 15. A lo largo de dichos medios de guiado provistos en 55 cada carro 13, una corredera respectiva 16 (Fig. 1) está montada de forma deslizante en dirección vertical, paralela

a dicho plano mediano vertical transversal X-X. Además, en cada carro 13 está montado un gato neumático de doble acción 17, cuyo cilindro está fijado al carro 13 con su eje paralelo a la dirección vertical de deslizamiento del carro.

La biela de dicho gato 17 está conectada con respecto a la corredera 16, de tal manera que determine, por medio de sus recorridos de extensión y retracción con respecto al cilindro, recorridos correspondientes en dirección 5 vertical acercándose a y alejándose de la corredera 16 con respecto a los miembros transversales 11. Cada gato 17 está conectado de forma hermética en un circuito de control neumático respectivo, ramificado con respecto a una fuente de aire presurizado (conocida en sí misma y que no se muestra).

Por medio de dicha disposición, cada par de carros 13, que porta en la parte inferior un primer árbol de soporte respectivo 15, también porta un segundo árbol de soporte 15, soportado en sus extremos axiales por medio 10 de las correderas respectivas 16 y situado suprayacente y con eje paralelo con respecto a dicho primer árbol.

Tres de dichos árboles de soporte 15 están fijados con respecto a la estructura que los porta, mientras que el cuarto árbol 15, por ejemplo el de la parte inferior derecha en la Fig. 1, está montado de forma giratoria con respecto a la estructura que lo porta.

En cada uno de dichos tres árboles de soporte fijados 15 está montada, por medio de un cojinete 15 respectivo, una pluralidad de ruedas o poleas coaxiales en reposo con canales 18 (por ejemplo, setenta y dos poleas, de las cuales solamente algunas se muestran esquemáticamente en los dibujos), yuxtapuestas en forma de paquete, mientras que un número igual de ruedas o poleas coaxiales con canales 18 se enchaveta en dicho cuarto árbol de soporte giratorio 15, de tal manera que gire junto con el propio árbol, constituyendo de este modo un paquete correspondiente de poleas de accionamiento. Dichas poleas 18 con canales están dispuestas de modo que 20 un mismo plano vertical, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal X-X, intersecte los canales de un juego de cuatro poleas, que comprende tres poleas en reposo o de transmisión 18, soportadas por tres árboles fijos respectivos 15, y una polea de accionamiento 18 integrada con el cuarto árbol giratorio 15. Dichas poleas 18 tienen todas igual forma y tamaño. En cada uno de dichos juegos de cuatro poleas 18 con canales coplanares se enrolla un hilo correspondiente o herramienta de corte 19 en bucle cerrado (Figs. 4, 5. En las otras figuras, los hilos de 25 corte 19 no se muestran, en aras de la claridad de la ilustración).

El par de carros 13 que porta el árbol giratorio 15 con paquete de poleas de accionamiento 18 también soporta, por medio de una placa de soporte fija 20.1 (Fig. 2) externa a la estructura porticada 11, un segundo juego de motor con engranaje reductor eléctrico integral 20, cuyo árbol de salida tiene su eje paralelo al de dicho árbol 15. Dicho segundo juego de motor con engranaje reductor 20, cuando es accionado, acciona en rotación, mediante 30 medios de transmisión de correa de accionamiento positivos 21, dicho mismo árbol giratorio 15 con paquete relacionado de poleas de accionamiento 18. Mediante esta disposición, al activar dicho motor con engranaje reductor 20, se hace que los hilos de corte 19 circulen de forma continua alrededor del juego respectivo de cuatro poleas 18, cada uno en un plano vertical respectivo llamado “plano de corte” y paralelo al plano mediano vertical transversal X-X. 35

Por otro lado, al activar el primer juego de motor con engranaje reductor 14, los árboles de transmisión 14.1, 14.1' se hacen girar y, por lo tanto, los cuatro carros 13 se deslizan de forma sincrónica en la misma dirección vertical (mediante la rotación de los tornillos respectivos 15 cooperando con los tornillos hembra correspondientes 15.1) a lo largo de las guías 12 en los montantes respectivos 11.1 de la estructura porticada 11, haciendo que cada hilo de corte 19 complete un recorrido de trabajo o un recorrido de retorno, según la dirección de rotación del motor, 40 en dicho “plano de corte”.

Cuando un bloque B (Figs. 1 - 3) de material a cortar se coloca dentro del arco del pórtico 11, en un medio de soporte conveniente, cada hilo de corte en bucle cerrado 19 se eleva inicialmente hacia el miembro transversal 11.2, con su rama horizontal inferior no en contacto con respecto al bloque B. Posteriormente, todos los hilos de corte 19, que se han hecho circular por medio del motor con engranaje reductor 20, son accionados 45 simultáneamente para que completen, mediante la rotación del motor con engranaje reductor 14, su recorrido de trabajo hacia abajo, como se ha descrito anteriormente, hasta que cada hilo de corte 19 ha completado con su rama inferior un corte pasante en dicho bloque B según el plano de corte respectivo, alcanzando la posición de fin de recorrido inferior. Después de completar el corte, todos los hilos de corte 19 son accionados para completar un recorrido inverso hasta su posición de reposo elevada, mediante la rotación inversa del motor con engranaje 50 reductor 14. El bloque B es cortado de este modo en una pluralidad de placas con caras paralelas.

Véase que la estructura porticada mencionada anteriormente 11 está montada sobre ruedas 22, acopladas mediante deslizamiento a lo largo de las guías de rail correspondientes 23, lo que mejora la productividad de la máquina 10.

Como es fácilmente evidente a partir de lo anterior, cada par de carros 13 simétricos de manera especular 55 con respecto a dicho plano mediano vertical transversal X-X sostiene un par respectivo de árboles de soporte 15 montados con distancia variable entre los ejes longitudinales, por medio de un desplazamiento apropiado de las correderas respectivas 16 en dirección vertical. Esta disposición permite usar los hilos de corte 19 según una geometría de bucle cerrado, variable según los requisitos del corte a realizar y del material a cortar, por ejemplo

manteniendo a la parte que realiza el corte apropiadamente orientada con respecto a la pieza a cortar, mientras que asegura, por otro lado, un tensionado correcto de los hilos de corte 19 en bucle cerrado, mediante medios de tensionado contenidos dentro de los montantes 11.1 del doble pórtico 11, es decir dentro de la zona de recepción de la máquina.

Sin embargo, los medios de tensionado mencionados anteriormente actúan en igual medida en todos los 5 hilos de corte 19 enrollados en bucle cerrado en las poleas 18, sin tener en cuenta diferencia alguna entre un hilo de corte y el otro en la disposición y estructura en bucle respectiva. Para superar esta desventaja, la máquina 10 comprende un dispositivo para compensar la longitud de los hilos de corte 19 enrollados en bucle cerrado en las cuatro poleas coplanares respectivas 18 con canales (Figs. 4 - 7).

Dicho dispositivo de compensación incluye un árbol de soporte 15, por ejemplo uno de los tres árboles 10 fijos, que tiene dos caras planas opuestas 15.1 (Fig. 7), paralelas entre sí y con respecto a dicho plano mediano vertical longitudinal Y-Y. En consecuencia, el cubo 18.1 de cada polea 18 portada por el árbol tiene un agujero de montaje central similar a una muesca 18.2, con dos flancos rectilíneos opuestos paralelos 18.3 yuxtapuestos para deslizarse en dirección vertical contra dichas caras planas paralelas 15.1 del árbol 15. El contorno de dicho agujero similar a una ranura 18.2 tiene su eje vertical mayor y con su longitud mayor que la máxima dimensión (diámetro) 15 de dicho árbol 15 en dirección vertical, de modo que dicha polea 18 pueda completar un recorrido de traslación en la misma dirección con respecto al árbol 15. Además, dicho árbol 15 tiene, en cada polea 18 montada sobre él, un agujero ciego respectivo 15.2, por ejemplo radial, con eje vertical, abierto en el área superior de su superficie externa y que se extiende sustancialmente hasta el eje del propio árbol 15. En cada agujero 15.2 está montado de forma hermética a los fluidos y con deslizamiento axial vertical un cilindro de empuje correspondiente 24, cuya 20 longitud supera dicho recorrido de traslación de la polea 18 con respecto al árbol 15. Un agujero longitudinal continuo 15.3 discurre a través de dicho árbol 15 paralelo a su eje y sitúa en comunicación fluida dichos agujeros ciegos 15.2 con una fuente de fluido presurizado, externa a dicho árbol 15 (conocida en sí misma y que no se ilustra). Por medio de dicha disposición, antes de comenzar la operación de corte, cuando todos los hilos de corte 19 están enrollados en las poleas respectivas 18, según planos de corte verticales respectivos, un fluido 25 presurizado, por ejemplo aceite, se introduce, a través de dicho agujero longitudinal 15.3 de dicho árbol 15 y los agujeros radiales correspondientes 15.2, que comunican con dicho agujero longitudinal. De este modo se obtiene la extensión axial parcial de cada cilindro 24 del agujero respectivo 15.2 del árbol 15 y, por lo tanto, mediante el empuje de dicho cilindro, el deslizamiento guiado en dirección vertical hacia arriba de la polea correspondiente 18 con respecto al árbol 15, dentro de los límites de dicho su recorrido con respecto al árbol. Dicho deslizamiento se 30 detiene cuando la reacción aplicada por el hilo de corte respectivo 19 enrollado en bucle cerrado en dicha polea 18 (y en las otras tres, coplanares a ella) iguala la presión del fluido que actúa sobre dicho cilindro 24. De este modo se alcanza la correcta compensación de longitud del hilo de corte respectivo 19, que está sometido a una ligera tensión, de una magnitud sustancialmente similar a la de todos los demás hilos de corte 19. La presión del fluido en el circuito de fluido mencionado anteriormente se mantiene constante, hasta que el funcionamiento de la máquina 35 10 se interrumpe. A medida que la presión del fluido en este circuito cae, se hace que el cilindro 24 se retraiga en los agujeros de guiado respectivos 15.2 mediante el peso de las poleas correspondientes 18, que bajan automáticamente hasta la parte superior de su agujero de montaje en muesca 18.2 se apoya contra el árbol 15. En este último estado, las operaciones de mantenimiento en la máquina, por ejemplo la sustitución de hilos de corte desgastados o rotos, pueden realizarse fácilmente. 40

Dicho dispositivo de compensación se proporciona, por ejemplo en el árbol de soporte fijo 15 en la parte superior izquierda en la Fig. 1.

Los hilos de corte 19 enrollados en bucle cerrado en las poleas respectivas 18 se tensionan a continuación por medio de los trineos 16 portados por los carros 13, que funcionan como se ha descrito anteriormente.

Además, la máquina 10 también comprende un dispositivo para la sustitución rápida de hilos de corte 19 45 desgastados o dañados, por otros nuevos hilos de corte, ya dispuestos en bucle cerrado (Figs. 4, 5).

Dicho dispositivo para la sustitución rápida de los hilos incluye, para cada árbol de soporte 15, un cabezal de soporte 30 sostenido por un carro 13 o trineo 16 respectivo y móvil de forma selectiva en la dirección axial del árbol, entre una posición de trabajo avanzada, en la que se acopla con y soporta el extremo del árbol 15 opuesto a él, y una posición de reposo atrasada, en la que se desacopla de dicho extremo del árbol, que se mantiene 50 colgando por medio de el carro 13 o el trineo 16 opuesto, alejándose del extremo para proporcionar un pasaje libre entre dicho extremo del árbol 15 y dicho carro 13 o trineo 16 para la posible extracción de un hilo de corte en bucle cerrado desgastado o dañado 19 y la introducción de un nuevo hilo de corte en bucle cerrado 19. Los cuatro cabezales de soporte 30 son sostenidos por los dos carros 13 y trineos respectivamente 16 situados sustancialmente en un mismo plano vertical, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal X-X. 55

Específicamente, cada cabezal de soporte 30 comprende un cuerpo sustancialmente cilíndrico 31, situado de forma axialmente deslizante en un agujero pasante correspondiente 32 para guiar a un carro 13 o trineo 16 respectivo, estando dicho agujero 32 alineado axialmente con respecto al árbol 15 sostenido por dicho carro o dicho trineo. A dicho cuerpo cilíndrico 31 se le impide, por ejemplo, que gire con respecto a dicho agujero 32 y tiene una extensión axial de forma troncocónica 33, acoplada normalmente a modo de obturador, en un agujero axial ciego 60

correspondiente 15.4, provisto en el extremo opuesto de dicho árbol 15, soportando de este modo al propio árbol (Fig. 4). Además, dicho cuerpo cilíndrico 31 tiene un agujero axial ciego 31.1 abierto en su extremo axial opuesto al obturador 33 y en el que está fijado un tornillo hembra coaxial 34. Un husillo madre coaxial 35 está acoplado mediante acoplamiento helicoidal con respecto a dicho tornillo hembra 34, se extiende con uno de sus extremos externamente con respecto a dicho agujero 31.1 y es accionado, a través de dicho extremo externo, en rotación por 5 medio de un tercer juego de motor con engranaje reductor eléctrico reversible 36, soportado fijo por dicho carro 13 o dicho trineo 16. La rotación en direcciones opuestas 35 del motor con engranaje reductor 36 determina la rotación correspondiente en direcciones opuestas del husillo madre 35 y, por lo tanto, el avance axial del cabezal 30 con respecto al agujero de guiado 32, hasta hacer que su obturador 33 penetre y se quede en el asiento correspondiente 15.4 en el árbol 15 (posición de trabajo), o el movimiento hacia atrás de dicho cabezal 30 con 10 respecto al agujero de guiado 32, extrayendo el obturador 33 y alejándolo del asiento 15.4 en el árbol 15 (posición de reposo).

En esta última posición del cabezal 30, se proporciona un pasaje libre entre el árbol 15 y el carro 13 o el trineo 16 para la fácil sustitución de los hilos de corte 19 dispuestos en bucle cerrado. En la Fig. 5, una flecha curvilínea f ilustra esquemáticamente una parte de un hilo de corte 19 que está siendo sustituido. 15

Se observará que cada polea 18 tiene una pluralidad de canales circunferenciales externos contiguos 18.4, de igual anchura y profundidad, específicamente tres canales en el ejemplo ilustrado (Figs. 7, 8). Dichos canales 18.4 están dispuestos según planos medianos respectivos, ortogonales al eje de la polea, distanciados mutuamente según un paso o distancia constante (p), que es sustancialmente igual a una medida métrica estándar de referencia para el grosor de las placas a cortar. 20

En la máquina 10, dos hilos de corte adyacentes 19 están enrollados cada uno en bucle cerrado en un conjunto respectivo de cuatro canales coplanares 18.4 de diferentes poleas 18, de modo que el grosor de la placa cortada por medio de dichos dos hilos de corte adyacentes 19 sustancialmente corresponde al valor de dicho paso (p) multiplicado por el número de los canales contiguos libres 18.4 que pertenecen a una o más poleas 18 situadas entre dichos dos hilos de corte adyacentes. 25

Se observará que la disposición de las poleas 18 con canal múltiple estandarizado puede implicar un único árbol de soporte 15, por ejemplo el que también tiene el dispositivo para compensar los hilos de corte 19, mientras que en los otros árboles de soporte pueden estar montados rodillos o tambores, que tienen una pluralidad de canales estandarizados correspondientes a los canales de dichas poleas.

Naturalmente, en la práctica pueden realizarse numerosas variantes de lo que se describe e ilustra 30 solamente a modo de ejemplo en este documento, sin alejarse de este modo del alcance de la presente invención y, por lo tanto, del dominio de la presente patente industrial.

De este modo, por ejemplo, en el dispositivo para compensar los hilos de corte pueden proporcionarse medios de empuje sometidos, para determinar el recorrido de retorno de las poleas, no a la acción de la gravedad por su propio peso, sino a una acción de retorno ejercida por medio de medios mecánicos, hidráulicos o neumáticos 35 adecuados. En este caso, la disposición del medio para guiar el deslizamiento y para empujar a las poleas también puede orientarse según ejes y planos verticales.

Por otro lado, las Figuras 9 y 10 ilustran una variante de realización del dispositivo para la sustitución rápida de hilos de corte desgastados en la máquina 10.

En estas figuras, las partes similares a las del dispositivo según las Figuras 4 y 5 se indican con los 40 mismos números de referencia.

Según esta variante, en lugar del árbol 15 con sección sólida, en la máquina 10 se proporciona un árbol hueco o un árbol de tambor cilíndrico 25, soportado coaxial con respecto al cabezal de soporte 30 y obturador relacionado 33. Dicho árbol de tambor 25, en su extremo opuesto a dicho obturador 33, tiene un cubo coaxial 26. Dicho cubo 26 porta, con un cojinete intermedio 28, un casquillo axial 27, que es capaz de alojar en acoplamiento 45 de forma a dicho mismo obturador 33, cuando el cabezal de soporte 30 está extendido en su posición de trabajo avanzada (Fig. 10). Por lo tanto, en dicha posición de trabajo del cabezal de soporte 30, el árbol de tambor 25 es libre para girar con el cubo 26 con respecto al casquillo 27, que forma una pieza y es estacionario con dicho cabezal de soporte 30.

En la posición de retorno atrasada de dicho cabezal 30 (Fig. 9), el árbol de tambor 25 es soportado 50 colgando por medio del carro 13 o el trineo 16 opuesto al que porta dicho cabezal de soporte. De este modo, es posible sustituir un hilo de corte F de manera rápida y sencilla.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sierra multifilar para el corte de material en forma de bloque,

   - que comprende una doble estructura porticada (11), que incluye dos pares de montantes (11.1), simétricos de forma especular según dos planos medianos verticales de simetría, uno transversal (X-X) y el otro longitudinal (Y-Y); 5

   - teniendo cada montante (11.1) una ranura rectilínea vertical continua (11.4), mientras que los montantes (11.1), simétricos de forma especular, por pares, con respecto a dicho plano mediano vertical transversal (X-X) tienen las ranuras respectivas (11.4) alineadas según una dirección que es paralela a dicho plano mediano vertical longitudinal (Y-Y);

   - con lo que a lo largo de dicha ranura (11.4) de cada montante (11.1), un carro respectivo (13) se 10 desliza en un plano que es paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X);

   - con lo que cada par de carros (13) deslizante a lo largo de los montantes (11.1) simétricos de forma especular con respecto al plano mediano vertical transversal (X-X) porta un primer árbol de soporte respectivo (15, 25), soportado en sus extremos axiales entre las partes inferiores de dichos carros y con su eje horizontal y paralelo a dicho plano mediano vertical longitudinal (Y-Y); 15

   - con lo que cada par de carros (13) que porta en su parte inferior un primer árbol de soporte respectivo (15, 25), también porta un segundo árbol de soporte (15, 25) posicionado suprayacente y con eje paralelo con respecto a dicho primer árbol,

   - con lo que al menos uno de dichos árboles de soporte (15) es estacionario, mientras que al menos uno de dichos árboles de soporte (15, 25) está montado de forma giratoria con respecto a la estructura 20 que lo porta y es accionado de forma selectiva en rotación por medio de un segundo juego de motor con engranaje reductor eléctrico (20);

   - con lo que el árbol o árboles de soporte estacionarios (15, 25) soporta cada uno un rodillo en reposo o tambor coaxial, respectivamente una pluralidad de ruedas o poleas coaxiales en reposo (18), yuxtapuestas mutuamente en forma de paquete, mientras que dicho árbol de soporte giratorio (15, 25) 25 soporta un rodillo o tambor coaxial enchavetado, respectivamente un paquete de ruedas o poleas coaxiales (18), para accionarlo en rotación integral; cada rodillo o tambor, teniendo respectivamente cada paquete de ruedas o poleas un número de canales periféricos al menos igual al número de herramientas de hilo de corte de la máquina;

   - con lo que dichos rodillos o tambores, respectivamente dichos paquetes de ruedas o poleas (18) están 30 situadas de tal manera que un plano vertical, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X), intersecte a un juego de cuatro canales provisto en dichos rodillos o tambores y/o en dichas ruedas o poleas, de las que una es integral con dicho al menos un árbol de soporte giratorio (15, 25);

   - y con lo que alrededor de cada uno de dichos juegos de cuatro canales coplanares se enrolla un hilo o herramienta de corte correspondiente (19) en bucle cerrado; 35

   - de tal manera que, al activar dicho segundo juego de motor con engranaje reductor (20), se hace que los hilos de corte (19) circulen de forma continua alrededor del juego respectivo de cuatro canales coplanares, cada hilo de corte en un plano vertical respectivo, llamado “plano de corte”, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X), mientras que, al activar dicho primer juego de motor con engranaje reductor (14), se hace que dichos cuatro carros (13) se deslicen de forma sincrónica y 40 en la misma dirección vertical, haciendo que cada hilo de corte (19) complete un recorrido de trabajo o un recorrido de retorno, dependiendo de la dirección de rotación de dicho primer juego de motor con engranaje reductor, en dicho “plano de corte”, cortando de este modo un bloque de material (B) en una pluralidad de placas con caras paralelas, caracterizada:

   - porque un primer juego de motor con engranaje reductor eléctrico (14), reversible, mediante 45 medios cinemáticos (14.1, 14.1', 14.2,) determina, mediante su rotación en una o en otra dirección, la traslación vertical correspondiente de cada carro (13), en direcciones opuestas, en sincronía y en movimiento concurrente con las traslaciones de los otros tres carros (13) a lo largo de los montantes respectivos (11.1);

   - porque el segundo árbol de soporte (15, 25) es soportado en sus extremos axiales por medio 50 de medios de deslizamiento respectivos (16), estando dichos medios de deslizamiento (16) accionados de forma selectiva en traslación por medios con gato 17 en dirección vertical a lo largo de los respectivos carros(13);

   - y porque cada par de carros (13) simétricos de forma especular con respecto a dicho plano mediano vertical transversal (X-X) sostiene un par respectivo de árboles de soporte (15, 25) montado con 55

   distancia variable entre ejes longitudinales, por medio de un desplazamiento apropiado de las correderas respectivas (16) en dirección vertical, que permite usar los hilos de corte (19) según una geometría de bucle cerrado que es variable con respecto a los requisitos del corte a realizar y del material a cortar, y asegura un correcto tensionado de los hilos de corte en bucle cerrado (19), mediante medios de tensionado contenidos dentro de la máquina. 5

2. 2. Sierra según la reivindicación 1, en el que al menos un árbol (15, 25) soporta un paquete de ruedas o poleas coaxiales en reposo (18), caracterizada porque comprende un dispositivo para compensar la longitud de los hilos de corte (19) enrollados en bucle cerrado en los juegos respectivos de cuatro poleas coplanares.
3. 3. Sierra según la reivindicación 2, caracterizada:

   - porque dicho árbol de soporte (15, 25) tiene dos caras opuestas planas (15.1), mutuamente paralelas, 10 mientras que el cubo (18.1) de cada rueda o polea (18) portada por el árbol tiene un agujero de montaje central similar a una muesca (18.2), con dos flancos rectilíneos opuestos paralelos (18.3) yuxtapuestos para deslizarse contra dichas caras planas paralelas (15.1) del árbol (15, 25), permitiendo dicho agujero similar a una ranura (18.2) que dicha polea (18) complete un recorrido de traslación con respecto al árbol (15, 25), 15

   - porque dicho árbol (15, 25) tiene, en cada rueda o polea (18) montada sobre él, un agujero ciego respectivo (15.2) abierto en su superficie externa y en el que está montado de forma hermética a los fluidos y con deslizamiento axial vertical un cilindro de empuje correspondiente (24), cuya longitud supera dicho recorrido de traslación de la rueda o polea (18) con respecto al árbol (15, 25), y

   - porque un pasaje de fluido longitudinal continuo (15.3) discurre a través de dicho árbol (15, 25) y 20 coloca en comunicación fluida a dichos agujeros ciegos (15.2) con una fuente de fluido presurizado, externa a dicho árbol (15, 25),

   - de modo que, antes de comenzar la operación de corte, cuando todos los hilos de corte (19) están enrollados en bucle cerrado en los canales coplanares respectivos, según planos de corte verticales respectivos, se introduce un fluido presurizado a través de dicho pasaje para fluido longitudinal (15.3) 25 de dicho árbol (15, 25) y los agujeros correspondientes (15.2), que comunican con dicho pasaje longitudinal, determinando la extensión axial parcial de cada cilindro (24) del agujero respectivo (15.2) del árbol (15, 25) y, por lo tanto, mediante el empuje de dicho cilindro, el deslizamiento guiado de la rueda o polea correspondiente (18) con respecto al árbol (15, 25), dentro de los límites de su dicho recorrido de traslación con respecto al propio árbol, deslizamiento que se interrumpe cuando la 30 reacción aplicada por el hilo de corte respectivo (19) enrollado en dicha rueda o polea (18) iguala a la presión del fluido que actúa sobre dicho cilindro (24), alcanzando de este modo la correcta compensación del hilo de corte respectivo (19), que está sometido a una ligera tensión, de una magnitud sustancialmente similar a la de todos los demás hilos de corte (19).

4. 4. Sierra según la reivindicación 3, caracterizada: 35

   porque dicho árbol de soporte (15, 25) tiene dos caras opuestas planares (15.1), paralelas entre sí y con respecto a dicho plano mediano vertical longitudinal (Y-Y),

   - mientras que el cubo (18.1) de cada polea o rueda (18) portada por el árbol tiene un agujero de montaje central similar a una muesca (18.2), con dos flancos rectilíneos opuestos paralelos (18.3) yuxtapuestos para deslizarse en dirección vertical contra dichas caras planas paralelas (15.1) del árbol 40 (15, 25), permitiendo dicho agujero similar a una ranura (18.2) que dicha rueda o polea (18) complete un recorrido de traslación en dirección vertical con respecto al árbol (15, 25),

   - porque dicho árbol (15, 25) tiene, en cada rueda o polea (18) montada sobre él, un agujero ciego respectivo (15.2), con eje vertical, abierto en la región superior de su superficie externa y en el que está montado de forma hermética a los fluidos y con deslizamiento axial vertical un cilindro de empuje 45 correspondiente (24), cuya longitud supera dicho recorrido de traslación de la polea (18) con respecto al árbol (15, 25), y

   - porque un pasaje para fluido longitudinal continuo (15.3) discurre a través de dicho árbol (15, 25) y sitúa en comunicación fluida a dichos agujeros ciegos (15.2) con una fuente de fluido presurizado, externa a dicho árbol (15, 25), 50

   - de modo que, antes de comenzar la operación de corte, cuando todos los hilos de corte (19) están enrollados en bucle cerrado en los canales coplanares respectivos, según planos de corte verticales respectivos, se introduce un fluido presurizado a través de dicho pasaje para fluido longitudinal (15.3) de dicho árbol (15, 25) y los agujeros correspondientes (15.2), que comunican con dicho pasaje longitudinal, determinando la extensión axial parcial de cada cilindro (24) del agujero respectivo (15.2) 55 del árbol (15, 25) y, por lo tanto, mediante el empuje de dicho cilindro, el deslizamiento guiado de la

   rueda o polea correspondiente (18) con respecto al árbol (15, 25), dentro de los límites de su dicho recorrido de traslación con respecto al propio árbol, deslizamiento que se detiene cuando la reacción aplicada por el hilo de corte respectivo (19) enrollado en dicha rueda o polea (18) iguala a la presión del fluido que actúa sobre dicho cilindro (24), alcanzando de este modo la correcta compensación del hilo de corte respectivo (19), que está sometido a una ligera tensión, de una magnitud sustancialmente 5 similar a la de todos los demás hilos de corte (19), mientras que, cuando la presión del fluido en dicho circuito cae, se hace que los cilindros (24) se retraigan en los agujeros de guiado respectivos (15.2) mediante el peso de las ruedas o poleas correspondientes (18), que bajan automáticamente hasta que la parte superior de su agujero de montaje similar a una muesca (18.2) se apoya contra el árbol (15, 25). 10

5. 5. Sierra según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho dispositivo para compensar la longitud del hilo de corte comprende medios para hacer volver a cada rueda o polea (18) a la posición de reposo, cuando la presión del fluido que actúa sobre el cilindro respectivo (24) cesa.
6. 6. Sierra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende, para cada árbol de soporte (15, 25), un cabezal de soporte (30) sostenido por un carro (13) o trineo (16) respectivo y móvil de 15 forma selectiva en la dirección axial del árbol, entre una posición de trabajo avanzada, en la que se acopla con y soporta el extremo del árbol (15, 25) opuesto a él, y una posición de reposo atrasada, en la que se desacopla de dicho extremo del árbol, que se mantiene colgando por medio del carro (13) o trineo (16) opuesto, alejándose del extremo para proporcionar un pasaje libre entre dicho extremo del árbol (15, 25) y dicho carro (13) o trineo (16) para la posible extracción de un hilo de corte en bucle cerrado desgastado o dañado (19) y la introducción de un nuevo 20 hilo de corte en bucle cerrado (19).
7. 7. Sierra según la reivindicación 6, caracterizada porque los cuatro cabezales de soporte (30) son sostenidos por los dos carros (13) y trineos (16) respectivos situados sustancialmente en un mismo plano vertical, paralelo a dicho plano mediano vertical transversal (X-X).
8. 8. Sierra según las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque cada cabezal de soporte (30) comprende un 25 cuerpo sustancialmente cilíndrico (31), situado de forma axialmente deslizante en un agujero pasante correspondiente (32) para guiar un carro (13) o trineo (16) respectivo, estando dicho agujero (32) alineado axialmente con respecto al árbol (15, 25) sostenido por dicho carro o dicho trineo, porque dicho cuerpo cilíndrico (31) tiene una extensión axial (33), normalmente acoplada a la manera de un obturador en un asiento axial correspondiente (15.4, 27) provisto en el extremo opuesto de dicho árbol (15, 25), soportando de este modo al 30 propio árbol, y porque dicho cuerpo cilíndrico (31) tiene un agujero axial ciego (31.1) abierto en su extremo axial opuesto al obturador (33) y en el que está fijado un tornillo hembra coaxial (34), mientras que un husillo madre (35) está acoplado mediante acoplamiento helicoidal con respecto a dicho tornillo hembra (34), se extiende con uno de sus extremos externamente a dicho agujero (31.1) y es accionado, por medio de dicho extremo externo, en rotación por medio de un tercer juego de motor con engranaje reductor eléctrico (36), reversible, soportado fijo por dicho 35 carro (13) o dicho trineo (16), de modo que la rotación en direcciones inversas del motor con engranaje reductor (36) determina la rotación correspondiente en direcciones inversas del husillo madre (35) y, por lo tanto, el avance axial del cabezal (30) con respecto al agujero de guiado (32), hasta hacer que su obturador (33) penetre y permanezca en el asiento correspondiente (15.4, 27) en el árbol (15, 25), posición de trabajo, o el movimiento hacia atrás axial de dicho cabezal (30) con respecto al agujero de guiado (32), extrayendo y alejando el obturador (33) del 40 asiento (15.4) en el árbol (15, 25), posición de reposo, en la que entre el árbol (15, 25) y el carro (13) o el trineo (16) se proporciona un pasaje libre para la fácil sustitución de los hilos de corte (19) dispuestos en bucle cerrado.
9. 9. Sierra según una o más de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque dicho árbol (25) es hueco o similar a un tambor y, en su extremo opuesto a dicho obturador (33), tiene un cubo coaxial (26), que porta, con un cojinete intermedio (28), un casquillo axial (27), provisto para alojar en acoplamiento de forma a dicho mismo 45 obturador (33), cuando el cabezal de soporte (30) se extiende en su posición de trabajo avanzada, de modo que, en dicha posición de trabajo del cabezal de soporte (30), el árbol de tambor (25) es libre para girar con el cubo (26) con respecto al casquillo (27), que es integral y estacionario con dicho cabezal de soporte (30).
10. 10. Sierra según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un árbol (15, 25) soporta un paquete de ruedas o poleas coaxiales (18), caracterizada porque cada polea (18) tiene una pluralidad de canales 50 circunferenciales externos contiguos (18.4), de igual anchura y profundidad, dispuestos según planos medianos respectivos, ortogonales al eje de la polea y distanciados mutuamente según un paso o distancia constante (p), que es sustancialmente igual a una medida métrica estándar de referencia para el grosor de las placas a cortar.
11. 11. Sierra según la reivindicación 10, caracterizada porque dos hilos de corte adyacentes (19) están enrollados cada uno en bucle cerrado en un conjunto respectivamente de cuatro canales respectivos (18.4) de 55 diferentes poleas (18), de modo que el grosor de la placa cortada por medio de dichos dos hilos de corte adyacentes (19) corresponde sustancialmente al valor de dicho paso (p) multiplicado por el número de los canales contiguos libres (18.4) que pertenecen a una o más poleas (18) situadas entre dichos dos hilos de corte adyacentes.
12. 12. Sierra según una o más de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque cada polea (18) tiene tres canales contiguos (18.4).