Procedimiento y máquina de labrado de piezas de pizarra.

Procedimiento y máquina de labrado de piezas de pizarra.

La invención se refiere a un procedimiento y a una máquina de labrado de bloques de pizarra.

Este procedimiento y su máquina prevé las siguientes funcionalidades, existe un cabezal portacuchilla que se acerca al bloque de pizarra sobre la cara opuesta a uno de los planos de apoyo o sujeción del bloque desplazándose en el sentido marcado por las vetas naturales del bloque de pizarra, la cuchilla toma contacto con el bloque de pizarra a deslajar, golpea inicialmente la cuchilla sobre el bloque de pizarra y posteriormente mediante golpeos sucesivos y progresivos de la cuchilla sobre el bloque de pizarra se procede al deslajado del bloque de pizarra siguiendo su veta natural. El golpeo del bloque de pizarra se repite tantas veces como piezas individuales se calculen deben extraerse del bloque y se acompañan con una inyección de aire a presión sobre la zona de golpeo.

Procedimiento y máquina de labrado de piezas de pizarra CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuadra en el campo técnico de las técnicas de labrado de roca y, particularmente, de piezas de pizarra.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La pizarra es una roca metamórfica homogénea formada por la compactación de arcillas, siendo una roca densa de grano fino. De las canteras suelen extraerse piedras de gran tamaño que son cortadas en bloques mas pequeños dependiendo del tamaño de las piezas a obtener. Así por ejemplo para obtener piezas de pizarra destinadas a realizar tejas para edificaciones, lo normal es cortar las piedras de pizarra en bloques que tienen una dimensión transversal mayor que la de la propia pizarra, siendo deslajadas en piezas individuales por parte del cantero. Estas piezas individuales deslajadas posteriormente se cortan por sus lados para conseguir las dimensiones finales de las pizarras a usar en la construcción.

Es conocido que el labrado, exfoliado o deslajado de piezas de pizarra consiste en separar piezas de pizarra desde un bloque compacto a través de la veta natural existente en el propio bloque de pizarra y que se ha formado mediante capas por la sedimentación de esas arcillas. Habitualmente este labrado, como ya se ha anticipado, se efectúa a mano por operarios que realizan el labrado introduciendo un cincel entre las placas de pizarra y luego golpean el cincel para que las piezas de pizarra se abran a través de la veta natural de las mismas.

Estas operaciones de labrado, exfoliado o deslajado de las piezas de pizarra se pueden efectuar automáticamente mediante maquinas que reproducen las operaciones manuales de los operarios, basándose en cinceles que son accionados mecánicamente a través de cilindros neumáticos mientras se sujeta el bloque de pizarra mediante abrazaderas o sufrideras sobre las que se apoya el bloque cuando sobre el mismo golpea el cincel que abre el bloque en laminas individuales.

El modelo de utilidad español ES-1045131-U muestra una máquina de labrado de pizarra formada por un camino de rodillos en el cual se sitúa el bloque de pizarra. Este camino de rodillos es inclinado y sobre el mismo se sitúa un soporte móvil que hace avanzar al bloque de pizarra y sobre el que el bloque de pizarra se asienta cuando un martillo neumático dotado de un cincel impacta sobre el propio bloque.

Es conocida la solicitud de patente española ES-2367946 relativa a una máquina exfoliadora de pizarra que básicamente tiene como característica que el cincel ataca al bloque de pizarra de modo horizontal separando las piezas de pizarra en láminas. En el extremo posterior al de ataque del bloque existe una sufridera plana donde se apoya el bloque de pizarra. El problema de esta solución radica en que los bloques de pizarra nunca son paralelepípedos perfectos por lo que el apoyo del bloque se efectúa de manera irregular con lo que la incidencia del cincel se realiza con el bloque deficientemente apoyado sobre la sufridera y las laminas de pizarra surgen ya deterioradas.

La patente francesa FR-2855092 consiste en una máquina para el labrado de bloques de pizarra, en la que el bloque de pizarra es deslajado en sucesivas piezas individuales mediante la reproducción de un método de deslajado que evita la ruptura de piezas. Este método intenta asemejarse al método manual tradicional a través del cual no se saca de cada bloque las piezas individuales directamente sino que se cortan bloques grandes que se subdividen en otros más pequeños y de ellos finalmente se separan las piezas individuales. Esta máquina tiene como problema básicamente que, al deslajar las piezas de pizarra, entre las piezas separadas van quedando pequeñas porciones de pizarra que hacen aumentar considerablemente el grosor del bloque según se corta, y de ahí que el cálculo de espesores inicialmente realizado según se corta el bloque aumenta los errores y con ello que salgan piezas con diferentes grosores de pizarra. Igualmente como el apoyo de tales bloques se efectúa sobre la base de apoyo, el apoyo tampoco es perfecto ya que suelen ser rodillos de arrastre, lo que provoca zonas con vanos en el apoyo que hacen que se puedan romper las láminas de pizarra según se separan del bloque.

La solicitud de patente francesa FR-2584973 describe un procedimiento y una instalación para la obtención de placas de pizarra. En esa invención se trata de realizar un procedimiento de separación de láminas de pizarra, en el cual se inicia con la medición del bloque entero y en el cálculo, dependiendo del espesor de las placas de pizarra individuales, del número de piezas que deben salir de cada bloque para posteriormente ir individualizando las mismas. Al ser separadas las placas desde el bloque en posición vertical se van acumulando los errores al quedar entre los intersticios de las piezas separadas, restos de pizarra desprendidos, con lo que la variación de medidas que va acumulando el bloque según se va cortando hace que las medidas de las piezas se vayan desvirtuando según se procede al corte del citado bloque.

La solicitud de patente española ES-2366842 describe a una máquina exfoliadora de piezas de pizarra en la que se destaca como el bloque de pizarra es abrazado lateralmente por unos rodillos a la altura de la zona de exfoliación con lo que se evita la salida del aire lateral que se insufla entre la ranura practicada con el cincel, logrando esa insuflación de aire que se separen las laminas de pizarra.

Debido a que los bloques de pizarra no son bloques perfectamente paralelepipédicos, se debe obtener un correcto apoyo del bloque cuando el mismo es golpeado por parte del cincel. El hecho de no apoyarse correctamente lo que provoca es un deterioro de las placas de pizarra ya que cuando el cincel ataca al bloque el bloque o se encuentra apoyado en una superficie muy pequeña o se produce un desplazamiento del bloque con el consiguiente deterioro de las placas de pizarra. Esto no se consigue satisfactoriamente con las máquinas de labrado de piezas de pizarra del estado de la técnica, por lo que ésta, si bien suponen un avance en cuanto a la rapidez y cantidad en el labrado automatizado de las piezas de pizarra, alcanzan un labrado mejorable en cuanto a la calidad de las láminas de pizarra obtenidas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados, mediante un procedimiento y una máquina de labrado de piezas de pizarra que se describirá a continuación. Los términos "distal" y "proximal" empleados en la presente descripción en relación con diversos componentes de la máquina de labrado significan respectivamente "alejado del bloque de pizarra a labrar" y "próximo al bloque de pizarra a labrar".

El procedimiento que la presente invención propone se refiere al labrado de bloques de pizarra, en el que dichos bloques de pizarra son susceptibles de deslajarse en piezas individuales de menor grosor y se caracteriza porque -el bloque de pizarra se soporta entre al menos dos planos de apoyo o sujeción contiguos -el cabezal portacuchilla se acerca al bloque de pizarra sobre la cara opuesta a uno de los planos de apoyo o sujeción del bloque desplazándose en el sentido marcado por las vetas naturales del bloque de pizarra. -la cuchilla toma contacto con el bloque de pizarra a deslajar -golpeo inicial de la cuchilla sobre el bloque de pizarra -golpeos sucesivos y progresivos de fuerza de la cuchilla sobre el bloque de pizarra -deslajado del bloque de pizarra siguiendo su veta natural -reposicionado del cabezal portacuchilla en otra zona del bloque de pizarra e inicio del proceso de deslajado del bloque. Estas fases del procedimiento de deslajado del bloque de pizarra se repiten tantas veces como piezas individuales se calculen deben extraerse del bloque.

Para proceder a facilitar el deslajado de los bloque, el procedimiento de labrado de bloques de pizarra prevé que durante el golpeo inicial y sucesivos de la cuchilla sobre el bloque de pizarra se acompaña con una inyección de aire a presión, que facilita la apertura mediante esa presión de aire a acción de la cuchilla en el deslajado de las piezas.

Para proceder con el labrado de los bloques de pizarra, el citado bloque ha de encontrarse convenientemente sujeto en al menos un plano de apoyo del bloque de pizarra, el situado en la cara opuesta al cabezal portacuchilla que hace las veces de sufridera, bascula y fija su posición adaptándose a la superficie del bloque de pizarra. Con esta operación el impacto de la cuchilla será más efectivo para el deslajado. El apoyo se puede producir en dos planos contiguos con el fin de que el bloque se encuentre mas sujeto y no se mueva durante...

1. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra, en el que dichos bloques de pizarra son susceptibles de deslajarse en piezas individuales de menor grosor caracterizado porque -el bloque de pizarra se soporta entre al menos dos planos de apoyo o sujeción contiguos -el cabezal portacuchilla se acerca al bloque de pizarra sobre la cara opuesta a uno de los planos de apoyo o sujeción del bloque desplazándose en el sentido marcado por las vetas naturales del bloque de pizarra. -la cuchilla toma contacto con el bloque de pizarra a deslajar -golpeo inicial de la cuchilla sobre el bloque de pizarra -golpeos sucesivos y progresivos de fuerza de la cuchilla sobre el bloque de pizarra -deslajado del bloque de pizarra siguiendo su veta natural -reposicionado del cabezal portacuchilla en otra zona del bloque de pizarra e inicio del proceso de deslajado del bloque 2. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según la reivindicación 1 caracterizado porque el golpeo inicial y sucesivos de la cuchilla sobre el bloque de pizarra se acompaña con una inyección de aire a presión.

3. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según la reivindicación 1 caracterizado porque al menos un plano de apoyo del bloque de pizarra, el situado en la cara opuesta al cabezal portacuchilla que hace las veces de sufridera, bascula y fija su posición adaptándose a la superficie del bloque de pizarra.

4. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según la reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque sobre las caras contiguas del bloque de pizarra a deslajar y en el plano de desplazamiento de la cuchilla se sitúan medios de sujeción lateral y obturación, adaptables al plano del bloque, que impiden la salida de aire lateralmente al bloque cuando se procede a la inyección de aire comprimido en el momento de actuar la cuchilla.

5. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque una vez deslajado el bloque el cabezal portacuchilla se desplaza hacia otra posición del bloque para proceder a un nuevo deslajado, siendo acompañado por los medios de sujeción y obturación lateral del bloque que se sitúan en el mismo plano de golpeo de la cuchilla.

6. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque después de cada deslajado del bloque se efectua una medición del espesor del bloque de pizarra almacenándose dichos datos y siendo comparados con el espesor inicial, corrigiéndose el punto de incidencia de las cuchillas para los sucesivos golpes a dar sobre el bloque de pizarra.

7. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según la reivindicación 1 caracterizado porque los impactos progresivos de la cuchilla sobre el bloque de pizarra se consiguen por medio del impacto de un martillo sobre el cabezal portacuchillas.

8. Procedimiento de labrado de bloques de pizarra según las reivindicaciones 1 y 7 caracterizado por que el impacto progresivo se consigue mediante al menos dos golpeos consecutivos antes de ser deslajado el bloque.

9. Maquina de labrado de piezas de pizarra que comprende un soporte para soportar un bloque de pizarra compuesto por capas laminares con una cara delantera y una cara trasera;

un cabezal portacuchilla desplazable para posicionar una cuchilla perpendicularmente al plano de exfoliación en una pluralidad de posiciones de golpeo en la cara delantera bloque de pizarra, estando enfrentada la cuchilla en cada posición de golpeo a dos capas laminares vecinas del bloque de pizarra;

un elemento de martillo asociado al cabezal portacuchilla para impartir impactos en la cuchilla cuando se encuentra en dichas posiciones de golpeo, de manera que en cada posición de golpeo cada impacto del elemento de martillo provoca un golpe de la cuchilla contra la primera cara del bloque de pizarra;

un sistema de sujeción para sujetar el bloque de pizarra en el soporte al menos cuando la cuchilla se encuentra en dichas posiciones de golpeo;

un elemento de sufridera dispuesto para apoyar la cara trasera del bloque de pizarra opuesta a dicha primera cara del bloque de pizarra;

caracterizada porque el soporte es un soporte basculante (4) que es basculable en un eje de giro horizontal (4c) y comprende brazos de soporte (4a, 4h) para bascular al bloque de pizarra (1) entre una postura horizontal y una postura inclinada en la que la cara delantera del bloque de pizarra (1) está más elevada que su cara trasera, y en la que dicha cara delantera queda enfrentada al cabezal portacuchilla (5) y dicha cara trasera se apoya en una placa frontal (2b) del elemento de sufridera (2) ;

el elemento de sufridera (2) es longitudinalmente desplazable a lo largo de al menos uno (4h) de los brazos de soporte (4a, 4h) en dirección al cabezal portacuchilla (5) .

10. Máquina de labrado, según la reivindicación 9, caracterizada porque el elemento de sufridera (2) comprende al menos una placa trasera inclinada (2c, 2d) y está articulado a un cuerpo de soporte (8) mediante un eje de basculación (6) horizontal;

el cuerpo de soporte (8) comprende un tabique transversal (8) enfrentado a la placa inclinada trasera (2c, 2d) y es longitudinalmente desplazable en dirección al cabezal portacuchilla (5) por acción de al menos un elemento empujador (7) desplazando así el elemento de sufridera (2) longitudinalmente;

entre el tabique transversal (8a) del cuerpo de soporte (8) están dispuestos medios de acuñamiento (9a, 9b; 10a, 10b) para inmovilizar el elemento de sufridera (2) en una posición basculada final adoptada por el elemento de sufridera (2) cuando la cara trasera del bloque de pizarra (1) se ha apoyado en la placa frontal (2b) del elemento de sufridera (2) .

11. Máquina de labrado, según la reivindicación 10, caracterizada porque los medios de acuñamiento (9a, 9b; 10a, 10b) comprenden al menos un cuerpo de acuñamiento (9a, 9b) enfrentado a y susceptible de deslizar en la placa trasera inclinada (2c, 2d) del elemento de sufridera (2) , estando el cuerpo de acuñamiento (9a, 9b) desplazable conectado a un actuador (10a, 10b) susceptible de desplazar el cuerpo de acuñamiento (9a, 9b) en la placa trasera inclinada (2c, 3d) hasta una posición de bloqueo en la que bloquea el elemento de sufridera (2) en dicha posición basculada final, adaptándose a las posibles irregularidades del bloque.

12. Máquina de labrado, según la reivindicación 10, caracterizada porque el elemento de sufridera (2) comprende una placa trasera inclinada superior (2c) y una placa trasera inclinada inferior (2d) ;

los medios de acuñamiento (9a, 9b; 10a, 10b) comprenden un cuerpo de acuñamiento superior (9a) enfrentado a la placa trasera inclinada superior (2c) y un cuerpo de acuñamiento inferior (2d) enfrentado a la placa trasera inclinada interior (2d) ;

el cuerpo de acuñamiento superior (9a) está conectado a un primer actuador (10a) susceptible de desplazar el cuerpo de acuñamiento superior (9a) en la placa trasera inclinada superior (2c) , y el cuerpo de acuñamiento inferior (9b) está conectado a un segundo actuador (10a) susceptible de desplazar el cuerpo de acuñamiento inferior (9b) en la placa trasera inclinada superior (2c) , hasta que los cuerpos de acuñamiento (9a, 9b) estén en una posición de bloqueo en la que bloquean el elemento de sufridera (2) en dicha posición basculada final.

13. Máquina de labrado, según la reivindicación 12, caracterizada porque el elemento de sufridera (2) comprende sendas placas laterales (2a) conectadas frontalmente por dicha placa frontal (2b) y posteriormente por dichas placas traseras inclinadas (2c, 2d) , y un cuerpo transversal (2e) horizontal que está unido interiormente a respectivas partes traseras de las placas laterales (2a) entre las placas traseras inclinadas (2c, 2d) ;

el eje de basculación (6) se extiende internamente por el cuerpo transversal (2e) .

14. Máquina de labrado, según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el soporte basculante (4) comprende dos brazos de soporte laterales (4a) unidos a sendos brazos angulares (4b) ; los brazos angulares (4b) presentan sendas partes traseras que giran en el eje de giro (4c) y sendas partes delanteras unidas a partes traseras de los respectivos brazos de soporte laterales (4a) ; el brazo de soporte lateral (4a) y el brazo angular (4b) de un lateral están unidos con el brazo de soporte lateral (4a) y el brazo angular (4b) del lateral opuesto mediante un puente transversal (4j) ;

el puente transversal (4j) une las partes delanteras de los brazos angulares (4b) y las partes traseras de los brazos de soporte (4a) .

15. Máquina de labrado según la reivindicación 14, caracterizada porque el cuerpo de soporte (4) comprende un brazo de soporte intermedio (4h) a lo largo del que se desplaza el elemento de sufridera (2) cuando se desplaza longitudinalmente en la dirección del cabezal portacuchilla (5) .

16. Máquina de labrado, según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizada porque comprende sendos perfiles de apoyo (4d) montados superiormente en respectivos brazos de soporte laterales (4a) , comprendiendo cada perfil de apoyo (4d) una parte de apoyo ortogonal (4e) para apoyar la cara trasera del bloque de pizarra (1) , y porque el elemento de sufridera (2) está dimensionada para que al menos su placa frontal (2b) sea susceptible de pasar entre los perfiles de apoyo (4d) cuando el elemento de sufridera (4) se desplaza longitudinalmente en dirección al cabezal portacuchilla (5) .

17. Máquina de labrado, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cabezal portacuchilla (5) está montado en un bastidor transversal (21) longitudinalmente desplazable por medio de actuadores neumáticos (35) que pilotan el acercamiento del cabezal portacuchilla (5) en dirección al elemento de sufridera (2) , ajustable en altura y articulado mediante una articulación (27) que orienta el cabezal portacuchilla (5) al plano del bloque de pizarra a labrar.

18. Máquina de labrado, según la reivindicación 17, caracterizado porque el cabezal portacuchilla (5) está acoplado al bastidor transversal (21) con capacidad de basculación.

19. Máquina de labrado, según la reivindicación 17 o 18, caracterizado porque el bastidor transversal comprende dos extensiones laterales (21a) en las que están adaptados sendos carros laterales (20) transversalmente desplazables, mientras que en cada en cada carro lateral (2) se encuentran sendos mecanismos de sujeción lateral (17) previstos para cerrarse y sellar sobre caras laterales del bloque de pizarra (1) inmovilizándose lateralmente.

20. Máquina de labrado, según la reivindicación 19 caracterizado porque el, al menos un mecanismo de sujeción lateral (17) se une al cabezal portacuchilla (5) a través de al menos un carro lateral (20) que enlaza con un bastidor transversal, realizándose su unión mediante sendos puntos de articulación, un primer punto de articulación formado por un eje rotatorio y un segundo punto de articulación de modo basculante para adaptarse a la superficie del bloque

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