ES2281157T3 - Martillo perforador. - Google Patents

Abstract

Un taladro de martillo con una unidad percusora de cojín de aire, con un contrapeso sobre un lado de la placa del movimiento del taladro, diametralmente opuesta al casco activador. El taladro de martillo presenta un casco activador que forma una cavidad para el cojín de aire, en la cual un pistón percusor es movido, de manera recíproca, por un dispositivo de impulso de la placa del movimiento del taladro. El lado de la placa del movimiento del taladro (42) diametralmente opuesto al casco activador presenta un contrapeso (50) que puede forzarse para que se mueva recíprocamente a la placa del movimiento del taladro, de manera lineal y paralela al eje de la broca del taladro.

Description

Martillo perforador.

La invención se refiere a un martillo perforador según el preámbulo de la reivindicación 1.

Bajo la denominación de dispositivo de accionamiento oscilante se entiende un dispositivo transformador de rotación/traslación, en el que el movimiento de rotación de un elemento del lado del accionamiento se convierte en un movimiento de traslación lineal de un elemento del lado de salida. Para ello, un elemento de rotación actúa sobre un elemento oscilante denominado, a continuación, como disco oscilante, de forma que éste se acciona basculando en movimiento de vaivén y, al mismo tiempo, otro elemento puede desplazarse en movimiento de traslación lineal.

Un martillo perforador del tipo mencionado anteriormente se conoce del documento DE19651828A1 (Bosch) o del documento DE3427342A1.

Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de reducir la vibración que aparece como consecuencia de aceleraciones o retardos de masas en el martillo perforador conocido y las dificultades de manejo que esto conlleva.

Este objetivo se alcanza con un martillo perforador del tipo mencionado porque el cuerpo de peso se desplaza en un movimiento de vaivén guiado forzosamente de forma lineal y paralela al eje de la herramienta de perforación bajo la acción del disco oscilante.

Este cuerpo de peso forma casi un contrapeso y genera contrapares a las masas y pares desplazados generados como consecuencia del movimiento del manguito de excitación. Con la invención se ha constatado que un incremento esencial de la estabilidad de marcha se consigue mediante el cuerpo que puede moverse linealmente, y en una medida en la que no puede conseguirse mediante una concentración de masas del disco oscilante en el lado correspondiente. Esto se basa en que, en este caso, no puede conseguirse un equilibrio óptimo, puesto que la concentración de masas local en el disco oscilante no realizaría un movimiento lineal sino un movimiento pendular con el disco oscilante a diferencia de las proporciones en el lado del mecanismo de percusión, donde el manguito de excitación está previsto igualmente de forma que puede moverse linealmente.

La guía forzosa del cuerpo de peso está formada ventajosamente mediante un componente del martillo perforador fijo en la carcasa en funcionamiento. Según una forma de realización preferente de la invención, la guía forzosa está formada por, al menos, una barra extendida linealmente que está sujeta en un componente fijo en la carcasa y encaja en una escotadura de guía del cuerpo de peso extendida linealmente en el sentido de movimiento. Esta escotadura de guía extendida linealmente podría ser, por ejemplo, una abertura de paso en el cuerpo de peso. Por el contrario, se ha comprobado, no obstante, como ventajoso que la escotadura de guía en el cuerpo de peso esté configurada como escotadura abierta en el borde, puesto que en tal caso la guía forzosa puede realizarse en los lados exteriores del cuerpo de peso. Esto crea espacio de montaje en el interior del cuerpo de peso, que está disponible para la configuración del acoplamiento en el disco oscilante.

En otra configuración de la invención, la barra que forma la guía forzosa es de forma ventajosa una barra redonda. La longitud de la barra podría estar configurada más corta respecto a la extensión longitudinal del cuerpo de peso y, por ejemplo, estar dispuesta sólo en la zona central del cuerpo de peso. A este respecto, resulta ventajoso que la longitud de la barra sea mayor que la del cuerpo de peso y que la barra en sus extremos esté sujeta en un componente fijo en la carcasa. De este modo, puede conseguirse, por un lado, una longitud de guía mayor y, por otro lado, una capacidad de montaje más sencilla del cuerpo de peso.

Asimismo, resulta ventajoso que el cuerpo de peso esté configurado básicamente de forma cuadrada. En tal caso puede disponerse en una zona, básicamente cuadrada, configurada preferentemente debajo del mecanismo de percusión. En esta zona, la creación de espacio adicional para el cuerpo de peso no es problemática ni molesta. El acoplamiento del cuerpo de peso al disco oscilante puede realizarse de forma discrecional, de manera que el movimiento pendular del disco oscilante puede transformarse en un movimiento lineal de vaivén del cuerpo de peso. Para ello, resulta ventajoso que el cuerpo de peso presente una abertura para el alojamiento de una prolongación radial del disco oscilante. La prolongación radial puede estar configurada de una sola pieza con el disco oscilante o puede tratarse también de un suplemento que puede colocarse de forma discrecional. Naturalmente, en lugar de las aberturas en el cuerpo de peso también podría estar prevista una pieza de suplemento de acoplamiento en forma de cojinete en el cuerpo de peso. La configuración de una abertura se ha comprobado que es más sencilla técnicamente en cuanto a fabricación y, sobre todo, ahorra espacio. La prolongación de acoplamiento radial en el disco oscilante está configurada de manera ventajosa en forma de cabeza esférica y comprende, de este modo, un estrechamiento hacia el disco oscilante. Esto facilita el acoplamiento con el cuerpo de peso.

Otros detalles, características y ventajas de la invención se desprenden de la representación gráfica y de la descripción siguiente de una forma de realización del martillo perforador según la invención. En el dibujo se muestra:

Fig. 1 una vista lateral parcialmente seccionada de un martillo perforador configurado según la invención;

Fig. 2 una representación en sección de la zona "X" de la figura 1;

Fig. 3 una vista en sección del martillo perforador de la figura 1 visto en dirección a las flechas III-III.

La figura 1 muestra un martillo perforador configurado según la invención. Desde un motor eléctrico 2 se extiende un árbol de accionamiento 4 en la figura verticalmente hacia arriba. Mediante un engranaje angular 6 se consigue una conversión del accionamiento en 90º, que se dirige hacia un piñón 8. El eje de rotación del piñón 8 es paralelo al eje de la herramienta de perforación 10 de una herramienta no representada en la figura 1 que puede montarse en la zona anterior en un cuerpo de revestimiento 12, en el que puede tratarse de una herramienta de perforación, pero también de una herramienta puramente de percusión, por ejemplo, un cincel.

El piñón 8 se encuentra en encaje dentado con una rueda dentada 14, que está dispuesta de forma resistente al giro en un árbol intermedio 16, que a su vez se extiende hacia delante de forma paralela al eje de la herramienta de perforación 10. En una sección anterior del árbol intermedio 16 está previsto a su vez de forma resistente al giro una rueda dentada 18. Junto al árbol intermedio 16 y de forma concéntrica al eje de la herramienta de perforación 10 se prevé un manguito exterior 20 unido de forma resistente al giro con la herramienta, que mediante un elemento de acoplamiento 22 que puede desplazarse a un lado y al otro en dirección al eje de herramienta 10 puede colocarse mediante encaje engranado con la rueda dentada 18 en unión de accionamiento o fuera de unión de accionamiento.

Dentro del manguito exterior 20 está previsto un manguito de excitación 24 que puede desplazarse en movimiento de vaivén en dirección al eje de la herramienta de perforación 10. El manguito de excitación 24 define un espacio 26 que limita un colchón de aire y a su vez aloja un émbolo de percusión 28 de forma que puede desplazarse en sentido longitudinal del eje de herramienta de perforación. Mediante el movimiento de vaivén el colchón de aire se destensa o comprime de forma conocida y, de este modo, provoca un movimiento de vaivén del émbolo de percusión 28. Al mismo tiempo, el émbolo de percusión 28 ejerce con su lado frontal 30 un efecto de percusión sobre un empujador intermedio 32, que se transmite a la herramienta de perforación no representada.

El movimiento de vaivén del manguito de excitación 24 se produce mediante un dispositivo de accionamiento oscilante 34, que se describe a continuación. El dispositivo de accionamiento oscilante 34 comprende un elemento de rotación 36 que está alojado en el árbol intermedio 16 y puede girar respecto a éste. El elemento de rotación 36, mediante el desplazamiento de un manguito de acoplamiento 38, que está previsto de forma resistente al giro en el árbol intermedio 16, puede estar unido de forma resistente al giro con el árbol intermedio 16 mediante un acoplamiento de garras 40 en su lado dirigido hacia el manguito de acoplamiento 38 (funcionamiento de percusión). El elemento de rotación 36 está circundado por un elemento de disco oscilante 42, estando previsto entre ellos un cuerpo de rodamiento 44, de forma que el elemento de rotación 36, el casco interior y el disco oscilante 42 representan el casco exterior del soporte formado de este modo. El disco oscilante 42 comprende en su lado dirigido hacia el manguito de excitación 24 un suplemento 46 en forma de perno, que dado el caso encaja en una abertura 48 intercalando un cojinete
esférico.

En el caso de acoplamiento resistente al giro del elemento de rotación 36 con el árbol intermedio, el disco oscilante 42 realiza un movimiento pendular o basculante. Al mismo tiempo, el suplemento 46 en forma de perno se mueve de forma pendular en el plano del dibujo de la figura 1, como se indica mediante la representación doble. Al mismo tiempo, el manguito de excitación 24 sigue mediante el correspondiente movimiento de vaivén. El colchón de aire en el espacio 26 se comprime y descomprime, de forma que el émbolo de percusión 28 se desplaza en movimiento de vaivén.

En el lado del disco oscilante 42, diametralmente opuesto al manguito de excitación 24, está previsto un contrapeso 50 de forma que accionado por el disco oscilante 42 puede desplazarse en movimiento de vaivén en una guía forzosa de forma lineal y paralela al eje de la herramienta de perforación 10. La guía forzosa se consigue porque en ambos lados longitudinales 52, 54 del cuerpo de peso 50 cuadrado están configuradas escotaduras de guía 56, 58 abiertas por el borde, que presentan una forma semicircular y alojan una barra 60, 62 extendida de forma paralela al eje de la herramienta 10 como medio de guía longitudinal. Las barras 60. 62 se sujetan con sus extremos longitudinales 64, 66 a un componente 68, 70 fijo a la carcasa en funcionamiento.

El cuerpo de peso 50 comprende una abertura 72 configurada como taladro en el que encaja un medio de acoplamiento 74 en forma de una prolongación 76 en forma de cabeza esférica conformado de una sola pieza en el disco oscilante 42 intercalando, en caso de necesidad un cojinete esférico.

Si en funcionamiento de percusión el manguito de excitación 24 se desplaza hacia atrás mediante el movimiento oscilante, o en basculación de vaivén del disco oscilante 42 o del suplemento 46 en dirección al eje de la herramienta de perforación, el cuerpo de peso 50 se desplaza hacia delante al mismo tiempo y de forma paralela al eje de la herramienta de perforación 10. De este modo, puede reducirse sustancialmente la inestabilidad de marcha en el funcionamiento percutor o en el funcionamiento perforador. El cuerpo de peso 50, que puede desplazarse en movimiento de vaivén, está alojado en una sección de carcasa 78 de forma cuadrada de la carcasa de la máquina.

Claims (7)

1. Martillo perforador con un mecanismo de percusión de colchón de aire, en el que un manguito de excitación (24), que forma un espacio (26) que aloja el colchón de aire y en el que un émbolo de percusión (28) puede desplazarse en movimiento de vaivén, está dispuesto de forma concéntrica al eje de la herramienta de perforación (10) y con un dispositivo de accionamiento oscilante (34) que desplaza el manguito de excitación (24) en movimiento de vaivén en dirección al eje de la herramienta de perforación (10), cuyo elemento de rotación (36) que acciona el disco oscilante (42) está previsto de forma que puede accionarse rotando junto a este sobre un lado paralelo al eje de la herramienta de perforación (10), pero distanciado de éste, en el que sobre el lado del disco oscilante (42) diametralmente opuesto al manguito de excitación (24) está previsto un cuerpo de peso (50) caracterizado porque el cuerpo de peso está previsto de forma desplazable en movimiento de vaivén guiado forzosamente de forma lineal y paralela al eje de la herramienta de perforación (10) bajo la acción del disco oscilante (42).

2. Martillo perforador según la reivindicación 1, caracterizado porque la guía forzosa del cuerpo de peso (50) está formada por un componente fijo a la carcasa en funcionamiento.

3. Martillo perforador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la guía forzosa está formada por al menos una barra (60, 62) que se extiende linealmente, que está sujeta en un componente (68, 70) fijo a la carcasa y encaja en una escotadura de guía (56, 58) del cuerpo de peso (50) extendida linealmente en el sentido de desplazamiento.

4. Martillo perforador según la reivindicación 3, caracterizado porque la escotadura de guía (56, 58) está configurada abierta por el borde.

5. Martillo perforador según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque la barra (60, 62) es una barra redonda.

6. Martillo perforador según las reivindicaciones 3, 4 ó 5, caracterizado porque la longitud de la barra (60, 62) es mayor que el trayecto recorrido por el desplazamiento de vaivén del cuerpo de peso (50) y porque la barra (60, 62) está sujeta en sus extremos (64, 66) en un componente (68, 70) fijo a la carcasa.

7. Martillo perforador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de peso (50) tiene forma cuadrada.