ES2301777T3 - Proteccion contra sobrecargas para maquina-herramienta rotatoria. - Google Patents
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Abstract
Protección contra sobrecargas de una máquina-herramienta portátil con un acoplamiento magnético (5) dispuesto en el ramal de accionamiento entre un motor eléctrico (1) y un asiento de herramienta (3) al menos parcialmente giratorio, y que está unido a un sistema electrónico de control (6) que separa el ramal de accionamiento en el caso de una sobrecarga dependiente del momento de giro a través del acoplamiento magnético (5) hasta una reposición, caracterizada porque en el ramal de accionamiento se dispone de un acoplamiento de sobrecarga (7) automático dependiente del momento de giro, cuyo estado de acoplamiento que se produce en el caso de sobrecarga en el ramal de accionamiento puede detectarse mediante un sensor de acoplamiento (8), que está unido al sistema electrónico de control (6).
Description
Protección contra sobrecargas para
máquina-herramienta rotatoria.
La invención designa una protección contra
sobrecargas para una máquina-herramienta rotatoria,
en especial para una perforadora sacanúcleos portátil para hormigón
conforme al preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento de
control para ello. Una protección contra sobrecargas de este tipo se
ha hecho patente en el documento US 3 240 304 A.
Al perforar con barrena sacanúcleos en hormigón,
con coronas de barrena sacanúcleos recubiertas de material duro con
diámetros superiores a 100 mm, se producen a causa de los elevados
momentos de giro y fuerzas de apriete habituales al perforar con
barrena sacanúcleos unos esfuerzos muy elevados para la
máquina-herramienta, cuyo dimensionado relacionado
con la potencia está limitado por el requisito de portabilidad. Para
evitar daños a la máquina-herramienta, en especial
al motor eléctrico y al engranaje, es necesaria una protección
contra sobrecargas.
Según el documento DE4119941 se vigila, en el
caso de una máquina-herramienta portátil para
accionar una corona de barrena sacanúcleos, para proteger el motor
eléctrico la corriente y la temperatura mediante un sistema
electrónico de control y mediante el mismo se separa, en caso
necesario, el motor electrónico de la alimentación de corriente a
través de un desconectador para corte en carga.
Según el documento DE3128410 el momento de giro
que se produce en una máquina-herramienta es
detectado por un sistema electrónico de control y, en caso
necesario, se separa el ramal de accionamiento del motor eléctrico a
través de un acoplamiento magnético.
La tarea de la invención consiste en la
materialización de una protección contra sobrecargas, que ahorre
espacio y esté dimensionada para fuerzas de apriete y momentos de
giro elevados, para una máquina-herramienta
rotatoria portátil y de un procedimiento de control para la
misma.
La tarea de la invención es resuelta
fundamentalmente mediante las particularidades de las
reivindicaciones independientes 1 y 8. Se deducen perfeccionamientos
ventajosos de las reivindicaciones subordinadas.
Una protección contra sobrecargas de una
máquina-herramienta portátil con un acoplamiento
magnético dispuesto en el ramal de accionamiento entre un motor
eléctrico y un asiento de herramienta al menos parcialmente
giratorio, y que está unido a un sistema electrónico de control que
separa el ramal de accionamiento en el caso de una sobrecarga
dependiente del momento de giro a través del acoplamiento magnético
hasta una reposición, presenta fundamentalmente en el ramal de
accionamiento un acoplamiento de sobrecarga automático dependiente
del momento de giro, cuyo estado de acoplamiento que se produce en
el caso de sobrecarga en el ramal de accionamiento puede detectarse
mediante un sensor de acoplamiento, que está unido al sistema
electrónico de control.
Mediante el acoplamiento magnético con
acontecimientos imprevistos controlados a través del sensor de
acoplamiento del acoplamiento de sobrecarga dependiente del momento
de giro no se produce después de una sobrecarga, ni siquiera en el
caso de un esfuerzo menor, ninguna nueva unión del ramal de
accionamiento sometido a carga, con lo que para el dimensionado del
acoplamiento de sobrecarga no es necesario tener en cuenta un
desgaste de este tipo o el calor de fricción y, de este modo, puede
materializarse una protección contra sobrecargas menor y que ahorra
espacio.
El acoplamiento de sobrecarga está configurado
ventajosamente como acoplamiento de trinquete pretensado, en unión
por adherencia, más ventajosamente con piezas de acoplamiento
desplazables axialmente en caso de sobrecarga alrededor de un
recorrido de acoplamiento, con lo que es posible una forma
constructiva compacta.
El sensor de acoplamiento está configurado
ventajosamente como sensor de recorrido, más ventajosamente sin
contacto, que está disponible de forma estándar.
La bobina magnética del acoplamiento magnético
está configurada para generar la pretensión del acoplamiento de
trinquete, por medio de que al menos una componente de la fuerza de
acoplamiento magnético generada por la misma actúa a lo largo del
recorrido de acoplamiento del acoplamiento de trinquete, con lo que
no es necesario ningún medio elástico separado para el acoplamiento
de trinquete, así como puede controlarse la pretensión mediante el
sistema electrónico de control.
El acoplamiento de trinquete presenta
ventajosamente superficies de adherencia que discurren oblicuamente
a la superficie axial, con lo que con una pretensión dada puede
aumentarse el momento de giro límite con relación a una superficie
axial plana, por mediación de la adherencia.
El ángulo de inclinación periférico de las
superficies de adherencia con relación a la superficie axial es
ventajosamente de entre 20º y 50º, más ventajosamente de unos 35º,
con lo que el momento de giro límite puede aumentarse hasta unas
cuatro veces con respecto a una superficie axial plana.
La pieza de acoplamiento magnético de
accionamiento configura ventajosamente con la pieza de acoplamiento
magnético de salida también las piezas de acoplamiento del
acoplamiento de trinquete, con lo que el acoplamiento de trinquete
está configurado mediante el acoplamiento magnético.
En el caso del procedimiento de control asociado
del sistema electrónico de control se detecta discretamente el
estado de acoplamiento de forma continua o repetitiva, en el caso de
un ramal de trabajo cerrado inicialmente, a través del sensor de
acoplamiento y, en el caso de un estado de acoplamiento que se
modifique a causa de sobrecarga, el sistema electrónico de control
abre el ramal de trabajo a través del acoplamiento magnético hasta
que se repone el sistema electrónico de control.
Después de que el sistema electrónico de control
abra el ramal de trabajo mediante el acoplamiento magnético se frena
activamente de forma ventajosa el motor eléctrico, por ejemplo
mediante cambio de polarización, con lo que éste funciona más
rápidamente.
El sistema electrónico de control se repone
ventajosamente en el caso de una separación, o bien con limitación
en el tiempo después de una separación del motor eléctrico respecto
a la alimentación de corriente, con lo que a continuación en el caso
de un nuevo arranque del motor eléctrico se cierra inicialmente el
ramal de trabajo mediante el acoplamiento magnético.
De forma inicialmente limitada en el tiempo se
vigila el estado de acoplamiento después del nuevo arranque del
motor eléctrico, más ventajosamente con un número de revoluciones
reducido, a través del sensor de acoplamiento con respecto al
acoplamiento completo y, en el caso de fallo, el sistema electrónico
de control abre el ramal de trabajo a través del acoplamiento
magnético hasta que se repone el sistema electrónico de control.
Alternativamente de forma ventajosa se produce
un nuevo arranque en contrasentido del motor eléctrico, inicialmente
de forma limitada en el tiempo y más ventajosamente con un número de
revoluciones reducido, con lo que las dos piezas de acoplamiento del
acoplamiento de sobrecarga se acoplan con seguridad por
completo.
La invención se explica con más detalle con
relación a un ejemplo de ejecución ventajoso con la representación
del principio de la protección contra sobrecargas de una
máquina-herramienta portátil.
Según la representación una protección contra
sobrecargas presenta una máquina-herramienta
portátil con un acoplamiento magnético 5, que gira en el ramal de
accionamiento entre un motor eléctrico 1 y un asiento de
herramienta 3 que gira al menos parcialmente a través de un
engranaje con una corona de barrena sacanúcleos 4, el cual está
unido a un sistema electrónico de control 6 que, en el caso de una
sobrecarga dependiente del momento de giro, separa el ramal de
accionamiento a través de un acoplamiento magnético 5 hasta una
reposición. Aparte de esto se dispone en el ramal de accionamiento
de un acoplamiento de sobrecarga 7 automático dependiente del
momento de giro, cuyo estado de acoplamiento que separa el ramal de
accionamiento en caso de sobrecarga puedes ser detectado por un
sensor de acoplamiento 8 sin contacto. El acoplamiento de sobrecarga
7 está configurado como acoplamiento de trinquete pretensado y en
unión por adherencia que presenta piezas de acoplamiento 7a, 7b
que, en caso de sobrecarga, pueden desplazarse axialmente mediante
un momento de giro M alrededor de un recorrido de acoplamiento X.
La bobina magnética 9 del acoplamiento magnético 5 genera una fuerza
de acoplamiento magnético F a lo largo del recorrido de
acoplamiento X del acoplamiento de trinquete, que forma la
pretensión. El acoplamiento de trinquete presenta superficies de
adherencia 10 que discurren oblicuamente respecto a la superficie
axial con un ángulo de inclinación \alpha de 35º. Las piezas de
acoplamiento 7a, 7b desplazables del acoplamiento de trinquete
forman las piezas de acoplamiento magnético del acoplamiento
magnético 5, que pueden controlarse mediante la bobina
magnética 9.
magnética 9.
Claims (10)
1. Protección contra sobrecargas de una
máquina-herramienta portátil con un acoplamiento
magnético (5) dispuesto en el ramal de accionamiento entre un motor
eléctrico (1) y un asiento de herramienta (3) al menos parcialmente
giratorio, y que está unido a un sistema electrónico de control (6)
que separa el ramal de accionamiento en el caso de una sobrecarga
dependiente del momento de giro a través del acoplamiento magnético
(5) hasta una reposición, caracterizada porque en el ramal de
accionamiento se dispone de un acoplamiento de sobrecarga (7)
automático dependiente del momento de giro, cuyo estado de
acoplamiento que se produce en el caso de sobrecarga en el ramal de
accionamiento puede detectarse mediante un sensor de acoplamiento
(8), que está unido al sistema electrónico de control (6).
2. Protección contra sobrecargas según la
reivindicación 1, caracterizada porque el acoplamiento de
sobrecarga (7) está configurado como acoplamiento de trinquete
pretensado, en unión por adherencia.
3. Protección contra sobrecargas según la
reivindicación 2, caracterizada porque el acoplamiento de de
trinquete en unión por adherencia está configurado con piezas de
acoplamiento (7a, 7b) desplazables axialmente, en caso de
sobrecarga, alrededor de un recorrido de acoplamiento (X).
4. Protección contra sobrecargas según la
reivindicación 3, caracterizada porque el sensor de
acoplamiento (8) está configurado como sensor de recorrido,
opcionalmente sin contacto.
5. Protección contra sobrecargas según una de
las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque una bobina
magnética (9) del acoplamiento magnético (5) está configurada para
generar la pretensión del acoplamiento de trinquete, por medio de
que al menos una componente de la fuerza de acoplamiento magnético
(F) generada por la misma actúa a lo largo del recorrido de
acoplamiento (X) del acoplamiento de trinquete.
6. Protección contra sobrecargas según una de
las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque el
acoplamiento de trinquete presenta superficies de adherencia (10)
que discurren oblicuamente respecto a la superficie axial, cuyo
ángulo de inclinación periférico (\alpha) con respecto a la
superficie axial es opcionalmente de entre 20º y 50º, más
opcionalmente de 35º.
7. Protección contra sobrecargas según una de
las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque las piezas
de acoplamiento (7a, 7b) desplazables del acoplamiento de trinquete
configuran las piezas de acoplamiento magnético del acoplamiento
magnético (5), que pueden controlarse mediante la bobina magnética
(9).
8. Procedimiento de control de una protección
contra sobrecargas según una de las reivindicaciones anteriores, en
donde partiendo de un ramal de trabajo inicialmente cerrado en un
primer paso el sistema electrónico de control (6) detecta una
sobrecarga dependiente del momento de giro y, en un segundo paso, el
sistema electrónico de control (6) abre el ramal de trabajo a través
del acoplamiento magnético (5) hasta que, en un tercer paso, se
repone el sistema electrónico de control (6), caracterizado
porque en el primer paso el sistema electrónico de control (6)
detecta discretamente el estado de acoplamiento del acoplamiento de
sobrecarga (7) que se modifica a causa de sobrecarga, de forma
continua o repetitiva, a través del sensor de acoplamiento (8).
9. Procedimiento de control según la
reivindicación 8, caracterizado porque después de que el
sistema electrónico de control (6) abra el ramal de trabajo mediante
el acoplamiento magnético (5) se frena activamente el motor
eléctrico (1).
10. Procedimiento de control según la
reivindicación 8, caracterizado porque el sistema electrónico
de control (6) se repone en el caso de una separación, o bien con
limitación en el tiempo después de una separación del motor
eléctrico (1) respecto a la alimentación de corriente, y porque de
forma opcional, inicialmente de forma limitada en el tiempo, después
del nuevo arranque del motor eléctrico (1) se vigila el estado de
acoplamiento con respecto al acoplamiento completo a través del
sensor de acoplamiento (8) o bien, alternativamente, se produce un
nuevo arranque en contrasentido del motor eléctrico (1).
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