ES2294656T3 - Perforadora hidraulica para trabajos en espacios reducidos. - Google Patents
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Abstract
Perforadora hidráulica constituida por un bastidor metálico (1) en forma de un paralelepípedo rectangular, uno de cuyos extremos, en sentido longitudinal, está conectado a una fuente hidráulica, por unos medios de perforación (20, 21, 22) situados en la parte inferior del bastidor (1), en el extremo opuesto al que está conectado a la fuente hidráulica, por un motor de rotación para arrastrar las barras durante la perforación, caracterizado porque incluye barras de perforación adaptables en longitud en una dirección perpendicular a las caras mayores del bastidor, medios de estabilización montados para generar una resultante coaxial al eje de medios de perforación, medios para su montaje en el brazo de una mini-excavadora hidráulica situados en el extremo conectado a la fuente hidráulica y porque funciona sin tener que conectar un grupo hidráulico suplementario.
Description
Perforadora hidráulica para trabajos en espacios
reducidos.
La presente invención hace referencia a una
perforadora hidráulica para realizar trabajos en espacios reducidos,
apta para su montaje sobre una mini-excavadora,
excavadora, retroexcavadora, cargadora compacta, cargadora, camión
grúa, etc.
En la técnica anterior se conocen perforadoras
hidráulicas estándar, pero nunca sobre
mini-excavadoras.
Este es el tipo de perforadora que describe la
patente US 5810101 con una perforadora que incluye un bastidor
metálico, unos medios de perforación, un motor de rotación utilizado
durante la perforación, un circuito hidráulico y un circuito
eléctrico. El bastidor está fijado por su centro al brazo de la
excavadora. Las barras de perforación son barras con rosca
helicoidal y por tanto no pueden alargarse. En este tipo de
perforadora, la perforación se limita por tanto a la longitud de la
barra de perforación. Esta perforadora sólo está destinada a ser
utilizada con excavadoras convencionales de tamaño normal y no con
mini-excavadoras.
Este tipo de perforadoras presenta diversos
inconvenientes. Efectivamente, estas perforadoras no son de fácil
manejo. Esto se debe al hecho de que están montadas sobre un
bastidor en el fondo de la excavación o sobre orugas.
Esta falta de manejabilidad conlleva la
excavación de tramos, a menudo anchos y profundos, necesarios para
la realización de los trabajos, pero que perturban la vida de un
barrio o dificultan la circulación.
Este tipo de máquinas no pueden utilizarse en
espacios reducidos, como por ejemplo a lo largo de barreras de
seguridad, aceras, taludes, etc.
La patente US 6179068 propone una perforadora
cuyas dimensiones son adaptables gracias a una sección que puede
retirarse para permitir el acceso a lugares confinados y reducidos.
Pero como en el caso anterior, la barra no puede alargarse.
El objeto de la presente invención consiste en
paliar ciertos inconvenientes de la técnica anterior proponiendo
una perforadora hidráulica de pequeño tamaño y que sirva para
trabajar en todo tipo de posiciones, tanto en el fondo de la
excavación como en el exterior de la misma, manteniendo en todo
momento una potencia de trabajo idéntica a la de las perforadoras
de mayor formato.
Este objetivo se consigue mediante una
perforadora hidráulica formada por un bastidor metálico que presenta
forma de un paralelepípedo rectangular, medios de perforación
situados en la parte delantera del bastidor, un motor de rotación
para arrastrar las barras durante la perforación, un circuito
hidráulico y un circuito eléctrico que alimenta los distintos
componentes de la perforadora, caracterizada porque puede estar
montada en el brazo de una mini-excavadora
hidráulica y funcionar sin tener que conectar un grupo hidráulico
suplementario.
De acuerdo con otra particularidad, la anchura
del bastidor es esencialmente igual a una tercera parte de su
longitud.
De acuerdo con otra particularidad, el bastidor
de la perforadora está conectado al brazo de la
mini-excavadora mediante una torreta que permite
que la perforadora realice un movimiento de rotación alrededor del
eje del brazo de la mini-excavadora.
De acuerdo con otra particularidad, al menos dos
anillos están fijados uno encima de otro sobre uno de los montantes
del bastidor y sirven para alojar los salientes de una cesta que
sirve para el almacenamiento de las barras de perforación.
De acuerdo con otra particularidad, la cesta
está formada por tres bandas metálicas en forma de U dispuestas de
forma esencialmente paralela entre sí y unidas mediante unos
travesaños colocados de forma esencialmente perpendicular a las
bandas metálicas, estando fijado sobre cada uno de los travesaños un
saliente que garantiza la fijación de la cesta al bastidor mediante
unos anillos.
De acuerdo con otra particularidad, los medios
de perforación consisten en una guía de perforación a lo largo de
la cual se desliza una guillotina accionada en dos correderas
mediante un gato de guillotina, incluyendo el conjunto un sistema
de bloqueo/desbloqueo de las barras de perforación.
De acuerdo con otra particularidad, la guía de
perforación es una pieza metálica de configuración rectangular cuya
parte central está mecanizada para permitir el paso de las barras de
perforación, estando dicha guía fijada en la parte inferior de uno
de los largueros del bastidor a la altura de los travesaños.
De acuerdo con otra particularidad, la
guillotina es una pieza de configuración rectangular que incluye en
uno de sus largueros dos dientes separados por un espacio con unas
dimensiones esencialmente iguales al diámetro de una barra de
perforación, de tal forma que las barras de perforación quedan
bloqueados entre los dientes, facilitando de este modo su
mantenimiento.
De acuerdo con otra particularidad, la
guillotina está dispuesta de forma esencialmente paralela a la guía
de perforación, de tal forma que pueda friccionar contra esta.
De acuerdo con otra particularidad, la
guillotina está accionada por un gato cuyo primer extremo está
fijado sobre la sección longitudinal de la guillotina que no
presenta dientes, y el segundo sobre un travesaño del bastidor.
De acuerdo con otra particularidad, la
guillotina se desliza a lo largo de unas correderas fijadas a lo
largo de los montantes del bastidor que presentan una sección en
forma de H.
De acuerdo con otra particularidad, los
travesaños situados en la parte inferior del bastidor delimitan un
cuadro en el que se aloja un bastidor inferior formado por dos
travesaños dispuestos de forma esencialmente paralela entre sí y
unidos conjuntamente por la guía de perforación en uno de sus
extremos y en el otro por una placa metálica a la que se ha
practicado un mecanizado destinado a aligerar el peso de la
placa.
De acuerdo con otra particularidad, el motor de
rotación está fijado a un soporte formado por una placa metálica
equipada a lo largo de cada una de sus lados longitudinales con una
pestaña equipada con dos rodamientos a bolas situados a ambos lados
de eje de simetría de las pestañas.
De acuerdo con otra particularidad, cada pestaña
está equipada con una pieza rectangular fijada en la prolongación
de uno de los lados transversales de la pestaña cuyo objeto consiste
en impedir que el soporte del motor de rotación descarrile cuando
se desliza a lo largo de los travesaños del bastidor interior.
De acuerdo con otra particularidad, el
deslizamiento del soporte del motor de rotación está garantizado
mediante tres gatos dispuestos de forma esencialmente paralela
entre sí, en un mismo plano horizontal, y orientados en direcciones
opuestas.
De acuerdo con otra particularidad, los gatos
están unidos rígidamente entre sí mediante tres piezas metálicas de
sección circular y en forma de U, así como al menos por cuatro
travesaños sobre los que descansa la placa metálica.
De acuerdo con otra particularidad, una vez en
posición de trabajo, el bastidor de la perforadora se estabiliza
mediante dos gatos dispuestos a lo largo de los travesaños y fijados
a estos mediante una placa metálica y arandelas.
De acuerdo con otra particularidad, el extremo
libre de los gatos está formado por una esfera engastada en una
pieza cilíndrica equipada con un conducto que permite la lubricación
de dicha esfera.
De acuerdo con otra particularidad, el sistema
hidráulico de la perforadora está dotado de tres puntos de entrada
de aceite procedente del sistema hidráulico de la
mini-excavadora, permitiendo el tercer punto de
entrada aumentar la potencia de funcionamiento de los componentes de
la perforadora.
De acuerdo con otra particularidad, el sistema
hidráulico de la perforadora está equipado con una válvula de
cuatro vías que permite alimentar tanto el motor de rotación como el
resto de los elementos que intervienen en el funcionamiento de la
perforadora.
De acuerdo con otra particularidad, el sistema
eléctrico de la perforadora está conectado al panel de control de
la mini-excavadora y este sistema incluye un
interruptor de parada de emergencia y una fuente de alimentación
para un foco de trabajo, que se encuentra conectada al encendedor
del bastidor.
De acuerdo con otra particularidad, una fuente
de alimentación destinada a la electrónica instalada a bordo del
aparato está conectada en derivación a la fuente de alimentación del
foco de trabajo.
Se apreciarán más claramente otras
particularidades y ventajas de la presente invención mediante la
lectura de la descripción que sigue, realizada haciendo referencia
a las figuras adjuntas, en las cuales:
- la figura 1 representa una vista frontal
general de la perforadora de acuerdo con la invención cuando esta
se encuentra acoplada al brazo de una
mini-excavadora hidráulica;
- la figura 2 representa una vista superior de
la perforadora de acuerdo con la invención;
- la figura 3 representa una vista en perfil de
la perforadora de acuerdo con la invención, en una posición de
trabajo;
- la figura 4a representa una vista en perfil;
la figura 4b representa una vista frontal y la figura 4c representa
una vista superior del bastidor de la perforadora de acuerdo con la
invención;
- la figura 5 representa una vista en perfil,
una vista frontal y una vista superior de la cesta;
- la figura 6 representa una vista frontal y en
sección de una corredera;
- la figura 7 representa una vista frontal y en
sección de la guía de perforación;
- la figura 8 representa una vista frontal y en
sección de la guillotina;
- la figura 9 representa una vista frontal y en
perfil del gato de la guillotina;
- la figura 10 representa una vista superior del
bastidor inferior;
- la figura 11 representa una vista frontal y de
perfil de los soportes, así como de una ampliación del extremo de
los soportes;
- la figura 12 muestra una representación
gráfica de los carriles que garantizan el deslizamiento del motor
de rotación;
- la figura 13 representa una vista superior de
los gatos que permiten el deslizamiento del motor de rotación a lo
largo del bastidor inferior;
- la figura 14 representa una visto en sección
de la torreta que permite la rotación del bastidor con respecto al
eje del brazo de la mini-excavadora;
- la figura 15 representa una vista en perfil de
una placa que constituye la torreta;
- la figura 16 representa una vista superior de
la torreta;
- la figura 17 representa el esquema del sistema
hidráulico que garantiza el funcionamiento de los diversos
elementos constitutivos de la perforadora acorde con la
invención;
- la figura 18 representa el esquema eléctrico
que garantiza el funcionamiento de los diversos elementos de la
perforadora de acuerdo con la invención.
La presente invención se refiere a una
perforadora hidráulica de reducido tamaño apta para ser utilizada
con cualquier fuente hidráulica, tal como por ejemplo una
excavadora, retro-excavadora, cargador compacto,
cargador, camión grúa, etc. y en un modo de realización preferido
sobre una mini-excavadora hidráulica (no mostrado
en las figuras).
La perforadora de acuerdo con la invención está
formada por un bastidor (1) configurado como paralelepípedo
rectangular. Dicho bastidor presente la particularidad de tener una
anchura de aproximadamente una tercera parte de su longitud. En su
parte más alta, el bastidor (1) está acoplado al brazo de la
mini-excavadora hidráulica mediante una torreta (6)
que permite al bastidor (1) un movimiento de rotación alrededor del
eje del brazo de la mini-
excavadora.
excavadora.
En su parte superior, el bastidor (1) incluye
varias placas metálicas (101, 102) que ejercen la función de
soporte. La placa de soporte (101) situada hacia la parte posterior
(es decir, del lado de la mini-excavadora
hidráulica) del bastidor (1) sirve de soporte de la bomba hidráulica
(no representada en los dibujos) y la placa metálica adyacente
(102) sirve de soporte a los distribuidores hidráulicos. Una tercera
placa metálica (104) está fijada sobre un travesaño (103) que se
encuentra esencialmente a la mitad de la altura del bastidor (1) en
sentido longitudinal. Esta placa metálica (103) sirve de soporte al
bloque de control de la perforadora.
En la parte delantera del bastidor (1), del lado
exterior de uno de los topes formado por los montantes del
bastidor, se encuentran dos collares (11) situados uno sobre otro.
El primer collar (11) se encuentra esencialmente a la misma altura
que los soportes (101, 102) de la bomba hidráulica y de los
distribuidores hidráulicos. El segundo collar se encuentra
esencialmente situado a la mitad de distancia entre el travesaño
(104) sobre el que se encuentra fijado el soporte (103) del bloque
de control y el travesaño en el que se encuentran fijados los
soportes (101, 102) de la bomba y de los distribuidores
hidráulicos.
Los collares (11) dispuestos de este modo
garantizan la sujeción de una cesta (110) destinada al
almacenamiento de las barras de perforación. La cesta (110) está
formada por tres bandas metálicas (1101) en forma de U dispuestas
paralelamente entre sí. Unos travesaños (1102, 1105) mantienen en
posición las bandas (1101). Sus travesaños (1102, 1105) están
colocados de tal modo que se encuentren esencialmente
perpendiculares a las bandas (1101) y están situados en los
extremos inferiores y superiores de la U formada por las bandas
(1101). En la parte posterior de la cesta (110), cada uno de los
dos salientes (1104) está fijado a uno de los travesaños (1105) con
respecto a la banda (1101) central. Estos salientes (1104) se
acoplarán a los collares (11) situados en la parte delantera del
bastidor (1). La cesta (110) es desmontable.
Los medios de perforación se encuentran en la
parte inferior delantera del bastidor (1). Estos medios están
formados por un sistema de bloqueo/desbloqueo (20, 21, 22) de las
barras necesarios para realizar adecuadamente la perforación, y de
medios de empuje y de motorización de las barras de perforación que
se comentarán más adelante.
Los medios de bloqueo/desbloqueo de las barras
incluyen una guía de perforación (20), una guillotina (21), un gato
de accionamiento (22) y unas correderas (23).
La guía de perforación (20) consiste en una
pieza metálica de configuración rectangular a la que se ha efectuado
un mecanizado cilíndrico (201) situado esencialmente en su centro.
Dos de sus esquinas situadas en cada uno de los extremos de una
misma longitud están achaflanadas. La guía de perforación (20) está
fijada sobre uno de los lados transversales del bastidor (1) a la
altura de los travesaños (12). Las esquinas achaflanadas de la guía
de perforación (20) facilitan su colocación a lo largo del chasis
(1).
La guillotina (21) es una pieza metálica que
también tiene disposición rectangular. En una de sus lados
longitudinales, la guillotina (21) presenta dos dientes (211, 212)
situados esencialmente en la mitad de la longitud de la guillotina.
Entre estos dientes (211, 212) se encuentra un espacio (213) cuyas
dimensiones corresponden esencialmente a las del diámetro de las
barras utilizados para la perforación. A lo largo de la longitud de
la guillotina (21) opuesta a la que incluye los dientes (211, 212),
se sitúa el extremo (221) de un gato (22) cuya función consiste en
accionar la guillotina (21). El segundo extremo (222) del gato (20)
está fijado a un travesaño del bastidor (1) situado bajo la cesta
(110) cuando esta se sitúa sobre el bastidor (1). Este gato permite
subir o bajar la guillotina en función de las necesidades. Durante
estos movimientos de deslizamiento, la guillotina (21) está guiada
por las correderas (23). Estas correderas (23) presentan una sección
en forma de H. La clavija (231) de la corredera (23) está
mecanizada, 2311) permitiendo fijar la corredera (23) a lo largo de
los montantes del bastidor (1). El montante del bastidor (1) se
sitúa en el fondo de la corredera (23) mientras que la guillotina
se desliza en el hueco (232) más estrecho.
La guillotina (21) está colocada de forma
esencialmente paralela a la guía de perforación (20) de tal modo
que durante su movimiento de deslizamiento fricciona contra esta
última.
Cuando la perforadora de acuerdo con la
invención está en funcionamiento, las barras de perforación son
accionados rotativamente mediante un motor hidráulico. A fin de
permitir esta rotación de las barras de perforación, la guillotina
(21) se coloca en posición elevada, comprimiéndose entonces el gato
de la guillotina (22).
Cuando es necesario conectar un vástago a fin de
permitir el avance de la perforación, se acciona el gato de la
guillotina (22) y desciende la guillotina (21). Cuando desciende la
guillotina, la barra de perforación que atraviesa la parte
mecanizada (201) de la guía de perforación (20) queda bloqueado en
el orificio (213) mediante los dientes (211, 212) de la guillotina.
El conjunto formado por los dientes (211, 212) y el orificio (213)
actúa como una llave inglesa, bloqueando la rotación del vástago y
permitiendo así fijar un nuevo vástago. Posteriormente, basta con
elevar la guillotina para liberar el vástago y hacer que se recupere
la rotación.
En su extremo inferior, el bastidor (1) está
equipado con unos travesaños (12) dispuestos a lo largo de cada uno
de sus lados longitudinales. Estos travesaños delimitan un marco en
el que se aloja un bastidor inferior (2). Este bastidor inferior
(3) está formado por dos travesaños (31, 31') dispuestos de forma
esencialmente paralela entre sí a una distancia que corresponde
esencialmente a la anchura de la guía de perforación (20) en la que
por otra parte van a fijarse. En el lado opuesto de la guía de
perforación (20) está fijada una placa metálica (32) entre los dos
travesaños (31, 31'). La placa (32) está equipada con un mecanizado
(321) situado esencialmente en su parte central. Dicho mecanizado
(321) permite aligerar la placa (32) y ofrece un acceso al conducto
que alimenta el motor de rotación de las barras y de otros sistemas
hidráulicos. Los dos travesaños (31, 31') desempeñan la función de
carriles cuyo objeto será guiar el motor de rotación durante su
movimiento de vaivén.
El soporte (4) del motor de rotación está
formado por una placa metálica (40) de configuración rectangular.
Una pestaña (41, 42) se fija en cada una de las longitudes de la
placa (40). Una pieza metálica de configuración rectangular (411,
412) se fija en la prolongación de una de las anchuras de cada
pestaña (41, 42). Esta pieza está fijada en las pestañas mediante
uno de sus lados transversales y permite impedir que descarrile el
soporte del motor de rotación fuera de los travesaños (31, 31')
cuando se desliza paralelamente en el sentido longitudinal del
bastidor (1) en la dirección de la perforación. Cada pestaña (41,
42) está equipada con dos rodamientos a bolas (43). Estos
rodamientos a bolas (43) están situados de forma simétrica con
respecto al eje AA de simetría de las pestañas (41, 42). Uno de los
rodamientos a bolas (43) de cada pestaña está situado próximo a la
línea de fijación de una pieza metálica (411, 412). Estos
rodamientos a bolas (43) facilitan el desplazamiento del motor de
rotación a lo largo de los travesaños (31, 31').
El desplazamiento del motor de rotación puede
efectuarse mediante la utilización de tres gatos (50, 51, 52).
Estos tres gatos están situados de forma esencialmente paralela
entre sí y en un mismo plano horizontal. Los gatos (50, 51) más
exteriores están orientados en la misma dirección, es decir que sus
pistones están fijados ambos a la misma parte del bastidor inferior
(3) que puede ser o bien la guía de perforación (20) o bien el
travesaño (322) situado en el extremo exterior de la placa (32). El
gato central (52) está situado de tal modo que su pistón funciona
de forma opuesta a la de los pistones de los dos gatos exteriores
(50, 51) o, dicho de otro modo, cuando los pistones de los gatos
exteriores (50, 51) funcionan con un movimiento de empuje, el
pistón del gato central (52) ejerce un movimiento de tracción y
viceversa. Los tres gatos (50, 51, 52) funcionan siempre
simultáneamente a fin de suministrar una mayor potencia.
Los tres gatos (50, 51, 52) están acoplados
rígidamente entre sí mediante distintas piezas metálicas. En un
primer momento, los gatos (50, 51, 52) están fijados sobre tres
piezas metálicas (53, 55) de sección circular y que se encuentran
dispuestas en forma de U. Cada uno de los gatos está colocado sobre
una de esas piezas. Las patas de las Ues situadas entre dos gatos
se solapan. En un segundo momento, los gatos están conectados entre
sí por al menos dos travesaños metálicos (54, 54') dispuestos de
forma que se encuentren esencialmente perpendiculares a los gatos
(50, 51, 52).
El soporte (4) del motor de rotación se fija
seguidamente sobre los gatos (50, 51, 52) a través de la placa
metálica (40) sobre la que descansa el motor de rotación.
Durante la perforación, el motor de rotación de
las barras las impulsa con un movimiento de giro. Para ello, el
motor de rotación debe estar situado en la parte delantera del
bastidor en la que se encuentra el sistema de bloqueo/desbloqueo de
las barras de perforación. Cuando está en posición de trabajo, el
motor de rotación es transportado mediante unos gatos (50, 51, 52)
hacia la guillotina (21) y la guía de perforación (20) hasta que
entra en contacto con ambas. Cuando es preciso conectar o levantar
una barra de perforación, el motor de rotación es arrastrado
mediante el accionamiento de los gatos (50, 51, 52) hacia la parte
posterior del bastidor en la dirección de la placa (32).
Simultáneamente se acciona el gato de la guillotina (22) y la
guillotina (21) desciende a lo largo de la guía de perforación (20)
a fin de bloquear el vástago situado en el mecanizado (201) de la
guía de perforación (20). Para añadir una barra, basta con
desacoplar de esta la barra que se encuentra en contacto con el
motor de rotación antes de desplazarlo hacia la parte posterior del
bastidor. De este modo se crea un espacio libre entre el motor y la
barra bloqueada en la guía de perforación (20) por la guillotina
(21). Sólo basta con incorporar una nueva barra de perforación que
quedará bloqueada en la anterior y volver a situar el motor de
rotación en posición de trabajo. Para retirar una barra de
perforación, bastará con hacer retroceder el motor de rotación sin
desacoplar la barra que se encontraba en contacto con él. La barra
a retirar está acoplada por una parte al motor de rotación y por
otra a una barra de perforación que se encuentra bloqueada en la
guía de perforación por la guillotina. Una vez desenroscada y
retirada la barra acoplada al motor de rotación, el motor se
llevará de nuevo a su posición de trabajo iniciándose la rotación
de la barra situada en la guía de perforación y que había sido
previamente liberada de la guillotina.
La perforadora de acuerdo con la invención
presenta la ventaja de ser manejable, lo que se debe por una parte
a sus reducidas dimensiones y, sobre todo, a su poca altura, así
como al hecho de que puede funcionar en muy diversas
posiciones.
La perforadora de acuerdo con la invención está
fijada en un modo de realización preferido al brazo de una
mini-excavadora hidráulica. Esto permite a la
perforadora de acuerdo con la invención funcionar en las diversas
inclinaciones que ofrece un movimiento de oscilación provocado por
los elevadores del brazo de la excavadora.
La perforadora de acuerdo con la invención está
acoplada al brazo de la mini-excavadora a través de
una torreta (6). Esta torreta está formada al menos por tres placas
(60, 61, 62) metálicas en forma de corona. La placa (60) es la
placa de mayor diámetro y está fijada en la parte superior del
bastidor (1). La placa (61) cuyo diámetro exterior es inferior al
de la placa (60) se fija sobre ésta. La placa (61) es hueca.
Finalmente, la placa (61) está coronada por una última placa (62)
de menor diámetro exterior que la placa (61). Los diámetros
interiores de las tres placas (60, 61, 62) son idénticos y el paso
que crean en el interior de la torreta (6) permite introducir unos
conductos cuya función consiste en alimentar con aceite el circuito
hidráulico de la perforadora.
La torreta imprime a la perforadora un
movimiento de rotación alrededor del eje del brazo de la
mini-excavadora. Este movimiento es posible gracias
a la presencia de engranajes en la torreta.
La gran manejabilidad de la perforadora de
acuerdo con la invención necesita la presencia de unos medios de
estabilización a fin de que la perforación pueda desarrollarse en
óptimas condiciones.
Para ello, la perforadora de acuerdo con la
invención está equipada con soportes (7). Los soportes (7) son unos
gatos situados a ambos lados del bastidor (1) a lo largo de los
travesaños (12). La fijación de los soportes (7) se lleva a cabo
mediante una placa metálica (70) empernada sobre los travesaños
(12). Estas placas (70) retienen los soportes (7) mediante unos
collares (71) metálicos que rodean a los soportes y que se fijan
sobre las placas metálicas (70). Cada soporte (7) está sujeto de
este modo al menos por dos collares (71). El extremo (72) de los
pistones de los soportes (7) queda libre. Este termina en una esfera
(721) metálica. Estas esferas (721) están engastadas en unas piezas
(73) cilíndricas cuyo apoyo (731) es una placa que permite a los
soportes apoyarse en diversos soportes tales como la cuchara de la
mini-excavadora o incluso el borde de una excavación
practicada en el suelo y en cuyo fondo debe practicarse una
perforación. Las piezas (73) están equipadas con un conducto (732)
dispuesto radialmente y que desemboca en la cámara en la que está
situada la esfera (721). Este conductor (732) permite inyectar un
lubricante en la cámara a fin de facilitar la rotación de la
esfera.
El sistema hidráulico de la perforadora de
acuerdo con la invención se alimenta a través del sistema hidráulico
de la mini-excavadora. El líquido del sistema
hidráulico de la mini-excavadora accede al circuito
hidráulico de la perforadora de acuerdo con la invención mediante
dos puntos diferentes (P, T) denominados clásicos, y por un tercer
punto (D) denominado colector y que se ha añadido por necesidades de
la invención. Los puntos de entrada clásicos (P, T) del circuito
hidráulico desembocan en una válvula de cuatro vías (V) montada en
derivación entre el motor de rotación por una parte, y un
distribuidor por otra. El distribuidor está controlado por el
conductor de la perforadora que es quien decide hacer funcionar los
soportes (7); el gato de la guillotina (22) o el resto del
circuito, como por ejemplo los gatos (50, 51, 52) que permiten el
deslizamiento del motor de rotación o incluso la bomba hidráulica.
De acuerdo con la orientación de la válvula de cuatro vías (V), el
líquido alimenta bien el motor de rotación, lo que significa que se
está llevando a cabo una perforación, bien el distribuidor, lo que
significa, si se han accionado los soportes, que el conductor
estabiliza la perforadora antes de comenzar los trabajos, si el
gato de la guillotina se ha accionado, se ha retirado o añadido una
barra de perforación, etc. La tercera entrada (D) del circuito
hidráulico desemboca directamente en la parte del circuito que
controla, entre otros, los gatos (50, 51, 52) que permiten el
deslizamiento del motor de rotación. Esta entrada suplementaria (D)
permite aumentar la potencia de los componentes del circuito y,
especialmente, de los gatos (50, 51, 52) aunque la invención
funcione mediante una pequeña fuente hidráulica. Esta entrada
suplementaria (D) permite evitar la utilización de grupos
hidráulicos anexos.
El circuito eléctrico de la perforadora de
acuerdo con la invención está conectado al panel de control de la
mini-excavadora. Este circuito incluye un
interruptor de parada de emergencia (U) y una fuente de alimentación
para el distribuidor hidráulico, así como una fuente de
alimentación para un foco de trabajo (Ph). La fuente de
alimentación del foco de trabajo (Ph) incluye un interruptor (I).
Una fuente de alimentación (A) para la electrónica instalada a
bordo está montada en derivación sobre la alimentación del foco de
trabajo. El foco de trabajo no se alimenta directamente a través de
la mini-excavadora, sino a través de un encendedor
montado en el bastidor (1) de la perforadora. Este montaje permite
evitar la utilización de una batería para hacer funcionar la
electrónica instalada a bordo.
La electrónica instalada a bordo consiste, entre
otras cosas, en unos medios para notificar al conductor de la
perforadora la profundidad de la perforación, el tipo de suelo e,
incluso, la orientación del cabezal de perforación.
Al comienzo de la operación de perforación, la
primera barra de perforación (80) utilizada está equipada con un
cabezal de perforación (81). El cabezal de perforación (81) tiene
forma de pico de pato, lo que le permite horadar el suelo. Dicho
cabezal (81) está también equipado con un sistema electrónico de a
bordo que le permite enviar al operador informaciones útiles para
continuar los trabajos, tal como por ejemplo la profundidad a la
que está situado dicho cabezal. Este sistema es bien conocido,
pudiendo tratarse por ejemplo de una sonda de referencia
"Eclipse" de la marca DIGITRAK->.
Cuando avanza linealmente, el cabezal de
perforación (81) se encuentra en rotación. Si es necesario modificar
la trayectoria del cabezal, el operador que dirige la maniobra
acciona un control hidráulico que detiene la rotación del cabezal
de perforación (81) y le aplica un impulso. La orientación de la
punta del cabezal de perforación (81) en el momento de la
aplicación del impulso determina la dirección en la que va a
proseguirse la perforación. Efectivamente, si la punta está
orientada a las nueve horas en el momento de aplicación del
impulso, el cabezal de perforación (81) se desplazará a la derecha
arrastrando tras de sí la hilera de barras de perforación (80).
Igualmente, si la punta está orientada a las seis horas en el
momento del impulso, el cabezal de perforación (81) se clavará aún
más en el suelo arrastrando tras de sí la hilera de barras de
perforación (80). El operador conoce la orientación de la punta del
cabezal de perforación (81) a través del sistema electrónico de a
bordo.
Durante la operación de perforación, se
suministra agua a las barras (80) y al cabezal de perforación (81)
a fin de facilitar su avance a través del suelo. En caso de
inestabilidad del orificio realizado, es posible inyectar una
espuma prevista a estos efectos y que posee propiedades para la
estabilización del terreno. Esta espuma no necesita operaciones de
limpieza o recuperación, a diferencia de otros materiales, tal como
por ejemplo la betonita, ya que de desaparece automáticamente con
el paso del tiempo.
Resulta evidente para las personas versadas en
la materia que la presente invención permite unos modos de
realización bajo otras numerosas formas específicas, sin alejarse
del ámbito de aplicación de la invención, de acuerdo con lo
reivindicado. Por consiguiente, los presentes modos de realización
deben considerarse a título ilustrativo, pero pueden ser
modificados dentro del ámbito definido por el alcance de las
reivindicaciones adjuntas, sin que la invención deba limitarse a
los detalles facilitados anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet US 5810101 A [0003]
- \bullet US 6179068 B [0007]
Claims (25)
1. Perforadora hidráulica constituida por un
bastidor metálico (1) en forma de un paralelepípedo rectangular,
uno de cuyos extremos, en sentido longitudinal, está conectado a una
fuente hidráulica, por unos medios de perforación (20, 21, 22)
situados en la parte inferior del bastidor (1), en el extremo
opuesto al que está conectado a la fuente hidráulica, por un motor
de rotación para arrastrar las barras durante la perforación,
caracterizado porque incluye barras de perforación adaptables
en longitud en una dirección perpendicular a las caras mayores del
bastidor, medios de estabilización montados para generar una
resultante coaxial al eje de medios de perforación, medios para su
montaje en el brazo de una mini-excavadora
hidráulica situados en el extremo conectado a la fuente hidráulica
y porque funciona sin tener que conectar un grupo hidráulico
suplementario.
2. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los medios de
estabilización consisten en unos gatos (7) estabilizadores
dispuestos en las caras opuestas de la parte inferior del bastidor
(1), estando fijado uno de sus extremos al bastidor y cuyo otro
extremo permanece libre.
3. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizada porque el extremo libre de
los gatos (7) estabilizadores incluye una placa (731) que les
permite apoyarse en diversos soportes.
4. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la barra de
perforación es adaptable, añadiendo en uno de sus extremos al menos
una barra de perforación idéntica.
5. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la anchura del
bastidor (1) es esencialmente igual a una tercera parte de su
longitud y ligeramente mayor que una barra de perforación.
6. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los medios que
permiten su montaje en el brazo de la
mini-excavadora están constituidos por una torreta
(6) cuyas dimensiones se adaptan a las del brazo de la
mini-excavadora que conecta el bastidor (1) de la
perforadora al brazo de la mini-excavadora y que
transmite a la perforadora un movimiento de rotación alrededor del
eje del brazo de la mini-excavadora.
7. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque al menos dos collares
(11) están fijados uno sobre otro en un montante del bastidor (1) y
sirven para recibir los salientes (1104) de una cesta (110) que
sirve para almacenar las barras de perforación.
8. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizada porque la cesta (110) está
formada por tres bandas metálicas (1101) en forma de U, dispuestas
esencialmente paralelas entre sí, y unidas mediante travesaños
(1102, 1105) dispuestos de forma esencialmente perpendicular a las
bandas metálicas, estando fijado a cada uno de los travesaños
(1105) un saliente (1104) que garantiza la fijación de la cesta
(110) al bastidor (1) mediante collares
(11).
(11).
9. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los medios de
perforación consisten en una guía de perforación (20) a lo largo de
la cual se desliza una guillotina (21) accionada en dos correderas
(23) por un gato de guillotina (22), incluyendo el conjunto un
sistema de bloqueo/desbloqueo de las barras de perforación.
10. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizada porque la guía de perforación
(20) es una pieza metálica de configuración rectangular mecanizada
en su parte central (201) que permite el paso de las barras de
perforación, estando fijada dicha guía a la parte inferior de uno de
los largueros del bastidor (1) a la altura de los travesaños
(12).
11. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizada porque la guillotina (21) es
una pieza de configuración rectangular que presenta en una de sus
lados longitudinales dos dientes (211, 212) separados por un
espacio (213), dimensionado esencialmente igual al diámetro de una
barra de perforación de manera tal que las barras de perforación
están bloqueados entre los dientes (211, 212), facilitando de este
modo su mantenimiento.
12. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizada porque la guillotina (21)
está dispuesta de forma esencialmente paralela a la guía de
perforación (20) de tal forma que pueda friccionar con esta.
13. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizada porque la guillotina (21) es
accionada por un gato cuyo primer extremo (221) está fijado a lo
largo de la guillotina (21) que no presenta dientes, y el segundo
(222) sobre un travesaño del bastidor (1).
14. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizada porque la guillotina (21) se
desliza a lo largo de correderas (23) fijadas a lo largo de
montantes del bastidor (1) que presentan una sección en forma de
H.
15. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los travesaños (12)
situados en la parte inferior del bastidor (1) delimitan un marco
en el que se aloja un bastidor inferior (3) formado por dos
travesaños (31, 31') dispuestos de forma esencialmente paralela
entre sí y unidos mediante la guía de perforación (20) en uno de
sus extremos y en el otro por una placa metálica (32) dotada de un
mecanizado (321) destinado a aligerar el peso de la placa.
16. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el motor de rotación
está fijado a un soporte (4) formado por una placa metálica (40)
equipada a lo largo de cada una de sus lados longitudinales con una
pestaña (41, 42) equipada con dos rodamientos a bolas (43) situados
a ambos lados del eje de simetría de las pestañas (41, 42).
17. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizada porque cada pestaña (41, 42)
está equipada con una pieza rectangular (411, 412) fijada en la
prolongación de uno de los lados transversales de la pestaña cuyo
fin consiste en impedir que el soporte del motor de rotación
descarrile cuando se desliza a lo largo de los travesaños (31, 31')
del bastidor inferior (3).
18. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizada porque el deslizamiento del
soporte del motor de rotación está asegurado mediante tres gatos
(50, 51, 52) dispuestos esencialmente paralelos entre sí, en un
mismo plano horizontal y orientados en direcciones opuestas.
19. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 18, caracterizada porque los gatos (50, 51,
52) están unidos rígidamente entre sí mediante tres piezas
metálicas (53, 55) de sección circular y en forma de U así como
por, al menos, cuatro travesaños (54, 54') sobre los cuales descansa
la placa metálica (4).
20. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque una vez en posición de
trabajo, el bastidor (1) de la perforadora se estabiliza mediante
dos gatos (7) dispuestos a lo largo de los travesaños (12) y
fijados a estos mediante una placa metálica (70) y unos anillos
(71).
21. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 20, caracterizada porque el extremo libre de
los gatos (7) está formado por una esfera (721) engastada en una
pieza cilíndrica (73) equipada con un conducto (732) que permite la
lubricación de dicha esfera (721).
22. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque su sistema hidráulico
está dotado de tres puntos de entrada (P, T, D) de aceite procedente
del sistema hidráulico de la mini-excavadora,
permitiendo el tercer punto de entrada (D) aumentar la potencia de
funcionamiento de los componentes de la perforadora.
23. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 22, caracterizada porque su sistema hidráulico
está equipado con una válvula de cuatro vías (V) que permite
alimentar el motor de rotación o el resto de los elementos que
participan en el funcionamiento de la perforadora.
24. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque su sistema eléctrico
está conectado al panel de control de la
mini-excavadora, incluyendo dicho sistema un
interruptor de parada de emergencia (U) y una fuente de
alimentación para un foco de trabajo (Ph) conectada al encendedor
del bastidor (1).
25. Perforadora hidráulica de acuerdo con la
reivindicación 24, caracterizada porque la fuente de
alimentación del sistema electrónico de a bordo está montada en
derivación sobre la fuente de alimentación del foco de trabajo
(Ph).
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