[發明專利]鋸繩

有效

• 申請號: 201080051938.6
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102612418B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: T·貝克蘭特;R·格勒嫩;S·范德林登;P·佩索納
• 申請（專利權）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: B23D61/18
• 分類號: B23D61/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉志強

技術領域

本發明涉及用于切割脆硬材料的鋸繩。更具體地說，該鋸繩不僅用于切割天然石材（例如石灰石、大理石、石灰華、花崗巖...），而且還用于切割人造材料例如混凝土、玻璃或陶瓷材料。

背景技術

利用鋼絲繩柔韌性將金剛石砂的耐磨性組合在一起來制造柔性鋸繩的構思可以追溯到上個世紀50年代。一些基礎性專利有GB759505、US2679839、US2773495，這里沒有全部列出。該技術圍繞著其中多纖維鋼絲繩穿有其中含有金剛石砂的“小珠”的基礎設計發展。這些小珠通過間隔件間隔開，該間隔件可以為鋼彈簧或聚合物套或兩者的組合。從1970年開始，金剛石鋸繩代替了松散的磨鋸鋼絲，其中鋼絲或鋼絲繩具有各種形狀并且夾帶著在其中具有磨料的水漿液。這種技術用于在采石場中進行石頭開采。雖然金剛石鋼絲繩仍然需要冷卻劑，但是消除了對磨料（例如砂子或鋼鉆粒）的大量需求，并且該鋸繩實現了高得多的鋸切速度和使用壽命。

鋸繩具有許多不同的用途：

它們可以用在用來將大塊的天然石材鋸切成用在建筑業中的石板的固定式機器上。雖然最初這些機器裝配有單根鋸繩，但是目前出現了多鋸繩，這樣通過在槽輪上平行地運行的多根鋸繩從而在單次鋸切道次中可以將整個石塊鋸切成多塊石板。在市場上銷售有具有52根鋼絲的鋼絲鋸。

它們可以用在移動式鋸切機上以從采石場開采出天然石塊。引導穿過豎直孔和水平孔的單根鋼絲繩封閉成環，由在軌道上行進的鋸切機拉伸。該鋼絲繩在切割石塊時定期縮短。

各種其它重負荷工業用途有：

鋸切鋼筋混凝土立柱；以及

將沉船切段以分段拆除甲板；或者

在其使用壽命到期要拆除時，切割其上安裝有海上石油鉆機的支柱，

這些都可以采用鋸繩成功地完成。

已經出現了專用于各種用途的多種鋸繩設計。其上小珠通過螺旋彈簧分隔開的鋸繩（如在前面的US2679839中所述一樣）仍然被廣泛用于切割更軟的石頭例如石灰巖和大理石。這些小珠在鋼絲繩上滑行，但是以規則的間距固定在鋼絲繩上，或者由夾緊的金屬套代替以便防止在其中一個小珠卡住時出現壓縮彈簧的累積。這種能量累積在鋼絲繩卡住的情況下會使得小珠成為致命的子彈。

更硬的石頭例如花崗巖需要具有帶有或不帶有封閉彈簧的塑料分隔件的鋸繩。因此，這些小珠更好地固定在鋼絲繩上。這些分隔件在其中一個小珠卡在切口中的情況下塑性變形。在塑性變形中吸收能量，但是所有隨后的小珠按照被稱為“線塌陷”的現象累積。對于最硬的材料例如陶瓷和鋼筋混凝土而言，這些小珠通過彈性體例如橡膠分隔開。在US4907564中可以找到相關的說明。在橡膠和鋼絲繩之間優異的粘接將在小珠上的力傳遞給鋼絲繩，同時吸收沖擊。粘接在采用與粘接橡膠結合的鍍銅鋼絲繩時是最佳的，該組合在輪胎制造中是非常常見的。

小珠由被粘接外層包圍的金屬套構成。外層可以直接電解沉積在金屬套上，如在WO02/40207中所述一樣，或者如US3847569所述一樣可以將它燒結成環狀，并且隨后焊接或型鍛到金屬套上。該外層包含有嵌入在金屬或金屬合金中的耐磨砂礫，通常為金剛石。在電解沉積的情況下，這通常為鎳或鎳合金。在燒結環的情況下，它可以包括鈷、銅、黃銅、鐵、鎢、碳化鎢（例如參見EP0486238）。如在US7089925B1中所述一樣，也可以將該外層直接銅焊接（沒有燒結）在金屬套上。

內部鋼絲繩的當前尺寸標準為3.5至5mm。小珠的外徑為7至11mm。因此，在切口中至少要損失7至11mm的材料。因此，存在朝著直徑更小的鋸繩的趨勢，這減小了切口尺寸。這種更小的切口尺寸在切斷方面是有益的，因為更薄的切口從單塊石塊中同時能夠獲得更多的石板。通常，每米長度存在25至40個小珠，這些小珠沿著鋸繩規則地間隔開。與硬石材相比，軟石材每單位長度需要的小珠數量更少。

生產鋸繩的方法通常如下：

生產出小珠；

選擇鋼絲繩作為載體；

將小珠擰在鋼絲繩上，并且在它們之間設有或不設有彈簧；

通過將鋼絲繩和小珠安放在合適的模具中來將熱塑性聚合物或彈性體注射模塑在小珠之間。

在使用之前還可能將這些小珠打磨以便使之從一開始就切割良好。由于模具只能包含數量有限的小珠，這種制造鋸繩的方法費力并且耗時，并且因此必須逐步涂覆鋼繩。雖然該方法可以自動進行，但是在制造直徑更小的鋸繩時在生產率方面存在挑戰。

還提出有其它制造鋸繩的方法：