P3-2_Ergaleia_kai_Mhxanhmata

Εργαλεία και µηχανήµατα για την εξόρυξη και επεξεργασία των

διακοσµητικών λίθων ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑ∆ΑΣ ΤΜΗΜΑ ∆ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΚΑΙΝΟΤΟΜΩΝ ∆ΡΑΣΕΩΝ : KNOWLEDGE CLUSTERS ΣΤΗΝ ∆ΥΤΙΚΗ ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ

Το έργο συγχρηµατοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ταµείο Περιφερειακής Ανάπτυξης – ΕΤΠΑ.

Εργαλεία και µηχανήµατα για την εξόρυξη και επεξεργασία των

διακοσµητικών λίθων Υπεύθυνοι Εκδόσεως: Stefano Carosio, Ioannis Paspaliaris

EUR 20637/1

Copyright@NTUA Έκδοση και εκτύπωση από το Εργαστήριο Μεταλλουργίας, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

157 80 Ζωγράφου Αθήνα, Ελλάς Αθήνα 2003

iii

Σηµείωµα Εκδότη

Η έκδοση αυτή, αποσκοπεί στο να παρουσιάσει µια πλήρη ανάλυση των µηχανηµάτων και των εργαλείων που χρησιµοποιούνται στα διάφορα στάδια της εξόρυξης και επεξεργασίας των διακοσµητικών λίθων. Αποτελεί µέρος µιας ευρύτερης προσπάθειας για την διάδοση των καλύτερων διαθέσιµων τεχνολογιών στον Ευρωπαϊκό βιοµηχανικό τοµέα των διακοσµητικών λίθων, στοχεύοντας στην αύξηση της απόδοσης και της ανταγωνιστικότητας του, µέσω της εφαρµογής τους. Αυτή η µελέτη έχει πραγµατοποιηθεί στα πλαίσια του θεµατικού δικτύου διακοσµητικών λίθων OSNET (Ornamental and Dimensional Stones Network) και στα πλαίσια συνεργασίας του δικτύου µε το ΤΕΕ / Τµήµα ∆υτικής Μακεδονίας για το Περιφερειακό Πρόγραµµα Καινοτόµων ∆ράσεων ∆υτικής Μακεδονίας «K-CLUSTERS» - ∆ράση Καινοτοµίας στον κλάδο του µαρµάρου 7.1 , έργο που συνχρηµατοδοτείται σε ποσοστό 20% από Εθνικούς Πόρους και σε ποσοστό 80% από Κοινοτικούς Πόρους (Ευρωπαϊκό Ταµείο Περιφερειακής Ανάπτυξης – ΕΤΠΑ) .

Είµαι βέβαιος ότι οι αναγνώστες θα βρουν αυτό το βιβλίο χρήσιµο και πολύτιµη αναφορά για τις επαγγελµατικές δραστηριότητές τους.

Καθηγητής Ι. Πασπαλιάρης

Συντονιστής του προγράµµατος OSNET

v

Πρόλογος

Με µεγάλη ευχαρίστηση και ικανοποίηση προλογίζω αυτή την έκδοση που δηµιουργήθηκε από την οµάδα εργασίας του τοµέα «Εργαλείων και Εξοπλισµού» του Θεµατικού ∆ικτύου για τους ∆ιακοσµητικούς Λίθους (OSNET). Η πρόθεση, να δοθεί µια αντικειµενική και περιεκτική επισκόπηση της τρέχουσας κατάστασης µε έκανε να επισκεφτώ και να µιλήσω µε µεγάλους κατασκευαστές εξοπλισµού αλλά και µε διάφορες µικροµεσαίες επιχειρήσεις. Από αυτές τις επισκέψεις, είµαι σε θέση να επιβεβαιώσω την ευρωπαϊκή πρωτοπορία στην βιοµηχανία µηχανηµάτων και εξοπλισµού αλλά και συγχρόνως την ανησυχία του τοµέα για τον αυξανόµενο ανταγωνισµό από τους κατασκευαστές στις χώρες µε χαµηλό εργατικό κόστος. Σε αυτό το πλαίσιο, ο στόχος αυτής της έκδοσης είναι διπλός:

• Να παράσχει στους χρήστες µια επισκόπηση των διαθέσιµων µηχανηµάτων στην αγορά και µιας σχετικής κατάταξης τους µε βάση την απόδοση, προκειµένου να προσδιορίσουν αντικειµενικά ποια µηχανή ανταποκρίνεται στις ανάγκες τους,

• Να δώσει έµφαση στην ανωτερότητα των ευρωπαϊκών κατασκευαστών σε σύγκριση µε τους µη ευρωπαϊκούς ανταγωνιστές, και να τονίσει την παγκόσµια πρωτοπορία τους.

Ελπίζω ότι ο κλάδος της εξόρυξης και επεξεργασίας διακοσµητικών λίθων θα βρει σε αυτήν την έκδοση ένα χρήσιµο εργαλείο καθώς επίσης και οι κατασκευαστές ένα ερέθισµα για καινοτοµία, προκειµένου να βελτιωθεί η παρούσα κατάσταση στον τοµέα των εργαλείων και εξοπλισµού .

Εκµεταλλεύοµαι αυτήν την ευκαιρία για να ευχαριστήσω τα µέλη του τοµέα «Εργαλείων και Εξοπλισµού» του OSNET, για την συνεισφορά τους στην έκδοση καθώς και τον κ. Adobati που µας υποστήριξε στον δύσκολο στόχο της προετοιµασίας µια σαφούς και λεπτοµερούς παρουσίασης των εργαλείων που χρησιµοποιούνται στον τοµέα των διακοσµητικών λίθων.

Stefano Carosio

Επικεφαλής του τοµέα «Εργαλείων και Εξοπλισµού» του OSNET

vii

Συγγραφείς Luciano Adobati – Ch 4 (Argon Diamant Srl - Produzione Utensili Diamantati - San Paolo D'argon) Via Marengo 1 24060 S.Paolo d’Argon Italy

: [email protected]

Minko Angelov – Ch 4 (Bimex) 30 Krum Popov str. 1421 Sofia Bulgaria

: [email protected] Federico Benetti – Ch 2 (A. Benetti Macchine S.r.l.) Via Provinciale Nazzano 20 54033 Carrara - Massa Italy

: [email protected]

Stefano Carosio – Ch 1- 2 – 3 – 4 (D’Appolonia S.p.A.) Via San Nazaro 19 16145 Genova Italy

: [email protected] Giuseppe Gandolfi – Ch 3 (Pedrini S.p.A.) Via Fusine 1 24060 Carobbio degli Angeli Italy

: [email protected]

Flavio Lanati – Ch 2 – 4 Klerkgatan 21 Se 701 91 Orebro Sweden

: [email protected] Roussetos Livadaros – Ch 4.2 (Diamant Boart Hellas S.A) Dim. Falireos 34 18547 Neon Faliron Greece

: [email protected]

Massimiliano Marcellino – Ch 3 (D’Appolonia S.p.A.)

Uwe Münz – Ch 4.3 – 4.4 – 4.5 (Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V.) Timmersfeld 40 D-42899 Remscheid Germany

: [email protected]

Sara Parodi – Ch 1 - 2 – 4 (D’Appolonia S.p.A.)

Via San Nazaro, 19 16145 Genoa Italy

: [email protected] Paola Pozzolini – Ch 2 (D’Appolonia S.p.A.)

Gianni Ripamonti – Ch 2 - 4 (Ripamonti Ditta Gianni sas) Via Jonghi Sergio, 21 28027 Ornavasso (NO) Italy

: [email protected] Donato Zangani – Ch 2 (D’Appolonia S.p.A.)

Παπαντωνόπουλος Γιώργος – Μετάφραση (Μηχ. Μεταλλείων, Ε.Μ.Π.)

Τερεζόπουλος Νίκος – Μετάφραση

(∆ρ. Μηχ. Μεταλλείων, τέως Καθ. Ε.Μ.Π., Εργοσέ Α.Ε.)

ix

Περιεχόµενα ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΕΚ∆ΟΤΗ III ΠΡΟΛΟΓΟΣ V ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ IX

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1

2 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΞΟΡΥΞΗΣ 3 2.1. ΜΕΘΟ∆ΟΣ ΕΞΟΡΥΞΗΣ 3 2.2. ΣΥΡΜΑΤΟΚΟΠΗ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 4 2.2.1. Περιγραφή 4 2.2.2. Εφαρµογές 4 2.2.3. Χαρακτηριστικά 4 2.2.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 5 2.3. ΑΛΥΣΟΠΡΙΟΝΟ 5 2.3.1. Περιγραφή 5 2.3.2. Εφαρµογές 6 2.3.3. Χαρακτηριστικά 6 2.3.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 6 2.4. ΠΡΙΟΝΙ ΖΩΝΗΣ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 7 2.4.1. Περιγραφή 7 2.4.2. Εφαρµογές 7 2.4.3. Χαρακτηριστικά 7 2.4.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 9 2.5. ΤΖΕΤ ΦΛΟΓΑΣ 9 2.5.1. Περιγραφή 9 2.5.2. Εφαρµογές 9 2.5.3. Χαρακτηριστικά 9 2.5.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 9 2.6. ΚΡΟΥΣΤΙΚΗ ΑΕΡΟΣΦΥΡΑ, ΜΕ ΚΡΟΥΣΗ ΣΤΗΝ ΚΕΦΑΛΗ 10 2.6.1. Περιγραφή 10 2.6.2. Χαρακτηριστικά 11 2.6.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 13 2.7. Υ∆ΡΑΥΛΙΚΗ ΚΡΟΥΣΤΙΚΗ ΣΦΥΡΑ, ΜΕ ΚΡΟΥΣΗ ΣΤΗΝ ΚΕΦΑΛΗ 13 2.7.1. Περιγραφή 13 2.7.2. Εφαρµογές 14 2.7.3. Χαρακτηριστικά 15 2.7.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 15 2.8. ΚΡΟΥΣΤΙΚΗ ΣΦΥΡΑ, ΜΕ ΚΡΟΥΣΗ ΣΤΟΝ ΠΥΘΜΕΝΑ 16 2.8.1. Περιγραφή 16 2.8.2. Εφαρµογές 17 2.8.3. Χαρακτηριστικά 17 2.8.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 18 2.9. ΤΖΕΤ ΝΕΡΟΥ 18 2.9.1. Περιγραφή 18

x Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων

2.9.2. Εφαρµογή 18 2.9.3. Χαρακτηριστικά 18 2.9.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 18

3 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 21 3.1. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΠΛΟΚ 21 3.1.1. Είδη διακοσµητικών λίθων 21 3.1.2. Ποιότητα διακοσµητικών λίθων 23 3.1.3. Τελικά ή ενδιάµεσα προϊόντα µε διάφορες γεωµετρίες, σχήµατα 23 3.2. ΜΕΘΟ∆ΟΛΟΓΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 33 3.2.1. Κύκλος παραγωγής πλακών (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων) 33 3.2.2. Κύκλος παραγωγής πλακών (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο) 36 3.2.3. Κύκλος παραγωγής µικρών µπλοκ (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο) 38 3.2.4. Κύκλος παραγωγής πλακιδίων από πλάκες 40 3.2.5. Κύκλος για την µαζική παραγωγή πλακιδίων 44 3.2.6. Κατασκευή δοµικών λίθων (Εργαστήριο) 53 3.3. ΠΛΑΙΣΙΟ ΚΟΠΗΣ, ΜΟΝΗΣ ΛΕΠΙ∆ΑΣ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 53 3.3.1. Περιγραφή 53 3.3.2. Εφαρµογές 54 3.3.3. Χαρακτηριστικά 54 3.3.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 54 3.4. ΣΤΑΘΕΡΗ ΣΥΡΜΑΤΟΚΟΠΗ 55 3.4.1. Περιγραφή 55 3.4.2. Εφαρµογές 55 3.4.3. Χαρακτηριστικά 56 3.4.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 56 3.5. ΣΤΑΘΕΡΗ ΣΥΡΜΑΤΟΚΟΠΗ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΣΥΡΜΑΤΩΝ 56 3.5.1. Περιγραφή 57 3.5.2. Εφαρµογές 58 3.5.3. Χαρακτηριστικά 58 3.5.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 58 3.6. ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΛΕΠΙ∆ΩΝ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 58 3.6.1. Περιγραφή 59 3.6.2. Εφαρµογές 59 3.6.3. Χαρακτηριστικά 60 3.6.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 61 3.7. ΤΕΛΑΡΟ 61 3.7.1. Περιγραφή 61 3.7.2. Εφαρµογές 61 3.7.3. Χαρακτηριστικά 62 3.7.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 62 3.8. ΠΡΙΟΝΙ ΓΙΓΑΝΤΙΑΙΟΥ ∆ΙΣΚΟΥ 63 3.8.1. Περιγραφή 63 3.8.2. Εφαρµογές 64 3.8.3. Χαρακτηριστικά 64 3.8.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 64 3.9. ΠΡΙΟΝΙ ΚΟΠΗΣ ΜΠΛΟΚ, ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ∆ΙΣΚΩΝ 65 3.9.1. Περιγραφή 65 3.9.2. Εφαρµογές 66 3.9.3. Χαρακτηριστικά 68 3.9.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 69 3.10. ΜΗΧΑΝΗΜΑ ∆ΙΑΙΡΕΣΗΣ ΛΩΡΙ∆ΩΝ ΜΑΡΜΑΡΟΥ 70

Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων xi

3.10.1. Περιγραφή 70 3.10.2. Εφαρµογές 70 3.10.3. Χαρακτηριστικά 71 3.10.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 71 3.11. ΜΗΧΑΝΗΜΑ ∆ΙΑΙΡΕΣΗΣ ΛΩΡΙ∆ΩΝ ΓΡΑΝΙΤΗ 71 3.11.1. Περιγραφή 72 3.11.2. Εφαρµογές 72 3.11.3. Χαρακτηριστικά 72 3.12. ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗΣ/ΛΕΙΑΝΣΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ 73 3.12.1. Περιγραφή 73 3.12.2. Εφαρµογές 75 3.12.3. Χαρακτηριστικά 75 3.12.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 75 3.13. ΜΗΧΑΝΗΜΑ ΣΤΙΛΒΩΣΗΣ ΛΩΡΙ∆ΩΝ 76 3.13.1. Περιγραφή 76 3.13.2. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 78 3.13.3. Χαρακτηριστικά 78 3.14. ΜΗΧΑΝΗ ΚΟΠΗΣ ΣΕ ΛΩΡΙ∆ΕΣ 79 3.14.1. Περιγραφή 79 3.14.2. Εφαρµογή 79 3.14.3. Χαρακτηριστικά 79 3.14.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 80 3.15. ΜΗΧΑΝΗ ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΚΟΠΗΣ 80 3.15.1. Περιγραφή 80 3.15.2. Εφαρµογές 81 3.15.3. Χαρακτηριστικά 83 3.15.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 83 3.16. ΜΗΧΑΝΗ ∆ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΠΛΕΥΡΩΝ 84 3.16.1. Περιγραφή 84 3.16.2. Εφαρµογές 84 3.16.3. Χαρακτηριστικά 85 3.16.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 85 3.17. ΜΗΧΑΝΗ ΣΤΙΛΒΩΣΗΣ ΓΙΑ ΠΛΑΚΕΣ 85 3.17.1. Περιγραφή 85 3.17.2. Εφαρµογές 86 3.17.3. Χαρακτηριστικά 86 3.17.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 88 3.18. ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΡΗΤΙΝΩΝ, ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΗΣ 88 3.18.1. Περιγραφή 88 3.18.2. Εφαρµογές 88 3.18.3. Χαρακτηριστικά 89 3.18.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 89 3.19. ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΤΙΛΒΩΣΗΣ ΜΕ ΓΕΦΥΡΑ, ΓΙΑ ΜΕΓΑΛΕΣ ΠΛΑΚΕΣ 90 3.19.1. Περιγραφή 90 3.19.2. Εφαρµογές 90 3.19.3. Χαρακτηριστικά 90 3.19.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 91 3.20. ΜΗΧΑΝΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΣΦΥΡΗΛΑΤΗΣΗ) 91 3.20.1. Περιγραφή 91 3.20.2. Εφαρµογές 92 3.20.3. Χαρακτηριστικά 93 3.20.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 93 3.21. ΜΗΧΑΝΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ ΜΕ ΦΛΟΓΑ 94 3.21.1. Περιγραφή 94

xii Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων

3.21.2. Εφαρµογές 94 3.21.3. Χαρακτηριστικά 95 3.21.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 96 3.22. ΜΗΧΑΝΗΜΑ ΑΜΜΟΒΟΛΗΣ 96 3.22.1. Περιγραφή 96 3.22.2. Εφαρµογές 96 3.22.3. Χαρακτηριστικά 96 3.22.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 97 3.23. ΜΗΧΑΝΗ ΚΟΠΗΣ ΜΕ ΓΕΦΥΡΑ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΗ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 97 3.23.1. Περιγραφή 97 3.23.2. Εφαρµογές 98 3.23.3. Χαρακτηριστικά 98 3.23.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 100 3.24. ΜΗΧΑΝΕΣ ∆ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 100 3.24.1. Περιγραφή 101 3.24.2. Εφαρµογές 101 3.24.3. Χαρακτηριστικά 101 3.24.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 102 3.25. ΣΥΡΜΑΤΟΚΟΠΗ ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΠΡΟΦΙΛ 102 3.25.1. Περιγραφή 102 3.25.2. Χαρακτηριστικά 102 3.25.3. Εφαρµογές 103 3.25.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 103 3.26. ΧΕΙΡΩΝΑΚΤΙΚΗ ΣΤΙΛΒΩΣΗ 103 3.26.1. Περιγραφή 103 3.26.2. Εφαρµογές 103 3.26.3. Χαρακτηριστικά 103 3.26.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 104 3.27. ΜΗΧΑΝΗ ΣΤΙΛΒΩΣΗΣ ΑΚΡΩΝ 104 3.27.1. Περιγραφή 104 3.27.2. Εφαρµογές 106 3.27.3. Χαρακτηριστικά 106 3.27.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 106 3.28. ΤΟΡΝΟΣ 106 3.28.1. Περιγραφή 106 3.28.2. Εφαρµογές 106 3.28.3. Χαρακτηριστικά 107 3.28.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 107 3.29. ΤΖΕΤ ΝΕΡΟΥ 107 3.29.1. Περιγραφή 108 3.29.2. Εφαρµογές 108 3.29.3. Χαρακτηριστικά 109 3.29.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 109 3.30. ΜΗΧΑΝΗ ΧΑΡΑΞΗΣ 110 3.30.1. Περιγραφή 110 3.30.2. Εφαρµογές 110 3.30.3. Χαρακτηριστικά 111 3.30.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 111 3.31. ΜΗΧΑΝΕΣ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΠΑΛΑΙΩΣΗΣ 111 3.31.1. Περιγραφή και εφαρµογές 112 3.31.2. Χαρακτηριστικά 112 3.31.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 113

4 ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 115

Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων xiii

4.1. ΕΡΓΑΛΕΙΑ 115 4.1.1. Τεχνικές εξόρυξης µπλοκ στα λατοµεία 116 4.1.2. Επεξεργασία: Κοπή 116 4.1.3. Επεξεργασία: Παραγωγή τελικών προϊόντων (πλάκες, πλακάκια) 117 4.1.4. Εργαστήριο επεξεργασίας 119 4.2. ΣΥΡΜΑ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 120 4.2.1. Μηχανές και εργασίες 120 4.2.2. Περιγραφή 120 4.2.3. Τύποι σύρµατος διαµαντιών 122 4.2.4. Εφαρµογές 123 4.2.5. Χαρακτηριστικά 123 4.2.6. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 124 4.3. ∆ΙΣΚΟΙ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 125 4.3.1. Μηχανές και εργασίες 125 4.3.2. Σώµα δίσκου 126 4.3.3. Συγκόλληση των κοπτικών τεµαχίων µε τον δίσκο 127 4.3.4. Αντικατάσταση των φθαρµένων κοπτικών στους δίσκους 128 4.3.5. Το κοπτικό τεµάχιο διαµαντιών 129 4.3.6. Συστήµατα σύνδεσης δίσκων στις µηχανές 131 4.3.7. Προένταση 131 4.3.8. Εγκοπές δίσκου 133 4.3.9. Εκποµπές θορύβου (κατασιγασµένα εργαλεία, αθόρυβοι δίσκοι) 134 4.3.10. Εφαρµογές ενός ή πολλαπλών δίσκων 136 4.3.11. Χαρακτηριστικά 138 4.3.12. Οριζόντιοι δίσκοι διαµαντιών 143 4.3.13. ∆ίσκοι µηχανών διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου 144 4.3.14. Γραµµική ταχύτητα δίσκου 144 4.3.15. Λίπανση και ψύξη 145 4.3.16. Σηµαντικές παρατηρήσεις σχετικά µε την χρήση των δίσκων διαµαντιών 145 4.3.17. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 146 4.4. ∆ΙΣΚΟΙ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗΣ 147 4.4.1. Περιγραφή 147 4.4.2. Εφαρµογές 147 4.4.3. Χαρακτηριστικά 148 4.4.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 148 4.5. ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΕΣ ΛΕΠΙ∆ΕΣ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ 148 4.5.1. Μηχανές και εργασίες 148 4.5.2. Χαρακτηριστικά της κατασκευής των λεπίδων 149 4.5.3. Εφαρµογές 149 4.5.4. Χαρακτηριστικά 150 4.5.5. Τάνυση λεπίδας 151 4.5.6. Τεχνική κοπής 152 4.5.7. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 153 4.6. ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΕΣ ΛΕΠΙ∆ΕΣ ΧΑΛΥΒΑ 154 4.6.1. Μηχανές και εργασίες 154 4.6.2. Χαρακτηριστικά της κατασκευής των λεπίδων 154 4.6.3. Εφαρµογές 154 4.6.4. Χαρακτηριστικά 154 4.6.5. Χαρακτηριστικά 155 4.6.6. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 156 4.7. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ 156 4.7.1. Μηχανές και διαδικασίες 156 4.7.2. Περιγραφή 156 4.7.3. Εξοµάλυνση λωρίδων µαρµάρου µε πιάτα διαµαντιών 157

xiv Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων

4.7.4. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη, σταθερού κυλίνδρου διαµαντιών 158 4.7.5. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη, κινητών κυλίνδρων διαµαντιών 159 4.7.6. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη µε σειρές δίσκων διαµαντιών 160 4.7.7. Σταθεροί κύλινδροι διαµαντιών σε συνδυασµό µε πιάτα (εξοµάλυνση γρανίτη) 160 4.7.8. Κύλινδροι µεταβαλλόµενης γωνίας σε συνδυασµό µε πιάτα (εξοµάλυνση γρανίτη) 161 4.7.9. Εξοµάλυνση γρανίτη µε περιστροφικές κεφαλές 161 4.7.10. Χαρακτηριστικά των εργαλείων εξοµάλυνσης 163 4.7.11. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 164 4.8. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΛΕΙΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΣΤΙΛΒΩΣΗΣ 165 4.8.1. Μηχανές και διαδικασίες 165 4.8.2. Περιγραφή 165 4.8.3. Ύπαρξη διαφόρων µορφών εργαλείων 167 4.8.4. Σύγκριση λειαντικών εργαλείων 171 4.8.5. Λειαντικό µέγεθος κόκκου 172 4.8.6. Μορφές εργαλείων στίλβωσης 174 4.8.7. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 180 4.9. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ∆ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΚΑΙ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗ ΤΩΝ ΠΛΕΥΡΩΝ 181 4.9.1. Μηχανές και διαδικασίες 181 4.9.2. Περιγραφή 181 4.9.3. Εξοµάλυνση πλευρών 182 4.9.4. ∆ιαµόρφωση ακµών 183 4.9.5. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 184 4.10. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ∆ΙΑΤΡΗΣΕΩΣ 184 4.10.1. Μηχανές και διαδικασίες 184 4.10.2. Περιγραφή και εφαρµογές 185 4.10.3. Χαρακτηριστικά 185 4.10.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 186 4.11. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ∆ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 186 4.11.1. Μηχανές και διαδικασίες 186 4.11.2. Εφαρµογή 187 4.11.3. Χαρακτηριστικά 187 4.11.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 188 4.12. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΜΗΧΑΝΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΩΝ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 189 4.12.1. Μηχανές 189 4.12.2. Περιγραφή 189 4.12.3. Εφαρµογές 190 4.12.4. Χαρακτηριστικά 190 4.12.5. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 191 4.13. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΡΑΧΙΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ 192 4.13.1. Μηχανές και διαδικασίες 192 4.13.2. Εφαρµογή 192 4.13.3. Χαρακτηριστικά 193 4.13.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 193 4.14. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΕΣ ΧΕΙΡΟΣ 193 4.14.1. Μηχανές και εργασίες 193 4.14.2. Περιγραφή 193 4.14.3. Εφαρµογές 194 4.14.4. Χαρακτηριστικά 196 4.14.5. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 196 4.15. Υ∆ΡΑΥΛΙΚΑ/ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΜΑΞΙΛΑΡΙΑ 196 4.15.1. Περιγραφή 196 4.15.2. Εφαρµογές 196 4.15.3. Χαρακτηριστικά 197 4.15.4. Πλεονεκτήµατα / µειονεκτήµατα 197

Θεµατικό δίκτυο ∆ιακοσµητικών Λίθων xv

4.16. Υ∆ΡΑΥΛΙΚΟΙ ΓΡΥΛΟΙ 197 4.16.1. Περιγραφή 197 4.16.2. Χαρακτηριστικά 198 4.16.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 198 4.17. ΣΦΗΝΕΣ 198 4.17.1. Περιγραφή 198 4.17.2. Εφαρµογές - χαρακτηριστικά 198 4.17.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 199 4.18. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΤΗΣ ΣΚΟΝΗΣ 199 4.18.1. Περιγραφή και εφαρµογή 199 4.18.2. Χαρακτηριστικά 199 4.18.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 200 4.19. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ∆ΙΑΤΡΗΣΗΣ 200 4.19.1. Περιγραφή και εφαρµογή 200 4.19.2. Χαρακτηριστικά 200 4.19.3. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα 201 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 203

1

1 Εισαγωγή

STEFANO CAROSIO, SARA PARODI

Στον τοµέα κατασκευής εργαλείων και εξοπλισµού περιλαµβάνονται όλες εκείνες οι µηχανές και οι συσκευές που χρησιµοποιούνται για την εξόρυξη καθώς και την περαιτέρω επεξεργασία των µπλοκ, πριν από την τελική τους χρήση στις διάφορες δοµικές ή διακοσµητικές εργασίες. Με µια παγκόσµια αγορά που υπολογίζεται στα 1,8 δισεκατοµµύρια ευρώ, ο τοµέας κυριαρχείται από µικροµεσαίες επιχειρήσεις, οι οποίες αντιπροσωπεύουν το 70% της παγκόσµιας αγοράς.

Αν και η Ευρώπη ηγείται του τοµέα, τον τελευταίο καιρό δεν έχει να παρουσιάσει καµία σηµαντική καινοτοµία. Αυτό αντικατοπτρίζεται και στην µείωση των ευρωπαϊκών εξαγωγών, για παράδειγµα 30% για την Ιταλία το 1998, την οποία προκάλεσε η απότοµη αύξηση της παραγωγής στις ανταγωνιστικές χώρες, όπως οι χώρες της Νοτιοανατολικής Ασίας. Η κατάσταση δεν είναι τόσο κρίσιµη όµως, λόγω των προοπτικών ανάπτυξης του τοµέα των διακοσµητικών λίθων και της διαθεσιµότητας επενδύσεων (τα περισσότερα µηχανήµατα του εξοπλισµού των επιχειρήσεων έχουν ολοκληρώσει τον δεκαετή κύκλο απόσβεσης τους). Παρόλα αυτά, οι µικροµεσαίες επιχειρήσεις του τοµέα αντιµετωπίζουν µεγάλα εµπόδια στην επίτευξη του κρίσιµου µεγέθους που απαιτείται για µια επιχείρηση, ώστε να δηµιουργήσουν νέες τεχνολογίες και ιδέες για την παραγωγή τους, προϋπόθεση απαραίτητη προκειµένου να διατηρήσουν την κυρίαρχη θέση παγκοσµίως.

Η ανάγκη για την καινοτοµία στην παραγωγή πετρών εντοπίστηκε από το δίκτυο EUROTHEN που υποστηρίχθηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή µε στόχο την δηµιουργία ενός τεχνολογικού φόρουµ για την παρουσίαση και ανταλλαγή νέων ερευνητικών ιδεών στην εξορυκτική βιοµηχανία. Περαιτέρω πρωτοβουλίες έχουν προωθηθεί πρόσφατα, όπως η Σκληρή Πρωτοβουλία Περιβάλλοντος (Harsh Environment Initiative) της Ευρωπαϊκής ∆ιαστηµικής Εταιρίας, µε στόχο τον καθορισµό του βαθµού στον οποίο οι τεχνολογίες που αναπτύσσονται για το διάστηµα µπορούν να εφαρµοστούν για να υπερνικήσουν τα

2 Εργαλεία και µηχανήµατα για την εξόρυξη και επεξεργασία των διακοσµητικών λίθων

προβλήµατα που αντιµετωπίζει η εξορυκτική βιοµηχανία και σχετίζονται µε την οικονοµία και την ασφάλεια. Η τρέχουσα έρευνα στοχεύει στην εισαγωγή των εργαλείων διαµαντιών στην στίλβωση, την χρήση των κραµάτων µνήµης (shape memory alloys) στην εξόρυξη, την χρήση νερού εξαιρετικά υψηλής πίεσης για το διαχωρισµό πλακών σχιστόλιθου και της τηλε-ροµποτικής για την υπόγεια εκµετάλλευση. Ο γενικός στόχος των προηγουµένων είναι η αύξηση της παραγωγικότητας µε ταυτόχρονη µείωση του υλικού που απορρίπτεται και βελτίωση των συνθηκών εργασίας για τους εργαζόµενους.

Σε αυτό το πλαίσιο, ο στόχος του τοµέα «Εργαλείων και Εξοπλισµού» του δικτύου OSNET που στηρίζεται στην εµπειρία που αποκτήθηκε από το EUROTHEN, είναι να βοηθήσει την βιοµηχανία στην εφαρµογή των νέων ιδεών και των λύσεων στην παραγωγή της προκειµένου να διατηρηθεί η παγκόσµια πρωτοπορία της Ευρώπης.

3

2 Εξοπλισµός εξόρυξης

GIANNI RIPAMONTI, STEFANO CAROSIO, SARA PARODI, DONATO ZANGANI, PAOLA POZZOLINI,

FEDERICO BENETTI, FLAVIO LANATI

2.1. Μέθοδος εξόρυξης

Ο κύριος σκοπός της παραγωγικής διαδικασίας σε ένα λατοµείο είναι η εξαγωγή των µπλοκ. Η εξόρυξη των µπλοκ συνεπάγεται ένα σύνολο διαδοχικών διαδικασιών, κάθε µια από τις οποίες απαιτεί ένα ή περισσότερα είδη εξοπλισµού ή µηχανηµάτων. Γενικά σε ένα λατοµείο η εκµετάλλευση προχωρά από την κορυφή προς τα κάτω, δηµιουργώντας µια ή περισσότερες βαθµίδες και περιλαµβάνει τις ακόλουθες διαδικασίες:

• Αρχική κοπή (κοπή µπλοκ µεγάλων διαστάσεων από την βαθµίδα): ανάλογα µε το πέτρωµα µπορούν να χρησιµοποιηθούν συρµατοκοπή διαµαντιών, αλυσοπρίονο, διάτρηση σε συνδυασµό µε εκρηκτικές ύλες ή µηχάνηµα κοπής µε φλόγα,

• Ανατροπή µπλοκ µεγάλων διαστάσεων: µπορούν να χρησιµοποιηθούν υδραυλικοί γρύλοι ή µαξιλάρια,

• Χωρισµός σε µικρότερα µπλοκ: µπορούν να χρησιµοποιηθούν η συρµατοκοπή διαµαντιών, αλυσοπρίονο, χηµικοί παράγοντες, διάτρηση σε συνδυασµό µε εκρηκτικές ύλες ή µηχάνηµα κοπής µε πίεση νερού.

Η εκµετάλλευση διακοσµητικών λίθων υπογείως επεκτείνεται συνεχώς λόγω των χαµηλών περιβαλλοντικών επιπτώσεων της, αν και περιορίζεται σε µερικά µόνο πετρώµατα. Η επιλογή του εξοπλισµού για αυτήν την µέθοδο εξαρτάται από το υλικό, τους περιβαλλοντικούς περιορισµούς και το κόστος εργασίας. Στις ακόλουθες παραγράφους θεωρούνται το µάρµαρο και ο γρανίτης σαν αντιπροσωπευτικά υλικά των µαλακών και σκληρών πετρωµάτων αντίστοιχα.


2.2. Συρµατοκοπή διαµαντιών

2.2.1. Περιγραφή

Αυτή η µηχανή αποτελείται από ένα περιστρεφόµενο τύµπανο κραµάτων αλουµινίου που κινείται από µια ηλεκτρική µηχανή, τοποθετηµένη σε ένα τροχοφόρο πλαίσιο που επιτρέπει στο σύνολο να κινηθεί σε ράγες. Το κοπτικό εργαλείο είναι το ατσάλινο σύρµα που φέρει εµφυτευµένα τα κοπτικά εργαλεία διαµαντιών (παράγραφος 4.2). Το σύρµα αφού περάσει στον βράχο µέσω διατρήσεων, κλείνει σε βρόγχο και τίθεται σε κίνηση. Η περιστροφή του τυµπάνου κινεί το σύρµα, το οποίο διατηρείται τεντωµένο µε την οπισθοχώρηση της µηχανής και είναι σε θέση να κόψει το πέτρωµα, θρύβοντας το βαθµιαία (Σχήµα 1). Η δυνατότητα του τύµπανου να κλίνει, καθιστά την µηχανή ικανή να εκτελέσει κάθετες, οριζόντιες (Σχήµα 2) και πλάγιες κοπές σε οποιαδήποτε γωνία. Υπάρχει µια ηλεκτρονική συσκευή που ελέγχει αυτόµατα την ένταση του σύρµατος και µετρά πόση ισχύ καταναλώνει η κύρια µηχανή, προσπαθώντας να την κρατήσει όσο το δυνατόν πιο σταθερή. Οι απαραίτητες αυξοµειώσεις της έντασης προκαλούν κόπωση στο σύρµα και είναι η κύρια αιτία φθορών.

Σχήµα 1. Εικόνα συρµατοκοπής (σε λειτουργία).

Σχήµα 2. Πρωτεύουσα κοπή µε συρµατοκοπή διαµαντιών.

2.2.2. Εφαρµογές

Η συρµατοκοπή διαµαντιών χρησιµοποιείται για την εξόρυξη, τον ορθογωνισµό και τον διαχωρισµό σε µικρότερα µπλοκ των µπλοκ µαρµάρου µεγάλων διαστάσεων. Στα λατοµεία γρανίτη αυτή η µηχανή χρησιµοποιείται µόνο για την αρχική κοπή.

2.2.3. Χαρακτηριστικά

Οι παράµετροι που πρέπει να µελετηθούν προκειµένου να αξιολογηθεί η οικονοµικότητα του µηχανήµατος είναι:

• Η παραγωγικότητα, εκφρασµένη σε m2/ώρα, • Η διάρκεια ζωής του σύρµατος που εκφράζεται ως ο αριθµός τετραγωνικών µέτρων που

κόπηκαν ανά µέτρο µήκους σύρµατος που χρησιµοποιήθηκε (m2/m).

Εξοπλισµός εξόρυξης 5

Οι διαστάσεις των αρχικών κοπών ποικίλλουν από 20 m2 έως 350 m2 και χρησιµοποιείται µια µηχανή 50-70 HP. Για τον γρανίτη, χρησιµοποιείται σύρµα, πλαστικοποιηµένο µεταξύ των κοπτικών εργαλείων, τα οποία φέρουν εµφυτευµένα διαµάντια.

Πίνακας 1. Χαρακτηριστικά της συρµατοκοπής διαµαντιών.

Χαρακτηριστικά Μάρµαρο Γρανίτης

Κοπτικά εργαλεία ανά µέτρο σύρµατος 28 – 34 36 – 39

Γραµµική ταχύτητα σύρµατος 30 – 40 m/s 25 – 30 m/s

Μέση παραγωγή 6 – 10 m2/h, (µε µέγιστη 13 – 15 m2/h) 2 – 4 m2/h

Μέση διάρκεια ζωής σύρµατος 30 – 80 m2/m 6 – 10 m2/m (µε µέγιστη 18 m2/h)

2.2.4. Πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα

Πλεονεκτήµατα: • Προσαρµοστικότητα µηχανήµατος, • Χαµηλός αριθµός προσωπικού: ένας εργαζόµενος για το ξεκίνηµα, • Καµία σκόνη ή δόνηση, • Παραγωγικότητα: πολύ υψηλές απόλυτες τιµές (ειδικότερα για µαλακό πέτρωµα),

ανάλογα µε τις ρωγµατώσεις της περιοχής, • Λιγότερα απόβλητα, • Άριστη ποιότητα µπλοκ για επεξεργασία, πολύ λίγη επίβλεψη είναι απαραίτητη, δεν

απαιτείται ορθογωνισµός, • Υψηλές ταχύτητες κοπής για µαλακό πέτρωµα, • Κοπές µεγάλων διαστάσεων (µέχρι 750 m²), • Γρήγορη έναρξη της κοπής, • Χαµηλή επένδυση κεφαλαίου, • Χαµηλό επίπεδο θορύβου (70 dB αντί 130 dB του µηχανήµατος κοπής µε φλόγα) • Επιτρέπει µεγαλύτερη απόληψη, τουλάχιστον 10% του εξορυσσόµενου υλικού σε

αντίθεση µε την απώλεια υλικού που προκαλείται από άλλες τεχνικές (διάτρηση µε εκρηκτικές ύλες),

• Επιτρέπει την εξωτερική επιθεώρηση.

Μειονεκτήµατα: • Απαιτείται παροχή νερού, • Σχετικά υψηλές λειτουργικές δαπάνες για σκληρό πέτρωµα.

2.3. Αλυσοπρίονο


Το αλυσοπρίονο είναι ένα µηχάνηµα που λειτουργεί µε ηλεκτρική ενέργεια και διαθέτει ένα πριόνι τοποθετηµένο σε έναν περιστρεφόµενο βραχίονα (Σχήµα 3). Η κοπή γίνεται µε την


περιστροφή της αλυσίδας που «τρώει» το πέτρωµα και αποµακρύνει τα θραυσµένα τεµαχίδια, διεισδύοντας στο πέτρωµα σε εκ των προτέρων επιλεγµένο επίπεδο µε την κατάλληλη ρύθµιση του βραχίονα.

Το µηχάνηµα περιλαµβάνει µια πλατφόρµα, που υποστηρίζει όλο τον ηλεκτρο-υδραυλικό εξοπλισµό και την αντλία λίπανσης, τον περιστρεφόµενο βραχίονα, ένα σύστηµα κίνησης, µια µονάδα ελέγχου και ένα σύστηµα ψύξης. Στην περιφέρεια του βραχίονα (µήκους µέχρι 4,8 m) κινείται η αλυσίδα, η οποία φέρει τα εργαλεία κοπής που αποτελούνται από δόντια κράµατος καρβιδίου του βολφραµίου (βίδια) ή ελάσµατα πολυκρυσταλλικών διαµαντιών. Τα τελευταία χρησιµοποιούνται κυρίως για σκληρά ή πολύ φθοροποιά πετρώµατα. Τα ελάσµατα διαµαντιών αποτελούνται από 6-7 τεχνητά διαµάντια µεγέθους 3,8 έως 4,2 mm που προεξέχουν 1 mm από την αλυσίδα. Τα κοπτικά οδόντων περιστρέφονται όταν εξαντλούνται τα δόντια στην µια πλευρά τους έτσι ώστε και οι τέσσερις πλευρές τους να µπορούν να χρησιµοποιηθούν. Τα εργαλεία διαµαντιών φθείρονται πολύ αργότερα από τα κοπτικά οδόντων.

Σχήµα 3. Αλυσοπρίονο.


Το αλυσοπρίονο χρησιµοποιείται για την εξόρυξη µπλοκ µεγάλου όγκου σε υπαίθριες εκµεταλλεύσεις ή στην προχώρηση σηράγγων και µόνο για µάρµαρο ή ηµίσκληρα υλικά (όπως ο τραβερτίνης, ο σερπεντινίτης, και ο ψαµµίτης). Χρησιµοποιείται µόνο κατά την αρχική κοπή.


Για τις υπόγειες εκµεταλλεύσεις το αλυσοπρίονο είναι απαραίτητο µηχάνηµα και συχνά είναι το κύριο σύστηµα παραγωγής. Τα διάφορα στάδια εργασίας δεν απαιτούν τον επιµελή έλεγχο και την επίβλεψη της µηχανής, αλλά οι δεξιότητες των χειριστών είναι σηµαντικές προκειµένου να εντοπίσουν τις µεταβολές στην σκληρότητα (Πίνακας 2).


Πλεονεκτήµατα: • υψηλή παραγωγή, κανένας θεωρητικός περιορισµός για το µήκος κοπής,


• όχι δηµιουργία σκόνης και δονήσεων, τα επίπεδα θορύβου είναι σχετικά χαµηλά, • απλή λειτουργία, • είναι απαραίτητο να προετοιµαστεί µόνο η επιφάνεια κοπής, • καµία ατέλεια από την κοπή, • καλή επιφάνεια για την εξωτερική επιθεώρηση, • αναντικατάστατο για το άνοιγµα υπόγειων λατοµείων.

Μειονεκτήµατα: • χρήση νερού, • περιορισµός στο βάθος κοπής, • υψηλή επένδυση κεφαλαίου και λειτουργικές δαπάνες, • η γεωµετρία του λατοµείου πρέπει να είναι κανονική, • µη κατάλληλο για γρανίτη.

Πίνακας 2. Χαρακτηριστικά αλυσοπρίονου.

Χαρακτηριστικά Υπαίθρια Υπόγεια Ταχύτητα αλυσίδας 0-1.6 m/s 0-3 m/s Ταχύτητα προχώρησης µηχανήµατος 4-10 cm/min 4-10 cm/min Μέση διάρκεια ζωής των εργαλείων widia 350-400 m2 350-400 m2

Μέση διάρκεια ζωής των εργαλείων διαµαντιών 2000 m2 2000 m2

Βάθος 3.4 m 2-2.5 m

2.4. Πριόνι ζώνης διαµαντιών


Είναι µια πρόσφατη παραλλαγή του αλυσοπρίονου, που τροφοδοτείται από ηλεκτρικές µηχανές ιπποδύναµης 60-75 HP (Σχήµα 4). Τα µηχανήµατα αυτά έχουν τα εξής καινοτόµα στοιχεία:

• Τα κοπτικά εργαλεία: είναι τεµάχια µε εµφυτευµένα διαµάντια, που τοποθετούνται στην περίµετρο µιας ζώνης από ειδικό πλαστικό. Τα εργαλεία δεν ακονίζονται ούτε αλλάζονται αλλά ολόκληρη η ζώνη αντικαθίσταται όταν χάσει την ικανότητα κοπής.

• Η λίπανση και η ψύξη της ζώνης επιτυγχάνονται χρησιµοποιώντας νερό υψηλής πίεσης.


Το πριόνι ζώνης διαµαντιών µπορεί να χρησιµοποιηθεί στα ηµίσκληρα, ακόµη και στα υψηλά φθοροποιά υλικά. Για υπόγειες εκµεταλλεύσεις είναι διαθέσιµο σε έκδοση είτε για κάθετες κοπές µόνο είτε και για κάθετες και για οριζόντιες κοπές.


Η ζώνη φέρει περίπου 13 κοπτικά εργαλεία διαµαντιών ανά µέτρο (Πίνακες 3-5).


Σχήµα 4. Πριόνι ζώνης διαµαντιών.

Πίνακας 3. Χαρακτηριστικά ζώνης διαµαντιών.

Στοιχεία για το µάρµαρο Bianco Carrara

Ταχύτητα κοπής 2,5 cm/min

Κατανάλωση νερού 100 l/min στα 2,5 bar

Φθορά ζώνης 120 m2/m

Γραµµική ταχύτητα της ζώνης Μέχρι 1,4 m/s

Πίνακας 4. Κάθετο και οριζόντιο βάθος κοπής.

Μάρµαρο Μαλακά πετρώµατα

Κάθετη κοπή 1,9 έως 3,43 m Μέχρι 4 m

Οριζόντια κοπή 1,9 to 3,05 3,43 m

Πίνακας 5. Απόδοση του πριονιού ζώνης.

Τύπος πετρώµατος Βάθος κοπής (inches) Ταχύτητα κοπής (inches/min)

Σύνολο (square feet)

Verde antique 6,3 2,5 3250

Ψαµµίτης 10 2,5 7200

Bluestone 6,3 2,5 4400

Ασβεστόλιθος Indiana 10 3,5 30000

∆ολοµιτικός ασβεστόλιθος 6,3 1,5 5000

Μάρµαρο 6,3 2 7000 Σχιστόλιθος 8,9 1,25 7000 Μάρµαρο Carrara 10 1,2 13990



Πλεονεκτήµατα σε σχέση µε τα παραδοσιακά αλυσοπρίονα: • ένας χειριστής είναι επαρκής την λειτουργία της µηχανής, • κόβει ακόµη και τα σκληρά και φθοροποιά υλικά, • απαιτεί πολύ λίγη συντήρηση, • χαµηλό κόστος κοπής, • καθόλου ρύπανση, µια και δεν χρησιµοποιεί λιπαντικά λάδια.

Μειονέκτηµα: απαιτείται διαθεσιµότητα νερού και είναι ακριβότερο µηχάνηµα σε σχέση µε το αλυσοπρίονο.

2.5. Τζετ φλόγας


Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην δράση που ασκείται σε ένα υλικό από την θερµική ενέργεια που παράγεται από µια φλόγα υψηλής θερµοκρασίας, που εκτοξεύεται µε υψηλή ταχύτητα σε µια προκαθορισµένη γραµµή. Το κοπτικό εργαλείο αποτελείται από έναν µακρύ σωλήνα 6 έως 8 m που περιέχει δύο αγωγούς. Πετρέλαιο σε µορφή αερίου κυκλοφορεί µέσω του ενός αγωγού και πεπιεσµένος αέρας κυκλοφορεί µέσω του άλλου. Οι δύο αυτοί αγωγοί ενώνονται για να διαµορφώσουν έναν θάλαµο καύσης. Υπάρχει ένας καυστήρας στην άκρη του τζετ, µέσω του οποίου βγαίνουν η φλόγα και τα κρουστικά κύµατα που προκαλούνται από την ανάφλεξη. Το θερµικό διαφορικό προκαλεί την διαστολή των κρυστάλλων που αποτελούν το βράχο και είναι ο µηχανισµός που προκαλεί την θραύση.

Σχήµα 5. Τζετ φλόγας.


Το τζετ φλόγας χρησιµοποιείται για την κοπή γρανιτών, αν και η απόδοσή του ελαττώνεται όσο πέφτει το ποσοστό χαλαζία. Χρησιµοποιείται για τις αρχικές κοπές.


Στον Πίνακα 6 παρουσιάζονται ορισµένα ενδεικτικά χαρακτηριστικά για το τζετ φλόγας.


Πλεονεκτήµατα: • Ευκολία µεταφοράς, • Καµία προκαταρκτική διαδικασία, • Εύκολα και άµεσα χρησιµοποιούµενο από τους εργαζοµένους,


• Χαµηλή αρχική επένδυση κεφαλαίου.

Μειονεκτήµατα: • Υψηλό κόστος λειτουργίας, • Πολύ υψηλά επίπεδα θορύβου (120 dB), σκόνη, • Χαµηλή παραγωγικότητα, • Ζηµία στο πέτρωµα σε σηµαντικό πάχος γύρω από την κοπή, • Εξαρτάται από την χηµική και ορυκτολογική σύνθεση του πετρώµατος.

Πίνακας 6. Χαρακτηριστικά του τζετ φλόγας.

Τζετ φλόγας

Πεπιεσµένος αέρας 5 – 8 m3/min

Καύσιµα 35 – 70 l/h

Ταχύτητα φλόγας 1300 m/s

Θερµοκρασία 2000 °C

Ικανότητα µεταφοράς θερµότητας 40000 Kcal/h

Ταχύτητα κοπής 1,5 – 2,5 m2/h

Πλάτος κοπής 80 – 100 mm

Βάθος κοπής 6 m

Μέση διάρκεια ζωής του ακροφυσίου

700 – 1000 h

2.6. Κρουστική αερόσφυρα, µε κρούση στην κεφαλή


Η αερόσφυρα µε κρούση που παράγεται στην κεφαλή, (Σχήµα 6) ορύσσει τα διατρήµατα µέσω της δράσης ενός κοπτικού άκρου, το οποίο δέχεται την κρούση και την περιστροφή που µεταφέρονται σε αυτό µέσω του διατρητικού στελέχους, και τις διαβιβάζει στο σηµείο επαφής του µε το πέτρωµα (Σχήµα 7). Τα κοπτικά άκρα είναι διαθέσιµα σε διάφορους τύπους και µήκη και είναι τα εργαλεία που υπόκεινται στα υψηλότερα επίπεδα φθοράς κατά την διάτρηση και πρέπει να ακονίζονται σε τακτά χρονικά διαστήµατα. Το θραυσµένο υλικό και η σκόνη αφαιρούνται από το διάτρηµα προς την επιφάνεια µε την βοήθεια αέρα ή νερού.

Ο εξοπλισµός της σφύρας περιλαµβάνει τους αερο-συµπιεστές, και τον βοηθητικό εξοπλισµό. Ο συµπιεστής χρησιµοποιείται για να παραγάγει τον πεπιεσµένο αέρα που θα τροφοδοτήσει την σφύρα. Υπάρχουν µηχανοκίνητοι και ηλεκτρικοί συµπιεστές.

Ο βοηθητικός εξοπλισµός περιλαµβάνει τις παροχές πεπιεσµένου αέρα που επιτρέπουν την εγκατάσταση, τον προσανατολισµό και την ταυτόχρονη λειτουργία ενός ή περισσότερων σφυρών. Οι παροχές εξασφαλίζουν την αδιάλειπτη διάτρηση πολλών διατρηµάτων. Εργασία µε δύο ή περισσότερες σφύρες είναι τεχνική που συνηθίζεται στα λατοµεία γρανίτη, όπου άλλες τεχνολογίες εφαρµόζονται λιγότερο. Τα διατρήµατα ορύσσονται κατά διαστήµατα σε


µια απόσταση που είναι 4 ή 8 φορές η διάµετρός τους. Είναι πολύ σηµαντικό για την κοπή τα διατρήµατα να ευθυγραµµίζονται τέλεια. Η εκρηκτική ύλη που συνήθως χρησιµοποιείται είναι η εκρηκτική θρυαλλίδα µε πενταερυθρίτη. Σαν εναλλακτική λύση αντί εκρηκτικών υλών, µπορούν να χρησιµοποιηθούν σφήνες ή υδραυλικοί γρύλλοι.

Σχήµα 6. Κρουστική αερόσφυρα, µε κρούση στην κεφαλή.

Σχήµα 7. Αρχή λειτουργίας κρουστικής αερόσφυρας, µε κρούση στην κεφαλή.


Η ενέργεια που απαιτείται για µια κρουστική αερόσφυρα βάρους 28 kg είναι περίπου 39.9 kW.

Πίνακας 7. Χαρακτηριστικά κρουστικής αερόσφυρας.

Τύπος σφύρας Βάρος (kg) Χρήση

Ελαφριού τύπου (jack hammer) 17 ∆ευτερεύουσα και

βοηθητική χρήση Χειρός

Μεσαίου τύπου 17 – 24 Βοηθητική και εργασίες εξόρυξης Ενδιάµεση

Βαρέως τύπου 24 – 31 Εργασίες εξόρυξης Ανηρτηµένη σε µηχάνηµα

∆ιατρητικό στέλεχος

Κοπτικό άκρο

Σιγαστήρας

Χειρολαβές


Σχήµα 8. Κρουστική αερόσφυρα α) χειρός και β) ανηρτηµένη σε βραχίονα µηχανήµατος.

Πίνακας 8. Χαρακτηριστικά κρουστικής αερόσφυρας.

Βάρος (Kg)

Συχνότητα (Hz στα 6

bar)

Κατανά-λωση αέρα (l/s)

Επίπεδο πίεσης θορύβου

dB(A)

Επίπεδο έντασης

θορύβου dB(A)

∆ονήσεις (m/s2)

Ταχύτητα διάτρησης (cm/min)

10 42 - 45 22 100 111 23 15

12 42 - 45 22 100 111 17,5 20

16 42 - 45 22 100 111 3,5 * 22

24 50 78 100 113 25 70

26 - 30 55 95 100 113 25 90 *∆όνηση: µέχρι 24 Kg µπορεί να µειωθεί σε 3 m/s2 µε εργονοµικό σύστηµα.

Πίνακας 9. Σωστή ταχύτητα ρευστού για καθαρισµό του διατρήµατος θα επιτευχθεί µε βάση

τα ακόλουθα στοιχεία (για πυκνότητα υλικού 2 t/m3 απαιτείται ταχύτητα 10 m/sec)

Σφύρα έως 30 kg

Αέρας (l/min στα 6 bar) 600

Νερό (l/min στα 5.5 bar) 20

Παράµετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη, προκειµένου να βελτιστοποιηθεί η απόδοση: • Ταχύτητα διάτρησης των κρουστικών σφυρών, • Απόσταση των διατρηµάτων, • Ταχύτητα των εργαζοµένων στην γόµωση των διατρηµάτων µε εκρηκτικές ύλες και

ολοκλήρωση της κοπής.

Αερόσφυρα µε σιγαστήρα

Ώθηση χειριστή


Κοπτικό άκρο

Τροφοδοσία πεπιεσµένου αέρα

Αερόσφυρα βαρέως τύπου

Υποδοχή στελέχους


Κοπτικό άκρο α) β)



Πλεονεκτήµατα: • Μεταβλητότητα και προσαρµοστικότητα στις διάφορες συνθήκες των λατοµείων, • Απλή χρήση, • Καµία προκαταρκτική προετοιµασία, • Χαµηλή αρχική επένδυση κεφαλαίου, • Εύκολη και άµεση µέθοδος για τους ανειδίκευτους εργαζοµένους ή όταν δεν υπάρχει νερό

στην περιοχή και για τις ανώµαλες µάζες πετρωµάτων, • ∆υνατότητα αποµακρυσµένου ελέγχου.

Μειονεκτήµατα: • Χρήση εκρηκτικών υλών, η οποία µπορεί σε µερικές περιπτώσεις να προκαλέσει

ιδιαίτερη ζηµία στο πέτρωµα, • Υψηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις: σκόνη, θόρυβος και δονήσεις, • Πολύ χαµηλή αποδοτικότητα, • Υψηλές δαπάνες, • Η µορφή των µπλοκ, δεν ευνοεί την επιθεώρηση, • Ανάγκη για την συλλογή σκόνης και διαχωρισµού του νερού.

Σχήµα 9. Ο εξοπλισµός διαχωρισµού νερού και συλλογής σκόνης για την κρουστική αερόσφυρα.

2.7. Υδραυλική κρουστική σφύρα, µε κρούση στην κεφαλή


Το βασικό χαρακτηριστικό της υδραυλικής σφύρας είναι η αντικατάσταση του συστήµατος πεπιεσµένου αέρα ως πηγή ισχύος, από το αποδοτικότερο υδραυλικό σύστηµα. Η υδραυλική σφύρα είναι ισχυρότερη από την πνευµατική και επιτυγχάνει διάτρηση µε µεγαλύτερες ταχύτητες και πιο µικρή κατανάλωση ενέργειας. Λειτουργεί µε λάδι, το οποίο προωθείται από ένα κατάλληλο υδραυλικό σύστηµα και ωθεί το έµβολο κρούσης (Σχήµα 10). Η πίεση του υδραυλικού συστήµατος κυµαίνεται από 120 έως 250 bar. Το λάδι είναι ασυµπίεστο οπότε στο σύστηµα δίνεται ελαστικότητα µε απορρόφηση των κρούσεων από έναν συσσωρευτή αζώτου, που εγκαθίσταται στην σφύρα. Μια υδραυλική µηχανή που χρησιµοποιεί

Συσκευή συλλογής σκόνης


διαφορετική ροή ελαίου από αυτήν για την κρούση, δηµιουργεί την περιστροφή του διατρητικού στελέχους.

Σχήµα 10. Υδραυλική κρουστική σφύρα, µε κρούση στην κεφαλή.

Σχήµα 11. Υδραυλική κρουστική σφύρα και εξοπλισµός.


Η ενέργεια που καταναλώνεται από µία υδραυλική σφύρα βάρους 50 kg είναι περίπου 17,4 kW, η οποία είναι λιγότερη σε σχέση µε την κρουστική αερόσφυρα. Οι υδραυλικές κρουστικές σφύρες όταν χρησιµοποιούνται για πολλές συνεχόµενες ώρες υπερθερµαίνονται

Υδραυλικό µοτέρ

Προσαρµογέας στελέχους

Απορρόφηση κρούσεων

Έµβολο κρούσης

Πίνακας ελέγχου

Υδραυλική σφύρα ανηρτηµένη σε µπούµα

Μηχανή πίεσης ελαίου


και αυτό συνήθως ενοχλεί τους χειριστές. Παρόλα αυτά, λόγω των πολλών πλεονεκτηµάτων που προσφέρουν σε σύγκριση µε τις πνευµατικές, οι υδραυλικές σφύρες χρησιµοποιούνται όλο και περισσότερο.

Τελευταία έχουν αναπτυχθεί ειδικές µονάδες γεώτρησης, εξοπλισµένες µε υδραυλικές σφύρες, τροφοδοσία, τηλεχειρισµό και συλλέκτες σκόνης. Οι µονάδες είναι σχεδιασµένες λαµβάνοντας υπόψη τις ανάγκες της τεχνολογίας διάτρησης, αντί να τοποθετείται όλος ο εξοπλισµός σε έναν κανονικό εκσκαφέα.

2.7.3. Χαρακτηριστικά Πίνακας 10. Χαρακτηριστικά των υδραυλικών κρουστικών σφυρών.

Βάρος

(Kg)

Κατανάλωση λαδιού για την

κρούση (l/min)

Πίεση λαδιού για την

κρούση (bar)

Κατανάλωση λαδιού για περιστροφή

(l/min)

Πίεση λαδιού για την

περιστροφή (bar)

Ταχύτητα διάτρησης

(m/min)

40 50 120 - 150 15 100 1,2 50 50 140 - 180 18 80 1,5

Πίνακας 11. Σωστή ταχύτητα ρευστού για καθαρισµό του διατρήµατος θα επιτευχθεί µε βάση τα ακόλουθα στοιχεία (για πυκνότητα υλικού 2 t/m3 απαιτείται ταχύτητα 10 m/sec).

Υδραυλική σφύρα 50 - 70 kg

Αέρας (l/min στα 6 bar) 1000

Νερό (l/min στα 5,5 bar) 40


Πλεονεκτήµατα: • Χωρίς απώλειες/διαρροές πεπιεσµένου αέρα, • Το επίπεδο θορύβου είναι µειωµένο σε σχέση µε την αερόσφυρα, • ∆υνατότητα αποµακρυσµένου χειρισµού, • Απλή συντήρηση και ανίχνευση λαθών, • Καλύτερη αποδοτικότητα.

Μειονεκτήµατα: • Χρήση εκρηκτικών υλών, που µπορεί να προκαλέσει ιδιαίτερη ζηµία στο πέτρωµα, • Υψηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις: σκόνη, θόρυβος και δονήσεις, • Υψηλές δαπάνες, • Η µορφή των µπλοκ δεν ευνοεί την επιθεώρηση, • Ανάγκη για την συλλογή σκόνης και διαχωρισµού του νερού • Κατανάλωση λαδιού.


2.8. Κρουστική σφύρα, µε κρούση στον πυθµένα


Η κρουστική σφύρα µε παραγωγή της κρούσης στονπυθµένα (down-the-hole DTH) αποτελείται από µιαπεριστρεφόµενη κεφαλή που οδηγεί τα διατρητικάστελέχη (διάµετρος 76 mm και µήκος 1,5 m) και τα οποία συνδέονται στην κορυφή τους µε την κεφαλήµέσω προσαρµογέα διαµέτρου 90 mm, ενώ στην άλλη άκρη τους φέρουν κοπτικό εργαλείο οδόντων(Σχήµα 12). Η λειτουργία της σφύρας είναιπνευµατική, αλλά υπάρχουν επίσης µοντέλα πουλειτουργούν υδραυλικά. Μια κρουστική σφύρα µεπαραγωγή της κρούσης στον πυθµένα, ασκεί µιααθόρυβη και χωρίς δόνηση περιστροφή έξω από τοδιάτρηµα, ενώ η κρούση παράγεται στο κατώτατοσηµείο του. Η κρουστική ενέργεια του εµβόλουµεταφέρεται άµεσα στο κοπτικό άκρο χωρίςοποιαδήποτε ενεργειακή απώλεια στα διατρητικάστελέχη.

Σχήµα 12. Αρχή λειτουργίας της παραγωγής κρούσης στον πυθµένα

Σχήµα 13. Μονάδα κρουστικής σφύρας µε παραγωγή της κρούσης στον πυθµένα.

Σχήµα 14. Κεφαλή DTH. A: σπείρωµα σύνδεσης κεφαλής µε στέλεχος, B: βαλβίδα ελέγχου, C: δαχτυλίδι πίεσης, D: κύλινδρος, E: σωλήνα ελέγχου, F: έµβολο κρούσης, G: σπείρωµα κοπτικού, H: δαχτυλίδι, J: σώµα κοπτικού, K: σπείρωµα σύνδεσης κοπτικού



Η κρουστική σφύρα µε παραγωγή της κρούσης στον πυθµένα χρησιµοποιείται για την όρυξη µεγάλων διαµέτρων διατρηµάτων, τα οποία απαιτούνται για το πέρασµα του σύρµατος συρµατοκοπών. Η σφύρα DTH πλεονεκτεί στην όρυξη διατρηµάτων µεγάλου βάθους, και µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε σκληρά πετρώµατα και για λειτουργία µεγάλης διάρκειας.


Πίνακας 12. Χαρακτηριστικά σφύρας - διαµέτρου 90 mm.

Μέγιστο βάθος διατρήµατος 25 - 30 m

Ταχύτητα διάτρησης (για ενδιάµεσης σκληρότητας πέτρωµα)

10 m/h

Κατανάλωση αέρα έως10 m3/min

Κατανάλωση ενέργειας 40 - 50 kW

Επίπεδα δόνησης 3 m/s2

Επίπεδα θορύβου 80 dB

Πίνακας 13. Χαρακτηριστικά σφύρας διαµέτρου 3,5” – 4” – 5”.

3,5″ 4″ 5″

Μήκος σπειρώµατος (mm) 954 985 1069

Εξωτερική διάµετρος (mm) 83.5 98 120

Βάρος (kg) 27 38 57

∆ιάµετρος κοπτικού (mm) 92-105 110-125 134-152

∆ύναµη τροφοδοσίας (kN) 3-12 5-15 6-17

Πίεση λειτουργίας (bar) 6-25 6-25 6-25

Ταχύτητα περιστροφής (r/min) 30-90 25-80 20-70

Κατανάλωση αέρα σε πίεση 6 – 25 bar (l/s)

46-200 54-255 71-345

Ταχύτητες διάτρησης (mm/min)

(για πέτρωµα θλιπτικής αντοχής 2200 bar)

Πίεση 3,5″ 4″ 5″

10,5 bar 295 310 320

16 bar 520 510 515

20 bar 720 640 640

25 bar 955 800 800



Πλεονεκτήµατα: • Καµία δηµιουργία δόνησης, • Κανένας θόρυβος µετά από 1 m βάθος, • Καµία απόκλιση στα µεγάλου µήκους διατρήµατα, • Χαµηλή αρχική επένδυση κεφαλαίου, • Εύκολη και άµεση µέθοδος για τους ανειδίκευτους εργαζοµένους ή όταν δεν υπάρχει νερό

στην περιοχή και για τις ανώµαλες µάζες πετρωµάτων, • Η ταχύτητα διάτρησης δεν επηρεάζεται από το βάθος του διατρήµατος. Μειονεκτήµατα: • Υψηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις: σκόνη, θόρυβος και δονήσεις, • Χαµηλή αποδοτικότητα σε σχέση µε την ενέργεια, • Η µορφή των µπλοκ δεν ευνοεί την επιθεώρηση.

2.9. Τζετ νερού


Το σύστηµα εκτόξευσης πεπιεσµένου νερού (τζετ) αποτελείται από µια γεννήτρια πίεσης και ένα ακροφύσιο, τοποθετηµένο σε µια ράβδο. Λειτουργεί από ηλεκτρική ή πετρελαιοκίνητη µηχανή (diesel). Οι παράµετροι που πρέπει να λαµβάνονται υπόψη προκειµένου να βελτιστοποιείται η απόδοση του τζετ, είναι : • Η υδραυλική παραγωγή του συστήµατος (πίεση επί την απόδοση ακροφυσίου), • ∆ιάµετρος και διαµόρφωση του ακροφυσίου (µονό ή πολλαπλό), • Το είδος της αντλίας παραγωγής πίεσης (αντλία ενός ή δύο σταδίων), • Η απόσταση από το πέτρωµα, • Τα χαρακτηριστικά του χρησιµοποιούµενου νερού.

2.9.2. Εφαρµογή

Το τζετ νερού χωρίζει το πέτρωµα µέσω της εκτόξευσης νερού σε πολύ υψηλή πίεση, µέχρι 350 MPa. Το πέτρωµα κόβεται όχι από την τριβή, την κρούση ή την απόξεση αλλά µέσω της καταστροφής και της αποσύνδεσης των συστατικών του υλικού.


Η ταχύτητα του νερού είναι 700-800 m/s. Το σύστηµα χρησιµοποιείται περισσότερο σε γρανίτη, ο οποίος λόγω των πετρογραφικών χαρακτηριστικών του, ευνοεί την κοπή µε τζετ νερού. Οι κοπές έχουν µήκος συνήθως από 3,6 m έως 8 m.


Πλεονεκτήµατα: • Μεγάλη ακρίβεια στην κοπή,


• Χαµηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, • ∆υνατότητα εφαρµογής σε υπόγειες εκµεταλλεύσεις γρανίτη.

Μειονεκτήµατα: • Υψηλή αρχική επένδυση κεφαλαίου, • Υψηλό κόστος ενέργειας, • Ανάγκη να εξασφαλιστεί σωστό στήσιµο του συστήµατος, • Απαιτεί µηχανικό στην εγκατάσταση.

Σχήµα 15. Επιφάνεια γρανίτη κοµµένη µε τζετ νερού.

Το σύστηµα αυτό χρησιµοποιείται ειδικότερα στον Καναδά, τη Γαλλία και τη Σαρδηνία όπου είναι δυνατό να ληφθεί καλή παραγωγή µαλακού πετρώµατος. Μπορεί να αποδειχθεί η τεχνολογία του µέλλοντος, ενώ παράλληλα η τεχνολογία τζετ µε νερό και άµµο είναι υπό έρευνα.

21

3 Εξοπλισµός επεξεργασίας

GIUSEPPE GANDOLFI, STEFANO CAROSIO, MASSIMILIANO MARCELLINO

3.1. Επεξεργασία µπλοκ Ο στόχος αυτής της φάσης είναι η επεξεργασία των µπλοκ σε ενδιάµεσα προϊόντα, τα οποία θα χρησιµοποιηθούν για να παραχθούν σε επόµενη φάση τελικά προϊόντα της µορφής και του µεγέθους που ζητούνται από την αγορά.

3.1.1. Είδη διακοσµητικών λίθων

Το είδος του προς επεξεργασία πετρώµατος πρέπει πάντα να λαµβάνεται υπόψη, επειδή καθορίζει τον κύκλο επεξεργασίας, την επιλογή των µηχανηµάτων, την τεχνολογία, το κόστος επεξεργασίας και την εµπορική αξία των προϊόντων.

Για την τεχνική και εµπορική διευκόλυνση, οι διακοσµητικοί λίθοι διαιρούνται γενικά σε δύο οµάδες: των γρανιτών και του µαρµάρου. Εποµένως, κάθε µηχανή ή γραµµή επεξεργασίας στις ακόλουθες παραγράφους θα αναφέρεται σύµφωνα µε το είδος του πετρώµατος (υπό την ευρύτερη έννοια) για το οποίο ισχύει. Κάθε µηχανή ή γραµµή µπορεί να συγκριθεί µόνο µε άλλες αντίστοιχες για την ίδια κατηγορία πετρώµατος.

Η πετρογραφική περιγραφή πρέπει να ακολουθεί συγκεκριµένα πρότυπα, όπως το ιταλικό πρότυπο UNI, και ένα σύνολο δοκιµών τα οποία να πραγµατοποιούνται σύµφωνα µε τις καλά καθορισµένες µεθόδους, όπως εκείνες που καθορίζονται στο πρότυπο prEN 12057.

A) Η κατηγορία σκληρών πετρωµάτων περιλαµβάνει πετρώµατα που χαρακτηρίζονται πετρογραφικά ως πυριγενή (όπως ο γρανίτης και ο βασάλτης), βαθιά πυριγενή (όπως ο πορφυρίτης και ο πηγµατίτης), µεταµορφωµένα (όπως ο γνεύσιος). Τα πετρώµατα αυτά χαρακτηρίζονται επίσης από την ορυκτολογική σύνθεσή τους, η οποία µπορεί γενικά να περιλαµβάνει χαλαζία, άστριους, αµφιβολίτη, πυροξενίτη, γρανάτη και άλλα ορυκτά που έχουν


σκληρότητα Mohs υψηλότερη από 6. Ο πετρογραφικός και ορυκτολογικός προσδιορισµός ενός πετρώµατος είναι εύκολος και αρκετά αποτελεσµατικός αλλά όχι απολύτως αξιόπιστος, δεδοµένου ότι κάποια ιζηµατογενή πετρώµατα που περιλαµβάνουν χαλαζία µπορεί να είναι σκληρότερα στην επεξεργασία. Τα πετρώµατα που προέρχονται από την µεταµόρφωση των ιζηµατογενών πετρωµάτων που περιέχουν πυρίτιο (όπως ο χαλαζίτης) µπορούν επίσης να θεωρηθούν ως σκληρά, ειδικά λόγω της υψηλής φθοράς που προκαλούν στα εργαλεία κοπής.

Μεταξύ των σκληρών πετρωµάτων, εκείνα που περιέχουν τον λιγότερο χαλαζία (όπως ο γάββρος) βρίσκονται χαµηλότερα στην κατάταξη µε βάση την σκληρότητα. Για τέτοια υλικά, οι µέσες τιµές των διαστάσεων του µεγέθους κόκκου των ορυκτών τους µπορούν να δώσουν περισσότερες πληροφορίες για την σκληρότητά τους.

∆εδοµένου ότι η κλασική κλίµακα σκληρότητας (Mohs) δεν ισχύει για τα πετρώµατα αλλά µόνο για τα ορυκτά, τα πετρώµατα συχνά ταξινοµούνται σε µια κλίµακα από 1 έως 6, όπου το 6 δίνεται στο πέτρωµα που είναι δυσκολότερο στην επεξεργασία (π.χ. γρανίτης µε υψηλή περιεκτικότητα σε χαλαζία) και το 1 σε πετρώµατα που είναι λιγότερο δύσκολα (όπως ο γάββρος). Πρόσφατα, αυτή η κλίµακα σκληρότητας για τα πετρώµατα έχει αναπτυχθεί σε επιστηµονικότερη βάση και µπορεί να θεωρηθεί ως το αποτελεσµατικότερο και πιο αξιόπιστο εργαλείο αναφοράς για την ταξινόµηση των σκληρών πετρωµάτων, όσον αφορά στην επεξεργασία.

B) Η κατηγορία των µαλακών πετρωµάτων περιλαµβάνει τα ιζηµατογενή ασβεστιτικά πετρώµατα (όπως ο ασβεστόλιθος, η ασβεστολιθική άργιλος) και τα µεταµορφωµένα ασβεστιτικά πετρώµατα (όπως το µάρµαρο). Ο ασβεστίτης είναι το κύριο ορυκτό σε αυτά τα πετρώµατα, µε σκληρότητα Mohs κοντά στο 3. Μερικά ιζηµατογενή (όχι µεταµορφωµένα) πυριτικά πετρώµατα (όπως ο ψαµµίτης) µπορούν να θεωρηθούν ότι ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, µε κάποια διαφοροποίηση στην φθορά των εργαλείων.

Σε σχέση µε τα σκληρά πετρώµατα, όπου οι άστριοι (βαθµός Mohs 6) και ο χαλαζίας (βαθµός Mohs 7) κυριαρχούν, είναι σαφές ότι η επεξεργασία πραγµατοποιείται σε εξαιρετικά διαφορετική βάση, αν ληφθεί επίσης υπόψη ότι η κλίµακα Mohs δεν είναι γραµµική αλλά λογαριθµική. Το ποσοστό των σκληρών ορυκτών, όπως ο χαλαζίας, στην σύσταση των µαλακών πετρωµάτων επηρεάζει πολύ την ευκολία επεξεργασίας τους.

Γ) Κατά την σχεδίαση µηχανών και διαδικασιών επεξεργασίας, µερικά πετρώµατα που βρίσκονται µεταξύ των δύο ανωτέρω κύριων κατηγοριών πρέπει επίσης να λαµβάνονται υπόψη. Τα υλικά αυτά είναι ο λόγος για την ανάπτυξη µερικών ειδικών τεχνικών επεξεργασίας. Το αποκαλούµενο «πράσινο µάρµαρο» µπορεί να περιληφθεί σε αυτήν την κατηγορία, µαζί µε µερικά είδη πυριτικών σχιστολίθων. Γενικά, οι εγκαταστάσεις για την επεξεργασία τέτοιων ειδών πετρών θα πρέπει να διαθέτουν ειδικές µηχανές.

Για την αξιολόγηση της ευκολίας ή δυσκολίας επεξεργασίας ενός πετρώµατος, πρέπει να αναλύεται η φθορά στα εργαλεία που προκαλεί το πέτρωµα αυτό, προκειµένου να βελτιστοποιηθεί η επιλογή εργαλείων. Αυτή η παράµετρος έχει επίσης µελετηθεί πρόσφατα σε επιστηµονική βάση, ακόµη και αν οι τεχνικές ανάλυσης είναι ακόµα ιδιωτικής έµπνευσης αντί να ακολουθούν συγκεκριµένα πρότυπα. Τα πετρώµατα βέβαια δεν συµµορφώνονται εύκολα σε προκαθορισµένα δεδοµένα, επειδή είναι φυσικά προϊόντα που προέρχονται από φυσικές διαδικασίες που παίρνουν εκατοµµύρια χρόνια για να αναπτυχθούν.

Εξοπλισµός επεξεργασίας 23

3.1.2. Ποιότητα διακοσµητικών λίθων

Η ποιοτική κατάσταση των µπλοκ είναι επίσης ένα θέµα που επηρεάζει την επιλογή της διαδικασίας επεξεργασίας.

Οι ασυνέχειες (ρωγµές) µπορούν να είναι ορατές ή κρυµµένες µέσα στον όγκο του µπλοκ. Όταν το υλικό είναι βαριά ρωγµατωµένο, είναι δύσκολο να παραχθούν εµπορεύσιµα τελικά προϊόντα (σε ικανοποιητικές ποσότητες). Η γραµµή επεξεργασίας µπορεί βέβαια να διαθέτει µέσα που να επιδιορθώνουν τις ρωγµές, όπως ο εξοπλισµός για την συγκόλληση/ενίσχυση των πλακών.

Κοιλότητες, µικρό ή µεγάλο πορώδες είναι επίσης δυνατό να υπάρχουν στο πέτρωµα. Και αυτά τα προβλήµατα µπορούν να διορθωθούν µε τον εξοπλισµό για την συγκόλληση/ενίσχυση των πλακών.

Οι χηµικές αλλοιώσεις, όπως η οξείδωση των εγκλεισµάτων, µπορούν να οδηγήσουν σε µια πτώση της αξίας των υλικών, σε οποιοδήποτε στάδιο: κατά την διάρκεια της αποθήκευσης της πρώτης ύλης, της επεξεργασίας, της αποθήκευσης του τελικού προϊόντος καθώς επίσης και µετά από την χρήση και εγκατάσταση τους.

Γεωµετρία (οµαλότητα επιφανειών, τραχύτητα, ανώµαλο σχήµα). Σύµφωνα µε το επιθυµητό τελικό προϊόν, η διαδικασία επεξεργασίας πρέπει να διαθέτει µέσα για την διόρθωση της γεωµετρίας (ορθογωνισµό) των µπλοκ, όπως η συρµατοκοπή ή τα πριόνια λεπίδων ή δίσκων.

3.1.3. Τελικά ή ενδιάµεσα προϊόντα µε διάφορες γεωµετρίες, σχήµατα

Τα τελικά ή ενδιάµεσα προϊόντα που µπορούν να ληφθούν κατά την διάρκεια ή στο τέλος των διαδικασιών επεξεργασίας συνοψίζονται στον Πίνακα 14, όπου ταξινοµούνται σύµφωνα µε το µέγεθός τους. Γενικά, για µια τέτοια ταξινόµηση, τα ακόλουθα πρότυπα µπορούν να ληφθούν υπόψη: Ιταλικό πρότυπο UNI8458, ευρωπαϊκές προτάσεις προτύπων prEN1467, prEN1468, prEN1469, prEN12057, prEN12058, prEN12059.

Οι πλάκες που είναι τελικά προϊόντα (για το δάπεδο ή την επένδυση τοίχων) είναι γενικά ορθογωνισµένες. Οι πλάκες µπορούν επίσης να είναι και ενδιάµεσα προϊόντα (γενικά όχι ορθογωνισµένες), που θα χρησιµοποιηθούν από τα εργαστήρια (π.χ. µαρµαρογλυφεία) για την κατασκευή άλλων προϊόντων πετρών (π.χ. πάγκους κουζινών). Οι πλάκες κατασκευάζονται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας και προέρχονται από το σχίσιµο των µπλοκ σε τελάρα, συρµατοκοπές, πριόνια γιγαντιαίων δίσκων κ.λ.π. Πριν από την παράδοσή τους σε ένα εργαστήριο, οι πλάκες µπορούν να στιλβωθούν.

Οι πλάκες στενού µήκους (λωρίδες) είναι ενδιάµεσα προϊόντα. Στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας οι λωρίδες κατασκευάζονται µαζικά από µπλοκ που σχίζονται σε πριόνια πολλαπλών δίσκων.

Το σοβατεπί µπορεί να θεωρηθεί ως το τελικό προϊόν των λωρίδων. Η επεξεργασία τους απαιτεί µηχανήµατα για την διαµόρφωση (chamfering) και στίλβωση (polishing) των ακρών (άκρα: πλευρές µε την µικρότερη επιφάνεια).

Τα πλακάκια είναι τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων και βγαίνουν σε τυποποιηµένα µεγέθη. Μπορούν να κατασκευαστούν σε γραµµές επεξεργασίας µαζικής παραγωγής από λωρίδες.


Το µικρό µπλοκ είναι (γενικά) ενδιάµεσο προϊόν που προορίζεται για επεξεργασία σε εργαστήρια (π.χ. µαρµαρογλυφεία). Κατασκευάζεται από µεγαλύτερα µπλοκ σε τελάρα, συρµατοκοπές, πριόνια γιγαντιαίων δίσκων, ή ακόµα και σε πριόνια πολλαπλών δίσκων, ανάλογα µε το µέγεθός του.

Πίνακας 14. Τυπικά προϊόντα της επεξεργασίας.

Προϊόν Μήκος (mm) Πλάτος (mm) Πάχος (mm)

Πλάκα (Slab) 2500 - 3500 1300 -2000 20 - 80

Λεπτή πλάκα 2500 - 3500 1300 -2000 11 - 20

Μη ορθογωνισµένη πλάκα Όπως παραπάνω χωρίς ορθογωνισµό των πλευρών

Ορθογωνισµένη πλάκα Όπως παραπάνω µετά τον ορθογωνισµό των πλευρών

Λωρίδα (Stripe) 1000 - 3500 150 - 650 10-50

Πλακάκι (Tile) 150 - 650 150 - 650 10 - 12

Πολύ λεπτό πλακάκι 150 - 650 150 - 650 < 10

Σοβατεπί 1000 - 3500 50 - 200 8 - 15

Μικρό µπλοκ >> πάχος >> πλάτος = πάχος = πλάτος

∆οµικός λίθος οποιοδήποτε οποιοδήποτε > 80

Οι δοµικοί λίθοι είναι ολοκληρωµένα προϊόντα, που κατασκευάζονται συνήθως από πλάκες ή τα µικρούς µπλοκ, σύµφωνα µε ένα προκαθορισµένο σχέδιο, σε ένα εργαστήριο, ή στο εργαστηριακό τµήµα µεγαλύτερων εγκαταστάσεων παραγωγής. Χαρακτηριστικά δοµικά προϊόντα είναι: πάγκοι κουζινών, πάγκοι λουτρών, στοιχεία επίπλων, αρχιτεκτονικά στοιχεία, ταφόπετρες. Ένα ευρύ φάσµα µηχανών είναι διαθέσιµο από τα εργαστήρια, προκειµένου να δοθεί ουσιαστικά οποιαδήποτε πιθανή µορφή στο προϊόν, όπως: γεφυροπρίονα δίσκου ελεγχόµενα µε υπολογιστή (CNC milling machines), µηχανές για το τελείωµα των πλευρών του περιγράµµατος (contouring machines), µηχανές στίλβωσης, στιλβωτές ακρών, τόρνους, τζετ νερού, µηχανές χάραξης και µηχανές για περιγράµµατα.

∆ιάταξη εγκαταστάσεων. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας, σύµφωνα µε τον σχεδιασµό τους, µπορούν να διαιρεθούν σε λειτουργικές περιοχές. Οι περιοχές αυτές γενικά, βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις µέσα στις εγκαταστάσεις.

∆εν είναι απαραίτητο µια εγκατάσταση επεξεργασίας να περιλαµβάνει όλες τις λειτουργικές περιοχές. Οι µικρές επιχειρήσεις συνήθως περιλαµβάνουν µόνο το εργαστήριο. Αφ’ ετέρου, οι εγκαταστάσεις µπορούν πάντα να προσαρµόζονται, και µπορούν να γίνουν αρκετά σύνθετες λόγω του συνδυασµού πολλών απαιτήσεων παραγωγής. Οι λειτουργικές περιοχές είναι:


Περιοχή σχιστηρίου. Αυτό είναι το πρώτο βήµα της επεξεργασίας, όπου τα µπλοκ µετασχηµατίζονται σε ενδιάµεσα προϊόντα. Οι τυπικές µηχανές που εγκαθίστανται σε αυτήν την περιοχή είναι: τελάρα, τελάρα µε λεπίδες διαµαντιών, πριόνια πολλαπλών δίσκων, πριόνια γιγαντιαίου δίσκου, συρµατοκοπές. Οι βοηθητικές µηχανές για την µετακίνηση των ενδιάµεσων προϊόντων εγκαθίστανται επίσης εδώ (γερανοί, µηχανές εκφόρτωσης λωρίδων, βαγόνια µεταφοράς µπλοκ, ανυψωτικά). Άλλες βοηθητικές µηχανές µπορούν επίσης να εγκατασταθούν εδώ. Για παράδειγµα, στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας µαρµάρου, για την παραγωγή πλακιδίων είναι σύνηθες να υπάρχει µια µικρή µηχανή εγκάρσιας κοπής για να κόβει λωρίδες, προκειµένου να επιταχύνεται η εργασία στα επόµενα βήµατα της επεξεργασίας. Στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας µαρµάρου µπορεί επίσης να εγκατασταθεί µια µηχανή διαίρεσης (sectioning) λωρίδων, προκειµένου να τέµνει στην µέση κάθε λωρίδα παράγοντας δύο πιο λεπτές. Αυτό το βήµα εκτελείται συχνά προκειµένου να αυξηθεί η παραγωγικότητα ή για να µειώσει τον κίνδυνο σπασίµατος των λωρίδων.

Οι µηχανές σχισίµατος λειτουργούν σε παράλληλη διάταξη. Η παραγωγικότητα της περιοχής σχισίµατος µπορεί να εκφραστεί σε τετραγωνικά µέτρα ανά ώρα εργασίας και η απόδοση σε τετραγωνικά µέτρα των λωρίδων/πλακών ανά κυβικό µέτρο ακατέργαστου µπλοκ.

Μια άλλη σηµαντική παράµετρος χρήσιµη για την αξιολόγηση της οικονοµικής απόδοσης της περιοχής σχισίµατος είναι ο αριθµός κυβικών χιλιοστών διαµαντιών που χρησιµοποιήθηκαν ανά τετραγωνικό µέτρο πλάκας που παράγεται. Αυτή η παράµετρος είναι σηµαντική για τις εγκαταστάσεις γρανίτη και λιγότερο για τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας µαρµάρου (όπου η φθορά εργαλείων είναι πολύ µικρότερη) και δεν ισχύει όταν δεν χρησιµοποιούνται εργαλεία διαµαντιών (δηλ. τελάρα για γρανίτη).

Περιοχή παραγωγής τελικών πλακιδίων. Εδώ τα ενδιάµεσα προϊόντα (πλάκες) διαµορφώνονται σε τελικό προϊόν (πλακάκια) µε τη βοήθεια µιας ή περισσότερων γραµµών µαζικής παραγωγής. Ένα ευρύ φάσµα µηχανών εγκαθίσταται εδώ, όπως: µηχανές εξοµάλυνσης επιφάνειας, στίλβωσης, εγκάρσιας κοπής, διαµόρφωσης πλευρών, καθαρισµού, στεγνώµατος, συσκευασίας (αυτόµατα ή χειροκίνητα συστήµατα). Μονάδες ενίσχυσης µε φούρνους στεγνώµατος χρησιµοποιούνται επίσης όταν το υλικό απαιτεί ενίσχυση µε ρητίνη.

Η παραγωγικότητα της γραµµής µπορεί να εκφραστεί σε τετραγωνικά µέτρα ανά ώρα εργασίας, αλλά και η µέση ταχύτητα του συστήµατος µεταφοράς είναι ένας αποτελεσµατικός δείκτης παραγωγικότητας, δεδοµένου ότι όλες οι µηχανές διατάσσονται γενικά σειριακά (η έξοδος κάθε µηχανής είναι η είσοδος για την επόµενη). Η µέση ταχύτητα του συστήµατος µεταφοράς, πολλαπλασιαζόµενη µε το πλάτος των λωρίδων, δίνει την παραγωγικότητα στα τετραγωνικά µέτρα ανά χρονική µονάδα.

Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών. Τα ενδιάµεσα αυτά προϊόντα (πλάκες) µετατρέπονται σε τελικό προϊόν, µε τη βοήθεια µιας ή περισσότερων γραµµών µαζικής παραγωγής. Αντίθετα από τις εγκαταστάσεις πλακιδίων, εδώ οι µηχανές που εγκαθίστανται είναι αρκετά περιορισµένες σε τυπολογία και συνήθως είναι: µηχανή στίλβωσης πλακών, εγκάρσιας κοπής, κοπής πλακών σε λωρίδες (κατά µήκος κοπή). Υπάρχουν επίσης βοηθητικά µηχανήµατα µετακίνησης των πλακών όπως γερανοί και ανυψωτικά. Η παραγωγικότητα της γραµµής µπορεί να εκφραστεί σε τετραγωνικά µέτρα ανά ώρα εργασίας, και επίσης η µέση ταχύτητα του συστήµατος µεταφοράς είναι ένας αποτελεσµατικός δείκτης παραγωγικότητας.

Εργαστήριο. Τα ενδιάµεσα προϊόντα µεταποιούνται σε τελικά προϊόντα στο εργαστήριο που επεξεργάζεται µικρές παρτίδες ή µοναδιαία κοµµάτια, έχοντας στην διάθεση του ένα ευρύ


φάσµα µηχανών. Αυτές οι µηχανές συνήθως απαιτούν πιο ειδικευµένο προσωπικό σε σχέση µε µια γραµµή µαζικής επεξεργασίας ή ένα σχιστήριο. Μάλιστα αυτή η φάση επεξεργασίας συσχετίζεται τις περισσότερες φορές µε την τέχνη παρά µε την µαζική παραγωγή. Η παραγωγικότητα των µηχανών που χρησιµοποιούνται ποικίλει µεταξύ ενός ευρέος φάσµατος τιµών: από την χαµηλή παραγωγικότητα µιας χειρωνακτικής µηχανής µέχρι την υψηλή παραγωγικότητα µια πλήρως αυτοµατοποιηµένης (CNC) µηχανής γεφυροπρίονου.

Όλες οι προαναφερθείσες εγκαταστάσεις πρέπει να εξοπλιστούν µε τις παροχές ενέργειας που συνήθως εγκαθίστανται στις βιοµηχανικές εγκαταστάσεις: ηλεκτρικής ενέργειας, πεπιεσµένου αέρα και βιοµηχανικού νερού. Επιπλέον, πρέπει να υπάρχουν εγκαταστάσεις ανακύκλωσης του νερού εξοπλισµένες µε φίλτρα και συσκευές ελέγχου των πρόσθετων ουσιών (όπως τα κροκιδωτικά) καθώς και της ποιότητας του νερού (όπως µετρητές pH). Προσοχή επίσης πρέπει να δοθεί στα µέτρα για την µείωση της έκθεσης των χειριστών σε θόρυβο, όπως τα ηχοπετάσµατα και οι ηχοµονωµένοι τοίχοι.

Μια επισκόπηση λίγων βασικών διατάξεων, µε έµφαση στις µηχανές που περιλαµβάνονται σε µια εγκατάσταση επεξεργασίας, δίνεται στα Σχήµατα 16-20 και στις ακόλουθες παραγράφους παρέχονται λεπτοµερείς περιγραφές αυτών των µηχανών. Υπάρχουν βέβαια πάρα πολλές πιθανές διατάξεις και συνδυασµοί µηχανών, δεδοµένου ότι ο αριθµός των διαθέσιµων µηχανών στην αγορά είναι πολύ µεγάλος.

Σηµείωση: τα ακόλουθα σχηµατικά διαγράµµατα δίνονται µόνο για λόγους απεικόνισης και εποµένως τα µέτρα για την υγιεινή και την ασφάλεια των εργαζοµένων δεν αναφέρονται.

Η περιοχή αποθήκευσης των µπλοκ, µε γερανό γέφυρας 30.000 kg φαίνεται στο κάτω µέρος του Σχήµατος 16. Η περιοχή σχιστηρίου περιλαµβάνει δύο πριόνια πολλαπλών δίσκων τεσσάρων στηλών (2), εξοπλισµένα µε αυτόµατους εκφορτωτές λωρίδων (1) πληθώρα από βαγόνια µπλοκ (23) και ένας µεταφορέας βαγονιών (22). Στις ανωτέρω εγκαταστάσεις υπάρχει µόνο µία γραµµή επεξεργασίας, που περιλαµβάνει έναν αυτόµατο φορτωτή λωρίδων (24), µηχανή εγκάρσιας κοπής µονού δίσκου (4), µηχανή εξοµάλυνσης-στίλβωσης (6), µηχανή εγκάρσιας κοπής για την κοπή πλακιδίων (8), µηχανή διαµόρφωσης πλευρών (10), µια καθαρισµού και στεγνώµατος (11) και έναν σταθµό χειρωνακτικής συσκευασίας. Η τροφοδοσία από λωρίδες εξασφαλίζεται µε την βοήθεια των πάγκων κυλίνδρων (3-5-7-9).


Σχήµα 16. ∆ιάταξη 1 - Βασικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας γρανίτη, για την µαζική παραγωγή πλακιδίων, µε χαµηλή έως µέση παραγωγή.

Μονάδα καθαρισµού νερού


Σχήµα 17. ∆ιάταξη 2 - Εγκαταστάσεις επεξεργασίας µαρµάρου για την µαζική παραγωγή των πλακιδίων.


Στο Σχήµα 17 φαίνεται η περιοχή του σχιστηρίου των µπλοκ που περιλαµβάνει ένα πριόνι πολλαπλών δίσκων τεσσάρων στηλών (2) µε ένα βαγόνι στήριξης µπλοκ και έναν γερανό για την χειρωνακτική εκφόρτωση των λωρίδων (3). Ο γερανός µεταφέρει τις λωρίδες σε µια µικρή γραµµή επεξεργασίας που περιλαµβάνει µια µηχανή εγκάρσιας κοπής λωρίδων µονού δίσκου (4) και µια µηχανή χωρισµού λωρίδων (6). Από τον πάγκο κυλίνδρων (5) οι λωρίδες φορτώνονται σε κάθετες παλέτες.

Η γραµµή επεξεργασίας αρχίζει µε µια µηχανή εξοµάλυνσης (8), και ακολουθεί ένα σύστηµα χειρωνακτικού στοκαρίσµατος µε φούρνο ξήρανσης. Κατόπιν οι λωρίδες γυαλίζονται (12) και κόβονται σε µέγεθος πλακιδίου από µια µηχανή εγκάρσιας κοπής τριών δίσκων (14). Στο τέλος υπάρχει µηχανή διαµόρφωσης πλευρών (16), µηχανή καθαρισµού και στεγνώµατος (17) και συσκευασία. Η τροφοδοσία λωρίδων εξασφαλίζεται µε τη βοήθεια των πάγκων κυλίνδρων.

Στο Σχήµα 18 η περιοχή του σχισίµατος των µπλοκ περιλαµβάνει δύο τελάρα µε πολλαπλές λεπίδες διαµαντιών (1) και πολλά βαγόνια µεταφοράς µπλοκ (2) και µεταφορέα βαγονιών (3). Η γραµµή επεξεργασίας τροφοδοτείται µε την βοήθεια γερανού (12) που µεταφέρει τις πλάκες στην µηχανή στίλβωσης (9). Το σύστηµα στοκαρίσµατος των πλακών (7-8) ακολουθείται από µια άλλη µηχανή στίλβωσης. Ένας αυτόµατος εκφορτωτής (4) τοποθετεί τις πλάκες σε παλέτες, σε κάθετη θέση. Σε αυτή την διάταξη υπάρχει επίσης και µονάδα καθαρισµού του νερού.

Στο Σχήµα 19 η επεξεργασία των πλακών ξεκινά µε την µηχανή κοπής των πλακών σε λωρίδες (4) και συνεχίζει µε την µηχανή εγκάρσιας κοπής (κατά µήκος κοπή). Η µηχανή στίλβωσης (6) βρίσκεται στην καρδιά της γραµµής, ενώ στις άκρες βρίσκεται το αυτόµατο σύστηµα φόρτωσης και εκφόρτωσης των πλακών (1).

∆ύο χαρακτηριστικές διατάξεις για την επεξεργασία γρανίτη (µία σε ευθεία και µία µε γωνία 180ο) παρουσιάζονται στο Σχήµα 20. Οι εγκατεστηµένες µηχανές είναι παρόµοιες στην λειτουργία και η διαφορετική διάταξη τους γίνεται για την καλύτερη προσαρµογή τους στον χώρο των εγκαταστάσεων. Οι γραµµές επεξεργασίας περιλαµβάνουν έναν αυτόµατο φορτωτή (1), µεταφορικές ταινίες ή µηχανικούς πάγκους κυλίνδρων (2, 4, 6, 9, 11, 12), µια µηχανή εγκάρσιας κοπής µε µονό δίσκο (2), µια µονάδα εξοµάλυνσης επιφάνειας (5), µηχανή στίλβωσης (7), µονάδα στεγνώµατος (8), µηχανή εγκάρσιας κοπής (10), µηχανή διαµόρφωσης πλευρών (13), µονάδα στεγνώµατος (14) και µονάδα καθαρισµού (15).


Σχήµα 18. ∆ιάταξη 3 - Εγκαταστάσεις για την παραγωγή πλακών µαρµάρου.

Μονάδα καθαρισµού

νερού

Υπερυψω

µένος γερανός


Σχήµα 19. ∆ιάταξη 4 – Γραµµή επεξεργασίας πλακών µαρµάρου. Οι πλάκες φορτώνονται και εκφορτώνονται µε αυτόµατο σύστηµα.


Σχήµα 20. ∆ιάταξη 5 – Γραµµή επεξεργασίας για την µαζική παραγωγή πλακιδίων γρανίτη.


3.2. Μεθοδολογία επεξεργασίας

Ανάλογα µε τον τύπο της πρώτης ύλης και των τελικών προϊόντων είναι δυνατό να σχεδιαστούν διάφοροι κύκλοι επεξεργασίας. Πρέπει να ληφθεί υπόψη επίσης ότι ένας κύκλος παραγωγής σχεδιάζεται για συγκεκριµένες συνθήκες ανάλογα µε τις προδιαγραφές των τελικών προϊόντων, τα χαρακτηριστικά γνωρίσµατα ή τους περιορισµούς της πρώτης ύλης.

Κάθε ένας από τους βασικούς κύκλους επεξεργασίας έχει στην πραγµατικότητα δύο εκδόσεις: µια για το γρανίτη (σκληρές πέτρες, όπως αναφέρθηκε προηγουµένως) και µια για το µάρµαρο (µαλακές πέτρες). Σε µερικές περιπτώσεις η επεξεργασία γρανίτη ή µαρµάρου απαιτεί διαφορετικά είδη µηχανών για την ίδια λειτουργία. Στις περισσότερες περιπτώσεις όµως η ίδια µηχανή έχει δύο τύπους, ένα για το γρανίτη και ένα για το µάρµαρο, οι οποίοι είναι συχνά πολύ διαφορετικοί από πολλές απόψεις όπως: η µηχανική δοµή, τα κοπτικά εργαλεία και οι κεφαλές επεξεργασίας, ο έλεγχος της διεργασίας.

Οι βασικοί κύκλοι επεξεργασίας είναι οι ακόλουθοι:

• Κύκλος παραγωγής πλακών (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων).

• Κύκλος παραγωγής πλακών (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο).

• Κύκλος παραγωγής πλακιδίων από πλάκες.

• Κύκλος για µαζική παραγωγή πλακιδίων (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων)

• Κατασκευή δοµικών λίθων (τελικά προϊόντα ή για το εργαστήριο).

Στις ακόλουθες παραγράφους γίνεται µια επισκόπηση των διαφορετικών διαδικασιών σε κάθε κύκλο µε έµφαση στις χρησιµοποιούµενες µηχανές.

3.2.1. Κύκλος παραγωγής πλακών (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων)

Σε αυτό τον κύκλο παράγονται µεγάλες πλάκες, στιλβωµένες και µε τελείωµα στις πλευρές, ως τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων, ξεκινώντας από ένα µπλοκ κανονικού σχήµατος.

Ο κύκλος περιλαµβάνει τις ακόλουθες εργασίες: • Ορθογωνισµός των µπλοκ (όταν απαιτείται ) • Σχίσιµο των µπλοκ (σε πλάκες) • Κοπή πλακών στο επιθυµητό µέγεθος • Στίλβωση • Βοηθητικές εργασίες: µεταφορά Ορθογωνισµός των µπλοκ

Εάν το µπλοκ παρουσιάζει ανώµαλο σχήµα ή ελαττωµατικές επιφάνειες, η προκαταρκτική εργασία του ορθογωνισµού είναι απαραίτητη πριν αυτό κοπεί σε πλάκες του απαιτούµενου πάχους. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια µονής λεπίδας διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου


Σχίσιµο των µπλοκ

Το σχίσιµο των µπλοκ σε πλάκες θεωρείται ως το βασικό σηµείο ολόκληρου του κύκλου της επεξεργασίας. Γενικά τα µπλοκ κόβονται σε πλάκες πάχους 1 έως 8 cm. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Τελάρο, συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος

Οι πλάκες υποβάλλονται σε διαδοχικές κοπές προκειµένου να ληφθεί ένα τελικό προϊόν µε τις επιθυµητές διαστάσεις . Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανές: Μηχανή κοπής σε λωρίδες, µηχανή εγκάρσιας κοπής για πλάκες. Αυτές οι µηχανές µπορούν να εγκατασταθούν στην µηχανή στίλβωσης, ή σαν δύο χωριστές µονάδες, ή σε µια ενιαία µονάδα κοπής.

Στίλβωση

Η στίλβωση είναι η µηχανική επεξεργασία της επιφάνειας (λείανση) που στοχεύει να µειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας των πλακών µέχρι να επιτευχθεί καλή αντανάκλαση του φωτός. Αυτή η διαδικασία είναι θεµελιώδης για την εκµετάλλευση των αισθητικών χαρακτηριστικών ενός υλικού. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανή: Μηχανή στίλβωσης για πλάκες (µε µεταφορική ταινία). Μεταφορά

Οι πλάκες µπορούν να φορτωθούν/να εκφορτωθούν χειρονακτικά ή αυτόµατα µε µηχανικά µέσα. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανές: Γερανοί, αυτόµατος φορτωτής και εκφορτωτής για πλάκες.


Κύκλος παραγωγής πλακών (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων)ΓΡΑΝΙΤΗΣ

Μηχανή κοπής πλακών σε λωρίδες

Μηχανή εγκάρσιας κοπής λωρίδων

Κοπή λωρίδων, εγκάρσια κοπή

(επιθυµητό µέγεθος)

Ορθογωνισµός(όταν χρειάζεται)Συρµατοκοπή Γιγάντιος δίσκος

Τελάρο Συρµατοκοπή

πολλαπλών συρµάτων Γιγάντιος δίσκοςΣχίσιµο µπλοκ

(σε πλάκες)

Μηχανή στίλβωσης Στίλβωση


3.2.2. Κύκλος παραγωγής πλακών (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

Σε αυτό τον κύκλο παράγονται µεγάλες πλάκες, ξεκινώντας από ένα µπλοκ κανονικού σχήµατος, οι οποίες θα υποβληθούν σε τελική επεξεργασία στο εργαστήριο προκειµένου να εξαχθούν τελικά προϊόντα µικροτέρων διαστάσεων ή προϊόντα κατά παραγγελία.

Ο κύκλος περιλαµβάνει τις ακόλουθες εργασίες: • Ορθογωνισµός των µπλοκ (όταν απαιτείται ) • Σχίσιµο των µπλοκ (σε πλάκες) • Στίλβωση (όταν απαιτείται ) • Βοηθητικές εργασίες: µεταφορά Ορθογωνισµός των µπλοκ

Εάν το µπλοκ παρουσιάζει ανώµαλο σχήµα ή ελαττωµατικές επιφάνειες, η προκαταρκτική εργασία του ορθογωνισµού είναι απαραίτητη πριν αυτό κοπεί σε πλάκες του απαιτούµενου πάχους.

Κύκλος παραγωγής πλακών (τελικά προϊόντα για την επένδυση δαπέδων και τοίχων)ΜΑΡΜΑΡΟ

Ορθογωνισµός(όταν χρειάζεται)

Πλαίσιο µονής λεπίδας Γιγάντιος δίσκος

Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων

Γιγάντιος δίσκοςΣχίσιµο µπλοκ

(σε πλάκες)

Μηχανή κοπής πλακών σε λωρίδες

Μηχανή εγκάρσιας κοπής λωρίδων

Κοπή λωρίδων, εγκάρσια κοπή

(επιθυµητό µέγεθος)



Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια µονής λεπίδας διαµαντιών Σχίσιµο των µπλοκ

Το σχίσιµο των µπλοκ σε πλάκες θεωρείται ως το βασικό σηµείο ολόκληρου του κύκλου της επεξεργασίας. Γενικά τα µπλοκ κόβονται σε πλάκες πάχους 1 έως 8 cm. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Τελάρο, συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Στίλβωση

Η στίλβωση είναι η µηχανική επεξεργασία επιφάνειας που στοχεύει να µειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας των πλακών µέχρι να επιτευχθεί καλή αντανάκλαση του φωτός. Αυτή η διαδικασία είναι θεµελιώδης για την εκµετάλλευση των αισθητικών δυνατοτήτων ενός υλικού. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανή: Μηχανή στίλβωσης για πλάκες (µε µεταφορική ταινία). Μεταφορά

Οι πλάκες µπορούν να φορτωθούν/να εκφορτωθούν χειροκίνητα ή αυτόµατα. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανές: Γερανοί, αυτόµατος φορτωτής και εκφορτωτής για πλάκες.

Κύκλος παραγωγής πλακών (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

ΓΡΑΝΙΤΗΣ

Ορθογωνισµός (όταν χρειάζεται)

Συρµατοκοπή Γιγάντιος δίσκος

Τελάρο Συρµατοκοπή

πολλαπλών συρµάτων Γιγάντιος δίσκος

Σχίσιµο µπλοκ

(σε πλάκες)



3.2.3. Κύκλος παραγωγής µικρών µπλοκ (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

Σε αυτό τον κύκλο παράγονται µικρά µπλοκ ξεκινώντας από ένα µπλοκ κανονικού σχήµατος, τα οποία θα υποβληθούν σε τελική επεξεργασία στο εργαστήριο προκειµένου να εξαχθούν τελικά προϊόντα µικροτέρων διαστάσεων ή προϊόντα κατά παραγγελία.

Ο κύκλος περιλαµβάνει τις ακόλουθες εργασίες: • Ορθογωνισµό των µπλοκ (όταν απαιτείται), • Κοπή των µπλοκ (σε µικρότερα µπλοκ), • Στίλβωση (όταν απαιτείται), • Βοηθητικές εργασίες: µεταφορά. Ορθογωνισµός των µπλοκ

Εάν το µπλοκ παρουσιάζει ανώµαλο σχήµα ή ελαττωµατικές επιφάνειες, η προκαταρκτική εργασία του ορθογωνισµού είναι απαραίτητη πριν αυτό κοπεί. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια µονής λεπίδας διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Κοπή των µπλοκ

Η κοπή των µπλοκ γίνεται προκειµένου να παραχθούν τα ενδιάµεσα προϊόντα. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου.

Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων

Κύκλος παραγωγής πλακών (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

ΜΑΡΜΑΡΟ



Γιγάντιος δίσκοςΣχίσιµο µπλοκ

(σε πλάκες)



Στίλβωση

Η στίλβωση είναι η µηχανική επεξεργασία επιφάνειας που στοχεύει να µειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας µέχρι να επιτευχθεί καλή αντανάκλαση του φωτός. Αυτή η διαδικασία είναι θεµελιώδης για την εκµετάλλευση των αισθητικών δυνατοτήτων ενός υλικού. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανή: Μηχανή στίλβωσης για µικρά µπλοκ (χωρίς µεταφορική ταινία). Μεταφορά

Τα µικρά µπλοκ µπορούν να φορτωθούν/να εκφορτωθούν µε γερανούς. Θέση: Περιοχή παραγωγής τελικών πλακών Μηχανές: Γερανοί

Κύκλος παραγωγής µικρών µπλοκ (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

ΓΡΑΝΙΤΗΣ

Ορθογωνισµός(όταν χρειάζεται)Συρµατοκοπή Γιγάντιος δίσκος

Γιγάντιος δίσκος

Κοπή µπλοκ(σε µικρά µπλοκ)


Συρµατοκοπή


3.2.4. Κύκλος παραγωγής πλακιδίων από πλάκες

Σε αυτό τον κύκλο παράγονται πλακίδια ξεκινώντας από ένα µπλοκ κανονικού σχήµατος, κόβοντας λωρίδες από τις πλάκες. Αυτός ο κύκλος δεν είναι κατάλληλος για την µαζική παραγωγή πλακιδίων, αλλά δίνει έναν πρόσθετο βαθµό ευελιξίας σε εγκαταστάσεις παραγωγής πλακών, επιτρέποντας τους και την παραγωγή πλακιδίων.

Για τους γρανίτες, ο κύκλος έχει ως εξής: • Ορθογωνισµός των µπλοκ (όταν απαιτείται), • Κοπή των µπλοκ (σε πλάκες), • Κοπή των πλακών (σε λωρίδες).

Η γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων (πλακίδια) γρανίτη έχει ως εξής: • Μεταφορά και φόρτωση των λωρίδων στην γραµµή επεξεργασίας, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (pre-cut), • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Στίλβωση, • Εγκάρσια κοπή λωρίδων (στο επιθυµητό µέγεθος πλακιδίου) • ∆ιαµόρφωση πλευρών πλακιδίου, • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία. Για τα µάρµαρα, ο κύκλος έχει ως εξής: • Ορθογωνισµός των µπλοκ (όταν απαιτείται),

Κύκλος παραγωγής µικρών µπλοκ (ενδιάµεσα προϊόντα για περαιτέρω επεξεργασία στο εργαστήριο)

ΜΑΡΜΑΡΟ




Κοπή µπλοκ (σε µικρά µπλοκ)


Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων


• Κοπή των µπλοκ (σε πλάκες), • Μεταφορά και φόρτωση των πλακών στην γραµµή κοπής λωρίδων, • Κοπή των πλακών (σε λωρίδες, trimming), • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (pre-cut), • ∆ιαίρεση λωρίδων στην µέση (sectioning), • Μεταφορά και φόρτωση των λωρίδων στην γραµµή επεξεργασίας.

Η γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων (πλακίδια) µαρµάρου έχει ως εξής: • Μεταφορά και φόρτωση των λωρίδων στην γραµµή επεξεργασίας, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (pre-cut), • ∆ιαίρεση λωρίδων στην µέση, • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Στίλβωση, • Εγκάρσια κοπή λωρίδων (στο επιθυµητό µέγεθος πλακιδίου) • ∆ιαµόρφωση πλευρών πλακιδίου, • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία.

Κύκλος παραγωγής πλακιδίων από πλάκες ΓΡΑΝΙΤΗΣ


Προς την γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων

Συρµατοκοπή Γιγάντιος δίσκος

ΤελάροΣυρµατοκοπή

πολλαπλών συρµάτων Γιγάντιος δίσκος

Σχίσιµο µπλοκ

(σε πλάκες)

Μηχανή πολλαπλών δίσκων κοπής

Κοπή πλακών (σε λωρίδες)


Κύκλος παραγωγής πλακιδίων από πλάκες ΜΑΡΜΑΡΟ


Σχίσιµο µπλοκ(σε πλάκες)

Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής

Γερανός

Πλαίσιo πολλαπλών λεπίδων




Κοπή πλακών (σε λωρίδες)

Μηχανή µονού δίσκου κατά µήκους κοπής

Κατά µήκος κοπή λωρίδων

∆ιαίρεση λωρίδων Μηχανή διαίρεσης

µαρµάρου

Προς την γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων


Ορθογωνισµός των µπλοκ

Εάν το µπλοκ παρουσιάζει ανώµαλο σχήµα ή ελαττωµατικές επιφάνειες, η προκαταρκτική εργασία του ορθογωνισµού είναι απαραίτητη πριν αυτό κοπεί. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου. Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια µονής λεπίδας διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Σχίσιµο των µπλοκ

Το σχίσιµο των µπλοκ σε πλάκες θεωρείται ως το βασικό σηµείο ολόκληρου του κύκλου της επεξεργασίας. Γενικά τα µπλοκ κόβονται σε πλάκες πάχους 1 έως 8 cm. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου. Μηχανή για γρανίτες: Τελάρο, συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Κοπή των πλακών σε λωρίδες

Οι πλάκες κόβονται σε λωρίδες. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή κοπής πολλαπλών δίσκων. Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή κοπής πολλαπλών δίσκων. ∆ιαίρεση λωρίδων

Αυτή η εργασία στοχεύει κυρίως στην βελτιστοποίηση της απόδοσης και της παραγωγικότητας ολόκληρης της διαδικασίας επεξεργασίας. Οι πλάκες κόβονται αρχικά στο διπλάσιο πάχος και κατόπιν αφού κοπούν σε λωρίδες, κάθε λωρίδα διαιρείται σε δύο πιο λεπτές, οι οποίες προχωρούν στην γραµµή επεξεργασίας. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου (δευτερεύουσα γραµµή). Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή τοµής για µάρµαρο µε οριζόντιους δίσκους. Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα)

Αυτή η εργασία στοχεύει κυρίως στην βελτιστοποίηση της απόδοσης της γραµµής παραγωγής τελικών προϊόντων. Οι λωρίδες προχωρούν στην γραµµή παραγωγής µετά από την αφαίρεση των ακατέργαστων πλευρών τους και επιπλέον µπορούν να κοπούν σε πολλαπλάσιο µήκος του τελικού τους (υπολογίζοντας και τις απώλειες). Θέση: Περιοχή σχιστηρίου (δευτερεύουσα γραµµή), γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για µάρµαρα: Χειροκίνητη µηχανή µονού δίσκου. Μηχανή για γρανίτες: Αυτόµατη µηχανή µε έναν ή δύο δίσκους. Μεταφορά

Οι πλάκες φορτώνονται/εκφορτώνονται χειρονακτικά ή αυτόµατα (σύγχρονη πρακτική). Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων (πλακών). Μηχάνηµα: Φορτωτής και εκφορτωτής πλακών.


3.2.5. Κύκλος για την µαζική παραγωγή πλακιδίων

Σε αυτό τον κύκλο παράγονται πλακίδια τυποποιηµένου µεγέθους ξεκινώντας από ένα µπλοκ κανονικού ή ακόµα και ανωµάλου σχήµατος. Ακολούθως παρουσιάζονται οι τυπικοί κύκλοι για την παραγωγή λεπτών και πολύ λεπτών πλακιδίων µαρµάρου και γρανίτη καθώς και µερικών άλλων προϊόντων.

Τυπικός κύκλος για πλακίδια µαρµάρου: • Κοπή σε λωρίδες, • Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα), • ∆ιαίρεση (µείωση πάχους), • Μεταφορά και φόρτωση στην γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων, • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Στίλβωση, • Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή), • ∆ιαµόρφωση πλευρών • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία.

Τυπικός κύκλος για πλακίδια µαρµάρου µε στοκάρισµα: • Κοπή σε λωρίδες, • Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα), • ∆ιαίρεση (µείωση πάχους), • Μεταφορά και φόρτωση στην γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων, • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • α) Στέγνωµα, • β) Στοκάρισµα, • γ) Ξήρανση • Στίλβωση, • Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή), • ∆ιαµόρφωση πλευρών • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία.

Τυπικός κύκλος για πλακίδια γρανίτη: • Κοπή σε λωρίδες, • Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα), • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Στίλβωση, • Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή), • ∆ιαµόρφωση πλευρών • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία.


Τυπικός κύκλος για πολύ λεπτά πλακίδια γρανίτη: • Κοπή σε λωρίδες, • Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα), • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Στίλβωση (της µιας πλευράς), • Ανατροπή, • Στίλβωση (της άλλης πλευράς), • ∆ιαίρεση (µείωση πάχους), • Εξοµάλυνση επιφάνειας, • Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή), • ∆ιαµόρφωση πλευρών • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία.

Τυπικός κύκλος για πλακίδια γρανίτη ανώµαλης (τραχιάς) επιφάνειας: • Κοπή σε λωρίδες, • Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής, • Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα), • Επεξεργασία µε φλόγα ή ειδικά εργαλεία σφυρηλάτησης (bush-hammering), • Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή), • ∆ιαµόρφωση πλευρών • Στέγνωµα, • Καθαρισµός, • Συσκευασία. Ορθογωνισµός των µπλοκ

Η εργασία αυτή δεν είναι απαραίτητη σε αυτήν την φάση, µιας και κατά το σχίσιµο του µπλοκ εξοµαλύνονται οι επιφάνειες. Παρά όλα αυτά ο ορθογωνισµός µπορεί να βοηθήσει στην βελτίωση της παραγωγικότητας. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου. Μηχανή για γρανίτες: Συρµατοκοπή, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Μηχανή για µάρµαρα: Πλαίσια µονής λεπίδας διαµαντιών, πριόνι γιγαντιαίου δίσκου. Κοπή των πλακών σε λωρίδες

Οι πλάκες κόβονται αρχικά σε λωρίδες. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή κοπής πολλαπλών δίσκων. Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή κοπής πολλαπλών δίσκων. Μεταφορά και φόρτωση στην δευτερεύουσα γραµµή κοπής Αυτόµατη εκφόρτωση των προϊόντων από τις µηχανές κοπής των µπλοκ σε παλέτες, οι οποίες µεταφέρονται από χειριστές πάνω σε ειδικά καρότσια. Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα)


Αυτή η εργασία στοχεύει κυρίως στην βελτιστοποίηση της απόδοσης της γραµµής παραγωγής τελικών προϊόντων. Οι λωρίδες προχωρούν στην γραµµή παραγωγής µετά από την αφαίρεση των ακατέργαστων πλευρών τους και επιπλέον µπορούν να κοπούν σε πολλαπλάσιο µήκος του τελικού τους (υπολογίζοντας και τις απώλειες). Θέση: Περιοχή σχιστηρίου (δευτερεύουσα γραµµή), γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για γρανίτες: Αυτόµατη µηχανή µε έναν ή δύο δίσκους. Μηχανή για µάρµαρα: Χειροκίνητη µηχανή µονού δίσκου. ∆ιαίρεση λωρίδων µαρµάρου

Αυτή η εργασία στοχεύει κυρίως στην βελτιστοποίηση της απόδοσης και της παραγωγικότητας ολόκληρης της διαδικασίας επεξεργασίας. Οι πλάκες κόβονται αρχικά στο διπλάσιο πάχος και κατόπιν αφού κοπούν σε λωρίδες, κάθε λωρίδα διαιρείται σε δύο πιο λεπτές, οι οποίες προχωρούν στην γραµµή επεξεργασίας. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου (δευτερεύουσα γραµµή). Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή τοµής για µάρµαρο µε οριζόντιους δίσκους. ∆ιαίρεση λωρίδων γρανίτη Αυτή η εργασία στοχεύει κυρίως στην παραγωγή πολύ λεπτών πλακιδίων (8 mm ή λιγότερο). Επίσης µπορεί να βοηθήσει στην βελτιστοποίηση της απόδοσης και της παραγωγικότητας ολόκληρης της διαδικασίας επεξεργασίας. Θέση: Περιοχή σχιστηρίου (δευτερεύουσα γραµµή). Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή τοµής για γρανίτη. Εξοµάλυνση επιφάνειας Αυτή η εργασία έχει σκοπό να ρυθµίσει το πάχος/την λειότητα των λωρίδων σε µια ορισµένη περιοχή, προκειµένου να διορθωθούν τα µικρά λάθη στην µορφή που δηµιουργούνται κατά την κοπή. Η κεφαλή λείανσης πρέπει να τοποθετείται ακριβώς στην σωστή θέση. Η µηχανή πρέπει να είναι αρκετά άκαµπτη και στιβαρή ώστε να απορροφά τα βαριά φορτία χωρίς παραµορφώσεις και χαλάρωµα της θέση της κεφαλής. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή εξοµάλυνσης για γρανίτη. Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή εξοµάλυνσης για µάρµαρο. Στίλβωση Αυτή η εργασία στοχεύει στο να δώσει στην επιφάνεια του προϊόντος την ιδιότητα της ανάκλασης του φωτός. Αυτό το χαρακτηριστικό λαµβάνεται µε τη µείωση της τραχύτητας της επιφάνειας σε µια πολύ µικρή τιµή, συγκρίσιµη µε το µήκος κύµατος του ορατού φωτός. Επιτυγχάνεται µε την σταδιακή λείανση της επιφάνειας από µια σειρά πολλών λειαντικών κεφαλών, που διαθέτουν εργαλεία µε πλέγµα µειούµενου µεγέθους. Το φορτίο που ασκείται από κάθε κεφαλή ρυθµίζεται προσεκτικά προκειµένου να βελτιστοποιηθεί η διαδικασία, και να µπορεί να κινηθεί κατακόρυφα. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή στίλβωσης λωρίδων γρανίτη. Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή στίλβωσης λωρίδων µαρµάρου. Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος Οι λωρίδες κόβονται στις απαραίτητες τυποποιηµένες διαστάσεις πλακιδίων. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή εγκάρσιας κοπής πολλαπλών δίσκων.


Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή εγκάρσιας κοπής πολλαπλών δίσκων. ∆ιαµόρφωση πλευρών Η µηχανή πρώτα ευθυγραµµίζει τις απέναντι πλευρές κάθε πλακιδίου, προκειµένου να ρυθµιστεί το µέγεθος, αφαιρώντας από την αριστερή πλευρά ότι περισσεύει. Κατόπιν, δίνεται στις τέσσερις ανώτερες άκρες κάθε πλακιδίου η επιθυµητή κλίση. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή διαµόρφωσης πλευρών. Μηχανή για µάρµαρα: Μηχανή διαµόρφωσης πλευρών. Στέγνωµα, καθαρισµός Αυτές οι εργασίες είναι απαραίτητες προκειµένου τα προϊόντα να ετοιµαστούν για συσκευασία. Σε ολόκληρη την διαδικασία της επεξεργασίας το νερό χρησιµοποιείται ως λιπαντικό/ψυκτικό υγρό. Ο καθαρισµός εκτελείται γενικά µε την βοήθεια µαλακών περιστρεφόµενων βουρτσών, ενώ το στέγνωµα µε ζεστό/κρύο αέρα. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για µάρµαρα: Μονάδες καθαρισµού, στεγνώµατος. Συσκευασία Τα προϊόντα συσκευάζονται σε τυποποιηµένες συσκευασίες. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για µάρµαρα: Σταθµός χειρωνακτικής - µηχανή αυτόµατης συσκευασίας. Στοκάρισµα

Αυτή η εργασία γίνεται προκειµένου να επισκευαστεί ή/και να ενισχυθεί η επιφάνεια του πλακιδίου µε ρητίνες ή παρόµοιες ουσίες, έτσι ώστε να βελτιωθούν τα αισθητικά ή/και µηχανικά χαρακτηριστικά του προϊόντος. Αυτή η φάση γίνεται ειδικά σε κάποια είδη ασβεστόλιθου. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων. Μηχανή για µάρµαρα: Μονάδα στοκαρίσµατος Επεξεργασία µε φλόγα

Με την εργασία αυτή το πλακίδιο αποκτά ανώµαλη επιφάνεια (τραχιά), και γίνεται κατάλληλο για αντιολισθητικές εφαρµογές (εξωτερικά δάπεδα) ή ειδικές αισθητικές απαιτήσεις (επένδυση τοίχων). Η µηχανή επεξεργασίας µε φλόγα αποτελεί εργαστηριακή µηχανή και όχι µέρος µιας γραµµής µαζικής παραγωγής. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων εργαστηρίου. Μηχανή για γρανίτες: Μηχανή επεξεργασίας µε φλόγα. Σφυρηλάτηση

Με την επεξεργασία αυτή το πλακίδιο αποκτά ανώµαλη επιφάνεια (τραχιά), όπως µε την επεξεργασία µε φλόγα. Η τραχιά επιφάνεια δηµιουργείται µηχανικά από µία κεφαλή µε ειδικό άκρο (bush-hammer). Η µηχανή σφυρηλάτησης αποτελεί µηχανή του εργαστηρίου και όχι µέρος µιας γραµµής µαζικής παραγωγής. Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων εργαστηρίου. Μηχανή για γρανίτες και µάρµαρα: Μηχανή σφυρηλάτησης. Ανατροπή, µεταφορά και άλλες εργασίες


Σύµφωνα µε την διάταξη και τις συγκεκριµένες ανάγκες κάθε εργοστασίου επεξεργασίας µπορούν να εγκατασταθούν µεταφορικές ταινίες, πάγκοι µε περιστρεφόµενες ράβδους κύλισης, ανατροπείς κλπ.

Τυπικός κύκλος παραγωγής πλακιδίων γρανίτη

Μηχανή πολλαπλών δίσκων κοπής Κοπή σε λωρίδες

Αυτόµατη µηχανή µονού ή διπλού δίσκου

Κατά µήκος κοπή λωρίδων (ξάκρισµα)

Εξοµάλυνση επιφανειών

Μηχανή εξοµάλυνσηςγια γρανίτες

Μηχανή στίλβωσης λωρίδων γρανίτη

Μηχανή πολλαπλών δίσκων εγκάρσιας κοπής

Μηχανή διαµόρφωσης πλευρών

Μονάδα καθαρισµού, στεγνώµατος

Σταθµός συσκευασίας

Στίλβωση

Κοπή στο επιθυµητό µέγεθος (εγκάρσια κοπή)

∆ιαµόρφωση πλευρών

Στέγνωµα/καθαρισµός

Συσκευασία


Τυπικός κύκλος παραγωγής πλακιδίων µαρµάρου

Κοπή σε λωρίδες



Στίλβωση





∆ιαίρεση λωρίδων (sectioning)


Χειροκίνητη µηχανή µονού δίσκου

Μηχανή εξοµάλυνσης για µάρµαρα

Μηχανή στίλβωσης λωρίδων µαρµάρου





Μηχανή διαίρεσης οριζόντιων δίσκων


Τυπικός κύκλος παραγωγής πολύ λεπτών πλακιδίων γρανίτη




Στίλβωση της µιας πλευράς






Στίλβωση της δεύτερης πλευράς

Ανατροπή




Μηχανή εξοµάλυνσης για γρανίτες


Μηχανή πολλαπλών δίσκων εγκάρσιας

κοπής




Σύστηµα ανατροπής

Μηχανή εξοµάλυνσης για γρανίτες


Μηχανή διαίρεσης γρανίτη


Τυπικός κύκλος παραγωγής πλακιδίων γρανίτη ανώµαλης (σαγρέ) επιφάνειας



Επεξεργασία για τράχυνση επιφανείας











Μηχανή επεξεργασίας µε φλόγα

Μηχανή επεξεργασίας bush hammering


Τυπικός κύκλος παραγωγής πλακιδίων µαρµάρου




Στίλβωση







Χειροκίνητη µηχανή µονού δίσκου

Μηχανή εξοµάλυνσης για µάρµαρα

Μηχανή στίλβωσης λωρίδων µαρµάρου





Μηχανή διαίρεσης οριζόντιων δίσκων

Στέγνωµα, στοκάρισµα και ξήρανση υλικού πληρώσεως

Μονάδα στοκαρίσµατος


3.2.6. Κατασκευή δοµικών λίθων (Εργαστήριο)

Οι χαρακτηριστικοί κύκλοι για αυτές τις εργασίες δεν είναι χρήσιµο να δοθούν εδώ, λόγω τις µεταβλητότητας των διαδικασιών ανάλογα µε το κάθε προϊόν. Ο εξοπλισµός που συνήθως χρησιµοποιείται είναι: • Γεφυροπρίονα δίσκου ελεγχόµενα µε υπολογιστή, • Εργαλειοµηχανές ελεγχόµενες από υπολογιστή, • Γεφυροπρίονα δίσκου, µηχανές διαµόρφωσης των πλευρών του περιγράµµατος

(contouring machines).

3.3. Πλαίσιο κοπής, µονής λεπίδας διαµαντιών Υλικό: Μάρµαρο Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Ορθογωνισµένα µπλοκ, πλάκες , µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ, δοµικών λίθων


Η µηχανή αποτελείται από ένα µεταλλικό πλαίσιο µε µια λεπίδα, η οποία µπορεί να κινείται παλινδροµικά (Σχήµα 21). Η λεπίδα διαθέτει κοπτικά διαµαντιών, κόβει το µπλοκ κατεβαίνοντας προς τα κάτω µε σταθερό ρυθµό και ψύχεται µε νερό. Η τάνυση στην λεπίδα εφαρµόζεται µε την βοήθεια ενός υδραυλικού, µηχανικού, ή πνευµατικού συστήµατος (το τελευταίο είναι η τρέχουσα πρακτική γιατί είναι γρηγορότερο, καθαρότερο και πιο αξιόπιστο). Ο κίτρινος σωλήνας που φαίνεται στο Σχήµα 21 είναι ο σωλήνας πεπιεσµένου αέρα που συνδέει τις δύο άκρες του συστήµατος τανύσεως της κινητής λεπίδας. Η κατακόρυφη κίνηση της λεπίδας γίνεται είτε από την κάθετη µετατόπιση των φορέων της, είτε από την κάθετη µετατόπιση του φορέα του µπλοκ.

Σχήµα 21. Πλαίσιο κοπής, µονής λεπίδας διαµαντιών.



Αυτό το σύστηµα χρησιµοποιείται µόνο για µάρµαρα και σχετικά µαλακά υλικά. Θεωρείται ως παλαιού τύπου τεχνολογία και θα µπορούσε να αντικατασταθεί από τις συρµατοκοπές µε σύρµατα διαµαντιών.


Τα χαρακτηριστικά που δίνονται στον Πίνακα 15 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανήµατος.

Πίνακας 15. Χαρακτηριστικά πλαισίου κοπής, µονής λεπίδας διαµαντιών.

Μήκος κοπής (mm) 3000-4500 Ύψος κοπής (mm) 2000-2100 Μήκος λεπίδας (mm) 3600-5100 Μήκος παλινδροµικής κίνησης (mm) 420-450 Ταχύτητα περιστροφής (rpm) 100-160 Ταχύτητα καθόδου λεπίδας (ρυθµιζόµενη, m/h)

0,4 -1,4

Κατανάλωση νερού (l/min) 50-100 Ισχύς κυρίου µοτέρ (kW) 18-22 Ισχύς µοτέρ καθόδου (kW) 2,2 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 30 Μήκος µηχανής (mm) 8.000 Πλάτος µηχανής (mm) 1.000 Ύψος µηχανής (mm) 5820 Βάρος µηχανής (t) 4-7


Ο κύριος περιορισµός αυτής της µηχανής είναι ότι µπορεί να κόψει µόνο µάρµαρα και µαλακά υλικά (όχι γρανίτη). Οι µηχανές που θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν εναλλακτικά δίνονται ακολούθως, µαζί µε τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατά τους σε σχέση µε το πλαίσιο µονής λεπίδας. Πριόνι γιγάντιου δίσκου: (+) Κόβει και γρανίτες (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Υψηλότερη παραγωγικότητα (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Περιορισµός στο ύψος (έως 1,7 m) (-) Κοπές µεγαλύτερου φάρδους Συρµατοκοπή διαµαντιών: (+) Κόβει και γρανίτες (+) Υψηλότερη παραγωγικότητα (-) Κοπές µεγαλύτερου φάρδους


(-) Λιγότερη ακρίβεια στην κοπή (-) Υψηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών: (+) υψηλότερη παραγωγικότητα (-) Μεγάλη επένδυση κεφαλαίου Το πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων χρησιµοποιείται για την κοπή πλακών και όχι τον ορθογωνισµό.

3.4. Σταθερή συρµατοκοπή Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Ορθογωνισµένα µπλοκ, πλάκες , µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ, δοµικών λίθων


Αυτή η µηχανή, εκτελεί την ίδια εργασία όπως το πλαίσιο µονής λεπίδας. Αποτελείται από πλαίσιο χάλυβα και δύο περιστρεφόµενα τύµπανα µεγάλων διαµέτρων για την τάνυση του σύρµατος διαµαντιών (Σχήµα 22). Έχει ανοικτή δοµή και το µπλοκ τοποθετείται κατάλληλα κάτω από το σύρµα. Ο µηχανισµός είναι ο ίδιος µε αυτόν που χρησιµοποιείται στα λατοµεία για την εξόρυξη και απαιτεί την ψύξη του µε νερό.

Σχήµα 22. Εγκατάσταση συρµατοκοπής.


Αντίθετα από το πλαίσιο λεπίδας, αυτή η µηχανή είναι κατάλληλη για την κοπή γρανίτη και µαρµάρου.



Τα χαρακτηριστικά που δίνονται στον Πίνακα 16 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανήµατος.

Πίνακας 16. Χαρακτηριστικά σταθερής συρµατοκοπής.

Μήκος κοπής (mm) 3500 4000 - 4500 Ύψος κοπής (mm) 2100 - 2200 2100 - 2200 Μήκος σύρµατος (m) 19 19-21 Ισχύς µοτέρ τυµπάνου (kW) 15 15-22 Ισχύς µοτέρ καθόδου (kW) 2,2 2,2 Ταχύτητα σύρµατος (m/s) 5 - 40 5 - 40 Ταχύτητα καθόδου (ρυθµιζόµενη, m/h) 0,1 - 5 0,1 - 5 ∆ιάµετρος τυµπάνων (mm) 2000 - 2150 2000 - 2150 Κατανάλωση νερού (l/min) 15 - 100 15 - 100 Μήκος µηχανής (mm) 8500 - 9000 8500 - 9500 Πλάτος µηχανής (mm) 1200 3200 Ύψος µηχανής (mm) 5200 5700 Βάρος µηχανής (t) 3 - 4 3 - 4


Η µηχανή χρησιµοποιείται για τον ορθογωνισµό µπλοκ µαρµάρου ή γρανίτη. Οι εναλλακτικές µηχανές και τα πλεονεκτήµατα/µειονεκτήµατα τους έναντι της σταθερής συρµατοκοπής, δίνονται ακολούθως: Πριόνι γιγάντιου δίσκου: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Περιορισµός στο ύψος (έως 1,7 m) Πλαίσιο µονής λεπίδας: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Μικρότερη παραγωγικότητα (-) Μόνο µάρµαρο

3.5. Σταθερή συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ, πλακιδίων, δοµικών λίθων



Είναι µια µηχανή που χρησιµοποιείται για την κοπή πλακών από µπλοκ, αντί για τα τελάρα (Σχήµα 23). Η δοµή της είναι παρόµοια µε αυτήν της συρµατοκοπής µε ένα σύρµα, αλλά διαθέτει πολλά σύρµατα που οδηγούνται από χωριστά και ανεξάρτητα περιστρεφόµενα τύµπανα. Η ταχύτητα των συρµάτων µπορεί να ρυθµιστεί και ολόκληρη η λειτουργία της µηχανής είναι απολύτως αυτοµατοποιηµένη.

Σχήµα 23. Συρµατοκοπή µε 60 σύρµατα.

Πίνακας 17. Χαρακτηριστικά συρµατοκοπής πολλαπλών συρµάτων.

Μέγιστος αριθµός συρµάτων 60 Ελάχιστο-µέγιστο πάχος πλάκας (mm) 21 - 516 Πλάτος µπλοκ(mm) 3500 Ύψος µπλοκ (mm) 2100 Ταχύτητα σύρµατος (m/s) 0 - 40 Μήκος σύρµατος (m) 24,4 - 25,4 ∆ιάµετρος σύρµατος (mm) 8 ∆ιάµετρος τυµπάνου (mm) 2350 Εγκατεστηµένη ισχύς (kW) 55 - 200 Μήκος µηχανής (mm) 11500 - 12000 Πλάτος µηχανής (mm) 2650 Ύψος µηχανής (mm) 5300 Βάρος µηχανής (t) 30



Η µηχανή µπορεί να χρησιµοποιηθεί για να κόψει µπλοκ µαρµάρου και γρανίτη σε πλάκες. Τα χαµηλά επίπεδα δόνησης και θορύβου και η δυνατότητα κοπής µαρµάρου και γρανίτη µε απλή αλλαγή στην διαµόρφωση των συρµάτων καθιστούν αυτήν την µηχανή ιδιαίτερα ανταγωνιστική.


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 17 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανήµατος.


Αυτή η µηχανή είναι ανταγωνιστική για την κοπή πλακών και πρέπει εποµένως να συγκριθεί µε τα πλαίσια πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών (µάρµαρο), τα τελάρα (γρανίτης), το πριόνι γιγαντιαίου δίσκου (µάρµαρο και γρανίτης) και τα πλαίσια µονής λεπίδας (µάρµαρο). Πριόνι γιγάντιου δίσκου: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (+) Πολύ αξιόπιστο (-) Περιορισµός στο ύψος (-) Χαµηλή παραγωγικότητα Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (+) Πολύ αξιόπιστο (-) Μόνο µάρµαρο (-) Χαµηλή παραγωγικότητα Πλαίσιο µονής λεπίδας διαµαντιών: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (+) Πολύ αξιόπιστο (-) Περιορισµός στο ύψος (-) Πολύ χαµηλή παραγωγικότητα Τελάρο: (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Μόνο γρανίτης (-) Πολύ χαµηλή παραγωγικότητα

3.6. Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών Υλικό: Μάρµαρο Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ


Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ, δοµικών λίθων


Το πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών είναι η πιο συνηθισµένη τεχνολογία για το σχίσιµο των µπλοκ (Σχήµα 24). Βασικά αποτελείται από ένα µεγάλο και βαρύ πλαίσιο, τον φορέα των λεπίδων και ένα σύνολο λεπίδων. Η περιστροφή ενός µεγάλου τροχού (Σχήµα 25, 26) µεταφέρει µέσω δύο ράβδων την παλινδροµική κίνηση στον φορέα των λεπίδων ο οποίος κατέρχεται µε σταθερή και ρυθµιζόµενη ταχύτητα (εναλλακτικά µπορεί να ανέρχεται ο φορέας του µπλοκ).


Χρησιµοποιείται για την κοπή πλακών από µπλοκ µαρµάρου και λοιπών µαλακών πετρωµάτων. Η κοπή επιτυγχάνεται από την τριβή των διαµαντιών που περιέχονται στις λεπίδες µε το υλικό, και την παλινδροµική κίνηση των λεπίδων.

Σχήµα 24. Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών.

Σχήµα 25. Πλαίσιο κοπής µπλοκ µαρµάρου 80 λεπίδων.


Σχήµα 26. Πλαίσιο κοπής µπλοκ µαρµάρου 40 λεπίδων.


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 18 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανών.

Πίνακας 18. Χαρακτηριστικά του πλαισίου πολλαπλών λεπίδων διαµαντιών.

Αριθµός λεπίδων πάχους 2cm 30 40 60 70-100 Μήκος λεπίδων (mm) 3400-4000 3400-4000 4200-4300Μήκος κοπής (mm) 2600-3200 2600-3200 3200 3250 Ύψος κοπής (mm) 1800-1900 1800-1900 2000 1800-2000Πλάτος κοπής (mm) 900-1100 1300 1700 1800-2000Μοτέρ τροχού (kW) 55 75 90 110-130 Μοτέρ καθοδικής κίνησης (kW) 3 3 5 7 Μήκος παλινδροµικής κίνησης (mm) 500 500 520 600-800

Ταχύτητα παλινδροµικής κίνησης (rpm) 90-100 90-100 90-100 90-120

Ταχύτητα καθοδικής κίνησης (cm/h) 0-40 0-40 0-40 0-50

∆ιάµετρος τροχού (mm) 2500 2800 3000 3300 Κατανάλωση νερού (l/min ανά λεπίδα) 9-10 9-10 9-10 9-10

Μήκος µηχανής (mm) 13000 13000 13000-15000

13000-15000

Πλάτος µηχανής (mm) 3700 3700 4500 3700-4500Ύψος µηχανής (mm) 3000 3000 4400 3000-5400Βάρος µηχανής (t) 22 25 30 40-50 Τάνυση λεπίδων υδραυλική υδραυλική υδραυλική υδραυλική



Η µηχανή χρησιµοποιείται µόνο για την κοπή πλακών µαρµάρου και πρέπει εποµένως να συγκριθεί µε το πριόνι γιγαντιαίου δίσκου (µάρµαρο και γρανίτης), το πλαίσιο µονής λεπίδας διαµαντιών και µε συρµατοκοπές πολλαπλών συρµάτων. Πριόνι γιγάντιου δίσκου: (+) Κόβει και γρανίτη (+) Χαµηλότερο κόστος εργαλείων (-) Περιορισµός στο ύψος (-) Χαµηλή παραγωγικότητα Πλαίσιο µονής λεπίδας: (+) Κοπές µικρότερου φάρδους (+) Ακρίβεια στην κοπή (+) Χαµηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (+) Πολύ αξιόπιστο (-) Μόνο µάρµαρο (-) Πολύ χαµηλή παραγωγικότητα Συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων: (+) Κόβει και γρανίτη (+) Υψηλή παραγωγικότητα (-) Κοπές µεγαλύτερου φάρδους (-) Λιγότερη ακρίβεια στην κοπή (-) Υψηλότερο κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Λιγότερο αξιόπιστη

3.7. Τελάρο Υλικό: Γρανίτης Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ, δοµικών λίθων


Το τελάρο είναι η πιο συνηθισµένη τεχνολογία για το σχίσιµο των µπλοκ γρανίτη (Σχήµα 27). Βασικά αποτελείται από ένα µεγάλο και βαρύ πλαίσιο, τον φορέα των λεπίδων και ένα σύνολο ατσάλινων λεπίδων. Η περιστροφή ενός µεγάλου τροχού µεταφέρει µέσω δύο ράβδων την παλινδροµική κίνηση στον φορέα των λεπίδων ο οποίος κατέρχεται µε σταθερή και ρυθµιζόµενη ταχύτητα (εναλλακτικά µπορεί να ανέρχεται ο φορέας του µπλοκ).


Στην περίπτωση του γρανίτη, η κοπή επιτυγχάνεται µέσω της τριβής που δηµιουργείται από την συνδυασµένη δράση των λεπίδων χάλυβα και ενός λειαντικού µίγµατος (που αποτελείται από νερό, ασβέστιο και κόκκους). Η µηχανή τροφοδοτείται συνεχώς µε νέο µίγµα από την κορυφή της προκειµένου να ανανεώνονται τα συστατικά του. Με την τρέχουσα τεχνολογία είναι αδύνατο να τοποθετηθούν στα τελάρα λεπίδες διαµαντιών. Ο λόγος είναι ότι η παλινδροµική κίνηση των λεπίδων εµποδίζει τα διαµάντια να δηµιουργήσουν µια σταθερή


βάση (ουρά) στην θέση που έχουν εµφυτευθεί. Αντίθετα, στους δίσκους κοπής µε διαµάντια η κίνηση είναι προς µία κατεύθυνση και έτσι µετά από λίγη ώρα λειτουργίας τα διαµάντια προλαβαίνουν να δηµιουργήσουν ουρά. Επίσης, στις λεπίδες των πλαισίων κοπής που διαθέτουν διαµάντια, το γεγονός ότι κόβουν µάρµαρο ή άλλα µαλακά υλικά επιτρέπει την παλινδροµική κίνηση χωρίς την καταστροφή των διαµαντιών. Πολλές διαφορετικές λύσεις έχουν δοκιµαστεί για να λύσουν αυτό το πρόβληµα, προκειµένου να εφαρµοστούν τα εργαλεία διαµαντιών και στα τελάρα, αλλά καµία από αυτές δεν ήταν απολύτως επιτυχής (µέχρι τώρα).

Σχήµα 27. Τελάρο κοπής µπλοκ γρανίτη.


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 19 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανών.


Αυτή η µηχανή χρησιµοποιείται µόνο για την κοπή πλακών γρανίτη και εποµένως µπορεί να συγκριθεί µε το πριόνι γιγαντιαίου δίσκου και τις πολλαπλές συρµατοκοπές. Πριόνι γιγαντιαίου δίσκου: (+) Υψηλότερη παραγωγικότητα (-) Περιορισµοί στο ύψος (-) Υψηλό κόστος κοπτικών εργαλείων Πολλαπλή συρµατοκοπή: (+) Υψηλότερη παραγωγικότητα (-) Κοπές µεγαλύτερου φάρδους (-) Υψηλό κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Λιγότερο αξιόπιστη


Πίνακας 19. Χαρακτηριστικά τελάρου κοπής µπλοκ γρανίτη.

Γρανίτης

Αριθµός λεπίδων πάχους 2cm 130 140 150 170-230

Μήκος κοπής (mm) 2500-4000 2500-4000 2500-4000 2500-3600

Ύψος κοπής (mm) 2200 2200 2000 - 2200 2100 - 200

Πλάτος κοπής (mm) 3500 - 3800 4200 - 4500 3000 - 4500 4900 - 6400

Μοτέρ τροχού (kW) 55 55 75 90 - 170 Μοτέρ καθοδικής κίνησης (kW) 4 4 5,5 7,5

Μοτέρ τροφοδοσίας λειαντικού µίγµατος (kW) 30 30 37 45-55

Μήκος παλινδροµικής κίνησης (mm) 450-600

Ταχύτητα παλινδροµικής κίνησης (rpm) 75 75 70-80 60 - 75

Ταχύτητα καθοδικής κίνησης (cm/h) 0 - 5 0 - 5 0 - 5 0 - 5

Κατανάλωση νερού (l/day) 3000 3500 3500 4000 Μήκος µηχανής (m) 16 – 17 16 – 17 17,5 – 18,5 17 Πλάτος µηχανής (mm) 5700 - 6000 6400 - 6800 5700 - 7000 5000 - 6000Ύψος µηχανής (mm) 5800 5800 6000 6000 Βάρος µηχανής (t) 70 80 950 100-110

3.8. Πριόνι γιγαντιαίου δίσκου Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακών, µικρών µπλοκ


Αυτό το µηχάνηµα αποτελείται από ένα ισχυρό πλαίσιο και έναν οριζόντιο άξονα, όπου βρίσκεται εγκατεστηµένος ένας δίσκος διαµαντιών µεγάλης διαµέτρου (Σχήµα 28). Ο δίσκος κόβει το µπλοκ που είναι τοποθετηµένο κάτω από το µηχάνηµα σε πλάκες, διαδοχικά, εκτελώντας µία κοπή κάθε φορά. Ο δίσκος του πριονιού µπορεί να κινείται κατακόρυφα επάνω στο πλαίσιο και οριζόντια κατά µήκος του άξονα προκειµένου να πραγµατοποιήσει την κοπή και η ψύξη του γίνεται µε νερό.



Το µηχάνηµα αυτό χρησιµοποιείται για την κοπή γρανίτη και µαρµάρου για την παραγωγή πλακών, από ελαττωµατικά, ανώµαλου σχήµατος ή µικρών διαστάσεων µπλοκ.


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 20 είναι ενδεικτικά των πιθανών δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.

Πίνακας 20. Χαρακτηριστικά του γιγαντιαίου δίσκου κοπής.

Μέγιστη διάµετρος δίσκου (mm) 2000-3500 Μέγιστο βάθος κοπής (mm) 750-1500 Αριθµός δίσκων 1 Μήκος κοπής (mm) 3500 Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 22-55 Ταχύτητα προχώρησης κοπής (mm/min) 0-15 Κατανάλωση νερού (l/min) 120 Μήκος µηχανής (mm) 9400 Πλάτος µηχανής (mm) 6000 Ύψος µηχανής (mm) 5400 Βάρος µηχανής (t) 18

Σχήµα 28. Γιγάντιος δίσκος κοπής.


Αυτή η µηχανή µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή πλακών γρανίτη, µαρµάρου ή και για τον ορθογωνισµό των µπλοκ και πρέπει εποµένως να συγκριθεί µε την πολλαπλή συρµατοκοπή, το πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων και το τελάρο.


Πολλαπλή συρµατοκοπή: (+) Όχι περιορισµοί στο ύψος (+) Υψηλότερη παραγωγικότητα (-) Μεγαλύτερου φάρδους κοπή (-) Λιγότερη ακρίβεια στην κοπή (-) Υψηλό κόστος κοπτικών εργαλείων (-) Λιγότερο αξιόπιστη Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων: (+) Όχι περιορισµοί στο ύψος (-) Μόνο µάρµαρο (-) Χαµηλή παραγωγικότητα (-) Μεγαλύτερου φάρδους κοπή (-) Λιγότερη ακρίβεια στην κοπή (-) Υψηλό κόστος κοπτικών εργαλείων Τελάρο: (+)Όχι περιορισµοί στο ύψος (-) Μόνο µάρµαρο (-) Μεγαλύτερου φάρδους κοπή (-) Λιγότερη ακρίβεια στην κοπή (-) Υψηλό κόστος κοπτικών εργαλείων

3.9. Πριόνι κοπής µπλοκ, πολλαπλών δίσκων Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Μπλοκ Έξοδος: Λωρίδες, µικρά µπλοκ Θέση: Σχιστήριο Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων, δοµικοί λίθοι


Τα µηχανήµατα αυτά χρησιµοποιούνται ειδικά στις διαδικασίες κατασκευής πλακιδίων. Η απόδοση ενός σύγχρονου µηχανήµατος πολλαπλών δίσκων (Σχήµα 29) από την άποψη της παραγωγικότητας και της ακρίβειας δεν µπορεί να συγκριθεί µε καµία άλλη µηχανή παραγωγής πλακών, µε τον περιορισµό στο πλάτος λωρίδας σε περίπου 650 mm (αυτή τη στιγµή). Τα µηχανήµατα περιλαµβάνουν έναν ή περισσότερους κάθετους δίσκους χάλυβα µε εµφυτευµένα διαµάντια στην περιφέρεια τους, και τοποθετούνται σε µια κεφαλή.

Οι κεφαλές µπορούν να κινούνται κατά µήκος µιας οριζόντιας γέφυρας (Σχήµα 32), διαιρώντας το µήκος του µπλοκ σε µια σειρά λωρίδων. Η κατακόρυφη κίνηση εκτελείται συνήθως από την γέφυρα, αλλά σε ορισµένα µοντέλα µπορεί να γίνεται µε το χαµήλωµα των κεφαλών. Για την µετατόπιση των κεφαλών στην επόµενη λωρίδα, είτε κινείται η γέφυρα επάνω σε δύο παράλληλες δοκούς, είτε η γέφυρα µένει σταθερή και κινείται ο φορέας του µπλοκ

Μόλις ολοκληρωθεί η κοπή των λωρίδων µε τους κάθετους δίσκους, ένας ή περισσότεροι οριζόντιοι δίσκοι χρησιµοποιούνται για να κόψουν τις λωρίδες στην βάση τους. Η διάµετρος των κάθετων δίσκων επιλέγεται σε σχέση µε τις διαστάσεις του επιθυµητού τελικού προϊόντος. Η τελευταία εργασία περιλαµβάνει την εκφόρτωση των λωρίδων από την µηχανή, η οποία εκτελείται αυτόµατα µε µηχανικά µέσα που ενσωµατώνονται στην µηχανή, και που ελέγχονται συνολικά από το λογισµικό της.



Τα µηχανήµατα πολλαπλών δίσκων χρησιµοποιούνται για την µαζική παραγωγή τυποποιηµένων προϊόντων (γενικά λωρίδες και πλακάκια). Επιτρέπουν την εκµετάλλευση ελαττωµατικών, ανώµαλων ή µικρών διαστάσεων µπλοκ, τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την παραγωγή πλακών. Η εργασία της κοπής εκτελείται άµεσα στα µπλοκ και δεν απαιτείται ορθογωνισµός. Είναι σηµαντικό να σηµειωθεί ότι υπάρχουν διαφορές στην επεξεργασία µπλοκ µαρµάρου και γρανίτη, που είναι οι εξής: • Το πλήρες βάθος κοπής µιας λωρίδας µαρµάρου µπορεί εύκολα να επιτευχθεί σε ένα

πέρασµα. Αυτό µπορεί να είναι δυνατό και για στον γρανίτη, αλλά απαιτεί ειδικό εξοπλισµό και τεχνολογία .

• Τα πριόνια για γρανίτη είναι συνήθως εξοπλισµένα µε πολλούς δίσκους (µέχρι 100), προκειµένου να εξισορροπηθεί το µεγάλο διάστηµα που απαιτείται για την κοπή κάθε λωρίδας. Αντίθετα, τα πριόνια για µάρµαρο έχουν λίγους δίσκους, συνήθως µέχρι δύο, µε διαφορετικές διαµέτρους.

• Οι λωρίδες γρανίτη κόβονται συνήθως στο απαραίτητο πάχος, ενώ οι λωρίδες µαρµάρου µπορούν να κοπούν σε παχύτερες λωρίδες οι οποίες θα διαιρεθούν σε επόµενο στάδιο (sectioning) στο επιθυµητό πάχος. Ο ίδιος κύκλος µπορεί να εφαρµοστεί και στον γρανίτη, αλλά συνήθως θεωρείται βιώσιµος µόνο για µεγάλες εγκαταστάσεις µε µια παραγωγικότητα 1000 τετραγωνικών µέτρων ανά ηµέρα ή περισσότερο.

Σχήµα 29. (Αριστερά) ∆ίσκοι κοπής για µάρµαρο - (∆εξιά) Σύνολο δίσκων για γρανίτη.

Τα µηχανήµατα πολλαπλών δίσκων κατατάσσονται ανάλογα µε την κατασκευή τους ως εξής: Ελαφρύ µηχάνηµα τεσσάρων κολώνων για µάρµαρο (Σχήµα 30)

Οι κατακόρυφοι δίσκοι είναι τοποθετηµένοι σε έναν φορέα (κεφαλή), που κινείται κατά µήκος της γέφυρας. Η ταχύτητα κοπής είναι περίπου 2 – 4 m/min Η γέφυρα κινείται σε δύο παράλληλους δοκούς, όχι κατά την διάρκεια της κοπής, αλλά µεταξύ δύο διαδοχικών κοπών. Ο οριζόντιος δίσκος µπορεί να κινηθεί κάθετα προκειµένου να προσαρµοσθεί η θέση του στο πλάτος της λωρίδας. Η µηχανή είναι εξοπλισµένη µε ενσωµατωµένο εκφορτωτή λωρίδων. Στο Σχήµα 30 φαίνεται µε το κίτρινο χρώµα ο φορέας µε τις βεντούζες αναρρόφησης, που θα πιάσει την λωρίδα µετά την κοπή. Ένα βαγονέτο µεταφοράς µπλοκ είναι επίσης ενσωµατωµένο στη µηχανή.


Σχήµα 30. Ελαφρύ µηχάνηµα τεσσάρων κολώνων για µάρµαρο.

Μηχάνηµα τεσσάρων κολώνων για γρανίτη (Σχήµα 31) Το σχέδιο είναι παρόµοιο µε το µηχάνηµα για µάρµαρο µόνο που το µέγεθός του είναι µεγαλύτερο και δοµή του πιο ισχυρή. Ό άξονας της κεφαλής αρκετά µεγάλο µήκος για να υποστηρίξει µέχρι (περίπου) 60 δίσκους, και η γέφυρα σχεδιάζεται αναλόγως. Το εύρος της ταχύτητας µετακίνησης της κεφαλής πάνω στην γέφυρα φθάνει σε 15-20 m/min. Ο οριζόντιος δίσκος µπορεί να κινηθεί κάθετα προκειµένου να προσαρµοσθεί η θέση του στο πλάτος της λωρίδας που κόβεται. Η µηχανή είναι εξοπλισµένη µε ενσωµατωµένο εκφορτωτή λωρίδων. Στο Σχήµα 31 φαίνεται µε το κίτρινο χρώµα το σύστηµα εκφόρτωσης µε βεντούζες αναρρόφησης, το οποίο µεταφέρει κάθε λωρίδα µετά από την κοπή. Ένα βαγονέτο µεταφοράς µπλοκ είναι επίσης ενσωµατωµένο στη µηχανή.

Σχήµα 31. Μηχάνηµα τεσσάρων κολώνων για γρανίτη.

Προηγµένη µηχανή γέφυρας, υψηλής παραγωγικότητας για γρανίτη Η φιλοσοφία αυτού του συστήµατος (Σχήµα 32) στοχεύει στην επίτευξη της µέγιστης παραγωγικότητας µε υψηλό επίπεδο ποιότητας προϊόντων, προκειµένου να εκπληρωθεί η ανάγκη της αγοράς για µεγάλη ποσότητα πλακιδίων µαζικής παραγωγής. Η διαδικασία κοπής διεξάγεται από τρεις µονάδες, ενωµένες σε µια ενιαία κατασκευή:


(1) Η µονάδα κατακόρυφης κοπής, η οποία εκτελεί µόνο τις κατακόρυφες κοπές, οι οποίες είναι ο πυρήνας της διαδικασίας. Ο άξονας της κεφαλής µπορεί για να υποστηρίξει µέχρι 80-100 δίσκους. Η γέφυρα για την µετακίνηση της κεφαλής έχει ενισχυθεί από την κίτρινη αψίδα χάλυβα, που παρουσιάζεται στο Σχήµα 32. Ολόκληρη η δοµή είναι σχεδιασµένη για µέγιστη ακαµψία και σταθερότητα.

(2) Η µονάδα που εκτελεί µόνο την οριζόντια κοπή ή και την αφαίρεση του επάνω µέρους του µπλοκ (ανάλογα µε το µοντέλο). Η οριζόντια κοπή εκτελείται µε την βοήθεια ενός ή περισσότερων οριζόντιων δίσκων. Το επάνω µέρος του µπλοκ µπορεί να αφαιρεθεί από ένα ειδικό σύνολο δίσκων εν σειρά που έχουν διαφορετικές διαµέτρους (αυξανόµενες κατά λίγα εκατοστά) . (3) Η άλλη µονάδα περιλαµβάνει µια µικρότερη γέφυρα µε τον εκφορτωτή των λωρίδων.

Το µηχάνηµα περιλαµβάνει επίσης ένα ή δύο βαγονέτα µεταφοράς των µπλοκ, που µπορούν να κινούνται από την µία πλευρά στην άλλη ανεξάρτητα.. Οι τρεις µονάδες κινούνται ανεξάρτητα σε τροχιές. Ο κύκλος λειτουργίας του µηχανήµατος είναι πλήρως προγραµµατίσηµος για την µεγιστοποίηση της παραγωγής. Η κεντρική µονάδα ελέγχου ενοποιεί την ανεξάρτητη λειτουργία των τριών µονάδων.

Σχήµα 32. ∆ύο όψεις ενός µηχανήµατος µε γέφυρα και πολλαπλούς δίσκους κοπής για µπλοκ γρανίτη.


Τα δεδοµένα στους Πίνακες 21, 22 είναι ενδεικτικά των πιθανών δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.


Πίνακας 21. Χαρακτηριστικά των µηχανηµάτων µε «κολώνες», για γρανίτες.

Γρανίτης

Αριθµός δίσκων 14 32-34 50-56 60

Μέγιστη διάµετρος κατακόρυφων δίσκων (mm)

1000 - 1600

1300 - 1700

1300 - 1700

1300 - 1700

Ελάχιστη διάµετρος κατακόρυφων δίσκων (mm)

900

900

900

900

Μέγιστο βάθος κοπής (mm) 610 660 610 610

Συνολικό πλάτος συστήµατος κατακόρυφων δίσκων (mm)

240

580-600

925-1010

1100-1250

∆ιάµετρος οριζόντιου δίσκου (mm) 350 350-400 350-400 400

Βάθος κοπής (mm) 150-600 150-650 150-650 150-650

Μήκος κοπής (mm) 3500 3500 3500 3500

Πλάτος κοπής (mm) 2500 2500-4000 2000-4000 5000-7000

Ύψος κοπής (mm) 2250 2000-2250 2100-2250 2100

Ισχύς µοτέρ κατακόρυφων δίσκων (kW)

90

132

132-160

160-200

Ισχύς µοτέρ οριζόντιου δίσκου (kW) 15 15 15 15

Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW)

118

160

192

230

Ταχύτητα γέφυρας (cm/min) 0 - 25 0 - 25 0 - 25 0 - 25

Ταχύτητα προχώρησης κοπής (m/min)

0 - 18

0 - 18

0 - 18

0 - 18

Κατανάλωση νερού (l/min) 500 1100 Μήκος µηχανής (m) 10 10 10 – 12 11 – 15 Πλάτος µηχανής (mm) 6500 6500 - 8600 7200 - 9200 8000 - 9000Ύψος µηχανής (mm) 5300 5500 - 5700 5500 - 6000 5500 - 6000Βάρος µηχανής (t) 17 18 - 28 25 - 35 30 - 35


Τα µηχανήµατα αυτά χρησιµοποιούνται για την µαζική παραγωγή των πλακιδίων καθώς η παραγωγή πλακών δεν είναι δυνατή. Τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα τους αναφέρονται κυρίως στην επιλογή του σωστού αριθµού δίσκων, του είδους και του µεγέθους µηχανήµατος προκειµένου να ταιριάζουν στο είδος του πετρώµατος, στις προδιαγραφές του προϊόντος παραγωγής και στις απαιτήσεις ποσότητας.


Πίνακας 22. Χαρακτηριστικά των µηχανηµάτων για µάρµαρα

Μάρµαρο

∆ιαστάσεις µπλοκ (m) 3,6 x 2,1 x 2,25 3,6 x 2,1 x 2,25 ∆ιαστάσεις λωρίδων (mm) 460 x 60 610 x 60 Μέγιστη διάµετρος κατακόρυφων δίσκων (mm) 800 - 1300 800 - 1600

∆ιάµετρος οριζόντιου δίσκου (mm) 400 - 500 400 - 500 Χρήσιµο µήκος άξονα (mm) 100 160 Ισχύς µοτέρ κατακόρυφων δίσκων (kW) 90 - 160 90 - 160

Ισχύς µοτέρ οριζόντιου δίσκου (kW) 18 - 22 18 - 22

Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 120 – 190 120 – 190

Ταχύτητα γέφυρας (m/min) 0 - 5 0 - 5

Κατανάλωση νερού (l/min) 50 50 Μήκος µηχανής (mm) 8000 10000 Πλάτος µηχανής (mm) 6300 6500 Ύψος µηχανής (mm) 5000 5500 Βάρος µηχανής (t) 10000 10000

3.10. Μηχάνηµα διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου Υλικό: Μάρµαρο Είσοδος: Λωρίδες Έξοδος: Λωρίδες µικρότερου πάχους Θέση: ∆ευτερεύουσα γραµµή σχιστηρίου Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Αυτή η µηχανή αποτελείται από µια σειρά δίσκων διαµαντιών µε αυξανόµενη διάµετρο. Οι δίσκοι είναι τοποθετηµένοι διαδοχικά και παράλληλα (οι δίσκοι µπορούν να είναι είτε σε οριζόντια είτε σε κατακόρυφη θέση). Οι λωρίδες φορτώνονται σε µια ταινία µεταφοράς που τροφοδοτεί την µηχανή. Υπάρχουν επίσης µονάδες πίεσης που διατηρούν την επαφή µεταξύ της λωρίδας και της µεταφορικής ταινίας.


Η µηχανή χρησιµοποιείται για τον διαχωρισµό λωρίδων ή και άλλων µορφών µαρµάρου και είναι κατάλληλη για την παραγωγή ενός ευρέος φάσµατος προϊόντων, συµπεριλαµβανοµένων των δοµικών λίθων. Λόγω της ευθραυστότητας του µαρµάρου, δεν είναι ενδεδειγµένο να κοπεί άµεσα στο επιθυµητό πάχος στο πλαίσιο λεπίδων. Έτσι η µηχανή διαίρεσης


επεξεργάζεται τις παχιές λωρίδες και παράγει δύο ή περισσότερες λεπτότερες. Μια τέτοια µηχανή παρουσιάζεται στο Σχήµα 33.

Σχήµα 33. Μηχάνηµα διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου (sectioning).


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 23 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.

Πίνακας 23. Χαρακτηριστικά µηχανών διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου.

Αριθµός δίσκων 2 4 4 6 ∆ιάµετρος δίσκων (mm) 350 350 600 - 650 600 - 850Πλάτος λωρίδας (mm) 50 - 200 50 - 200 200 - 460 250 - 620Πάχος (mm) 15 - 53 15 - 53 20 - 80 20 - 110 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 5,2 0 - 5,2 0 - 5 0 - 5 Μήκος µηχανής (mm) 4000 5000 5000 5500 Πλάτος µηχανής (mm) 2400 2400 2400 2400 Ύψος µηχανής (mm) 2200 2200 2200 2300 Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 11 11 18,5 18,5 - 22 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 18,5 36,5 76,5 120,5


Το κύριο πλεονέκτηµα αυτής της µηχανής είναι ότι αν υπάρχει σε εγκαταστάσεις παραγωγής πλακιδίων, η παραγωγικότητα τους σχεδόν διπλασιάζεται. Ένα άλλο πλεονέκτηµα είναι η αύξηση της συνολικής παραγωγής (λιγότερες σπασµένες λωρίδες). Τα µειονεκτήµατα άπτονται στην κατάληψη επιπλέον χώρου από την µηχανή και την πρόσθετη επένδυση.

3.11. Μηχάνηµα διαίρεσης λωρίδων γρανίτη

Υλικό: Γρανίτης Είσοδος: Λωρίδες


Έξοδος: Λωρίδες µικρότερου πάχους Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Η µηχανή (Σχήµα 34) αποτελείται από µια σειρά δίσκων διαµαντιών µε αυξανόµενη διάµετρο. Οι δίσκοι είναι τοποθετηµένοι διαδοχικά και παράλληλα (Σχήµα 35). Οι λωρίδες φορτώνονται σε µια ταινία µεταφοράς που τροφοδοτεί την µηχανή. Υπάρχουν επίσης µονάδες πίεσης που διατηρούν την επαφή µεταξύ της λωρίδας και της µεταφορικής ταινίας. ∆εδοµένου ότι ο γρανίτης είναι πολύ σκληρότερος από το µάρµαρο, απαιτείται µεγαλύτερος αριθµός δίσκων και βαθιές κοπές.


Η µηχανή χρησιµοποιείται για τον διαχωρισµό λωρίδων γρανίτη (ή πλακιδίων) σε δύο λεπτότερες λωρίδες (ή πλακάκια) .

Σχήµα 34. Μηχάνηµα διαίρεσης λωρίδων ή πλακιδίων γρανίτη.

Σχήµα 35. Η διάταξη των δίσκων στο σύστηµα διαχωρισµού.


Τα χαρακτηριστικά στον Πίνακα 24 είναι ενδεικτικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.


Πίνακας 24. Χαρακτηριστικά µηχανών διαίρεσης γρανίτη.

Αριθµός δίσκων 14 ∆ιάµετρος δίσκων (mm) 350 - 900 Πλάτος κοπής (mm) 300 - 610 Πάχος εισόδου (mm) 15-85 Πάχος εξόδου (mm) > 6 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0,5 - 5 Μήκος µηχανής (m) 14 Πλάτος µηχανής (m) 2,8 Ύψος µηχανής (m) 2,4 Βάρος µηχανής (kg) 24000 Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 11 - 15

3.12. Μηχανές εξοµάλυνσης/λείανσης επιφανειών Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Λωρίδες Έξοδος: Λωρίδες Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Η λείανση/εξοµάλυνση των επιφανειών των λωρίδων είναι µια εργασία που εκτελείται πριν από την στίλβωση τους. Σε αυτές τις µηχανές, η λωρίδα τοποθετείται σε µεταφορική ταινία που κινείται κάτω από τις λειαντικές κεφαλές, οι οποίες είναι τοποθετηµένες σε σταθερές υποστηρίξεις. Η περιστρεφόµενες κεφαλές αφαιρούν το επιπλέον υλικό των επιφανειών των λωρίδων µε εργαλεία διαµαντιών, µέχρι αυτές να εξοµαλυνθούν και να ληφθεί ένα ενιαίο πάχος. Οι µηχανές λείανσης βρίσκονται σε σειρά µε τις υπόλοιπες µηχανές επεξεργασίας στην γραµµή παραγωγής και συνεπώς η ταχύτητα της µεταφορικής ταινίας µπορεί να ρυθµιστεί προκειµένου να προσαρµοστεί µε τις ταχύτητες των άλλων µηχανών. Η ρύθµιση µπορεί να γίνεται αυτόµατα στις σύγχρονες µηχανές.

Το Σχήµα 36 απεικονίζει µια µηχανή λείανσης επιφανειών για µάρµαρο. ∆εδοµένου ότι το µάρµαρο είναι µια µαλακή πέτρα (συγκριτικά), η ελαφριά κατασκευή της είναι αρκετή ώστε η θέση των κεφαλών να µένει σταθερή κατά την διάρκεια της λείανσης, που είναι απαραίτητο για να διασφαλιστεί η οµοιοµορφία στο πάχος. Τα λειαντικά εργαλεία αποτελούνται από έναν κυκλικό δίσκο µε κορώνα διαµαντιών. Κάθε εργαλείο έχει µια µικρή κλίση που διαφέρει από την πρώτη έως την τελευταία κεφαλή, η οποία απαιτείται για την άσκηση της απαραίτητης πίεσης στην λωρίδα.

Στο Σχήµα 37 παρουσιάζεται µια µηχανή λείανσης επιφανειών για γρανίτη. ∆εδοµένου ότι ο γρανίτης είναι µια σκληρή πέτρα, η κατασκευή της µηχανής είναι πολύ άκαµπτη, προκειµένου να εξασφαλιστεί ότι η θέση των κεφαλών παραµένει σταθερή κατά την διάρκεια της λείανσης. Η κατασκευή της κεφαλής είναι πολύ διαφορετική σε σύγκριση µε µια µηχανή


για µάρµαρο. Η µηχανή στο Σχήµα 37β έχει λειαντικές κεφαλές σε σχήµα κυλίνδρου, στις οποίες τα διαµάντια είναι τοποθετηµένα σε µορφή έλικας.

Σχήµα 36. Μηχάνηµα εξοµάλυνσης επιφανειών για µάρµαρο.

α β

Σχήµα 37. Μηχάνηµα εξοµάλυνσης επιφανειών για γρανίτη.

Κάθε κύλινδρος υποστηρίζεται από µια βαριά κατασκευή σε µορφή γέφυρας, η οποία κλειδώνεται σε συγκεκριµένη κατακόρυφη θέση µε υδραυλικά φρένα κατά την διάρκεια της λειτουργίας λείανσης. Σε άλλες µηχανές, όχι µόνο η κατακόρυφη θέση αλλά και η γωνία της κεφαλής σε σχέση µε την διεύθυνση κίνησης της λωρίδας µπορεί να ρυθµιστεί. Στο Σχήµα 38 παρουσιάζεται µια µηχανή όπου ο κύλινδρος µπορεί να στραφεί προκειµένου να προσαρµοστεί στο πλάτος της λωρίδας. Αυτό το σύστηµα είναι ιδιαίτερα αποτελεσµατικό όταν το πλάτος του προϊόντος αλλάζει αρκετά συχνά.

Σχήµα 38. Ρύθµιση λειαντικών κυλίνδρων σε σχέση µε το πλάτος του προϊόντος.



Γενικά οι λωρίδες µαρµάρου και γρανίτη υποβάλλονται σε αυτήν την επεξεργασία πριν την στίλβωση προκειµένου να αποκτήσουν ενιαίο πάχος. Υπάρχουν και µοντέλα µε ενσωµατωµένη την λειτουργία της στίλβωσης.


Οι Πίνακες 25, 26 δίνουν ενδεικτικά µερικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.

Πίνακας 25. Χαρακτηριστικά µηχανήµατος εξοµάλυνσης επιφανειών, για µάρµαρο.

Αριθµός κεφαλών 2 - 4 ∆ιάµετρος κεφαλής (mm) 400 - 600 Πλάτος λωρίδων (mm) 300 - 650 Πάχος λωρίδων (mm) < 80 Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 15 - 20 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 10 Κατανάλωση νερού (l/min) ανά κεφαλή 40 Πλάτος µηχανής (m) 1,2 – 1,6 Ύψος µηχανής (m) 3,5 - 5 Βάρος µηχανής (kg) 3.000 - 6.000

Πίνακας 26. Χαρακτηριστικά µηχανήµατος εξοµάλυνσης επιφανειών, για γρανίτη.

Αριθµός κεφαλών 2 - 6 ∆ιάµετρος κεφαλής (mm) 200 - 400 Πλάτος λωρίδων (mm) 300 - 1200 Πάχος λωρίδων (mm) < 80 Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 35 - 50 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 10 Κατανάλωση νερού (l/min) ανά κεφαλή 40 Πλάτος µηχανής (m) 1,2 – 1,6 Ύψος µηχανής (m) 3,5 – 5 Βάρος µηχανής (kg) 8000 - 20000


Το µηχάνηµα εξοµάλυνσης επιφανειών απαιτείται στις σύγχρονες γραµµές επεξεργασίας για παραγωγή πλακιδίων. Υπάρχουν ορισµένα πλεονεκτήµατα όταν η µηχανή εξοµάλυνσης και στίλβωσης βρίσκονται σε ένα µηχάνηµα, υπό τον όρο ότι δεν υπάρχει ανάγκη παραγωγής πολύ εξειδικευµένων προϊόντων. Τα πλεονεκτήµατα έγκεινται στην κοινή µεταφορική ταινία και πλατφόρµα, τα οποία παρέχουν µια καλύτερη ευθυγράµµιση των επιφανειών που υποβάλλονται σε επεξεργασία. Εντούτοις, εάν η κατασκευή δεν είναι ακριβής και άκαµπτη,


οι δονήσεις από την µηχανή λείανσης µπορούν να παρενοχλήσουν την διαδικασία της στίλβωσης. Ακόµα και το νερό της µηχανής εξοµάλυνσης, αν δεν διοχετευτεί κατάλληλα µπορεί να καταστρέψει την στίλβωση. Για αυτόν τον λόγο τα τελευταία στάδια στίλβωσης γίνονται σε ξεχωριστή µηχανή.

3.13. Μηχάνηµα στίλβωσης λωρίδων Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Λωρίδες Έξοδος: Λωρίδες Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Οι µηχανές στίλβωσης για λωρίδες µαρµάρου και γρανίτη (Σχήµα 39) είναι παρόµοιες µε αυτές που χρησιµοποιούνται για την στίλβωση των µεγάλων πλακών, εκτός από το ωφέλιµο µέγιστο πλάτος. Η λωρίδα τοποθετείται σε µια µεταφορική ταινία που κινείται µε µια συγκεκριµένη ταχύτητα κάτω από µια σειρά λειαντικών κεφαλών των οποίων το µέγεθος κόκκου λεπταίνει σταδιακά. Οι κεφάλες είναι τοποθετηµένες κατά τέτοιο τρόπο ώστε µπορούν να κινούνται ανεξάρτητα στην κατακόρυφη διεύθυνση. Η περιστροφή των κεφαλών συνδυάζεται µε την ηλεκτρονική ανάγνωση της επιφάνειας προκειµένου να διατηρείται η πίεση σταθερή σε όλη την διάρκεια της λειτουργίας. Επίσης, η κεφαλή µπορεί να τοποθετηθεί σε σταθερή υποστήριξη, ή όπως είναι η σύγχρονη τάση σε µια κινητή ράβδο, που µπορεί να σαρώνει το πλήρες πλάτος της λωρίδας.

Σχήµα 39. Μηχανή στίλβωσης για λωρίδες.

Εκτός από την διαφορά στην ακαµψία της κατασκευής και των µηχανικών µερών, υπάρχει µια βασική διαφορά µεταξύ των µηχανών στίλβωσης µαρµάρου και γρανίτη, σχετικά µε τις κεφαλές και τα εργαλεία που χρησιµοποιούν. Τα λειαντικά εργαλεία για το µάρµαρο έχουν επίπεδη επιφάνεια και είναι τοποθετηµένα σε έναν δίσκο (Σχήµα 40) και είναι γνωστά ως εργαλεία Frankfurt (το όνοµα αναφέρεται στον τρόπο που τα λειαντικά είναι συνδεµένα µε τον δίσκο). Τα εργαλεία αποτελούνται από ρητίνη (συνήθως) που είναι το συνδετικό υλικό και κάποιο λεπτόκοκκο λειαντικό υλικό. Το πάχος τους µειώνεται µε την χρήση, από την φθορά, και τελικά αντικαθίστανται. Η πίεση λειτουργίας που ασκείται τοπικά στην επιφάνεια της λωρίδας δίνεται από την δύναµη που ασκείται από την κεφαλή διαιρεµένη µε την επιφάνεια του λειαντικού άκρου. Για την στίλβωση µαρµάρου αρκετά χαµηλές τιµές πίεσης είναι επαρκείς.


Η πίεση που απαιτείται για την στίλβωση γρανίτη είναι µεγαλύτερη, και η δύναµη που απαιτείται θα µπορούσε εύκολα να σπάσει την λωρίδα. Ως εκ τούτου, τα εργαλεία κατασκευάζονται µε καµπύλη επιφάνεια προκειµένου να µειωθεί η επιφάνεια επαφής τους µε την λωρίδα και παράλληλα να αυξηθεί η πίεση για την ίδια κάθετη δύναµη. Με την φθορά από την τριβή όµως κάποια στιγµή θα εξαφανιζόταν η καµπύλη και η πίεση επαφής θα µειωνόταν και πάλι. Για αυτόν τον λόγο τα εργαλεία για τον γρανίτη τοποθετούνται σε άκρα που µπορούν ν να ταλαντεύονται αργά ενώ η κεφαλή περιστρέφεται (Σχήµα 41). Κατ' αυτό τον τρόπο η κυρτή µορφή των λειαντικών εργαλείων διατηρείται συνεχώς. Τα εργαλεία αυτά είναι γνωστά σαν “Fickert” (το όνοµα αναφέρεται στον τρόπο που τα εργαλεία συνδέονται στην κεφαλή).

Σχήµα 40. Κεφαλή στίλβωσης για µάρµαρο.

Σχήµα 41. Κεφαλή στίλβωσης γρανίτη

µε κινούµενα άκρα.

Σχήµα 42. Κεφαλή στίλβωσης γρανίτη

µε επίπεδα άκρα σε µορφή δίσκου.

Ιδιαίτερη αναφορά πρέπει να γίνει στα λειαντικά εργαλεία διαµαντιών, που είναι θέµα µελέτης τα τελευταία έτη και η χρήση τους αυξάνεται όλο και περισσότερο. Η εξωτερική µορφή τους είναι παρόµοια µε τα κανονικά λειαντικά εργαλεία για γρανίτη, αλλά αποτελούνται από ένα συνθετικό συνδετικό υλικό και λεπτόκοκκα διαµάντια.



Η µηχανή στίλβωσης είναι απαραίτητη σε οποιαδήποτε γραµµή παραγωγής πλακιδίων. Λαµβάνοντας υπόψη το είδος του πετρώµατος, υπάρχει ένα ευρύ φάσµα τύπων διαθέσιµων µηχανών στην αγορά. Κάθε τύπος έχει τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα του, αλλά ο σηµαντικότερος στόχος είναι να καθοριστεί η µηχανή που είναι καταλληλότερη για συγκεκριµένες απαιτήσεις παραγωγής. Τα πλεονεκτήµατα µιας επιλογής έναντι µιας άλλης συχνά στηρίζονται στην στιβαρότητα των κεφαλών και των άλλων κινητών µερών.

3.13.3. Χαρακτηριστικά Οι Πίνακες 27, 28 δίνουν ενδεικτικά µερικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.

Πίνακας 27. Χαρακτηριστικά µηχανής στίλβωσης λωρίδων µαρµάρου.

Μάρµαρο Αριθµός κεφαλών 4 6 8 10 12 ∆ιάµετρος κεφαλής (mm) 300-750 300-750 300-420 300-420 300-420 Μέγιστο πλάτος λωρίδας (mm) 700-1000 700-1000 700-1000 700-1000 700-1000

Μέγιστο πάχος λωρίδας (mm) 60 60 60 60 60

Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 4,5-11 4,5-11 4,5-9 4,5-9 4,5-9 Συνολική ισχύς (kW) 21-40 30-60 40-77 50-95 58-115 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0-40 0-40 0-40 0-40 0-40

Μήκος µηχανής (mm) 5100-5300 6100-6200 6900-7300 7700-9400 8500-9500Πλάτος µηχανής (mm) 1500-2000 1500-2000 1500-2000 1500-2000 1500-2000Ύψος µηχανής (mm) 2000-2300 2000-2300 2000-2300 2000-2300 2000-2300Βάρος µηχανής (kg) 10 000 12000 14000 16 000 18 000

Πίνακας 28. Χαρακτηριστικά µηχανής στίλβωσης λωρίδων γρανίτη.

Γρανίτης Αριθµός κεφαλών στίλβωσης 8-10 12-14 16-18 20 ∆ιάµετρος κεφαλής (mm) 470 470 470 470 Μέγιστο πλάτος λωρίδας (mm) 300-700 300-700 300-700 300-620 Μέγιστο πάχος λωρίδας (mm) 70-120 70-120 70-120 70 Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 11 11 11 11 Συνολική ισχύς (kW) 95-116 140-180 200-230 230 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min)

0-80 0-80 0-80 0-60

Κατανάλωση νερού (l/min) 200-340 300-470 450-600 680 Μήκος µηχανής (mm) 7500-8100 9600-12000 13000-14000 15000 Πλάτος µηχανής (mm) 2400 2400 2400 2400 Ύψος µηχανής (mm) 2600 2600 2600 2600 Βάρος µηχανής (t) 14-17 21-23 25-27 32


3.14. Μηχανή κοπής σε λωρίδες Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Πλάκες Έξοδος: Λωρίδες Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων, δοµικών λίθων.


Αποτελούνται βασικά από αρκετούς άξονες στήριξης των κοπτικών κεφαλών και µιας πλατφόρµας όπου τοποθετείται η προς κοπή πλάκα (Σχήµα 43). Οι άξονες µπορούν να κινηθούν κάθετα ή/και οριζόντια όσον αφορά την πλάκα. Οι κεφαλές διαθέτουν δίσκους διαµαντιών και χρησιµοποιούνται σε διάφορους αριθµούς και σε κατάλληλη απόσταση η µια από την άλλη.


Αυτές οι µηχανές χρησιµοποιούνται για την κοπή πλακών µαρµάρου και γρανίτη σε ποικίλες διαστάσεις λωρίδων ή µικρότερες πλάκες. Είναι ευπροσάρµοστες µηχανές και µπορούν επίσης να χρησιµοποιηθούν ιδανικά για την παραγωγή µικρών πλακών, κατωφλιών, σκαλοπατιών, πλακιδίων και διαφόρων δοµικών προϊόντων.

Σχήµα 43. Μηχανή κοπής πλακών σε λωρίδες.


Ο Πίνακας 29 παρουσιάζει µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων.



Η συγκεκριµένη µηχανή χρησιµοποιείται για την κοπή λωρίδων (ή άλλων γραµµικών στοιχείων) από πλάκες. Μπορεί να προσφέρει αρκετή ευελιξία σε εργοστάσια παραγωγής πλακών, γιατί επιτρέπει την παραγωγή και πλακιδίων. Πρέπει να παρατηρηθεί, εντούτοις, ότι η παραγωγή πλακών σε εξειδικευµένες εγκαταστάσεις µπορεί να είναι κατά πολύ αποδοτικότερη οικονοµικά.

Πίνακας 29. Χαρακτηριστικά µηχανής κοπής σε λωρίδες.

Πλάτος κοπής (mm) 200 - 1850 Μέγιστο πάχος (mm) 35 – 60 Αριθµός κεφαλών κοπής 3 – 25 Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 4 – 15 Ισχύς µοτέρ µεταφορικής ταινίας (kW) 2,2 Ισχύς µοτέρ κίνησης κεφαλών (kW) 0,5 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 2 – 10 ∆ιάµετρος δίσκων (mm) 300 - 400 Ταχύτητα δίσκων (rpm) 1200 - 3500 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 15 – 35 Κατανάλωση νερού (l/min ανά δίσκο) 10 – 20 Μήκος µηχανής (m) 2 – 7 Πλάτος µηχανής (m) 1,8 – 5 Ύψος µηχανής (m) 1,5 – 2 Βάρος µηχανής (t) 1,8 – 8

3.15. Μηχανή εγκάρσιας κοπής Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Λωρίδες Έξοδος: Πλακάκια Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Οι µηχανές εγκάρσιας κοπής (Σχήµα 44, 46) εκτελούν παράλληλα πολλαπλές κοπές σε µια λωρίδα, προκειµένου να κατασκευαστούν τα πλακάκια. Σε αυτές τις µηχανές, η λωρίδα τοποθετείται σε µια µεταφορική ταινία και κινείται µε µια σταθερή ταχύτητα προς τους δίσκους κοπής. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αυτών των µηχανών: 1. Μηχανές µε σταθερές γέφυρες δίσκων: οι δίσκοι βρίσκονται τοποθετηµένοι σε µια

ακίνητη γέφυρα υποστήριξης κάθετα στην διεύθυνση κίνησης της µεταφορικής ταινίας. Έτσι καθώς η λωρίδα κινείται κάθετα προς τους δίσκους, τεµαχίζεται σε πλακάκια (Σχήµατα 44, 45).


2. Μηχανές µε κινούµενες γέφυρες δίσκων: σε αυτόν τον τύπο οι δίσκοι είναι τοποθετηµένοι σε µια κινητή γέφυρα µε παράλληλη διεύθυνση προς την διεύθυνση κίνησης της µεταφορικής ταινίας. Έτσι όταν η λωρίδα εισέλθει στο µηχάνηµα, η µεταφορική ταινία σταµατάει και η γέφυρα κινείται προς την λωρίδα κόβοντας την (Σχήµατα 46-49).

Σχήµα 44. Μηχανή εγκάρσιας κοπής λωρίδων σταθερής γέφυρας.

Σχήµα 45. Η αρχή λειτουργίας της µηχανής εγκάρσιας κοπής λωρίδων σταθερής γέφυρας.


Οι δύο τύποι µηχανών που περιγράφονται παραπάνω είναι ιδιαίτερα ενδεδειγµένοι όταν απαιτείται υψηλή παραγωγικότητα πλακιδίων µε συγκεκριµένες διαστάσεις. Με την ρύθµιση της απόστασης µεταξύ των δίσκων, διάφορα µεγέθη είναι διαθέσιµα. Η ρύθµιση αυτή είναι µηχανοποιηµένη και ελέγχεται µε υπολογιστή στις αυτόµατες µηχανές, οι οποίες µπορούν να εξοπλιστούν επίσης µε έναν σένσορα θέσης, ώστε να γνωρίζουν την θέση κάθε κεφαλής σε κάθε στιγµή. Το αυτόµατο πρόγραµµα παρέχει µεγάλη ευελιξία και υψηλή ταχύτητα παραγωγής. Μερικά µοντέλα µηχανών που διαθέτουν ανεξάρτητες κεφάλες έχουν την δυνατότητα να αποκλείουν την λειτουργία κάποιων δίσκων για ακόµα πιο ευπροσάρµοστη παραγωγή. Επίσης υπάρχουν µοντέλα µηχανών που διαθέτουν περιστρεφόµενη πλατφόρµα:


µόλις εκτελεστεί η πρώτη εγκάρσια κοπή, είναι δυνατό να περιστραφεί η πλατφόρµα και να εκτελεστεί µια δεύτερη εγκάρσια κοπή, λαµβάνοντας κατά συνέπεια, τεµάχια κοµµένα σε ορθή γωνία. Αυτός ο τύπος µηχανής είναι καταλληλότερος όµως για τις µικρότερες µονάδες ή το εργαστήριο, και όχι για µαζική παραγωγή.

Σχήµα 46. Αυτόµατη µηχανή εγκάρσιας κοπής λωρίδων µε κινητή γέφυρα.

Σχήµα 47. Ο τρόπος λειτουργίας της µηχανής εγκάρσιας κοπής λωρίδων µε κινητή γέφυρα.

Σχήµα 48. Αυτόµατη µηχανή εγκάρσιας κοπής κινητής γέφυρας µε µία κεφαλή.

Σχήµα 49. Μικρή, χειροκίνητη µηχανή κινητής γέφυρας µε 3 κεφαλές.


Σχήµα 50. Μικρή, χειροκίνητη µηχανή εγκάρσιας κοπής κινητής γέφυρας.



Πίνακας 30. Χαρακτηριστικά µηχανής εγκάρσιας κοπής.

Αριθµός δίσκων 1 – 12 ∆ιάµετρος δίσκων (mm) 300 – 600 Ελάχιστη απόσταση µεταξύ δίσκων (mm) 150 Μήκος κοπής (mm) 2500 – 3500 Μέγιστο πλάτος κοπής (mm) 300 – 650 Πάχος κοπής µε το µεγαλύτερο µέγεθος δίσκου (mm) 50-100

Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 4 – 15 Ταχύτητα δίσκων (rpm) 1200 – 3500 Ταχύτητα κοπής (m/min) 0,4 – 12 Κατανάλωση νερού (l/min ανά δίσκο) 10 – 20 Μήκος µηχανής (mm) 2900 – 3700 Πλάτος µηχανής (mm) 2000 Ύψος µηχανής (mm) 1300 Βάρος µηχανής (kg) 1500 – 10000


Και οι δύο τύποι µηχανών (κινητή γέφυρα και σταθερή γέφυρα) είναι αυτόµατες µηχανές κατάλληλες για την µαζική παραγωγή πλακιδίων, αλλά ο δεύτερος τύπος είναι πιο σύγχρονος και αρκετά γρηγορότερος, επειδή λειτουργεί συνεχόµενα (χωρίς σταµάτηµα της µεταφορικής ταινίας) εποµένως η µέση ταχύτητα παραγωγής είναι υψηλότερη. Εντούτοις, το κόστος επένδυσης µπορεί να είναι υψηλότερο και αξίζει αν η ποσότητα που θα παραχθεί είναι αντίστοιχη. Μια µικρή χειρωνακτική µηχανή 2-3 κεφαλών µπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή για µικρές µονάδες που παράγουν µικρές ποσότητες. Μια χειρωνακτική µηχανή µονής κεφαλής είναι καλή ως µηχανή προ-επεξεργασίας σε µια δευτερεύουσα γραµµή κοπής µαρµάρου, µετά από το σχίσιµο των µπλοκ. Η ίδια λειτουργία σε µια σύγχρονη γραµµή για γρανίτη µπορεί να επιτευχθεί καλύτερα από µια αυτόµατη µηχανή ενός ή δύο δίσκων.


3.16. Μηχανή διαµόρφωσης πλευρών Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Πλακάκια Έξοδος: Πλακάκια Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Αυτές οι µηχανές αποτελούνται από δύο ίδια τµήµατα, που συνδέονται από µια πλατφόρµα περιστροφής πλακιδίων (Σχήµα 51). Οι εργασίες διαµόρφωσης των πλευρών των πλακιδίων εκτελούνται στις τέσσερις πλευρές του επεξεργασµένου κεραµιδιού από δύο κεφαλές σε κάθε τµήµα της µηχανής, που είναι τοποθετηµένες αντικριστά και σε γωνία 45° σε σχέση µε το πλακάκι. Αρχικά, οι δύο πλευρές του πλακιδίου υποβάλλονται σε επεξεργασία, το πλακάκι περιστρέφεται κατά 90° στην αυτόµατη πλατφόρµα περιστροφής και έπειτα οι άλλες δύο πλευρές υποβάλλονται σε επεξεργασία. Οι µηχανές αυτές λειτουργούν µε πεπιεσµένο αέρα και κάθε κεφαλή είναι ανεξάρτητη. Τα πλακίδια κινούνται σε µια διπλή µεταφορική ταινία και κρατιούνται στην θέση τους από οριζόντιου και κάθετους οδηγούς. Οι µηχανές αυτές συνήθως συνδυάζονται µε µονάδες ευθυγράµµισης που διαµορφώνουν τις πλευρικές άκρες των πλακιδίων µε την βοήθεια λειαντικών εργαλείων διαµαντιών.

Σχήµα 51. Μηχανή διαµόρφωσης των πλευρών πλακιδίων.


Οι µηχανές διαµόρφωσης πλευρών είναι κατάλληλες για την επεξεργασία µαρµάρου, γρανίτη και παρόµοιων υλικών και για πλακάκια όλων των µεγεθών. Για τον γρανίτη, που έχει µεγαλύτερη σκληρότητα, οι µηχανές είναι γενικά εξοπλισµένες µε 4+4 κεφαλές (οι πρώτες δύο για µια αρχική επεξεργασία, οι άλλες για το τελείωµα).




Πίνακας 31. Χαρακτηριστικά µηχανών διαµόρφωσης πλευρών πλακιδίων.

Κεφαλές διαµόρφωσης πλευρών 2+2 2+2 4+4 Μονάδες ευθυγράµµισης 1+1 2+2 2+2 Μέγιστο πλάτος πλακιδίου (mm) 610-920 610-920 610 Ελάχιστο πλάτος πλακιδίου (mm) 150 150 150 Μέγιστο πάχος πλακιδίου (mm) 30 30 30 Ισχύς µονάδος διαµόρφωσης (kW) 1,1 1,1 1,1 Ισχύς µονάδος ευθυγράµµισης (kW) 3 3 3 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 16 21 26 Κατανάλωση νερού (l/min) 60 70 80 Μήκος µηχανής (mm) 6500-10000 6500-10000 6500-10000 Πλάτος µηχανής (mm) 1200-2200 1200-2200 1200-2200 Ύψος µηχανής (mm) 1300-1800 1300-1800 1300-1800 Βάρος µηχανής (kg) 8000 8000 8500


Η µηχανή αυτή χρησιµοποιείται στην γραµµή µαζικής παραγωγής τελικών προϊόντων για να δώσει το τελικό µέγεθος στα πλακίδια (µήκος και πλάτος).

3.17. Μηχανή στίλβωσης για πλάκες

Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Πλάκες Έξοδος: Πλάκες Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων


Η µηχανή αποτελείται από ένα πλαίσιο χάλυβα και µια ή περισσότερες κινούµενες διατάξεις, όπου εγκαθίσταται µια σειρά κεφαλών στίλβωσης (Σχήµατα 52, 53). Η πλάκα τοποθετείται στην µεταφορική ταινία, η οποία κινείται κάτω από τις κεφαλές. Προκειµένου να καλυφθεί πλήρως η επιφάνεια της πλάκας, η διάταξη µε τις κεφαλές µετακινείται µε την βοήθεια δύο ηλεκτρικών µηχανών πάνω σε δύο κάθετου άξονες. Η µηχανή ελέγχεται από υπολογιστή, µε τον οποίο είναι δυνατός ο έλεγχος της ποιότητας της επιφάνειας και ο αποκλεισµός από περαιτέρω επεξεργασία οποιασδήποτε ελαττωµατικής πλάκας. Πολλά µοντέλα ενσωµατώνουν την λειτουργία εξοµάλυνσης, που χρησιµοποιείται για την αφαίρεση υλικού από την επιφάνεια προκειµένου να υπάρξει οµοιογένεια στο πάχος όλης της πλάκας. Η


τροφοδοσία µε πλάκες είναι συνεχής µε την βοήθεια της µεταφορικής ταινίας επιτρέποντας κατά συνέπεια µεγάλη παραγωγικότητα. Η δοµή των µηχανών για την επεξεργασία του µαρµάρου ή του γρανίτη είναι παρόµοια: οι περισσότερες διαφορές βρίσκονται στις ιδιότητες των λειαντικών κεφαλών, που περιγράφονται στην παράγραφο 3.13.


Η συγκεκριµένη µηχανή στίλβωσης µε µεταφορική ταινία είναι κατάλληλη και για τις πλάκες µαρµάρου και γρανίτη. ∆εδοµένου επίσης ότι οι σύγχρονες γραµµές παραγωγής είναι ελεγχόµενες µε υπολογιστή, αυτές οι µηχανές είναι ιδανικές για µαζική παραγωγή.

Σχήµα 52. Μηχανή στίλβωσης πλακών µε µία σειρά κεφαλών.

Σχήµα 53. Μηχανή στίλβωσης πλακών µε δύο σειρές κεφαλών.


Οι Πίνακες 32, 33 παρουσιάζουν µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους µηχανηµάτων για µάρµαρο και γρανίτη αντίστοιχα..


Πίνακας 32. Χαρακτηριστικά της µηχανής στίλβωσης πλακών µαρµάρου.

Μάρµαρο Αριθµός κεφαλών 4 - 6 8 - 10 12 - 14 16 - 18 ∆ιάµετρος κεφαλών (mm) 470 - 520 470 - 520 470 - 520 470 - 520 Μέγιστο πλάτος πλάκας (mm) 2100 2100 2100 2100

Μέγιστο πάχος πλάκας (mm) 100 100 100 100

Ισχύς µοτέρ κεφαλών (kW) 11 11 11 - 15 11 - 15 Ισχύς µοτέρ κίνησης διάταξης κεφαλών (kW) 2,2 - 3 2,2 - 3 2,2 - 3 2,2 - 3

Συνολική ισχύς (kW) 50 - 71 92 - 114 136 - 158 180 - 200 Ταχύτητα διάταξης κεφαλών (m/min) 0 - 50 0 - 50 0 - 50 0 - 50

Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 3,5 0 - 3,5 0 - 3,5 0 - 3,5

Κατανάλωση νερού (l/min) 80 - 120 160 - 200 240 - 280 320 - 360 Μήκος µηχανής (m) 5600-6900 8000 - 9100 10200-11300 12400-13500 Πλάτος µηχανής (m) 3000 3000 3000 3000 Ύψος µηχανής (m) 2300-2850 2300-2850 2300 - 2850 2300 - 2850 Βάρος µηχανής (t) 10-12 14-16 18 - 20 22 - 24

Πίνακας 33. Χαρακτηριστικά της µηχανής στίλβωσης πλακών γρανίτη.

Γρανίτης Αριθµός κεφαλών στίλβωσης 8-10 12-14 16-18 20-22 ∆ιάµετρος κεφαλών (mm) 470 470 470 470 Μέγιστο πλάτος πλάκας (mm) 2100 2100 2100 1200 Μέγιστο πάχος πλάκας (mm) 120 120 120 100 Ισχύς µοτέρ κεφαλών (kW) 15 15 15 15 Ισχύς µοτέρ κίνησης διάταξης κεφαλών (kW)

2,2 2,2 2,2 2,2

Συνολική ισχύς (kW) 130-160 190-220 250-280 310-340 Ταχύτητα διάταξης κεφαλών (m/min)

0-50 0-50 0-50 0-50

Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min)

0-2,3 0-2,3 0-2,3 0-8

Κατανάλωση νερού (l/min) 200-340 300-470 400-600 500-550 Μήκος µηχανής (mm) 7000-8000 9000-10000 11000-12000 14000-15300Πλάτος µηχανής (mm) 3200 3200 3200 2300 Ύψος µηχανής (mm) 2800 2800 2800 2200 Βάρος µηχανής (t) 22-26 24-30 26-34 28-38



Αυτό το είδος µηχανών διαθέτει µεταφορική ταινία εποµένως είναι κατάλληλο για την µαζική παραγωγή πλακών και λωρίδων, µε άριστη παραγωγικότητα και σταθερή υψηλή ποιότητα. Υπάρχουν όµως περιορισµοί όσον αφορά στο ύψος και την µάζα της πλάκας. Προκειµένου να στιλβωθούν πολύ παχιές και βαριές πλάκες, ή τα µικρά µπλοκ, µπορεί να είναι καλύτερο να επιλεγεί µια µηχανή χωρίς µεταφορική ταινία, µε ένα ή περισσότερες κεφαλές στίλβωσης εγκατεστηµένες σε ένα κινητό βραχίονα ή µια γέφυρα. Εντούτοις, η παραγωγικότητα τέτοιων µηχανών µπορεί να µην φθάσει στο ίδιο επίπεδο µιας µηχανής µε µεταφορική ταινία.

3.18. Μηχανές εφαρµογής ρητινών, µηχανές επικονίασης Υλικό: Μάρµαρο, Είσοδος: Πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Έξοδος: Πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακών, πλακιδίων, δοµικών λίθων


Τα χρωµατιστά µάρµαρα υψηλής ποιότητας είναι µερικές φορές εύθραυστα ή/και ρωγµατωµένα. Προκειµένου να αποκτήσουν αρκετή ανθεκτικότητα για στίλβωση χωρίς σπάσιµο, οι πλάκες εµβαπτίζονται σε εποξική ρητίνη. Για τον σκοπό αυτό έχουν αναπτυχθεί ειδικά, συγκεκριµένες αυτόµατες µηχανές που λειτουργούν ως εξής: Πριν από την επεξεργασία της πλάκας, το νερό και η υγρασία που είναι εγκλωβισµένα στις ρωγµές και τις κοιλότητες αποβάλλονται µε ξήρανση της σε στεγνωτήρες που λειτουργούν µε συστήµατα καυτού αέρα, υπέρυθρης ακτινοβολίας ή µικροκύµατα. Αυτό γίνεται γιατί η παρουσία νερού δεν θα επέτρεπε την διείσδυση της ρητίνης στις κοιλότητες και θα δυσκόλευε την συγκολλητική διαδικασία. Η επάλειψη της ρητίνης εκτελείται γενικά στην µια πλευρά της πλάκας αλλά µερικές φορές εκτελείται και στην άλλη πλευρά. Σε αυτήν την περίπτωση συνοδεύεται και από την εφαρµογή ενισχυτικού πλέγµατος για την µεγαλύτερη αύξηση της ακαµψίας. Μετά την εφαρµογή των ρητινών, οι πλάκες εισάγονται σε φούρνο πολυµερισµού καυτού αέρα προκειµένου η διαδικασία να ολοκληρωθεί.

Οι µηχανές επικονίασης (Σχήµα 54) χρησιµοποιούνται για να καλύψουν τις κοιλότητες, τα κενά και τις ρωγµές των πλακών µε διάφορα ασβεστοκονιάµατα κατάλληλου χρώµατος (συµβατού µε την προς επεξεργασία πλάκα). Η πλάκα τοποθετείται σε µια µεταφορική ταινία που κινείται κάτω από την κεφαλή στοκαρίσµατος. Ένας ηλεκτρικός ανεµιστήρας αφαιρεί το νερό από τα κενά πριν από την πλήρωση και έπειτα η πλάκα περνά κάτω από την κεφαλή. Στο τέλος της µηχανής, υπάρχουν ειδικές συσκευές για τον καθαρισµό και των δύο πλευρών της πλάκας.


Η διαδικασία εφαρµογής ρητίνης πραγµατοποιείται συνήθως στα χρωµατιστά µάρµαρα, τα οποία χαρακτηρίζονται από έναν υψηλό βαθµό φυσικών ελαττωµάτων και ευθριπτότητας. Η διαδικασία πρέπει να εφαρµοστεί πριν της εργασίες στίλβωσης. Ο τραβερτίνης είναι το πιο συνηθισµένο υλικό που υποβάλλεται σε επεξεργασία επικονίασης.


Σχήµα 54. Μηχανή πληρώσεως κενών/επικονίασης.


Πίνακας 34. Χαρακτηριστικά µηχανή πληρώσεως κενών/επικονίασης.

Πλακάκια Πλάκες

Μέγιστο πλάτος (mm) 650 2000-2500 Μέγιστο πάχος (mm) 100 100 Μέγιστη ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 3 - 10 2 - 8

Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 3,5 0 -3,5

Μονάδες επικονίασης Χειρωνακτικοί/αυτόµατοι Αριθµός µονάδων επικονίασης 1 - 3

Είδος στοιχείων θέρµανσης για την ξήρανση πριν και µετά την επικονίαση

Λαµπτήρες υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας, αντιστάσεις υπέρυθρης ακτινοβολίας, καυστήρες

φυσικού αερίου, καυστήρες υγρού αερίου, ανεµιστήρες καυτού αέρα

Ισχύς ξήρανσης (kW) 20 - 50 30 - 200 Συνολική ισχύς (kW) 50 - 71 92 - 114 Μήκος µηχανής (m) 5 - 10 5 - 10 Πλάτος µηχανής (m) 3 - 5 3 - 5 Ύψος µηχανής (m) 2 - 3 2 - 3 Βάρος µηχανής (kg) 1500 – 9000 3000 – 13000


Το πλεονέκτηµα αυτών των µηχανών έγκειται στην αύξηση της προστιθέµενης αξίας του προϊόντος, η οποία µπορεί να είναι πολύ σηµαντική: ένα υλικό µπορεί να βελτιωθεί από µια χαµηλή εµπορευσιµότητα σε µια µέση-υψηλή κατηγορία τιµών.

Τα προβλήµατα δηµιουργούνται από την δυσκολία στην επιλογή της καταλληλότερης διαδικασίας επικονίασης, η οποία διαφέρει από υλικό σε υλικό, λόγο των διαφορών:

• στις ιδιότητες των υλικών: ασβεστόλιθοι, µάρµαρα και σπανίως γρανίτες,


• στα ελαττώµατα και τις ατέλειες: µικρές και µεγάλες ρωγµές, µικροί και µεγάλοί πόροι, αισθητική-µηχανική αποκατάσταση,

• στα υλικά που χρησιµοποιούνται για πληρωτικά: ρητίνες, ανόργανες ενώσεις, κλπ., • στα συστήµατα ξήρανσης.

3.19. Μηχανές στίλβωσης µε γέφυρα, για µεγάλες πλάκες Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: Μεγάλες πλάκες Έξοδος: Μεγάλες πλάκες Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακών, δοµικών λίθων


Σε αντίθεση µε τις µηχανές στίλβωσης µε µεταφορική ταινία, οι µηχανές µε γέφυρα χαρακτηρίζονται από τις διαµήκεις και εγκάρσιες κινήσεις των κεφαλών στίλβωσης, ενώ η πλάκες παραµένουν σταθερές. Η δοµή είναι παρόµοια µε τα πριόνια γεφυρών, αλλά µε διαφορετικό εργαλείο εργασίας. Όπως στις µηχανές στίλβωσης µε µεταφορική ταινία, η πίεση στην πλάκα και άλλες παράµετροι ελέγχονται συνεχώς ηλεκτρονικά. Η χρήση αυτών των µηχανών είναι κατάλληλη για την µαζική παραγωγή πλακών.

Σχήµα 55. Μηχανή στίλβωσης µε γέφυρα και τρεις κεφαλές.


Αυτό το είδος µηχανών χρησιµοποιείται για την στίλβωση µεγάλων πλακών που είναι πολύ παχιές και πάρα πολύ βαριές για την επεξεργασία µε µηχανή µε µεταφορική ταινία.


Ο Πίνακας 35 παρουσιάζει µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους των µηχανηµάτων.


Πίνακας 35. Χαρακτηριστικά µηχανής στίλβωσης µε γέφυρα.

Γρανίτης/µάρµαρο

Αριθµός κεφαλών στίλβωσης 1 - 2 - 3 ∆ιάµετρος κεφαλών στίλβωσης (mm)

340 - 460

Πλάτος πλάκας (m) 1,5 – 4,6 Πάχος πλάκας (mm) Οποιοδήποτε Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 9,5 - 30 Μήκος µηχανής (m) έως 12 Πλάτος µηχανής (m) έως 5 (γέφυρα) Βάρος µηχανής (kg) 5000 - 9000


Ο χειρισµός των πλακών χωρίς µεταφορική ταινία απαιτεί γερανούς ή παρόµοιες συσκευές. Συνεπώς αυτός ο τρόπος επεξεργασίας, είναι κατά πολύ πιο αργός από την περίπτωση χρήσης µηχανής στίλβωσης µε µεταφορική ταινία και εποµένως η παραγωγικότητα, εάν εκφράζεται σε τετραγωνικά µέτρα, θα είναι πολύ χαµηλή.

3.20. Μηχανή επεξεργασίας επιφανειών (σφυρηλάτηση) Υλικό: Μάρµαρο, γρανίτης Είσοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο, γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακών, δοµικών λίθων, πλακιδίων


Αυτό το είδος επεξεργασίας δηµιουργεί µια ανώµαλη επιφάνεια στις πλάκες όπως και η επεξεργασία µε φλόγα (επόµενη παράγραφος). Το αποτέλεσµα αυτό επιτυγχάνεται µε την βοήθεια µηχανικών µέσων όπως η σφυρηλάτηση µε περιστρεφόµενη οδοντωτή κεφαλή. Υπάρχει ένα ευρύ φάσµα κεφαλών επεξεργασίας (περιστροφικές, ταλαντώσεων) και διαθέσιµων εργαλείων, που µπορούν να χτυπήσουν και να αποξέσουν µια επιφάνεια µε διαφορετικούς τρόπους.

Η επιλογή του κατάλληλου εργαλείου γίνεται µε βάση το επιθυµητό οπτικό αποτέλεσµα. Είναι δυνατό να επιτευχθούν διάφορες παραλλαγές στο αποτέλεσµα της επεξεργασίας, όπως η ράβδωση (ribbing) και η σµίλευση (chiseling). Η ράβδωση εφαρµόζεται παραδοσιακά σε µερικά είδη χρωµατιστού ασβεστόλιθου όταν χρησιµοποιούνται για εξωτερικά δάπεδα. Η µηχανή σφυρηλάτησης είναι συνήθως εργαστηριακή µηχανή, και όχι µέρος µιας γραµµής µαζικής παραγωγής.

Σε αυτές τις µηχανές ένα ή περισσότερα οδοντωτά εργαλεία εγκαθίστανται σε µια κεφαλή που κινείται κατά µήκος µιας γέφυρας. Η κεφαλή δρα στην επιφάνεια των πλακών


χρησιµοποιώντας διάφορα εργαλεία, ανάλογα µε την επιθυµητή ποιότητα. Το τελικό αποτέλεσµα είναι µια σειρά ανωµαλιών στην επιφάνεια µε κανονική κατανοµή και µορφή. Οι διαστάσεις των ανωµαλιών εξαρτώνται από τον τύπο του εργαλείου και από την δύναµη σφυρηλάτησης. Μερικά µοντέλα µηχανών, συνδυάζουν την κρούση µε µια περιστροφική κίνηση των κεφαλών. Υπάρχουν επίσης µοντέλα µηχανών µε µια κατακόρυφη και µία οριζόντια κεφαλή ώστε να επεξεργάζονται δύο επιφάνειες ταυτόχρονα.


Η µηχανές σφυρηλάτησης µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την επεξεργασία µαρµάρου και γρανίτη, όταν ζητείται η ανώµαλη (τραχιά) εµφάνιση της επιφάνειας. Η επεξεργασία αφορά κυρίως την υφή της πλάκας παρά το χρώµα της, και εφαρµόζεται συνήθως στα υλικά που προορίζονται για εξωτερική χρήση (σκαλοπάτια, πέτρες κρασπέδου, πεζοδρόµια) .

Γρανίτης

Μάρµαρο

Σχήµα 56. Υλικά ύστερα από επεξεργασία σε µηχανή

σφυρηλάτησης.

Σχήµα 57. Μηχανή σφυρηλάτησης επιφανειών.

Σχήµα 58. ∆ιάφοροι τρόποι επεξεργασίας για την δηµιουργία τραχιών επιφανειών.


Σχήµα 59. Οδοντωτά εργαλεία τοποθετηµένα σε πιάτα για κεφαλές σφυρηλάτησης.



Πίνακας 36. Χαρακτηριστικά των µηχανών σφυρηλάτησης.

∆ιάµετρος κεφαλής (mm) 300 - 500 Αριθµός εργαλείων ανά κεφαλή 6 - 20 Πλάτος (mm) 600 - 2000

Παραδείγµατα των εµπορικών ονοµασιών του βαθµού επεξεργασίας

Ψιλό σαγρέ Ξύσιµο

Ενδιάµεσο σαγρέ Χοντρό σαγρέ


Η σφυρηλάτηση (σε σύγκριση µε την επεξεργασία µε φλόγα) µπορεί να εφαρµοστεί στον γρανίτη (ή άλλα υλικά που περιέχουν χαλαζία), σε σκληρά υλικά µε χαµηλή περιεκτικότητα σε χαλαζία, ακόµη και στο µάρµαρο, µε καλά αποτελέσµατα και µε ακριβέστερη γεωµετρία. Από την άλλη πλευρά εάν οι παράµετροι επεξεργασίας δεν ρυθµιστούν ανάλογα µε την ποιότητα του υλικού υπάρχει ο κίνδυνος δηµιουργίας ρωγµών. Επίσης υπάρχει γενικά µεγαλύτερη εκποµπή θορύβου από τις µηχανές σφυρηλάτησης σε σύγκριση µε τις µηχανές φλόγας, αλλά δεν υπάρχουν οι κίνδυνοι από τους καυστήρες αερίου των τελευταίων µηχανών. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: η επεξεργασία µε φλόγα, η σφυρηλάτηση και η αµµοβολή µπορούν να συνδυαστούν σε µια ενιαία πολυσύνθετη µηχανή µε κεφαλές που αλλάζουν.


3.21. Μηχανή επεξεργασίας επιφανειών µε φλόγα Υλικό: Γρανίτης Είσοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο, γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακών, δοµικών λίθων, πλακιδίων


Η λειτουργία της µηχανής αυτής είναι παρόµοια µε τις µηχανές σφυρηλάτησης: το εργαλείο της φλόγας εγκαθίσταται σε µια κεφαλή που κινείται κατά µήκος µιας γέφυρας και η πλάκα τοποθετείται σε µια µεταφορική ταινία. Λόγω της οµοιότητας µεταξύ αυτών των δύο µηχανών, είναι συχνά δυνατό να χρησιµοποιηθούν οι ίδιες εγκαταστάσεις για να εκτελεστούν και οι δύο εργασίες µε απλή αλλαγή του εργαλείου. Στην περίπτωση της µηχανής φλόγας, το εργαλείο είναι ουσιαστικά ένας πυρσός συγκολλήσεων που τροφοδοτείται µε οξυγόνο και προπάνιο. Η παραχθείσα φλόγα επιτρέπει την επεξεργασία της επιφάνειας πλακών σε υψηλή θερµοκρασία (2500 °C), η οποία δηµιουργεί χαρακτηριστική τραχύτητα λόγω του θερµικού σοκ και ένα χρωµατικό αποτέλεσµα (Σχήµα 60).


Αυτή η επεξεργασία µπορεί να εφαρµοστεί σε υλικά µε γρανιτική σύσταση: η υψηλή θερµοκρασία και ο διαφορετικός συντελεστής θερµικής διαστολής των συστατικών ορυκτών του πετρώµατος κυρίως του χαλαζία και των αστρίων, παράγει τις ρωγµές που καθιστούν την επιφάνεια ανώµαλη. Τα αποτελέσµατα συνήθως αλλάζουν ανάλογα µε το είδος του πετρώµατος.

Η επεξεργασία µε φλόγα µπορεί επίσης να εφαρµοστεί σε µάρµαρο, ασβεστόλιθο και άλλα πετρώµατα που περιέχουν ανθρακικά ορυκτά (ασβεστίτη, µαγνησίτη), αλλά συνήθως χωρίς ικανοποιητικά αποτελέσµατα. Η διαδικασία σε αυτά τα υλικά διαφέρει: ο ασβεστίτης (CaCO3) αποσυντίθεται σε οξείδιο του ασβεστίου (CaO) και αποµακρύνεται από την επιφάνεια µε πίεση αέρα.

Η επεξεργασία µε φλόγα χρησιµοποιείται για την δηµιουργία προϊόντων για εξωτερικές εφαρµογές, µιας και εξαιτίας της το προϊόν αποκτά σηµαντική αντίσταση στους ατµοσφαιρικούς πράκτορες ή όπου προβλέπεται ένα υψηλό επίπεδο χρήσης από τους πεζούς.

Γρανίτης

Μάρµαρο

Σχήµα 60. Επιφάνειες, ύστερα από επεξεργασία σε µηχανή φλόγας


Σχήµα 61. Μηχανή φλόγας για την επεξεργασία πλακών.

Σχήµα 62. Μηχανή φλόγας σε γραµµή παραγωγής πλακιδίων.


Πίνακας 37. Χαρακτηριστικά της µηχανής φλόγας.

Πλάτος πλάκας (mm) 600 - 2200 Πάχος πλάκας (mm) 80 Κατανάλωση νερού (l/min) - Κατανάλωση αέρα (l/min) - Κατανάλωση άλλων αερίων 100 Ηλεκτρική ισχύς (kW) 15 Μήκος µηχανής (mm) 2000 Πλάτος µηχανής (mm) 4000 Ύψος µηχανής (mm) 2400 Βάρος µηχανής (kg) 1600



Η επεξεργασία µε φλόγα σε σύγκριση µε την σφυρηλάτηση µπορεί να εφαρµοστεί καλύτερα στο γρανίτη (ή άλλα υλικά που περιέχουν χαλαζία). Το αποτέλεσµα µπορεί να ποικίλει όταν εφαρµόζεται σε πετρώµατα που έχουν χαµηλή περιεκτικότητα σε χαλαζία και µπορεί να γίνει απαράδεκτο όταν εφαρµόζεται σε µάρµαρο. Η επεξεργασία µε φλόγα µπορεί να είναι επίσης γεωµετρικά ανακριβής και οι κίνδυνοι σχετικοί µε τους καυστήρες αερίου πρέπει να ληφθούν υπόψη. Από την άλλη πλευρά ο κίνδυνος ανάπτυξης ρωγµών λόγω της επεξεργασίας είναι µικρότερος.

3.22. Μηχάνηµα αµµοβολής

Υλικό: Γρανίτης Είσοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, πλάκες, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο, γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακών, δοµικών λίθων, πλακιδίων


Αυτές οι µηχανές εκτοξεύουν ένα µίγµα νερού και άµµου (ή άλλων λειαντικών υλικών) σε δέσµη υψηλής ταχύτητας προς την επιφάνεια τις πλάκας. Η κατασκευή της µηχανής είναι παρόµοια µε την µηχανής σφυρηλάτησης, µε τα εργαλεία (ακροφύσια) να είναι τοποθετηµένα σε µια κινούµενη γέφυρα. Η µετακίνηση της γέφυρας κατά µήκος καλύπτει ολόκληρη την προς επεξεργασία επιφάνεια.


Η αµµοβολή χρησιµοποιείται για την επεξεργασία και µεγάλων πλακών και πλακιδίων. Το τελικό αποτέλεσµα της επεξεργασίας ποικίλλει από την λείανση µιας τραχιάς επιφάνειας, έως τον καθαρισµό των υλικών που έχουν διαβρωθεί από ατµοσφαιρικούς παράγοντες.



Πίνακας 38. Χαρακτηριστικά της µηχανής αµµοβολής.

Πλάτος πλάκας (mm) 600 - 2200 Πάχος πλάκας (mm) 80 Ηλεκτρική ισχύς (kW) 15 Μήκος µηχανής (mm) 2000 Πλάτος µηχανής (mm) 4000 Ύψος µηχανής (mm) 2400 Βάρος µηχανής (kg) 1600



Η επιφάνεια που λαµβάνεται µε την αµµοβολή είναι λεία (αλλά όχι στιλβωµένη) και µε ελκυστική όψη, γεγονός που αυξάνει την αγοραστική αξία της. Εντούτοις, ένα αρκετά παρόµοιο αποτέλεσµα επεξεργασίας µπορεί να επιτευχθεί µε το τρίψιµο της επιφάνειας στα πρώτα στάδια µιας µηχανής στίλβωσης. Παρόλα αυτά η αµµοβολή είναι ένα χρήσιµο σύστηµα που µπορεί να δώσει καλά αποτελέσµατα είτε σε µια γραµµή µαζικής παραγωγής είτε στο εργαστήριο, για την επεξεργασία πχ. ορισµένων σηµείων µια πλάκας.

3.23. Μηχανή κοπής µε γέφυρα ελεγχόµενη µε υπολογιστή Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Η µηχανή κοπής (Σχήµα 63) αποτελείται από έναν δίσκο που κινείται κατά µήκος µιας γέφυρας η οποία µπορεί να κινηθεί εµπρός και πίσω κατά µήκος δύο σταθερών παράλληλων δοκών. Η πλάκα τοποθετείται σε µια τράπεζα κάτω από την κεφαλή κοπής. Η δυνατότητα να δηµιουργηθούν ειδικά σχήµατα δίνεται από την ικανότητα περιστροφής της τράπεζας και αλλαγής της κλίσης του δίσκου. Τα σύγχρονα πριόνια γέφυρας είναι εξοπλισµένα και ελεγχόµενα από υπολογιστή, επιτρέποντας την πραγµατοποίηση διάφορων προγραµµάτων κοπής (Σχήµα 64).

Η κεφαλή κοπής µπορεί να κινηθεί οριζόντια κατά µήκος της γέφυρας και κατακόρυφα και µαζί µε την κίνηση της γέφυρας παίρνουµε µια µετακίνηση σε τρεις άξονες. Οι συνήθεις µηχανές διαθέτουν από 3 έως 5 άξονες κίνησης, ενώ πιο πλήρη, σύγχρονα µηχανήµατα έχουν µέχρι 12 άξονες κίνησης. Επιπλέον, διαθέτουν ένα σύστηµα αλλαγής των εργαλείων στην κεφαλή, δίνοντας την δυνατότητα να πραγµατοποιήσουν ένα τεράστιο αριθµό διαφορετικών εργασιών (κοπή, εκσκαφή, εγγραφή, σκάλισµα, χάραξη περιγράµµατος, διαµόρφωση περιγράµµατος, διάτρηση, Σχήµα 65).

Σχήµα 63. Σύγχρονο γεφυροπρίονο µε υπολογιστή, σε λειτουργία.

Σχήµα 64. Εικόνα από οθόνη αφής του υπολογιστή ελέγχου γεφυροπρίονου.



Τα γεφυροπρίονα είναι εξαιρετικά ευπροσάρµοστες µηχανές που χρησιµοποιούνται για να κόψουν µεγάλες πλάκες µαρµάρου ή γρανίτη που λαµβάνονται από τα τελάρα, σε τυποποιηµένα και διαµορφωµένα προϊόντα, καθώς επίσης και σε κατά παραγγελία στοιχεία για ειδικές εφαρµογές. Χρησιµοποιούνται επίσης για να δηµιουργήσουν σύνθετες αρχιτεκτονικές µορφές σε φυσικά υλικά.



Πίνακας 39. Χαρακτηριστικά του πριονιού µε γέφυρα.

Αριθµός δίσκων 1 1 1 2

Μέγιστη διάµετρος δίσκου (mm) 450

(γρανίτης)-625

725 900 450-1000

Κλίση δίσκου 0-90° 0-90° 0-90° Ελάχιστη απόσταση µεταξύ δίσκων (mm) 100-300

Μέγιστη απόσταση µεταξύ δίσκων (mm) 1500-2500

Μήκος κοπής (mm) 3500-3750 3500-3750 3500-3750 3800-4200 Πλάτος κοπής (mm) 3500 3500 3500 3600 Βάθος κοπής µε µέγιστη διάµετρο δίσκου (mm) 190 255 320 120-350

Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 15 22 26 15-45 Ταχύτητα δίσκου (rpm) 700-2000 700-2000 700-2000 3000 Ταχύτητα κοπής (m/min) 0-18 0-18 0-18 0-20 Ταχύτητα γέφυρας (m/min) 0-12 0-12 0-12 0-20 Κατανάλωση νερού (l/min) 45-50 45-50 45-50 Εύρος κατακόρυφης κίνησης κεφαλής (mm) 350-450 350-450 350-450 600

Μήκος µηχανής (mm) 5700-6600 5700-6600 5700-6600 4800-6000 Πλάτος µηχανής (mm) 4400-5400 4400-5400 4400-5400 6500-7000 Ύψος µηχανής (mm) 2800-3300 2800-3300 2800-3300 2300-4200 Βάρος µηχανής (t) 4,2-6,4 4,2-6,4 4,2-6,4 13


∆ιαµόρφωση αυλάκων

∆ιαµόρφωση µορφής σπάτουλας

Σχήµα 65. ∆είγµατα τρόπων κοπής και σχηµάτων.

Τα χαρακτηριστικά των µηχανών µπορούν να ποικίλουν αρκετά ανάλογα µε το µοντέλο και τον αριθµό αξόνων κίνησης. Ο Πίνακας 40 παρουσιάζει τα τυπικά χαρακτηριστικά για τις µηχανές µε 3 έως 5 άξονες κίνησης ελεγχόµενους από υπολογιστή.


Πίνακας 40. Χαρακτηριστικά για µηχανές µε 3 έως 5 άξονες κίνησης.

Άξονες κίνησης 3 - 5 Μήκος κίνησης στον άξονα Χ (mm) 2000 - 6000 Μήκος κίνησης στον άξονα Υ (mm) 2000 - 5000 Μήκος κίνησης στον άξονα Ζ (mm) 500 - 1050 Ισχύς µοτέρ κεφαλής (kW) 7,5 - 22 Ταχύτητα περιστροφής στροφείου (rpm) 1000 - 12000 Κλήση κεφαλής -100° ÷ +100° Ταχύτητα κίνησης στον άξονα Χ (m/min) 0 - 36 Ταχύτητα κίνησης στον άξονα Υ (m/min) 0 - 20 Ταχύτητα κίνησης στον άξονα Ζ (m/min) 0 - 10 Θέσεις για εργαλεία 24 Συνολική ισχύς (kW) 35 Κατανάλωση νερού (l/min) 60 - 80 Μήκος µηχανής (mm) 4800 Πλάτος µηχανής (mm) 5300 Ύψος µηχανής (mm) 2900


Οι µηχανές γεφυρών είναι ο πυρήνας του εργαστηρίου επεξεργασίας (ή του εργαστηριακού τµήµατος σε µεγαλύτερες εγκαταστάσεις) και χρησιµοποιούνται συχνά µαζί µε µηχανές χάραξης περιγράµµατος. Η πιο σύγχρονη εξέλιξη των µηχανών αυτών είναι ο εξοπλισµός τους µε ένα σύστηµα CAD/CAM. Τέτοια συστήµατα υπάρχουν σε σύγχρονα εργαστήρια, τα οποία διαθέτουν ειδικευµένους και εκπαιδευµένους χειριστές ώστε να εκµεταλλεύονται τις πλήρεις δυνατότητες των µηχανών. Σε µικρότερες ή παραδοσιακότερες µονάδες η επιλογή προσανατολίζεται σε µια παραδοσιακότερη ελαφριά µηχανή µε γέφυρα, που χρησιµοποιείται εύκολα και από µη εξειδικευµένο προσωπικό, προκειµένου να εκτελεστούν οι βασικές εργασίες για διαµόρφωση των πλακών, την κατασκευή πλακιδίων και την κατασκευή απλών µορφών.

3.24. Μηχανές διαµόρφωσης περιγράµµατος Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων



Η µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος περιλαµβάνει βασικά έναν κάθετο περιστρεφόµενο άξονα και έναν πάγκο εργασίας (Σχήµα 66). Ο άξονας µπορεί να τοποθετηθεί ελεύθερα σε 3 διευθύνσεις, και ελέγχεται από υπολογιστή ή άλλο τρόπο. Ένα ευρύ φάσµα εργαλείων µπορεί να τοποθετηθεί στον άξονα, προκειµένου να κοπεί, να διαµορφωθεί και να στιλβωθεί ουσιαστικά οποιαδήποτε πιθανή µορφή περιγράµµατος.

Σχήµα 66. Μηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος.


Μια µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος µπορεί να εκτελέσει διάτρηση, διαµόρφωση και στίλβωση σε δοµικούς λίθους που χρησιµοποιούνται σε χρήσεις εσωτερικών χώρων (κουζίνες, µπάνια) και κατασκευές (κεφαλόσκαλα, αψίδες).



Πίνακας 41. Τυπικά χαρακτηριστικά µιας µηχανής διαµόρφωσης περιγράµµατος.

Μέγιστες διατάσεις επεξεργασίας (m) 1,8 x 0,8 3,2 x 1,6 Μέγεθος πάγκου (m) 2 x 1 3,2 x 1,6 Κατακόρυφη κίνηση άξονα (mm) 270 270 Φρένα Πνευµατικά Υδραυλικά Ισχύς µοτέρ περιστροφής άξονα (kW) 3,75 8 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 4,5 10 Ύψος µηχανής (m) 3 3 Βάρος µηχανής (kg) 1500 2000



Η µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος και το γεφυροπρίονο αποτελούν το κέντρο του εργαστηρίου επεξεργασίας. Το γεφυροπρίονο διαµορφώνει τις µορφές και τα σχήµατα των προϊόντων από τις πλάκες και η µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος πραγµατοποιεί το φινίρισµα.

3.25. Συρµατοκοπή δηµιουργίας προφίλ Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Αυτές οι µηχανές είναι παρόµοιες µε τις συρµατοκοπές που χρησιµοποιούνται για τον ορθογωνισµό των µπλοκ. Αποτελούνται από ένα πλαίσιο χάλυβα µε σωληνοειδείς ορθοστάτες που στηρίζει τις τροχαλίες οδήγησης του σύρµατος διαµαντιών. Το µπλοκ τοποθετείται σε µια τράπεζα τροφοδοσίας. Οι µηχανές αυτές ελέγχονται από υπολογιστή, επιτρέποντας τον προγραµµατισµό της εργασίας και συνεπώς δεν απαιτούν την παρουσία χειριστή στην φάση κοπής. Ανάλογα µε το µοντέλο, διάφορες κινήσεις του σύρµατος είναι διαθέσιµες προκειµένου να παραχθούν διάφορες µορφές σχηµάτων: κατακόρυφη, οριζόντια, περιστροφή του µπλοκ, κλίση και περιστροφή των τροχαλιών.



Πίνακας 42. Χαρακτηριστικά της συρµατοκοπής δηµιουργίας διαφόρων προφίλ.

Άξονες κίνησης 2 2 (Κάθετοι) 4 Μέγιστη κλίση -30° +30° Μήκος κοπής (mm) 3300 2200

Πλάτος κοπής (mm) 2500-3000 2300 στις 0° 1500 στις 30°

Ύψος κοπής (mm) 1500-1900 450 1500 Ισχύς µοτέρ τροχαλίας (kW) 15 12 15 Ταχύτητα σύρµατος (m/s) 10 - 40 10 - 40 10 - 40 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) Κατανάλωση νερού (l/min) 40 20 40 Μήκος µηχανής (mm) 6300 5000 6200 Πλάτος µηχανής (mm) 7400 1600 6900 Ύψος µηχανής (mm) 4000 3000 4300



Η συρµατοκοπή αυτού του είδους χρησιµοποιείται για την δηµιουργία ποικίλων µορφών από όγκους και πλάκες µαρµάρου και γρανίτη όπως οι κυλινδρικές και κωνικές στήλες, διάφορα γείσα, προφίλ, ταφικά στοιχεία, κυρτά κοµµάτια, κ.λπ.


Αυτές οι µηχανές είναι κατάλληλες για την επεξεργασία τεµαχίων µε υψηλή προστιθέµενη αξία αλλά δεν είναι κατάλληλες για την µαζική παραγωγή.

3.26. Χειρωνακτική στίλβωση Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, πλακάκια, δοµικοί λίθοι Έξοδος: Πλάκες, πλακάκια, δοµικοί λίθοι Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Το µηχάνηµα για την χειρωνακτική στίλβωση αποτελείται από έναν αρθρωτό βραχίονα, που φέρει την λειαντική κεφαλή, ο οποίος µπορεί να κινείται από τον χειριστή επάνω από την προς επεξεργασία επιφάνεια. Ο χειριστής µπορεί εύκολα να ελέγχει τον βαθµό λείανσης ανάλογα µε το επιθυµητό αποτέλεσµα στίλβωσης.


Αυτό το είδος στίλβωσης µπορεί να χρησιµοποιηθεί για µεγάλες και µικρές πλάκες και γενικά για οποιοδήποτε είδος ενδιάµεσου, τελικού ή κατά παραγγελία προϊόντος. Όπως µπορεί να γίνει εύκολα κατανοητό, η χειρωνακτική στίλβωση δεν ενδείκνυται για µαζική παραγωγή, αλλά για µια περιορισµένη και προσαρµοσµένη ποσότητα µικρών προϊόντων.


Ο Πίνακας 43 παρουσιάζει µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων του εξοπλισµού που χρησιµοποιείται για την χειρωνακτική στίλβωση.

Πίνακας 43. Χαρακτηριστικά εξοπλισµού χειρωνακτικής στίλβωσης.

Αριθµός κεφαλών στίλβωσης 1 Μέγιστη ακτίνα (mm) 2000 - 2200 Ταχύτητα (rpm) 200 - 2900 Ισχύς µοτέρ (kW) 3,5 - 7,5 Μήκος µηχανής (mm) 3000 Πλάτος µηχανής (mm) 3200 Ύψος µηχανής (mm) 2250 Βάρος µηχανής (kg) 950



Αυτές οι µηχανές είναι κατάλληλες για µικρή παραγωγή ή το εργαστήριο επεξεργασίας. Λόγω της πολύ χαµηλής παραγωγικότητας και της απουσίας αυτόµατων ελέγχων η χειρονακτική στίλβωση είναι ακατάλληλη για µαζική παραγωγή προϊόντων.

3.27. Μηχανή στίλβωσης ακρών Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Λωρίδες, πλακάκια Έξοδος: Λωρίδες, πλακάκια Θέση: Γραµµή παραγωγής τελικών προϊόντων Κύκλος: Παραγωγή πλακιδίων, δοµικών λίθων


Τα τεµάχια προς επεξεργασία τοποθετούνται σε µια µεταφορική ταινία και µετακινούνται κάτω από τις λειαντικές κεφαλές (Σχήµα 67). Το τεµάχιο ακινητοποιείται στην σωστή θέση µε την βοήθεια πνευµατικών εµβόλων. Υπάρχουν διάφορες κεφαλές ανάλογα µε την επιθυµητή επεξεργασία όπως κεφαλές: εξοµάλυνσης, ευθυγράµµισης ακρών, λοξοτοµής, κεκλιµένης κοπές, στίλβωσης ακρών και άλλων ειδικών επεξεργασιών. Οι πιο συνηθισµένες κεφαλές για µια µηχανή στίλβωσης ακρών είναι (Σχήµα 68): • Οριζόντιες λειαντικές κεφαλές διαµαντιών (ρυθµιζόµενες καθ’ ύψος και οριζόντια) µε

επίπεδη ή κυκλική µορφή,

• Κάθετες λειαντικές κεφαλές µε δυνατότητα προσθαφαίρεσης,

• Κεφαλές διαµόρφωσης ακρών (τοποθετηµένες µε γωνία 45°),

• Κεφαλές διάνοιξης αυλακιών στην άνω επιφάνεια του κοµµατιού.

Σχήµα 67. Μηχανή στίλβωσης ακρών.


Η ποικιλία αυτών των µηχανών είναι µεγάλη, ανάλογα µε την απόδοση και τα διαθέσιµα εξαρτήµατα. Τα σύγχρονα µηχανήµατα στίλβωσης ακρών είναι ελεγχόµενα µε υπολογιστή. Έτσι, κοµµάτια µε διαφορετικό πλάτος µπορούν να επεξεργάζονται ταυτόχρονα. Μερικές εκδόσεις χρησιµοποιούν ένα ενιαίο οριζόντιο εργαλείο (και όχι ειδικά διαµορφωµένο) για οποιοδήποτε είδος εργασίας.

Οριζόντιες λειαντικές κεφαλές διαµαντιών

Κεφαλές στίλβωσης

∆ιαµόρφωση ακρών

∆ιάνοιξη αυλακίου

Σχήµα 68. ∆ιάφορα είδη κεφαλών για την µηχανή επεξεργασίας ακρών.

Πίνακας 44. Χαρακτηριστικά της µηχανής στίλβωσης ακρών.

Μέγιστο πλάτος επεξεργασίας (mm) 600 Ελάχιστο πλάτος επεξεργασίας (mm) 120 Μέγιστο πάχος επεξεργασίας (mm) 100 Ελάχιστο πάχος επεξεργασίας (mm) 20 Μετωπικοί άξονες περιστροφής 4 - 8 Άξονες για λοξοτµήσεις 2-4 ∆ιάµετρος κεφαλής λείανσης (mm) 260 ∆ιάµετρος κεφαλής στίλβωσης (mm) 130 - 150 Εγκατεστηµένη ισχύς (kW) 15 - 21 Ταχύτητα µεταφορικής ταινίας (m/min) 0 - 3 Μήκος µηχανής (mm) 3500 - 6000 Πλάτος µηχανής (mm) 1800 - 2300 Ύψος µηχανής (mm) 2200 Βάρος µηχανής (t) 6,5 - 7



Οι µηχανές στίλβωσης ακρών είναι σχεδιασµένες για να εκτελούν διάφορες εργασίες σε λωρίδες, πλακάκια και άλλα στοιχεία µαρµάρου, γρανίτη ή παρόµοιων υλικών. Η χρήση τους είναι απαραίτητη για την κατασκευή προϊόντων για σκαλοπάτια, γραφεία και τραπέζια, έπιπλα, ράφια, κ.λπ.


Ο Πίνακας 44 παρουσιάζει µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά των δυνατοτήτων αυτού του είδους των µηχανηµάτων. Τα χαρακτηριστικά αυτά αναφέρονται σε µια τυπική έκδοση της µηχανής και προφανώς µερικά από αυτά δεν ισχύουν για όλους τους τύπους, λόγω των πολλών εκδόσεων και παραλλαγών.


Το µηχάνηµα στίλβωσης ακρών είναι µια ευπροσάρµοστη µηχανή, η οποία µπορεί να εγκατασταθεί ως βοηθητική µονάδα σε µια γραµµή µαζικής παραγωγής πλακιδίων ή σε ένα εργαστήριο (όπου αξιοποιούνται όλες οι δυνατότητές της). Οι εργασίες που µπορούν να εκτελεστούν περιορίζονται στα γραµµικά στοιχεία (πλάκες, πλακάκια, κ.λ.π.).

3.28. Τόρνος Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Έξοδος: ∆οµικοί λίθοι, λωρίδες, πλακάκια Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Αυτές οι µηχανές (Σχήµα 69) αποτελούνται από ένα σύστηµα περιστροφής όπου τοποθετείται το προς κατεργασία τεµάχιο και δύο κεφαλές επεξεργασίας, µία για την σχηµατοποίηση (δίσκος) και µία για το φριζάρισµα. Το τεµάχιο προς κατεργασία στερεώνεται από τις δύο άκρες του, και ενώ περιστρέφεται οι κεφαλές µε τα κατάλληλα εργαλεία δηµιουργούν επάνω του το επιθυµητό αποτέλεσµα. Η επεξεργασία διαιρείται σε δύο φάσεις:

• Στην πρώτη φάση το τεµάχιο σχηµατοποιείται, από την κεφαλή που διαθέτει δίσκο,

• Στην δεύτερη φάση γίνεται το φινίρισµα/φριζάρισµα, από την άλλη κεφαλή.

Οι δύο κεφαλές µπορούν να κινούνται ανεξάρτητα κατά µήκος της µηχανής και κάθετα προς το τεµάχιο. Υπάρχουν υδραυλικοί ή ελεγχόµενοι από υπολογιστή τόρνοι. Ο δεύτερος τύπος επιτρέπει µια πληρέστερη σειρά εργασιών, λόγω της διαθεσιµότητας µέχρι 5 αξόνων κίνησης και µιας περιστρεφόµενης κοπτικής κεφαλής µε δυνατότητα κλίσης.


Ο τόρνος µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την επεξεργασία µαρµάρου, γρανίτη και παρόµοιων υλικών. Κυρίως χρησιµοποιείται για την κατασκευή διαφόρων µορφών όπως στήλες,


κάγκελα, δοχεία, σφαίρες και ωοειδείς µορφές, κολώνες ελικοειδείς, δωρικές ή πολυγωνικές, αγάλµατα και προτοµές. Μπορεί επίσης να στιλβώσει κυλινδρικών στηλών και να διανοίξει αυλάκια µε την περιστρεφόµενη κοπτική κεφαλή.

Σχήµα 69. Τόρνος.




Στο εργαστήριο επεξεργασίας ο τόρνος είναι απαραίτητος στην κατασκευή κοµµατιών που έχουν αξονική συµµετρία, αλλά δεν είναι κατάλληλος για άλλες διαδικασίες. Στο παραδοσιακό εργαστήριο, συµπληρώνει το γεφυροπρίονο και την µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος.

Πίνακας 45. Χαρακτηριστικά τόρνου.

Υδραυλικός Ελεγχόµενος µε υπολογιστή Άξονες κίνησης - Έως 5 Μέγιστη διάµετρος επεξεργασίας (mm) 400 - 1500 400 - 2000 Μέγιστο µήκος επεξεργασίας (mm) 2000 - 8000 2000 - 10000 Μέγιστη διάµετρος δίσκου (mm) 400 - 700 400 - 1000 Ισχύς µοτέρ δίσκου (kW) 9 - 22 9 - 40 Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 13 - 26 22 - 70

3.29. Τζετ νερού Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλακίδιο µικρού πάχους Έξοδος: Τελικό προϊόν Θέση: Εργαστήριο


Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Αυτή η µηχανή έχει σχεδιαστεί για διαδικασίες κοπής επίπεδων επιφανειών µε ένα σύστηµα τζετ νερού υψηλής πίεσης ελεγχόµενο από υπολογιστή. Αποτελείται από µια σταθερή τράπεζα όπου τοποθετείται το προς επεξεργασία τεµάχιο, και µια κεφαλή που φέρει το ακροφύσιο νερού, η οποία εγκαθίσταται σε µια κινούµενη γέφυρα. Η κοπή επιτυγχάνεται από την προσβολή της επιφάνειας µε µίγµα νερού και λειαντικών παραγόντων που εκτινάσσεται µέσω του ακροφυσίου µε ταχύτητα τριπλάσια αυτής του ήχου. Μια αντλία τροφοδοσίας και µια µονάδα φιλτραρίσµατος του νερού ολοκληρώνουν την µηχανή. Η περιοχή εργασίας περιλαµβάνει επίσης µια δεξαµενή, όπου βυθίζεται η τράπεζα επεξεργασίας και η επεξεργασία του τεµαχίου γίνεται κάτω από την στάθµη του νερού, προκειµένου να µειωθεί ο θόρυβος σε αποδεκτό επίπεδο. Οι επιλογές εξοπλισµού για αυτήν την µηχανή είναι:

• Κεφαλές πολλαπλών κοπών,

• Συσκευή αυτόµατης τοποθέτησης της κεφαλής στο σωστό σηµείο προκειµένου να εξασφαλιστεί ότι η κεφαλή διατηρείται σε σταθερή απόσταση από την επιφάνεια του τεµαχίου,

• Σύστηµα αποτροπής σύγκρουσης: είναι ένας αισθητήρας που αποτρέπει το σπάσιµο του ακροφυσίου σε περίπτωση σύγκρουσης µεταξύ του εργαλείου και της επιφάνειας

Μια ελαφρώς διαφορετική έκδοση της µηχανής επιτρέπει και την στίλβωση της προς επεξεργασία επιφάνειας. Εντούτοις, το τελικό αποτέλεσµα εξαρτάται από την σκληρότητα, την χηµική σύνθεση, την πυκνότητα και το χρώµα του υλικού. Για αυτήν την εφαρµογή χρησιµοποιείται προσβολή νερού χωρίς λειαντικούς παράγοντες.

Σχήµα 70. Μηχανή τζετ νερού και λεπτοµέρεια από το ακροφύσιο.


Το σύστηµα χρησιµοποιείται για την επεξεργασία πλακών µαρµάρου και γρανίτη και είναι σε θέση να δηµιουργήσει κανονικά γεωµετρικά σχήµατα ή οποιαδήποτε άλλη µορφή. Το επιθυµητό σχέδιο τροφοδοτείται στον υπολογιστή και αποτυπώνεται στα τεµάχια, όσες φορές χρειαστεί. Είναι επίσης δυνατό να επεξεργαστεί κυλινδρικές ή σφηνοειδείς επιφάνειες µε την προσθήκη ενός οριζόντιου άξονα περιστροφής ελεγχόµενου από τον υπολογιστή. Η εφαρµογή του συστήµατος τζετ νερού είναι κατάλληλη για όλους τους διακοσµητικούς


λίθους και επιτρέπει την κατάλληλη διαβάθµιση της τραχύτητας του υλικού, ώστε να αναδειχθεί το πραγµατικό χρώµα του.


Στον Πίνακα 46 παρουσιάζονται µερικά ενδεικτικά χαρακτηριστικά αυτού του είδους των µηχανηµάτων, ενώ στους Πίνακες 47, 48 δίνονται ορισµένες πληροφορίες για τις δυνατότητές τους σε σχέση µε τα υλικά που επεξεργάζονται.

Πίνακας 46. Χαρακτηριστικά του τζετ νερού.

Άξονες κίνησης 3 3 3 3 Μήκος επεξεργασίας (mm) 2000 3000 4000 6000 Πλάτος επεξεργασίας (mm) 1200-1600 1600-2000 2000 3000 Πίεση κοπής (bar) 3750-4130 3750-4130 3750-4130 3750-4130 Κατανάλωση νερού (l/min) 2-9 2-9 2-9 2-9 Μέγιστη διάµετρος ακροφυσίου (mm) 0,33-0,5 0,33-0,5 0,33-0,5 0,33-0,5

Ικανότητα φιλτραρίσµατος (µm) 1 1 1 1

Εγκατεστηµένη ηλεκτρική ισχύς (kW) 18,5-90 18,5-90 18,5-90 18,5-90

Μήκος µηχανής (mm) 2700 4000 5300 6700 Πλάτος µηχανής (mm) 1800 2700 2700 4500 Ύψος µηχανής (mm) 1500-2000 1500-2000 1500-2000 1500-2000 Βάρος µηχανής (t) 2,5 3,2 4 6

Πίνακας 47. Ταχύτητα κοπής σε σχέση µε το υλικό και το πάχος.

Υλικό Πάχος (mm) Ταχύτητα κοπής (cm/min) 10 120 Μάρµαρο 20 70 30 40 10 90 Γρανίτης 20 60 30 30


Αυτές οι µηχανές είναι κατάλληλες για την επεξεργασίας προϊόντων µε υψηλή προστιθέµενη αξία αλλά δεν είναι κατάλληλες για µαζική παραγωγή.


Πίνακας 48. Απόδοση για φινίρισµα σε διάφορα είδη γρανιτών.

Γρανίτης Ελαφριά τραχύτητα (m2/h) Βαθιά τραχύτητα (m2/h) Sierra Chica 62 36 Porrino Pink 46 30 Beta Pink 46 30 Kashmire White 36 28 Yellow Venetian 34 26 Gneiss 32 24 Balmoral Red 28 24 Emerald Pearl 28 20 Capao Bonito 26 16 African Black 22 14 Multicolor Green 20 12 Blue Pearl 20 12 Absolute Black 18 10 Multicolor Pink 16 8 Balmoral Blue 16 8 Guiba Brown 16 8

3.30. Μηχανή χάραξης Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, πλακίδια, µικρά µπλοκ Έξοδος: Πλάκες, πλακίδια, δοµικοί λίθοι Θέση: Εργαστήριο Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων


Οι µηχανές χάραξης ή αλλιώς παντογράφοι, αποτελούνται από µία τράπεζα όπου τοποθετείται το προς επεξεργασία τεµάχιο, και ένα εργαλείο χάραξης το οποίο δρα στην επιφάνεια του τεµαχίου (Σχήµα 71). Υπάρχουν χειροκίνητες και αυτόµατες εκδόσεις αυτής της µηχανής. Στην χειρωνακτική έκδοση ένας µηχανικός βραχίονας µετατοπίζεται πάνω σε ένα πλαστικό ή ξύλινο πρότυπο του επιθυµητού χαρακτικού ακολουθώντας τα περιγράµµατα των γραµµάτων και των σχεδίων. Η κίνηση αυτή διαβιβάζεται στο εργαλείο χάραξης, το οποίο χαράσσει τα σχήµατα στην επιφάνεια. Τα συστήµατα χάραξης που είναι ελεγχόµενα µε υπολογιστή διαθέτουν 3 άξονες κίνησης και επιτρέπουν την αυτόµατη απόδοση του θέµατος χάραξης, το οποίο τροφοδοτείται στον υπολογιστή.


Τα συστήµατα χάραξης έχουν µεγάλη εφαρµογή σε όλες τις περιπτώσεις όπου απαιτείται η διατύπωση λέξεων (πινακίδες, µνηµεία, ταφόπετρες). Οι ελεγχόµενες από υπολογιστή


µηχανές µπορούν να αναπαράγουν συνέχεια τις µορφές και τα σχήµατα που έχουν αποθηκεύσει στην µνήµη τους και είναι σε θέση να λειτουργούν και την νύχτα.

Σχήµα 71. Μηχανή χάραξης.


Πίνακας 49. Χαρακτηριστικά της µηχανής χάραξης.

Μήκος επεξεργασίας (mm) 1300 Πλάτος επεξεργασίας (mm) 1050 Ύψος επεξεργασίας (mm) 150 - 210 Στροφές µοτέρ χάραξης (rpm) 0 - 12000 Ισχύς µοτέρ χάραξης (kW) 1,1 Μπροστινή ταχύτητα (m/min) 0 - 12 Συνολικό βάρος (t) 0,75 Μήκος µηχανής (mm) 1950 Πλάτος µηχανής (mm) 1850 Ύψος µηχανής (mm) 1900


Αυτές οι µηχανές είναι κατάλληλες για την επεξεργασία προϊόντων µε υψηλή προστιθέµενη αξία αλλά δεν είναι κατάλληλες για µαζική παραγωγή.

3.31. Μηχανές τεχνητής παλαίωσης Υλικό: Γρανίτης, µάρµαρο Είσοδος: Πλάκες, µικρά µπλοκ Έξοδος: Πλάκες, πλακίδια, δοµικοί λίθοι Θέση: Εργαστήριο


Κύκλος: Παραγωγή δοµικών λίθων

3.31.1. Περιγραφή και εφαρµογές

Ο στόχος της επεξεργασίας µε µηχανή παλαίωσης είναι η δηµιουργία µιας επιφάνειας µε παλαιωµένη όψη όπως θα ήταν εάν είχε κανονικά γεράσει. Αυτή η επεξεργασία εφαρµόζεται συχνότερα στον ασβεστόλιθο (και σε άλλα ασβεστιτικά υλικά) διότι κατεργάζεται ευκολότερα και επιτυγχάνεται καλύτερο αποτέλεσµα. Τα προϊόντα της επεξεργασίας βρίσκουν εφαρµογή σε µωσαϊκά και γενικά σε δάπεδα και επενδύσεις τοίχων.

Η παλαίωση µικρών µπλοκ (τούβλων) µε κυβική ή παρόµοια µορφή και µέγεθος που κυµαίνεται από λίγα εκατοστόµετρα µέχρι µισό µέτρο, επιτυγχάνεται γενικά µε την βοήθεια µηχανών ανατάραξης. Τα τεµάχια εισάγονται σε ένα περιστρεφόµενο τύµπανο που έχει κάθετο, οριζόντιο ή κεκλιµένο άξονα περιστροφής, µαζί µε νερό και διάφορα υλικά όπως άµµο, λειαντικό µίγµα, κ.λπ. Εκτός από την περιστροφή, είναι επίσης διαθέσιµα µοντέλα µε δονούµενα τύµπανα. Η κίνηση του τυµπάνου προκαλεί την φθορά του υλικού και λειαίνει και στρογγυλεύει τις άκρες του τεµαχίου. Στην διαδικασία συµβάλλουν επίσης και τα ίδια τα τεµάχια. Η διαδικασία µπορεί να διαρκέσει από µερικά λεπτά µέχρι πολλές δεκάδες λεπτών.

Η παλαίωση των επιφανειών µπορεί επίσης να επιτευχθεί µε την βοήθεια µιας διαδικασίας βουρτσίσµατος. Οι µεταλλικές βούρτσες µε τυποποιηµένο σύνδεσµο (όπως “Frankfurt” ή “satellite”) µπορούν να τοποθετηθούν στις κεφάλες µιας µηχανής στίλβωσης.

Σχήµα 72. Μηχανές τεχνητής παλαίωσης.

Σχήµα 73. Μεταλλικές βούρτσες.


Στον Πίνακα 50 δίνονται ορισµένα τυπικά χαρακτηριστικά για τις µηχανές τεχνητής παλαίωσης.


Πίνακας 50. Χαρακτηριστικά µηχανών τεχνητής παλαίωσης.

Μέγεθος επεξεργασίας (mm) 20x20 έως 500x500 Ισχύς µοτέρ (kW) 10 έως 50 ∆ιάρκεια κύκλου (min) 10 - 100 Συνολικό βάρος (t) 0,5 έως 5 Μέγεθος µηχανής (m) 1x1x1 έως 6 x 3 x 2


Αυτό το είδος µηχανών/εργασιών στρέφεται σε µια περιορισµένη σειρά προϊόντων και είναι πολύ αποτελεσµατικό για την επίτευξη του επιθυµητού αποτελέσµατος παρόλο που από τεχνολογικής πλευράς είναι ξεπερασµένο.

4 Εργαλεία επεξεργασίας

UWE MÜNZ, MINKO ANGELOV, ROUSSETOS LIVADAROS, STEFANO CAROSIO, SARA PARODI,

LUCIANO ADOBATI

4.1. Εργαλεία

Με τον όρο εργαλεία ονοµάζονται τα συγκεκριµένα εξαρτήµατα που χρησιµοποιούνται από τις µηχανές εξόρυξης και επεξεργασίας διακοσµητικών λίθων για την επίτευξη του επιθυµητού στόχου (πχ: κοπή, διάτρηση, λείανση). Συνεπώς, γενικά µπορούν να διαιρεθούν σε δύο κατηγορίες: εργαλεία που χρησιµοποιούνται στην εξόρυξη και εργαλεία για τις εργασίες επεξεργασίας.

Τα εργαλεία µπορούν να ταξινοµηθούν όµως αναλυτικότερα και σύµφωνα µε πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις. Στις ακόλουθες παραγράφους τα εργαλεία ταξινοµούνται σύµφωνα µε την εργασία στην οποία χρησιµοποιούνται και ως εκ τούτου ανάλογα µε το είδος µηχανηµάτων στα οποία τοποθετούνται και για κάθε είδος µηχανής/διαδικασίας δίνονται η διαθεσιµότητα/ποικιλία και οι πιθανές διατάξεις των εργαλείων.


Σχήµα 74. ∆ιάφορα είδη κοπτικών εργαλείων µε εµφυτευµένα διαµάντια.

4.1.1. Τεχνικές εξόρυξης µπλοκ στα λατοµεία

Μηχανή Εργαλεία Συρµατοκοπή Σύρµα διαµαντιών

Αλυσοπρίονο Αλυσίδα διαµαντιών

Πριόνι ζώνης διαµαντιών Ζώνη διαµαντιών

Τζετ φλόγας -

Αερόσφυρα µε κρούση στην κεφαλή -

Υδραυλική σφύρα µε κρούση στην κεφαλή -

Σφύρα µε κρούση στον πυθµένα -

Τζετ νερού -

4.1.2. Επεξεργασία: Κοπή

Εργασία: Ορθογωνισµός, σχίσιµο µπλοκ (µάρµαρο)

Μηχανές Εργαλεία

Πλαίσιο µονής λεπίδας Λεπίδα διαµαντιών

Πλαίσιο πολλαπλών λεπίδων Λεπίδες διαµαντιών

Πριόνι γιγαντιαίου δίσκου ∆ίσκος διαµαντιών (διάµετρος >2 m)

Εργαλεία επεξεργασίας 117

Εργασία: Ορθογωνισµός, σχίσιµο µπλοκ (γρανίτη)


Συρµατοκοπή Σύρµα διαµαντιών

Πολλαπλή συρµατοκοπή Σύρµατα διαµαντιών

Τελάρο Λεπίδες από ατσάλι, λειαντικό µίγµα

Πριόνι γιγαντιαίου δίσκου ∆ίσκος διαµαντιών (διάµετρος >2 m) Εργασία: κοπή µπλοκ σε λωρίδες (µάρµαρο)


Πριόνι µονού δίσκου Κάθετος δίσκος: δίσκος διαµαντιών (µεσαίου µεγέθους: 1-1,7 m)

Οριζόντιος: δίσκος διαµαντιών (µικρού µεγέθους, 300-500 mm)

Πριόνι πολλών δίσκων Κάθετοι δίσκοι: δίσκοι διαµαντιών (µεσαίου µεγέθους: 1-1,7 m)

Οριζόντιος: δίσκος διαµαντιών (µικρού µεγέθους, 300-500 mm) Εργασία: κοπή µπλοκ σε λωρίδες (γρανίτης)


Πριόνι πολλών δίσκων Κάθετοι δίσκοι: δίσκοι διαµαντιών (µεσαίου µεγέθους: 1-1,2 m)

Οριζόντιος: δίσκος διαµαντιών (µικρού µεγέθους, 300-500 mm) Εργασία: ∆ιαίρεση λωρίδων (µάρµαρο)


Μηχανή διαίρεσης λωρίδων ∆ίσκοι διαµαντιών µε ενισχυµένη λεπίδα Εργασία: ∆ιαίρεση λωρίδων (γρανίτης)


Μηχανή διαίρεσης λωρίδων ∆ίσκοι διαµαντιών (πολλοί, µε αυξανοµένη διάµετρο)

4.1.3. Επεξεργασία: Παραγωγή τελικών προϊόντων (πλάκες, πλακάκια)

Εργασία: εξοµάλυνση λωρίδων (γρανίτης)


Μηχανή εξοµάλυνσης λωρίδων Εργαλεία διαµαντιών

Εργασία: εξοµάλυνση λωρίδων (µάρµαρο)


Μηχανή εξοµάλυνσης λωρίδων Εργαλεία διαµαντιών


Εργασία: στίλβωση λωρίδων/πλακιδίων (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή στίλβωσης λωρίδων Εργαλεία στίλβωσης µε λειαντικούς παράγοντες

Εργαλεία στίλβωσης διαµαντιών Εργασία: στίλβωση πλακών (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή στίλβωσης µε µεταφορική ταινία Εργαλεία στίλβωσης µε λειαντικούς παράγοντες

Μηχανή στίλβωσης µε γέφυρα Εργαλεία στίλβωσης διαµαντιών Εργασία: κατά µήκος και εγκάρσια κοπή πλακών, εγκάρσια κοπή λωρίδων (σε πλακάκια), ξάκρισµα λωρίδων για µάρµαρο/γρανίτη.


Μηχανή κατά µήκους κοπής ∆ίσκοι διαµαντιών (µικρού µεγέθους, 300-500 mm)

Μηχανές εγκάρσιας κοπής ∆ίσκοι διαµαντιών (µικρού µεγέθους, 300-500 mm) Εργασία: ευθυγράµµιση ακρών, ορθογωνισµός πλακιδίων (µάρµαρο/γρανίτης) Μηχανές Εργαλεία

Μηχανή διαµόρφωσης ακρών Τροχός διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής Εργασία: διαµόρφωση άκρων (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή διαµόρφωσης ακρών Τροχός διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής (συνεχόµενο χείλος)

Τροχός διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής (διακοπτόµενο χείλος)

Τροχός στίλβωσης κυπελλοειδούς µορφής (µε λειαντικούς παράγοντες)

Τροχός στίλβωσης κυπελλοειδούς µορφής (διαµαντιών)

Εργασία: ∆ιαµόρφωση ανώµαλης επιφάνειας (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή σφυρηλάτησης Οδοντωτά εργαλεία Εργασία: επεξεργασία µε φλόγα, αµµοβολή (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή τζετ φλόγας και αµµοβολής δεν χρησιµοποιεί συγκεκριµένα εργαλεία (Σηµείωση 1)


Εργασία: ενίσχυση µε ρητίνες, στοκάρισµα (µάρµαρο/γρανίτης)


Μηχανή εφαρµογής ρητινών (Σηµείωση 1)

Μηχανή στοκαρίσµατος (Σηµείωση 1)

Σηµείωση 1: µερικές µηχανές δεν χρησιµοποιούν µηχανικά µέσα (εργαλεία) για την αφαίρεση υλικού από το προς επεξεργασία τεµάχιο, αντί αυτού χρησιµοποιούνται άλλα µέσα όπως τα ακροφύσια και οι θερµαινόµενα δίσκοι.

4.1.4. Εργαστήριο επεξεργασίας

Μηχανές Εργαλεία Στίλβωση ακρών, διάνοιξη εγκοπών

Τροχός διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής (διακοπτόµενο χείλος)

Τροχός διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής (συνεχόµενο χείλος)

Τροχοί µε περιφερειακά διατεταγµένα διαµάντια

Πλατώ διαµαντιών

Τροχοί µε ακτινική διάταξη διαµαντιών

Λειαντικά εργαλεία για τρίψιµο ακρών:

Τροχοί διαµαντιών µισού ή ολόκληρου ηµικυκλίου (διακοπτόµενο χείλος)

Τροχοί διαµαντιών µε αυλάκι συνεχούς ζώνης

Τροχοί µε περιφερειακά διατεταγµένα διαµάντια

Μηχανή κοπής µε γέφυρα ελεγχόµενη από υπολογιστή ∆ίσκοι διαµαντιών για µάρµαρο

∆ίσκοι διαµαντιών για γρανίτη

Μηχανή κοπής µε γέφυρα και κατακόρυφο στροφείο ελεγχόµενη από υπολογιστή

∆ίσκοι διαµαντιών Εργαλεία από µηχανές διαµόρφωσης περιγράµµατος

Μηχανές διαµόρφωσης περιγράµµατος (αυτόµατες, ελεγχόµενες από υπολογιστή)

Εργαλεία διαµαντιών συνεχόµενου χείλους

Εργαλεία διαµαντιών διακοπτόµενου χείλους

Εργαλεία διαµαντιών για µάρµαρο

Τροχοί διαµαντιών διακεκοµµένης περιφέρειας

Τροχοί διαµαντιών επιµεταλλώσεως

Τρυπάνια διαµαντιών

∆ακτυλιοειδείς τροχοί λειαντικών παραγόντων

Χειρωνακτική µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος για γρανίτη και µάρµαρο


Τροχοί διαµαντιών ηλεκτρολυτικής επιµεταλλώσεως, διακοπτόµενου χείλους

Χειρωνακτική µηχανή καµπύλης κοπής για γρανίτη και µάρµαρο Τροχοί διαµαντιών διακεκοµµένης περιφέρειας µε ειδική προστασία

Συρµατοκοπή προφίλ Σύρµα διαµαντιών (διάφορα είδη)

Σύρµα εµφυτευµένων διαµαντιών για γρανίτες

Σύρµα εµφυτευµένων διαµαντιών για µάρµαρα

Σύρµα διαµαντιών ηλεκτρολυτικής επιµεταλλώσεως για µάρµαρα και ψαµµίτες

Χειρωνακτική αρθρωτή µηχανή στίλβωσης για γρανίτη και µάρµαρο Πλατώ και τροχοί διακοπτόµενου τύπου µε µαγνησιακό υλικό, “Frankfurt”

Τζετ νερού

∆εν χρησιµοποιεί µηχανικά εργαλεία

Μηχανές χάραξης, διάτρησης

Κορώνες διαµαντιών

Μηχανές κοπής και λείανσης ∆ίσκοι διαµαντιών (υγρού-ξηρού τύπου), τροχός

διαµαντιών κυπελλοειδούς µορφής (διακοπτόµενο χείλος), κυρτές κυκλικές λεπίδες διαµαντιών, πιάτα εµφυτευµένων διαµαντιών διακοπτόµενου τύπου, τροχοί µε περιφερειακά διατεταγµένα διαµάντια, τροχοί διαµαντιών µισού ηµικυκλίου µε διακοπτόµενο χείλος, ελαστικοί δίσκοι διαµαντιών και ρητίνης.

4.2. Σύρµα διαµαντιών

4.2.1. Μηχανές και εργασίες

Το σύρµα διαµαντιών µπορεί να χρησιµοποιηθεί στις ακόλουθες µηχανές και εργασίες: • Συρµατοκοπή (εξόρυξη των µπλοκ στο λατοµείο) • Συρµατοκοπή µονού σύρµατος (σχίσιµο, ορθογωνισµός µπλοκ γρανίτη) • Συρµατοκοπή πολλαπλών συρµάτων (σχίσιµο µπλοκ) • Συρµατοκοπή για προφίλ (εργαστήριο επεξεργασίας)


Το σύρµα διαµαντιών αντικατέστησε το ελικοειδές σύρµα χάλυβα που χρησιµοποιούνταν µαζί µε λεπτόκοκκο λειαντικό υλικό (άµµος σµυρίδας ή χαλαζία) για την αρχική κοπή των µπλοκ στα λατοµεία, καθιστώντας κατά συνέπεια την µέθοδο της συρµατοκοπής περισσότερο


ευέλικτη και δέκα φορές γρηγορότερη. Ένα σύνηθες σύρµα διαµαντιών αποτελείται από (Σχήµα 75): • Ένα σύρµα ανοξείδωτου χάλυβα, διαµέτρου 5 mm, πάνω στο οποίο τοποθετούνται τα

υπόλοιπα στοιχεία και τα κοπτικά µέρη. Το σύρµα αναλαµβάνει τις στατικές και δυναµικές τάσεις,

• Κοπτικά εργαλεία διαµαντιών (πέρλες), διαµέτρου 10 mm. Τα διαµάντια ανάλογα µε το µέγεθός τους τοποθετούνται σε ένα δακτυλιοειδές πλαίσιο χάλυβα (µήτρα) είτε µε ηλεκτρόλυση είτε εµφυτεύονται µε πίεση σε υψηλή θερµοκρασία,

• Ελατήρια, τα οποία είναι εύκαµπτα στοιχεία που στοχεύουν στην διατήρηση των κατάλληλων αποστάσεων µεταξύ των κοπτικών στο σύρµα,

• ∆αχτυλίδια χάλυβα, τα οποία διασφαλίζουν την σωστή διάταξη των κοπτικών, • Σφιγκτήρες, οι οποίοι συνδέουν τµήµατα σύρµατος µεταξύ τους και στοπ που είναι

δαχτυλίδια µετάλλων, που εγκαθίστανται στέρεα µε πίεση πάνω στο σύρµα.

Σχήµα 75. Είδη συρµάτων διαµαντιών: µε ελατήρια, πλαστικοποιηµένο, µε ηλεκτρόλυση.

Υπάρχουν δύο τύποι κοπτικών περλών διαµαντιών: Πέρλες επιµετάλλωσης διαµαντιών µε ηλεκτρόλυση:

Το σύρµα αυτού του τύπου είναι το πρώτο σύρµα διαµαντιών που εµφανίστηκε στην αγορά. Οι πέρλες αποτελούνται από ένα πλαίσιο χάλυβα µε δακτυλιοειδή µορφή, στο οποίο οι κόκκοι διαµαντιών εναποτίθενται µε ηλεκτρόλυση. Ένα στρώµα µεταλλικού συνδετικού υλικού κρατά τους κόκκους στην θέση τους µέχρι να φθαρούν κατά την διάρκεια της διαδικασίας κοπής. Το σύρµα διαµαντιών ηλεκτρόλυσης έχει υψηλή συνοχή κόκκων διαµαντιών και µεγάλη ικανότητα κοπής. Χρησιµοποιείται αποτελεσµατικότερα για την κοπή µαλακών πετρωµάτων, ή για µικρές κοπές και για τον ορθογωνισµό των µπλοκ. Έχει υψηλότερη αρχική ταχύτητα κοπής σε σχέση µε το σύρµα εµφυτευµένων διαµαντιών, απαιτεί ισχύ µοτέρ όχι περισσότερη από 25 HP και χρειάζεται σχετικά µικρή ποσότητα νερού για ψύξη που κυµαίνεται από 10 l/min έως 20 l/min. Πέρλες εµφυτευµένων διαµαντιών

Οι κόκκοι διαµαντιών αναµιγνύονται µε το συνδετικό υλικό σύµφωνα µε µια ειδική µέθοδο: το µίγµα τοποθετείται σε µήτρα, θερµαίνεται και συµπιέζεται σε συγκεκριµένες συνθήκες. Σε κάθε στάδιο της διαδικασίας κατασκευής υπάρχει µια λεπτοµερής επιθεώρηση της ποιότητας και των διαστάσεων των περλών. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά και συνήθως η σκληρότητα του κράµατος που περιέχει τα διαµάντια είναι εξαιρετικά σηµαντικά. Εάν το κράµα έχει πολύ υψηλή σκληρότητα, δεν δηµιουργούνται νέες επιφάνειες κοπής στα διαµάντια και η απόδοση του σύρµατος µειώνεται. Αντίθετα, εάν το υλικό είναι πολύ µαλακό και εύθρυπτο, οι κόκκοι


διαµαντιών ξεκολλούν προτού ακόµη να χρησιµοποιηθούν, και η απόδοση του σύρµατος ελαχιστοποιείται.

Το σύρµα εµφυτευµένων διαµαντιών µπορεί να χρησιµοποιηθεί αποτελεσµατικά σε όλους τους τύπους πετρωµάτων, ακόµη και στους σκληρότερους και πιο φθοροποιούς. Ο χρόνος ζωής του σύρµατος εµφυτευµένων διαµαντιών είναι συνήθως διπλάσιος του σύρµατος διαµαντιών ηλεκτρόλυσης. Η ταχύτητα κοπής του σύρµατος εµφυτευµένων διαµαντιών είναι υψηλή και σχεδόν σταθερή σε ολόκληρη την διάρκεια της ζωής του, ενώ η ταχύτητα του σύρµατος διαµαντιών ηλεκτρόλυσης µειώνεται γρήγορα, αν και ξεκινά από υψηλότερες τιµές. Το σύρµα εµφυτευµένων διαµαντιών απαιτεί µια ελάχιστη ισχύ µηχανής στους 40 HP και ποσότητα νερού ψύξης από 20 l/min µέχρι 50 l/min που εξαρτάται κυρίως από το είδος του πετρώµατος. Εκτός από τα παραπάνω, µερικά άλλα πλεονεκτήµατα του σύρµατος εµφυτευµένων διαµαντιών είναι η δυνατότητα κοπών µεγάλων διαστάσεων, γρήγορη έναρξη της κοπής, καθαρή και οµαλή επιφάνεια κοπής εύκολα επιθεωρήσιµη για ρωγµές ή άλλες ατέλειες, πολύ µικρό ποσοστό απώλειας πετρώµατος, ελάχιστη επίβλεψη, χαµηλές δαπάνες επένδυσης και καλές συνθήκες εργασίας.

Σχήµα 76. Συρµατοκοπή σε λατοµείο. Σχήµα 77. Συρµατοκοπή για τον ορθογωνισµό µπλοκ.

4.2.3. Τύποι σύρµατος διαµαντιών

Στον πιο κοινό τύπο σύρµατος διαµαντιών τα ελατήρια, τα δαχτυλίδια και τα άλλα στοιχεία που το αποτελούν παραµένουν ακάλυπτα εξωτερικά και το εσωτερικό διάστηµα µεταξύ των στοιχείων και του σύρµατος παραµένει κενό. Στην αγορά διατίθενται επίσης και άλλοι τύποι συρµάτων διαµαντιών όπως το πλαστικοποιηµένο σύρµα στο οποίο τα ελατήρια και τα δαχτυλίδια αντικαθίστανται από ένα στρώµα θερµοπλαστικής ρητίνης που εγχέεται µε υψηλή πίεση. Σε έναν άλλο τύπο, το λάστιχο αντικαθιστά τις πλαστικές ρητίνες. Πρόσφατα, ένας νέος τύπος σύρµατος διαµαντιών έκανε την εµφάνιση του στα λατοµεία. Σε αυτόν τον τύπο, το λαστιχένιο υλικό γεµίζει τα κενά εσωτερικά διαστήµατα µεταξύ των στοιχείων και του σύρµατος, σταθεροποιώντας το σύρµα στις πέρλες διαµαντιών, τα δαχτυλίδια και τα άλλα µέρη, αυξάνοντας έτσι τον χρόνο ζωής των στοιχείων του σύρµατος διαµαντιών και βελτιστοποιώντας τους όρους ασφάλειας.



Το σύρµα διαµαντιών χρησιµοποιείται για την αρχική κοπή σε εκµεταλλεύσεις µαρµάρου και ορθογωνισµό των µπλοκ. Στα λατοµεία γρανίτη χρησιµοποιείται για την αρχική κοπή. Για σκληρά υλικά γενικά, µπορεί να χρησιµοποιηθεί το πλαστικοποιηµένο σύρµα ως εναλλακτική λύση. Για την περαιτέρω αύξηση της κοπτικής δύναµης του συστήµατος συρµατοκοπής, το πλαστικοποιηµένο σύρµα µπορεί να αντικατασταθεί από το λαστιχένιο. Το καλώδιο διαµαντιών χρησιµοποιείται για την αρχική κοπή, που τακτοποιεί από και που σχεδιάζει περίγραµµα στα λατοµεία µαρµάρου και γρανίτη και τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Χρησιµοποιείται σε ποικίλες τέµνουσες µηχανές καλωδίων. Τα περισσότερα σοβαρά κατασκευασµένα καλώδια για τους σκληρούς και έντονους τέµνοντες όρους είναι πλαστικοί και λαστιχένιοι.

Σχήµα 78. Συρµατοκοπή για την κοπή ειδικών προφίλ.

Πίνακας 51. Εφαρµογές διαφόρων τύπων σύρµατος διαµαντιών

(ΜΡ-Μάρµαρο, ΓΡ-Γρανίτης, Τ-Τσιµέντο)

Σύρµα διαµαντιών 6 mm 8 mm 10 mm 11 mm Πλαστικοποιηµένο, µε εµφυτευµένα διαµάντια ΓΡ, ΜΡ ΓΡ, ΜΡ ΓΡ, ΜΡ, Τ

Πλαστικοποιηµένο, διαµάντια µε ηλεκτρόλυση ΜΡ ΜΡ

Παραδοσιακό, διαµάντια µε ηλεκτρόλυση ΜΡ

Παραδοσιακό, µε εµφυτευµένα διαµάντια ΜΡ, Τ


Πίνακας 52. Τεχνικά χαρακτηριστικά του σύρµατος µε εµφυτευµένα διαµάντια.

Μάρµαρο Γρανίτης

Αριθµός περλών ανά µέτρο 28 - 34 34 - 40 Γραµµική ταχύτητα σύρµατος (m/s) 30 - 40 15 - 30

Μέση παραγωγή (m2/h) 6 - 12 (µέγιστες τιµές13-15) 1 έως 5

Μέση διάρκεια ζωής (m2/m) 20 - 50 2,5 - 8


Πίνακας 53. Τεχνικά χαρακτηριστικά των συρµάτων µε πέρλες εµφυτευµένων διαµαντιών και διαµαντιών ηλεκτρόλυσης.

Πέρλες διαµαντιών

ηλεκτρόλυσης Πέρλες εµφυτευµένων

διαµαντιών Καράτια ανά πέρλα 0,4 0,36

Ταχύτητα κοπής Υψηλή αρχική ταχύτητα που ελαττώνεται µε την πάροδο του

χρόνου

Χαµηλή αρχική ταχύτητα αλλά σταθερή κατά την διάρκεια του χρόνου

Κατανάλωση διαµαντιών Αρκετά γρήγορα Σχετικά αργά Κατανάλωση νερού Χαµηλή Υψηλή Κόστος Χαµηλό Υψηλό Μέγεθος κόκκου 40 - 60 mesh 40 - 50 mesh

Μήτρα Μεταλλική µε συνδετικό υλικό νικελίου

Κράµα κοβαλτίου και χαλκού

Ελάχιστη ισχύς συρµατοκοπής 25 HP 40 HP

Χρήση Πιο αποδοτικό για µικρές κοπές και για ορθογωνισµό µπλοκ

Για όλους τους τύπους πετρωµάτων µε βέλτιστη απόδοση κοπής σε m2

Πίνακας 54. Χαρακτηριστικά του σύρµατος διαµαντιών.

Υλικά Ταχύτητα κοπής (m2/h)

Σύρµα ηλεκτρόλυσης

(m2/m)

Εµφυτευµένωνδιαµαντιών

(m2/m) Τραβερτίνης 10-17 50-80 70-120 Μάρµαρο µεσαίου µεγέθους κόκκου 8-15 30-50 40-80 Μάρµαρο και ασβεστόλιθοι 5-12 15-45 35-70 Σκληρά µάρµαρα 3-10 15-35 Γρανίτης 2-5 4-25


Τα σύρµατα διαµαντιών παρουσιάζουν πολυάριθµα και ουσιαστικά πλεονεκτήµατα: υψηλή ταχύτητα κοπής, κοπές µεγάλων διαστάσεων (πάνω από 200 m²), γρήγορη έναρξη της κοπής, χαµηλές δαπάνες επένδυσης, λίγη επίβλεψη, υψηλή ποιότητα κοπής χωρίς υλικά απόβλητα, χαµηλό επίπεδο θορύβου.

Είναι κατάλληλα για διάφορες εφαρµογές (µάρµαρο, γρανίτης, σχιστόλιθος, ψαµµίτης): • ∆ιαµόρφωση βαθµίδων, • Εξαγωγή µπλοκ από τις βαθµίδες µε κάθετες, οριζόντιες ή πλάγιες κοπές, • Ορθογωνισµός, κοπή στις επιθυµητές διαστάσεις και σχίσιµο των µπλοκ.


Όταν χρησιµοποιείται για την κοπή µπλοκ και συγκρινόµενη µε άλλες τεχνικές, η συρµατοκοπή παρουσιάζει κυρίως τα ακόλουθα µειονεκτήµατα:

• Η κοπή δεν είναι ευθεία (στο οριζόντιο και κατακόρυφο επίπεδο), • Η αξιοπιστία του συστήµατος είναι χαµηλή εξαιτίας σπασιµάτων του σύρµατος, • Το κόστος για εργαλεία είναι υψηλότερο.

4.3. ∆ίσκοι διαµαντιών


Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται σε ένα ευρύ φάσµα µηχανών και διαδικασιών. Η κύρια διαφοροποίηση είναι η διάµετρος τους και, φυσικά, το πάχος του πυρήνα χάλυβα, το οποίο αυξάνεται συνήθως µαζί µε την διάµετρο.

• Πριόνια γιγαντιαίων δίσκων για µάρµαρο και γρανίτη (ορθογωνισµός, σχίσιµο µπλοκ). ∆ιάµετρος δίσκου µεγαλύτερη από δύο µέτρα.

• Πριόνια κοπής µπλοκ µε ένα δίσκο ή πολλαπλούς δίσκους για µάρµαρο και γρανίτη (κοπή σε λωρίδες). ∆ίσκος κατακόρυφης κοπής µεσαίου µεγέθους (διάµετρος από 1 έως 1,7 m). ∆ίσκος οριζόντιας κοπής µικρού µεγέθους, ενισχυµένος (διάµετρος από 300-500 mm).

• Μηχανές διαίρεσης λωρίδων γρανίτη. ∆ίσκοι διαµαντιών, µε αυξανόµενη διάµετρο, έως περίπου ένα µέτρο.

• Μηχανές διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου. ∆ίσκοι διαµαντιών ενισχυµένοι, µε µέση διάµετρο περίπου ένα µέτρο.

• Μηχανές εγκάρσιας κοπής (κοπή πλακιδίων στο επιθυµητό µέγεθος). ∆ίσκοι µικρού µεγέθους, 300-500 mm.

• Μηχανές εγκάρσιας κοπής για πλάκες (κοπή πλακών). ∆ίσκοι µικρού µεγέθους, 300-500 mm.

• Μηχανής επιµήκους κοπής για πλάκες (κοπή πλακών σε λωρίδες, ξάκρισµα λωρίδων). ∆ίσκοι µικρού µεγέθους, 300-500 mm.

• Μηχανές δηµιουργίας αυλάκων στην κάτω πλευρά πλακιδίων

• Γεφυροπρίονο (εργαστήριο). ∆ίσκοι µικρού µεγέθους, 300-500 mm.

• Εργαλεία διαµόρφωσης πλευρών χειρός (κοπής υπό γωνία, εργαστήριο). ∆ίσκοι µικρού µεγέθους, 300-500 mm.

Οι δίσκοι διαµαντιών είναι ευρέως χρησιµοποιηµένα εργαλεία στον τοµέα των διακοσµητικών λίθων και οι συχνότερες χρήσεις τους είναι στην κοπή των µπλοκ, την εγκάρσια και επιµήκη κοπή των πλακών και των λωρίδων, στα εργαλεία χειρός. Στο Σχήµα 80 φαίνονται οι δίσκοι που δηµιουργούν αυλάκια στο κάτω µέρος των πλακιδίων.

Οι δίσκοι διαµαντιών αποτελούνται από δύο µέρη: το σώµα του δίσκου (πυρήνας) και τα κοπτικά άκρα διαµαντιών.


Σχήµα 79. ∆ίσκοι διαµαντιών διαφόρων

διαµέτρων. Σχήµα 80. ∆ίσκοι δηµιουργίας αυλακώσεων στα

πλακάκια.

Σχήµα 81. Κοπή µπλοκ γρανίτη µε πολλαπλούς δίσκους (δεξιά: κατακόρυφοι και οριζόντιος δίσκος).

Σχήµα 82. ∆ίσκοι γιγαντιαίων διαστάσεων. Αριστερά: κατασκευή δίσκου. Κέντρο και δεξιά: Σχίσιµο µπλοκ.

4.3.2. Σώµα δίσκου

Το σώµα του δίσκου αποτελείται συνήθως από ένα κράµα χάλυβα, ειδικά επεξεργασµένο προκειµένου να αυξηθούν τα µηχανικά χαρακτηριστικά του για την συγκεκριµένη εφαρµογή. Ο πυρήνας διαθέτει στο κέντρο του οπή που του επιτρέπει την τοποθέτηση του στις µηχανές κοπής. Ο χάλυβας είναι συνήθως κράµα µε Cr ή παρόµοιος, σε διάφορες αναλογίες βάρους, όπως φαίνεται στον Πίνακα 55:


Πίνακας 55. Κατά βάρος (%) σύνθεση πυρήνα δίσκου.

C Si Mn Cr Ελάχιστο 0,70 0,25 0,50 0,30 Μέγιστο 0,80 0,50 0,70 0,40

Η επεξεργασία του δίσκου µε θερµότητα περιλαµβάνει την σκλήρυνση σε λάδι στους 830° C και το µαλάκωµα στους 500° C. Έτσι το ατσάλι αποκτά σκληρότητα 46 + 2 HRC και χαρακτηρίζεται από οµοιογενή και λεπτοµερή κρυσταλλική δοµή. Σήµερα, έχουν εµφανιστεί και βαρύτερα κράµατα χάλυβα, αλλά η χρήση τους δεν έχει εξαπλωθεί ευρέως. Επίσης διεξάγονται έρευνες για την πιθανή χρήση κραµάτων χάλυβα χαµηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και σχεδιάζεται στο µέλλον έρευνα για δίσκους από ίνες άνθρακα ή κέβλαρ.

Σχήµα 83. ∆ιάφορα είδη δίσκων.

4.3.3. Συγκόλληση των κοπτικών τεµαχίων µε τον δίσκο

Το σώµα του δίσκου και τα κοπτικά διαµαντιών κατασκευάζονται στις περισσότερες περιπτώσεις από διαφορετικές επιχειρήσεις. Ο κατασκευαστής των κοπτικών αναλαµβάνει συνήθως και την συγκόλληση τους στον δίσκο. Η συγκόλληση είναι εργασία µεγάλης σπουδαιότητας για την σωστή λειτουργία του εργαλείου κατά την διάρκεια της κοπής.

Το κοπτικό τεµάχιο µπορεί να τοποθετηθεί στον δίσκο µε δύο τρόπους:

(1) Συγκόλληση: Τα κοπτικά συνδέονται µε τον δίσκο µε κόλληση ασηµιού (Σχήµα 84). Τα κοπτικά αυτά συνήθως είναι:

• κατάλληλα για κοπή σε υγρό περιβάλλον,


• µη κατάλληλα για ξηρή κοπή, εκτός και αν έχουν µικρό µέγεθος.

Πριν την συγκόλληση, η επιφάνεια επαφής µε τον χάλυβα καθαρίζεται από τις οξειδώσεις. Τα κοπτικά διαµαντιών τοποθετούνται στα τµήµατα του δίσκου που προεξέχουν από το σώµα του (δόντια), τα οποία δηµιουργούνται από εγκοπές. Η συγκόλληση επιτυγχάνεται µε θέρµανση του µίγµατος της κόλλησης στο σηµείο τήξης της, και έπειτα απλώνοντας µια στρώση της µεταξύ του δοντιού του δίσκου και της βάσης κάθε κοπτικού. Όταν η κόλληση κρυώσει, διαµορφώνει δύο ευδιάκριτα δευτερεύοντα στρώµατα, ένα µε το δόντι και ένα µε το κοπτικό, ενώνοντας κατά αυτόν τον τρόπο τα δύο µέρη.

Η διαδικασία της συγκόλλησης είναι πλήρως αυτοµατοποιηµένη: ο δίσκος τοποθετείται σε ένα σύστηµα περιστροφής, και καθώς περιστρέφεται το µηχάνηµα απλώνει την κόλληση στα δόντια και τοποθετεί τα κοπτικά. Η θερµοκρασία συγκόλλησης πρέπει να είναι κατάλληλη για το χρησιµοποιούµενο κράµα κόλλησης. εάν η θερµοκρασία είναι πάρα πολύ χαµηλή, ο χρόνος συγκόλλησης δεν είναι αρκετός, ή εάν η θερµοκρασία είναι πάρα πολύ υψηλή, η συγκόλληση θα είναι ελαττωµατική, µε κίνδυνο αποσύνδεσης του κοπτικού τεµαχίου κατά την διάρκεια της κοπής. Τα πιο συνηθισµένα συστατικά του χρησιµοποιηµένου κράµατος είναι: Ασήµι, χαλκός, ψευδάργυρος, µικρές ποσότητες νικελίου, µαγγανίου, καλίου, κασσίτερου, πυριτίου και καδµίου (που δεν χρησιµοποιείται άλλο λόγω της τοξικότητάς του). Το κράµα επιλέγεται από τον κατασκευαστή σύµφωνα µε το φορτίο λειτουργίας του δίσκου.

(2) Συγκόλληση µε λέιζερ: Τα κοπτικά τεµάχια ενώνονται µε τον δίσκο µε ακτίνα λέιζερ. Με αυτόν τον τρόπο:

• ο ισχυρότερος δυνατός δεσµός αναπτύσσεται µεταξύ του δίσκου και του κοπτικού, • τα κοπτικά είναι κατάλληλα για υγρές και ξηρές εφαρµογές.

Η διαδικασία µε το λέιζερ είναι η πιο πρόσφατη µέθοδος συγκόλλησης. Αυτή η διαδικασία βεβαιώνει έναν µέγιστο βαθµό ασφάλειας.

Μετά από την διαδικασία συγκόλλησης, ο δίσκος τρίβεται προκειµένου να αφαιρεθούν οποιεσδήποτε ατέλειες και να βεβαιωθεί η τέλεια κυκλική του µορφή (Σχήµα 84).

Σχήµα 84. Αριστερά: αυτόµατη συγκόλληση κοπτικών, δεξιά: τρίψιµο δίσκου.

4.3.4. Αντικατάσταση των φθαρµένων κοπτικών στους δίσκους

Όταν τα κοπτικά τεµάχια διαµαντιών φθαρούν, ο δίσκος µπορεί να επαναχρησιµοποιηθεί αφαιρώντας τα φθαρµένα µέρη και τοποθετώντας καινούργια. Αυτή η διαδικασία µπορεί να επαναληφθεί για περιορισµένο αριθµό σε κάθε δίσκο, και µόνο εάν το σώµα του δίσκου δεν


έχει υποστεί φθορά ή ζηµιά. Αυτή η διαδικασία είναι µεγάλης σπουδαιότητας για τον υπολογισµό του κόστους των εργαλείων.

4.3.5. Το κοπτικό τεµάχιο διαµαντιών

Το κοπτικό τεµάχιο διαµαντιών είναι το µέρος του δίσκου που εκτελεί την κοπή. Είναι ένα µικρό µεταλλικό τεµάχιο, µε σχήµα περίπου παραλληλεπίπεδο. Αποτελείται από το συνδετικό µέταλλο (µήτρα) και τους κόκκους διαµαντιών που πακτώνονται µε θερµική κατεργασία υπό πίεση (εµφύτευση). Το κοπτικό τεµάχιο περιέχει ένα ορισµένο (µεταβλητό) ποσοστό βιοµηχανικών διαµαντιών που µπορεί να είναι φυσικά ή συνθετικά. Ανάλογα µε τα ποσοστά διαµαντιών και συνδετικού µετάλλου το κοπτικό έχει διαφορετική απόδοση. Μια χαρακτηριστική άποψη της επιφάνειας ενός κοπτικού εµφυτευµένων διαµαντιών παρουσιάζεται στο Σχήµα 85.

Μια µαλακή µήτρα προσφέρει υψηλότερη ταχύτητα κοπής αλλά έχει µικρότερη διάρκεια ζωής. Αντίθετα µια σκληρή µήτρα δίνει χαµηλότερη ταχύτητα αλλά έχει µεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Η κατάλληλη αναλογία µεταξύ του πάχους του κοπτικού και του πάχους του δίσκου χάλυβα επιτρέπει την ιδανική απαλλαγή του θρυµµένου υλικού, µικρή φθορά των δοντιών και αποφεύγει την παγίδευση του δίσκου µέσα στο µπλοκ κατά την διάρκεια της κοπής. Οι πιο λεπτοί δίσκοι έχουν υψηλότερη ταχύτητα κοπής αλλά χειρότερη απόδοση, σε αντίθεση µε τους παχύτερους δίσκους που έχουν χαµηλή ταχύτητα αλλά καλύτερη απόδοση.

Σχήµα 85. Μεγέθυνση επιφάνειας κοπτικού τεµαχίου διαµαντιών.

Η εµφύτευση των διαµαντιών εκτελείται (για τα τυποποιηµένα κοπτικά που χρησιµοποιούνται στον γρανίτη) µε θέρµανση στους 760 °C µε 830 °C. Τα συστατικά αναµιγνύονται µαζί, ενώ ισχυρή πίεση ασκείται στους κύβους, οι οποίοι περιέχουν το µίγµα προκειµένου να αποκτήσουν την µορφή τους. Το αποτέλεσµα είναι τεµάχια που έχουν µεταβλητή σκληρότητα ανάλογα µε την σύσταση του µίγµατος και τον συνδυασµό πίεσης /θερµοκρασίας. Η σκληρότητα µετριέται µε έναν µετρητή σκληρότητας και εκφράζεται στην κλίµακα Rockwell. Για παράδειγµα, η σκληρότητα ενός κοπτικού άκρου γρανίτη είναι περίπου 60 - 65 HRC .

Τα συνηθέστερα συστατικά του συνδετικού µίγµατος είναι: Κοβάλτιο (προστίθεται σε διάφορα µεγέθη κόκκου), χαλκός (πολύ µικρές ποσότητες), καρβίδιο σιδήρου (προστίθεται σε διάφορα µεγέθη κόκκου), και µικρά ποσά άλλων µετάλλων, προκειµένου να αποκτήσει το κοπτικό τα επιθυµητά µηχανικά χαρακτηριστικά. Η συγκέντρωση διαµαντιών είναι µια επίσης σηµαντική παράµετρος. Καθορίζει την ποσότητα διαµαντιών που περιλαµβάνεται στο


πλέγµα διαµαντιών κάθε κοπτικού ή σε κάθε κυβικό χιλιοστόµετρο του κοπτικού. Συνήθως, όσο υψηλότερη η συγκέντρωση διαµαντιών, τόσο υψηλότερες είναι οι αποδόσεις των κοπτικών εργαλείων.

Σχήµα 86. Κόκκοι διαµαντιών σε µεγέθυνση.

Ένα πρόβληµα µε τα κοπτικά τεµάχια διαµαντιών είναι ότι όσο προχωρά η φθορά, οι γωνίες των πλευρών τους τείνουν να πάρουν στρογγυλευµένη µορφή. Αυτή η αλλαγή στην µορφή έχει επιπτώσεις στην ακρίβεια της κοπής. Για αυτόν τον λόγο, τα κοπτικά τεµάχια συχνά κατασκευάζονται µε την τεχνική σάντουιτς (Σχήµα 87): δύο πλαϊνά στρώµατα από σκληρό συνδετικό υλικό περιλαµβάνουν ένα κεντρικό στρώµα από µαλακότερο συνδετικό υλικό. Κατ' αυτό τον τρόπο, η φθορά θα ξεκινήσει από το κεντρικό στρώµα, διατηρώντας την αρχική µορφή των πλευρών. Ένας άλλος τρόπος είναι να αυξηθεί η συγκέντρωση διαµαντιών και στις δύο πλευρές του κοπτικού.

Σχήµα 87. Κοπτικό εργαλείο διαµαντιών. Η µορφή σάντουιτς φαίνεται δεξιά.

Ένα άλλο σηµείο που πρέπει να εξεταστεί είναι ο τύπος των διαµαντιών που θα χρησιµοποιηθούν στο κοπτικό τεµάχιο. Τα βιοµηχανικά διαµάντια που είναι φυσικά ή συνθετικά, κατασκευάζονται από έναν περιορισµένο αριθµό επιχειρήσεων στον κόσµο. Συνήθως, ο κατασκευαστής εργαλείων αγοράζει τα διαµάντια και τους δίσκους, κατασκευάζει τα κοπτικά, τα συγκολλά στους δίσκους και πραγµατοποιεί την τελική επεξεργασία (περιφερειακή λείανση, προένταση).

Η ταξινόµηση του πλέγµατος διαµαντιών µπορεί να γίνει σύµφωνα µε έναν τυποποιηµένο πίνακα διεθνώς αποδεκτό, ο οποίος καθορίζει το µέγεθος και την ποσότητα κόκκων διαµαντιών ανά καράτι. Οι παγκοσµίως αποδεκτές µονάδες είναι: µικρά για το µέγεθος κόκκου και καράτια, mesh ή J.V.S για τον προσδιορισµό της ποσότητας και των διαστάσεων του πλέγµατος διαµαντιών.


Τα κοπτικά διαµαντιών που χρησιµοποιούνται σε δίσκους για γρανίτη διαµέτρου µέχρι 625 mm είναι συνήθως 10 mm, 12 mm, 15 mm και 18 mm, που κατασκευάζονται µε την µέθοδο σάντουιτς. Για διάµετρο δίσκου µεγαλύτερη από 650 mm τα κοπτικά έχουν µέγεθος 10 mm, 12 mm, 15 mm, 18 mm, 20 mm και 30 mm, που κατασκευάζονται επίσης µε την µέθοδο σάντουιτς. Για ακόµα µεγαλύτερα µεγέθη δίσκων (γιγαντιαίοι δίσκοι) τα κοπτικά κατασκευάζονται µε µια βαθµωτή µορφή που ονοµάζεται «παγόδα» (Σχήµα 88).

Σχήµα 88. Σχήµα κοπτικού άκρου µε την µορφή «παγόδας».

4.3.6. Συστήµατα σύνδεσης δίσκων στις µηχανές

Από τεχνική άποψη, ο δίσκος πρέπει να σχεδιαστεί µε τέτοιον τρόπο ώστε να είναι συµβατός µε το επιλεγµένο σύστηµα σύνδεσης επάνω στην µηχανή. Για την σύνδεση, υπάρχουν δύο κύρια συστήµατα:

(1) Σύστηµα µε φλάντζες. Οι φλάντζες στερεώνουν τον δίσκο στην θέση του, σφίγγοντας τον από την µία και την άλλη πλευρά του µε ένα παξιµάδι. Το µέγεθος των φλαντζών επηρεάζει την ικανότητα για ευθείες κοπές και περιορίζει το µέγεθος του στοιχείου που µπορεί να κοπεί. Κατά µέσο όρο, η φλάντζα είναι το ένα τρίτο της διαµέτρου του δίσκου, ή ελαφρώς µικρότερη. Το σύστηµα αυτό χρησιµοποιείται κυρίως για τις µηχανές σχισίµατος µπλοκ, επειδή είναι κατάλληλο για εφαρµογή σε µηχανές πολλαπλών δίσκων: σε αυτήν την περίπτωση οι δίσκοι συµπλέκονται µε την εισαγωγή στο ενδιάµεσο δακτυλίων απόστασης, οι οποίοι δηµιουργούν το ίδιο αποτέλεσµα µε την φλάντζα σε καθέναν από τους δίσκους.

Το σύστηµα αυτό χρησιµοποιείται επίσης στις µηχανές κοπής µε γεφυροπρίονο, τις µηχανές εγκάρσιας κοπής, κ.λ.π. Το πάχος του δίσκου πρέπει να είναι οµοιόµορφο και το τελείωµα της επιφάνειας του πολύ ακριβές προκειµένου να επιτευχθεί η κατάλληλη επαφή µε την φλάντζα, τουλάχιστον µέχρι την ακτίνα της φλάντζας. ∆ιαφορετικά, το αποτέλεσµα της σύνδεσης θα είναι ελλιπές επηρεάζοντας και την τροχιά οδήγησης της κοπής του δίσκου. Για διαµέτρους δίσκων από 725 mm έως 1500 mm η διάµετρος των φλαντζών είναι 0.28 x διάµετρος δίσκου, ενώ για διάµετρο δίσκων από 1600 mm και µεγαλύτερη, η διάµετρος των φλαντζών µπορεί να µειωθεί σταδιακά από 5 έως 30 %. Για εντατικές συνθήκες εργασίας, όπως υψηλές ταχύτητες κοπής, οι διαστάσεις των φλαντζών θεωρητικά αυξάνονται.

(2) Βίδες. Ο δίσκος στερεώνεται στη φλάντζα µε µια κυκλική στεφάνη βιδών που βρίσκονται σε µια δεδοµένη απόσταση από το κέντρο. Αυτό το σύστηµα δεν είναι κατάλληλο για τις µηχανές πολλαπλών δίσκων, αλλά είναι αξιόπιστο και δεν υπάρχει καµία ιδιαίτερη απαίτηση για ακριβές τελείωµα της επιφάνειας του δίσκου. Εφαρµόζεται στα γιγαντιαία πριόνια δίσκων, ή στους οριζόντιους δίσκους των µηχανών κοπής µπλοκ.

4.3.7. Προένταση

Η προένταση του πυρήνα του δίσκου είναι µεγάλης σπουδαιότητας για την σωστή συµπεριφορά του κατά την διενέργεια της κοπής. Μια πρώτη διαδικασία προέντασης του σώµατος του δίσκου γίνεται από τον κατασκευαστή. Ο κατασκευαστής εργαλείων, µετά την


συγκόλληση των κοπτικών άκρων εφαρµόζει µια δεύτερη προένταση σε ολόκληρο το δίσκο, προκειµένου να εξαλειφθεί οποιαδήποτε επίδραση λόγω της συγκόλλησης. Όταν σε έναν δίσκο γίνεται αντικατάσταση των κοπτικών εργαλείων, πρέπει να επαναλαµβάνεται η διαδικασία προέντασης. Η προένταση µπορεί να εφαρµοστεί επίσης και στον χώρο λειτουργίας του δίσκου, προκειµένου να ανακτηθούν οι δίσκοι που έχουν υποστεί ζηµιά στο σώµα τους.

Προένταση είναι η εφαρµογή µεγάλης τοπικής πίεσης και στις δύο πλευρές του δίσκου µέσω ειδικών κυλίνδρων, προκειµένου να ξεπεράσει ο χάλυβας το σηµείο πλαστικής παραµόρφωσής του, σε θερµοκρασία δωµατίου. Με αυτόν τον τρόπο ένα µέρος της πίεσης θα παραµείνει φυλακισµένο στον χάλυβα. Έτσι η ένταση που παράγεται από αυτήν την παραµένουσα πίεση θα οδηγήσει στην µείωση της στατικής παραµόρφωσης και της αστάθειας από την στατική θλίψη που ασκείται στα δόντια του δίσκου, η οποία είναι το κρίσιµο φορτίο που εφαρµόζεται κατά την διάρκεια της λειτουργίας του. Με άλλα λόγια, ο προεντεταµένος δίσκος θα είναι περισσότερο άκαµπτος.

Σχήµα 89. ∆ιάγραµµα µέτρησης της προέντασης και της διαρροής ενός δίσκου για την κοπή µπλοκ.

Το µέγεθος της προέντασης που θα εφαρµοστεί µπορεί να ρυθµιστεί µε την αλλαγή της θέσης εφαρµογής των κυλίνδρων πάνω στο δίσκο, της ακτίνας τους, του αριθµού τους και φυσικά του φορτίου που εφαρµόζεται στον δίσκο. Το αποτέλεσµα της διαδικασίας αυτής ελέγχεται από συγκεκριµένο εξοπλισµό, στον οποίο ο δίσκος περιστρέφεται αργά σε κατακόρυφη θέση, ενώ µια δύναµη εφαρµόζεται στην αξονική διεύθυνση σε µια ορισµένη απόσταση από το κέντρο του δίσκου ενώ ένας αισθητήρας βρίσκεται σε επαφή µε την επιφάνεια του δίσκου, σε διαφορετική γωνιακή θέση (συχνά 90° ή 180°, πάνω στην ίδια ακτίνα). Εάν δεν έχει εφαρµοστεί προένταση στον δίσκο, η εκτροπή της δύναµης που ασκείται στην επιφάνεια του θα είναι προς την διεύθυνση της δύναµης. Σε έναν προεντεταµένο δίσκο θα ακολουθήσει την αντίθετη κατεύθυνση ή θα είναι µηδενική. Το αποτέλεσµα της µέτρησης αυτής µπορεί να δοθεί σε διάγραµµα (Σχήµα 89) και αποτελεί τεκµήριο ποιοτικού ελέγχου. Η προένταση έχει επιπτώσεις και στην δυναµική συµπεριφορά του δίσκου. Πιο συγκεκριµένα µεταβάλλει τις φυσικές συχνότητες δόνησης του χάλυβα, µετακινώντας τες προς τις επιθυµητές τιµές. Έτσι


µπορεί να επιτευχθεί µια µετατόπιση της συχνότητας ενός διακριτού παλµού σε υψηλότερη ή χαµηλότερη τιµή.

Σχήµα 90. Εξοπλισµός µέτρησης της προέντασης και της διαρροής του δίσκου.

Ο εξοπλισµός και τα συστήµατα που χρησιµοποιούνται για τον έλεγχο της προέντασης του δίσκου (Σχήµα 90) είναι επίσης κατάλληλα για την µέτρηση της διαρροής του χάλυβα που είναι το γεωµετρικό λάθος της αξονικής θέσης ενός σηµείου της επιφάνειας του δίσκου όταν δεν εφαρµόζεται κανένα φορτίο. Μετριέται συνήθως µε τον δίσκο σε κατακόρυφη θέση, να περιστρέφεται αργά, ενώ ένας αισθητήρας είναι σε επαφή µε την επιφάνεια του, σε διάφορες ακτινικές θέσεις. Το αποτέλεσµα της µέτρησης µπορεί να σχεδιαστεί ως γραφική παράσταση και για λόγους ποιοτικού ελέγχου (Σχήµα 89). Προφανώς, η διαδικασία της προέντασης δεν πρέπει να αγνοήσει τις βασικές προϋποθέσεις για µια ακριβή γεωµετρία του δίσκου.

Σχήµα 91. Αριστερά: διάφορα είδη εγκοπών, δεξιά: ρηχές εγκοπές.

4.3.8. Εγκοπές δίσκου

Οι δίσκοι διαµαντιών που περιγράφονται σε αυτήν την παράγραφο, έχουν συνήθως στην περιφέρεια τους δόντια και εγκοπές αντί ενός συνεχούς χείλους. Οι εγκοπές µειώνουν


ελαφρώς τα µηχανικά χαρακτηριστικά του σώµατος του δίσκου, από την άλλη πλευρά όµως έχουν δύο σηµαντικά θετικά αποτελέσµατα: • επιτρέπουν την καλύτερη κυκλοφορία του νερού κατά την διάρκεια της κοπής,

βελτιώνοντας την ψύξη της περιοχής που βρίσκεται σε επαφή µε το µπλοκ και διευκολύνοντας την αποµάκρυνση του θρυµµένου υλικού.

• κατά την συγκόλληση των κοπτικών άκρων στον δίσκο, οι εγκοπές περιορίζουν τις παραµορφώσεις του δίσκου από τις θερµικές διαστολές, αποµονώνοντας ουσιαστικά κάθε δόντι από τα επόµενα. Αυτό δεν είναι τόσο σηµαντικό όταν πραγµατοποιείται η συγκόλληση µε λέιζερ.

Υπάρχουν πολλά είδη εγκοπών προκειµένου να ληφθεί η επιθυµητή συµπεριφορά του δίσκου: ηµικυκλικές, πολύ στενές, φαρδιές και ρηχές κ.λ.π (Σχήµα 91). Το συνεχές χείλος είναι µια άλλη πιθανή επιλογή, αλλά το κύριο µειονέκτηµά του είναι η ελλιπής αποµάκρυνση του θρυµµένου υλικού σε υψηλά ποσοστά παραγωγής.

4.3.9. Εκποµπές θορύβου (κατασιγασµένα εργαλεία, αθόρυβοι δίσκοι)

Κατά την διάρκεια της λειτουργίας του δίσκου κοπής, το σώµα του δίσκου από χάλυβα ενεργεί ως δονούµενη, παλλόµενη µεµβράνη, παράγοντας και διασκορπίζοντας στο περιβάλλον θόρυβο. Το Σχήµα 92 παρουσιάζει την γεωµετρία των παλµικών κινήσεων και ένα διάγραµµα ανάλυσης Fourier µε τις πιθανές συχνότητές τους. Φυσικά η συχνότητα των παλµών εξαρτάται από τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του δίσκου (διάµετρος, πάχος, υλικό, κ.λπ.).

Σχήµα 92. Αριστερά: τα είδη ταλαντώσεων του δίσκου, δεξιά: οι συχνότητες τους.

Προκειµένου να µειωθεί η εκποµπή θορύβου, υπάρχουν διάφορες λύσεις διαθέσιµες στην αγορά, που συχνά προστατεύονται από δίπλωµα ευρεσιτεχνίας (αθόρυβοι δίσκοι). Η αρχή λειτουργίας τους είναι η ανακοπή των δονήσεων ή/και η µετατόπιση της συχνότητας αντήχησης των παλµικών κινήσεων των δίσκων. Στο Σχήµα 93 παρουσιάζονται τα διαγράµµατα του ήχου που δηµιουργήθηκε σε δύο δίσκους που χτυπήθηκαν µε σφυρί,


προκειµένου να διαφανεί η συµπεριφορά απόσβεσης των δίσκων. Το αριστερό διάγραµµα ανήκει σε κανονικό δίσκο, ενώ το δεξί σε αθόρυβο.

Σχήµα 93. Γραφικές παραστάσεις πλάτους/χρόνου των δονήσεων κανονικού (αριστερά) και

αθόρυβου (δεξιά) δίσκου.

Οι διαθέσιµες τεχνικές κατασκευής αθόρυβων δίσκων περιγράφονται κατωτέρω. Η επιλογή µεταξύ τους πρέπει να γίνει µε βάση κυρίως την διάµετρο των δίσκων.

- Πυρήνας σάντουιτς. Αποτελεσµατικός για τις µικρές διαµέτρους (λιγότερο από 500 mm). Ο πυρήνας (σώµα) του δίσκου αποτελείται από περισσότερα από ένα στρώµατα που ενώνονται µεταξύ τους µε κόλλα, µε συγκόλληση ή µε τήξη µέχρι το τελικό πάχος. Συνήθως, δηµιουργούνται τρία στρώµατα: τα εξωτερικά από χάλυβα και το κεντρικό από ένα διαφορετικό µέταλλο ή κράµα (ορείχαλκος για παράδειγµα). Τα στρώµατα τείνουν να αποσυνδέονται ευκολότερα όσο το µέγεθος του δίσκου µεγαλώνει.

- Πυρήνας χάλυβα µε αυλακώσεις. Πολύ λεπτέςδιαµπερείς αυλακώσεις (0,1 - 1 mm) ανοίγονταιστον πυρήνα µε λέιζερ (Σχήµα 94). Η µορφή, τοµέγεθος, ο αριθµός και η θέση των αυλακώσεωνείναι τέτοια προκειµένου να αυξηθεί η απόσβεσητου θορύβου χωρίς σηµαντική µείωση τωνµηχανικών χαρακτηριστικών του δίσκου. - Παρεµβολή δαχτυλιδιού. Ένα κυκλικό αυλάκιχαράσσεται στην µια επιφάνεια του πυρήνα (1/21/3 του πάχους του) και ένα δαχτυλίδιενσωµατώνεται µέσα στο αυλάκι. Έπειτα η επιφάνεια του πυρήνα λειαίνεται (Σχήµα 95). Αυτό το σύστηµα µπορεί να λειτουργήσει µεµικρού και µεσαίου µεγέθους δίσκους. Τοδαχτυλίδι απόσβεσης τείνει να αποσυνδέεται µετην χρήση και αυτό περιορίζει τον αριθµό τωνφορών αντικατάστασης των κοπτικών άκρων.

Σχήµα 94. Αθόρυβος δίσκος µε αυλακώσεις.

- Πυρήνες χάλυβα µε λαστιχένια ένθετα, που τοποθετούνται σε αυλακώσεις που ανοίγονται στον πυρήνα.


Σχήµα 95. Αθόρυβοι δίσκοι κατασκευασµένοι µε την τεχνική του δαχτυλιδιού.

Τα µειονεκτήµατα ενός αθόρυβου δίσκου είναι η µείωση του αριθµού των φορών που µπορεί να υποστεί αντικατάσταση των κοπτικών τεµαχίων και η µείωση των µηχανικών χαρακτηριστικών του.

4.3.10. Εφαρµογές ενός ή πολλαπλών δίσκων

Οι κυκλικοί δίσκοι διαµαντιών είναι κατάλληλοι για υψηλό ρυθµό παραγωγής µε ικανοποιητική απόδοση σε ποιότητα επιφάνειας των προϊόντων και χρησιµοποιούνται σε µηχανές µονού ή πολλαπλών δίσκων. Όταν κατασκευάζονται για τις εφαρµογές πολυδίσκων, αντιµετωπίζονται ως ένα σύνολο συγκεκριµένου αριθµού δίσκων προκειµένου να έχουν όµοια χαρακτηριστικά. Το σώµα τους κατασκευάζεται ειδικά για την εφαρµογή στην µηχανή πολυδίσκων και η διαδικασία της προέντασης γίνεται µε στόχο την επίτευξη της ίδιας συµπεριφοράς για το πλήρες σύνολο.

Σχήµα 96. ∆ίσκοι διαµαντιών σε µηχανή πολλαπλών δίσκων.

Σχήµα 97. ∆ίσκοι διαµαντιών για µάρµαρο.

Στο Σχήµα 98 παρουσιάζεται ένα σύστηµα που χρησιµοποιείται ευρέως για την κοπή λωρίδων µαρµάρου, που χρησιµοποιεί δύο δίσκους µε διαφορετικές διαµέτρους. Ο


µικρότερος δίσκος κόβει την πρώτη λωρίδα στο µισό από το βάθος της (1) και κατόπιν το ζεύγος των δίσκων κινείται δεξιότερα, επαναλαµβάνοντας το ίδιο και για την δεύτερη λωρίδα (2). Έπειτα γίνεται άλλη µία µετακίνηση του ζεύγους προς τα δεξιά, και ο µεγαλύτερος δίσκος κόβει σε πλήρες βάθος την πρώτη λωρίδα, ενώ ο µικρός δίσκος ξεκινά την τρίτη λωρίδα (3). Μετά από άλλη µία µετακίνηση, ο µεγάλος δίσκος ολοκληρώνει την κοπή της δεύτερης λωρίδας (4). Μετά την ολοκλήρωση κάθε πλήρους κοπής, ένας οριζόντιος δίσκος (που δεν παρουσιάζεται στο σχήµα) αποσυνδέει την λωρίδα από το µπλοκ και ο κύκλος επαναλαµβάνεται µέχρι το πέρας του µπλοκ. Αυτό το σύστηµα ονοµάζεται το «ψεύτικο βήµα» ή το «διπλό βήµα», και η διάταξη των δίσκων καλείται συχνά «σύστηµα Scaletta» (από την ιταλική ορολογία). Το κύριο πλεονέκτηµα αυτού του συστήµατος είναι η εκτέλεση µιας αρχικής κοπής µε έναν µικρότερο δίσκο που υπόκειται λιγότερο σε αποκλίσεις, πριν την κοπή στο πλήρες βάθος της λωρίδας µε έναν µεγαλύτερο δίσκο. Κατ' αυτό τον τρόπο οι αποκλίσεις µειώνονται εντυπωσιακά και η κοπή είναι πιο ευθεία.

Σχήµα 98. Σύστηµα κοπής λωρίδων µαρµάρου µε δύο δίσκους διαφορετικών διαµέτρων.

Το Σχήµα 99 παρουσιάζει δύο κλασικές διατάξεις δίσκων για την κοπή γρανίτη, συνήθως αποτελούµενες από 34 έως 56 δίσκους, ή από 80 έως 100 δίσκους. Η εικόνα στα αριστερά παρουσιάζει ένα σύνολο δίσκων ίδιας διαµέτρου, µέχρι 1300 mm, που µπορεί να κόψει λωρίδες πλάτους µέχρι 400 mm. Η εικόνα στα δεξιά παρουσιάζει το «σύστηµα Scaletta» για τον γρανίτη, που µπορεί να κόψει λωρίδες πλάτους µέχρι 650 mm, µε δίσκους που έχουν διάµετρο µέχρι 1680 mm, φλάντζες διαµέτρου 350 mm και οπή διαµέτρου 200 mm.

Σχήµα 99. ∆ιατάξεις δίσκων για την κοπή γρανίτη.


Το Σχήµα 100 παρουσιάζει µια παραλλαγήτων προηγούµενων συστηµάτων, υιοθετώνταςµια σειρά δίσκων που έχουν κλιµακωτάαυξανόµενες διαµέτρους. Αυτό το σύστηµα αναφέρεται ως «προοδευτικό Scaletta», και χρησιµοποιείται στους κόπτες µπλοκ γρανίτη υψηλής απόδοσης. Σε αυτήν την περίπτωση οστόχος είναι να αυξηθεί η ταχύτητα κοπής, χωρίς να απαιτείται υψηλή ποιότητα.

Σχήµα 100. Σύστηµα «Προοδευτικό Scaletta».


Οι δίσκοι κατασκευάζονται σύµφωνα µε το πρότυπο της Federation Europeenne des Fabricants de Produits abrasifs (FEPA). Οι κύριες παράµετροι που επηρεάζουν την παλµική συµπεριφορά ενός δίσκου εκτός από την κατανοµή των τάσεων, είναι η διάµετρος του σώµατος, η συνολική διάµετρος του δίσκου µε τοποθετηµένα τα κοπτικά άκρα, η οπή, το πάχος του δίσκου και η διάµετρος της φλάντζας. Ένας κατάλογος των τεχνικών χαρακτηριστικών, τα οποία είναι τυποποιηµένα στοιχεία που απαιτούνται κατά την συναλλαγή µε τους κατασκευαστές δίσκων, παρατίθεται ακολούθως:

- ∆ιάµετρος σώµατος δίσκου,

- Πάχος σώµατος δίσκου,

- ∆ιάµετρος κεντρικής οπής,

- ∆ιάµετρος φλάντζας,

- Ονοµαστική διάµετρος δίσκου (συµπεριλαµβανοµένων των κοπτικών άκρων),

- Σχήµα κοπτικού τεµαχίου (κανονικό - κωνικό - σάντουιτς),

- Μήκος κοπτικού τεµαχίου,

- Ύψος του τεµαχίου που περιέχει διαµάντια (σε µερικές περιπτώσεις ένα µέρος του συνολικού ύψους του τεµαχίου περιέχει διαµάντια),

- Συνολικό ύψος τεµαχίου,

- Βάθος και µορφή εγκοπών δίσκου,

- Ισχύς του άξονα της µηχανής που θα εγκατασταθεί ο δίσκος,

- Κατηγορία µηχανής,

- Περιστροφική ταχύτητα του άξονα (της µηχανής),

- Υλικό που θα κοπεί,

- Είδος και ροή του ψυκτικού µέσου,

- Απαιτούµενο βάθος κοπής.

Προκειµένου να καθοριστεί η απόδοση αυτού του εργαλείου, µπορούν να χρησιµοποιηθούν οι ακόλουθες παράµετροι:


- Συνολικά τετραγωνικά µέτρα που κόβονται ανά δίσκο.

- Ταχύτητα τροφοδοσίας σε m/min σε σχέση µε την κατεύθυνση (στους κόπτες µπλοκ η ταχύτητα τροφοδοσίας σε κάθε µία από τις δύο διευθύνσεις είναι συνήθως διαφορετική, λόγω των κατασκευαστικών χαρακτηριστικών των τεµαχίων διαµαντιών).

- Κατακόρυφη κίνηση δίσκου σε mm.

Οι συνήθεις διαστάσεις των διαφόρων µερών των δίσκων παρουσιάζονται στους ακόλουθους πίνακες.

Σχήµα 101. Παράµετροι κατασκευής ενός δίσκου.

Πίνακας 56. ∆ιαστάσεις δίσκων και είδη εγκοπών.

Μέγεθος (mm) Στενή εγκοπή Πλατιά εγκοπή Στενή εγκοπή, επιµηκυµένο δόντι

D D1 E A B (mm) ∆όντια L1 B

(mm) ∆όντια L1 B (mm) ∆όντια L1

200 190 1,3 14 3 13 42,9 8 12 41,7 3 12 46,7 500 490 3,0 14 3 42 41,1 10 36 41,5 3 36 48,5 1000 984 5,0 18 7 96 25,2 20 70 24,1 1600 1582 6,75 18 2000 1982 7,5 18 2500 1482 9,0 22 3000 2982 11,5 22


Πίνακας 57. ∆ιαστάσεις δίσκων διαµαντιών (mm).

Από Έως

Μηχανές µονού δίσκου 200 825

Μηχανές κοπής µπλοκ 800 1600

Οριζόντιας κοπής 350 500

Γιγαντιαίοι δίσκοι 2000 4000 (5000)

Πίνακας 58. Τυποποιηµένα µεγέθη για δίσκους διαµαντιών γρανίτη. ∆ιάµετρος

(mm) 250 300 350 400 450 500 550 600 625

Αριθµός κοπτικών τεµαχίων

15-17 18-21 21-25 24-28 26-32 30-36 32-40 36-42 36-42

Τυπικές διαστάσεις τεµαχίων

(mm)

40x2,8 40x2,8 40x3,0 40x3,0 40x3,6 40x3,6 40x4,5 40x4,5 40x4,5

Για τους δίσκους στον παραπάνω πίνακα, τα τυπικά ύψη για τα κοπτικά τεµάχια είναι: 7, 10, 12, 15, 18 mm, ενώ συνήθως προτιµώνται οι αθόρυβοι δίσκοι.

Πίνακας 59. ∆ιάµετροι δίσκων που χρησιµοποιούνται σε µηχανές επεξεργασίας µαρµάρου και τραβερτίνη (mm).

Από Έως Μηχανή κοπής µε γέφυρα 200 625

Μηχανή κοπής µπλοκ υψηλής ισχύος ενός δίσκου 700 1600

Τυπική µηχανή κοπής µπλοκ ενός δίσκου 700 1200

Μηχανή κοπής µπλοκ πολλαπλών δίσκων 700 1600

Μηχανή επιµήκους/εγκάρσιας κοπής 300 500

Μηχανή διαίρεσης λωρίδων (οριζόντιοι δίσκοι) 500 850


Πίνακας 60. ∆ιαστάσεις δίσκων για κοπή ασβεστόλιθου/µαρµάρου σε µηχανές κοπής µε γέφυρα.

Εξωτερική διάµετρος (mm) 200 250 300 350 400 500 Πάχος χάλυβα (mm) 1,8 1,8 1,8 2,2 2,5 2,8 Αριθµός κοπτικών τεµαχίων 12 15-17 18-21 21-25 24-28 30-36

Εξωτερική διάµετρος (mm) 550 600 625 650 700 725 Πάχος χάλυβα (mm) 3,5 3,5 3,5 3,5 - 4 4,0 4,0 Αριθµός κοπτικών τεµαχίων 32-40 36-42 36-42 38-46 40-50 40-50

Εξωτερική διάµετρος (mm) 750 800 825 850 900 1000 Πάχος χάλυβα (mm) 4 – 4,5 4,5 4,5 4,5 - 5 5,0 5 – 5,5 Αριθµός κοπτικών τεµαχίων 42-54 46-57 48-57 50-60 62-66 68-74

Πίνακας 61. Τυπικά µεγέθη των συχνότερα χρησιµοποιηµένων κατακόρυφων δίσκων (Μηχανές κοπής µπλοκ, γεφυροπρίονα).

Συνολική εξωτερική

διάµετρος (mm)

Πάχος χάλυβα (mm)


500 2.8 30 550 3,8 – 3,2 32 600 3,2 – 3,5 36 625 3,5 36 650 3,5 – 4,0 38 700 4,0 40 725 4,0 40 750 4,5 42 800 4,5 46 825 4.5 48 850 4,5 – 5 50 900 5,00 64 1000 5,00 70 - 72 1050 5,0 72 1100 5,0 – 5,5 74 1200 5,5 80 1300 6,0 88 - 92 1350 6,0 88 - 94 1400 6,5 92


Πίνακας 62. Τυπικά µεγέθη γιγαντιαίων δίσκων.




Πλάτος κοπής (mm)


1500 6,5 9 100 1600 7,0 9 104 -108 1800 7,0 9 120 2000 8,0 10,5 128 - 132 2500 9,0 12 140 2700 9,0 12 140 3000 10,0 12 160 3500 10,5 - 11 12 180 4000 10,0 13,0 210 4200 10,0 13,0 220

Πίνακας 63. Τυπικά µεγέθη των συχνότερα χρησιµοποιηµένων κατακόρυφων δίσκων

(Μηχανές κοπής µπλοκ πολλαπλών δίσκων).





900 5,0 64 1000 5,0 70 1050 5,0 72 1100 5,5 74 1200 5,5 80 1300 5,5 88 1600 5,8 108

Για αυτά τα είδη δίσκων το πάχος των κοπτικών τεµαχίων σχετίζεται συνήθως µε το πάχος του πυρήνα χάλυβα. Το ύψος του τεµαχίου εξαρτάται από την συγκεκριµένη χρήση του και τον κατασκευαστή (Πίνακας 64). Πίνακας 64. Τυποποιηµένα ύψη τεµαχίων για τους συχνότερα χρησιµοποιηµένους δίσκους.

Ύψος τεµαχίου ∆ιάµετρος δίσκου (mm)

10 mm 500 έως 850 12 mm 625 έως 1300 15 mm 500 έως 2000 20 mm 900 έως 3500 30 mm 2000 έως 3500


4.3.12. Οριζόντιοι δίσκοι διαµαντιών

Οι οριζόντιοι δίσκοι χρησιµοποιούνται (στις µηχανές κοπής µπλοκ) για να αποσυνδέσουν την βάση κάθε λωρίδας από το µπλοκ, µετά την διεξαγωγή των κατακόρυφων κοπών από τους κατακόρυφους δίσκους. Έχουν συνήθως µικρές διαµέτρους και στερεώνονται στους άξονές τους µε βάσεις και βίδες. Παρά την µικρή διάµετρό τους, αυτοί οι δίσκοι λειτουργούν σε αρκετά βαριές συνθήκες, λόγω της ανοµοιοµορφίας των ασκούµενων τάσεων και της µεγάλης ταχύτητας τροφοδοσίας τους. Επιπλέον, οι δίσκοι επιβαρύνονται και από τις κρούσεις µε τις αποσυνδεµένες λωρίδες. Το τυπικό µέγεθος των συχνότερα χρησιµοποιηµένων οριζόντιων δίσκων δίνεται στον Πίνακα 65.

Πίνακας 65. Τυπικό µέγεθος των συχνότερα χρησιµοποιηµένων οριζόντιων δίσκων



Πάχος χάλυβα στην βάση

σύνδεσης (mm)

Πάχος χάλυβα στον πυρήνα

(mm)

Πάχος κοπτικών

τεµαχίων(mm)


300 8 3 4,0 – 4,2 15 - 18 350 8 3 4,0 – 4,2 21 - 24 400 8 3 4,0 – 4,2 24 - 28 450 8 3 4,0 – 4,2 32 - 36

Σχήµα 102. Οριζόντιος δίσκος γεφυροπρίονου (απλός), για κοπή µαρµάρου.


Σχήµα 103. Οριζόντιος δίσκος γεφυροπρίονου (ενισχυµένος), για κοπή γρανίτη.

4.3.13. ∆ίσκοι µηχανών διαίρεσης λωρίδων µαρµάρου

Το πιο συνηθισµένο ύψος του κοπτικού τεµαχίου διαµαντιών είναι 6 mm. Ο πιο συνηθισµένος τύπος συνδετικού υλικού είναι το µίγµα κοβαλτίου/χαλκού. Εξωτερική διάµετρος (mm)

500 550 600 625 650 700 725 750 800 825 850


50 54 60 62 65 64 68 70 74 76 78

4.3.14. Γραµµική ταχύτητα δίσκου

Η γραµµική ταχύτητα της περιφέρειας του δίσκου είναι πολύ σηµαντική παράµετρος για την σωστή χρήση των δίσκων διαµαντιών. Ο κατασκευαστής πάντα χορηγεί οδηγίες σχετικά µε την συνιστώµενη περιφερειακή ταχύτητα, ανάλογα µε το είδος του πετρώµατος που θα κοπεί. Σύµφωνα µε τους τύπους των µηχανών που διατίθενται στην αγορά, η ταχύτητα µπορεί να ρυθµιστεί χρησιµοποιώντας διαφορετικούς συνδυασµούς συστηµάτων µετάδοσης, ή ηλεκτρονικούς ρυθµιστές ταχύτητας. Στον Πίνακα 66 δίνεται ενδεικτικά, ένα εύρος τιµών για τις συνιστώµενες ταχύτητες ανάλογα µε το υλικό.

Πίνακας 66. Συνιστώµενες γραµµικές ταχύτητες δίσκων διαµαντιών για διάφορους τύπους πετρωµάτων.

Είδος πετρώµατος Γραµµική ταχύτητα (m/s)

Μαλακό άσπρο µάρµαρο (χονδροί κρύσταλλοι) 48 - 62 Μάρµαρα/ασβεστόλιθοι µέσης σκληρότητας 42 - 50 Σκληρά µάρµαρα 40 – 50 Πολύ σκληρά µάρµαρα 32 - 42 Γρανίτες µε χαµηλό ποσοστό σε χαλαζία 30 - 40 Γρανίτες µε υψηλό ποσοστό σε χαλαζία 20 - 30


4.3.15. Λίπανση και ψύξη

Κατά την διάρκεια της διενέργειας της κοπής είναι απολύτως απαραίτητο να χρησιµοποιείται η σωστή ποσότητα νερού. Η ποσότητα και σε µερικές περιπτώσεις, η ποιότητα του νερού (µεγάλη σκληρότητα, δεν φιλτράρεται αρκετά) επηρεάζουν την απόδοση των δίσκων. Το σύστηµα παροχής νερού είναι σηµαντικό να εξασφαλίζει την αποτελεσµατική ψύξη της περιοχής επαφής µεταξύ του πετρώµατος και του κοπτικού διαµαντιών κατά την διάρκεια της κοπής. Συνήθως, οι κατασκευαστές εργαλείων συστήνουν την κατάλληλη τιµή παροχής νερού. Στον ακόλουθο πίνακα δίνεται ένα εύρος συνιστώµενης παροχής νερού σε σχέση µε την διάµετρο του δίσκου.

Πίνακας 67. Συνιστώµενη παροχή νερού ανάλογα την διάµετρο του δίσκου.

∆ιάµετρος δίσκων (mm)

Ελάχιστες συνιστώµενες τιµές

(l/min)

Μέγιστες συνιστώµενες τιµές

(l/min) 200 – 250 5 10 300 – 400 10 15 450 – 550 15 22 600 – 625 20 30 700 – 750 30 40 800 – 900 30 45

1000 – 1100 40 60 1200 – 1300 50 75 1400 – 1600 60 90

2000 70 120 2500 80 140

Οι τιµές του Πίνακα 67 είναι ενδεικτικές, και ισχύουν µόνο για εφαρµογές µε µονούς δίσκους. Οι τιµές εξαρτώνται άµεσα από το υλικό που κόβεται και από παραµέτρους, όπως η ταχύτητα κοπής και τροφοδοσίας, η αποµάκρυνση του θρυµµένου υλικού, η κατάσταση των κοπτικών τεµαχίων διαµαντιών και η φθορά του πυρήνα χάλυβα.

Ένας άλλος σηµαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ποσότητα νερού που απαιτείται για την λίπανση-ψύξη είναι ο αριθµός των δίσκων που χρησιµοποιούνται συγχρόνως στην µηχανή (για παράδειγµα: 32, 50, 80, 100). Σε τέτοιες περιπτώσεις, η ποσότητα που παρέχεται ανά δίσκο πρέπει να µειωθεί όσο αυξάνει ο αριθµός των δίσκων, σύµφωνα µε τις οδηγίες του κατασκευαστή.

4.3.16. Σηµαντικές παρατηρήσεις σχετικά µε την χρήση των δίσκων διαµαντιών

Είναι σηµαντικό να ακολουθούνται όλες οι οδηγίες για το χειρισµό και την αποθήκευση των δίσκων διαµαντιών, που δίνονται από τους κατασκευαστές. Η κατάλληλη φλάντζα της σωστής διαµέτρου πρέπει να χρησιµοποιείται προκειµένου να αποφευχθεί ή να µειωθεί η αστάθεια των δίσκων. Ο αριθµός δίσκων που χρησιµοποιείται σε µια µηχανή κοπής µπλοκ


δεν πρέπει να υπερβαίνει τα όρια της µηχανής. Πριν από την κοπή, και ενώ η µηχανή δεν είναι σε λειτουργία, είναι σηµαντικό να ελεγχθεί η αξονική και η ακτινωτή διαρροή του δίσκου, και να συγκριθεί µε τα στοιχεία που δίνονται από τον κατασκευαστή.

Σχήµα 104. Έλεγχος διαρροής του δίσκου διαµαντιών.


Οι δίσκοι κοπής διαµαντιών είναι τα πιο ευρέως χρησιµοποιηµένα εργαλεία για την επεξεργασία των διακοσµητικών λίθων. Έχουν υψηλά ποσοστά παραγωγής και σε πολλές περιπτώσεις ικανοποιητική ποιότητα κοπών. Εάν υπάρχει απαίτηση για µια υψηλότερη ποιότητα επιφάνειας της πλάκας, είναι απαραίτητο να εκτελεστούν επιπλέον εργασίες λείανσης και στίλβωσης.

Σε σχέση µε την εξωτερική διάµετρό τους, τα πολύ λεπτά εργαλεία τείνουν να δονούνται και να διαρρέουν κατά την διάρκεια της κοπής. Πρέπει να γίνεται προσεκτικό µοντάρισµα και ευθυγράµµιση των δίσκων µέσα στην µηχανή, κατάλληλη προετοιµασία, καθώς επίσης και ρύθµιση της συµπεριφοράς των δίσκων ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά της εκάστοτε µηχανής.

Η απαίτηση για λιγότερα απορρίµµατα και εποµένως για µια λεπτή κοπή παράλληλα µε ένα ελάχιστο πάχος πυρήνα για την επίτευξη µιας σταθερής απόδοση του δίσκου οδηγεί σε ένα αληθινό δίληµµα που πρέπει να λυθεί µεταξύ του χρήστη και του κατασκευαστή των εργαλείων. Το ίδιο πράγµα µπορεί να ειπωθεί για την εκποµπή θορύβου, η οποία είναι σε µερικές περιπτώσεις πολύ υψηλή.

Η αλληλεπίδραση του εργαλείου και του πετρώµατος οδηγεί στην ανάπτυξη τάσεων, που ασκούνται στον δίσκο και επηρεάζουν την συµπεριφορά λειτουργίας του. Εάν ένας δίσκος δεν σχεδιαστεί ειδικά για µια συγκεκριµένη µηχανή, η συµπεριφορά του σε σχέση µε τις παραγόµενες δονήσεις πρέπει να µετρηθεί ώστε να ληφθούν τα απαραίτητα µέτρα ελαχιστοποίησης. Το πλάτος των δονήσεων µπορεί να µειωθεί µε χρήση τεχνικών απόσβεσης και αυξάνοντας την δυναµική ακαµψία. Η ελαχιστοποίηση της περιοχής του δίσκου, που


είναι έτοιµη για ελεύθερη δόνηση και εποµένως ικανή να παράγει θόρυβο, θα οδηγήσει επιπροσθέτως σε ένα πιο αθόρυβο εργαλείο.

Ο σηµαντικότερος περιορισµός για τους δίσκους είναι η σχέση µεταξύ της διαµέτρου τους και του µέγιστου ύψους µπλοκ που µπορούν να κόψουν, λόγω του χώρου που καταλαµβάνει το σύστηµα σύνδεσης µε τις φλάντζες. Γενικά, το µέγιστο ύψος που µπορεί να κοπεί είναι ίσο µε το ένα τρίτο της διαµέτρου του δίσκου. Αυτή η αναλογία µπορεί να φθάσει στο 0,45 για τους γιγαντιαίους δίσκους ή/και όταν αυξάνεται το πάχος του δίσκου.

Η χρήση των δίσκων δεν πρόκειται να περιοριστεί στο µέλλον λόγω της υψηλής παραγωγικότητας κοπής, αλλά οι τεχνικές επεξεργασίας που έχουν πρόσφατα αναπτυχθεί θα κερδίσουν έδαφος.

4.4. ∆ίσκοι διαµαντιών ηλεκτρόλυσης


Οι δίσκοι διαµαντιών αυτού του είδους κατασκευάζονται µε ηλεκτρολυτική απόθεση των διαµαντιών γύρω από την περιφέρεια του δίσκου και για αυτόν τον λόγο ο πυρήνας χάλυβα είναι πολύ λεπτός. Οι διαστάσεις τους κυµαίνονται από µια ελάχιστη διάµετρο 40 mm µέχρι περίπου µισό µέτρο και παράγονται είτε µε συνεχές χείλος είτε µε διακεκοµµένο (Σχήµα 105).

Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται σε σκληρά υλικά (όπως το γυαλί ή τα κεραµικά) και επίσης στην κοπή πετρών για συγκεκριµένες εφαρµογές όπως τα εύθραυστα σκληρά υλικά ή την κοπή πολύ λεπτών τεµαχίων χωρίς την δηµιουργία ρωγµών στις άκρες της κοπής.

Σχήµα 105. ∆ίσκοι διαµαντιών ηλεκτρόλυσης.


Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται για την κοπή µαρµάρου, γυαλιού, πλαστικού, φαΐµπεργκλας και άλλων παρόµοιων υλικών. Μπορούν να χρησιµοποιηθούν σε ξηρές ή υγρές συνθήκες, σε στάσιµες και φορητές µηχανές όπου απαιτούνται ακριβείς κοπές. Προκειµένου να επιτευχθεί υψηλότερη από την συνηθισµένη ακρίβεια, θεσπίστηκαν συγκεκριµένοι όροι λειτουργίας. Η ικανοποιητική λειτουργία των δίσκων συνεχόµενου χείλους εξαρτάται από την ακρίβεια στις διαστάσεις τους κατά την κατασκευή τους, την κατάσταση της µηχανής κοπής και από την σωστή τοποθέτηση τους ανάµεσα στις φλάντζες. Οι φλάντζες επιπλέον πρέπει να είναι κατάλληλου σχεδιασµού και σε καλή κατάσταση. Ένας κατάλογος των συνιστώµενων ελάχιστων διαστάσεων φλαντζών για δεδοµένες διαµέτρους πριονιών και ανοχές παρουσιάζεται στον Πίνακα 68.


Πίνακας 68. Παράµετροι εγκατάστασης δίσκων συνεχόµενου χείλους.

∆ιάµετρος δίσκου (mm)

∆ιάµετρος φλάντζας (mm)

Πλάτος φλάντζας (mm)

Αξονική διαρροή (mm)

Πλευρική διαρροή (mm)

50 20 3 έως 5 0,05 0,03 100 35 3 έως 5 0,05 0,05 200 70 5 έως 8 0,05 0,10 300 100 6 έως 10 0,05 0,15 400 130 8 έως 12 0,05 0,20 500 170 8 έως 12 0,10 0,25


Τα εργαλεία κατασκευάζονται µε τις διαστάσεις που δίνονται στον Πίνακα 68, αλλά και σε ενδιάµεσες διαµέτρους και µε διάφορα συστήµατα σύνδεσης στις µηχανές όπως η τρύπα, η φλάντζα και οι άξονες. Οι δίσκοι χρησιµοποιούνται για την ακριβή κοπή ποικίλων σκληρών υλικών, την αυλάκωση και τον χωρισµό πλακών και πλακιδίων.


Λόγω του µικρού τους πάχους, οι δίσκοι αυτοί τείνουν να έρχονται σε επαφή µε το υλικό που κόβεται, για αυτό πρέπει να γίνεται προσεκτική ευθυγράµµιση κατά την εγκατάσταση στην µηχανή. Τα κύρια πλεονεκτήµατα τους είναι οι οµαλές επιφάνειες κοπής, η υψηλή ακρίβεια και η παραγωγή χαµηλών υλικών απορριµµάτων.

Συνήθως, δεν χρησιµοποιούνται για εγκάρσιες ή επιµήκεις κοπές, ορθογωνισµό ή σχίσιµο µπλοκ. Λόγω της διαδικασίας κατασκευής τους, οι ηλεκτρολυτικοί δίσκοι δεν επιτρέπουν την εύκολη αποµάκρυνση του θρυµµένου υλικού από την περιοχή επαφής µε το υλικό. Οι ηλεκτρολυτικοί δίσκοι είναι λεπτοί, µε παράλληλες πλευρές και το νερό δεν µπορεί να φθάσει εύκολα στην περιοχή επαφής.

Η κοπή γρανίτη µπορεί να οδηγήσει σε αποκλίσεις της επιφάνειας κοπής λόγω έλλειψης του κεντρικού στρώµατος µαλακότερων υλικών (χαρακτηριστικό στα κοπτικά τεµάχια διαµαντιών τύπου σάντουιτς) που καθορίζει την µορφή των κοπτικών προκειµένου να επιτυγχάνεται καλύτερη οδήγηση του δίσκου. Ενώ στους δίσκους χάλυβα τα κοπτικά τεµάχια µπορούν να αντικατασταθούν αρκετές φορές, αυτό δεν είναι εφικτό για τους ηλεκτρολυτικούς δίσκους.

4.5. Ευθύγραµµες λεπίδες διαµαντιών


Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται σε µονά ή πολλαπλά πλαίσια κοπής µαρµάρου, για την κοπή πλακών και τον ορθογωνισµό µπλοκ.


4.5.2. Χαρακτηριστικά της κατασκευής των λεπίδων

Το εργαλείο αποτελείται από µια γραµµική λεπίδα ειδικού χάλυβα, εξοπλισµένη σε καθεµία από τις άκρες της µε µια συσκευή για την σύνδεση της µε το πλαίσιο (Σχήµα 106). Η λεπίδα στην πλευρά που διενεργεί την κοπή φέρει κοπτικά τεµάχια διαµαντιών.

Σχήµα 106. Λεπίδες διαµαντιών.

Το τεµάχιο διαµαντιών είναι το µέρος της λεπίδας που πραγµατοποιεί την κοπή. Είναι ένα µικρό παραλληλεπίπεδο σώµα, που αποτελείται από το µεταλλικό συνδετικό υλικό και τους κόκκους διαµαντιών που εµφυτεύονται µε θερµική κατεργασία υπό πίεση (συµπύκνωση). Ανάλογα µε τα ποσοστά διαµαντιών και συνδετικού υλικού προκύπτουν διαφορετικά κοπτικά αποτελέσµατα.


Οι λεπίδες διαµαντιών κατασκευάζονται ειδικά για τον κάθε τύπο πλαισίου. Οι λεπίδες έχουν µια µακροχρόνια ζωή αποτελεσµατικής κοπής και εξασφαλίζουν την λειτουργία τους µέχρι την ολοκληρωτική φθορά των κοπτικών τους.

Η λεπίδα πρέπει να τοποθετηθεί στέρεα στην δοµή του πλαισίου, που εκτελεί την διαµήκη παλινδροµική κίνηση και την κατακόρυφη µετατόπιση. Και οι δύο κινήσεις αναφέρονται σε σχέση µε το µπλοκ που κόβεται. Συνήθως το µπλοκ στηρίζεται σταθερά στο φορείο του, η λεπίδα κινείται διαδοχικά µπρος-πίσω ενώ η κατακόρυφη κίνηση γίνεται είτε µε την µετακίνηση της λεπίδας προς τα κάτω είτε µε την ανύψωση του φορείου. Προκειµένου να εκτελεστεί µια σωστή κοπή χωρίς αποκλίσεις, η λεπίδα πρέπει να διατηρείται τανυσµένη. Αυτό επιτυγχάνεται µέσω µια υδραυλικής, µηχανικής ή πνευµατικής συσκευής τανύσεως. Το µέγεθος της τάνυσης είναι µια παράµετρος που εξαρτάται από την κατασκευή των λεπίδων.


Σχήµα 107. ∆ιαστάσεις λεπίδας πλαισίου κοπής.


Για το σχίσιµο µπλοκ διάφορων µεγεθών, προτείνονται οι διαστάσεις λεπίδας που παρουσιάζονται στον Πίνακα 69.

Πίνακας 69. ∆ιαστάσεις λεπίδας πλαισίου.

Μήκος µπλοκ (mm)

Μήκος µε κοπτικά L4

(mm)

Συνολικό µήκος λεπίδας L5

(mm)

∆ιαγώνιο τµήµα F x E (mm²)

Συνιστώµενη ένταση

(kN) 2000 2000 2900 180 x 3,0 80 έως 110

2500 2500 3400 180 x 3,0 180 x 3,5

80 έως 110

3000 3000 3900 180 x 3,0 180 x 3,5

80 έως 110

3250 3250 4150 180 x 3,5 80 έως 110 3500 3500 4400 180 x 3,5 80 έως 110 3750 3750 4650 180 x 3,5 80 έως 110 4000 4000 4900 180 x 3,5 80 έως 110

Το µήκος της λεπίδας που φέρει κοπτικά ποικίλλει ανάλογα µε την χρήση. Το µέγεθος των διαθέσιµων τυποποιηµένων τεµαχίων στην αγορά µπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

Μέγεθος κοπτικού τεµαχίου Πάχος (mm) Μήκος

τεµαχίου (mm)Συνολικό ύψος τεµαχίου (mm)

Ύψος λεπίδας µε κοπτικά

(mm)

Λεπίδες πλαισίων

4,0 – 4,5 – 4,8 5,0 – 5,5 – 6,0 20 7 5,5 – 6 – 7


Σχήµα 108. Κοπτικό τεµάχιο λεπίδας.

Οι λεπίδες διαµαντιών κατασκευάζονται επίσης ανάλογα µε το υλικό που θα κοπεί, δηλαδή: χρωµατιστά µάρµαρα, άσπρο µάρµαρο, τραβερτίνης, σκληρά µάρµαρα. Η επιφάνεια των τεµαχίων κατά την διάρκεια της κοπής διαµορφώνεται από την διαµήκη κίνηση της λεπίδας και χαρακτηρίζεται από αυλάκια και µύτες (Σχήµα 108).

Ορολογία για τον προσδιορισµό των λεπίδων:

- Αριθµός λεπίδων (σε περίπτωση πολλαπλού πλαισίου).

- Αριθµός κοπτικών ανά λεπίδα .

- Μέγεθος κοπτικών.

- Μήκος και πάχος της λεπίδας .

Τεχνικά στοιχεία λειτουργίας:

- Ωφέλιµο µήκος κοπής

- Οριζόντιες µετακινήσεις ανά λεπτό

- ∆ιαθέσιµη ισχύς µηχανής

- Τύπος πετρώµατος

- Είδος υγρού για την ψύξη/λίπανση (νερό ή άλλο)

Οι ακόλουθες παράµετροι είναι χρήσιµες για την απόδοση αυτών των εργαλείων:

- Συνολικά τετραγωνικά µέτρα που έχουν κοπεί (για ολόκληρη την ζωή της λεπίδας)

- Ταχύτητα τροφοδοσίας (cm/h)

Τέτοιες παράµετροι εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά γνωρίσµατα κατασκευής του εργαλείου σε σχέση µε το υλικό που πριονίζεται, η κατάσταση της µηχανής που εγκαθίσταται το εργαλείο και η ικανότητα και η εµπειρία του προσωπικού στο εργοστάσιο.

4.5.5. Τάνυση λεπίδας

Λόγω του µεγάλου µήκους των λεπίδων των πλαισίων, πρέπει να εφαρµοστεί µια κατάλληλη τάνυση. Μετά από την ένταση τους (Σχήµα 109), οι λεπίδες διαµαντιών πρέπει να


παρουσιάζουν µια κοίλη µορφή, η οποία µπορεί να µετρηθεί στην κορυφή της λεπίδας. Αυτή η κάµψη πρέπει να είναι:

• 1,5 µε 3,5 mm για µαλακά πετρώµατα

• 2,0 µε 4,0 mm για σκληρά πετρώµατα.

Αυτή η κάµψη µπορεί να διατηρηθεί µε την µετατόπιση των λεπίδων έξω από τις σφήνες (υψηλή ένταση από την πλευρά δοντιών).

Θετική κάµψη

Σχήµα 109. Τάνυση και κάµψη λεπίδας.

Είναι ιδιαίτερα σηµαντικό να µετρηθεί η τάνυση των λεπίδων κάτω από φόρτιση. Για αυτόν το λόγο, το πλαίσιο σταµατά την λειτουργία του µόλις οι λεπίδες είναι περίπου στα τρία τέταρτα του ύψους τους µέσα στο µπλοκ. (αυτό είναι µια πολύ πρακτική µέθοδος που µπορεί µόνο να εφαρµοστεί σε ορισµένα πλαίσια, όπου η κατακόρυφη κίνηση συνεχίζεται ενώ το πριόνι σταµατά).

Η κάµψη πρέπει να µετρηθεί στην άνω πλευρά της λεπίδας µε την βοήθεια ενός νάιλον σκοινιού. Η τάνυση είναι αποδεκτή όταν η πλευρά είναι ευθεία, ή έχει θετική κάµψη. Εάν είναι απαραίτητο, για αυτόν τον έλεγχο µπορεί να χρησιµοποιηθεί µια λεπίδα µέτρησης περίπου 1,5 m µήκους. Ο έλεγχος πρέπει πάντα να πραγµατοποιείται στο κέντρο της λεπίδας. Εάν η κορυφή της λεπίδας έχει καµφθεί προς τα πάνω δηλαδή, έχει πάρει κυρτή µορφή, η λεπίδα θα πρέπει να επανατοποθετηθεί και να επανενταθεί.

Μια καλή µέθοδος για τον έλεγχο της κάµψης της λεπίδας είναι η οπτική επιθεώρηση, ενώ το πλαίσιο λειτουργεί, στο σηµείο όπου οι λεπίδες προεξέχουν από το µπλοκ.

4.5.6. Τεχνική κοπής

Προκειµένου να αποδώσει σωστά αυτό το είδος εργαλείου, είναι απαραίτητο να χρησιµοποιηθεί µε τις κατάλληλες τεχνικές. Κάποιοι τρόποι για να βελτιωθεί η ποιότητα της κοπής είναι:

- Σταθεροποίηση του µπλοκ. Η σταθερή στήριξη του µπλοκ είναι ουσιαστική επειδή στην πράξη οδηγεί στην µείωση των δονήσεων, σε χαµηλότερη φθορά των κοπτικών τεµαχίων και στην υψηλότερη ταχύτητα τροφοδοσίας. Τα µπλοκ πρέπει να στερεώνονται γερά στο φορείο τους και το φορείο πρέπει να σταθεροποιείται πάνω στην µηχανή.


- Μέγεθος µπλοκ και µήκος λεπίδων. Όσο αυτό είναι δυνατό, τα µπλοκ πρέπει να έχουν µήκος που να αντιστοιχεί στο ωφέλιµο µήκος κοπής των λεπίδων διαµαντιών. Κατ' αυτό τον τρόπο θα υπάρξει µια οµοιόµορφη φθορά των τεµαχίων διαµαντιών. Εάν το µήκος του µπλοκ είναι πάρα πολύ µικρό, η φθορά των λεπίδων διαµαντιών θα είναι µικρή στις άκρες ενώ εάν είναι πολύ µεγάλο το κεντρικό τµήµα της λεπίδας θα φθαρεί λιγότερο.

- Τοποθέτηση λεπίδων. Οι λεπίδες πρέπει να τοποθετηθούν στην σωστή θέση (οριζόντια και κατακόρυφα, σύµφωνα µε το είδος του πλαισίου). Στα πολλαπλά πλαίσια οι λεπίδες πρέπει να είναι παράλληλες. Η τάνυση των λεπίδων πρέπει να είναι κατάλληλη και σταθερή. Η κυρτότητα των λεπίδων πρέπει να είναι µέσα στα όρια ανοχής, που καθορίζονται από τον κατασκευαστή.

- Οι παράµετροι λειτουργίας πρέπει να είναι σωστές.

- Ψύξη. Η ποσότητα, η ποιότητα και η καλή ροή του ψυκτικού νερού είναι σηµαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ζωή των λεπίδων και την ποιότητα των κοπών. Πρέπει εποµένως να χρησιµοποιείται νερό χωρίς πολλά άλατα και καλά φιλτραρισµένο, ειδικά κατά την λειτουργία µε υλικά που δηµιουργούν κολλώδη ή λειαντική λάσπη.

- Ταχύτητα τροφοδοσίας. Η ταχύτητα της κατακόρυφης κίνησης είναι επίσης µια σηµαντική παράµετρος λειτουργίας. Έχει επιπτώσεις όχι µόνο στην ωριαία παραγωγή, αλλά και στην ποιότητα της κοπής και της πίεσης που ασκείται στα κοπτικά τεµάχια. Εν πάση περιπτώσει η ταχύτητα τροφοδοσίας πρέπει να είναι επαρκής για να εξασφαλίσει την διαδικασία αυτό-ακονίσµατος των κοπτικών τεµαχίων διαµαντιών .

- ∆ιαδικασία κοπής. Η κοπή πρέπει να αρχίζει µε µια χαµηλή ταχύτητα τροφοδοσίας. Μόλις τα κοπτικά της λεπίδας «δαγκώσουν» το µπλοκ η ταχύτητα τροφοδοσίας πρέπει να αυξηθεί βαθµιαία µέχρι να επιτευχθεί η κανονική ταχύτητα λειτουργίας. Αυτή η ταχύτητα πρέπει να διατηρηθεί µέχρι το κόψιµο ολόκληρου του µπλοκ.

- Προγραµµατισµός κοπών. Όταν η επεξεργασία περιλαµβάνει µόνο µία ποιότητα υλικού είναι δυνατό να διατηρηθεί σταθερά µια βέλτιστη ταχύτητα. Αυτό δεν είναι εφικτό όµως όταν η επεξεργασία περιλαµβάνει διάφορους τύπους υλικών. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ταχύτητες τροφοδοσίας πρέπει να τροποποιούνται κάθε φορά, σύµφωνα µε την φύση της πέτρας. Εποµένως, πρέπει η κοπή να προγραµµατιστεί προσεκτικά προκειµένου να εξασφαλιστεί µέγιστη διάρκεια ζωής των λεπίδων και να αποφευχθεί η συχνή αλλαγή λεπίδων.

- Εναλλαγή υλικών. Όταν πρόκειται να κοπούν διάφοροι τύποι µαρµάρων στην ίδια µηχανή σχεδόν πάντα χρησιµοποιούνται οι ίδιες λεπίδες, ενώ η ιδανική λύση θα ήταν να υιοθετηθούν δύο, ή µερικές φορές τρία, σετ λεπίδων διαφορετικών τύπων. Εντούτοις, είναι λογικό να χρησιµοποιηθεί ένα σετ λεπίδων και στην πραγµατικότητα αυτό είναι αποτελεσµατικό, υπό τον όρο ότι τα υλικά είναι ταξινοµηµένα εκ των προτέρων µε βάση την σκληρότητά τους και την φθοροποιό ικανότητα τους. Επιπλέον, η ταχύτητα τροφοδοσίας πρέπει να είναι κατάλληλη για κάθε υλικό και να εναλλάσσονται τα σκληρά και συµπαγή υλικά µε τα µαλακά, κρυσταλλικά.


Η χρήση των πλαισίων µε λεπίδες διαµαντιών είναι µια αποδοτική µέθοδος για την κοπή µεγάλου αριθµού πλακών µε τις ίδιες διαστάσεις από το αρχικό µπλοκ. ∆εν µπορεί να χρησιµοποιηθεί όµως όταν απαιτείται µια γρήγορη αλλαγή στο πάχος των πλακών καθώς πρώτα πρέπει να τελειώσει η κοπή ολόκληρου του µπλοκ. Με την τρέχουσα τεχνολογία, µόνο


µαλακά υλικά όπως το µάρµαρο και ο ασβεστόλιθος µπορούν να κοπούν µε τις λεπίδες διαµαντιών. Μειονεκτήµατα των πλαισίων είναι οι κοπές µεγάλου πλάτους και η δηµιουργία µεγάλων ποσών θρυµµένου υλικού. Η εκποµπές θορύβου είναι χαµηλότερες από άλλες µηχανές επεξεργασίας.

4.6. Ευθύγραµµες λεπίδες χάλυβα


Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται στα τελάρα για την κοπή γρανίτη σε πλάκες.

4.6.2. Χαρακτηριστικά της κατασκευής των λεπίδων

Το εργαλείο αποτελείται από µια γραµµική λεπίδα χάλυβα, εξοπλισµένη σε καθεµία από τις άκρες της µε µια συσκευή για την σύνδεση της µε το τελάρο.


Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται στα τελάρα για την κοπή γρανίτη και άλλων σκληρών υλικών σε πλάκες.

Σχήµα 110. Γραµµικές λεπίδες χάλυβα για γρανίτη, µε οριζόντιες αυλακώσεις.


Για την κοπή µπλοκ διάφορων µεγεθών οι διαστάσεις είναι παρόµοιες µε εκείνες που δίνονται για τις λεπίδες διαµαντιών. Το σύστηµα έντασης των λεπίδων είναι επίσης παρόµοιο µε αυτό των λεπίδων διαµαντιών (συνήθως υδραυλικό).

Αντίθετα από τα πλαίσια κοπής µαρµάρων, σε ένα τελάρο γρανίτη η λεπίδα δεν περιέχει κοπτικά άκρα διαµαντιών: η κοπή εκτελείται από την τριβή µεταξύ των κόκκων του πετρώµατος και ενός µίγµατος λειαντικών συστατικών. Η λεπίδα χάλυβα εκτελεί την πράξη της ώθησης του λειαντικού µέσου ενάντια στην πέτρα.

Υπάρχει επίσης άλλη µια διαφορά σε σύγκριση µε την τεχνική κοπής µαρµάρων: σε ένα τελάρο γρανίτη, η δράση των λεπίδων διενεργείται όχι µόνο από την παλινδροµική κίνηση, αλλά και από ένα περιοδικό κάθετο χτύπηµα µεταξύ των λεπίδων και της πέτρας. Τέτοιες κάθετες ταλαντώσεις δίνονται από µηχανισµούς του τελάρου (συνήθως ένα σύστηµα µε εκκρεµές). Η κίνηση του λειαντικού µίγµατος είναι επίσης ένας σηµαντικός παράγοντας στον


καθορισµό της κοπτικής δράσης και πρέπει να λαµβάνεται υπόψη κατά την κατασκευή των λεπίδων (µέγεθος, µορφή, κράµα, ένταση).

Στην τρέχουσα πρακτική το µίγµα αποτελείται από νερό, 1,2 % ασβέστη (CaOH), 3 % κόκκους χάλυβα, και 30 % ορυκτά. Αυτό είναι µια ενδεικτική µέση σύνθεση, που δίνεται κατ’ όγκο µίγµατος, δεδοµένου ότι υπάρχει µεγάλη διαφορά στην πυκνότητα µεταξύ των συστατικών. Το ιξώδες του µίγµατος είναι ένας κρίσιµος παράγοντας και η τιµή του (ως ένδειξη µόνο) είναι γύρω στα 1000 Centipoise (1 Centipoise=0.001 Pa x S).


Στις τελευταίες δεκαετίες, η κοπή γρανίτη σε πλάκες βελτιώθηκε εντυπωσιακά από την άποψη της παραγωγικότητας. Ο ρυθµός καθόδου των λεπίδων (κίνηση τροφοδοσίας) µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως ένδειξη προκειµένου να αξιολογηθεί η παραγωγικότητα επειδή (όταν πολλαπλασιάζεται µε τον αριθµό των λεπίδων) είναι ανάλογος προς τα τετραγωνικά µέτρα των πλακών που κόβονται στην µονάδα του χρόνου. Γύρω στο έτος 1975, οι ρυθµοί καθόδου ήταν µεταξύ 2 και 5 mm/h περίπου. Το 1985 ήταν µεταξύ 10 έως 30 mm/h, ενώ µετά από το 1995 έφθασαν σε µια τάξη από 20 έως 70 mm/h. Αυτό σηµαίνει δέκα φορές αύξηση της παραγωγικότητας σε 20 έτη.

Κατά την διάρκεια της δεκαετίας του '60, η κοπή γινόταν µε την βοήθεια ενός λειαντικού µίγµατος φτιαγµένου από νερό, κόκκους χυτοσιδήρου, και ασβέστη (CaOH). Ο χυτοσίδηρος σκλήραινε κατά την διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής του. Ο ασβέστης προστέθηκε γιατί είναι ένας καλός τρόπος αποτροπής ή περιορισµού της οξείδωσης του χυτοσιδήρου, η οποία αλλάζει το χρώµα του γρανίτη. Ο ασβέστης έχει επίσης άλλον έναν σηµαντικό ρόλο: αυξάνει το ιξώδες του µίγµατος. Το χαµηλό ιξώδες σηµαίνει ότι οι κόκκοι καθιζάνουν πάρα πολύ γρήγορα εξαιτίας της βαρύτητας και η θρυπτική ικανότητα του µίγµατος µειώνεται. Σε αυτή την φάση, το µίγµα τροφοδοτούνταν µε την βοήθεια αντλιών ορυχείων. Οι κόκκοι χυτοσιδήρου έτειναν να διαχωριστούν από το µίγµα και το πιο λεπτοµερές υλικό διαχωριζόταν από το αδροµερές. ∆εδοµένου ότι η θρυπτική δράση του αδροµερούς και του λεπτοµερούς υλικού είναι διαφορετική, η ανάµιξη, ο διαχωρισµός και η ανακύκλωση των συστατικών είναι κρίσιµοι παράγοντες. Ο διαχωρισµός γινόταν από τη βαρύτητα σε δεξαµενές.

Οι λεπίδες κατασκευάζονταν από C60 χάλυβα και η ένταση γινόταν µηχανικά. Η παλινδροµική κίνηση βελτιώθηκε από τους άξονες που είχαν ρυθµιζόµενο µήκος, το οποίο ρυθµιζόταν κατά την διάρκεια της κοπής, εκείνη την περίοδο χειρονακτικά.

Στην δεκαετία του '70, ο χυτοσίδηρος αντικαταστάθηκε από χάλυβα και οι λεπίδες κατασκευάστηκαν από C70 χάλυβα, µε αυλακώσεις και προένταση. Για τον διαχωρισµό του µίγµατος, εισήχθησαν ειδικές φυγοκεντρικές αντλίες.

Την δεκαετία του '80, εισήχθη το υδραυλικό σύστηµα για την ένταση των λεπίδων. Η ρύθµιση µήκους των αξόνων έγινε αυτόµατη, µε την βοήθεια ενός συστήµατος µε υδραυλικά έκκεντρα.

Στην δεκαετία του '90, η διαχείριση των λειαντικών µιγµάτων έγινε πλήρως αυτοµατοποιηµένη. Ένας υπολογιστής ελέγχει την σύνθεση των µιγµάτων, ενώ αισθητήρες µετρούν τον όρο µιγµάτων και ελέγχουν τις συσκευές παροχής. Εισήχθησαν µοτέρ µε ηλεκτρονική ρύθµιση της ταχύτητας και δυνατότητα ανάκτησης ισχύος κατά την διάρκεια της παλινδροµικής κίνησης (για την µειωµένη κατανάλωση ενέργειας).



Αυτή η τεχνική κοπής δεν είναι πολύ αποδοτική και η παραγωγικότητα είναι αρκετά χαµηλή. Επιπλέον, το λειαντικό µίγµα δεν µπορεί πάντα να εξασφαλίσει προβλέψιµη συµπεριφορά και σταθερή απόδοση σε αντίθεση µε τα εργαλεία διαµαντιών.

Εντούτοις, στην σηµερινή πρακτική, είναι ο καλύτερος τρόπος για την παραγωγή ενός µεγάλου αριθµού πλακών µεγάλου µεγέθους που έχουν ίδιες διαστάσεις από µπλοκ γρανίτη. ∆εν µπορεί να χρησιµοποιηθεί για γρήγορη αλλαγή του πάχος των πλακών. Η παραγωγικότητα (τετραγωνικά µέτρα ανά µονάδα του χρόνου) είναι πολύ χαµηλή, εάν συγκριθεί µε τα πλαίσια λεπίδων διαµαντιών.

4.7. Εργαλεία διαµαντιών για την εξοµάλυνση επιφανειών

4.7.1. Μηχανές και διαδικασίες Αυτό το είδος εργαλείων χρησιµοποιείται σε µηχανές για εργασίες εξοµάλυνσης όπως: - Μηχανή εξοµάλυνσης για λωρίδες γρανίτη - Μηχανή εξοµάλυνσης για λωρίδες µαρµάρου

Σηµείωση: τα εργαλεία για την εξοµάλυνση των πλευρών πλακιδίων αναφέρονται στην παράγραφο σχετικά µε τα εργαλεία των µηχανών διαµόρφωσης πλευρών γιατί οι εργασίες εξοµάλυνσης εκτελούνται συνήθως στην ίδια µηχανή µαζί µε τις εργασίες διαµόρφωσης (µάρµαρο και γρανίτης).


Η εξοµάλυνση επιφάνειας είναι η διαδικασία που δίνει σε µια λωρίδα το επιθυµητό πάχος, το οποίο είναι σταθερό σε ολόκληρο το µήκος της λωρίδας, και προετοιµάζει την επιφάνεια για τις επόµενες διαδικασίες (όπως η στίλβωση).

Οι µηχανές εξοµάλυνσης πρέπει να διαθέτουν ένα αποτελεσµατικό και αξιόπιστο σύστηµα για τον έλεγχο της κατακόρυφης θέσης του εργαλείου, χωρίς το οποίο δεν µπορεί να επιτευχθεί οµοιοµορφία. Οι µηχανές πρέπει επίσης να διαθέτουν συστήµατα για να ρυθµίζουν την κατακόρυφη θέση των εργαλείων, προκειµένου να λαµβάνεται το επιθυµητό πάχος και να αντισταθµίζεται η προοδευτική φθορά τους.

Τα εργαλεία για την εξοµάλυνση παράγονται σε διάφορες µορφές και µεγέθη, ανάλογα µε την µηχανή, το πέτρωµα, την διαδικασία και το σύστηµα εξοµάλυνσης που χρησιµοποιούνται. Όλα τα συστήµατα εξοµάλυνσης πρέπει να αντιµετωπίσουν το πρόβληµα της επεξεργασίας µιας επίπεδης επιφάνειας σκληρών, λεπτών και εύθραυστων υλικών, µε ένα υψηλό ποσοστό αφαίρεσης υλικού, χωρίς την πρόκληση σπασιµάτων. Οι λύσεις που υιοθετούνται εστιάζουν στην µείωση της περιοχής επαφής µεταξύ των εργαλείων και της επιφάνειας, περιορίζοντας την πραγµατική περιοχή λείανσης στο ελάχιστο. Κατ' αυτό τον τρόπο, µια κάθετη δύναµη µπορεί να εφαρµοστεί στην επιφάνεια χωρίς σπάσιµο της πλάκας, αλλά µε άσκηση µιας πολύ υψηλής τοπικής πίεσης στους κρυστάλλους του πετρώµατος, που επιτρέπει την αφαίρεση υλικού µε έναν αποδεκτό ρυθµό.

Η ευελιξία της διαδικασίας εξοµάλυνσης έγκειται σε δύο παράγοντες. Ο πρώτος είναι προφανής: πρέπει να είναι δυνατό να αλλάζει πλάτος λωρίδων χωρίς να σταµατά την επεξεργασία για αντικατάσταση εργαλείων για µεγάλο χρονικό διάστηµα. Ο δεύτερος


παράγοντας είναι λιγότερο προφανής και αναφέρεται στο πρόβληµα της φθοράς των εργαλείων: εάν ένα εργαλείο φθαρεί περισσότερο στο τµήµα του που αντιστοιχεί σε συγκεκριµένο πλάτος, τότε αν γίνει αλλαγή σε ένα άλλο µεγαλύτερο πλάτος λωρίδας το πάχος που θα προκύψει δεν θα είναι οµοιόµορφο (θα δηµιουργηθούν σκαλοπάτια στην επιφάνεια της λωρίδας).

Η εξοµάλυνση γρανίτη απαιτεί πιο προσεκτικές λύσεις, εάν συγκριθεί µε το µάρµαρο, για αυτό και η κατασκευή εργαλείων για γρανίτη πρέπει να ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές των µηχανών σε αρκετά καλό επίπεδο. Οι απαιτήσεις σχετικά µε την διαδικασία εξοµάλυνσης σκληρών πετρωµάτων, που µπορούν να καλυφτούν µε την επιλογή σωστού συνδυασµού µηχανής/εργαλείων, συνοψίζονται ως εξής:

- Εξασφάλιση της διατήρησης της κατακόρυφης θέση εργαλείων.

- Υψηλό ποσοστό αφαίρεσης υλικού, υψηλή παραγωγικότητα.

- Ύπαρξη τεχνικών για την αποφυγή σπασιµάτων σε λεπτές πλάκες ,της τάξης των 10 mm.

- Οµοιόµορφη φθορά των εργαλείων.

- Γρήγορη αλλαγή του πλάτους επεξεργασίας.

- Αν είναι δυνατόν, η προκύπτουσα επιφάνεια πρέπει να είναι αρκετά οµαλή ώστε να διευκολύνει την στίλβωση.

Για την εργασία της εξοµάλυνσης χρησιµοποιούνται εργαλεία διαµαντιών τα οποία µπορούν να ταξινοµηθούν σε δύο οµάδες:

(1) Εργαλεία που αποτελούνται από φορείς οι οποίοι φέρουν πολλά τεµάχια διαµαντιών. Τα τεµάχια είναι παρόµοια µε εκείνα που περιγράφονται για τον δίσκο διαµαντιών (ορθογώνια στην µορφή και µε παρόµοια µεγέθη). Οι φορείς είναι συνήθως πιάτα ή κύλινδροι και καθορίζουν την συνολική µορφή και το µέγεθος του εργαλείου (Σχήµατα 111, 112).

(2) Εργαλεία που αποτελούνται από στερεά µπλοκ της επιθυµητής µορφής και µεγέθους µε εµφυτευµένα (συµπυκνωµένα) διαµάντια και τοποθετούνται κατευθείαν στην κεφαλή εξοµάλυνσης. Χρησιµοποιούνται κυρίως όταν η εξοµάλυνση εκτελείται µε την βοήθεια περιστρεφόµενων.

Τα µεγέθη, οι µορφές και τα συστήµατα σύνδεσης των εργαλείων µε τις µηχανές παρουσιάζουν µεγάλη ποικιλία, ανάλογα µε το υλικό προς επεξεργασία (µάρµαρο ή γρανίτης), αλλά και στις επιλογές και την φιλοσοφία της µηχανής και των κατασκευαστών εργαλείων. Όπως συµβαίνει συχνά στον βιοµηχανικό τοµέα, πολλές λύσεις προστατεύονται από διεθνή διπλώµατα ευρεσιτεχνίας, και εποµένως, µπορεί να χρησιµοποιηθούν µόνο µετά από την άδεια των ιδιοκτητών.

4.7.3. Εξοµάλυνση λωρίδων µαρµάρου µε πιάτα διαµαντιών

Τα µαλακά υλικά (µάρµαρο, ασβεστόλιθος) απαιτούν σχετικά απλά µέσα για µια αποτελεσµατική εξοµάλυνση. Συνήθως, το εργαλείο αποτελείται από ένα κυκλικό πιάτο, στο οποίο συνδέονται τα τεµάχια διαµαντιών µε συγκόλληση (Σχήµα 111). Εναλλακτικά, κάθε τεµάχιο συγκολλάται σε µια βάση και κάθε βάση στερεώνεται στο πιάτο µε βίδες. Προκειµένου να µειωθεί η πίεση που ασκείται στην λωρίδα και να αυξηθεί η πίεση τοπικά στην περιοχή λείανσης, οι κεφαλές επεξεργασίας τοποθετούνται σε διαφορετικές θέσεις κατά


µήκος του άξονα της µηχανής και όχι η µία πίσω από την άλλη, µέθοδος που είναι αποτελεσµατική για τα µαλακά υλικά.

Η ροή του νερού για την ψύξη και την αφαίρεση του υλικού είναι σηµαντικής σπουδαιότητας στην διαδικασία εξοµάλυνσης λωρίδων µαρµάρου. Η υπερθέρµανση (που οφείλεται συνήθως σε µια στιγµιαία έλλειψη νερού ή σε ανεπαρκή ροή στην περιοχή λείανσης) προκαλεί το χηµικό µετασχηµατισµό του ασβεστίτη σε οξείδιο του ασβεστίου (CaO). Τέτοια αλλαγή είναι ορατή, υποβιβάζει την αισθητική αξία της πλάκας, και µπορεί να φθάσει σε αρκετό βάθος µέσα στην πλάκα, σε σηµείο που η πλάκα δεν µπορεί να σωθεί µε περαιτέρω λείανση.

Σχήµα 111. Εργαλεία για την εξοµάλυνση επιφανειών µαρµάρου, µε τεµάχια διαµαντιών.

4.7.4. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη, σταθερού κυλίνδρου διαµαντιών

Αυτό το σύστηµα χρησιµοποιεί κυλίνδρους µε τεµάχια διαµαντιών που είναι τοποθετηµένα σε µορφή έλικας (Σχήµα 112). Με αυτόν τον τρόπο, η επαφή µεταξύ της πλάκας και του εργαλείου περιορίζεται σε µερικά µικρά σηµεία τα οποία συνεχώς αλλάζουν θέση στην επιφάνεια της πλάκας. Αυτό είναι µια πολύ αποτελεσµατική λύση για τα σκληρά υλικά, προκειµένου να µειωθεί το συνολικό φορτίο στην λουρίδα αυξάνοντας την πίεση τοπικά στην περιοχή λείανσης.

Τα τεµάχια διαµαντιών µπορούν να συνδεθούν µε συγκόλληση απ’ ευθείας στον κύλινδρο ή εµµέσως, µέσω ειδικών ελικοειδών βάσεων. Τα τεµάχια µπορούν επίσης να συγκολληθούν πρώτα σε µικρές βάσεις, οι οποίες έπειτα στερεώνονται στους κυλίνδρους µε βίδες (Σχήµα 112). Οι άξονες περιστροφής των κυλίνδρων είναι κάθετοι στην κίνηση της µεταφορικής ταινίας. Κατά την διάρκεια της επεξεργασίας, οι κύλινδροι είναι ακίνητοι, διατηρούµενοι σταθερά στην θέση τους από µηχανικά συστήµατα, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια της εξοµάλυνσης. Η κατακόρυφη θέση τους ρυθµίζεται όταν η µηχανή δεν λειτουργεί.

Συνήθως, χρησιµοποιούνται περισσότεροι από ένας κύλινδροι (2 έως 6) όταν απαιτείται µείωση του πάχους της λωρίδας. Κάθε κύλινδρος αφαιρεί συνήθως λίγα δέκατα του χιλιοστού, ανάλογα µε την σκληρότητα του υλικού και την ταχύτητα της µεταφορικής ταινίας (και, συνεπώς την παραγωγικότητα). Αυτό το σύστηµα δηµιουργεί έναν πολύ µικρό αριθµό σπασιµάτων στις λωρίδες, υψηλή παραγωγικότητα, εύκολη λειτουργία, µειωµένη κατανάλωση ισχύος και µικρή φθορά των εργαλείων.

Επιπλέον, η τροφοδοσία µε λωρίδες από την µεταφορική ταινία είναι συνεχής, µε σταθερή ταχύτητα. Σε αυτό το σύστηµα οι λωρίδες πρέπει να έχουν πλάτος αντίστοιχο µε αυτό των ελίκων διαµαντιών των κυλίνδρων. Μεταβολή στο πλάτος των λωρίδων πρέπει να ακολουθείται από µεταβολή του πλάτους των ελίκων διαµαντιών µε την αντικατάσταση των κυλίνδρων, ή µε την προσθήκη/ αφαίρεση ακρών διαµαντιών (αν είναι προαφαιρούµενα).


Σχήµα 112. Κύλινδροι εξοµάλυνσης γρανίτη σταθερού τύπου.

4.7.5. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη, κινητών κυλίνδρων διαµαντιών

Σε αυτήν την διαδικασία οι κύλινδροι είναι τοποθετηµένοι µε τους διαµήκεις άξονές τους παράλληλα στην κίνηση της µεταφορικής ταινίας που φέρνει τις λωρίδες, δηλαδή κατά µήκος της µηχανής. Ενώ οι κύλινδροι περιστρέφονται, µετακινούνται επίσης εγκάρσια, µπρος-πίσω πάνω από την λωρίδα, µε την βοήθεια της κινητή γέφυρας που είναι τοποθετηµένοι (Σχήµα 113). Με αυτό τον τρόπο, η φθορά τους είναι οµοιόµορφη και όταν γίνει αλλαγή του πλάτους των λωρίδων αρκεί να αλλαχτεί το µήκος της εγκάρσιας µετακίνησης τους.

Αυτοί οι κύλινδροι δεν διαφέρουν πολύ από τους σταθερούς κυλίνδρους διαµαντιών και στις περισσότερες περιπτώσεις τα τεµάχια διαµαντιών τοποθετούνται µε κλίση (Σχήµα 114). Η επεξεργασία γίνεται µε σταµάτηµα της λωρίδας µπροστά από την κεφαλή µε τους κυλίνδρους, οπότε διενεργείται η κίνηση των κυλίνδρων και κατόπιν η λωρίδα συνεχίζει στο επόµενο σετ κυλίνδρων. Αυτή η εναλλαγή στάσης – κίνησης των λωρίδων µειώνει την παραγωγικότητα αυτών των συστηµάτων, δεδοµένου ότι περιορίζει την µέση ταχύτητα της µεταφορικής ταινίας.

Επιπλέον, η ανάγκη για αυτήν την εγκάρσια εναλλασσόµενη κίνηση κατά την διάρκεια της επεξεργασίας σηµαίνει ότι η κατακόρυφη θέση των εργαλείων δεν µπορεί να εξασφαλιστεί απολύτως: τα πρόσθετα κινητά µηχανικά µέρη µπορούν να οδηγήσουν σε δονήσεις ή τη σπασµωδική κίνηση των κεφαλών. Αυτό είναι ένας άλλος περιορισµός του συστήµατος αυτού.

Σχήµα 113. Εξοµάλυνση γρανίτη µε κινητούς κυλίνδρους.


Σχήµα 114. Κύλινδρος εξοµάλυνσης γρανίτη κινητού τύπου.

Σχήµα 115. Σειρά δίσκων διαµαντιών για την εξοµάλυνση γρανίτη.

4.7.6. Συστήµατα εξοµάλυνσης γρανίτη µε σειρές δίσκων διαµαντιών

Η εξοµάλυνση διενεργείται από δύο ή περισσότερες σειρές δίσκων διαµαντιών (δηλαδή δίσκους χάλυβα µε κοπτικά άκρα διαµαντιών). Κάθε σειρά µπορεί να περιλαµβάνει για παράδειγµα 12 δίσκους, ενωµένους σταθερά από την µία και την άλλη πλευρά µε φλάντζες, προκειµένου να διαµορφωθεί ένας συµπαγής κύλινδρος (Σχήµα 115). Οι σειρές περιστρέφονται σε άξονες, οι οποίοι είναι παράλληλοι στην κίνηση τροφοδοσίας της µεταφορικής ταινίας. Το σετ των δίσκων µπορεί να κινηθεί αργά σε µια εγκάρσια κατεύθυνση καθώς η λωρίδα προχωρά. Εποµένως, αυτό το σύστηµα λειτουργεί µε παρόµοιο τρόπο µε αυτό των κινούµενων κυλίνδρων.

Η πρώτη σειρά χρησιµοποιείται για την χονδροειδή λείανση των λωρίδων, ενώ οι ακόλουθες για ποιο λεπτοµερείς εργασίες. Οι προκύπτουσες λωρίδες έχουν οµοιόµορφο πάχος, αλλά η επιφάνειά τους είναι αρκετά τραχιά, κυρίως λόγω της ασυνέχειας µεταξύ των δίσκων. Επιπλέον, η ανάγκη για την εγκάρσια εναλλασσόµενη κίνηση κατά την διάρκεια της επεξεργασίας σηµαίνει ότι η κατακόρυφη θέση των εργαλείων δεν µπορεί να εξασφαλιστεί απολύτως. Αυτό είναι ένας περιορισµός του συστήµατος αυτού.

4.7.7. Σταθεροί κύλινδροι διαµαντιών σε συνδυασµό µε πιάτα (εξοµάλυνση γρανίτη)

Αυτή η λύση συνδυάζει το σύστηµα σταθερού κυλίνδρου διαµαντιών µε το σύστηµα πιάτων διαµαντιών, που αναφέρθηκαν παραπάνω (Σχήµα 116). Οι κύλινδροι δεν καλύπτουν το πλήρες πλάτος της λωρίδας και περίπου 5-10 mm. αφήνονται σε κάθε πλευρά. Στο τέλος, δύο πιάτα διαµαντιών (ένα σε κάθε πλευρά) επεξεργάζονται το υπόλοιπο της λωρίδας.

Σχήµα 116. Εξοµάλυνση µε σταθερό κύλινδρο κάθετα τοποθετηµένο στην διεύθυνση κίνησης και πιάτα.


Αυτό το σύστηµα εξασφαλίζει οµοιόµορφη φθορά των εργαλείων, επειδή ο κύλινδρος δουλεύει σε όλο του το πλάτος, ακόµα κι αν υπάρχουν µικρές διαφορές στο πλάτος των λωρίδων (κάτι που είναι αρκετά πιθανό). Οι κύλινδροι είναι σταθεροποιηµένοι κάθετα προς την διεύθυνση τροφοδοσίας κατά την διάρκεια της επεξεργασίας και ακίνητοι. Οι λωρίδες κινούνται πάνω στην µεταφορική ταινία συνεχώς, και η ταχύτητά τους µπορεί να κυµανθεί αρκετά υψηλά εξασφαλίζοντας υψηλή παραγωγικότητα.

4.7.8. Κύλινδροι µεταβαλλόµενης γωνίας σε συνδυασµό µε πιάτα (εξοµάλυνση γρανίτη)

Αυτό το σύστηµα είναι αρκετά όµοιο µε το προηγούµενο, µε την διαφορά ότι µπορεί να ρυθµιστεί η γωνία κάθε κυλίνδρου σε σχέση µε τον κάθετο στην κίνηση άξονα (όταν δεν λειτουργεί η µηχανή) µε περιστροφή του γύρω από τον κατακόρυφο άξονά του από ένα µηχανοποιηµένο σύστηµα (Σχήµα 117). Κατά την διάρκεια της επεξεργασίας (ενώ η µηχανή λειτουργεί), ο κύλινδρος παραµένει σταθερός. Αυτό το σύστηµα έχει όλα τα οφέλη του συστήµατος της προηγούµενης παραγράφου, και επίσης:

- Η επιφάνεια της λωρίδας είναι οµαλότερη, διευκολύνοντας την στίλβωση. Ο λόγος για αυτό είναι ότι, δεδοµένου ότι ο κύλινδρος δεν είναι κάθετος στην λωρίδα, κάθε κρύσταλλο διαµαντιών αλέθει (στατιστικά) διαφορετικές θέσεις κατά µήκος του πλάτους της λωρίδας.

- Η αλλαγή πλάτους λωρίδας γίνεται πολύ γρήγορα αφού δεν απαιτείται αντικατάσταση εργαλείων ή αφαίρεση τµηµάτων, αρκεί µόνο να ρυθµιστεί η κλίση των κυλίνδρων, κάτι που µπορεί να γίνει ηλεκτρονικά. Για τέτοιες αλλαγές, χρησιµοποιούνται επίσης ειδικοί κύλινδροι µε αποσβησµένες άκρες (Σχήµα 118).

Σχήµα 117. Εξοµάλυνση µε κύλινδρο, κάθετα τοποθετηµένο µε κλίση στην διεύθυνση

κίνησης και πιάτα.

Σχήµα 118. Σχέδιο κυλίνδρου διαµαντιών µε αποσβησµένες έλικες.

4.7.9. Εξοµάλυνση γρανίτη µε περιστροφικές κεφαλές

Αυτός ο τρόπος επεξεργασίας, µπορεί να θεωρηθεί ως εξέλιξη των περιστροφικών κεφαλών στίλβωσης, επειδή η οµοιότητά τους είναι αξιοσηµείωτη. Τα εργαλεία διαµαντιών χρησιµοποιούνται στην διαδικασία της εξοµάλυνσης, είτε ως τεµάχια διαµαντιών που τοποθετούνται σε βάσεις, είτε ως συµπαγή µπλοκ εµφυτευµένων διαµαντιών που έχουν συνήθως κυλινδρική ή κωνική µορφή (Σχήµατα 119 – 121).

Ένας περιορισµός είναι ότι η γραµµική ταχύτητα του εργαλείου πρέπει να είναι µέσα στα όρια των εργαλείων διαµαντιών κατά την λείανση γρανίτη (δηλ. 20-30 m/s). Η ταχύτητα επεξεργασίας καθορίζεται από τον συνδυασµό της περιστροφής της κεφαλής και της περιστροφής των εργαλείων και ως εκ τούτου ποικίλλει για κάθε µεµονωµένο εργαλείο


διαµαντιών. ∆εδοµένου ότι η διάµετρος των εργαλείων αυτών είναι αρκετά πιο µικρή σε σχέση µε τους κυλίνδρους που αναφέρθηκαν προηγουµένως, µπορεί να επιτευχθεί ένας υψηλός αριθµός περιστροφών τους ανά λεπτό. Τα µηχανικά χαρακτηριστικά των κεφαλών πρέπει να καλύπτουν αυτές τις ταχύτητες και επίσης να διασφαλίζουν την µηχανική ακαµψία που απαιτείται για την εξοµάλυνση.

Τα εργαλεία που είναι κατασκευασµένα από συµπαγή µπλοκ εµφυτευµένων διαµαντιών µπορούν να έχουν και κωνική µορφή (Σχήµα 121), προκειµένου να διατηρηθεί η γραµµική ταχύτητα όσο το δυνατόν πιο σταθερή από την εσωτερική ως την εξωτερική πλευρά της κεφαλής. Αυτό επιτρέπει την υψηλότερη ταχύτητα περιστροφής και την απλοποίηση της κινηµατικής της κεφαλής, αλλά η µηχανική της ακαµψία µπορεί να µειωθεί.

Σχήµα 119. ∆ιάφορες διατάξεις διαµαντιών στις περιστροφικές κεφαλές εξοµάλυνσης.

Ένα άλλο είδος κεφαλής διαµαντιών, που µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την εξοµάλυνση, διαθέτει ελαφρώς κωνικά εργαλεία, και κάθε εργαλείο είναι ελαφρώς κεκλιµένο ως προς τον κατακόρυφο άξονα (Σχήµα 122). Με αυτόν τον τρόπο η περιοχή επαφής µε την πλάκα είναι µια ευθεία γραµµή, όπως απαιτείται, χωρίς να επηρεάζεται η ακαµψία της κεφαλής.

Σχήµα 120. Περιστροφικές κεφαλές εξοµάλυνσης µε κυλινδρικά εργαλεία.


Σχήµα 121. Περιστροφική κεφαλή εξοµάλυνσης µε κωνικά εργαλεία.

Σχήµα 122. Περιστροφική κεφαλή εξοµάλυνσης µε κωνικά εργαλεία, ελαφρώς κεκλιµένα.

4.7.10. Χαρακτηριστικά των εργαλείων εξοµάλυνσης Πίνακας 70. Κυλινδρικά εργαλεία µε έλικες από τεµάχια διαµαντιών.

Μήκος (mm) 550 600 600 650 840 1240

∆ιάµετρος (mm) 200 200 200 200 290 290

Αριθµός ελίκων 5 5 7 5 7 7

Αριθµός τεµαχίων 5x22=110 5x27=135 5x27=189 5x29=145 7x34=238 7x50=350

Μέγεθος τεµαχίου (mm) 40x10x10 40x10x10 40x10x10 40x10x10 40x10x10 40x10x10

Τα τεµάχια διαµαντιών σε έναν κύλινδρο µπορούν να τοποθετηθούν ως εξής: - ένα τεµάχιο συγκολλάται σε κάθε βάση, κάθε βάση συνδέεται στον κύλινδρο µε βίδες. - δύο ή περισσότερα τεµάχια συγκολλώνται ανά βάση, κάθε βάση συνδέεται στον κύλινδρο µε βίδες. - όλα τα τεµάχια συγκολλώνται απ’ ευθείας στον κύλινδρο. - τα τεµάχια συγκολλώνται σε ελικοειδείς βάσεις χάλυβα, και κατόπιν τοποθετούνται στον κύλινδρο.


Σχήµα 123. Κύλινδρος διαµαντιών τύπου “Cassani”.

Η σύνθεση των τεµαχίων για τα εργαλεία εξοµάλυνσης είναι παρόµοια µε αυτήν των τεµαχίων για τους δίσκους διαµαντιών. Οι κύλινδροι τύπου “Cassani” (Σχήµα 123) µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την εξοµάλυνση µιας ή δύο σειρών λωρίδων συγχρόνως. Λόγω της κατασκευής τους, πρέπει οι λωρίδες να έχουν το ίδιο πλάτος µε αυτό των περιοχών διαµαντιών του κυλίνδρου.

Πλάτος λωρίδων (mm) Αριθµός τεµαχίων διαµαντιών 250 + 250 (διπλή ζώνη διαµαντιών) +/- 420 300 + 300 (διπλή ζώνη διαµαντιών) +/- 580 400 +/- 370

Πίνακας 71. Πιάτα εξοµάλυνσης µε τεµάχια διαµαντιών (για µάρµαρο).

∆ιάµετρος (mm) 650 690 840 Αριθµός τεµαχίων 70 77 94 Μέγεθος τεµαχίων (mm) 20 x 8 x 6 20 x 8 x 6 20 x 8 x 6

Πιάτα εξοµάλυνσης µε τεµάχια διαµαντιών (για γρανίτη, σε συνδυασµό µε κυλίνδρους):

- συνεχές δαχτυλίδι, πάχους 10 mm, διάµετρος εσωτερική / εξωτερική (περίπου): 160/180 mm

- συνεχές δαχτυλίδι, πάχους 10 mm, διάµετρος εσωτερική / εξωτερική (περίπου): 210/230 mm


Στην κατασκευή πλακιδίων, η διαδικασία εξοµάλυνσης είναι χρήσιµη και απαραίτητη: όταν απαιτείται ένα οµοιόµορφο πάχος του τελικού προϊόντος, ή/και προκειµένου να εκτελεστούν αποτελεσµατικότερα οι επόµενες διαδικασίες και κυρίως η στίλβωση. Προϊόντα που δεν έχουν οµοιόµορφο πάχος µπορούν να ζητηθούν από την αγορά και υπάρχουν µηχανές στίλβωσης για λωρίδες ανοµοιόµορφου πάχους. Εντούτοις, η διαδικασία εξοµάλυνσης είναι σήµερα απαραίτητη στις γραµµές για µαζική παραγωγή πλακιδίων.

Κατά την τρέχουσα πρακτική, η εξοµάλυνση του πάχους δεν εκτελείται στις µεγάλες πλάκες, λόγω έλλειψης πραγµατικά αποτελεσµατικών τεχνικών και µηχανηµάτων. Αφ' ετέρου, στην


κατά παραγγελία παραγωγή που προέρχεται από τα εργαστήρια, η εξοµάλυνση αντικαθίσταται µε πιο ειδικές διαδικασίες, όπως η άλεση.

Για την εξοµάλυνση µαρµάρου, τα χαρακτηριστικά του υλικού επιτρέπουν την υψηλή ακρίβεια και την µεγάλη παραγωγικότητα. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί προκειµένου να αποφευχθούν οι ζηµίες στο προϊόν.

Κατά την σύγκριση διαφόρων εργαλείων για τον γρανίτη, τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα τους συνδέονται µε τον τρόπο της επεξεργασίας. Οι σταθεροί κύλινδροι και οι ρυθµιζόµενης γωνίας κύλινδροι διαµαντιών (σε συνδυασµό µε τα πιάτα διαµαντιών) είναι ακριβείς, η γραµµική τους ταχύτητα λείανσης µπορεί να ρυθµιστεί ακριβώς στις βέλτιστες τιµές, η φθορά των εργαλείων είναι µικρή και κανονική, η επιφάνεια των προϊόντων είναι οµαλή ή πολύ οµαλή και η παραγωγικότητα είναι υψηλή. Οι κινητοί κύλινδροι είναι λιγότερο ακριβείς και παραγωγικοί και προκαλούν περισσότερη φθορά στα εργαλεία.

Οι σειρές δίσκων διαµαντιών, δεν δίνουν πολύ οµαλή επιφάνεια και επίσης η ακρίβεια µπορεί να επηρεαστεί από την διαφορετική συµπεριφορά κάθε δίσκου. Τέλος, οι περιστροφικές κεφαλές διαµαντιών, µπορούν να δώσουν ποικίλα αποτελέσµατα ανάλογα µε την στιβαρότητα του συστήµατος στήριξης της κεφαλής. Επίσης η µεταβαλλόµενη γραµµική ταχύτητα κατά µήκος του εργαλείου έχει επιπτώσεις στην φθορά εργαλείων και περιορίζει την παραγωγικότητα της διαδικασίας.

4.8. Εργαλεία λείανσης και στίλβωσης

4.8.1. Μηχανές και διαδικασίες

Αυτό το είδος εργαλείων χρησιµοποιείται σε πολλές µηχανές και διαδικασίες:

- Μηχανή στίλβωσης για λωρίδες γρανίτη,

- Μηχανή στίλβωσης για λωρίδες µαρµάρου,

- Μηχανή στίλβωσης για πλάκες µαρµάρου,

- Μηχανή στίλβωσης για πλάκες γρανίτη,

- Μηχανή στίλβωσης µε γέφυρα για µεγάλες πλάκες µαρµάρου,

- Μηχανή στίλβωσης µε γέφυρα για µεγάλες πλάκες γρανίτη,

- Μηχανή διαµόρφωσης πλευρών,

- Μηχανή στίλβωσης πλευρών,

- Μηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος, αυτόµατο κέντρο επεξεργασίας.


Η στίλβωση είναι η διαδικασία που δίνει την ιδιότητα του «καθρέφτη» στην επιφάνεια. Αυτό επιτυγχάνεται µε την λείανση της επιφάνειας των διακοσµητικών λίθων σε µικροσκοπικό επίπεδο. Η παράµετρος που µέσω της στίλβωσης τροποποιείται µε ελεγχόµενο τρόπο είναι η τραχύτητα της επιφάνειας: όταν αυτή γίνεται πολύ χαµηλή (κοντά στο ορατό µήκος κύµατος) η επιφάνεια τείνει να συµπεριφερθεί όπως έναν καθρέφτης, αντανακλώντας το µεγαλύτερο


µέρος του εισερχόµενου φωτός (δηλ. οι γωνίες των προσπιπτουσών και αντανακλώµενων ακτινών φωτός είναι περίπου ίσες).

Η ποιότητα στίλβωσης µιας επιφάνειας µπορεί εποµένως να ελεγχθεί µε µέτρηση της τραχύτητας ή των χαρακτηριστικών της αντανάκλασης του φωτός. Το τελευταίο σύστηµα είναι το πιο διαδεδοµένο στον τοµέα των διακοσµητικών λίθων και ειδικά όργανα µέτρησης της αντανάκλασης είναι διαθέσιµα στην αγορά.

Τα εργαλεία που χρησιµοποιούνται για την διενέργεια της στίλβωσης είναι (θεωρητικά) ένα σύνολο λειαντικών τεµαχίων, που έχουν σταδιακά µειούµενη τραχύτητα. Στα πρώτα στάδια παράγουν µια επιφάνεια που είναι σχετικά τραχιά και στα ακόλουθα στάδια, η τραχύτητα µειώνεται σταδιακά µε την βοήθεια των λειαντικών τεµαχίων λεπτοµερέστερου κόκκου.

Οι κεφαλές στίλβωσης πρέπει να είναι ελεύθερες να κινηθούν κατακόρυφα προκειµένου να ακολουθούν την γεωµετρία της επιφάνειας, ενώ παράλληλα πρέπει να ασκούν ένα ελεγχόµενο και σταθερό φορτίο στα εργαλεία (πίεση στίλβωσης). Αυτοί οι δύο παράγοντες είναι απαραίτητοι για την διαδικασία της στίλβωσης.

Η στίλβωση δεν πρέπει να έχει ως στόχο να τροποποιήσει µε έναν ελεγχόµενο τρόπο άλλες παραµέτρους όπως το πάχος της πλάκας, ή να αφαιρέσει ελαττώµατα που προκαλούνται από το σχίσιµο του µπλοκ. Φυσικά, το πάχος (και άλλα χαρακτηριστικά) αλλάζουν ως παρενέργεια της στίλβωσης, λόγω της αφαίρεσης υλικού. Σε µερικές περιπτώσεις, όταν το υλικό που αφαιρείται είναι ελάχιστο και η ανοχή στην γεωµετρία που απαιτείται δεν είναι αυστηρή, η τροποποίηση του πάχους µπορεί να επιτευχθεί σε µια ενιαία διαδικασία µαζί µε την στίλβωση. Φυσικά, η στίλβωση πρέπει να γίνεται χωρίς να προκαλεί ατέλειες (γρατσουνιές, καψίµατα) στην επιφάνεια, ειδικά στην περίπτωση του µαρµάρου, του ασβεστόλιθου, και των µαλακών πετρών. Για όλους τους παραπάνω λόγους, η στίλβωση εκτελείται συνήθως µετά από την επεξεργασία για την εξοµάλυνση του πάχους.

Η στίλβωση µπορεί να διαιρεθεί σε διάφορα στάδια (από την τραχιά στίλβωση µέχρι την τελική επεξεργασία), έχοντας διαφορετικά ονόµατα:

- Λείανση: Εξαλείφει τις γρατσουνιές που δηµιουργούνται από τα εργαλεία κατά την διάρκεια προηγούµενων σταδίων επεξεργασίας και δίνει στην πέτρα ένα χαρακτηριστικό οπτικό αποτέλεσµα, λείο αλλά όχι µε τελείωµα καθρέφτη. Συχνά οι διακοσµητικοί λίθοι πωλούνται µετά την λείανση, για εξωτερικές εφαρµογές ή για ειδικές αρχιτεκτονικές απαιτήσεις. Η λείανση µπορεί να γίνει από λειαντικά εργαλεία αδροµερούς κόκκου και επίσης από εργαλεία διαµαντιών.

- Στίλβωση: ∆ίνει ένα ικανοποιητικό τελείωµα στην πλάκα µε το χαρακτηριστικό αποτέλεσµα «καθρέφτη». Το πλήρες σετ λειαντικών εργαλείων, από χονδροειδή έως λεπτοµερή, είναι απαραίτητο για αυτήν την διαδικασία.

- Γυάλισµα: Είναι µια λειτουργία που µπορεί να εκτελεστεί στο τέλος της διαδικασίας στίλβωσης, µε την χρήση εξαιρετικά λεπτοµερών εργαλείων λείανσης µαζί µε ειδικά προϊόντα, όπως το κερί. Γενικά δεν είναι απαραίτητη εργασία και σήµερα τείνει να εφαρµόζεται λιγότερο από πριν.

Στην διαδικασία στίλβωσης χρησιµοποιούνται εργαλεία µε διάφορες σειρές µεγεθών κόκκων (πάντα από αδροµερή σε λεπτοµερή) σύµφωνα µε τις ακόλουθες παραµέτρους: • τύπος πετρώµατος: µάρµαρο ή γρανίτης (µαλακή ή σκληρή πέτρα), σύνθεση πετρώµατος

(ορυκτολογική/χηµική), σκληρότητα ορυκτών, ρωγµές, κατεύθυνση κοπής. • τύπος µηχανής στίλβωσης/λείανσης: µέγεθος και αριθµός κεφαλών, παραγωγική

ικανότητα, ισχύς κεφαλών.


• συγκεκριµένη εµπειρία των χειριστών των µηχανών. • πληροφορίες που δίνονται από τον κατασκευαστή εργαλείων. • ποιότητα του νερού που χρησιµοποιείται για την ψύξη/λίπανση και την αφαίρεση των

αποβλήτων. • οικονοµικές επιλογές που αφορούν στις δαπάνες παραγωγής (αναµενόµενη ποιότητα των

προϊόντων και απαιτήσεις ποιότητας των εργαλείων), παραγωγικότητα (που εκφράζεται για παράδειγµα σε τετραγωνικά µέτρα ανά ώρα, ανά βάρδια, το µήνα).

Είναι σηµαντικό να υπογραµµιστεί ότι η απόδοση των λειαντικών επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες, ειδικά για τα µη-συνθετικά λειαντικά. Λειαντικά, µε τα ίδια χαρακτηριστικά κατασκευής, που τοποθετούνται σε παρόµοιες µηχανές για την ίδια επεξεργασία, µπορούν να δώσουν διαφορετικά αποτελέσµατα εξαιτίας για παράδειγµα διαφορετικών συνθηκών αποθήκευσης. Αυτός είναι ένας από τους λόγους που οι κατασκευαστές λειαντικών εργαλείων επιµένουν να ακολουθούνται αυστηρά οι οδηγίες που δίνονται για την αποθήκευση των εργαλείων.

Ένας άλλος σηµαντικός παράγοντας στην χρήση αυτών των εργαλείων είναι η χηµική και φυσική κατάσταση του νερού που χρησιµοποιείται για την λίπανση. Το ακάθαρτο ή το µολυσµένο νερό από παράγοντες που προέρχονται από άλλες διαδικασίες που δεν είναι κατάλληλα φιλτραρισµένο από τις µονάδες καθαρισµού, µπορεί να οδηγήσει σε χαµηλή ποιότητα λείανσης.

4.8.3. Ύπαρξη διαφόρων µορφών εργαλείων

Υπάρχουν πραγµατικά πολλές µορφές εργαλείων διαθέσιµες στην αγορά. Ένας λόγος είναι σίγουρα το ευρύ φάσµα των µηχανών και των διαδικασιών που µπορούν να εφαρµοστούν: διάφορα είδη µηχανών επεξεργασίας (µηχανές στίλβωσης, λοξοτοµής), εργαστηριακές µηχανές (στιλβωτές ακρών, µηχανές περιγράµµατος, αυτόµατα κέντρα επεξεργασίας). Κάθε είδος µηχανής είναι εξειδικευµένο σε συγκεκριµένες διαδικασίες και οι κεφαλές εργαλείων τους είναι κατασκευασµένες για εργασία σε συγκεκριµένες συνθήκες. Τα εργαλεία σχεδιάζονται για να χρησιµοποιηθούν µε όλες τις κεφαλές και ως εκ τούτου προκύπτουν οι διαφορές στις µορφές τους.

Ένας άλλος σηµαντικός λόγος για την πληθώρα µορφών των εργαλείων είναι ότι χρησιµοποιούνται για την επεξεργασία διαφορετικών ειδών πετρωµάτων. Στο Σχήµα 124 παρουσιάζονται δύο πιάτα στίλβωσης για µάρµαρο: το αριστερό είναι τοποθετηµένο σε µια µηχανή για µαζική παραγωγή πλακιδίων, το δεξί σε µια χειρωνακτική µηχανή για πλάκες. Οι µορφές τους είναι αρκετά όµοιες. Στην πραγµατικότητα δεν απαιτείται µεγάλη πίεση στίλβωσης για την επεξεργασία του µαρµάρου (και των µαλακών υλικών).

Η πίεση στίλβωσης στην πλάκα δίνεται από την κατακόρυφης δύναµη στίλβωσης διαιρεµένη µε την ενεργό επιφάνεια στίλβωσης των εργαλείων κατά την διάρκεια της επεξεργασίας. Έτσι για τον σκοπό αυτό η επίπεδη επιφάνεια εργαλείων είναι ιδανική: η ευρεία επιφάνεια επαφής µεταξύ του εργαλείου και της πλάκας οδηγεί σε αρκετά χαµηλή πίεση στίλβωσης, αλλά αυτό δεν είναι απαραιτήτως πρόβληµα.


Σχήµα 124. Εργαλεία τύπου “Frankfurt”, αριστερά: σε µηχανή µαζικής παραγωγής, δεξιά: σε χειροκίνητη µηχανή.

Για τον γρανίτη (και τις σκληρές πέτρες) η κατάσταση είναι διαφορετική, επειδή είναι αναγκαία µια υψηλή πίεση στίλβωσης προκειµένου να πραγµατοποιηθεί η επεξεργασία. Η πίεση δεν µπορεί να αυξηθεί όµως µόνο µε αύξηση της κατακόρυφης δύναµης στίλβωσης, επειδή αυτό µπορεί να οδηγήσει σε ρωγµές (ειδικά στις λωρίδες ή τα πλακίδια). Έτσι, όταν το πάχος της πλάκας είναι ένας περιορισµός, η λύση είναι να µειωθεί η επιφάνεια επαφής µεταξύ της επιφάνειας και του εργαλείου. Για τον λόγο αυτόν τα εργαλεία έχουν µια ελαφρώς στρογγυλευµένη µορφή: η επαφή µεταξύ των εργαλείων και της επιφάνειας µειώνεται θεωρητικά σε µια γραµµή, ενώ στην πράξη σε µια στενή ζώνη. Προκειµένου να αποφευχθεί η εξαφάνιση της καµπυλότητας τους, τα εργαλεία τοποθετούνται σε βραχίονες που δηµιουργούν µια κίνηση ταλάντωσης. Τα Σχήµατα 126-128 παρουσιάζουν πολλές κεφαλές αυτού του είδους.

Σχήµα 125. ∆ιάφορα εργαλεία στίλβωσης για το µάρµαρο.

Σχήµα 126. Κεφαλές στίλβωσης γρανίτη µε βραχίονες ταλάντωσης.

Ένα παρόµοιο αποτέλεσµα µπορεί να ληφθεί και µε άλλους τρόπους. Το Σχήµα 129 παρουσιάζει µια κεφαλή, όπου τα εργαλεία είναι περιστρεφόµενοι κύλινδροι ενώ ολόκληρο η κεφαλή περιστρέφεται επίσης.




Σχήµα 129. Κεφαλή στίλβωσης γρανίτη µε κυλίνδρους

Κεφαλές δορυφορικού τύπου χρησιµοποιούνται επίσης για την στίλβωση. Συνήθως, επίπεδοι «δορυφόροι» χρησιµοποιούνται για το µάρµαρο (Σχήµα 130) και κωνικοί «δορυφόροι» για το γρανίτη.

Σχήµα 130. Κεφαλές στίλβωσης «δορυφορικού» τύπου.


Σχήµα 131. Λειαντικά εργαλεία για: δορυφορικές κεφαλές (αριστερά) και για κεφαλές µε βραχίονες ταλάντωσης (δεξιά)

Σχήµα 132. Λειαντικά εργαλεία διαµαντιών για κεφαλές µε βραχίονες

ταλάντωσης (γρανίτης).

Κόκκοι διαµαντιών µπορούν να χρησιµοποιηθούν στα λειαντικά εργαλεία αδροµερούς κοκκοµετρίας. Αυτό είναι µια αρκετά πρόσφατη εξέλιξη που παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήµατα όταν χρησιµοποιείται στα πρώτα στάδια της διαδικασίας. Τα εργαλεία διαµαντιών έχουν παρόµοιες µορφές µε τα παραδοσιακά εργαλεία και είναι διαθέσιµα σε πολλούς κατασκευαστικούς τύπους, όπως φαίνεται στα Σχήµατα 132 και 133.

Σχήµα 133. Εργαλεία διαµαντιών µε: µεταλλικό συνδετικό υλικό (αριστερά), συνδετικό υλικό ρητίνης (δεξιά).

Το Σχήµα 134 παρουσιάζει λειαντικά εργαλεία για χειροκίνητες µηχανές εξοµάλυνσης/λείανσης, για χρήση σε µικρό εργαστήριο.


Σχήµα 134. Λειαντικά εργαλεία για χειροκίνητες µηχανές.

4.8.4. Σύγκριση λειαντικών εργαλείων

ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ (σταθεροποιηµένες ενώσεις)

Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται για την επεξεργασία γρανίτη αλλά κυρίως για το µάρµαρο. Αποτελούνται από οξυ-χλωρίδιο του µαγνησίου, καρβίδιο του πυριτίου και διάφορα άλλα αδρανή ορυκτά. Ένα µειονέκτηµα αυτών των εργαλείων είναι η σύντοµη ζωή αποθήκευσης τους: χωρίς σταθεροποίηση µπορεί να είναι πολύ σύντοµη π.χ. 2 εβδοµάδες, ύστερα από τις οποίες η οξείδωση µπορεί να αλλάξει την συµπεριφορά και τα χαρακτηριστικά τους. Η διαδικασία σταθεροποίησης στοχεύει να βελτιώσει την διάρκεια ζωής των εργαλείων κατά την διάρκεια της αποθήκευσης, µέχρι αρκετούς µήνες. Ο λόγος ποιότητας / απόδοσης / κόστους των εργαλείων είναι ενδιάµεσος.

ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ

Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται για την επεξεργασία γρανίτη και µαρµάρου σε όλα τα στάδια επεξεργασίας και ειδικά στο τελικό. Επηρεάζονται πολύ λιγότερο από το πρόβληµα της αλλοίωσης κατά την αποθήκευση. Τα πιο κοινά συστατικά των συνθετικών εργαλείων είναι καρβίδιο του πυριτίου (ή άλλο λειαντικό) και ρητίνη (συνδετικό υλικό).

Πληροφορίες για το καρβίδιο του πυριτίου και άλλα λειαντικά:

Είναι ένα συνθετικό λειαντικό, που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε ηλεκτρικούς φούρνους, λειοτριβείται και κοκκοµετρείται. Είναι διαθέσιµο στην αγορά µε πολλά εµπορικά ονόµατα, ανάλογα µε τον κατασκευαστή (carborundum, crystolon, carborite, silicoro, κ.λπ.). Χρησιµοποιείται επίσης ευρέως για την λείανση του αλουµινίου, του χυτοσιδήρου, του ορείχαλκου, του χαλκού, κεραµικών υλικών και της πορσελάνης. Έχει υψηλή σκληρότητα, σε σύγκριση µε τα φυσικά λειαντικά όπως ο χαλαζίας, το πυρίτιο και το κορούνδιο (Al2 Ο3).

ΕΡΓΑΛΕΙΑ ∆ΙΑΜΑΝΤΙΩΝ

Συνήθως χρησιµοποιείται για την στίλβωση πλακών και πλακιδίων γρανίτη, στα πρώτα στάδια επεξεργασίας, όταν απαιτείται χονδροειδής λείανση και υψηλή αφαίρεση υλικού. Η φθορά των εργαλείων είναι κρίσιµη παράµετρος προκειµένου να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής τους και η συνολική απόδοση της επεξεργασίας µια και σύντοµη διάρκεια ζωής σηµαίνει συχνές στάσεις για αντικατάσταση των εργαλείων και ως εκ τούτου µείωση του ρυθµού παραγωγής. Τοποθετούνται σε µηχανές γραµµών µαζικής παραγωγής και επιτρέπουν µεγάλη αφαίρεση υλικού µε υψηλότερη ταχύτητα από τα παραδοσιακά λειαντικά.


Κύρια χρήση Στάδια τραχιάς λείανσης µαρµάρου και γρανίτη

Λείανση µαρµάρου και γρανίτη

Είδος λειαντικού Λειαντικό διαµαντιών µε µεταλλικό συνδετικό υλικό

Λειαντικό διαµαντιών µε συνδετικό υλικό ρητίνης

Τα κύρια πλεονεκτήµατα χρήσης λειαντικών εργαλείων διαµαντιών αντί των παραδοσιακών είναι τα ακόλουθα: - Υψηλή παραγωγικότητα (Αύξηση στην ταχύτητα από 10% έως 20%), - Υψηλή ικανότητα λείανσης, - Μειωµένος χρόνος και λιγότερα στάδια για να ληφθεί ένα τελικό προϊόν, - Καλύτερη ικανότητα κλεισίµατος των πόρων της πλάκας (καλύτερη ποιότητα στίλβωσης), - Λιγότερες διακοπές για αλλαγές εργαλείων (λιγότερος νεκρός χρόνος, λόγω µακρύτερης διάρκειας ζωής εργαλείων), - Μεγάλη µείωση των ενεργειακών δαπανών (µείωση της κατανάλωσης), - Μείωση του κόστους για τα απόβλητα, - Μείωση της αναγκαίας περιοχής αποθήκευσης, - Υψηλή αντοχή, - Μείωση της ρύπανσης.

Η ανάπτυξη νέων συνδετικών υλικών και τεχνικών εµφυτεύσεων έχει επεκτείνει την χρήση των εργαλείων διαµαντιών σε περαιτέρω στάδια στίλβωσης εκτός από τα αρχικά, δηλαδή την λείανση και την στίλβωση. Αυτή η ανάπτυξη συνδέεται µε τα παραπάνω πλεονεκτήµατα.

4.8.5. Λειαντικό µέγεθος κόκκου

Το µέγεθος κόκκου είναι το µέσο µέγεθος κόκκου του συνολικού υλικού και είναι µεγάλης σπουδαιότητας για την διαδικασία της στίλβωσης. Καθορίζεται από έναν αριθµό, συνήθως την διάσταση του πλέγµατος στο τελευταίο κόσκινο (µονάδες: mesh per inch). Όσο υψηλότερος είναι ο αριθµός, τόσο λεπτότερο το υλικό. Πολύ λεπτές κοκκοµετρίες µπορούν να ληφθούν µε διαχωρισµό χωρισµό µέσω της καθίζησης σε νερό. Σε τέτοιες περιπτώσεις το µέγεθος κόκκου µπορεί να εκφραστεί σε µικρά.

Η κοκκοµετρία ακολουθεί τα διεθνή πρότυπα, αλλά πολλοί κατασκευαστές προσδιορίζουν τα προϊόντα τους µε τα εµπορικά ή εµπορικά σήµατα (για παράδειγµα: LUX, EXTRALUX, LUX 1, LUX 2, LUX 3). Μη τυποποιηµένα προϊόντα είναι επίσης διαθέσιµα, στα οποία διάφορα µεγέθη κοκκοµετριών αναµιγνύονται από κοινού.

Οι αλληλουχίες µεγεθών κόκκου που χρησιµοποιούνται για την στίλβωση πρέπει να επιλεχτούν προσεκτικά, λαµβάνοντας υπόψη πολλούς παράγοντες, όπως:

- Το υλικό που θα στιλβωθεί,

- Κατάσταση της επιφάνειας (εξοµάλυνση πριν την στίλβωση),

- Αριθµός κεφαλών στίλβωσης που υπάρχουν στην γραµµή επεξεργασίας,

- Αριθµός εργαλείων ανά κεφαλή,

- Επιθυµητή ταχύτητα της γραµµής επεξεργασίας,


- Τύπος κεφαλών στίλβωσης (σύστηµα),

- ∆ιαθέσιµη ισχύς σε κάθε κεφαλή στίλβωσης,

- Ταχύτητα περιστροφής κάθε κεφαλής,

- ∆ιαθέσιµη πίεση σε κάθε κεφαλή και δυνατότητες ρύθµισής,

- Απαιτούµενος βαθµός στίλβωσης,

- Ροή νερού διαθέσιµη ανά κεφαλή,

- ∆υνατότητα να µοιρασθεί η ροή του νερού σε διαφορετικές κεφαλές,

- Ποιότητα του διαθέσιµου νερού.

Πίνακας 72. Χαρακτηριστική κοκκοµετρία για τα λειαντικά εργαλεία.

Ονοµασία Μέγεθος κόκκου Πολύ αδρό 6 8 10 Αδρό 12 14 16 20 24 30

Ενδιάµεσο 36 40 46 50 60 Λεπτοµερές 70 80 90 100 120 Πολύ λεπτοµερές 150 180 200 220 240 Λεπτή σκόνη 260 300 400 500 600 Πολύ λεπτή σκόνη 700 800 900 1000 1200

Η ροή του νερού για τον καθαρισµό της επιφάνειας επεξεργασίας δεν είναι ένας ασήµαντος παράγοντας: µεγάλοι κόκκοι υλικού που παράγονται από µια κεφαλή εργαλείων αδροµερούς κοκκοµετρίας µεταφέρονται από το νερό σε µια κεφαλή πιο λεπτοµερών εργαλείων προκαλώντας γρατσουνιές. Οι γρατσουνιές αυτές δεν µπορούν να αφαιρεθούν ειδικά στα µαλακά υλικά. Η ποιότητα του ίδιου του νερού είναι επίσης σχετική µε την ποιότητα στίλβωσης: το όχι καλά φιλτραρισµένο νερό µπορεί καταστρέψει τα αποτελέσµατα της στίλβωσης. Επίσης οι χηµικές ουσίες που προέρχονται από άλλες διαδικασίες και δεν έχουν αποµακρυνθεί µπορούν να αλληλεπιδράσουν µε τα λειαντικά εργαλεία και να αλλάξουν τα αποτελέσµατα της στίλβωσης.

Σηµείωση: η µείωση της ταχύτητας της µεταφορικής ταινίας (στις µηχανές στίλβωσης µε µεταφορική ταινία) µπορεί να βελτιώσει την ποιότητα της επιφάνειας, κατά την επεξεργασία φαρδιών λωρίδων, οι οποίες προκαλούν προβλήµατα στην επεξεργασία.

Στον Πίνακα 73, παρουσιάζονται µερικά υποθετικά σετ µεγεθών κόκκου για µια γραµµή στίλβωσης µε 15 κεφάλες για γρανίτη, ανάλογα µε την σκληρότητα, το µέγεθος και την ποιότητα κοπής των πλακών, όπου:

A= αριθµός κεφαλών(σύµφωνα µε την γραµµή στίλβωσης)

B= σκληροί γρανίτες, καλά κοµµένοι

C= σκληροί γρανίτες, κακή κοπή, λωρίδες πλάτους µεγαλύτερου από 400 mm έως 610 mm

D= Ενδιάµεσης σκληρότητας γρανίτες, καλά κοµµένοι


E= Ενδιάµεσης σκληρότητας γρανίτες, κακή κοπή, λωρίδες πλάτους µεγαλύτερου από 400 mm έως 610 mm

F= µαλακός γρανίτης

G= µαλακός γρανίτης, κακή κοπή, λωρίδες πλάτους µεγαλύτερου από 400 mm έως 610 mm.

Πίνακας 73. Σειρά γραµµής στίλβωσης (µεγέθη κόκκου/κεφαλές).

A B C D E F G 1 24 16 24 16 24 24 2 24 24 24 24 36 24 3 36 36 36 36 60 36 4 36 36 60 60 120 60 5 60 60 120 120 220 120 6 120 120 120 120 320 220 7 120 120 220 220 400 320 8 220 220 320 320 400 400 9 320 320 400 400 600 400 10 400 400 400 400 600 600 11 600 600 600 600 800 800 12 800 800 800 800 800 800 13 800 800 800 800 1000 1000 14 1000 1000 1000 1000 1200 1200 15 1200 1200 1200 1200 1200 1200

4.8.6. Μορφές εργαλείων στίλβωσης

Σε όλα τα ακόλουθα είδη εργαλείων, διάφορες κοκκοµετρίες και ακολουθίες θα µπορούσαν να προταθούν από τους κατασκευαστές, ανάλογα µε τις µηχανές στίλβωσης και το υλικό επεξεργασίας.

“FICKERT” TANGENTIAL

Το εργαλείο “Fickert” χρησιµοποιείται σε διάφορα στάδια επεξεργασίας: λείανση, στίλβωση, φινίρισµα.

Σχήµα 135. Εργαλείο τύπου “Fickert”.


Συνδετικό υλικό Χρησιµοποιείται σε:

Για την επεξεργασία:

Συνήθης κοκκοµετρία:

- Μαγνησιακό - Συνθετικό

- Αυτόµατες ή χειρωνακτικές µηχανές - Μηχανές στίλβωσης γεφυρών

Πλάκες, λωρίδες, πλακίδια γρανίτη, δάπεδα

16 + 24 + 30 + 36 + 46 + 60 + 80 + 100 +120 + 180 +220 + 280 +320 + 400 + 600 + 800 + 1000 + 1200 + 1500 + LUX και άλλες

“PEDRINI” TANGENTIAL

Χρησιµοποιείται στην γραµµή στίλβωσης.

Τα κύρια πλεονεκτήµατά του είναι: ιδιαίτερη ευκολία στην παραγωγική διαδικασία, παντελής ανυπαρξία θραύσεων κατά την διάρκεια της επεξεργασίας, υψηλή δράση στίλβωσης. Εγγυάται την υψηλότερη ποιότητα στίλβωσης, µε εξαιρετικά µειωµένες δαπάνες παραγωγής.

Σχήµα 136. Εργαλείο τύπου “Pedrini”.

Συνδετικό υλικό Χρησιµοποιείται σε: Για την επεξεργασία:



Μηχανές στίλβωσης µε µεταφορική ταινία, χειροκίνητες µηχανές


16 + 24 + 30 + 36 + 46 + 60 + 80 + 100 +120 + 180 +220 + 280 +320 + 400 + 600 + 800 + 1000 + 1200 + 1500 + LUX και άλλα

ΚΥΛΙΝ∆ΡΟΙ “TERZAGO”

Σχήµα 137. Εργαλείο τύπου “Terzago”.


Αυτός ο τύπος εργαλείου παράγεται σε όλες τις δυνατές κοκκοµετρίες προκειµένου να ικανοποιηθούν όλες οι απαιτήσεις. Αντιπροσωπεύουν ένα από τα αποδοτικότερα διαθέσιµα στην αγορά συστήµατα που χρησιµοποιούνται για στίλβωση.





- Αυτόµατες ή χειρωνακτικές µηχανές - Μηχανές στίλβωσης γεφυρών


16 + 24 + 30 + 36 + 46 + 60 + 80 + 100 +120 + 180 +220 + 280 +320 + 400 + 600 + 800 + 1000 + 1200 + 1500 + και άλλα

ΚΥΛΙΝ∆ΡΟΣ ΜΕ ΕΝΩΣΗ ΒΙ∆ΑΣ

Σχήµα 138. Εργαλείο τύπου κυλίνδρου µε βίδα.

Με αυτό το εργαλείο λαµβάνεται ο υψηλότερος βαθµός στίλβωσης µε τον µικρότερο αριθµό σειρών κοκκοµετρίας. Τα κύρια πλεονεκτήµατά του είναι: ευκολία χρήσης, µειωµένος χρόνος επεξεργασίας, άριστο αποτέλεσµα και ποιότητα καθρέφτη στις επεξεργασµένες επιφάνειες.


Για την επεξεργασία: Συνήθης κοκκοµετρία:


Χειροκίνητες µηχανές για δάπεδα

∆απέδων 00 + 0 + 60 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 10 + LUX και άλλα

ΛΕΙΑΝΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΚΡΩΝ

Αυτά τα λειαντικά απλοποιούν σηµαντικά τις διαδικασίες στίλβωσης των ακρών των πλακών και των πλευρών λωρίδων επειδή είναι πολύ εύκολα στον χειρισµό και µπορούν να συνδεθούν γρήγορα (Σχήµα 139). Κανονικά η µηχανή ακρών χρησιµοποιείται χωριστά από τις άλλες µηχανές. Μερικές φορές αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται σε µηχανές που βρίσκονται σε µια αυτόµατη γραµµή. Συνήθως, λίγες σειρές επεξεργασίας απαιτούνται για την λήψη τέλεια στιλβωµένης επιφάνειας, που σπάνια λαµβάνεται µε τα τυπικά χειρωνακτικά εργαλεία.


Σχήµα 139. Εργαλείο για την επεξεργασία ακρών.

Συνδετικό υλικό Χρησιµοποιείται σε: Για την επεξεργασία: Συνήθης κοκκοµετρία:

- Μαγνησιακό - Ρητίνες

- Χειροκίνητες και αυτόµατες µηχανές λείανσης/στίλβωσης πλευρών

Επίπεδες άκρες τεµαχίων διάφορου πάχους

Μάρµαρο: 60 +120 + 220 + 320 + S.G. + 600 + D.T.G.* Γρανίτης: 60 +120 + 220 + 320 + 400 + 600 + 800 + 1000

ΛΕΙΑΝΤΙΚΟΣ ΤΡΟΧΟΣ

Ο τροχός αυτός είναι ένα ειδικό λειαντικό εργαλείο για την στίλβωση ανώµαλων επιφανειών που πρέπει να ισορροπηθούν καλά, µε µια καθορισµένη ποιότητα. Επιτρέπει έναν τέλειο σχηµατισµό και φινίρισµα της πλευράς του τεµαχίου. Αυτός ο τύπος εργαλείου χρησιµοποιείται σε αυτόµατες και ηµιαυτόµατες µηχανές (µερικές φορές αυτή η λειτουργία εκτελείται στην ίδια µηχανή για τις άκρες).

Σχήµα 140. Λειαντικός τροχός.





Χειρωνακτικές, ηµιαυτόµατες και αυτόµατες σπειροειδείς µηχανές.

Ηµικυκλικού ή µισού ηµικυκλικού προφίλ διάφορων τύπων.

Μάρµαρο: 60 +120 + 220 + 320 + S.G. + 600 + D.T.G. Γρανίτης: 60 +120 + 220 + 320 + 400 + 600 + 800 + 1000

ΤΡΟΧΟΣ ΛΟΞΟΤΟΜΉΣ


Σχήµα 141. Λειαντικός τροχός λοξοτοµής.

Ο συγκεκριµένος τροχός είναι ένα λειαντικό εργαλείο για την λείανση και την στίλβωση των ακρών όλων των τύπων προϊόντων (µάρµαρο και γρανίτης).





Μηχανές διαµόρφωσης πλευρών

Πλακάκια, σκαλοπάτια εξοµάλυνση πάχους

Μάρµαρο: 120 + 220 + S.G. + 600

ΛΕΙΑΝΤΙΚΑ ΠΙΑΤΑ

Σχήµα 142. Λειαντικά πιάτα.

Το λειαντικό πιάτο χρησιµοποιείται κυρίως για την τραχιά λείανση και στίλβωση, σε ειδικούς τύπους εργασιών (για παράδειγµα: ταφικά µνήµατα, εσωτερική διακόσµηση).

Συνδετικό υλικό Χρησιµοποιείται σε: Για την επεξεργασία:



- Χειροκίνητες µηχανές-Μικρές µηχανές µεταφορικής ταινίας - Μηχανές τοποθέτησης δαπέδων

- Πλάκες - Άκρες - Εξοµάλυνση πάχους - ∆άπεδα

Μάρµαρο: 1 + 60 + 2 + 3 + 400 + 600 + 800 + 1000 + D.T.G. Γρανίτης: 00 + 0 + 60 + 2 + 3 + 4 + 6 + 8 + 10


ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΥΠΟΥ “FRANKFURT”

Σχήµα 143. Εργαλείο τύπου “Frankfurt”.

Αυτά τα εργαλεία χρησιµοποιούνται για την λείανση και την στίλβωση κάθε προϊόντος µαρµάρου. Τα κύρια πλεονεκτήµατά τους είναι: • Υψηλή παραγωγικότητα • Χαµηλές δαπάνες στίλβωσης • Καλή ποιότητα των τελικών προϊόντων.

Συνδετικό υλικό Χρησιµοποιείται σε: Για την επεξεργασία: Συνήθης κοκκοµετρία:

- Μαγνησιακό - Ρητίνες - Συνθετικό

- Χειροκίνητες µηχανές - Μηχανές στίλβωσης µεταφορικής ταινίας - Μηχανές στίλβωσης γέφυρας

- Πλάκες - Λουρίδες - Πλακάκια - ∆ιάφορα τεµάχια - Μεγάλου πάχους

36 + 60 + 120 + 180 + 220 + 280 + 320 + 400 + 600 + 800 + ext

ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΤΥΠΟΥ “MUNCHEN”

Σχήµα 144. Εργαλείο τύπου “Munchen”.

Τα εργαλεία “Munchen” χρησιµοποιούνται σε ειδικές µηχανές που χρησιµοποιούνται για την λείανση και την στίλβωση προϊόντων µαρµάρου για συγκεκριµένες εφαρµογές: - Στίλβωση µαρµάρινων σκαλοπατιών - Στίλβωση δαπέδων - Φινίρισµα πλακών µαρµάρου






Αυτόµατες και χειροκίνητες µηχανές

- Πλάκες - Ειδικά κοµµάτια - ∆άπεδα - Σκαλοπάτια

00 + 0 + 36 + 46 + 60 + 90 + 120 + 220 + 400 + 600

ΛΕΙΑΝΤΙΚΑ ΤΥΠΟΥ “CASSANI”

Σχήµα 145. Εργαλείο τύπου “Cassani”.

Χρησιµοποιούνται σε χειροκίνητες µηχανές στίλβωσης.


Για την επεξεργασία: Συνήθης κοκκοµετρία:


Χειρωνακτικές µηχανές

Πλάκες

00 + 0 + 36 + 46 + 60 + 90 + 120 + 220 + XX + 400 + 600 + XX


Το θέµα της στίλβωσης φυσικών υλικών είναι τόσο ευρύ και σηµαντικό και υπάρχουν τόσες πολλές εφαρµογές, που είναι µη ρεαλιστικό να προσδιοριστούν όλα τα πιθανά πλεονεκτήµατα/ µειονεκτήµατα. Η λειτουργία της στίλβωσης είναι κρίσιµη για την συνολική ποιότητα της διαδικασίας παραγωγής. Όσον αφορά στην παραγωγικότητα µιας γραµµής µαζικής παραγωγής για παράδειγµα, η στίλβωση αποτελεί µια σχετική ανάσχεση (φαινόµενο λαιµού µπουκαλιού) υπό την έννοια ότι οποιαδήποτε βελτίωση της παραγωγικότητας σε αυτό το στάδιο έχει πιθανώς επιπτώσεις στην παραγωγικότητα ολόκληρης της γραµµής. Ακόµα κι αν είναι αρκετά εύκολο να βελτιωθεί η ταχύτητα παραγωγής, δεν είναι καθόλου εύκολο να πραγµατοποιηθεί χωρίς να επηρεαστεί η ποιότητα: «όσο πιο αργά τόσο καλύτερα» ήταν ένας παλαιός χρυσός κανόνας. Η προσπάθεια στην εύρεση ενός καλύτερου συνδυασµού των παραµέτρων µηχανής /κεφαλής/εργαλείου είναι πάντα ένα ανοιχτό πρόβληµα.

Τα εργαλεία διαµαντιών είναι µια σηµαντική ανακάλυψη των τελευταίων χρόνων. Σήµερα, όλες οι σύγχρονες εγκαταστάσεις χρησιµοποιούν κεφαλές διαµαντιών στα πρώτα στάδια (αδροµερής κοκκοµετρία) στίλβωσης για τον γρανίτη. Για τα τελευταία στάδια (λεπτότερες κοκκοµετρίες) τα παραδοσιακά λειαντικά εργαλεία χρησιµοποιούνται ακόµα.


4.9. Εργαλεία για την διαµόρφωση και εξοµάλυνση των πλευρών


Μηχανή: διαµόρφωσης πλευρών/λοξοτοµής. ∆ιαδικασία: τελικές διαστάσεις, εξοµάλυνση και διαµόρφωση πλευρών σε πλακάκια µαρµάρου/γρανίτη (Σχήµα 146).


Η επεξεργασία αυτού του είδους γίνεται σε µια γραµµή παραγωγής πλακιδίων προκειµένου να δοθούν στα πλακάκια οι τελικές διαστάσεις τους και να κατασκευαστούν οι κλίσεις στις τέσσερις ακµές της πάνω πλευράς κάθε κεραµιδιού (συνήθης κλίση 30°, 60°, ή 45°). Οι κλίσεις αυτές γίνονται για αισθητικούς λόγους και επίσης για να αποφευχθούν τα σπασίµατα των γωνιωδών ακµών. Είναι πιο συνηθισµένη επεξεργασία για τα πλακάκια επενδύσεων τοίχων παρά για αυτά που προορίζονται για δάπεδα. Τα Σχήµατα 147-149 παρουσιάζουν µερικά παραδείγµατα µηχανών διαφορετικών κατασκευαστών για εξοµάλυνση και διαµόρφωση πλευρών. Οι µορφές των εργαλείων επεξεργασίας δεν είναι πολύ διαφορετικές: έχουν διαφορετικές διαµέτρους, συνεχή ή διακεκοµµένη κορώνα, µονή ή διπλή κορώνα. Σηµείωση: η εξοµάλυνση των πλευρών εκτελείται πριν την λοξοτοµή, και συνεπώς στις εικόνες τα πλακάκια κινούνται από δεξιά προς τα αριστερά.

Σχήµα 146. Εξοµάλυνση πλευράς (κάτω) και διαµόρφωση ακµών (πάνω).

Σχήµα 147. Εξοµάλυνση πλευράς (δεξιά) και διαµόρφωση ακµών (αριστερά).




Σχήµα 150. Εργαλεία για την εξοµάλυνση πλευρών και την διαµόρφωση ακµών.

4.9.3. Εξοµάλυνση πλευρών

Η εξοµάλυνση πλευρών διενεργείται µε εργαλεία διαµαντιών µιας και απαιτείται υψηλό ποσοστό αφαίρεσης υλικού για υψηλά ποσοστά παραγωγής. Η επεξεργασία αυτή δεν απαιτείται σε όλα τα πλακίδια (όπου οι πλευρές τους δεν είναι ορατές). Η περιγραφή δύο ειδών εργαλείων διαµαντιών, δίνεται ακολούθως.

- Τροχοί διαµαντιών (συνεχές χείλος). Αυτό το εργαλείο έχει µια κλίση περίπου 8ο σε σχέση µε την δακτυλιοειδή επιφάνεια εργασίας παρόλο που η κεφαλή τοποθετείται κάθετα στην πλευρά. Οι διαστάσεις του δακτυλίου διαµαντιών είναι: εσωτερική διάµετρος 184 mm, εξωτερική διάµετρος 200 mm, πάχος 8 mm (Σχήµα 151).

- Τροχοί διαµαντιών (διακεκοµµένο χείλος). Αυτό το εργαλείο έχει µια κλίση περίπου 2ο σε σχέση µε την δακτυλιοειδή επιφάνεια εργασίας. παρόλο που η κεφαλή τοποθετείται κάθετα


στην πλευρά. Οι διαστάσεις του τµήµατος διαµαντιών είναι: εσωτερική διάµετρος 284 mm, εξωτερική διάµετρος 300 mm, πάχος 8 mm. Κάθε τεµάχιο διαµαντιών είναι 20 mm φαρδύ (Σχήµα 152).

Σχήµα 151. Τροχός διαµαντιών συνεχούς χείλους.

Η σύνθεση και η κατασκευή του δακτυλίου διαµαντιών και των τεµαχίων διαµαντιών είναι παρόµοιες µε αυτές που αναφέρθηκαν για τους δίσκους διαµαντιών.

Σχήµα 152. Τροχός διαµαντιών διακεκοµµένου χείλους.

4.9.4. ∆ιαµόρφωση ακµών

Για την επεξεργασία αυτή χρησιµοποιούνται εργαλεία διαµαντιών για υψηλούς ρυθµούς παραγωγής και εργαλεία λειαντικού υλικού για χαµηλότερους ρυθµούς. Η κεκλιµένη πλευρά που δηµιουργείται στην ακµή πρέπει να στιλβωθεί γιατί είναι ορατή. Στην περίπτωση των χαµηλών ρυθµών παραγωγής τα λειαντικά εργαλεία διενεργούν και την στίλβωση ταυτόχρονα µε την διαµόρφωση.

Για υψηλούς ρυθµούς παραγωγής, η διαδικασία µπορεί να εκτελεστεί σε περισσότερα στάδια, αρχικά µε την βοήθεια των εργαλείων διαµαντιών (για σταθερή ταχύτητα αφαίρεσης υλικού µε υψηλή ταχύτητα παραγωγής), ενώ έπειτα εκτελείται η στίλβωση της επιφάνειας, σε κεφάλες µε λειαντικά εργαλεία. Η περιγραφή δύο ειδών εργαλείων διαµαντιών, δίνεται ακολούθως.


- Κυπελλοειδής τροχοί διαµαντιών συνεχούς χείλους. Συνήθως, δεν υπάρχει κλίση στην επιφάνεια εργασίας. Οι διαστάσεις του τµήµατος διαµαντιών είναι: εσωτερική διάµετρος 110 mm, εξωτερική διάµετρος 150 mm, πάχος 10 mm (Σχήµα 153).

Σχήµα 153. Κυπελλοειδής τροχός διαµαντιών συνεχούς χείλους.

- Κυπελλοειδής τροχοί λειαντικού υλικού. ∆ίσκος “Poravit”, µε διαµέτρους κόκκων 200, 220, 400, 600, 800 mm. ∆ιαστάσεις: A=130, B=55, C=44, D=35 (Σχήµα 154).

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: αυτό το είδος εργαλείων συµπεριλαµβάνεται επίσης και στα εργαλεία για στίλβωση.

Σχήµα 154. Κυπελλοειδής τροχοί λειαντικού υλικού.


Αυτά τα εργαλεία δεν είναι πολύ κρίσιµα για τη διακοσµητική επεξεργασία πετρών. Αυτό το µέρος της διαδικασίας δεν µπορεί να θεωρηθεί συνήθως ως "δυσχέρεια". Εντούτοις, είναι απαραίτητο για την παραγωγή κεραµιδιών. Τα είδη που παρουσιάζονται εδώ (και παρόµοιοι) είναι πολύ αποτελεσµατικοί για τη µαζική παραγωγή των κεραµιδιών.

4.10. Εργαλεία διατρήσεως


Όλες οι ακόλουθες µηχανές χρησιµοποιούνται στο εργαστήριο διακοσµητικών λίθων: µηχανή διατρήσεως, µηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος, µηχανή χαράξεως, µηχανή κλειδαρότρυπας.


4.10.2. Περιγραφή και εφαρµογές

Αυτά τα εργαλεία είναι τρυπάνια διαµαντιών για διάνοιξη οπών και πυρήνων. Σε µηχανές χειρός, µπορεί να χρησιµοποιηθεί τρυπάνι, πυρήνα ή µη, διαµέτρου µέχρι 50 mm. Η διάτρηση σε υγρές συνθήκες είναι απαραίτητα για όλους τους τύπους µηχανών (5 έως 10 l/min) µε ταχύτητα περιστροφής του τρυπανιού 2-2,5 m/s. Τα τρυπάνια πυρήνα για γρανίτη είναι εµφυτευµένων διαµαντιών ενώ για το µάρµαρο είναι ηλεκτρόλυσης. Σε περίπτωση που η µηχανή διατρήσεων δεν είναι εξοπλισµένη µε τροφοδοσία νερού, µπορούν να γίνει µια ειδική σύνδεση µεταξύ της µηχανής και του τρυπανιού. Οι διάµετροι ποικίλλουν από 7 έως 14 mm µε βήµα 1 mm.

Σχήµα 155. Λειτουργία διατρητικής µηχανής µε τρυπάνι πυρήνα.

Σχήµα 156. ∆ιάφορα είδη τρυπανιών πυρήνα.

Σχήµα 157. ∆ιάφορα είδη τρυπανιών.


Πίνακας 74. Χαρακτηριστικά τρυπανιών.

Υδρόψυξη 5 - 10 l/min Ταχύτητα περιστροφής 2 - 2,5 m/s ∆ιάµετρος 15 - 50 mm µε βήµα 5 mm



Η διάτρηση δεν είναι µια ουσιαστική διεργασία για την επεξεργασία διακοσµητικών λίθων και µπορεί δε να θεωρηθεί ως ανασχετική. Τα εργαλεία που παρουσιάζονται εδώ (καθώς και άλλα) δεν χρησιµοποιούνται σε µηχανές για την µαζική παραγωγή πλακιδίων, αλλά χρησιµοποιούνται ευρέως στο εργαστήριο.

Τρυπάνια διαµαντιών πυρήνα

∆ιάµετρος: 15-60 mm

Βάρος: 0,1-1 kg

Τρυπάνια διαµαντιών οπής

∆ιάµετρος: 4-13 mm

Βάρος: 0,05-0,1 kg

Σχήµα 158. ∆ιατρητικά εργαλεία διαµαντιών για την όρυξη πυρήνων και οπών.

4.11. Εργαλεία διαµόρφωσης περιγράµµατος


Όλες οι ακόλουθες µηχανές χρησιµοποιούνται στο εργαστήριο διακοσµητικών λίθων:

- Μηχανής διαµόρφωσης περιγράµµατος,

- Κέντρα επεξεργασίας CNC µε κάθετο άξονα,

- Μηχανές επεξεργασίας µε γέφυρα.

Σχήµα 159. Μηχανή διαµόρφωσης περιγράµµατος (“sagomatrice”).



Τα εργαλεία αυτά χρησιµοποιούνται για την διαµόρφωση των περιγραµµάτων στις πλάκες. Αρχικά, οι πλάκες κόβονται σε διάφορα περιγράµµατα και κατόπιν η µηχανή διαµόρφωσης δίνει µια καθορισµένη µορφή στις άκρες τους.

Σχήµα 160. ∆ηµιουργία στρογγυλευµένου περιγράµµατος.


Προκειµένου να δοθεί µια ορισµένη µορφή στο περίγραµµα, χρησιµοποιούνται εργαλεία διαµαντιών αν απαιτείται υψηλό ποσοστό αφαίρεσης υλικού. Όταν το περίγραµµα πρέπει να στιλβωθεί, προτιµώνται εργαλεία λειαντικών υλικών. Τα εργαλεία διαµόρφωσης µπορούν να ταξινοµηθούν µε βάση την µορφή τους:

- Ηµικυκλικού προφίλ (Σχήµατα 161, 162),

- Μισού ηµικυκλικού προφίλ (Σχήµατα 164, 165),

- Επίπεδου προφίλ (Σχήµα 163).

Τα εργαλεία διαµαντιών χαρακτηρίζονται κυρίως από την κατασκευή τους:

- ∆ιαµάντια εµφυτευµένα µε ηλεκτρόλυσης,

- ∆ιαµάντια εµφυτευµένα µε θερµική κατεργασία.

Τροχοί προφίλ OG: εργαλεία για διαµόρφωση µε διαµάντια εµφυτευµένα µε ηλεκτρόλυση, που χρησιµοποιούνται σε µηχανές γέφυρας, µεταφορικής ταινίας και άλλες µηχανές. Τα εργαλεία έχουν µορφή ηµικυκλίου, µισού ηµικυκλίου και άλλες.

Τροχοί διαµαντιών ηλεκτρόλυσης µισού ηµικυκλικού προφίλ: εργαλεία για διαµόρφωση µε διαµάντια εµφυτευµένα µε ηλεκτρόλυση, που χρησιµοποιούνται σε µηχανές γέφυρας, µεταφορικής ταινίας και άλλες µηχανές.

Τροχοί διαµαντιών ηλεκτρόλυσης ηµικυκλίου: εργαλεία για διαµόρφωση µε διαµάντια εµφυτευµένα µε ηλεκτρόλυση, που χρησιµοποιούνται σε µηχανές γέφυρας, µεταφορικής ταινίας και άλλες µηχανές.

Σχήµα 161. Εργαλεία διαµόρφωσης περιγράµµατος.



Αυτά τα εργαλεία δεν παίζουν σηµαντικό ρόλο στην επεξεργασία των διακοσµητικών λίθων. Αυτό το µέρος της διαδικασίας µπορεί να θεωρηθεί ως ανάσχεση. Τα εργαλεία που παρουσιάζονται εδώ δεν χρησιµοποιούνται σε γραµµές µαζικής παραγωγής πλακιδίων, αλλά χρησιµοποιούνται ευρέως στο εργαστήριο.

Σχήµα 162. Τροχός µισού ηµικυκλικού προφίλ (αριστερά), τροχοί διαµαντιών (δεξιά).

Σχήµα 163. Εργαλεία διαµόρφωσης περιγράµµατος.

Σχήµα 164. Τροχοί ηµικυκλικού και µισού ηµικυκλικού προφίλ.


Σχήµα 165. Τροχός προφίλ και τροχοί µισού ηµικυκλικού και ηµικυκλικού προφίλ, µε διαµάντια ηλεκτρόλυσης.

4.12. Εργαλεία µηχανών επεξεργασίας ελεγχόµενων µε υπολογιστή

4.12.1. Μηχανές

Οι ακόλουθες µηχανές βρίσκονται στο εργαστήριο επεξεργασίας διακοσµητικών λίθων:

- Μηχανές περιγράµµατος CNC,

- Μηχανές και κέντρα επεξεργασίας CNC µε κατακόρυφο/κεκλιµένο άξονα


Αυτά τα εργαλεία είναι κατάλληλα για τις παραπάνω µηχανές και µπορούν να εκτελέσουν ένα εξαιρετικά ευρύ φάσµα κατεργασιών, σε πλάκες και µικρά µπλοκ, συµπεριλαµβανοµένων πολλών από αυτές που αναφέρθηκαν προηγουµένως (διάτρηση, διαµόρφωση περιγράµµατος, λοξοτοµή, στίλβωση). Επιπλέον, τέτοιες µηχανές µπορούν να κόψουν οποιαδήποτε δισδιάστατη µορφή από µια πλάκα (Σχήµα 169) µε τα εργαλεία άλεσης δακτύλων. Μια µηχανή γέφυρας CNC είναι κατάλληλη για την χρήση δίσκων διαµαντιών µε δυνατότητα κλίσης κατά την διάρκεια των διαδικασιών. Ο συνδυασµός δίσκων διαµαντιών µε όλα τα εργαλεία (Σχήµα 166) που µπορούν να τοποθετηθούν στην κεφαλή επεξεργασίας δίνει την δυνατότητα να ληφθεί ένα ευρύ φάσµα τρισδιάστατων σχηµάτων από έναν µικρό µπλοκ.

Σχήµα 166. Εργαλεία για τις µηχανές/αυτόµατα κέντρα επεξεργασίας.



Εργαλεία που µπορούν να τοποθετηθούν σε αυτές τις µηχανές είναι: • Τρυπάνια, • Εργαλεία διαµόρφωσης πλευρών, • Εργαλεία λοξοτοµής, • Εργαλεία για στίλβωση, • Εργαλεία για λείανση, • ∆ίσκοι διαµαντιών.

Τα χαρακτηριστικά τους είναι παρόµοια µε εκείνα που αναφέρθηκαν σε προηγούµενες παραγράφους. Η κύρια διαφορά είναι στη σύνδεση τους µε την κεφαλή, το οποίο τείνει να τυποποιηθεί σε αυτού του είδους της µηχανές από ότι σε άλλες και είναι συνήθως ενώσεις κωνικού τύπου ISO.

Σχήµα 167. Εργαλεία για τις µηχανές/αυτόµατα κέντρα επεξεργασίας.


Στο Σχήµα 168 παρουσιάζονται τοµές των χαρακτηριστικών εργαλείων άλεσης µαζί µε το σύστηµα σύνδεσης τους στην κεφαλή. Το σύστηµα αυτό είναι ο τυποποιηµένος κώνος ISO κατάλληλος για την στερέωση των εργαλείων στις κατακόρυφες κεφαλές των µηχανών.



Ο κύριος περιορισµός αυτών των µηχανών είναι ότι δεν είναι κατάλληλες για γραµµή µαζικής παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, τα προϊόντα τους µπορούν να αποκτήσουν υψηλή προστιθέµενη αξία µέσω των ουσιαστικά απεριόριστων επιλογών σχεδίου.

Σχήµα 168. Τοµές εργαλείων που χρησιµοποιούν το κωνικό σύστηµα σύνδεσης.

Σχήµα 169. Προϊόντα σύγχρονων µηχανών/αυτόµατων κέντρων επεξεργασίας.


4.13. Εργαλεία για την δηµιουργία τραχιών επιφανειών


Μηχανές σφυρηλάτησης, µηχανές λάξευσης (“Spuntatrici”), µηχανές δηµιουργίας ραβδώσεων (“Rigatrici”).


Και το µάρµαρο και ο γρανίτης µπορούν να υποβληθούν σεεπεξεργασία µε τη βοήθεια των εργαλείων σφυρηλάτησης ή παρόµοιων, για την κατασκευή κατάλληλων προϊόντων γιαεξωτερικές χρήσεις (σκαλοπάτια, κράσπεδα, πεζοδρόµια). Αυτού του είδους η επεξεργασία δηµιουργεί µια τραχιά επιφάνεια στην πέτρα, µε διαφορετικό αισθητικό αποτέλεσµααπό την στίλβωση. Τα εργαλεία είναι συνήθως πιάτα µεµικρούς κυλίνδρους (Σχήµατα 171, 172), κύλινδροι (Σχήµα 170) ή κορώνες (Σχήµα 173).

Σχήµα 170. Κύλινδροι σφυρηλάτησης και χειροκίνητη µηχανή.

Σχήµα 171. Μεγάλου µεγέθους πιάτα. Σχήµα 172. Μικρού µεγέθους πιάτα.


Σχήµα 173. Κορώνες λάξευσης/δηµιουργίας ραβδώσεων.


Πίνακας 75. Χαρακτηριστικά εργαλείων δηµιουργίας τραχιών επιφανειών.

∆ιάµετρος πιάτων 300 – 500 mm Αριθµός εργαλείων ανά πιάτο 6 – 20 ∆ιάµετρος κυλίνδρου ή κορώνας 150 – 300 mm

Εµπορικές ονοµασίες βαθµού επεξεργασίας

Ψιλό σαγρέ Ξύσιµο

Ενδιάµεσο σαγρέ Χοντρό σαγρέ


Αυτά τα εργαλεία δεν παίζουν σηµαντικό ρόλο στην επεξεργασία των διακοσµητικών λίθων. Αυτό το µέρος της διαδικασίας µπορεί να θεωρηθεί ως ανάσχεση. Τα εργαλεία που παρουσιάζονται εδώ δεν χρησιµοποιούνται σε γραµµές µαζικής παραγωγής πλακιδίων, αλλά χρησιµοποιούνται ευρέως στο εργαστήριο.

4.14. Εργαλεία για µηχανές χειρός


Οι µηχανές χειρός χρησιµοποιούνται για εργασίες επεξεργασίας είτε στο εργαστήριο είτε απ’ ευθείας στον χώρο επίστρωσης των πλακιδίων (δάπεδο, τοίχο).


Μηχανές χειρός υπάρχουν για όλα τα είδη επεξεργασίας και οι τεχνολογικές εξελίξεις έχουν επιτρέψει την επέκταση της σειράς των διαθέσιµων εργαλείων όπως οι τροχοί λάξευσης, τα ευέλικτα εργαλεία για στίλβωση και φινίρισµα, οι τροχοί κοπής και τα τρυπάνια για λειτουργία σε ξηρές συνθήκες.


Σχήµα 174. Μηχανές χειρός και εργαλεία.


Στο Σχήµα 175 παρουσιάζονται µερικές εφαρµογές των µηχανών χειρός όπως η κοπή, η λοξοτοµή και η στίλβωση.

Σχήµα 175. Εφαρµογές των µηχανών χειρός.


Σχήµα 176. Εργαλεία χειρός.

Σχήµα 177. Εργαλεία λείανσης και στίλβωσης για µηχανές χειρός.

Σχήµα 178. Εργαλεία στίλβωσης για µηχανές χειρός.


Σχήµα 179. Εργαλεία για την γλυπτική διακοσµητικών λίθων.


Για το φινίρισµα του µαρµάρου και άλλων µαλακών πετρών χρησιµοποιούνται εργαλεία διαµαντιών Αυτά τα εργαλεία απαιτούν µηχανές υψηλής ταχύτητας (µεταξύ 5000 και 10000 περιστροφών ανά λεπτό). Υπάρχουν επίσης εργαλεία για γλυπτική (Σχήµα 179). Οι µορφές των εργαλείων αυτών είναι ωοειδείς, κωνικές, κυλινδρικές και σφαιρικές.


Αυτό το είδος εργαλείων ουσιαστικά δεν χρησιµοποιείται στις γραµµές παραγωγής. Χρησιµοποιούνται στο εργαστήριο και επίσης υιοθετούνται ευρέως από την κατασκευαστική βιοµηχανία. Υπάρχουν βέβαια αρκετά ζητήµατα ασφάλειας σχετικά µε την χρήση των µηχανών χειρός και των εργαλείων τους.

4.15. Υδραυλικά/πνευµατικά µαξιλάρια


Χρησιµοποιούνται για τον διαχωρισµό µπλοκ µεγάλων διαστάσεων από τις βαθµίδες (Σχήµα 180). Υπάρχουν δύο εκδόσεις αυτών των µαξιλαριών: • Ο πρώτος τύπος είναι ο πιο διαδεδοµένος και αποτελείται από µαξιλάρια, είτε

τετραγωνικού σχήµατος µε πλευρά µήκους ενός µέτρου περίπου, είτε ορθογώνιου (100 x 50 cm, 2 mm πάχος) που συνδέονται µε µια υδραυλική µονάδα µέσω σωλήνων υψηλής. Η µονάδα αποτελείται από µια υδραυλική αντλία ηλεκτρικού ή πνευµατικού µοτέρ ισχύος 3 HP, µε πίεση ύδατος έως 30 bar.

• Ο δεύτερος τύπος αποτελείται από ορθογώνια µαξιλάρια PVC ενισχυµένα µε πολυεστέρα (διαστάσεις 200 έως 280 x 160 cm). Τα µαξιλάρια ενώνονται µε σωλήνες σε έναν διανοµέα πεπιεσµένου αέρα. Η πίεση λειτουργίας είναι 2 – 3 bar.


Τα µαξιλάρια διαχωρισµού χρησιµοποιούνται στο αρχικό στάδιο της εκµετάλλευσης στο λατοµείο για την αποκόλληση των µεγάλων µπλοκ από την βαθµίδα προκειµένου να δηµιουργηθεί το κατάλληλο κενό για την παρεµβολή των υδραυλικών γρύλων.


Σχήµα 180. Υδραυλικό µαξιλάρι διαχωρισµού.


Πίνακας 76. Χαρακτηριστικά µαξιλαριών.

Μεταλλικά µαξιλάρια Μαξιλάρια PVC Άνοιγµα (cm) 15 - 20 40 Παραµόρφωση Αµετάκλητη στρέβλωση Μπορούν να

επαναχρησιµοποιηθούν

4.15.4. Πλεονεκτήµατα / µειονεκτήµατα

Πλεονεκτήµατα: δεν βλάπτουν το πέτρωµα, είναι πολύ γρήγορα στην χρήση, δεν απαιτούν καµία συντήρηση. Μειονεκτήµατα: Μικρές µετακινήσεις των µπλοκ.

4.16. Υδραυλικοί γρύλοι


Η συσκευή αυτή αποτελείται από έναν κύλινδρο χάλυβα, µήκους 30 έως 40 cm, ο οποίος περιέχει ένα έµβολο που µπορεί να προεκταθεί προς τα έξω για ένα µήκος 10 έως 20 cm. Ο κύλινδρος συνδέεται µέσω σωλήνων υψηλής πίεσης µε µια υδραυλική αντλία ηλεκτρικού (3 HP) ή πνευµατικού (7 HP) µοτέρ.

Σχήµα 181. Υδραυλικός γρύλος.



Πίνακας 77. Χαρακτηριστικά υδραυλικών γρύλων.

Πίεση λειτουργίας 700 bar Βάρος γρύλου 80-95 kg Βάρος µηχανής 100-130 kg Κατανάλωση αέρα (από την πνευµατική µηχανή)

3.2 m3/min σε 7 bar


Μεγάλη µετακίνηση του µπλοκ, αλλά χρειάζονται συντήρηση.

4.17. Σφήνες


Σφήνες χειρονακτικού διαχωρισµού: αποτελούνται από τρία κοµµάτια ειδικού µετάλλου, το οποίο είναι απαλλαγµένο από σκουριά και σφυρηλατηµένο στο χέρι, για τον περιορισµό των στρεβλώσεων στο ελάχιστο.

Μηχανικές σφήνες διαχωρισµού: αποτελούνται από έναν κυλινδρικού φορέα πού από την µία άκρη του διαθέτει µια κεντρική σφήνα µήκους 70 cm µε δύο πλευρικά ελάσµατα. Μέσα στον κύλινδρο υπάρχει ένα υδραυλικό σύστηµα που κινεί την σφήνα, κάνοντας την να διαπερνάει βαθειά µεταξύ των ελασµάτων. Ο κύλινδρος συνδέεται µέσω σωλήνων υψηλής πίεσης µε µια υδραυλική αντλία. Ένα άλλο παράδειγµα είναι ο υδραυλικός διαχωριστής Darda.

4.17.2. Εφαρµογές - χαρακτηριστικά

Οι σφήνες διαχωρισµού χρησιµοποιούνται για την ολοκλήρωση µιας κοπής που έχει ξεκινήσει µε την διάτρηση σειράς διατρηµάτων µικρής διαµέτρου, ή για τον ορθογωνισµό των µπλοκ. Στην περίπτωση διαχωρισµού µπλοκ από την βαθµίδα, ωθούνται βαθιά στο πέτρωµα µε µια σφύρα χειρός και η κάθετη ώθηση που διαβιβάζεται στις πλευρές, σπάζει τον βράχο στην διεύθυνση των διατρηµάτων.

Πίνακας 78. Χαρακτηριστικά µηχανικών σφηνών διαχωρισµού.

Μηχανικό σύστηµα Υδραυλικό σύστηµα Darda

Πίεση λειτουργίας 700 bar Βάρος κυλινδρικού φορέα 40 kg ∆ύναµη διαχωρισµού (tn) 300 400 Μέγεθος διατρηµάτων 40-42 mm διάµετρος, µήκος 70 cm 35 mm διάµετρος


Πίνακας 79. Χαρακτηριστικά σφηνών χειρονακτικού διαχωρισµού.

Μήκος 135 – 800 mm∆ιάµετρος 12 – 40 mm


Το χειρωνακτικό σύστηµα δεν είναι αποδοτικό, είναι αργό και η κατανάλωση εργατικού δυναµικού είναι µεγάλη. Πρέπει να χρησιµοποιείται το µηχανικό σύστηµα αλλά φυσικά είναι ακριβό.

Σχήµα 182. Υδραυλικό σύστηµα σφηνών

διαχωρισµού.

4.18. Σύστηµα συλλογής της σκόνης

4.18.1. Περιγραφή και εφαρµογή

Το σύστηµα αυτό (Σχήµα 183) χρησιµοποιείται κατά την διάρκεια της διάτρησης προκειµένου να συλλεχθεί η σκόνη. Είναι σχεδιασµένο να λειτουργεί µε την δηµιουργία κενού σε όλο το σύστηµα.


Οι συλλέκτες σκόνης λειτουργούν αυτόµατα. Οι περισσότερες εκδόσεις αρχίζουν την συλλογήσκόνης µόλις ξεκινήσει η παροχή αέρα για την διάτρηση. Η σκόνη και τα υπόλοιπα τεµάχια απορρίπτονται σε έναν πλαστικό σάκο, χωρίς καµία διαρροή και ο συνολικός έλεγχος της λειτουργίας είναι εφικτός συνεχώς. Οι σάκοι αλλάζουν πολύ γρήγορα µε το χέρι. Όλες οι µονάδες συλλογής σκόνης σχεδιάζονται για να συνδέονται εύκολα µε τα διάφορα είδη διατρητικού εξοπλισµού.

Σχήµα 183. Σύστηµα συλλογής της σκόνης.



Πλεονεκτήµατα: Καµία διαρροή σκόνης, το σύστηµα αποβάλει καθαρό, φιλτραρισµένο αέρα, σταθερή και υψηλή ταχύτητα ροής αέρα στην µάνικα αναρρόφησης, µειωµένο φορτίο στα φίλτρα.

4.19. Εργαλεία διάτρησης

4.19.1. Περιγραφή και εφαρµογή

Για την διενέργεια της διάτρησης σε ένα λατοµείο, χρησιµοποιούνται διάφορα εργαλεία:

• Κοπτικά άκρα από χάλυβα για την κοπή των µπλοκ. Αποτελούνται από έναν ενιαίο άξονα χάλυβα που στην µια του άκρη είναι τοποθετηµένο το κοπτικό (Σχήµα 184).

• ∆ιατρητικά στελέχη και ξεχωριστές κορώνες. Τα στελέχη διαθέτουν στο τέλος την κορώνα που ο τύπος της εξαρτάται από την σκληρότητα του υλικού Για τα µαλακά υλικά χρησιµοποιείται η κορώνα µε σφαιρίδια ενώ για σκληρά υλικά η µορφή σταυρού (Σχήµα 185).

Για της σφύρες µε κρούση στον πυθµένα, χρησιµοποιούνται κορώνες σφαιριδίων µεγαλύτερης διαµέτρου (Σχήµα 186). Το σχήµα της κορώνας µπορεί να έχει διάφορες µορφές, ανάλογα µε τα υλικά που θα διατρηθούν όπως, τυπική µορφή (υψηλής αντίστασης), επίπεδης επιφάνειας (για σκληρό υλικό), κοίλης επιφάνειας (για κανονικό έως σκληρό βράχο) και κυρτή επιφάνεια (για µέσο έως σκληρό βράχο).


Πίνακας 80. Χαρακτηριστικά διατρητικών ενιαίου στελέχους.

Μήκος (mm) ∆ιάµετρος κοπτικού (mm) 2400 32 3200 31 4800 29 7200 26

Πίνακας 81. ∆ιαστάσεις κορώνας σφαιριδίων.

∆ιάτρηµα (”) 3 4 Κορώνα (mm) 90-100 105-121

Σχήµα 184. Ενιαίο διατρητικό στέλεχος. Σχήµα 185. Είδη κορώνας: µε σφαιρίδια, µε µορφή σταυρού.



Όταν φθαρούν τα κοπτικά των ενιαίων διατρητικών στελεχών αναγκαστικά αλλάζουν ολόκληρα. Το πλεονέκτηµα των ξεχωριστών στελεχών µε πρόσθετες κορώνες είναι η δυνατότητα να αντικατασταθούν µόνο οι κορώνες, όταν αυτές φθαρούν. Η κορώνα µε τα σφαιρίδια χαρακτηρίζεται από µια υψηλή ταχύτητα διείσδυσης σε σύγκριση µε την κορώνα µορφής σταυρού.

Σχήµα 186. Τυπική κορώνα σφαιριδίων.

203

Βιβλιογραφία P. Primavori, Planet Stone, Giorgio Zusi Editore, 1999 Natural Stones, Published by Roc Maquina, 1997 F. Bradley, Marble Quarrying, Technical and commercial manual, Promorama, 1999

ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΚΑΙΝΟΤΟΜΩΝ ∆ΡΑΣΕΩΝ :

KNOWLEDGE CLUSTERS ΣΤΗΝ

∆ΥΤΙΚΗ ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ

Το έργο συγχρηµατοδοτήθηκε σε ποσοστό 20% από Εθνικούς Πόρους και σε ποσοστό 80% από Κοινοτικούς Πόρους (Ευρωπαϊκό Ταµείο Περιφερειακής Ανάπτυξης – ΕΤΠΑ).

Documents

P3-2_Ergaleia_kai_Mhxanhmata