BRPI1106703A2 - Percussion tool for a demolition hammer or similar - Google Patents

Abstract

ferramenta de percussão para um martelo de demolição ou similares. a presente invenção refere-se a uma ferramenta de percussão para um martelo de demolição ou similar compreende um corpo alongado que possui uma primeira parte (12) que deve ser conectada ao dito martelo de demolição e uma segunda parte (16), oposta à primeira parte (12), que inclui uma broca de trabalho (18). as duas partes (12,16) são criadas a partir de materiais mutuamente diferentes e são rigidamente conectadas por meio de um elemento de conexão (24;24a; 24b; 24c) que pode ser aplicado fora das partes (12, 16). ambas as partes (12, 16) da ferramenta (10) possuem formações (20, 22) que podem ser engatadas por formações correspondentes (26, 28) do elemento de conexão (24;24a; 24b; 24c).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FERRAMENTA DE PERCUSSÃO PARA UM MARTELO DE DEMOLIÇÃO OU SIMILARES". A presente invenção refere-se em geral a ferramentas de percussão que podem ser utilizadas em operações de perfuração, demolição ou escavação.

Em particular, a invenção lida com uma ferramenta de percussão para um martelo de demolição ou similares, do tipo definido na reivindicação 1 em anexo.

As ferramentas de percussão conhecidas do tipo mencionado acima compreendem uma primeira parte que, quando em operação, é alojada pelo menos parcialmente dentro do martelo, e uma segunda parte que inclui uma broca de trabalho. Normalmente, tais ferramentas são fabricadas em uma peça única de um material, tipicamente aço, escolhido a fim de satisfazer um compromisso entre duas necessidades opostas. De fato, a primeira parte dessas ferramentas, cuja extremidade superior é ciclicamente sujeita a impactos de uma quantidade alta devido à ação de percussão realizada por uma massa de golpe movendo dentro do martelo, exige uma dureza média e uma alta resistência à flexão e uma alta resistência a impactos, e, portanto, uma boa resistência elástica. A segunda parte de tais ferramentas, que é submetida a impactos contra o material a ser demolido, exige uma dureza alta e uma robustez e uma alta resistência ao desgaste por calor. Visto que tais ferramentas conhecidas são feitas de uma única peça, o aço utilizado para a fabricação das mesmas é escolhido a fim de ser capaz de satisfazer simultaneamente as exigências necessárias para ambas as partes acima, e, portanto, não possui características totalmente ideais para a primeira ou para a segunda parte. Em particular, para a ferramenta toda, aço é utilizado que é ligado a elementos tal como níquel, molibdênio, cromo, vaná-dio e metais similares, muitos dos quais, sendo bem caros, afetam o custo total da ferramenta.

Seria desejável, ao invés disso, se ser capaz de ter ferramentas disponíveis do tipo definido acima cujo material possuísse características diferentes para cada parte, de modo que duas partes fossem adequadas para suportar os tipos de tensões específicas às quais cada uma das quais é submetida durante o uso. A princípio, pode ser considerado que a primeira parte da ferramenta fornece uma contribuição de aproximadamente 85% do peso, enquanto a segunda parte, equipada com a extremidade de trabalho, fornece uma contribuição de aproximadamente 15% do peso. As duas partes de ferramenta podem ser criadas separadamente com diferentes materiais, cada um dos quais é escolhido de forma ideal para suportar suas tensões relacionadas. Dessa forma, a primeira parte pode ser feita de um aço com liga de cromo e molibdênio ou cromo e manganês, relativamente barato, enquanto a segunda parte pode ser feita de um aço altamente especializado, com alta resistência ao desgaste por calor, por exemplo, ligado com tungstênio e cobalto, e, portanto, relativamente mais caro, mas apenas com relação a uma pequena parte da ferramenta.

Dessa forma, desempenhos muito melhores da ferramenta podem ser obtidos com maior confiabilidade e duração de uso, a um custo mais baixo do que o necessário para a criação da ferramenta totalmente com uma liga de aço de alto desempenho.

Existe, de qualquer forma, um problema, possuindo uma solução difícil, de gerenciamento para garantia de conexão dessas duas partes que seja rígida, estável e confiável. Em particular, os tipos mais comuns de conexão, por exemplo, do tipo parafuso e porca, são absolutamente inadequados para resistir ao tempo com altas tensões de pulso às quais uma ferramenta do tipo descrito aqui é submetida. O documento BE-A-440648 descreve uma ferramenta de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Em particular, o objetivo da invenção é propor uma ferramenta do tipo definido acima, cujas duas partes são, cada uma, feitas de um material ideal para suportar as tensões aplicadas às mesmas durante o uso, e que são mutuamente conectadas de uma forma confiável e duradoura.

Esse objetivo é obtido devido a uma ferramenta possuir as ca- racterísticas mencionadas nas reivindicações anexas.

Em particular, de acordo com a invenção, as duas partes de ferramenta são criadas a partir de materiais mutuamente diferentes, e são conectadas de forma mutuamente rígida por meio de um elemento de conexão que pode ser aplicado fora das duas partes, ambas as partes possuindo formações adaptadas a serem engatadas pelas formações correspondentes do elemento de conexão.

Devido a essa disposição, cada uma das duas partes de ferramenta é criada a partir de um material que permite o suporte ideal das tensões aplicadas durante o uso, e, portanto, a vida útil da ferramenta é muito alongada. Ademais, o elemento de conexão permite a conexão rígida de suas duas partes de uma forma totalmente confiável. Visto que as duas partes são mutuamente conectadas, é possível também, de acordo com as necessidades, se substituir apenas uma das duas partes, depois de se ter removido o elemento de conexão.

De acordo com uma característica preferida da invenção, o elemento de conexão é um anel metálico.

Dessa forma, o elemento de conexão é composto de um elemento que é simples e econômico de se fabricar.

De acordo com outra característica preferida da invenção, as duas partes de ferramenta possuem sulcos circunferenciais respectivos próximos às extremidades relacionadas que devem ser mutuamente conectadas, cujos sulcos devem ser engatados por nervuras radiais correspondentes do anel metálico.

Características e vantagens adicionais da invenção resultarão mais claramente da descrição detalhada a seguir, fornecida como um exemplo não limitador e referida aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 é uma vista parcialmente em corte, em elevação lateral, esquemática de uma ferramenta de acordo com a invenção; as figuras 2 e 3 são vistas em perspectiva ampliadas, cada uma das quais ilustra um elemento de conexão das duas partes de ferramenta da figura 1; e as figuras 4 a 6 são vistas similares à figura 1, que ilustram parcialmente as variações respectivas da ferramenta de acordo com a invenção.

Com referência, em primeiro lugar, à figura 1, uma ferramenta de percussão para um martelo de demolição, por exemplo, com acionamento pneumático ou hidráulico, é globalmente designado como 10. A ferramenta 10 possui um corpo com um formato alongado geralmente cilíndrico tipicamente com uma seção transversal circular feita de um aço com liga com outros metais dependendo das características de resistência desejadas. A ferramenta 10 possui uma primeira parte 12 que deve ser alojada pelo menos parcialmente dentro do corpo do martelo de demolição (não ilustrado nas figuras), cuja extremidade superior (com referência à figura 1) deve ser submetida a impactos aplicados por uma massa de golpe de um tipo conhecido, que se move dentro do corpo do martelo. A parte 12, de uma forma conhecida per se, compreende um par de partes achatadas diametralmente opostas 14, a fim de permitir a manutenção da ferramenta 10 dentro do martelo. A ferramenta 10 compreende adicionalmente uma segunda parte 16 que deve ser conectada à primeira parte 12, que possui uma extremidade de trabalho 18, na parte oposta à parte 12. A extremidade 18 pode ser formatada diferentemente dependendo do tipo de trabalho a ser realizado e do tipo de material a ser tratado, e pode, portanto, ser formatada como um cin-zel, cone, pirâmide ou placa.

Enquanto a primeira parte 12 é feita de um material metálico, tipicamente aço, com características de alta elasticidade, a segunda parte 16 é feita de um material metálico, também tipicamente aço, com características de alta dureza e alta resistência ao desgaste por calor. A parte 12 pode ser feita com um aço com liga de cromo e molibdênio ou cromo e manganês, enquanto a parte 16 pode ser feita de um aço com liga de tungstênio ou cobalto. A fim de conectar mutuamente as duas partes 12 e 16 de uma forma rígida e confiável, um elemento de conexão 24 é utilizado, formatado preferivelmente como um anel metálico. O anel 12 é aplicado a partir de fora às duas partes 12 e 16 depois de terem sido colocadas em contato perto das extremidades respectivas 12a e 16a.

Em particular, próximo às duas extremidades 12a e 16a das duas partes 12 e 16, formações de engate são obtidas, tipicamente sulcos cir-cunferenciais 20 e 22, que podem ser engatados por formações correspon- dentes, tipicamente nervuras anulares compostas de colares radiais 26 e 28 do anel 24.

Preferivelmente, os sulcos 20 e 22 possuem uma seção transversal ligeiramente afunilada a fim de ser convergente na direção do eixo geométrico geral da ferramenta 10, e/ou bordas afuniladas, a fim de reduzir a concentração de tensão perto das bordas relacionadas e para permitir o engate dos colares 26 e 28 nesse local. Os colares 26 e 28 do anel 24 possuem, de forma conveniente, uma seção transversal correspondente aos sulcos relacionados 20 e 22. A fim de permitir a aplicação do anel 24 perto das extremidades 12a e 16a das partes 12 e 16, possui pelo menos uma abertura que deve ser fechada depois da montagem na ferramenta 10.

De acordo com uma primeira variação do anel 24 e com referência à figura 2, é criado a partir de muitos setores, por exemplo, dois setores semicirculares 25a, 25b, separados por aberturas 30. Essas aberturas, depois de terem sido montadas no anel 24, são fechadas através de soldas respectivas realizadas perto das extremidades adjacentes dos setores 25a e 25b do anel 24, a fim de criar o anel como uma peça única depois de sua montagem da ferramenta 10.

As aberturas 30 podem ter formatos diferentes, por exemplo, se estendendo axialmente ou diagonalmente, nesse último caso a fim de aumentar o comprimento das superfícies de contato entre as extremidades dos vários setores do anel 24 e para distribuir a carga também ao longo de um componente tangencial.

De acordo com uma variação ilustrada na figura 3, onde o anel é designado por 24a, esse é um anel elástico que possui uma abertura diago- nal, ou, alternativamente, axial 30a. O anel elástico 24a pode ser alargado ligeiramente para permitir seu deslizamento ao longo da superfície externa de uma das partes da ferramentas 10, até que engate seus colares 26 e 28 dentro dos sulcos 20 e 22 das partes 12 e 16. De forma conveniente, no final da etapa de montagem do anel 24a, sua abertura 30a pode ser fechada a-través de solda, depois que o anel 24a foi trazido de volta para sua condição não distorcida, i Em qualquer caso, o elemento de conexão 24, 24a, 24b ou 24c pode ser removido para permitir, se necessário, a substituição de uma das partes 12 ou 16, no caso mais comum a segunda parte 16 seguindo o desgaste da brocaí de trabalho 18. Depois de ter substituído a parte afetada, o elemento de conexão removido pode ser reutilizado, ou um novo elemento de conexão pode ser utilizado como substituição do anterior. A fim de se garantir um posicionamento mútuo correto e preciso das duas extremidades 12a e 16a, as mesmas possuem preferivelmente formações de centralização radial respectivas. Para tal finalidade, na extre-midade axial 12a da parte 12, um recesso 32 pode ser formado, por exemplo, com um formato cilíndrico, enquanto a partir da extremidade axial 16a da parte 16 uma projeção correspondente 34 pode se estender, ou vice-versa. No caso mais comum, ambos o recesso 32 e a projeção 34 terão um formato circular e suas bordas possuirão áreas de encaixe 36 para evitar a concentração de tensão. Alternativamente, o recesso 32 e a projeção 34 po- dem ser formatados de tal forma a impedir a rotação relativa das duas partes 12 e 16, caso no qual possuem um formato triangular, quadrado, hexagonal, cruzado ou tipo estrela ou qualquer outro formato útil para obtenção de tal resultado.

Dessa forma, a centralização mútua das duas extremidades 12a e 16a é garantida pelo engate da projeção 34 no recesso 32. A figura 4 ilustra uma variação da invenção, onde a parte 16 da ferramenta 10 compreende um inserto axial 40 feito de um metal endurecido possuindo uma broca se projetando a partir da extremidade oposta para a primeira parte 12. O inserto 40 engata o furo vazado axial 38 que se estende até o final da parte 12a e que cruza toda a parte 18. Visto que duas partes 12 e 16 são feitas como duas peças separadas, é fácil se obter o furo 38 dentro da parte 16 para inserção do inserto 40, com a vantagem adicional de o furo 38 não possuir um furo cego com bordas afiadas, com a concentração inevitável de tensão, como necessariamente acontece no caso de uma ferramenta feita em uma peça única.

As figuras 5 e 6 ilustram variações respectivas da ferramenta 10 onde os anéis de conexão, designados aqui por 24b e 24c, respectivamente, possuem quatro e cinco nervuras engatadas nos sulcos correspondentes 20 e 22 obtidos nas extremidades 12a e 16a. Em particular, a variação da figura 6 também compreende um sulco intermediário 27a, obtido metade na extre-midade 12a e metade na extremidade 16a, onde uma nervura central 27 do anel 24c é engatada.

REIVINDICAÇÕES

Claims (11)

1. Ferramenta de percussão para um martelo de demolição ou similares, compreendendo um corpo alongado que possuí uma primeira parte (12) que deve ser conectada ao dito martelo de demolição e uma segunda parte (16), oposta à dita primeira parte (12), que inclui uma extremidade de trabalho (18), as ditas duas partes (1, 16) sendo criadas a partir de materiais mutuamente diferentes e sendo conectadas rigidamente por meio de um e-lemento de conexão (24; 24a; 24b; 24c), ambas as ditas partes (12, 16) possuindo formações (20, 22) adaptadas para serem engatadas por formações correspondentes (26, 28) do dito elemento de conexão (24; 24a; 24b; 24c); caracterizada pelo fato de - o dito elemento de conexão (24; 24a; 24b; 24c) ser adaptado a fim de ser aplicado fora das ditas partes (12,16) e ser um anel metálico; e - na extremidade axial (12a) de uma das ditas partes (12) um recesso (32) ser formado, o dito recesso (32) sendo engatado por uma projeção correspondente (34) que se estende a partir da extremidade axial (16a) da outra parte (16), o dito recesso (32) e a dita projeção (34) possuindo tal formato de modo a impedir a rotação relativa das duas ditas partes (12, 16).

2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a dita primeira parte (12) ser feita de um material metálico possuindo características de alta resistência à flexão, e pelo fato de a dita segunda parte (16) ser feita de um material metálico possuindo características de alta dureza e alta resistência ao desgaste por calor.

3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de as duas ditas partes (12, 16) possuírem sulcos círcunferenciais respectivos (20, 22) próximos às extremidades relacionadas (12a, 16a) que devem ser mutuamente conectadas, e pelo fato de os ditos sulcos (20, 22) deverem ser engatados por nervuras radiais correspondentes (26, 28) do dito anel metálico (24; 24a; 24b; 24c).

4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de os ditos sulcos círcunferenciais (20, 22, 27a) e as ditas nervuras (26, 27, 28) possuírem uma seção transversal que é pelo menos ligeiramen- te convergente na direção do eixo geométrico geral da ferramenta (10).

5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de o dito anel metálico (24; 24a; 24b; 24c) possuir pelo menos uma abertura (30, 30a) que deve ser fechada depois de ter montado o anel (24; 24a; 24b; 24c) perto da extremidade (12a, 16a) das ditas duas partes (12, 16).

6. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de o dito anel metálico (24; 24a; 24b; 24c) possuir pelo menos dois setores (25a, 25b), e pelo fato de, depois de sua montagem nas partes relacionadas (12, 16) da ferramenta (10), as extremidades adjacentes dos ditos setores (25a, 25b) serem mutuamente presas através de solda.

7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de o dito anel metálico ser um anel elástico (24a) que possui uma abertura axial ou diagonal (30a).

8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a ferramenta (30a) do dito anel elástico (24a) dever ser fechada através de solda depois de ter montado o anel (24a) nas extremidades respectivas (12a, 16a) das ditas partes (12, 16) da ferramenta (10).

9. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de as ditas duas partes (12, 16) possuírem formações de centralização radial respectivas (32, 34).

10. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o dito recesso (32) e a dita projeção (34) possuírem um formato cilíndrico.

11. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de a segunda parte (18) ser totalmente cruzada por um furo axial (38) engatado por um inserto (40) feito a partir de aço endurecido possuindo uma broca que se projeta a partir da extremidade o-posta para a primeira parte (12).