ES2227477T3 - Martillo de percusion y/o de perforacion con un dispositivo de percusion adecuado para el impacto libre sobre objetos retenidos fijos. - Google Patents
Martillo de percusion y/o de perforacion con un dispositivo de percusion adecuado para el impacto libre sobre objetos retenidos fijos.Info
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Abstract
Martillo de percusión y/o de perforación con una instalación de generación de impactos, que presenta un pistón de percusión que se puede mover axialmente en vaivén, en el que - en un estado de impacto principal, el pistón de percusión impulsa una caña de herramienta (16) de una herramienta (18) móvil sobre un trayecto axial limitado, directamente o a través de un elemento intermedio en una dirección de impacto principal, - mientras se encuentra en un estado de impacto libre, el pistón de percusión no impulsa directamente la caña de la herramienta (16), sino una instalación de conversión del impacto (54) y a través de ésta impulsa la herramienta (18) indirectamente en una dirección de impacto libre que está opuesta a la dirección de impacto principal, y en el que - se puede conmutar desde el estado de impacto principal hasta el estado de impacto libre cuando la herramienta (18) se ha quedado agarrotada en un material a mecanizar, caracterizado porque - está prevista una instalación de detección de la fuerza para la detección de una fuerza de tracción que actúa en una herramienta (18) que se ha quedado agarrotada en el material a mecanizar y que ha sido provocada por una retirada del martillo de percusión y/o de perforación fuera de la herramienta (18), y porque - la instalación de detección de la fuerza colabora con una instalación de conmutación para la conmutación desde el estado de impacto principal al estado de impacto libre, - realizándose la conmutación al estado de impacto libre cuando la fuerza de tracción excede un valor umbral predeterminado.
Description
Martillo de percusión y/o de perforación con un
dispositivo de percusión adecuado para el impacto libre sobre
objetos retenidos fijos.
La invención se refiere a un martillo de
percusión y/o de perforación según el preámbulo de la
reivindicación 1 de la patente.
Durante el trabajo con martillos de percusión y
de perforación, sucede con frecuencia que la herramienta, por
ejemplo un cincel o una broca, se enchaveta fijamente o se
agarrota. Aunque con un poco de habilidad durante la perforación
con el martillo de perforación se puede evitar la mayoría de las
veces todavía un agarrotamiento de la herramienta, durante los
trabajos de derribo con un martillo de percusión grande no siempre
es posible ni siquiera para un especialista evitar un enchavetado o
un agarrotamiento del cincel.
Un dispositivo de percusión, se conoce a través
del documento DE 197 31 732 A1, ha proporcionado una ayuda. Cuando
se agarrota la herramienta, un operario que manera el martillo de
percusión o de perforación puede conectar adicionalmente una
instalación de impacto libre, a través de la cual se desvía la
fuerza de accionamiento, de manera que impulsa la herramienta en
contra de la dirección de percusión principal, con lo que -como han
mostrado los ensayos- se puede liberar la herramienta agarrotada
con pocos impactos.
En el dispositivo de percusión conocido, en el
caso de un agarrotamiento de la herramienta, hay que activar cada
vez una palanca de desplazamiento a través del operario, con la que
se puede activar una instalación de inversión del impacto. Además,
son previsibles dificultades en la obturación.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
configurar un martillo de percusión y/o de perforación del tipo
indicado al principio, de tal manera que se lleva a cabo una
conmutación sencilla -sin gasto de manejo para el operario- entre
el funcionamiento normal y el funcionamiento de impacto libre,
prestando atención a un principio favorable en cuanto a la
resistencia y a una buena capacidad de obturación.
El cometido se soluciona según la invención por
medio de un martillo de percusión y/o de perforación según la
reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la invención están
definidos en las reivindicaciones dependientes.
En el martillo de percusión y/o de perforación
según la invención (designado a continuación también como
"martillo") se lleva a cabo una conmutación desde el estado de
impacto principal al estado de impacto libre, cuando el martillo de
percusión y/o de perforación es retirado fuera del material a
mecanizar cuando la herramienta ha quedado agarrotada. La retirada
del martillo se realiza de una manera intuitiva a través del
operario cuando éste comprueba que la herramienta está agarrotada.
Puesto que entonces se lleva a cabo la conmutación al estado de
impacto libre, el usuario no tiene que activar otras instalaciones,
como por ejemplo palancas de desplazamiento o similares, lo que
reduce en una medida considerable el gasto de manejo.
A través de la retirada del martillo fuera del
objeto a mecanizar se provoca en o bien junto a la herramienta una
fuerza de tracción, que es detectada por medio de una instalación
de detección de la fuerza o bien es convertida en otra magnitud
física, como por ejemplo un trayecto. La instalación de detección de
la fuerza colabora con una instalación de conversión de tal manera
que -cuando la fuerza de tracción excede un valor umbral
predeterminado- la instalación de conmutación provoca una
conmutación al estado de impacto libre. Esto significa que el
operario debe tirar del martillo al menos con una fuera definida
predeterminada, para que se lleve a cabo la conmutación al estado de
impacto libre.
De una manera más ventajosa, la instalación de
detección de la fuerza y la instalación de conmutación son
componentes de la instalación de conversión del impacto. Cuando de
esta manera los componentes de la instalación de conversión del
impacto pueden ser utilizados al mismo tiempo para varias funciones,
no se requieren otros componentes sensibles en determinadas
circunstancias y propensos a mantenimiento.
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención, la fuerza de tracción que actúa en la
herramienta es proporcional a un desplazamiento axial de la
herramienta con respecto al martillo restante. Esto significa que
la instalación de detección de la fuerza puede medir la fuerza de
tracción con la ayuda del desplazamiento axial de la herramienta,
por ejemplo en contra de la acción de un muelle. Si el
desplazamiento axial de la herramienta excede un recorrido
predeterminado, a partir de ello se puede sacar la conclusión de que
también ha sido excedido el valor umbral predeterminado para la
fuerza de tracción. A través de la detección del desplazamiento
axial en contra de la acción de un muelle de la herramienta, no es
necesario calcular la fuerza de tracción que actúa realmente en la
herramienta. En su lugar, el desplazamiento axial se puede
transmitir a través de mecanismos correspondientes directamente a
la instalación de conmutación y se puede utilizar para la conversión
al estado de impacto libre.
No obstante, la fuerza de tracción que actúa en
la herramienta se puede calcular en otras formas de realización de
la invención por medio de sensores de fuerza adecuados también
cuando no existe ningún desplazamiento axial de la herramienta con
respecto al martillo restante. Las señales de los sensores de fuerza
se pueden transmitir entonces de una manera adecuada a la
instalación de conmutación.
En una forma de realización preferida de la
invención, la instalación de conversión del impacto presenta una
primera parte, que se puede desplazar en el estado de impacto libre
a la zona de actuación del pistón de impacto, así como una segunda
parte, que se puede poner en conectado de unión positiva con un
tope previsto en la herramienta, siendo transmisible un movimiento
de la herramienta a través de la segunda parte sobre la primera
parte de la instalación de conversión del impacto, para llevarla a
la zona de actuación de la herramienta. De esta manera, la
instalación de conversión del impacto genera una conexión operativa
entre el pistón de impacto y el tope en la herramienta, de manera
que el pistón de percusión puede impulsar la herramienta
indirectamente en la dirección de impacto libre.
En una forma de realización preferida, la
instalación de conversión del impacto presenta un martinete de
impacto libre que se puede llevar a una zona de actuación del
pistón de percusión del mecanismo de percusión así como un apéndice
que engancha detrás de un collar de la herramienta. La instalación
de conversión del impacto está pretensada por medio de un muelle,
de tal forma que el martinete de impacto libre no se encuentra, en
el estado de impacto principal, en la zona de actuación del pistón
de impacto.
Cuando en el estado de impacto libre, es decir,
cuando la herramienta está retenida, se levanta el martillo de
percusión y/o de perforación fuera del material a mecanizar,
entonces el collar de la herramienta presiona contra el apéndice,
de manera que la instalación de conversión del impacto y, por lo
tanto, el martinete de impacto libre son desplazados en contra de la
actuación del muelle de recuperación. De esta manera, el martinete
de impacto libre llega a la zona de actuación del pistón de
percusión y puede ser impulsado con un impacto siguiente. La
actuación de impacto del pistón de percusión es transmitida a
través del martinete de impacto libre y a través de la instalación
de conversión del impacto sobre el apéndice y, por lo tanto,
finalmente sobre el collar de la herramienta en la dirección de
impacto libre, en contra de la dirección de impacto principal.
En este caso, es especialmente ventajoso que el
pistón de percusión impulse el martinete de impacto libre, en el
estado de impacto libre, en la dirección del impacto principal,
porque de esta manera se puede mantener la dirección de impacto del
pistón de impacto.
En una forma de realización preferida, el
martillo de percusión y/o de perforación está dividido en una
unidad de accionamiento y una unidad de herramienta, que presentan
en cada caso una carcasa y que se pueden acoplar entre sí por medio
de la unión mecánica de la carcasa, y estando dispuesta en la zona
de acoplamiento de la unidad de accionamiento, que está abierta
hacia la unidad de herramienta, la superficie de impacto del pistón
de percusión, frente a la cual están colocadas, en la zona de
acoplamiento de la unidad de herramienta, la superficie de impacto
de la caña de la herramienta y la superficie de impacto del
martinete de impacto libre, de tal manera que en el estado de
impacto principal, el empujado de impacto libre está retirado, a
través del muelle de recuperación, fuera de la zona de actuación del
pistón de percusión y al mismo tiempo está apoyado, bajo la
actuación de este muelle de recuperación, en un miembro de
engranaje que pertenece a la instalación de conversión del impacto,
y que se proyecta con un apéndice en la trayectoria del movimiento
de la superficie de tope que está prevista en la herramienta,
alcanzando la superficie de tope el apéndice cuando, en un estado de
marcha en ralentí, la caña de la herramienta se ha retirado fuera
de la zona de actuación del pistón de impacto, de manera que, en el
caso de continuación de este movimiento de la herramienta, la
superficie de tope impulsa el miembro de engranaje en contra de la
acción del muelle de recuperación y, en el caso de que se exceda la
fuerza de resorte, desplaza el empujador de impacto libre a la zona
de actuación del pistón de percusión.
Si el martillo es presionado contra el material a
mecanizar, entonces de esta manera la herramienta es presionada al
mismo tiempo a la zona de actuación del pistón de percusión,
mientras que el muelle de recuperación mantiene al martinete de
impacto libre fuera de esta zona de actuación. Si se retira el
martillo, entonces se desliza la herramienta fuera de la zona de
actuación del pistón de impacto, hasta que se apoya en el apéndice.
El aparato se encuentra entonces en el estado de marcha en ralentí.
Si se agarrota la herramienta y se retira de nuevo e aparato hacia
atrás, entonces aumenta la fuerza de tracción y se mueve el
apéndice en contra de la actuación del muelle de recuperación y de
esta manera presiona el martinete de impacto libre a la zona de
actuación del pistón de percusión, de manera que éste ejerce ahora,
a través del apéndice, impactos sobre la herramienta en contra de
la dirección del impacto libre. Este estado se llama estado de
impacto libre. Tan pronto como la herramienta está libre, el muelle
de recuperación restablece de nuevo el estado original, y el
aparato se encuentra otra vez en el lado de marcha libre hasta que
es presionado de nuevo contra el material.
El cambio entre los estados de funcionamiento se
realiza de forma automática. En este caso, existe una unión
mecánica entre la unidad de accionamiento y la unidad de
herramienta solamente a través de la conexión de su carcasa
bilateral. Los impactos de trabajo del pistón de impacto sobre la
herramienta y los impactos de liberación, dado el caso, necesarios,
sobre el martinete de impacto libre y la conmutación entre los
diferentes estados de funcionamiento no requieren ninguna unión
adicional entre las dos unidades. Se pueden separar de una manera
sencilla y rápida después del aflojamiento de la unión de
acoplamiento, se pueden mantener por separado y se pueden montar de
nuevo también de una manera rápida y sencilla. En este caso, es
posible conectar unidades de herramientas adaptadas a diferentes
herramientas con la unidad de accionamiento, si solamente deben
mantenerse las medidas de conexión en la zona de unión y las
superficies de impacto de la herramienta y del martinete de impacto
se encuentran enfrente del pistón de percusión. En este caso, existe
una libertad amplia con respecto a la configuración conveniente en
cada caso de la instalación de conversión del impacto.
De una manera conocida en sí, con preferencia el
tope es un collar que ensancha la sección transversal de la
herramienta.
De acuerdo con una forma de realización
ventajosa, el miembro de engranaje es una palanca de desviación que
está montada en la carcasa de forma giratoria alrededor de un
primer eje, estando asociado al miembro de engranaje, de acuerdo
con otra configuración, un bloqueo, que es adecuado para limitar su
ángulo de giro entre dos posiciones límite, de tal manera que el
apéndice se proyecta siempre en la trayectoria del tope y el
martinete de impacto libre se encuentra, en una de las posiciones
límite, en la zona de actuación del pistón de impacto y, en la otra
posición límite, precisamente fuera de esta zona de actuación.
De una manera preferida, el bloqueo es una
palanca de bloqueo y desbloqueo, que está montada en la carcasa de
forma giratoria alrededor de un eje paralelo al eje de giro del
miembro de engranaje y que presenta una distancia con respecto a
éste y que se puede fijar por medio de una unión de retención en una
posición de bloqueo y de enclavamiento en su posición angular con
relación a la carcasa, de tal manera que un pivote configurado en
el miembro de engranaje encaja en una corredera en la palanca de
bloqueo y desbloqueo, que limita, en su posición de bloqueo y de
enclavamiento, el ángulo de giro del miembro de engranaje entre las
dos posiciones límite, mientras que después de la superación de la
unión de retención, la palanca de bloqueo y desbloqueo es giratoria
a una posición de desbloqueo, en la que la corredera ha girado el
miembro de engranaje a una posición, en la que el apéndice se
encuentra fuera de la trayectoria del movimiento del tope en la
herramienta.
En este caso, otra configuración muy conveniente
consiste en que la palanca de desbloqueo está constituida por dos
brazos que presentan una distancia axial entre sí, que están
conectados por medio de una nervadura en sus extremos alejados del
eje, y que están provistos en sus lados exteriores alejados entre
sí en cada caso con un extremo saliente de eje para el alojamiento
en la carcasa, y en que el miembro de engranaje encaja en el
espacio intermedio entre los dos brazos, mientras que su eje se
encuentra fuera de la zona de giro de la palanca de bloqueo y
desbloqueo.
Con la ayuda de la descripción siguiente de un
ejemplo de realización de la invención preferida, representada en
las figuras, se describe en estalle esta invención. En este
caso:
La figura 1a muestra una sección axial a través
de la unidad de herramienta con herramienta insertada en la
posición de impacto (estado de impacto principal).
La figura 1b muestra una sección paralelamente a
la sección axial según la figura 1a, que está desplazada con
respecto a la sección según la figura 1a un poco en dirección al
observador.
La figura 1c muestra una vista en perspectiva de
la unidad de herramienta en el estado de impacto principal.
La figura 2a muestra una representación del
estado de marcha en ralentí, que corresponde a la figura 1a.
La figura 2b muestra una representación del
estado de marcha en ralentí, que corresponde a la figura 1b.
La figura 2c muestra una vista en perspectiva de
la unidad de herramienta en el estado de marcha en ralentí.
La figura 3a muestra una representación, que
corresponde a la figura 1a, en la posición de impacto libre (estado
de impacto libre).
La figura 3b muestra una representación, que
corresponde a la figura 1b, en la posición de impacto libre.
La figura 3c muestra una vista en perspectiva de
la unidad de herramienta en la posición de impacto libre.
La figura 4a muestra una representación, que
corresponde a la figura 1a, en la posición abierta con la
herramienta extraída.
La figura 4b muestra una representación, que
corresponde a la figura 1b, en la posición abierta con la
herramienta extraída, y
La figura 4c muestra una vista en perspectiva de
la unidad de herramienta en la posición abierta con la herramienta
extraída.
Todas las figuras muestran un fragmento de un
martillo de percusión y/o de perforación según la invención en
diferentes estados o vistas. Por lo tanto, para la explicación de
la estructura se hace referencia a continuación al mismo tiempo a
todas las figuras.
En el dibujo solamente se representa de un
martillo de percusión y/o de perforación la unidad de herramienta
designada, en genera, con 10. Se ha omitido para mayor simplicidad
la unidad de accionamiento que contiene una instalación de
generación del impacto de tipo de estructura conocida en sí, por
ejemplo un mecanismo de percusión de suspensión neumática.
Contiene, por ejemplo, un piñón de cigüeñal accionado por un motor
eléctrico y un pistón de accionamiento móvil por medio de este
piñón de cigüeñal en dirección axial, que es móvil axialmente en
una escotadura cilíndrica hueca de un pistón de percusión. El pistón
de percusión está dispuesto en una carcasa de la unidad de
accionamiento de forma móvil axialmente, de tal manera que su
superficie frontal que sirve para la transmisión de la fuerza sobre
la herramienta en una dirección de impacto principal y que está
designada como superficie de impacto, se encuentra en la zona de un
orificio de la carcasa, que está dirigido hacia la unidad de
herramienta 10 que debe conectarse con la unidad de accionamiento.
Dado el caso, entre el pistón de impacto y la herramienta puede
estar dispuesto también un juego remachador que sirve como elemento
intermedio. Para la aplicación de la invención son adecuados, en
principio, todos los tipos de mecanismos de percusión.
Como estados de funcionamiento se distinguen: un
estado de impacto principal, en el que el martillo trabaja de la
manera habitual, es decir, que se aplican impactos sobre una
herramienta; un estado de marcha en ralentí, en el que el
accionamiento del martillo continúa trabajando, en efecto, pero no
se aplican desde la instalación de generación de impactos ningún
impacto sobre el cincel; y un estado de impacto libre, en el que se
aplican impactos sobre la herramienta en una dirección de impacto
libre opuesta a la dirección de impacto principal, es decir, fuera
del material a mecanizar.
La unidad de herramienta presenta una carcasa 12,
que está atravesada por un canal de guía central 14 para la caña
16, que presenta una sección transversal hexagonal, de una
herramienta 18, por ejemplo de un cincel. La carcasa 12 está
provista en su extremo de acoplamiento 20, que está asociado a la
unidad de accionamiento, con un apéndice cilíndrico 22, que
contiene en su lado exterior una ranura anular 24 para el
alojamiento de una obturación. Este apéndice 22 se puede insertar
en un alojamiento asociado al mismo en la carcasa de la unidad de
accionamiento no mostrada. Una pestaña 28 provista con taladros 26
en la carcasa 12 de la unidad de herramienta 10 sirve para la
conexión mecánica de la unidad de herramienta 10 y la unidad de
accionamiento. La unión se puede establecer de una manera rápida y
sencilla por medio de dos tornillos. No se requieren otras medidas
para el acoplamiento de las dos unidades.
La herramienta 18 está provista con un collar 30,
para cuyo alojamiento está previsto el canal de guía 14 en la
sección extrema de la carcasa 12, que está alejada del apéndice 22,
con un ensanchamiento de la sección transversal 32. Su longitud
está dimensionada de tal forma que se impide el movimiento adicional
de la herramienta 18 en dirección al apéndice 22 a través del apoyo
del collar 30 en el extremo del ensanchamiento de la sección
transversal 32, cuando la caña 16 se proyecta en la zona del
apéndice 22 desde la carcasa 12 en la zona de movimiento del pistón
de percusión no mostrado hasta el punto de que éste puede
transmitir su movimiento de impacto sobre la herramienta 18. Esta
situación adoptada en el estado de impacto principal, designada como
posición de percusión, se representa en las figuras 1a a 1c.
El extremo de la carcasa 12, que está dirigido
hacia la unidad de accionamiento, está provisto con una cavidad 34
en forma de garganta, en cuyo centro desemboca el canal de guía 14.
Junto al canal de guía 14 desemboca un canal de guía 36 para un
martinete de impacto libre 38. Este canal de guía 36 se aproxima al
canal de guía 14 en ángulo agudo en dirección a la cavidad 34. En su
sección de guía 40, que desemboca en la cavidad 34, el canal de
guía 36 rodea el martinete de impacto libre cilíndrico 38, que
posee en su sección extrema 42, que está alejada de la cavidad 34,
una sección transversal incrementada, a través de la cual se forma
un saliente 44. En la sección extrema 42 está configurada una
ranura longitudinal 46, que es atravesada por un pasador 48 fijado
en la carcasa 12, con lo que se impide una rotación del martinete
de impacto libre 38. El extremo del empujador de impacto libre 38,
que está alejado de la cavidad 34, presenta una superficie de
contacto 50, que se extiende transversalmente al eje del martinete,
que está alineada aproximadamente en ángulo recto con respecto al
eje de un pistón 52, que está guiado móvil en la carcasa 12 en la
dirección axial, que es parte de una instalación de conversión del
impacto 54, que está dispuesta esencialmente entre dos pestañas 56a
y 56b paralelas entre sí, que están dispuestas esencialmente en la
carcasa 12.
La instalación de conversión del impacto 54
comprende, además, dos brazos 58a y 58b coincidentes de una palanca
de bloqueo y desbloqueo 58, que están conectados entre sí por medio
de una nervadura 60 en el extremo libre de la palanca. Los brazos
58a y 58b están alojados de forma giratoria en cada caso en una de
las pestañas 56a o bien 56b por medio de muñones de eje 62 que
están dispuestos coaxiales entre sí. Entre los dos brazos 58a y 58b
está dispuesto un miembro de engranaje o bien una pieza de levas
64, que sirven como palanca de desviación o pasador de bloqueo y
que están alojados fuera de la zona de giro solicitada por la
palanca de bloqueo y desbloqueo 58a través de un eje 66, paralelo a
los muñones de eje 62, en las pestañas 56a y 56b. Un pivote 68
conectado con la pieza de levas 64 encaja en correderas 70 que
están configuradas de una manera coincidente en los brazos 58a y
58b. La pieza de levas 64 está provista, además, con un apéndice
72, que se proyecta en la posición de impacto mostrada en las
figuras 1a a 1c en la trayectoria del movimiento del collar 30 en la
herramienta 18, sin que el collar 30 llegue, sin embargo, durante
el funcionamiento de impacto de la herramienta 18 hasta el apéndice
72.
Entre el extremo de la sección de guía 40, que
está alejado de la cavidad 34 y el saliente 44 un muelle de
compresión helicoidal 74, que sirve como muelle de recuperación,
rodea el martinete de impacto libre 38, que retrae el martinete de
impacto libre 38 fuera de la cavidad 34 y lo presiona con su
superficie de contacto 50 contra el pistón 52 que, por su parte, se
apoya en la pieza de levas 64 y transmite sobre éste un par motor
que actúa, en las figuras 1 a y 1b, en contra del sentido de giro
de las agujas del reloj, a través del cual se apoya el pivote 68 en
la corredera 70 y, por lo tanto, en la palanca de bloqueo y
desbloqueo 58. La palanca de bloqueo y desbloqueo 58 tiene en su
periferia una proyección 76 del tipo de leva, que se coloca contra
un casquillo elástico 78, que rodea el eje 66. La resistencia de
este casquillo 78 es suficiente para fijar la palanca de bloqueo y
desbloqueo 58 en la posición mostrada en las figuras 1a a 1c, con
lo que también la pieza de levas 64 mantiene su posición y el
apéndice 72 es retenido en la trayectoria del collar 30.
Se lleva a cabo una fijación adicional de la
palanca de bloqueo y desbloqueo porque el pistón 52 es presionado
en contra de la pieza de levas 64 en virtud de la actuación del
muelle de compresión helicoidal 74. La pieza de levas 64 lleva el
pivote 68 y lo presiona en la posición mostrada en la figura 1b en
la corredera 70 contra la palanca de bloqueo y desbloqueo 58. En
virtud de la fuerza introducida a través del pivote 68 y que actúa
alrededor del eje 66 se genera un par motor alrededor del extremo
saliente del eje 62, de tal manera que presiona la palanca de
bloqueo y desbloqueo 58 alrededor del extremo saliente del eje 62
en la posición mostrada en la figura 1a contra un tope 82 que se
explica todavía más adelante. De esta manera, indirectamente también
el muelle de compresión helicoidal 74 hace que la palanca de
bloqueo y desbloqueo 58 sea retenida en la posición mostrada en las
figuras 1a a 1c.
En la posición de impacto, que resulta en el
estado de impacto principal, según las figuras 1a a 1c, solamente
la herramienta 18 es impulsada por el pistón de impacto.
Si se anula la presión sobre el martillo y se
retira el martillo del material a mecanizar, entonces en la
posición de trabajo habitual del aparato, con la punta de la
herramienta apuntando hacia abajo, se desliza la herramienta 18 una
cierta longitud fuera de la carcasa 12 hasta que el collar 30 es
retenido por el apéndice 72. Ésta es la posición de marcha en
ralentí según las figuras 2a a 2c, en la que la herramienta 18 no
es impulsada por el pistón de percusión y tampoco actúa la
instalación de impacto libre.
En la posición de marcha en ralentí es posible,
además, que el mecanismo de percusión no representado pase de una
manera conocida a un estado de marcha en ralentí, en el que el
pistón de impacto no lleva a cabo ningún impacto.
Si el operario tira con mayor fuerza del martillo
después de haber alcanzado el estado de marcha en ralentí y se
agarrota la herramienta en el material a mecanizar, entonces no
puede participar en el movimiento de retracción del martillo. La
fuerza de tracción ejercida a través del operario sobre el aparato
actúa en el apéndice 72 y tiene tendencia a tirar de la herramienta
en su collar 30 fuera de su posición agarrotada. En virtud de la
resistencia de la herramienta 18 agarrotada, se supera la fuerza
del muelle de compresión helicoidal 74. La pieza de levas 64 gira
en el sentido de las agujas del reloj en el dibujo, eleva el pistón
52 y presiona el martinete de impacto libre 38 en contra de la
acción del muelle helicoidal de compresión 74 en la zona del
movimiento del pistón de impacto, con lo que sus impactos son
desviados a través de la pieza de levas 64, que representa una
palanca de dos brazos, en el apéndice 72 en la dirección contraria
e impulsan a través del collar 30 la herramienta 18 en contra de la
dirección de impacto principal a la dirección de impacto libre.
De acuerdo con el comportamiento del operario, se
puede cambiar directamente desde el estado de impacto principal al
estado de impacto libre o directamente desde el estado de impacto
principal a través del estado de marcha en ralentí al estado de
impacto libre. Cuando el operario eleva rápidamente el martillo,
cuando la herramienta está agarrotada, desde la roca a mecanizar, el
mecanismo de impacto no tiene tiempo para pasar al estado de marcha
en vacío a través del desplazamiento del pistón de impacto. En su
lugar, se presenta al pistón de percusión, de una a otra carrera,
en lugar de la caña de la herramienta 16 el martinete de impacto
libre 38, de manera que se prosigue el funcionamiento de impacto
(sin embargo, ahora como funcionamiento de impacto libre).
En cambio, si el operario levanta el martillo,
cuando la herramienta está agarrotada, lentamente desde la roca a
mecanizar, entonces se ajusta el estado de marcha en ralentí
representado en las figuras 2a a 2c, en el que ni la caña de la
herramienta 16 ni el martinete de impacto libre penetran en la zona
de actuación del pistón de percusión. A continuación, se desliza el
pistón de percusión hacia delante a la zona de la cavidad 34, hasta
el punto de que el mecanismo de percusión no representado pasa al
estado de marcha en ralentí. Si se tira adicionalmente del martillo
hacia la herramienta 18 agarrotada, entonces el martinete de
impacto libre 38 desplaza el pistón de impacto hacia atrás hacia el
mecanismo de percusión, con lo que se reanuda de nuevo el
funcionamiento de percusión -ahora como funcionamiento de impacto
libre-.
Esta situación alcanzada en el estado de impacto
libre, designada también como posición de impacto libre, se
representa en las figuras 3a a 3c.
Tan pronto como la herramienta 18 está liberada,
cede la fuerza de tracción en el apéndice 72 y el muelle de
compresión helicoidal 74 presiona el martinete de impacto libre 38
de nuevo fuera de la zona de actuación del pistón de impacto, de
manera que se ajusta de nuevo la posición de marcha en vacío según
las figuras 2a a 2c.
Si debe extraerse la herramienta 18 fuera de la
unidad de la herramienta 12, entonces se ejerce sobre la palanca de
bloqueo y desbloqueo 58 una fuerza en contra del sentido de giro de
las agujas del reloj, con lo que la proyección 76 del tipo de leva
es presionada por delante del casquillo elástico 78 y se puede
transferir la palanca de bloqueo y desbloqueo 58 a la posición
mostrada en las figuras 4a a 4c. Por medio de las correderas 70 es
arrastrado el pivote 68 y la pieza de levas 64 es girada en sentido
contrario a las agujas del reloj, de tal manera que el apéndice 72
es girado hacia arriba desde la trayectoria del collar 30 y se
puede retirar la herramienta 18. Esta situación según las figuras
4a a 4c se designa como posición de apertura.
La instalación de conversión del impacto 54 sirve
para la desviación de los impactos, que actúan desde el pistón de
impacto sobre ella en la dirección de impacto principal, en la
dirección opuesta, designada también como dirección de impacto
libre, de manera que los impactos pueden ser transmitidos a través
del apéndice 72 sobre el collar 30 de la herramienta 18 en la
dirección de impacto libre. A tal fin, la instalación de conversión
del impacto 54 comprende, entre otras cosas, el martinete de
impacto libre 38 con el muelle de compresión helicoidal 74, el
pistón 52, la pieza de levas 64 así como el apéndice 72.
La instalación de conversión del impacto 54
sirve, además, para la detección de la fuerza que actúa en la
herramienta agarrotada, cuando el operario trata de retirar el
martillo. De esta manera, la instalación de conversión del impacto
presenta una especie de instalación de detección de la fuerza, con
cuya ayuda se puede introducir a través del apéndice 72 una fuerza
de tracción en la herramienta 18, que provoca al mismo tiempo un
desplazamiento del martinete de impacto libre 38 contra el muelle
de compresión helicoidal 74. El desplazamiento del martinete de
impacto libre 38 es, por lo tanto, proporcional a la fuerza de
tracción provocada por el operario.
Además, la instalación de conversión del impacto
54 presenta una instalación de conmutación, puesto que a través del
desplazamiento correspondiente del martinete de impacto libre 38
posibilita en la zona de impacto del pistón de percusión una
conmutación al estado de impacto libre.
A través del dimensionado selectivo del muelle de
compresión helicoidal 74 se puede configurar la instalación de
detección de la fuerza de tal forma que, por ejemplo, una simple
elevación del martillo con la herramienta desde la roca a mecanizar
y, por lo tanto, una actuación de la fuerza del peso de la
herramienta 18 sobre la instalación de detección de la fuerza no es
suficiente todavía para provocar una conmutación desde el estado de
impacto principal al estado de impacto libre por medio de la
instalación de conmutación. Esto se puede conseguir especialmente
porque el muelle de compresión helicoidal 74 está pretensado, de
tal forma que, cuando se excede la fuerza de tensión previa, que
representa un valor umbral, es posible una deformación del muelle de
compresión helicoidal 74. El valor umbral debería estar
dimensionado de tal forma que tampoco en el caso de herramientas
pesadas se puede realizar una conmutación al estado de impacto
libre solamente en virtud del peso de la herramienta. Solamente
cuando se establece una tracción más fuerte del operario sobre el
martillo, se puede realizar una conmutación.
En principio, en otras formas de realización de
la invención, también es posible prever la instalación de detección
de la fuerza, con la que debe detectarse la fuerza de tracción
aplicada por el operario sobre el martillo, y la instalación de
conmutación para la conmutación entre el estado de impacto principal
y el estado de impacto libre como instalaciones separadas, por lo
tanto adicionalmente a la instalación de conversión del impacto
54.
La pieza de levas 64 presenta un contorno lateral
80 formado especialmente, que se conecta en el apéndice 72. El
contorno 80 sirve como superficie de deslizamiento para el apoyo de
la superficie frontal del pistón 52 que está dirigida hacia la
pieza de levas 64 y provoca, en virtud de su distancia radial
diferente con respecto al eje 66, que el pistón 52 y, por lo tanto,
también el martinete de impacto libre 58 sean desplazados
axialmente en una medida correspondiente. Las diferentes posiciones
de la pieza de leva 64 con el contorno 80 y, por lo tanto, del
pistón 52 se pueden reconocer de una manera especial a partir de
las figuras 1a, 3a y 4a.
Como se muestra especialmente en la figura 3a, la
pieza de levas 64 es girada por el collar 30 alrededor del eje 66
hasta que partes del contorno 80 se apoyan contra el tope 82, que
está configurado en la carcasa 12 de la unidad de herramienta y que
representa una superficie inclinada. De esta manera, se establece
una posición extrema segura para la pieza de levas 64, que garantiza
también que el apéndice 72 permanezca en contacto con el collar 30
de la herramienta 18. Como ya se ha explicado anteriormente, el
tope 82 sirve, además, para la fijación de la palanca de bloqueo y
desbloqueo 58 en la posición mostrada en la figura 1b.
Claims (16)
1. Martillo de percusión y/o de perforación con
una instalación de generación de impactos, que presenta un pistón
de percusión que se puede mover axialmente en vaivén, en el que
- -
- en un estado de impacto principal, el pistón de percusión impulsa una caña de herramienta (16) de una herramienta (18) móvil sobre un trayecto axial limitado, directamente o a través de un elemento intermedio en una dirección de impacto principal,
- -
- mientras se encuentra en un estado de impacto libre, el pistón de percusión no impulsa directamente la caña de la herramienta (16), sino una instalación de conversión del impacto (54) y a través de ésta impulsa la herramienta (18) indirectamente en una dirección de impacto libre que está opuesta a la dirección de impacto principal, y en el que
- -
- se puede conmutar desde el estado de impacto principal hasta el estado de impacto libre cuando la herramienta (18) se ha quedado agarrotada en un material a mecanizar,
caracterizado
porque
- -
- está prevista una instalación de detección de la fuerza para la detección de una fuerza de tracción que actúa en una herramienta (18) que se ha quedado agarrotada en el material a mecanizar y que ha sido provocada por una retirada del martillo de percusión y/o de perforación fuera de la herramienta (18), y porque
- -
- la instalación de detección de la fuerza colabora con una instalación de conmutación para la conmutación desde el estado de impacto principal al estado de impacto libre,
- -
- realizándose la conmutación al estado de impacto libre cuando la fuerza de tracción excede un valor umbral predeterminado.
2. Martillo de percusión y/o de perforación según
la reivindicación 1, caracterizado porque la instalación de
detección de la fuerza y la instalación de conmutación son
componentes de la instalación de conversión del impacto (54).
3. Martillo de percusión y/o de perforación según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la fuerza de
tracción que actúa en la herramienta (18) está en una relación
predeterminada con respecto a un desplazamiento axial de la
herramienta (18) con relación al martillo de impacto y/o de
perforación restante, y porque la herramienta (18) está desplazada
en el estado de impacto libre en la medida de un trayecto axial
frente al estado de impacto principal.
4. Martillo de percusión y/o de perforación según
las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque una primera
parte (38) de la instalación de conversión del impacto (54) en el
estado de impacto libre es desplazable a través de la herramienta
(18), que se puede retirar sobre el trayecto axial desde el
martillo de percusión y/o de perforación, hasta la zona de actuación
del pistón de impacto.
5. Martillo de percusión y/o de perforación según
la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque una segunda
parte (72) de la instalación de conversión del impacto (54) está
configurada de tal forma que se puede poner en contacto de unión
positiva con un tope (30) previsto en la herramienta (18), de tal
manera que se puede transmitir un movimiento de la herramienta (18)
a través de la segunda parte sobre la primera parte de la
instalación de conversión del impacto (54).
6. Martillo de percusión y/o de perforación según
las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque en el
estado de impacto principal
- -
- un martinete de impacto libre (38), que forma la primera parte de la instalación de conversión del impacto (54), está retirado fuera de la zona de actuación del pistón de percusión a través de la actuación de un muelle de recuperación (74), y
- -
- al mismo tiempo la instalación de conversión del impacto (54) está pretensada bajo la actuación del muelle de recuperación (74), de tal manera que un apéndice (72) que forma la segunda parte y que pertenece a la instalación de conversión del impacto, se proyecta en la trayectoria del movimiento del tope (30) previsto en la herramienta (18), y porque
en el estado de impacto
libre
- -
- el tope (30) de la herramienta (18) impulsa, en virtud de su posición axial modificada, la instalación de conversión del impacto (54) en contra de la actuación del muelle de recuperación (74) y en el caso de que se exceda la fuerza de resorte, desplaza una superficie de impacto del martinete de impacto libre (38) a la zona de actuación del pistón de percusión.
7. Martillo de percusión y/o de perforación según
la reivindicación 6, caracterizado porque el pistón de
percusión impulsa el martinete de impacto libre (38) en el estado
de impacto libre en la dirección del impacto principal.
8. Martillo de percusión y/o de perforación según
la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque
- -
- el martillo de percusión y/o de perforación está dividido en una unidad de accionamiento y una unidad de herramienta (10), que presentan en cada caso una carcasa (12) y que se pueden acoplar entre sí por medio de la unión mecánica de la carcasa;
- -
- en la zona de acoplamiento de la unidad de accionamiento, que está dirigida hacia la unidad de herramienta, está dispuesta la superficie de impacto del pistón de impacto, a la que se oponen en la zona de acoplamiento de la unidad de herramienta la superficie de impacto de la caja de la herramienta (16) y la superficie de impacto del martinete de impacto libre (38), de tal manera que en el estado de impacto principal el martinete de impacto libre (38) está retirado a través del muelle de recuperación (74) fuera de la zona de actuación del pistón de impacto y está apoyado al mismo tiempo bajo la acción del muelle de recuperación (74) en un miembro de engranaje (64) de la instalación de conversión del impacto (54), que se proyecta con el apéndice (72) en la trayectoria del movimiento del tope (30) que está previsto en la herramienta (18); y porque
- -
- el tope (30) alcanza un apéndice (72) cuando la caña de la herramienta (16), en un estado de marcha en vacío, se ha retirado fuera de la zona de actuación del pistón de percusión, de manera que en el caso de continuación de este movimiento de la herramienta (18), el tope (30) impulsa al miembro de engranaje (64) en contra de la actuación del muelle de recuperación (74) y en el caso de que se exceda la fuerza de resorte desplaza el martinete de impacto libre (38) a la zona de actuación del pistón de impacto.
9. Martillo de percusión y/o de perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el
tope es un collar (30) que ensancha la sección transversal de la
herramienta (18).
10. Martillo de percusión y/o de perforación
según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado
porque el miembro de engranaje (64) es una palanca de desviación
que está montada en la carcasa (12) de forma giratoria alrededor de
un primer eje (66).
11. Martillo de percusión y/o de perforación
según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado
porque al miembro de engranaje (64) está asociado un bloqueo (58),
que es adecuado para limitar el ángulo de giro del miembro de
engranaje (64) entre dos posiciones límite, de tal manera que el
apéndice (72) se proyecta siempre en la trayectoria del tope (30) y
el martinete de impacto libre (38) se encuentra, en una de las
posiciones límite, en la zona de actuación del pistón de impacto y,
en la otra posición límite, precisamente fuera de esta zona de
actuación.
12. Martillo de percusión y/o de perforación
según la reivindicación 11, caracterizado porque
- -
- el bloqueo es una palanca de bloqueo y desbloqueo (58), que está montada de forma giratoria en la carcasa (12) alrededor de un eje (62) paralelo al eje de giro (66) del miembro de engranaje (64) y que presenta una distancia con respecto a éste y se puede fijar por medio de una unión de retención (76, 78) en una posición de bloqueo y de enclavamiento en su posición angular con respecto a la carcasa (12), y porque
- -
- un pivote (68) configurado en el miembro de engranaje (64) encaja en una corredera (70) en la palanca de bloqueo y desbloqueo (58), que limita en su posición de bloqueo y de enclavamiento el ángulo de giro del miembro de engranaje (64) entre las dos posiciones límite, mientras que después de haber superado la unión de retención (76, 78), se puede girar la palanca de bloqueo y desbloqueo (58) a una posición de desbloqueo, en la que la corredera (70) ha girado el miembro de engranaje (64) a una posición, en la que el apéndice (72) se encuentra fuera de la trayectoria de movimiento del tope (30) que está previsto en la herramienta (18).
13. Martillo de percusión y/o de perforación
según la reivindicación 12, caracterizado porque la palanca
de bloqueo y desbloqueo (58) está constituida por dos brazos (58a,
58b), que presentan una distancia axial entre sí, y que están
conectados en sus extremos alejados del eje (62) por medio de una
nervadura (60), que están provistos en sus lados exteriores alejados
uno del otro con un extremo saliente de eje (62) para el
alojamiento en la carcasa (12), respectivamente, y porque el
miembro de engranaje (64) encaja en el espacio intermedio entre los
dos brazos (58a, 58b), mientras que su eje (66) se encuentra fuera
de la zona de giro de la palanca de bloqueo y desbloqueo (58).
14. Martillo de percusión y/o de perforación
según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado
porque la unidad de accionamiento y la unidad de herramienta están
unidas entre sí en una sola pieza.
15. Martillo de percusión y/o de perforación
según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado
porque entre el estado de impacto principal y el estado de impacto
libre se ajusta al menos durante corto espacio de tiempo un estado
de marcha en ralentí con la herramienta (18) en la posición de
marcha en ralentí.
16. Martillo de percusión y/o de perforación
según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado
porque el pistón de percusión impulsa la instalación de conversión
del impacto (54) en el estado de impacto libre en la dirección de
impacto principal.
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