ES2306173T3 - Martillo de percusion y/o perforacion con embrague de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Martillo de percusión y/o perforación que comprende - un accionamiento (1); - un árbol de perforación accionado por el accionamiento con un par de giro; y - un embrague de seguridad dispuesto en el flujo del par de giro entre el accionamiento y el árbol de perforación, en el que el embrague de seguridad presenta: en el que - una rueda dentada de accionamiento (21) accionable por el accionamiento (1) con el par de giro; - un anillo de cierre (27) dispuesto axialmente con respecto a la rueda dentada de accionamiento (21) y a través del cual se puede conducir el par de giro; y - un mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27); - en un estado de funcionamiento normal el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) garantiza un flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27), y en el que - en un estado de sobrecarga, en el que se introduce en el embrague de seguridad un par de giro que sobrepasa un par de giro límite predeterminado, el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) interrumpe el flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27) caracterizado porque - el mecanismo de enclavamiento presenta un anillo de enclavamiento (28) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27), cuyo anillo de enclavamiento es desplazable axialmente en contra de la acción de un mecanismo de muelle (29) y, según su posición axial, garantiza o interrumpe el flujo de par de giro; - el anillo de enclavamiento (28) está inmovilizado para rotación con relación al anillo de cierre (27) y es desplazable axialmente con relación a dicho anillo de cierre (27) en contra de la acción del mecanismo de muelle (29); - la rueda dentada de accionamiento (21) presenta un dentado de enclavamiento (26) en un lado frontal (24) vuelto hacia el anillo de enclavamiento (28); - el anillo de enclavamiento (28) presenta en un lado frontal vuelto hacia la rueda dentada de accionamiento (21) un dentado de enclavamiento (34) conjugado del dentado de enclavamiento (26) de la rueda dentada de accionamiento (21); - en el estado de funcionamiento normal el anillo de enclavamiento (28) es presionado axialmente contra la rueda dentada de accionamiento (21) por el mecanismo de muelle (29) de tal manera que los dentados de enclavamiento (26, 34) engranen uno con otro; y - en el estado de sobrecarga el anillo de enclavamiento (28) es desplazado axialmente en dirección al anillo de cierre (27) y los dentados de enclavamiento (26, 34) lleguen a quedar desengranados uno de otro.
Description
Martillo de percusión y/o perforación con
embrague de seguridad.
La invención concierne a un martillo de
percusión y/o perforación según el preámbulo de las reivindicaciones
1 ó 5, que está equipado con un embrague de seguridad. Un martillo
de percusión y/o perforación de esta clase es conocido por el
documento DE-A-42 15 288.
Particularmente al perforar existe en martillos
de percusión y/o perforación (a continuación designados como
martillos para fines de simplificación) el riesgo de que la broca o
el cincel de perforación se agarrote de golpe en la roca a
procesar, lo que puede conducir a un incremento considerable de los
pares de giro operativos en el martillo y a un daño de la línea de
accionamiento. Además, los pares de giro tienen que ser soportados
con la mano por el usuario, de modo que, en el caso de aparatos
relativamente pesados, un bloqueo repentino de la herramienta de
perforación puede conducir a que el martillo se escape de la mano
del usuario. A este fin, se ha incorporado en martillos conocidos,
dentro del flujo del par de giro, un embrague de seguridad que, al
sobrepasarse un par de giro límite prefijado, interrumpe el flujo
del par de giro que actúa en el aparato. De este modo, un par de
giro eventualmente sobreelevado no puede ya repercutir de manera
nociva sobre el accionamiento o el usuario.
El embrague de seguridad puede disponerse en las
más diferentes ejecuciones técnicas en el flujo de fuerza o de par
de giro en lugares diferentes dentro del aparato, especialmente en
el flujo de par de giro entre un accionamiento del martillo (por
ejemplo, un motor eléctrico o un motor de combustión) y un
portaherramientas que lleva una herramienta. Se han manifestado
aquí como especialmente adecuados unos lugares de montaje dispuestos
entre un cigüeñal perteneciente al accionamiento y un árbol de
perforación que recibe al portaherramientas o está antepuesto a
éste.
Los embragues de seguridad pueden configurarse
de múltiples formas. En la práctica, han demostrado ser
especialmente ventajosos los llamados embragues de seguridad de
muescas o de garras que están dispuestos en la zona del árbol de
perforación o de un tubo perteneciente a un mecanismo de percusión
del martillo. En este caso, usualmente una rueda dentada de
accionamiento montada sobre el árbol de perforación o el tubo del
mecanismo de percusión y provista de muescas o garras frontales es
presionada por un muelle de embragado contra un collarín provisto
también de muescas y unido en una sola pieza con el tubo del
mecanismo de percusión o con el árbol de perforación. Estos
embragues de seguridad pueden fabricarse a bajo coste y son robustos
y de larga duración, ya que, en caso de reacción, las velocidades
de giro son bajas y en el lugar de montaje están presentes diámetros
grandes y espacio suficiente para realizar un generoso
dimensionamiento.
La figura 8 muestra una sección a través de un
martillo de perforación típico conocido, por ejemplo, por el
documento DE 101 45 464 A1. El par de giro de un motor eléctrico 1
que sirve de accionamiento se transmite, a través de varias ruedas
dentadas y un cigüeñal 2, a un árbol principal 3 y finalmente, a
través de otras ruedas dentadas, a un árbol de perforación 4 que
lleva un alojamiento de herramienta 5 en el que puede enchufarse a
su vez una herramienta de perforación y/o cincelado no
representada.
En el árbol principal 3 está integrado un
embrague de seguridad 6 que presenta un disco dentado 8 soportado
por un muelle 7. Cuando se sobrepasa un par de giro límite
prefijado, se originan en los dientes del disco dentado 8 unas
fuerzas axiales tan grandes que el disco dentado 8 es empujado hacia
atrás en contra de la acción del muelle 7. La consecuencia de esto
es una interrupción del flujo de par de giro, de modo que se evita
una puesta en peligro del usuario del martillo, por ejemplo en caso
de un bloqueo de la herramienta de perforación durante un proceso
de perforación.
Se conoce por el documento DE 42 15 288 A1 un
martillo de perforación con un embrague de seguridad en el que la
rueda dentada de accionamiento dispuesta en el embrague de seguridad
tiene que ser desplazada axialmente en contra de la acción de un
muelle para sacarla de la situación de engrane con la rueda
antagonista emparejada con ella e interrumpir así el flujo del par
de giro. En tanto el martillo sea nuevo, esto no es problemático.
Por el contrario, en aparatos viejos existe el riesgo de que,
después de un uso prolongado, la rueda dentada de accionamiento se
haya suavizado de tal manera con la rueda dentada antagonista,
debido al desgaste, que ya no pueda desplazarse axialmente. Sin
embargo, ya no se garantiza entonces una reacción deseada del
embrague de seguridad al sobrepasarse el par de giro límite.
Además, los martillos de perforación se pueden
conmutar frecuentemente entre varias clases de funcionamiento:
Aparte de un funcionamiento puro de perforación (estando
desconectado el mecanismo de percusión) y de un funcionamiento como
martillo de perforación (perforación y cincelado), es posible
también un funcionamiento puro de cincelado, en el que la
herramienta no es accionada en forma giratoria. Sin embargo, en
martillos conocidos el cincel puede girar entonces de manera libre
e incontrolada, lo que puede ser desventajoso para el guiado de todo
el aparato.
La invención se basa en el problema de indicar
un martillo de percusión y/o perforación con un embrague de
seguridad que esté mejorado respecto de su resistencia al desgaste,
fiabilidad y funcionalidad.
El problema se resuelve según la invención por
medio de un martillo de percusión y/o perforación según la
reivindicación 1 o según la reivindicación 5. En las
reivindicaciones subordinadas están definidas ejecuciones
ventajosas de la invención.
El martillo de percusión y/o perforación según
la invención está equipado con un embrague de seguridad que
presenta una rueda dentada de accionamiento accionable por el
accionamiento con el par de giro, un anillo de cierre dispuesto
axialmente con respecto a la rueda dentada de accionamiento y a
través del cual se puede conducir el par de giro, y un mecanismo de
enclavamiento dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento y
el anillo de cierre. El mecanismo de enclavamiento garantiza en un
estado de funcionamiento normal un flujo del par de giro entre la
rueda dentada de accionamiento y el anillo de cierre. En un estado
de sobrecarga, en el que se introduce en el embrague de seguridad
un par de giro que sobrepasa un par de giro límite predeterminado,
el mecanismo de enclavamiento interrumpe el flujo del par de giro
entre la rueda dentada de accionamiento y el anillo de cierre.
Debido a la disposición axial de la rueda
dentada de accionamiento y el anillo de cierre con el mecanismo de
enclavamiento dispuesto axialmente entre ambos es posible configurar
el embrague de seguridad de tal manera que al menos la posición
axial de la rueda dentada de accionamiento no tenga que ser alterada
ni siquiera en el estado de sobrecarga. Por el contrario, el
mecanismo de enclavamiento asume la función de una interrupción del
circuito del par de giro por desplazamiento axial.
La rueda dentada de accionamiento puede
mantenerse siempre en su posición axial de destino y, por tanto,
puede engranar también en caso de sobrecarga con una rueda
antagonista asociada a ella. Se evitan así los problemas -que se
presentan en el estado de la técnica- de un suavizado mutuo de la
rueda dentada de accionamiento y la rueda antagonista y la
restringida fiabilidad del embrague de seguridad que resulta de
esto.
En una primera forma de realización de la
invención el mecanismo de enclavamiento presenta un anillo de
enclavamiento dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento y
el anillo de cierre. El anillo de enclavamiento está inmovilizado
para girar con relación al anillo de cierre y puede ser desplazado
axialmente en contra de la acción de un mecanismo de muelle. La
rueda dentada de accionamiento y el anillo de enclavamiento
presentan sendos dentados de enclavamiento que engranan mutuamente
y a través de los cuales se conduce el par de giro que se ha de
transmitir desde el embrague de seguridad. En el estado de
funcionamiento normal el anillo de enclavamiento es presionado
axialmente contra la rueda dentada de accionamiento por el mecanismo
de muelle, de modo que los dentados de enclavamiento engranan uno
con otro. En el estado de sobrecarga el anillo de enclavamiento es
desplazado axialmente en dirección al anillo de cierre en contra de
la acción del mecanismo de muelle, de modo que quedan desengranados
los dentados de enclavamiento del anillo de enclavamiento y la rueda
dentada de accionamiento.
Una segunda forma de realización de la invención
representa una inversión cinemática de la forma de realización
anteriormente descrita. Por consiguiente, el anillo de enclavamiento
dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento y el anillo de
cierre está inmovilizado para rotación con relación a la rueda
dentada de accionamiento y puede ser desplazado axialmente con
relación a la rueda dentada de accionamiento en contra de la acción
de un mecanismo de muelle. En contraste con la forma de realización
anteriormente descrita, los dentados de enclavamiento no están
formados entre la rueda dentada de accionamiento y el anillo de
enclavamiento, sino entre el anillo de cierre y el anillo de
enclavamiento. Por consiguiente, el anillo de cierre presenta un
dentado de enclavamiento en un lado frontal vuelto hacia el anillo
de enclavamiento, mientras que el anillo de enclavamiento presenta
en un lado frontal vuelto hacia el anillo de cierre un dentado de
enclavamiento conjugado del dentado de enclavamiento del anillo de
cierre. El anillo de enclavamiento ya no se apoya contra el anillo
de cierre a través del mecanismo de muelle, sino que se apoya
contra la rueda dentada de accionamiento. En el estado de
funcionamiento normal el anillo de enclavamiento es presionado
contra el anillo de cierre de tal manera que los dentados de
enclavamiento engranen uno con otro. Por el contrario, en el estado
de sobrecarga el anillo de enclavamiento es desplazado axialmente
en dirección a la rueda dentada de accionamiento, de modo que los
dentados de enclavamiento quedan desengranados.
Se puede asegurar de manera especialmente
ventajosa que no se tenga que alterar la posición axial de la rueda
dentada de accionamiento cuando al menos una parte del mecanismo de
enclavamiento sea axialmente móvil con relación al anillo de cierre
y/o a la rueda dentada de accionamiento. Se puede conseguir así, por
ejemplo, que, en general, solamente el mecanismo de enclavamiento o
una parte del mismo realice todavía un movimiento axial -por
ejemplo, en el estado de sobrecarga-, mientras que los demás
componentes del embrague de seguridad permanecen en su posición
axial.
Preferiblemente, la posición axial de la rueda
dentada de accionamiento y/o del anillo de cierre está inmovilizada
al menos en una dirección axial. Un movimiento de la rueda dentada
de accionamiento o del anillo de cierre en la dirección axial
contraria puede ser admisible en ciertas circunstancias y, sin
embargo, deberá ser posible entonces únicamente en contra de la
acción de un muelle. Son así posibles diferentes ejecuciones del
embrague de seguridad.
Es especialmente ventajoso que la rueda dentada
de accionamiento y el anillo de cierre estén dispuestos sobre un
casquillo de base. Mediante esta constitución del embrague de
seguridad se hace posible una forma de construcción compacta en la
que el embrague de seguridad puede premontarse ya antes de su
incorporación en el martillo.
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención la rueda dentada de accionamiento está
montada en forma giratoria sobre el casquillo de base, mientras que
el anillo de cierre está fijado sobre el casquillo de base o está
construido formando una sola pieza con este casquillo de base.
En otra forma de realización de la invención
puede invertirse este principio de construcción, de modo que el
anillo de cierre esté montado en forma giratoria sobre el casquillo
de base, mientras que la rueda dentada de accionamiento está
montada en forma fija sobre el casquillo de base. Por último, es
posible también una variante en la que tanto la rueda dentada de
accionamiento como el anillo de cierre están montados en forma
giratoria sobre el casquillo de base.
En una ejecución especialmente ventajosa de la
invención los dentados de enclavamiento presentan respectivos
flancos laterales oblicuos, visto en dirección periférica, a través
de los cuales se transmite el par de giro que se debe transmitir
desde el embrague de seguridad. A través de los flancos laterales
oblicuos se genera continuamente sobre el anillo de enclavamiento
una fuerza axial dirigida en contra de la acción del mecanismo de
muelle. Cuando, en el estado de sobrecarga, el par de giro eficaz
sobrepasa el valor de par de giro límite predeterminado, la fuerza
axial resulta ser tan grande que desplaza axialmente el anillo de
enclavamiento en dirección al anillo de cierre en contra de la
acción del mecanismo de muelle, de modo que los dentados de
enclavamiento quedan desengranados.
Una ejecución especialmente ventajosa de la
invención consiste en que el anillo de cierre y el anillo de
enclavamiento presentan respectivas garras de arrastre que engranan
continuamente una con otra. El anillo de cierre y el anillo de
enclavamiento están inmovilizados así uno con otro para rotación en
dirección periférica. Por el contrario, en dirección axial el
anillo de enclavamiento es desplazable con relación al anillo de
cierre. Las garras de enclavamiento pueden hacerse de construcción
robusta, de modo que éstas transmitan fiablemente también el par de
giro cuando el anillo de enclavamiento esté en su posición más
alejada del anillo de cierre.
Preferiblemente, la rueda dentada de
accionamiento está soportada o sostenida axialmente por el casquillo
de base al menos en un lado alejado de las garras de enclavamiento.
De esta manera, se puede evitar un complicado montaje separado de
la rueda dentada de accionamiento. Por el contrario, no es necesario
un montaje axial en el lado de las garras de enclavamiento, ya que
la rueda dentada de accionamiento es soportada continuamente en
este lado por el anillo de enclavamiento y el mecanismo de muelle
que actúa detrás del mismo.
En otra ejecución ventajosa de la invención el
casquillo de base es parte integrante del árbol de perforación o
bien es parte de un tubo de un mecanismo de percusión. Esto
significa que el casquillo de base no tiene que ser forzosamente un
componente adicional separado. Por el contrario, es posible montar
la rueda dentada de accionamiento, el anillo de cierre y el
mecanismo de enclavamiento sobre un componente ya existente en el
martillo, en concreto especialmente el árbol de perforación, el tubo
del mecanismo de percusión u otro árbol dispuesto en el flujo del
par de giro. Sin embargo, un casquillo de base separado tiene la
ventaja de un premontaje especialmente sencillo fuera del
martillo.
Es especialmente ventajoso que el embrague de
seguridad pueda ser premontado completamente y luego enchufado en
forma móvil giratoria con su casquillo de base sobre un casquillo de
soporte. El casquillo de soporte puede ser parte de un árbol de
perforación y/o parte de un mecanismo de percusión o de un tubo del
mecanismo de percusión. En principio, el embrague de seguridad
según la invención puede utilizarse en cualquier clase de martillo
de percusión y/o perforación, de modo que el casquillo de soporte
puede ser aprovechado en un sitio adecuado.
En una ejecución especialmente ventajosa de la
invención se ha previsto sobre el casquillo de soporte un anillo de
cambio axialmente desplazable con el cual se puede establecer o
interrumpir el flujo del par de giro desde el embrague de seguridad
hasta el casquillo de soporte. El anillo de cambio sirve para
preajustar estados de funcionamiento diferentes del martillo, tal
como se explica con detalle más adelante.
El anillo de cambio está de preferencia unido
solidariamente en rotación con el casquillo de soporte y presenta
en un lado frontal unas garras de cambio a las que están asociadas
unas garras de cambio opuestas previstas en un lado posterior del
anillo de cierre. Por tanto, las garras de cambio del anillo de
cambio pueden hacerse engranar con las garras de cambio del anillo
de cierre, de modo que el flujo del par de giro puede ser
transmitido desde el anillo de cierre al anillo de cambio a través
de las garras de cambio y desde este anillo de cambio al casquillo
de cierre.
En una forma de realización especialmente
preferida de la invención el anillo de cambio es desplazable al
menos entre una posición de perforación, en la que las garras de
cambio del anillo de cambio están engranadas con las garras de
cambio del anillo de cierre, y una posición de giro libre en la que
las garras de cambio no están engranadas. Por supuesto, en la
posición de perforación se pueden producir también golpes sobre la
herramienta a través del mecanismo de percusión previsto en el
martillo, de modo que el término de "posición de perforación"
comprende también una "posición de
perforación-cincelado". Por el contrario, en la
posición de giro libre no se transmite ningún par de giro de
perforación a la herramienta. En cambio, la herramienta puede girar
sin impedimentos con relación al martillo cuando, por ejemplo, el
usuario bascule de manera correspondiente el martillo. Por
consiguiente, la posición de giro libre se emplea usualmente antes
del cincelado para poner un filo del cincel en una posición de giro
angular adecuada con relación a la carcasa del martillo.
En una ejecución especialmente ventajosa de la
invención el anillo de cambio es desplazable también hasta una
posición de inmovilización (posición de cincelado) en la que unas
garras libres que están dispuestas sobre el anillo de cambio en un
lado trasero opuesto al lado frontal son hechas engranar con garras
de inmovilización opuestas previstas en un anillo de inmovilización
solidario de la carcasa. Por tanto, en la posición de inmovilización
se inmovilizan el anillo de cambio y, como consecuencia, también el
casquillo de soporte con relación a la carcasa del martillo. Queda
excluido entonces un giro del casquillo de soporte o del árbol de
perforación y, por tanto, de la herramienta con relación al
martillo. La posición de inmovilización es empleada por el usuario
para trabajos puros de cincelado (sin perforación).
Estas y otras ventajas y características de la
invención se explican seguidamente con más detalle haciendo
referencia a un ejemplo con ayuda de los dibujos que se acompañan.
Muestran:
La figura 1, una sección a través de un embrague
de seguridad según la invención para un martillo de percusión y/o
perforación;
La figura 2, una representación despiezada en
perspectiva del embrague de seguridad de la figura 1;
La figura 3, una representación despiezada de la
figura 1 desde otra perspectiva;
La figura 4, una sección con el embrague de
seguridad montado sobre un tubo de un mecanismo de percusión;
La figura 5, una vista exterior correspondiente
a la figura 4;
La figura 6, una representación despiezada en
perspectiva correspondiente a las figuras 4 y 5;
La figura 7, una sección a través de otra forma
de realización del embrague de seguridad según la invención; y
La figura 8, una sección a través de un martillo
de percusión y/o perforación según el estado de la técnica.
Las figuras 1 a 3 muestran un embrague de
seguridad según la invención en representaciones en sección y en
forma despiezada.
Sobre un casquillo de base 20 está dispuesta una
rueda dentada de accionamiento 21 que se apoya con su superficie de
deslizamiento lisa 22 contra un collarín correspondiente 23 del
casquillo de base 20. La rueda dentada de accionamiento 21 es
libremente giratoria con relación al casquillo de base 20 y engrana
con una rueda antagonista, no representada, desde la cual se
introduce el par de giro de accionamiento de un accionamiento que
tampoco se ha representado. En un lado frontal 24 opuesto a la
superficie de deslizamiento 22 la rueda dentada de accionamiento 21
lleva varias garras de enclavamiento 25 de un dentado de
enclavamiento 26 (véase la figura 2) que están radialmente
decaladas una respecto de otra.
Sobre el extremo del casquillo de base 20
opuesto al collarín 23 está fijamente asentado un anillo de cierre
27, por ejemplo por medio de un asiento a presión. Por supuesto, el
anillo de cierre 27 puede estar fijado también de otra manera al
casquillo de base 20, por ejemplo atornillado o construido en una
sola pieza con éste.
Entre el anillo de cierre 27 y la rueda dentada
de accionamiento 21 está dispuesto un anillo de enclavamiento
axialmente desplazable 28 que es presionado axialmente contra la
rueda dentada de accionamiento 21 por medio de varios muelles 29
apoyados contra el anillo de cierre 27. El anillo de enclavamiento
28 lleva varias garras de arrastre 30 que se extienden axialmente y
que encajan en ranuras correspondientes 31 previstas entre garras
de arrastre asociadas 32 del anillo de cierre 27. Por consiguiente,
es posible que el anillo de enclavamiento 28 sea desplazado
axialmente por los muelles 29 o en contra de la acción de los
muelles 29, permaneciendo siempre engranadas las garras de arrastre
30 del anillo de enclavamiento 28 con las garras de arrastre 32 del
anillo de cierre 27, de modo que se puede transmitir un par de
giro.
El anillo de enclavamiento 28 lleva en su lado
frontal vuelto hacia la rueda dentada de accionamiento 21 varias
garras de enclavamiento 33 que forman un dentado de enclavamiento
34. El dentado de enclavamiento 26 de la rueda dentada de
accionamiento 21 y el dentado de enclavamiento 34 del anillo de
enclavamiento 28 están construidos de tal manera que las garras de
enclavamiento 25 y las garras de enclavamiento 33 puedan engranar
una con otra al menos en una determinada posición de giro relativo
de la rueda dentada de accionamiento 21 y del anillo de
enclavamiento 28. Las distintas garras de enclavamiento 25 ó 33
pueden presentar una anchura diferente o asimétrica en dirección
periférica (extensiones angulares) para que las garras de
enclavamiento 25, 33 puedan encastrarse una en otra con menos
frecuencia que la que en principio sería posible debido al número de
espacios intermedios entre las garras de enclavamiento 25, 33. Se
evita así un tableteo del embrague de seguridad y se reduce el
desgaste en caso de sobrecarga. Por otro lado, debido al elevado
número de garras de enclavamiento 25, 33 se obtienen varios sitios
de enclavamiento, de modo que se puede transmitir el par de giro en
forma fiable.
Las garras de enclavamiento 25, 33 presentan
respectivos flancos laterales achaflanados 35 a través de los
cuales se conduce el flujo de fuerza o de par de giro entre la rueda
dentada de accionamiento 21 y el anillo de enclavamiento 28. Debido
a su posición oblicua, los flancos laterales 35 generan también
respectivas fuerzas axiales que dan lugar a que la rueda dentada de
accionamiento 21 y el anillo de enclavamiento 28 sean presionados
en el sentido de separarse una de otro. Sin embargo, dado que la
rueda dentada de accionamiento 21 se apoya contra el collarín 23,
ésta no puede desplazarse axialmente, sino que permanece siempre en
la posición axial deseada, en la que engrana con la rueda
antagonista no representada. Por el contrario, como se ha expuesto
anteriormente, el anillo de enclavamiento 28 es desplazable
axialmente.
Cuando el par de giro introducido en la rueda
dentada de accionamiento 21 sobrepasa un valor límite predeterminado
(par de giro límite), las fuerzas axiales provocadas por los
flancos laterales oblicuos 35 resultan ser tan grandes que el
anillo de enclavamiento 28 es presionado hacia atrás en dirección al
anillo de cierre 27 en contra de la acción del muelle 29. Los
dentados de enclavamiento 26 y 34 quedan así desengranados, de modo
que se evita una transmisión adicional del par de giro. El embrague
de seguridad se encuentra entonces en el estado de sobrecarga y
realiza la función asignada al mismo consistente en una protección
de la línea de accionamiento o del usuario que sujeta el martillo
con sus manos.
Por consiguiente, en el estado de sobrecarga el
anillo de enclavamiento 28 es presionado contra el anillo de cierre
27 por los flancos laterales oblicuos 35 de tal manera que los
dentados de enclavamiento 26 y 34 quedan desengranados. No
obstante, los muelles 29 presionan una y otra vez el anillo de
enclavamiento 28 hacia atrás para hacerle engranar con el dentado
de enclavamiento 26 de la rueda dentada de accionamiento 21. Cuando
el par de giro a transmitir sigue estando todavía por encima del par
de giro límite, el anillo de enclavamiento 28 experimenta
nuevamente allí una elevada fuerza axial que le presiona de nuevo
hacia atrás contra el anillo de cierre 27. Por consiguiente, el
embrague de seguridad tableteará en el caso de sobrecarga hasta que
el usuario interrumpa el funcionamiento del martillo.
En la forma de realización mostrada en las
figuras 1 a 3 los muelles 29 están insertos en una parte
considerable de los mismos dentro de taladros 36 formados
sustancialmente en las garras de arrastre 32 del anillo de cierre
27. Sin embargo, como alternativa a esto, es posible también que se
inserten los muelles 29 en taladros correspondientes de las garras
de arrastre 30 del anillo de enclavamiento 28. Esto haría posible
incluso un agrandamiento de la anchura axial del anillo de
enclavamiento 28, lo que mejoraría sus propiedades de deslizamiento
axial sobre el casquillo de base 20.
El embrague de seguridad mostrado en las figuras
1 a 3 representa un grupo constructivo cerrado sobre sí mismo que
puede premontarse fuera del martillo. El grupo constructivo puede
incorporarse después en el martillo como un componente unitario de
una manera sencilla y cómoda.
Las figuras 4, 5 y 6 muestran el embrague de
seguridad en el estado montado, es decir, enchufado sobre un
casquillo de soporte 40. La figura 4 representa una sección. En la
figura 5 se ilustra un alzado lateral conjugado de la sección de la
figura 4, mientras que la figura 6 muestra la disposición en una
representación despiezada en perspectiva.
El casquillo de soporte 40 puede ser parte de un
árbol de perforación. En el ejemplo mostrado en las figuras 4 a 6
el casquillo de soporte 40 consiste en un tubo de un mecanismo de
percusión en cuyo interior está dispuesto un mecanismo de percusión
por muelle neumático en sí conocido, no representado en las figuras.
Los mecanismos de percusión por muelle neumático se basan en el
principio de que un pistón de accionamiento axialmente móvil en
vaivén, por ejemplo accionado a través de un cigüeñal, impulsa en
vaivén, por medio de un muelle neumático, un pistón de percusión
situado delante del pistón de accionamiento. El pistón de percusión
a su vez transmite cíclicamente su energía de percusión a una
herramienta. Dado que tales mecanismos de percusión por muelle
neumático son conocidos en múltiples ejecuciones, resulta superflua
una explicación más detallada.
Cuando el casquillo de soporte 40 está
configurado como un árbol de perforación, éste puede recibir un
mecanismo de percusión completo, especialmente también un tubo de
un mecanismo de percusión, o bien puede incluso formar él mismo
-como se muestra en las figuras 4 a 6- el tubo o la carcasa del
mecanismo de percusión.
En la forma de realización mostrada en las
figuras 4 a 6 es necesario que el tubo del mecanismo de percusión
asuma también la función de un árbol de perforación y, por
consiguiente, tenga que girar al mismo tiempo para transmitir el
par de giro.
A este fin, se ha dispuesto sobre el casquillo
de soporte 40 un anillo de cambio axialmente desplazable 41 que
está unido de manera solidaria en rotación con el casquillo de
soporte 40 a través de unas cuñas 42. El anillo de cambio 41 sirve
para establecer o interrumpir el flujo de par de giro desde el
embrague de seguridad hasta el casquillo de soporte 40. En un lado
frontal del anillo de cambio 41 están previstas unas garras de
cambio 43 a las que están asociadas unas garras de cambio opuestas
44 formadas en el lado trasero del anillo de cierre 27. Las garras
de cambio 44 pueden apreciarse también perfectamente en las figuras
1 a 3.
En la posición del anillo de cambio 41 mostrada
en las figuras 4 y 5 el anillo de cambio 41 ocupa una llamada
"posición de perforación" en la que las garras de cambio 43 del
anillo de cambio 41 están engranadas con las garras de cambio 44
del anillo de cierre 27, de modo que el par de giro introducido a
través de la rueda dentada de accionamiento 21 puede ser
transmitido al casquillo de soporte 40 a través del anillo de cierre
27, el anillo de cambio 41 y el dentado de cuñas 42. De una manera
no representada, pero en sí conocida, el par de giro es transmitido
del casquillo de soporte 40 a una herramienta que tampoco se ha
representado.
Por el contrario, cuando el anillo de cambio 41
se desplaza axialmente sobre el casquillo de soporte 40 de tal
manera que las garras de cambio 43, 44 queden desengranadas, se
alcanza una llamada "posición de giro libre" en la que no se
introduce ningún par de giro en el casquillo de soporte 40. En lugar
de ello, el casquillo de soporte 40 gira libremente junto con el
anillo de cambio 41.
Por último, está previsto todavía un anillo de
inmovilización 45 que está fijado a una carcasa del martillo que no
se ha representado. En el anillo de inmovilización 45 están formadas
en su lado frontal unas garras de inmovilización 46 a las que están
asociadas unas garras de inmovilización 48 dispuestas enfrente de
ellas en un lado trasero 47 del anillo de cambio 41. Por
consiguiente, el anillo de cambio 41 puede ser desplazado hasta una
posición de inmovilización no mostrada tampoco en las figuras, en la
que las garras de inmovilización 48 del anillo de cambio 41 están
engranadas con las garras de inmovilización 46 del anillo de
inmovilización 45. En esta posición de inmovilización no se
introduce ciertamente ningún par de giro en el casquillo de soporte
40 desde el accionamiento. Sin embargo, el casquillo de soporte 40
no puede girar libremente, ya que está inmovilizada su posición con
relación a la carcasa.
El desplazamiento axial del anillo de cambio 41
se efectúa con ayuda de una palanca de cambio 49 accesible desde
fuera por parte del usuario, la cual puede construirse también, por
ejemplo, en forma de in interruptor giratorio, tal como se muestra
especialmente en la figura 6. La posición de giro de la palanca de
cambio 49 se transmite a una horquilla de cambio 52 a través de una
excéntrica de cambio 50 y un muelle de cambio 51 en sí conocido,
cuya horquilla encaja en una ranura periférica 53 de la zona
exterior del anillo de cambio 41. Mediante el muelle de cambio 51
es posible que, especialmente cuando, por ejemplo, las garras de
cambio 43 del anillo de cambio 41 están sobre las garras de cambio
44 del anillo de cierre 27, se aplique una fuerza axial a las
garras de cambio 41, de modo que éstas puedan engranar finalmente al
producirse un giro relativo adicional del anillo de cambio 41 con
respecto al anillo de cierre 27. Para el usuario esto significa una
comodidad incrementada de manejo, ya que puede preseleccionar con la
palanca de cambio 46 la clase de funcionamiento deseada y el
aparato cambia automáticamente -debido al pretensado del muelle de
cambio 41- a la clase de funcionamiento deseada.
La figura 7 muestra otra forma de realización
del embrague de seguridad según la invención en una representación
en sección.
Dado que el embrague de seguridad corresponde en
su principio de construcción al embrague de seguridad de la figura
1, se han empleado los mismos símbolos de referencia a efectos de
simplificación. Sin embargo, a diferencia del embrague de seguridad
de la figura 1, la rueda dentada de accionamiento 21 está
sólidamente montada sobre el casquillo de base 20. Por el
contrario, el anillo de cierre 27 es radialmente giratorio sobre el
casquillo de base 20. Este anillo se apoya axialmente contra el
collarín 23, asegurando la acción de los muelles 29 la posición
axial del anillo de cierre 27 contra el collarín 23. Los muelles 29
se apoyan a su vez a través del anillo de enclavamiento 28 contra
la rueda dentada de accionamiento 21 fijada sobre el casquillo de
base 20.
La función adicional del embrague de seguridad,
especialmente del mecanismo de enclavamiento con el anillo de
enclavamiento 28 y los muelles 29, corresponde al principio
explicado más arriba con referencia a las figuras 1 a 3, de modo
que resulta superflua una repetición en este sitio.
En otra forma de realización no representada de
la invención tanto la rueda dentada de accionamiento 21 como el
anillo de cierre 27 pueden estar dispuestos en forma libremente
giratoria sobre el casquillo de base 20, estando previsto un
respectivo collarín 23, como se muestra en las figuras 1 y 7, para
cada uno de los elementos 21, 27. Los muelles 29 junto con el
anillo de enclavamiento 28 aseguran que tanto el anillo de cierre 27
como la rueda dentada de accionamiento 21 sean presionados siempre
contra el collarín 29 asociado a ellos, de modo que queda asegurada
la respectiva posición axial.
Aunque los embragues de seguridad mostrados en
las figuras presentan un respectivo casquillo de base 20, no es
necesario para la realización de la invención que se proporcione un
casquillo de base 20 de esta clase. Por el contrario, es posible
también montar la rueda dentada de accionamiento 21, el anillo de
cierre 27 y el mecanismo de enclavamiento dotado del anillo de
enclavamiento 28 y los muelles 29, sin un casquillo de base
adicional 20, en un lugar adecuado, por ejemplo sobre el árbol de
perforación.
Claims (22)
1. Martillo de percusión y/o perforación que
comprende
- -
- un accionamiento (1);
- -
- un árbol de perforación accionado por el accionamiento con un par de giro; y
- -
- un embrague de seguridad dispuesto en el flujo del par de giro entre el accionamiento y el árbol de perforación,
en el que el embrague de seguridad presenta:
- -
- una rueda dentada de accionamiento (21) accionable por el accionamiento (1) con el par de giro;
- -
- un anillo de cierre (27) dispuesto axialmente con respecto a la rueda dentada de accionamiento (21) y a través del cual se puede conducir el par de giro; y
- -
- un mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27);
en el que
- -
- en un estado de funcionamiento normal el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) garantiza un flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27), y en el que
- -
- en un estado de sobrecarga, en el que se introduce en el embrague de seguridad un par de giro que sobrepasa un par de giro límite predeterminado, el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) interrumpe el flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27)
caracterizado porque
- -
- el mecanismo de enclavamiento presenta un anillo de enclavamiento (28) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27), cuyo anillo de enclavamiento es desplazable axialmente en contra de la acción de un mecanismo de muelle (29) y, según su posición axial, garantiza o interrumpe el flujo de par de giro;
- -
- el anillo de enclavamiento (28) está inmovilizado para rotación con relación al anillo de cierre (27) y es desplazable axialmente con relación a dicho anillo de cierre (27) en contra de la acción del mecanismo de muelle (29);
- -
- la rueda dentada de accionamiento (21) presenta un dentado de enclavamiento (26) en un lado frontal (24) vuelto hacia el anillo de enclavamiento (28);
- -
- el anillo de enclavamiento (28) presenta en un lado frontal vuelto hacia la rueda dentada de accionamiento (21) un dentado de enclavamiento (34) conjugado del dentado de enclavamiento (26) de la rueda dentada de accionamiento (21);
- -
- en el estado de funcionamiento normal el anillo de enclavamiento (28) es presionado axialmente contra la rueda dentada de accionamiento (21) por el mecanismo de muelle (29) de tal manera que los dentados de enclavamiento (26, 34) engranen uno con otro; y
- -
- en el estado de sobrecarga el anillo de enclavamiento (28) es desplazado axialmente en dirección al anillo de cierre (27) y los dentados de enclavamiento (26, 34) leguen a quedar desengranados uno de otro.
2. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 1, caracterizado porque
- -
- los dentados de enclavamiento (26, 34) presentan respectivos flancos laterales (35) oblicuos, visto en dirección periférica, a través de los cuales se transmite de la rueda dentada de accionamiento (21) al anillo de enclavamiento (28) el par de giro que se debe transmitir desde el embrague de seguridad; y
- -
- en el estado de sobrecarga se genera a través de los flancos laterales oblicuos una fuerza axial dirigida en contra de la acción del mecanismo de muelle (29), de tal manera que el anillo de enclavamiento (28) sea desplazado axialmente en dirección al anillo de cierre (27) y los dentados de enclavamiento (26, 34) lleguen a quedar desengranados uno de otro.
\newpage
3. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el anillo de
cierre (27) y el anillo de enclavamiento (28) presentan respectivas
garras de arrastre (30, 32) que engranan continuamente una con otra
de tal manera que el anillo de cierre (27) y el anillo de
enclavamiento (28) estén inmovilizados uno con otro en dirección
periférica, pero sean desplazables uno respecto de otro en dirección
axial.
4. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la
rueda dentada de accionamiento (21) está soportada axialmente por un
casquillo de base (20) al menos en un lado alejado del dentado de
enclavamiento (26) de dicha rueda.
5. Martillo de percusión y/o perforación que
comprende
- -
- un accionamiento (1);
- -
- un árbol de perforación accionado por el accionamiento con un par de giro; y
- -
- un embrague de seguridad dispuesto en el flujo del par de giro entre el accionamiento y el árbol de perforación;
en el que el embrague de seguridad presenta:
- -
- una rueda dentada de accionamiento (21) accionable por el accionamiento (1) con el par de giro;
- -
- un anillo de cierre (27) dispuesto axialmente con respecto a la rueda dentada de accionamiento (21) y a través del cual se puede conducir el par de giro; y
- -
- un mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27);
en el que
- -
- en un estado de funcionamiento normal el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) garantiza un flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27); y en el que
- -
- en un estado de sobrecarga, en el que se introduce en el embrague de seguridad un par de giro que sobrepasa un par de giro límite predeterminado, el mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) interrumpe el flujo de par de giro entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27);
caracterizado porque
- -
- el mecanismo de enclavamiento presenta un anillo de enclavamiento (28) dispuesto entre la rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27), cuyo anillo de enclavamiento es desplazable axialmente en contra de la acción de un mecanismo de muelle (29) y, según su posición axial, garantiza o interrumpe el flujo de par de giro;
- -
- el anillo de enclavamiento (28) está inmovilizado para rotación con relación a la rueda dentada de accionamiento (21) y es desplazable axialmente con relación a dicha rueda dentada de accionamiento (21) en contra de la acción de un mecanismo de muelle (29);
- -
- el anillo de cierre (27) presenta un dentado de enclavamiento en un lado frontal vuelto hacia el anillo de enclavamiento (28);
- -
- el anillo de enclavamiento (28) presenta en un lado frontal vuelto hacia el anillo de cierre (27) un dentado de enclavamiento conjugado del dentado de enclavamiento del anillo de cierre (27);
- -
- en el estado de funcionamiento normal el anillo de enclavamiento (28) es presionado axialmente contra el anillo de cierre (27) por el mecanismo de muelle (29) de tal manera que los dentados de enclavamiento engranen uno con otro; y
- -
- en el estado de sobrecarga el anillo de enclavamiento (28) es desplazado axialmente en dirección a la rueda dentada de accionamiento (21) y los dentados de enclavamiento llegan a quedar desengranados uno de otro.
6. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 5, caracterizado porque
- -
- los dentados de enclavamiento presentan respectivos flancos laterales (35) oblicuos, visto en dirección periférica, a través de los cuales se transmite del anillo de enclavamiento (28) al anillo de cierre (27) el par de giro que se debe transmitir desde el embrague de seguridad; y
\newpage
- -
- en el estado de sobrecarga se genera a través de los flancos laterales oblicuos una fuerza axial dirigida en contra de la acción del mecanismo de muelle (29), de tal manera que el anillo de enclavamiento (28) sea desplazado axialmente en dirección a la rueda dentada de accionamiento (21) y los dentados de enclavamiento lleguen a quedar desengranados uno de otro.
7. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la rueda
dentada de accionamiento (21) y el anillo de enclavamiento (28)
presentan sendas garras de arrastre (30, 32) que están
continuamente engranadas una con otra de tal manera que la rueda
dentada de accionamiento (21) y el anillo de enclavamiento (28)
estén inmovilizados uno con otro en dirección periférica, pero sean
desplazables uno respecto de otro en dirección axial.
8. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la
rueda dentada de accionamiento (21) está soportada axialmente por un
casquillo de base (20) al menos en un lado alejado del anillo de
enclavamiento (28).
9. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque al
menos una parte del mecanismo de enclavamiento (28, 29, 30) es
axialmente móvil con relación al anillo de cierre (27) y/o a la
rueda dentada de accionamiento (21).
10. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la
posición axial de la rueda dentada de accionamiento (21) y/o del
anillo de cierre (27) está inmovilizada al menos en una dirección
axial.
11. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la
rueda dentada de accionamiento (21) y el anillo de cierre (27) están
dispuestos sobre un casquillo de base (20).
12. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 11, caracterizado porque
- -
- la rueda dentada de accionamiento (21) está montada en forma giratoria sobre el casquillo de base (20); y
- -
- el anillo de cierre (27) está fijado sobre el casquillo de base (20) o bien está construido formando una sola pieza con dicho casquillo de base (20).
13. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 11, caracterizado porque
- -
- la rueda dentada de accionamiento (21) está montada de forma giratoria o dispuesta en forma fija sobre el casquillo de base (20); y
- -
- el anillo de cierre (27) está montado en forma giratoria sobre el casquillo de base (20).
14. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el
casquillo de base (20) es un componente integrante del árbol de
perforación o bien es parte de un tubo de un mecanismo de
percusión.
15. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque
está previsto un casquillo de soporte (40) sobre el cual está
dispuesto en forma móvil giratoria el embrague de seguridad,
especialmente el casquillo de base (20) de éste.
16. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 15, caracterizado porque el casquillo de
soporte (40) es parte del árbol de perforación.
17. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el casquillo
de soporte (40) es parte de un mecanismo de percusión, especialmente
parte de un tubo del mecanismo de percusión.
18. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque
está previsto sobre el casquillo de soporte (40) un anillo de cambio
axialmente desplazable (41) para establecer o interrumpir un flujo
de par de giro desde el embrague de seguridad hasta el casquillo de
soporte (40).
19. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 18, caracterizado porque el anillo de
cambio (41) está unido solidariamente en rotación con el casquillo
de soporte (40) y presenta en al menos un lado frontal unas garras
de cambio (43) a las que están asociadas unas garras de cambio
opuestas (44) previstas en un lado trasero del anillo de cierre
(27).
20. Martillo de percusión y/o perforación según
la reivindicación 19, caracterizado porque el anillo de
cambio (41) es desplazable al menos entre una posición de
perforación, en la que las garras de cambio (43) del anillo de
cambio (41) están engranadas con las garras de cambio (44) del
anillo de cierre (27), y una posición de giro libre en la que las
garras de cambio (43, 44) no están engranadas una con otra.
21. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque
- -
- el anillo de cambio (41) presenta en un lado trasero (47) opuesto al lado frontal unas garras de inmovilización (48) a las que están asociadas unas garras de inmovilización opuestas (46) previstas en un anillo de inmovilización (45) solidario de la carcasa; y
- -
- el anillo de cambio (41) es desplazable hacia una posición de inmovilización en la que las garras de inmovilización (48) del anillo de cambio (41) están engranadas con las garras de inmovilización (46) del anillo de inmovilización (45).
22. Martillo de percusión y/o perforación según
una de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado porque el
anillo de cambio (41) es desplazable por un mecanismo de cambio (49)
manejable en un lado exterior del martillo de percusión y/o
perforación.
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