ES2218294T3 - Martinete accionado por fluido. - Google Patents
Martinete accionado por fluido.Info
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Abstract
Martinete (1) accionado mediante un fluido con un émbolo percutor (3), que se mueve en un cilindro de trabajo (2) y que golpea sobre una herramienta (4), así como un control con una corredera de distribución (5a) que se mueve en una válvula de maniobra (5), presentando el émbolo percutor (3) dos superficies de émbolo (A1, A2) de distinto tamaño, de las cuales la menor está permanente conectada en dirección a la superficie del émbolo (A1) que provoca la carrera de retroceso con una conducción (8) que se encuentra a la presión de trabajo y la mayor, en el sentido de la superficie del émbolo (A2) que provoca la carrera de trabajo (flecha 3e), de manera alterna a través de la válvula de maniobra (5) con la conducción de presión (8) y una conducción de retroceso (10) sin presión, y presentando la corredera de distribución (5a) dos superficies de corredera de distinto tamaño, que actúan en sentidos de movimiento opuestos entre sí, de las cuales la superficie de corredera (S1) más pequeña está unida permanentemente a la conducción de presión (8) en el sentido de la posición de carrera de retroceso de la corredera de distribución (5a) sobre la que actúa, y la superficie de corredera (S2) mayor está unida sólo de manera temporal y alternante con la conducción de presión (8) o de retroceso (10) a través de una ranura periférica (3c) dispuesta entre las superficies de émbolo.
Description
Martinete accionado por fluido.
La invención se refiere a un martinete accionado
mediante un fluido con un émbolo percutor, que se mueve en un
cilindro de trabajo y que golpea sobre una herramienta, así como un
control con una corredera de distribución que se mueve en una
válvula de maniobra, presentando el émbolo percutor dos superficies
de émbolo de distinto tamaño, de las cuales la menor está permanente
conectada en dirección a la superficie del émbolo que provoca la
carrera de retroceso con una conducción que se encuentra a la
presión de trabajo y la mayor, en el sentido de la superficie del
émbolo que provoca la carrera de trabajo, de manera alterna a través
de la válvula de maniobra con la conducción de presión y una
conducción de retroceso sin presión. La corredera de distribución
presenta dos superficies de corredera de distinto tamaño, que actúan
en sentidos de movimiento opuestos entre sí, de las cuales la
superficie de corredera más pequeña está unida permanentemente a la
conducción de presión en el sentido de la posición de carrera de
retroceso de la corredera de distribución sobre la que actúa, y la
superficie de corredera mayor está unida sólo de manera temporal y
alternante con la conducción de presión o de retroceso a través de
una ranura periférica dispuesta entre las superficies de émbolo.
Un martinete del tipo descrito al comienzo se ha
descrito previamente en la memoria DE 196 36 659 A1.
El martinete conocido está configurado de una
manera tal que al superarse una posición límite del émbolo percutor
en el sentido de la carrera de trabajo, se dispara el cambio de la
válvula de maniobra a la posición de carrera de retroceso. Durante
la carrera de retroceso que se produce inmediatamente después,
mediante la aplicación de presión a una conducción de carrera corta
se desplaza prematuramente la válvula de maniobra hasta la posición
de carrera de trabajo. Por lo tanto, en caso de que la herramienta
que actúa conjuntamente con el émbolo percutor penetre en el
material que hay que desmenuzar y que el émbolo percutor deje su
plano de impacto normal, mediante el cambio automático de carrera se
disminuye la energía de los impactos individuales.
Dependiendo de las condiciones de trabajo y de
uso, bajo ciertas circunstancias es deseable equipar a los
martinetes accionados mediante un fluido -en especial bajo el punto
de vista de evitar un esfuerzo no deseado o los daños que resultan
de ello- con un seguro contra percusión en vacío. Una propuesta de
solución de este tipo, referida a un aparato percutor hidráulico, se
conoce del documento japonés Hei10-80878 del
31.03.1998.
En el aparato percutor hidráulico del que se está
hablando, una entrada de carrera corta dispuesta en el cilindro de
trabajo del émbolo percutor está unida, a través de una válvula de
cambio de carrera, con un circuito regulador de válvula y un
circuito de alta presión, con lo cual puede influirse sobre el modo
de trabajo del aparato percutor -dependiendo de la posición de la
válvula de cambio de carrera- para evitar percusiones en vacío.
La válvula de cambio de carrera asignada a la
entrada de carrera corta puede adoptar una posición de seguro frente
a percusiones en vacío o una posición de funcionamiento normal. En
la posición citada en primer lugar, en la entrada de carrera corta
se aplica la presión de trabajo existente en el circuito de alta
presión. A diferencia de esto, en la posición de funcionamiento
normal está interrumpida la comunicación entre la entrada de carrera
corta y el circuito de alta presión con la consecuencia de que el
aparato percutor trabaja ocasionalmente con funcionamiento de
carrera corta.
Debido a la colocación de la válvula de cambio de
carrera en la entrada de carrera corta, no es posible evitar la
ejecución de percusiones en vacío independientemente del efecto de
la entrada de carrera corta.
Por consiguiente, el objetivo de la invención
consiste en perfeccionar el martinete de tipo genérico de tal manera
que el émbolo percutor -independientemente de otros detalles
referentes a la técnica de control- se detenga en caso de alcanzarse
una posición de salida prefijada en el sentido de la carrera de
trabajo.
El objetivo se resuelve mediante un martinete
propulsado por medio de un fluido y con las características de la
reivindicación 1.
La propuesta de novedad consiste en detalle en
que el espacio interior del cilindro de trabajo que recoge el émbolo
percutor presenta adicionalmente una desembocadura de percusión en
vacío que es despejada en dirección al espacio interior por el
saliente anterior de émbolo del émbolo percutor, que presenta la
superficie de émbolo más pequeña, sólo después de que el émbolo
percutor haya recorrido en la posición de salida resultante del
funcionamiento normal en el sentido de carrera de trabajo un
distancia prefijada hasta la adopción de la posición de percusión en
vacío.
La desembocadura de percusión en vacío lleva
intercalado un elemento de seguridad conmutable entre dos posiciones
finales -posición de fuera de servicio y posición activa- cuyo lado
de entrada está en conexión con la conducción de presión que
presenta la presión de trabajo, aplicándose a la desembocadura de
percusión en vacío en la posición activa y a través del elemento de
seguridad la presión de trabajo que sale de este último e
interrumpiéndose en la posición de fuera de servicio la conexión a
través del elemento de seguridad entre la conducción de presión y la
desembocadura de percusión en vacío.
Dependiendo de los detalles de construcción
indicados, dentro del marco de la invención la desembocadura
adicional de percusión en vacío puede desplazarse más en dirección a
la herramienta, por lo que ésta -visto en el sentido axial del
émbolo percutor- se encuentra más cerca que la desembocadura de una
conducción de carrera corta también existente allí.
En caso de que el elemento de seguridad adopte la
posición activa y el émbolo percutor alcance la posición de
percusión en vacío, la presión de trabajo existente en la
desembocadura de la percusión en vacío actúa, a través de la ranura
periférica que se encuentra entre los dos salientes de émbolo del
émbolo percutor, sobre el control de tal manera que su corredera de
distribución se bloquea en la posición de carrera de trabajo. Bajo
la acción de la presión de trabajo aplicada en la desembocadura de
la percusión en vacío se impide el control, mediante el cambio de la
posición de carrera de trabajo a la posición de carrera de
retroceso, de tal manera que el émbolo percutor no puede realizar
ningún movimiento en el sentido de su carrera de retroceso. A
consecuencia de ello, el martinete está desconectado y sólo puede
volver a ponerse en marcha mediante la elevación mecánica del émbolo
percutor, es decir, apretando el émbolo percutor contra la
herramienta.
Con todo ello, para la invención es de una
importancia esencial que exista adicionalmente una desembocadura de
percusión en vacío correspondiente y efectiva del tipo de la técnica
de control que -independientemente también de los detalles en el
funcionamiento de carrera larga y/o carrera corta- permita la
detención del émbolo percutor después de alcanzarse una posición de
percusión en vacío que difiera de aquella.
A diferencia del estado actual de la técnica
citado al comienzo, el elemento de seguridad conmutable que actúa
conjuntamente con la desembocadura de la percusión en vacío no está
conectado a ninguna conducción de carrera corta existente.
De manera correspondiente, el martinete
configurado según la invención puede protegerse también contra las
percusiones en vacío en caso de que presente asimismo la posibilidad
de conmutación entre el funcionamiento de carrera larga y de carrera
corta.
Tal como ya se ha indicado, la posición de la
desembocadura de percusión en vacío viene definida por el hecho de
que ésta se encuentra más cerca de la herramienta (visto en la
dirección axial del émbolo percutor) que la última desembocadura
adelantada en el espacio interior del cilindro de trabajo, a través
de la cual se influye sobre el control en el sentido de la
conmutación entre las posiciones de carrera de trabajo y de carrera
de retroceso.
El objeto de la invención puede perfeccionarse
haciendo que la unión desconectable entre el elemento de seguridad y
la desembocadura de la percusión en vacío se encuentre dentro de una
caja que constituya, como mínimo, un componente del cilindro de
trabajo (reivindicación 2).
La unión desconectable puede estar dispuesta
después dentro de una caja propia, que esté por su lado en conexión
con el cilindro de trabajo o que se encuentre directamente dentro
del cilindro de trabajo.
El elemento de seguridad -siempre que satisfaga
por lo demás los requisitos citados con anterioridad- puede estar
configurado y dispuesto de cualquier manera posible. El elemento de
seguridad forma preferentemente -accesible desde el lado exterior
del martinete- un componente desprendible, dispuesto esencialmente
dentro de la caja o del cilindro de trabajo (reivindicación 3).
De este modo, el elemento de seguridad está
protegido adicionalmente también contra las influencias externas, en
especial contra los daños.
Una posibilidad de realización sencilla de la
invención consiste en configurar el elemento de seguridad como
corredera giratoria (reivindicación 4).
Ésta debe construirse y disponerse simplemente de
tal manera que su posición final prefijada (posición de
funcionamiento exterior o posición activa) no experimente ninguna
modificación sin una intervención consciente desde el exterior.
En especial, la corredera giratoria puede
presentar un cilindro hueco atornillable y una espiga de ajuste
mantenida de manera giratoria en éste y con un canal de conexión, a
través del cual -dependiendo de la posición de giro de la espiga de
ajuste- puede establecerse una comunicación entre la desembocadura
de la percusión en vacío y la conducción de presión, estando fijada
la posición de giro de la espiga de ajuste mediante arrostramiento
con el cilindro hueco (reivindicación 5).
Dentro del marco de la invención, el elemento de
seguridad puede presentar también una espiga de trinquete que puede
fijarse en varias posiciones dentro del componente (caja, cilindro
de trabajo) que la recoge, habiendo en una primera posición de
cierre una unión entre la conducción de presión y la desembocadura
de percusión en vacío o interrumpiéndose esta unión en una segunda
posición de cierre (reivindicación 6). Además, el elemento de
seguridad puede estar configurado de tal manera que la espiga de
trinquete -en contra de la acción de como mínimo una arandela de
muelle que sirve de contrafuerte- puede deslizarse en sentido
longitudinal entre las posiciones de cierre (reivindicación 7).
Otra forma de realización ventajosa del objeto de
la invención se caracteriza porque el elemento de seguridad presenta
un perno roscado, accesible desde el lado exterior del componente
(caja, cilindro de trabajo) que le recoge y atornillado con éste, y
un perno intercambiable que puede fijarse con él dentro de la
perforación receptora y que está configurado como elemento de
puente, a través del cual la desembocadura de la percusión en vacío
está conectada a la conducción de presión, o que representa un
elemento de cierre que bloquea la unión entre la conducción de
presión y la desembocadura de la percusión en vacío (reivindicación
8). Dependiendo de las condiciones de trabajo del martinete es
posible, por consiguiente, mediante un sencillo cambio del perno
intercambiable conmutar en posición activa o desactivar el seguro de
percusión en vacío. La ventaja de esta configuración debe verse en
que el modo de funcionamiento del martinete, prefijado mediante el
montaje del perno intercambiable, no debe experimentar ninguna
modificación no deseada.
A continuación, se explicará en detalle la
invención basándose en ejemplos de realización representados de modo
esquemático en los dibujos.
Se muestra:
Fig. 1. el esquema de conexiones de un martinete
configurado en el sentido de la invención con un cambio de carrera
automático;
Fig. 2 el esquema de conexiones de un martinete
configurado en el sentido de la invención, que no presenta ningún
control auxiliar (según la Fig. 1) que actúe conjuntamente con el
control;
Fig. 3 el esquema de conexiones de un martinete
configurado en el sentido de la invención con una válvula de
inversión que se acciona a voluntad para influir sobre la carrera
del émbolo percutor;
Fig. 4 como corte parcial un elemento de
seguridad dispuesto en el cilindro de trabajo con un perno que,
cambiándolo, puede utilizarse bien como elemento de puente o como
elemento de cierre;
Fig. 5 como corte parcial un elemento de
seguridad dispuesto en el cilindro de trabajo con una espiga de
trinquete que puede fijarse en varias posiciones dentro del cilindro
de trabajo;
Fig. 6 como corte parcial un elemento de
seguridad con un cilindro hueco atornillable en el cilindro de
trabajo y una espiga de ajuste mantenida de manera giratoria en
éste;
Fig. 7 como corte parcial un elemento de
seguridad dispuesto en el cilindro de trabajo, cuyo funcionamiento
puede modificarse por medio de un perno intercambiable que puede
fijarse en una perforación receptora; y
Figs. 8a, b como corte parcial un elemento de
seguridad dispuesto en el cilindro de trabajo con un perno
intercambiable que está configurado como elemento de puente o como
elemento de cierre.
El martinete, designado de manera general como 1,
con conmutador de carrera automático (véase al respecto la Fig. 1)
presenta, junto a las conducciones que todavía hay que describir y
elementos de propulsión y de control un cilindro de trabajo 2, en el
que se encuentra un émbolo percutor 3 que puede moverse en vaivén en
sentido longitudinal. Este último presenta en el espacio interior
del cilindro de trabajo dos salientes de émbolo 3a y 3b, que están
separados entre sí por medio de una ranura periférica 3c.
Las superficies de émbolo dirigidas hacia el
exterior A1 y A2 del saliente de émbolo 3b y 3a delimitan con el
cilindro de trabajo 2 una sección posterior y una anterior de
espacio del cilindro 2a y 2b respectivamente, estando dimensionada
la superficie de émbolo A1 menor que la superficie de émbolo A2.
Fuera del cilindro de trabajo 2, el émbolo
percutor 3 finaliza en una punta de émbolo 3d que se encuentra
frente a una herramienta en forma de un cincel 4, cuyo juego de
movimiento en el sentido del émbolo percutor 3 viene limitado por un
tope 4a.
El movimiento del émbolo percutor 3 en dirección
de la carrera de trabajo viene indicado por medio de una flecha
3e.
La representación en cuestión muestra el
martinete en un estado en que el émbolo percutor 3 impacta sobre el
cincel 4. Para ello se presupone el funcionamiento normal, es decir,
que el cincel no penetra en el material que hay que desmenuzar y por
consiguiente el émbolo percutor adopta la posición prevista normal
de percusión.
El control para la conmutación del movimiento del
émbolo percutor 3 consta de una corredera de distribución 5a que se
mueve en una válvula de maniobra 5, cuya superficie de corredera
menor S1 recibe a través de una conducción de reajuste 6
constantemente la presión de trabajo (presión del sistema); ésta es
generada por una fuente de energía en forma de una bomba hidráulica
7.
También la superficie de émbolo menor A1 recibe
constantemente la presión de trabajo a través de una conducción de
presión 8, que está en conexión con la conducción de reajuste 6. La
desembocadura 8a de la conducción de presión está dispuesta, con
respecto al cilindro de trabajo 2, de tal manera que en todo caso se
encuentra por fuera del saliente de émbolo 3b y, con ello, por
dentro de la sección anterior de espacio del cilindro 2b.
La superficie de corredera mayor S2 de la
corredera de distribución 5a está en conexión con el espacio
interior del cilindro de trabajo 2, a través de una conducción de
inversión 9, de tal manera que su desembocadura 9a en el estado
representado está comunicada, a través de la ranura periférica 3c,
con una conducción de retroceso 10 mantenida sin presión. La
desembocadura 9a y la desembocadura 10a de la conducción de
retroceso se encuentran por lo tanto -visto en la dirección
longitudinal del émbolo percutor 3- a una distancia que es menor que
la longitud axial de la ranura periférica 3c.
La válvula de maniobra 5 está conectada, por un
lado a través de la conducción de control 11, a la conducción de
presión 8 y, por otro lado a través de una conducción de salida 12
al lado del depósito 12a, a la conducción de retroceso 10. La
válvula de maniobra 5 está unida además, a través de una conducción
de presión alterna 13, con la sección posterior de espacio del
cilindro 2a, a través de la cual puede aplicarse eventualmente
presión de trabajo a la superficie mayor de émbolo A2.
La válvula de maniobra puede adoptar dos
posiciones de válvula, en concreto la posición de carrera de
retroceso representada (derecha), en la que la superficie mayor de
émbolo A2 está descargada de presión a través de la conducción de
presión alterna 13 y la conducción de salida 12, y la posición de
carrera de trabajo (izquierda) en la que a la sección posterior de
espacio del cilindro 2a se aplica la presión de trabajo a través de
la conducción de presión 8, la conducción de control 11 que ésta en
comunicación con esta última, y la conducción de presión alterna 13.
Este estado tiene como consecuencia que el émbolo de percusión 3 -en
contra de la fuerza de reajuste que parte de la superficie menor de
émbolo A1- realiza una carrera de trabajo en la dirección de la
flecha 3e.
El martinete 1 está equipado además con un
control auxiliar en forma de una válvula de control auxiliar 14, que
puede adoptar la posición de cierre representada (arriba) o una
posición de apertura (abajo).
La posición de la válvula de control auxiliar
puede modificarse a través de dos superficies, en concreto a través
de la superficie de ajuste V1 dimensionada de menor tamaño y la
superficie de ajuste V2 dimensionada de mayor tamaño. Esta última
está en contacto, a través de una conducción de control auxiliar 15,
con el espacio interior del cilindro de trabajo 2, cuya
desembocadura 15a -visto en el sentido de la carrera de trabajo
(flecha 3e)- se encuentra detrás de la desembocadura 9a de la
conducción de inversión 9. La conducción de control auxiliar 15, por
su parte, está unida a la válvula de control auxiliar 14 por el lado
de salida a través de una conducción bifurcada de control auxiliar
15b equipada con un diafragma 16.
La superficie de ajuste menor V1 está conectada,
a través de una conducción de retroceso de control auxiliar 17a, a
la conducción de presión 8 y a través de ésta se le aplica
constantemente la presión de trabajo; la válvula de control auxiliar
14 tiende por consiguiente a adoptar la posición abierta (no
representada) bajo la influencia de la fuerza de ajuste que actúa
sobre la superficie de ajuste V1.
En el lado de entrada, la válvula de control
auxiliar está conectada, por un lado, a través de una conducción de
carrera corta 18 con desembocadura 18a al espacio interior del
cilindro de trabajo 2 y, por otro lado, a través de una conducción
de presión de control auxiliar 17 a la conducción de presión 8. La
desembocadura 18a de la conducción de carrera corta 18 está
dispuesta -de nuevo visto en el sentido de la carrera de trabajo
(flecha 3e)- detrás de la desembocadura 15a de la conducción de
control auxiliar 15.
En el lado de salida la válvula de control
auxiliar 14 está conectada por un lado -tal como ya se ha
mencionado- a la conducción de control auxiliar 15 a través de la
conducción bifurcada de control auxiliar 15b y, por otro lado, está
en comunicación con la conducción de inversión 9 para la válvula de
maniobra 5 a través de una conducción adicional 19.
Tal como se ve de la representación esquemática,
en la posición de cierre (superior) de la válvula de control
auxiliar 14 la conducción de presión de control auxiliar 17 está
unida a través de la conducción bifurcada de control auxiliar 15b
con la conducción de control auxiliar 15 y genera con ello -en
concreto a través de la superficie mayor de ajuste V2- eventualmente
una fuerza de ajuste que actúa en el sentido de la posición de
cierre. Además, en la posición de cierre representada la conducción
de carrera corta 18 y la conducción adicional 19 están bloqueadas en
el sentido de la válvula de control auxiliar 14.
La posición de apertura (inferior) de la válvula
de control auxiliar 14 se caracteriza porque la conducción de
carrera corta 18 está unida al mismo tiempo con la conducción
bifurcada de control auxiliar 15b y la conducción adicional 19 y
porque la conducción de presión de control auxiliar 17 está
bloqueada. Dependiendo de la posición del émbolo percutor 3 con
respecto a la desembocadura 18a, las proporciones de presión en las
conducciones 15, 15b, 19 y 18 o sólo las proporciones de presión en
las conducciones 15, 15b y 19 pueden adaptarse entre sí.
Esto último es lo que sucede en caso de que -tal
como se representa- la desembocadura 18a de la conducción de carrera
corta quede cerrada frente al espacio interior del cilindro de
trabajo 2 mediante el saliente de émbolo 3b.
En el funcionamiento de carrera larga el
martinete trabaja de la manera siguiente:
Después de conmutar la válvula de maniobra 5 a la
posición de carrera de trabajo (izquierda) se inicia -después de
alcanzarse el punto de inversión superior- el movimiento del émbolo
percutor en el sentido de la carrera de trabajo (flecha 3e). La
válvula de control auxiliar 14 adopta la posición de cierre
representada y mediante la aplicación de presión por medio de la
conducción de presión de control auxiliar 17 es mantenida en esta
posición de cierre (ya que en las dos superficies de ajuste V1 y V2
existe la presión de trabajo).
Al incidir el émbolo percutor sobre el cincel 4,
se descarga de presión a la conducción de inversión 9 a través de la
ranura periférica 3c y la conducción de retroceso 10, con la
consecuencia de que la corredera de distribución 5a de la válvula de
maniobra 5 cambia a la posición de carrera de retroceso representada
bajo la acción de la superficie menor de control S1 y, con ello,
desencadena la carrera de retroceso del émbolo percutor. En caso de
que el cincel 4 no penetre en el material que hay que desmenuzar, el
émbolo percutor 3 no abandona su plano de percusión normal previsto,
de tal manera que la desembocadura 15a de la conducción de control
auxiliar 15 permanece cerrada por el saliente de émbolo 3b. El
émbolo percutor 3 continúa su carrera de retroceso hasta que la
conducción de inversión 9 queda unida a la conducción de presión 8 a
través de su desembocadura 9a y la sección anterior del espacio de
cilindro 2b.
Por consiguiente, en la superficie mayor de
control S2 existe la presión de trabajo, con lo cual la corredera de
distribución 5a pasa a la posición de carrera de trabajo
(izquierda), y de esta manera la sección posterior del espacio de
cilindro 2a se une con la conducción de presión 8 a través de la
conducción de control 11 y desencadena una nueva carrera de
trabajo.
En caso de que durante el uso del martinete se
desplace la posición del plano de percusión en el sentido de la
carrera de trabajo (flecha 3e), tienen lugar los siguientes
procesos:
Después de la conmutación de la válvula de
maniobra 5 a la posición de carrera de trabajo y de la válvula de
control auxiliar 14 a la posición de cierre, el émbolo percutor 3
realiza en primer lugar una carrera de trabajo. En caso de que el
cincel 4 penetre en el material que hay que desmenuzar, también el
émbolo percutor 3 abandona su plano de percusión y se dirige hacia
el cincel. Este desplazamiento tiene por su parte la consecuencia de
que se libere primero la desembocadura 15a de la conducción de
control auxiliar 15 cerrada por el saliente de émbolo 3b y que se
descargue de presión a través de la unión hacia la conducción de
retroceso 10 establecida con la ranura periférica 3c; de manera
correspondiente, la válvula de control auxiliar 14 cambia desde su
posición de cierra a la posición de apertura, con lo cual la
conducción de carrera corta 18 se une a la conducción adicional 19,
que por su parte se descarga de presión a través de la conducción de
inversión 9 y la ranura periférica 3c junto a la conducción de
retroceso 10. Debido a esta descarga de presión, también cambia la
válvula de maniobra 5 a la posición de carrera de retroceso, con lo
cual el émbolo percutor toma su movimiento de carrera de
retroceso.
Después de llevarse a cabo una carrera breve, la
llamada carrera corta, se libera la desembocadura 18a de la
conducción de carrera corta 18 y se une con la conducción de presión
8 a través de la sección anterior del espacio de cilindro 2b. Con
ello, a través de la conducción de carrera corta 18 que se encuentra
a la presión de trabajo se aplica presión, conectándose entretanto
la válvula de control auxiliar 14, tanto a las conducciones 15b y 15
como también a las conducciones 19 y 9, con la consecuencia de que
antes de alcanzar la máxima carrera posible, la válvula de maniobra
5 cambia a la posición de carrera de trabajo (izquierda) y se
desencadena de nuevo la carrera de trabajo. Al mismo tiempo, a
través de la superficie mayor de ajuste V2 de la válvula de control
auxiliar 14, sometida a la presión de trabajo, se produce su
desplazamiento -en contra de la fuerza de reposición que parte de la
superficie menor de ajuste V1- a la posición de cierre
representada.
La configuración descrita permite, por lo tanto,
con cada percusión individual del émbolo percutor reaccionar a las
propiedades o al comportamiento del material que hay que desmenuzar.
En caso de que la herramienta penetre en el material que hay que
desmenuzar, el émbolo percutor lleva a cabo sólo una carrera corta,
de tal manera que la energía de cada percusión individual es baja.
En caso de que la herramienta no penetre en el material que hay que
desmenuzar, se lleva a cabo una carrera grande con la
correspondiente energía máxima de cada percusión individual.
Ya que -dependiendo de las condiciones de
trabajo- a pesar del cambio automático de la carrera no pueden
evitarse las percusiones en vacío del émbolo percutor 3 y con ello
un esfuerzo desfavorable del martinete, éste va equipado además con
un seguro desconectable para las percusiones en vacío.
Para este fin, el espacio interior del cilindro
de trabajo 2 presenta adicionalmente una desembocadura de percusión
en vacío 20a, que -con la conexión intermedia de una conducción de
percusión en vacío 20- que tiene intercalado un elemento de
seguridad 21 conmutable; su lado de entrada está en conexión con una
conducción de presión 8 a través de una conducción intermedia 22 y,
por lo tanto, se le aplica constantemente la presión de trabajo.
El elemento de seguridad 21 puede conmutarse
entre dos posiciones finales, -en concreto la posición de fuera de
servicio (derecha) y la posición activa (izquierda). Mientras que en
la posición activa existe en la desembocadura de percusión en vacío
20a la presión de trabajo que parte del elemento de seguridad 21, la
unión entre la conducción de presión 8 y la desembocadura de
percusión en vacío 20a está interrumpida en la posición de fuera de
servicio del elemento de seguridad 21.
Tal como se ve además en la Fig. 1, la
desembocadura de percusión en vacío 20a está dispuesta separada de
la desembocadura 18a de la conducción de carrera corta 18.
De manera correspondiente, el seguro de percusión
en vacío con los componentes esenciales 20a y 21 puede activarse
independientemente de las condiciones en los funcionamientos de
carrera larga y carrera corta, en caso de que el émbolo percutor 3
haya desplazado la correspondiente posición de salida una parte de
recorrido hasta asumir una posición de percusión en vacío.
Tal como ya se ha explicado con anterioridad, el
émbolo percutor 3 adopta en la representación la posición de
percusión normal, estando cerrada la desembocadura de percusión en
vacío 20a debido al saliente de émbolo 3b anterior que señala hacia
la superficie menor de émbolo A1 en dirección al espacio interior
del cilindro de trabajo 2.
En caso de que el émbolo percutor se haya
desplazado en el sentido de la carrera de trabajo (flecha 3e) tanto
que la desembocadura de percusión en vacío 20a ya no esté cerrada
por el saliente de émbolo 3b anterior, la presión de trabajo que hay
en él puede actuar, con conexión intermedia de la ranura anular 3c y
la conducción de control 9, sobre la superficie mayor de la
corredera S2 de la corredera de control 5a de tal manera que se
mantiene el control 5 en la posición de carrera de trabajo
(izquierda) existente durante la carrera de trabajo. Para garantizar
durante la misma -a pesar de una posible unión existente entre la
ranura anular 3c y la conducción de retroceso 10- en la conducción
de control 9 que exista una presión suficientemente alta, la
conducción de retroceso 10 presenta una resistencia de escape
dimensionada de manera correspondiente, que está indicada mediante
una unidad de estrangulación 10b. Expresado con otras palabras, bajo
las condiciones anteriormente indicadas y bajo la acción de la
presión de trabajo que parte de la desembocadura de percusión en
vacío 20a, se impide al control 5 cambiar desde la posición de
carrera de trabajo a la posición de carrera de retroceso (derecha),
con lo cual se detiene el émbolo percutor 3. Sólo mediante la
elevación mecánica del émbolo percutor 3 dentro del cilindro de
trabajo 2 puede volver a ponerse en funcionamiento el martinete y,
en concreto, de tal manera que el saliente de émbolo anterior 3b
cierra la desembocadura de percusión en vacío 20a en el sentido del
espacio interior del cilindro de trabajo 2. Debido a la modificación
unida a ello en el nivel de presión de la conducción de control 9,
el control 5 puede cambiar de la posición de carrera de trabajo a la
posición de carrera de retroceso, con lo cual se desencadena el
movimiento de carrera de retroceso del émbolo percutor 3.
El seguro de percusión en vacío puede
desconectarse de manera sencilla cambiando el elemento de seguridad
21 a su posición de fuera de servicio (derecha). En ésta, la
desembocadura de percusión en vacío 20a carece de efecto, de tal
manera que el martinete simplemente puede funcionar en el modo de
funcionamiento de carrera larga o el modo de funcionamiento de
carrera corta.
Divergiendo de la forma de realización
anteriormente descrita según la Fig. 1, el seguro de percusión en
vacío (elemento de seguridad 21) también puede utilizarse
conjuntamente con martinetes configurados de un modo distinto, por
ejemplo en conjunción con las realizaciones de martinetes según las
Figs. 2 ó 3.
La forma de realización según la Fig. 2 se
diferencia de la forma de realización según la Fig. 1 en que no
existe ningún control auxiliar en forma de una válvula de control
auxiliar 14 que actúe automáticamente.
De manera correspondiente, en la forma de
realización en cuestión faltan también las conducciones 15, 15b, 17,
17a, 18 y 19 junto a las desembocaduras 15a, 18a y el diafragma 16
asignado a la conducción 15b.
También en este caso, la corredera de
distribución 5a de la válvula de maniobra 5 -dependiendo de las
proporciones de presión en la conducción de inversión 9- adopta la
posición de carrera de retroceso (derecha) representada o la
posición de carrera de trabajo (izquierda).
En caso de que el elemento de seguridad 21 se
encuentre en la posición activa (izquierda) representada, a la
conducción de control 9 se le aplica a través de la conducción de
percusión en vacío 20 presión de trabajo después del paso del
saliente de émbolo 3b en el sentido de la carrera de trabajo (flecha
3e), de tal manera que el control 5 (tal como ya se ha explicado
basándose en la Fig. 1) se mantiene en la posición de carrera de
trabajo adoptada durante la carrera de trabajo. La creación de una
presión suficientemente alta en la conducción de control 9 se
garantiza haciendo que la conducción de retroceso 10 presente una
resistencia de escape dimensionada de manera correspondiente (unidad
de estrangulación 10b).
En la forma de realización según la Fig. 3 hay
asignada al control 5 una válvula de inversión 14A, que puede
moverse a voluntad (de manera más conveniente mediante un
accionamiento a distancia) entre dos posiciones finales, en concreto
la posición de cierre representada y una posición de apertura.
La válvula de inversión 14A está conectada, por
un lado, al espacio interior del cilindro de trabajo 2 a través de
una conducción de carrera corta 18 junto a la desembocadura 18a y,
por otro lado, a la conducción de inversión 9 a través de una
conducción adicional 19.
En la posición de cierre representada, la válvula
de inversión 14A no ejerce ninguna influencia sobre la posición de
la corredera de distribución 5a del control 5.
Por el contrario, en caso de que la válvula de
inversión 14A adopte la posición de apertura (inferior) -dependiendo
de la posición del émbolo percutor 3 dentro del cilindro de trabajo
2- entre su espacio interior y la conducción de inversión 9 puede
establecerse una unión que eventualmente tiene como consecuencia un
desplazamiento de la corredera de distribución 5a a la posición de
carrera de trabajo (izquierda).
En cuanto que durante el movimiento de carrera de
retroceso del émbolo percutor 3 el saliente de émbolo 3b despeja la
desembocadura 18a de la conducción de carrera corta 18, a ésta se le
aplica presión de trabajo a través de la sección anterior de espacio
del cilindro 2b de tal manera que la corredera de distribución se
desplaza hacia la derecha, bajo la acción de la superficie mayor de
corredera S2 a la que ahora hay aplicada una presión, y de esta
manera -prematuramente- se induce un nuevo movimiento del émbolo
percutor 3 en el sentido de la carrera de trabajo (flecha 3e).
La válvula de inversión 14A permite, por lo
tanto, influir a voluntad sobre el modo de trabajo del martinete 1
de manera que eventualmente éste funcione de manera intermitente en
el modo de carrera corta.
También en esta forma de realización, el efecto
del seguro de percusión en vacío (elemento de seguridad 21) es
independiente de la posición de la válvula de inversión 14A.
Bajo la acción del elemento de seguridad 21 que
adopta la posición activa (representada), se aplica a la conducción
de inversión 9 una presión suficientemente alta sólo después de que
el saliente de émbolo 3b del émbolo percutor 3 que se mueve en el
sentido de la carrera de trabajo haya liberado la desembocadura 20a
de la conducción de percusión en vacío 20; debido a las proporciones
de presión imperantes, la corredera de distribución 5a no puede
cambiar a la posición de carrera de retroceso (representada) de tal
manera que el martinete 1 se detiene.
El seguro de percusión en vacío -mientras que se
cumplan las restantes condiciones- puede estar configurado y
dispuesto de la manera que se quiera.
Como se puede ver en los ejemplos de realización
según las Figs. 4 a 8a, b que se describen a continuación, el seguro
de percusión en vacío está configurado de tal manera que la unión
desconectable entre el elemento de seguridad 21 y la desembocadura
de percusión en vacío 20a se encuentra dentro del cilindro de
trabajo 2 y que el elemento de seguridad -accesible desde el lado
exterior 2c del cilindro de trabajo- forma un componente
desprendible, dispuesto esencialmente dentro del cilindro de
trabajo.
Divergiendo de esto, no obstante, dentro del
marco de la invención también es posible colocar la unión
desconectable y el elemento de seguridad de manera correspondiente
en una caja propia, que se encuentra por fuera del cilindro de
trabajo.
Como muestra la Fig. 4, el elemento de seguridad
21 presenta un perno roscado 23 que es accesible desde el lado
exterior 2c del cilindro de trabajo 2, que se atornilla con éste y
que allí está provisto de un hexágono interior 23a. En el lado
dirigido hacia el espacio interior 2d del cilindro de trabajo 2, el
perno roscado está separado del entorno por medio de un elemento de
junta 24.
En la zona entre la desembocadura de percusión en
vacío 20a con conducción de percusión en vacío 20 y la conducción
intermedia 22 se apoya, dentro del cilindro de trabajo 2 y en el
perno roscado 23, una espiga de ajuste 25 por la que discurre una
perforación de unión 25a. Ésta está creada de tal manera que en la
posición activa representada del elemento de seguridad 21 las
conducciones 20 y 22 se unen entre sí.
Bajo la acción del perno roscado 23, la espiga de
ajuste 25 se arriostra en el cilindro de trabajo 2 en el sentido de
la conducción de percusión en vacío 20.
Después del desmontaje del perno roscado 23, la
espiga de ajuste puede girarse por fuera del cilindro de trabajo 2
en 180º con respecto a su eje transversal y utilizarse después en
esta posición en el cilindro de trabajo, con la consecuencia de que
la conducción de percusión en vacío 20 queda cerrada en el sentido
del perno roscado 23 atornillado y de que con ello el elemento de
seguridad 21 adopta la posición de fuera de servicio.
La forma de realización en cuestión permite por
lo tanto llevar con unas pocas manipulaciones el seguro de percusión
en vacío a la posición final deseada, garantizándose con ello al
mismo tiempo que la posición final prefijada se mantiene inalterada
independientemente de las condiciones de trabajo.
En la forma de realización según la Fig. 5, el
elemento de seguridad 21 muestra una espiga de trinquete 26, que se
mantiene en una perforación 27 y que va equipada con una perforación
roscada 26a dirigida hacia el lado exterior 2c. La perforación 27
está unida a las conducciones 20 y 22.
Para asegurar la posición, la espiga de trinquete
26 se apoya mediante dos arandelas de muelle 28 en el cilindro de
trabajo 2 y puede desplazarse desde la posición representada
(conforme a la posición activa del elemento de seguridad 21) en
contra de la acción de las arandelas de muelle 28 en el sentido de
la desembocadura de percusión en vacío 20a, hasta el punto que se
interrumpe la unión entre las conducciones 20 y 22 (correspondiente
a la posición de fuera de servicio del elemento de seguridad
21).
La perforación roscada 26a sirve para desplazar,
montar o desmontar de la manera deseada la espiga de trinquete 26
por medio de una herramienta atornillada.
La forma de realización en cuestión puede
modificarse dentro del marco de la invención también haciendo que
para llevar el elemento de seguridad a su posición de fuera de
servicio se desmonte la espiga de trinquete 26 representada y se
sustituya por una espiga de trinquete más larga, que en la posición
montada cierre la conducción intermedia 22 frente a la conducción de
percusión en vacío 20 y con ello interrumpa la unión entre la
desembocadura de percusión en vacío 20a y la conducción de presión
8.
En el ejemplo de realización según la Fig. 6 el
elemento de seguridad 21 -que está representado en la posición
activa- presenta un cilindro hueco 29 atornillado desde el lado
exterior 2c en el cilindro de trabajo 2 y una espiga de ajuste 30,
mantenida de manera giratoria en éste, con un canal de comunicación
30a; a través de este último -dependiendo de la posición de giro de
la espiga de ajuste 30 con respecto al cilindro hueco 29- puede
establecerse o interrumpirse la unión entre la desembocadura de
percusión en vacío 20a y el canal de presión 8 (tal como está
representado).
Para apoyar la espiga de ajuste 30 en el sentido
axial, el cilindro 29 presenta por un lado varias espigas de
arrastre 31 que -visto desde el lado exterior 2c- sobresalen por
delante del canal de unión 30a en el sentido de la espiga de ajuste
30 y arrastran a ésta al atornillar el cilindro hueco 29 en el
sentido de la desembocadura de percusión en vacío 20a (es decir, en
sentido axial). Por otro lado, la espiga de ajuste 30 se apoya, a
través de un elemento de resorte 30c pretensado, en el cilindro de
trabajo 2 en la zona del canal de unión 30a.
Bajo la acción del elemento de resorte 30c, la
espiga de ajuste 30 es mantenida junto a las espigas de arrastre 31
y asegurada con ello frente a una modificación no deseada de su
posición de giro con respecto al cilindro hueco 29.
Por medio de un elemento de junta 32, la espiga
de ajuste 30 está impermeabilizada frente al cilindro hueco 29, que
recoge por su lado un elemento de junta 33 para impermeabilizar
frente al cilindro de trabajo.
El manejo de las piezas 29 y 30 es posible ya que
éstas presentan en la zona del lado exterior 2c varias perforaciones
hundidas 29a o una perforación roscada 30b.
La posición de giro de la espiga de ajuste 30 se
puede ajustar desplazándola -en contra del efecto de reajuste del
elemento de resorte 30c- en el sentido hacia la desembocadura de
percusión en vacío 20a (hacia la derecha). En este estado la espiga
de ajuste 30 puede llevarse, con respecto al cilindro hueco 29, a la
posición de giro deseada en la que después de la supresión se fija
la fuerza axial que actúa sobre él.
Por consiguiente, es posible llevar a su posición
de fuera de servicio el elemento de seguridad 21 mediante un
movimiento de giro de la espiga de ajuste 30 suficientemente grande
-por ejemplo de 90º- sacándolo de la posición activa representada.
La ventaja de la forma de realización en cuestión debe verse en que
la espiga de ajuste puede girarse del modo deseado, bajo la acción
de una fuerza axial que actúa sobre ella, y después de la supresión
se puede fijar la fuerza axial en la posición de giro deseada en la
que, bajo la acción del elemento de resorte 30c, se apoya en sentido
axial en las espigas de arrastre 31.
La Fig. 7 muestra una forma de realización
especialmente sencilla del elemento de seguridad 21, estando sus
componentes dispuestos transversales con respecto al lado exterior
2c del cilindro de trabajo 2.
En la posición de fuera de servicio representada,
el elemento de seguridad 21 presenta un perno intercambiable 34, que
sirve de elemento de cierre y que, bajo la acción de un perno
roscado 35, se mantiene en una perforación 36 que une entre sí las
conducciones 20 y 22.
El elemento de seguridad 21 puede llevarse de un
modo sencillo a la posición activa desmontando el perno
intercambiable 34 después de soltar el perno roscado 35 y cerrando a
continuación, simplemente por medio del perno roscado 35, la
perforación 36 en el sentido del lado exterior 2c.
En la forma de realización según la Figs. 8a, b y
bajo la acción de un perno de rosca 37 atornillado en el cilindro de
trabajo 2, se mantiene dentro de una perforación receptora 2e un
perno intercambiable 38 en el sentido de la desembocadura de
percusión en vacío 20a. Para ello el perno intercambiable 38 está
provisto de una perforación de unión 38a de tal manera que une entre
sí las conducciones 20 y 22 y, con ello, hace posible la aplicación
de presión a la desembocadura de percusión en vacío 20a a través de
la conducción de presión 8.
El perno de rosca 37 se puede soltar por medio de
una perforación hexagonal interior 37a que parte del lado exterior
2c o atornillar en el sentido de la desembocadura de percusión en
vacío 20a.
Partiendo de la posición activa representada en
la Fig. 8a, el elemento de seguridad 21 puede llevarse a su posición
de fuera de servicio (Fig. 8b) sustituyendo el perno intercambiable
38 por un perno intercambiable 39 configurado como un perno
completo. Éste llena completamente la perforación receptora 2e
suprimiéndose la perforación de unión 38a, de tal manera que las
conducciones 20 y 22 no estén conectadas entre sí.
La última forma de realización tratada puede
modificarse también dentro del marco de la invención haciendo que el
elemento de seguridad 21 -basándose en la realización según la Fig.
6- presente en lugar de los pernos intercambiables 38 y 39 una
varilla de ajuste similar a la varilla de ajuste 30.
Ésta, por lo tanto, está configurada de tal
manera que girando 180º con respecto a su eje longitudinal establece
una unión entre las conducciones 20 y 22 o interrumpe esta
unión.
La ventaja que se pretende con la invención
consiste en especial en que utilizando medios sencillos
-eventualmente también de modo independiente con respecto al
funcionamiento con carrera larga o con carrera corta- es posible
detener el émbolo percutor en cuanto que éste rebasa una posición de
salida en el sentido de la carrera de trabajo, que resulta del
funcionamiento normal, recorriendo una distancia prefijada hasta
adoptar una posición de percusión en vacío, que viene definida por
la posición de la desembocadura 20a de la conducción de percusión en
vacío 20.
En caso de que el elemento de seguridad del
seguro de percusión en vacío adopte su posición activa, el émbolo
percutor se bloquea automáticamente al acercarse a la posición de
percusión en vacío prefijada. Con ello, el martinete sólo puede
volver a conectarse mediante la elevación mecánica del émbolo
percutor.
En caso de que el elemento de seguridad adopte su
posición de fuera de servicio, la desembocadura de percusión en
vacío 20a está desactivada. De manera correspondiente, el martinete
no se detendrá en caso de que el émbolo percutor pase por la
posición de salida que normalmente resulta en el sentido de la
carrera de trabajo.
Claims (8)
1. Martinete (1) accionado mediante un fluido con
un émbolo percutor (3), que se mueve en un cilindro de trabajo (2) y
que golpea sobre una herramienta (4), así como un control con una
corredera de distribución (5a) que se mueve en una válvula de
maniobra (5), presentando el émbolo percutor (3) dos superficies de
émbolo (A1, A2) de distinto tamaño, de las cuales la menor está
permanente conectada en dirección a la superficie del émbolo (A1)
que provoca la carrera de retroceso con una conducción (8) que se
encuentra a la presión de trabajo y la mayor, en el sentido de la
superficie del émbolo (A2) que provoca la carrera de trabajo (flecha
3e), de manera alterna a través de la válvula de maniobra (5) con la
conducción de presión (8) y una conducción de retroceso (10) sin
presión, y presentando la corredera de distribución (5a) dos
superficies de corredera de distinto tamaño, que actúan en sentidos
de movimiento opuestos entre sí, de las cuales la superficie de
corredera (S1) más pequeña está unida permanentemente a la
conducción de presión (8) en el sentido de la posición de carrera de
retroceso de la corredera de distribución (5a) sobre la que actúa, y
la superficie de corredera (S2) mayor está unida sólo de manera
temporal y alternante con la conducción de presión (8) o de
retroceso (10) a través de una ranura periférica (3c) dispuesta
entre las superficies de émbolo (A1, A2), caracterizado
porque
- el espacio interior (2d) del cilindro de
trabajo (2) presenta adicionalmente una desembocadura de percusión
en vacío (20a) que es despejada en dirección al espacio interior
(2d) por el saliente anterior (3b) de émbolo del émbolo percutor
(3), que presenta la superficie de émbolo más pequeña (A1), sólo
después de que el émbolo percutor (3) haya recorrido en la posición
de salida resultante del funcionamiento normal en el sentido de
carrera de trabajo (flecha 3e) un distancia prefijada hasta la
adopción de la posición de percusión en vacío;
- la desembocadura de percusión en vacío (20a)
lleva intercalado un elemento de seguridad (21) conmutable entre dos
posiciones finales -posición de fuera de servicio y posición activa-
cuyo lado de entrada está en conexión con la conducción de presión
(8), aplicándose a la desembocadura de percusión en vacío (20a) en
la posición activa y a través del elemento de seguridad (21) la
presión de trabajo que sale de este último e interrumpiéndose en la
posición de fuera de servicio la conexión a través del elemento de
seguridad (21) entre la conducción de presión (8) y la desembocadura
de percusión en vacío (20a);
- en caso de que el elemento de seguridad (21)
adopte la posición activa y el émbolo percutor (3) alcance la
posición de percusión en vacío, la presión de trabajo existente en
la desembocadura de la percusión en vacío (20a) actúa, a través de
la ranura periférica (3c), sobre el control (5) de tal manera que su
corredera de distribución (5a) se bloquea en la posición de carrera
de trabajo.
2. Martinete según la reivindicación 1,
caracterizado porque la unión desconectable entre el elemento
de seguridad (21) y la desembocadura de la percusión en vacío (20a)
se encuentra dentro de una caja que constituye, como mínimo, un
componente del cilindro de trabajo (2).
3. Martinete según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque elemento de seguridad (21) forma
-accesible desde el lado exterior (2c) del martinete (1)- un
componente desprendible, dispuesto esencialmente dentro de la caja o
del cilindro de trabajo (2).
4. Martinete según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque el elemento de
seguridad (21) está configurado como corredera giratoria.
5. Martinete según la reivindicación 4,
caracterizado porque la corredera giratoria presenta un
cilindro hueco (29) atornillable y una espiga de ajuste (30)
mantenida de manera giratoria en éste y con un canal de conexión
(30a), a través del cual -dependiendo de la posición de giro de la
espiga de ajuste (30)- puede establecerse una comunicación entre la
desembocadura de la percusión en vacío (20a) y la conducción de
presión (8), estando fijada la posición de giro de la espiga de
ajuste (30) mediante arrostramiento con el cilindro hueco (29).
6. Martinete según una de las reivindicaciones 1
a 3, caracterizado porque el elemento de seguridad (21)
presenta también una espiga de trinquete (26) que puede fijarse en
varias posiciones dentro del componente (caja, cilindro de trabajo
2) que la recoge, habiendo en una primera posición de cierre una
unión entre la conducción de presión (8) y la desembocadura de
percusión en vacío (20a) o interrumpiéndose esta unión en una
segunda posición de cierre.
7. Martinete según la reivindicación 6,
caracterizado porque la espiga de trinquete (26) -en contra
de la acción de como mínimo una arandela de muelle (28) que sirve de
contrafuerte- puede deslizarse en sentido longitudinal entre las
posiciones de cierre.
8. Martinete según una de las reivindicaciones 1
a 3, caracterizado porque el elemento de seguridad (21)
presenta un perno roscado (37), accesible desde el lado exterior
(2c) del componente (caja, cilindro de trabajo 2) que le recoge y
atornillado con éste, y un perno intercambiable (38, 39) que puede
fijarse con él dentro de la perforación receptora (2e) y que está
configurado como elemento de puente (38), a través del cual la
desembocadura de la percusión en vacío (20a) está conectada a la
conducción de presión (8), o que representa un elemento de cierre
(39) que bloquea la unión entre la conducción de presión (8) y la
desembocadura de la percusión en vacío (20a).
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