(57)【要約】花崗岩または他の堅い材料を切断する鉛直フレームを備えているブロック切断ギャングソーは、刃保持フレーム（１９）の各刃（２０）が加工物（１８）に常に接触しており、接触領域が凸状の湾曲している軌跡に沿って動くように、振動運動を伝える独立している振動フレーム（４０）上で往復運動可能に支持されている刃保持フレーム（１９）を有している。
2010500195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
花崗岩または他の堅い材料のブロック（１８）を切断する鉛直フレームを備え、前記ブロック（１８）上で湾曲している切断軌跡を定めるように往復運動と振動運動とを行う、複数の刃（２０）を保持しているフレーム（１９）を有するブロック切断ギャングソーであって、
前記刃保持フレーム（１９）は、前記刃保持フレーム（１９）の各前記刃（２０）が前記ブロック（１８）に常に接触し、かつ、接触領域が凸状の湾曲している軌跡に沿って動くように、前記振動運動を伝達する独立した振動フレーム（４０）上で往復運動可能に支持されていることを特徴とする、ブロック切断ギャングソー。
【請求項２】
前記凸状の湾曲している軌跡は、ほぼ円形であることを特徴とする、請求項１に記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項３】
前記刃保持フレーム（１９）の前記振動運動は、振動する支持フレーム（４０）の長さ方向の複数の横行と、複数の回転とを組み合わせることによって得られることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項４】
前記振動フレーム（４０）は、該ブロック切断ギャングソーの固定構造に嵌っている相補形状の手段（５４）に係合するように構成されている横断方向係合手段（５３）によって鉛直方向に横行しないように拘束されており、相補形状の摺動横断方向係合手段（５８、５９）によって横断方向方向に横行しないように拘束されていることを特徴とする、請求項３に記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項５】
前記刃保持フレーム（１９）は、その前記往復運動において、前記刃保持フレーム（１９）に一体化されている４つの対向ガイド、つまり前記振動フレーム（４０）に一体の２つの上側（２８）と２つの下側（２４）の４つの対応しているガイドに結合されている２つの上側（２２）と２つの下側（２１）のガイドによって案内されることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のブロック切断ギャングソー
【請求項６】
前記刃保持フレーム（１９）を支持している前記振動フレーム（４０）の前記振動運動は、１つのモータ駆動装置（３２）によって駆動される２つの上側（２５、２７）と２つの下側（２６、２８）の４つの連接ロッドとクランクシステムとによってもたらされることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項７】
２つの前記上側の連接ロッド（２５）の２つの駆動ピン（４１）は、２つの前記下側の連接ロッド（２６）の対応している２つの円盤（４４）上の２つの駆動ピン（４２）の平均角度に対して、対応している２つの円盤（４３）上で反対の平均角度を有していることを特徴とする、請求項６に記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項８】
２つの前記上側の円盤（４３）と２つの前記下側の円盤（４４）とは、上側の２つのピン（４６）と下側の２つのピン（４７）にそれぞれヒンジによって接続されている対応している２つの同期ロッド（３９）を介して接続されていることを特徴とする、請求項７に記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項９】
前記刃保持フレーム（１９）を支持している前記振動フレーム（４０）の前記振動運動は、前記フレーム（１９）の前記往復運動には同期していないことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項１０】
前記モータ（３２）と４つの前記連接ロッドとクランクシステムとの間に嵌められている軸は、４つの前記連接ロッド（２５、２６）の振動の角度を減少させたり増加させたりすることを特徴とする、請求項４および１つまたは２つ以上の先行する請求項のいずれかに記載のブロック切断ギャングソー。
【請求項１１】
前記ブロック（１８）の支持装置は複数の刃（５０）が嵌められているフレームによって構成されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の花崗岩切断用のブロック切断ギャングソー。
【請求項１２】
花崗岩または他の堅い材料で作られているブロック（１８）を先行する請求項のいずれかに記載のブロック切断ギャングソーで切断する方法あって、前記振動支持フレーム（４０）に対する前記複数の刃（２０）を保持している前記フレーム（１９）の往復運動と、前記ブロック（１８）に常に接触するように保持されている前記複数の刃（２０）に作用する圧力を増加させ、凸状の湾曲している軌跡に沿って接触領域を連続的に移動させるように前記振動支持フレーム（４０）の長さ方向の横行と回転とによってもたらされる前記振動フレーム（４０）の振動運動とを有することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃とブロックとの間の接触領域がほぼ円形の弧に沿って移動するように、フレームの往復運動と複数のフレームガイドの振動運動とを組み合わせることによって切断する、花崗岩または他の堅い材料を切断するブロック切断ギャングソーに関する。本発明は、対応している切断方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
フレームのほぼ直線状の鉛直方向の往復運動がブロックの水平方向の前進運動に組み合わされている大理石切断装置が存在している。フレームと大理石ブロックとの間の運動のこの組み合わせによって、かなり一様な、しかし、かなり低い特定の圧力が発生し、この負荷条件によって、複数の刃がブロックに対してある程度凸状となり、これは、刃に偏心して嵌められている複数の支柱つなぎによって予圧を複数の刃に作用させることにより部分的に補償される。
【０００３】
花崗岩の切断時に、刃との特定の接触圧力は、大理石や他の材料に対して十分な圧力よりも遙かに高くなければならない。その結果、刃と花崗岩との間の接触領域は、制限されるはずであるが、これによって刃保持フレームの直線運動の維持が妨げられる。
【０００４】
花崗岩の切断時に直線鉛直運動が維持され、十分に高いブロックの前進速度が維持されると、刃の累進的な屈曲が発生し、ブロックの上側および下側の端部に負荷が集中し、これによって刃が早く破壊されることになる。
【０００５】
ＥＰＯ特許出願公開明細書第０３３４８３１号は、鉛直ののこぎりフレームを備えている切断装置について記述しており、刃保持フレームは往復運動を行い、ギャングソーの移動を制限している対応する複数のスライドに係合している複数のブロックに４つの角の位置で関節によって接続されている。複数のスライドは、複数のスライドの案内方向に鉛直の軌跡を定めるように、ギャングソーのフレームに相対的に各々が対応している複数の対の交差ガイドに沿って摺動可能に取り付けられている。下側と上側とのスライドは、反対の方向に移動し、刃保持フレームを水平方向中心軸中心に振動させる。
【０００６】
その結果、複数の切断する刃が、曲率半径が累進的な卵形の切断軌跡を定める。
【０００７】
前述の発明の主な目的は、刃全体が１方向に作動するそれ以前の解決策とは異なり、上向きの移動中に刃の半分が挿入されて動作し、下向きの移動中に他方の半分が挿入されて動作することである。
【０００８】
ＰＣＴ特許出願公開明細書第９９／４２２６７号は、水平方向のフレームを備えている切断装置を記述しており、角度のついた輪郭つまりアーチ状の輪郭によるさまざまな切断方法を示している。アーチ状の輪郭による切断時には、動作サイクルの一部の間、つまり完全なサイクルを通して約半分の間、複数の刃がブロックから上昇している。
【０００９】
構造的に、切断装置は、フライホイールと、刃保持フレームの往復直線運動用の連接ロッドとクランク機構と、刃保持フレームを支持しているガイドフレームの振動運動のためのカムまたはクランク装置とが備わっている。複数のカムは、フライホイールに関して様々な位相に設定することが可能で、切断されるブロックへの所望の接触軌跡に応じて、フライホイールに対するそれらの（反対方向の）回転速度を可変にすることができる。
【００１０】
各カムは常に同じ方向に回転しており、ガイドフレームに長さ方向の運動だけでなく振動運動も伝達している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、刃に許容可能な負荷と変形とをもたらす値に全体の強度を維持しながら、刃と材料との間の接触領域の長さを制限することによって、刃と花崗岩または材料が花崗岩でない場合には一般的な加工物との間の接触圧力を増大させる新規のギャングソー運動装置を提供することである。  本発明のさらなる目的は、ブロックの全高に沿って、刃と加工物との間の接触領域を連続して周期的に移動させるギャングソー運動装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、刃の摩耗が刃の長さに沿って分散しているギャングソーを提供することである。
【００１３】
これらの目的と以下の説明から明らかになるであろう他の目的とは、独立請求項１と１２とにそれぞれ記述されている特徴を示す本発明のギャングソーと切断方法とによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の有利な実施態様を従属請求項に記述している。
【００１５】
実質的に、本発明のギャングソーは、以下の特徴を有している。
【００１６】
ギャングソーは、フライホイールを備えている連接ロッドとクランクシステムを使用した往復運度が備わっている。
【００１７】
フレームは、その往復運動中にほぼ円弧状の湾曲している線に接している真っ直ぐな接線を刃が描くようにする振動運動によって駆動される。
【００１８】
フレームの振動運動は、複数の刃の往復運動に同期しておらず、その結果、刃と加工物との間の接触領域は刃と加工物の高さとに沿って、鉛直方向の往復運動とは同期していないように移動し、その結果、往復運動の反転の期間には、刃に沿った異なる水平位置とブロック上の異なる鉛直位置とに連続して移動する。
【００１９】
本明細書で使用される「ブロック切断ギャングソー」という用語は、往復運動をする刃保持フレームを使用したブロック切断装置を簡潔に記述することを意図している。
【００２０】
「ギャングソー」または「刃保持フレーム」という用語は、複数の刃とそれらを支持しそれらに予圧を作用させている構造物とによって構成されている組み立て品を定義している。
【００２１】
「フレームの往復運動」という用語は、フレームに伝達され、フレームをその複数のガイドに沿って移動させる運動を意味している。
【００２２】
「フレームの振動運動」という用語は、接触領域がほぼ円形の凸状の弧に沿って移動するように、フレームの位置と方向とを加工物に対して変更する横行運動と回転運動との組み合わせを意味している。
【００２３】
「ブロック」という用語は、平行６面体形状を概ね有しており、花崗岩またはその他の材料から作られている加工物を意味するように使用される。
【００２４】
本発明を、添付の図面を参照して、例としての、しかし限定的ではない現実的な実施形態の好ましい態様において以下でさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】４つの固定ガイド上の往復運動によって駆動されるフレームの模式図である。
【図２】フレームの振動運動を発生する機構の模式的な側面図である。
【図３】図示の便宜上、いくつかの部品を図２とは異なる位置に示しているフレームの振動運動を発生する機構の上から見た模式図である。
【図４】フレームの振動運動がどのように発生するかを示している図である。
【図５】図２の矢印Ａの方向に示しているブロック支持および前進装置を示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、最も上の位置で示している複数の刃２０（図３）と一体のフレーム１９の往復運動を示しており、鉛直振動中はこれらの刃はこの位置と１１として示している最も下の位置との間を移動する。この往復運動は、通常、連接ロッドとクランク機構とを使用して実現される。複数の刃２０と一体の刃保持フレームは、４つの直線ガイドによって方向を定められている直線状の移動を示し、直線ガイドのうちの２つ、つまり２３と２４の番号が付けられおり、装置の構造の固定部分に一体の、つまり以下で説明する振動フレーム４０に一体の一方の側のガイドを示している。２つの対向ガイド２２と２１がそれらのガイドの一方の側で延びており、さらに２つが他方の側にある。図はフレームの一方の側だけを示しているが、２つの対応している対抗ガイドと共に、２つの他方のガイドも反対の側に存在している。複数の刃の往復運動中に、ブロック１８は矢印に示している方向に前進する。
【００２７】
フレーム１９と、複数のダイヤモンドセグメント１６が取り付けられているフレーム１９に一体の複数の刃とは、４つのガイドが鉛直で構造に固定されているため、実質的に直線運動をする。
【００２８】
図２と３とはフレームの振動運動がどのように発生するかを示している。複数の刃２０と一体のフレーム１９は、４つのガイド（２つの上側ガイド２３と２つの下側ガイド２４）に結合されている４つの対向ガイド（２つの上側の対向ガイド２２と２つの下側対向ガイド２１）によって案内されている。すべての４つのガイドは、振動フレーム４０に一体であり、それに対して、振動フレーム４０は、２つの対応している上側のピン２７と２つの対応している下側のピン２８とを介して２つの上側の連接ロッド２５と２つの下側の連接ロッド２６とによって水平方向に駆動される一方で、２つの円盤５４に係合している２つの凹部５３の両側に存在することによって鉛直方向に横行しないように拘束され、振動フレーム内の４つのプラットフォーム５８上に置かれている４つの固定されている輪５９（図３）が存在することによって横断方向に横行しないように拘束されている。
【００２９】
そのため、振動フレームは、対で同じ動きをする、２つのピン２７を介して上の２つの連接ロッド２５と、他方の２つのピン２８を介して下の２つの連接ロッド２６とによって長さ方向に駆動される。２つの上側の連接ロッドは２つのピン４１に係合しているのに対して、２つの下側の連接ロッドは一体の２つのピン４２に係合しており、一致している上側の軸線５５と一致している両下側の軸線５６とを中心に自由に回転する２つの上側の円盤４３と２つの下側の円盤４４と共にそれぞれ回転する。ただし、上側の２つのピン４１は、下側の２つのピン４２とは異なる象限内を移動し、それらピンの回転は、２つの上側ピン４６と２つの下側ピン４７とを介して２つの円盤４３と４４とに接続されている２つの同期ロッド３９の存在によって拘束されている。軸線４５を中心に自由に回転する２つの上側の円盤４３は、２つの軸線５７を中心に自由に回転する２つの円盤３６と一体の２つの駆動歯車３０（図３）と係合している２つの被駆動歯車２９と同軸である。２つの円盤３６には２つのピン３７が嵌められており、２つの連接ロッド３１の一方の端部は２つのピン３７の位置で、他方の端部は軸線３３を中心に自由に回転する２つの円盤３５に接続されている２つのピン３４の位置で拘束されている。２つの円盤３５（右と左）は、歯車モータ３２によって回転する軸４８によって互いに拘束されている。
【００３０】
２つの円盤３５上の２つのピン３４の偏心が２つの円盤３６上の２つのピン３７の偏心よりも遙かに小さいため、２つのピン３４は完全な連続した回転を行うのに対して、２つのピン３７はどのような場合にも１８０度よりも大きさが小さい振幅の振動を行う。２つの左右の円盤３６の振動の振幅は、２つの歯車２９の２つのホイール３０に対する刃の数の割合によって定まる減速比によって減少し、所望の大きさを有している、２つの円盤４３と一体の、２つのピン４１の角度のある振動が得られる。２つの円盤４４と一体の下側部分の２つのピン４２も、２つの同期ロッド３９の効果によって、反対方向に同じ角度の振動を明らかに行う。
【００３１】
図４は、フレームの振動運動の効果として複数の刃のほぼ円形の包絡運動がどのように実現されるかを示している。
【００３２】
フレームの振動運動は、４つの連接ロッド２５と２６の２つのピンの角度のある振動によって発生し、それが振動フレームを振動させる。２つの上側ピン４１が呈する上側円盤４３に対する平均位置ｂ′は、２つの下側ピン４２が呈する対応している円盤４４に対する平均位置ｂ″とは反対である。その結果、２つの円盤が一方の方向、例えば時計回りに回転すると、上側の２つのピン４１は位置ａ′に移動し、それによってフレームがブロックに向かって移動するのに対して、２つの下側のピン４２は位置ａ″に移動し、フレームを後退させる。しかし、それらが円周上にあるため大きさが異なり、フレームに伝達される水平方向の動きは、角度の余弦に比例する。
【００３３】
Ｘｉ＝Ｒｃｏｓ（αｏ＋αｄ）
Ｘｓ＝Ｒｃｏｓ（αｏ−αｄ）
ここで、αｏは平均角度であって、αｄは回転方向の横行、Ｒはピンの偏心、ＸｉとＸｓとはそれぞれ上側と下側の移動である。
【００３４】
同様に、２つの円盤が反時計方向に回転すると、上側のピンは位置ｃ′に移動し、フレームを後退させるのに対して、下側のピンは位置ｃ″に移動し、それによってフレームが前進する。
【００３５】
これらの動きの結果、フレームに伝達される角度のある振動によって、複数の刃の作動線が移動し、その作動線は、形状がほぼ円弧の曲線に接する。
【００３６】
曲率半径は、円盤のピンの平均角度αｏ、平均値を中心とした角度のある振動の大きさ、２つの連接ロッドの長さなどの幾何学的要因の関数であるが、ＣＡＤを使用して動きをシミュレーションすることによって容易にあらかじめ定めたり、場合によっては修正することができる。
【００３７】
図５は、ギャングソーの前面図を示しており、ブロック１８を、切断する複数の刃２０と交互に配置されている多数の刃５０によって構成されているブロック保持フレームと共に前進させる装置を示している。ブロック保持刃５０は、その全長に沿ってブロックを高い剛性で支持しており、またブロックに前進運動を伝達している。
【００３８】
材料と接触している刃の圧力を増大させることができるようにする花崗岩と大理石を切断するギャングソーを提供する目的は、刃とブロックとの間の接触領域の長さを減少させる本発明の主体を構成する革新によって達成される。
【００３９】
刃がフレームの往復運動と同期していないように移動する、湾曲している軌跡を接触領域が描くようにするフレーム移動装置を提供する目的も達成される。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態を図示し記述したが、本産業発明特許によってもたらされる保護の範囲内に依然としてありながら、役立つ変形を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2010500195.tif 000008
2010500195.tif 000009
2010500195.tif 000010