ES2317859T3 - Aparato de rotura y herramienta. - Google Patents
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Abstract
Aparato de rotura, que comprende un dispositivo de percusión (1) y, en su extensión axial, una herramienta (3), teniendo el dispositivo de percusión un pistón de percusión (2) que está dispuesto para realizar movimientos alternativos en la dirección axial y para golpear una superficie (4) de recepción del golpe para proporcionar un impulso de impacto en la herramienta, de manera que la herramienta transmite el impulso de impacto después al objetivo a romper, además el aparato de rotura comprende un tope de herramienta, por medio del cual se limita el movimiento axial de la herramienta fuera del dispositivo de percusión, comprendiendo el tope de la herramienta al menos un elemento de tope (15) de material elástico, cuya sección trasversal es sustancialmente circular y cuyo eje central (21) de la sección transversal es transversal al eje longitudinal de la herramienta, y en cuyo aparato de rotura el elemento de tope (15) está dispuesto en un espacio entre la herramienta (3) y una superficie de soporte (16), de manera que, durante el tope de la herramienta, el movimiento axial mutuo de la herramienta y la superficie de soporte está dispuesto para proporcionar un cambio volumétrico en dicho espacio para el elemento de tope, caracterizado porque las superficies del espacio para el elemento de tope (5) son oblicuas en la dirección del impacto, de manera que cuando la herramienta hace tope, el elemento de tope está dispuesto para girar alrededor de dicho eje central y para moverse en la dirección del impacto del dispositivo de percusión y, además, durante la rotación, está dispuesto para cambiar su forma de la sección transversal en un espacio con capacidad reducida.
Description
Aparato de rotura y herramienta.
La invención se refiere a un aparato de rotura,
que comprende un dispositivo de percusión y, en su extensión axial,
una herramienta, teniendo el dispositivo de percusión un pistón de
percusión que está dispuesto para realizar movimientos alternativos
en la dirección axial y para golpear una superficie de recepción del
golpe para proporcionar un impulso de impacto en la herramienta, de
manera que la herramienta transmite el impulso de impacto después
al objetivo a romper, además el aparato de rotura comprende un tope
de herramienta, por medio del cual se limita el movimiento axial de
la herramienta fuera del dispositivo de percusión, comprendiendo el
tope de la herramienta al menos un elemento de tope de material
elástico, cuya sección trasversal es sustancialmente circular y
cuyo eje central de la sección transversal es transversal al eje
longitudinal de la herramienta, y en cuyo aparato de rotura el
elemento de tope está dispuesto en un espacio entre la herramienta y
una superficie de soporte, de manera que, durante el tope de la
herramienta, el movimiento axial mutuo de la herramienta y la
superficie de soporte está dispuesto para proporcionar un cambio
volumétrico en dicho espacio para el elemento de tope.
La invención se refiere, además, a una
herramienta para el aparato de rotura, cuya herramienta debe estar
dispuesta en una extensión axial del dispositivo de percusión en el
aparato de rotura, comprendiendo la herramienta una superficie de
recepción del golpe, en el que un pistón de percusión del
dispositivo de percusión está dispuesto para golpear para
proporcionar un impulso de impacto en la herramienta, que está
dispuesto para transmitir el impulso de impacto después a un
objetivo a romper, y el aparato de rotura comprende un tope de
herramienta, por el que se limita el movimiento axial de la
herramienta fuera del dispositivo de percusión, de manera que al
menos un elemento de tope de material elástico está dispuesto en un
espacio entre la herramienta y la superficie de soporte, de manera
que durante el tope de la herramienta, el movimiento axial mutuo de
la herramienta y la superficie de soporte está dispuesto para
proporcionar un cambio volumétrico en dicho espacio para el
elemento de tope.
Los aparatos de rotura, es decir, martillos de
percusión, se utilizan para romper piedras, hormigón, asfalto,
terreno congelado, escoria de metal y otros materiales relativamente
duros. Convencionalmente, los martillos de percusión están montados
en lugar de palas excavadoras y, por consiguiente, son accionados
por instalaciones hidráulicas de excavadoras. También se pueden
utilizar otras máquinas de base y bastidores de montaje. El aparato
de rotura comprende un dispositivo de percusión, al que está fijada
una herramienta. Cuando el aparato está en funcionamiento, un
pistón de percusión del dispositivo de percusión se mueve en vaivén
por la acción de medio de presión, golpea una superficie de
recepción del golpe de la herramienta y proporciona un impulso de
impacto en la herramienta. La herramienta es presionada
simultáneamente contra el objetivo a romper, de manera que la
herramienta penetra, por el efecto del impacto, en el material a
tratar y hace que el material se rompa o se corte, en función de la
forma de la herra-
mienta.
mienta.
La herramienta está dispuesta en el martillo de
percusión de tal forma que, durante el uso, se puede mover en
vaivén en una distancia predeterminada en la dirección de impacto
del pistón de percusión. En conexión con la herramienta existe, por
decirlo así, un tope de la herramienta que mantiene la herramienta
fijada al dispositivo de percusión, de tal manera que la
herramienta no puede caer libremente fuera del martillo de
percusión, por ejemplo, cuando el aparato de rotura es transferido y
cuando la herramienta no está soportada contra el objetivo.
Convencionalmente, el tope de la herramienta está dispuesto de tal
forma que están previstas muescas alargadas longitudinales sobre la
superficie exterior de la caña de la herramienta, sobre sus lados
opuestos. Alternativamente, está prevista una abertura alargada en
la herramienta. El cuerpo del martillo de percusión comprende, a su
vez, aberturas de soporte transversales en dichas muescas o
aberturas y un bulón de tope está insertado en la dirección
transversal a través de las aberturas de soporte en el cuerpo y las
muescas en la herramienta. Se previene entonces el movimiento del
bulón de tope con respecto al cuerpo, pero gracias a las muescas,
la herramienta se puede mover en la dirección de movimiento del
pistón de percusión a una distancia limitada por la longitud de las
muescas.
Cuando el objeto se rompe repentinamente debajo
de la herramienta o cuando la herramienta penetra de otra manera en
el material que debe romperse más rápidamente que lo previsto, por
ejemplo en piedra blanda, se produce, por decirlo, así una carrera
loca. Cuando tiene lugar la carrera loca, la herramienta no está
suficientemente soportada en el objetivo a tratar para transmitir
fuerzas producidas por el impulso de impacto al objetivo a tratar
de una manera normal, sino que la herramienta debe recibir el
impacto principalmente por medio del mecanismo de tope de la
herramienta. En una solución de tope convencional, en la que una
muesca, una abertura o una superficie de tope correspondiente
previstas en la herramienta golpea contra los bulones de tope
transversales, el tope es rígido. Existe metal contra metal en la
superficie de contacto entre la herramienta y los bulones de tope.
La herramienta es parada a una distancia corta y, por consiguiente,
la estructura del martillo de percusión es sometida a tensiones
fuertes. Por ejemplo, los bulones de unión, con los que se montan
generalmente varios bloques del martillo de percusión, están
sometidos a cargas pesadas que resultan de fuerzas de tope. Una
solución trata de amortiguar las tensiones que resultan del tope de
la herramienta soportando el bulón de tope elásticamente por el
cuerpo del martillo de percusión. En ese caso, cuado la herramienta
hace tope, el bulón de tope se puede deslizar a una distancia
predeterminada en la dirección del impacto soportado por muelles o
medios correspondientes. Sin embargo, estas soluciones tienen el
inconveniente de que la estructura es complicada y costosa.
Además, han sido desarrollados mecanismos de
tope basados en el uso de material elástico. En una solución, un
bulón de tope montado de forma convencional consta de dos mitades
metálicas, entre las cuales existe un material elástico para
amortiguar las fuerzas de tope. Sin embargo, en el caso de una
carrera loca, es difícil proporcionar la amortiguación suficiente
con un bulón de tope elástico de este tipo. Además, la estructura
es costosa y difícil de fabricar. Por ejemplo, se conoce todavía a
partir de la publicación DE 805.268 un casquillo, fabricado de
material elástico, que está dispuesto para estar inmóvil en un
espacio circular previsto en un extremo inferior del dispositivo de
percusión, para rodear el extremo superior de la herramienta. La
herramienta comprende entonces un saliente, por medio del cual se
limita el movimiento de la herramienta en la dirección del impacto.
Cuando la herramienta se proyecta sobre el rango de operación usual
fuera del martillo de percusión, por ejemplo en el caso de una
carrera loca, el saliente comienza a presionar el casquillo de tope
en la dirección radial. El espacio circular para el casquillo de
tope en el cuerpo está diseñado amplio en comparación con el
volumen del casquillo, de manera que el casquillo puede cambiar su
forma en el espacio circular cuando es presionado por el saliente.
En una solución, una cámara separada, en la que un anillo similar a
un casquillo de material elástico rodea la herramienta, está
dispuesta en un extremo inferior del martillo de percusión. El
casquillo está soportado en la cámara solamente sobre la
circunferencia exterior. La caña de la herramienta tiene un
saliente por el que se provoca tensión de cizallamiento/presión al
anillo elástico. Esto tiene el inconveniente de que la cámara en el
extremo inferior del martillo de percusión incrementa la longitud
del martillo de percusión. Por lo tanto, la herramienta debe ser más
larga, lo que puede causar problemas para soportar la herramienta.
Aparte de la dirección longitudinal, la disposición del tipo de
cizallamiento/presión requiere un espacio considerable también
alrededor de la herramienta y, como consecuencia, la solución
incrementa las dimensiones exteriores totales del martillo de
percusión, lo que hace al aparato difícil de accionar.
El objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una disposición nueva y mejorada para parar una
herramienta de un aparato de rotura.
El aparato de rotura de acuerdo con la invención
se caracteriza porque las superficies del espacio para el elemento
de tope son oblicuas en la dirección del impacto, de manera que
cuando la herramienta hace tope, el elemento de tope está dispuesto
para girar alrededor de dicho eje central y para moverse en la
dirección del impacto del dispositivo de percusión y, además,
durante la rotación, está dispuesto para cambiar su forma de la
sección transversal en un espacio con capacidad reducida.
La herramienta de acuerdo con la invención se
caracteriza porque la parte superior de la herramienta comprende
una parte de guía similar a un casquillo, que permite que la
herramienta y el dispositivo de percusión sean alojados
parcialmente, porque la parte superior de la herramienta comprende
una porción de saliente que es oblicua y se ensancha en la
dirección radial de la herramienta, estando dispuesta la porción
saliente oblicua para afectar a un elemento de tope que tiene una
sección transversal sustancialmente circular, cuyo elemento de tope
está dispuesto en un espacio entre la herramienta y la superficie de
soporte, y cuyo eje central de la sección transversal es
transversal al eje longitudinal de la herramienta y porque cuando la
herramienta hace tope, dicha porción saliente oblicua de la
herramienta está dispuesta para hacer que el elemento de tope gire
alrededor de su eje central de la sección transversal y para hacer
que la herramienta se mueva en la dirección axial y, además,
proporcione un cambio en la forma de la sección transversal del
elemento.
La idea básica de la invención es que el
movimiento de la herramienta en el martillo de percusión está
limitado en la dirección del impacto por medio de un elemento de
tope fabricado de material elástico. El elemento de tope está
dispuesto en un espacio entre la herramienta y una superficie de
soporte diseñada de forma adecuada. Cuando está montado en su
lugar, el eje central de la sección transversal del elemento de tope
está transversal al eje longitudinal de la herramienta. La
superficie de soporte está soportada, además, sustancialmente
inmóvil en el cuerpo del martillo de percusión o en una carcasa. La
sección transversal del elemento de tope es sustancialmente
circular, de manera que el elemento está dispuesto para girar
alrededor de su eje central de la sección transversal en el espacio
limitado por la herramienta y la superficie de soporte cuando se
detiene el movimiento de la herramienta. Gracias a la rotación, el
elemento de soporte se desgasta menos que en soluciones conocidas,
por lo que tiene una vida de servicio más larga. El elemento de tope
es con preferencia un lazo y, por consiguiente, el espacio previsto
para el mismo está configurada en forma de anillo. Técnicamente, las
formas simétricas rotativas son menos exigentes y menos costosas de
fabricar.
Mientras el elemento de tope gira, cambia su
forma de la sección transversal. Las superficies del espacio para
el elemento de tope están diseñadas oblicuas en la dirección del
impacto. Por lo tanto, la herramienta que excede el rango normal de
funcionamiento proporciona una reducción de la capacidad de dicho
espacio. De una manera ventajosa, las superficies oblicuas están
diseñadas de una manera adecuada de tal forma que un cambio en la
forma de la sección transversal del elemento de tope y la fuerza
resultante que resiste el movimiento del impacto de la herramienta
se incrementan progresivamente en proporción a la longitud de
recorrido de la herramienta, cuando la herramienta ha excedido el
rango normal determinado de funcionamiento. Las fuerzas que
resultan de una carrera local son recibidas de esta manera de una
manera guiada, y la distancia de tope es larga, hasta diez veces
más larga que la distancia de tope proporcionada por bulones de tope
rígidos de metal. Las cargas, que resultan del tope y a las que
está sometida la estructura del martillo de percusión, permanecen,
por lo tanto sustancialmente más bajas. A pesar del hecho de que la
distancia de tope de la invención es sustancialmente más larga que
en soluciones anteriores, el elemento de tope giratorio requiere
claramente menos espacio que las soluciones conocidas.
La superficie de contacto entre el elemento de
tope que tiene una sección transversal sustancialmente circular y
la superficie de la herramienta/soporte está configurada de forma
lineal, pero cuando el elemento de tope se aplana bajo una carga,
se agranda la superficie de contacto. Cuanto más pesada es la carga,
mayor es la superficie de contacto. Por lo tanto, el elemento de
tope adaptable comprensa las presiones superficiales de forma
equivalente. Gracias a los hechos mencionados anteriormente, las
fuerzas, a las que está sometida la estructura del martillo de
percusión después del tope de la herramienta, son menores que
anteriormente y se pueden guiar mejor y, por consiguiente, el
martillo de percusión no tiene que estar diseñado demasiado robusto
y macizo. Por lo tanto, la estructura puede ser más ligera y menos
costosa de fabricar. Además, es más fácil manejar este tipo de
martillo de percusión. El diseño y selección del material del
elemento de tope y, además, el diseño del saliente de la
herramienta y de la superficie de soporte, permiten efectuar el tope
de la herramienta la amortiguación de las fuerzas de tope de una
manera relativamente sencilla. El elemento de tope es una pieza de
desgaste sencilla, que es poco costosa de fabricar y fácil de
cambiar.
Además, la idea básica de una forma de
realización preferida de la invención es que la herramienta y la
superficie de soporte están diseñadas de tal manera que al final del
acontecimiento de tope, el espacio para el elemento de tope está
sustancialmente cerrado. El elemento de tope elástico se adapta de
esta manera sustancialmente a la forma de dicho espacio cerrado por
el efecto de una fuerza de compresión. Cuando el elemento de tope
es de material elástico, tal como caucho, que es sustancialmente
incompresible, la herramienta no se puede mover más y finalmente se
para en esta posición extrema.
De acuerdo con una segunda forma de realización
preferida de la invención, existe una porción de guía similar a un
casquillo en el extremo superior de la herramienta. La herramienta y
el extremo inferior del dispositivo de percusión están parcialmente
alojados. El extremo superior de la herramienta es de diámetro
grande y, por lo tanto la superficie de contacto entre el elemento
de tope y la herramienta y, por consiguiente, entre el elemento de
tope y la superficie de soporte puede ser grande. La herramienta
puede ser también más corta y robusta que anteriormente.
En una tercera forma de realización preferida de
la invención, la superficie de soporte está prevista en una parte
inferior del casquillo, sobre su superficie interior. Un saliente
que tiene una superficie oblicua está previsto en la parte superior
de la herramienta. En esta construcción, el elemento de tope está
dispuesto en un espacio entre la herramienta y la superficie de
soporte prevista en la carcasa. El casquillo protege de esta manera
bien el martillo de percusión contra rebotes e impurezas. Si el
necesario, el elemento de tope puede servir también como un sello
entre la herramienta y el casquillo.
La idea básica de la cuarta forma de realización
preferida es que el extremo superior de la herramienta es similar a
un casquillo y se extiende alrededor de la parte inferior del
dispositivo de percusión. La superficie de soporte está prevista en
el cuerpo del dispositivo de percusión, y una muesca está prevista
de una manera correspondiente en la parte superior de la
herramienta, de manera que el elemento de tope está dispuesto en un
espacio entre el cuerpo del dispositivo de percusión y la
herramienta.
Además, la idea básica de una quinta forma de
realización preferida es que la parte inferior de la carcasa se
extiende debajo del extremo delantero del dispositivo de percusión.
La superficie de soporte y el elemento de tope están localizados
entonces en el extremo delantero de la carcasa, estando la carcasa
de guía de la herramienta por encima de ellos. La superficie
oblicua entre la caña de la herramienta y la porción similar a un
casquillo presiona el elemento de tope contra la superficie de
soporte a medida que la herramienta se para.
La invención se describirá con más detalle en
los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1a es una vista lateral esquemática de
un martillo de percusión de la invención, parcialmente cortado
abierto.
Las figuras 1b y 1c son detalles ampliados del
martillo de percusión de la figura 1a en diferentes posiciones de
la herramienta.
La figura 2a es una vista lateral esquemática de
una parte de un segundo martillo de percusión de la invención,
cortado abierto, y la figura 2b muestra el mismo martillo de
percusión en una situación, en la que el movimiento de la
herramienta en la dirección de impacto está detenido.
La figura 3 es una vista lateral esquemática de
una parte de un tercer martillo de percusión de la invención,
cortado abierto.
Las figuras 4a a 6 son vistas esquemáticas de
elementos de tope de la invención.
Los números de referencia en las figuras
corresponden se corresponden entre sí.
\newpage
La figura 11 muestra un martillo de percusión de
la invención de una manera simplificada. Dentro de un dispositivo
de percusión 1 existe un pistón de percusión 2 que se mueve en
vaivén en la dirección axial cuando el aparato está en
funcionamiento. El pistón de percusión es movido, en general, por la
presión de un fluido hidráulico, pero también son posibles
dispositivos neumáticos y eléctricos. La estructura y el
funcionamiento del dispositivo de percusión se conocen por sí por
los técnicos en la materia y, por lo tanto, no se describen aquí
con mayor detalle. En la dirección de un impacto A, una extensión
del dispositivo de percusión, es decir, la parte delantera del
dispositivo de percusión, comprende una herramienta 3 que tiene una
superficie de recepción del impacto 4, sobre la que impacta la
parte delantera del pistón de percusión. Debería indicarse que en el
presente documento, el extremo inferior y la parte delantera del
martillo de percusión se refieren al extremo del dispositivo sobre
el lado de la herramienta. En esta forma de realización, en el
extremo superior de la herramienta existe una parte de guía 5
similar a un casquillo, que se extiende a una distancia
predeterminada alrededor de la parte delantera del dispositivo de
percusión 1. Debido a que la herramienta y el dispositivo de
percusión están parcialmente alojados, se pueden considerar en
conjunto considerablemente más cortos y robustos que en soluciones
convencionales. Entre el dispositivo de percusión y la parte de guía
5 de la herramienta son un casquillo 6, que permite que la
herramienta se deslice con respecto al dispositivo de percusión.
Generalmente, el casquillo está dispuesto exactamente como en la
figura, en conexión con el dispositivo de percusión, pero como
aparecerá a partir de la figura 3, el casquillo puede estar
dispuesto alternativamente en una carcasa o en la herramienta. El
casquillo está fabricado de un material de soporte deslizante
adecuado, tal como plástico o metal de cojinete, que no tiene que
ser lubricado continuamente. Está claro que la caña de la
herramienta 7 y su extremo más exterior se pueden diseñar y
dimensionar de tal manera que se adapten mejor para cada aplicación
particular. Además, alrededor del dispositivo de percusión está
dispuesta una carcasa 8 que protege el dispositivo de percusión
contra impurezas y golpes. Entre la carcasa y el dispositivo de
percusión pueden estar dispuestos elementos de amortiguación 9 para
amortiguar el ruido y la vibración. Entre el extremo inferior de la
carcasa y la herramienta existe una junta de obturación 10, que
previene la entrada de impurezas en la carcasa. En el extremo
superior del aparato de rotura existe una parte de seguridad 11 que
tiene aberturas de seguridad o medios similares para asegurar el
aparato de rotura a una excavadora o similar. El dispositivo de
percusión y la carcasa están fijados con medios de tornillo 12 a
una pestaña 13 de la parte de seguridad. El aparato está montado de
tal forma que el dispositivo de percusión está fijado a la parte de
seguridad, después de lo cual la herramienta es montada en su lugar
y, finalmente, la carcasa es conectada desde abajo alrededor del
dispositivo de percusión y asegurada a la parte de seguridad.
En la solución de acuerdo con la figura, la
disposición de tope de la herramienta comprende una porción
saliente 14 prevista en la parte superior de la herramienta y que se
ensancha oblicuamente hacia fuera en la dirección radial, un
elemento de tope 15 y una superficie de soporte 16 para el elemento
de tope. Como aparece a partir de la figura, el elemento de tope
está dispuesto en un espacio diseñado adecuadamente entre la
herramienta y una carcasa 8. En esta forma de realización, la
superficie de soporte 16 está prevista sobre la superficie interior
de la carcasa, por encima de una junta de obturación 10. El elemento
de tope 15 es una pieza fabricada de material elástico, tal como
caucho, plástico o un compuesto de los mismos, que rodea
ventajosamente el extremo superior de la herramienta. La
construcción no tiene taladros pasantes transversales
convencionales para bulones de tope, sino que la construcción es
hermética y robusta. En el presente documento, el material elástico
se refiere generalmente a material, cuya forma se adapta a una
fuerza de presión y que retorna sustancialmente de nuevo a su forma
original después de haberse ejercido la fuerza. El material elástico
puede ser sustancialmente incompresible o compresible. El elemento
de tope es ventajosamente un anillo cerrado, como en las figuras 4a
y 4b, que está fundido, por ejemplo. El elemento puede ser
justamente bien una barra de una longitud dada, que está doblada en
un lazo para ajustar en un espacio entre la herramienta y la
superficie de soporte. En el último caso, una barra preformada
larga puede ser cortada en una barra o varias barras de un tamaño
adecuado, como en la figura 5, y el elemento de tope está formado de
estas barras. El elemento de tope es con preferencia un círculo en
sección transversal. La sección transversal puede ser también ovoide
o poligonal hasta cierta extensión, con la salvedad de que cuando
se para la herramienta, el elemento de tope puede girar alrededor
de su eje central de sección transversal, como se describirá más
adelante en el texto. Cuando el elemento de tope está dispuesto
sustancialmente sólo para girar, y no para deslizarse
principalmente, aunque esté bajo una carga, se previene que se
desgaste el elemento de tope.
Durante la rotura normal, el objetivo de la
operación recibe los impulsos de impacto causados a la herramienta,
de manera que la herramienta solamente se mueve a una distancia
limitada en la dirección del impacto A. La posición mutua del
saliente en la herramienta 14 y el elemento de tope está diseñada de
tal forma que durante una operación de impacto normal, el saliente
no entra en contacto con el elemento de tope, sino que la
herramienta se mueve sustancialmente libre con respecto al elemento
de tope, guiado por un casquillo de cojinete 6. La figura 1a
muestra esta situación.
Las figuras 1b y 1c muestran algunos detalles de
la disposición de tope de la herramienta, cuando la herramienta se
ha desviado en la dirección del impacto A hacia fuera, excediendo el
rango de movimiento B permitido, por ejemplo como resultado de una
llamada carrera loca. Dicha carrera local puede tener lugar cuando
la herramienta no está suficientemente soportada en el objetivo y,
sin embargo, se proporcionan impactos. En la situación de la figura
1b, el saliente de la herramienta 14 se ha desviado hacia el
elemento de tope 15 y, por consiguiente, la superficie en cuña del
saliente comienza a presionar el elemento de tope 15 contra la
superficie de soporte 16. Debido a la fuerza de fricción que es
producida entonces entre el elemento de tope y la herramienta, el
elemento de tope comienza a girar alrededor de su eje central de la
sección trasversal en la dirección C y al mismo tiempo sigue con la
herramienta en la dirección del impacto A. Además, debido a que la
parte inferior de la superficie de soporte 16 está realizada
oblicua, el elemento de tope ha de cambiar su forma todo el tiempo
durante la rotación en un espacio con capacidad reducida entre la
herramienta y la superficie de soporte. La rotación y el cambio de
forma del elemento de tope requieren energía y, como consecuencia,
el movimiento hacia fuera de la herramienta comienza a reducirse
gradualmente. La figura 1c muestra la herramienta en su posición
inferior, en la que el espacio entre la herramienta y la superficie
de soporte está sustancialmente cerrado, y el elemento de tope no
puede girar más tiempo ni cambiar su forma. Finalmente, el
movimiento de la herramienta se para en esta posición. Cuando la
rotura continúa normalmente después de una carrera loca, el
martillo de percusión es presionado de nuevo contra el objetivo, y
la herramienta se mueva hasta un punto de impacto planificado. La
superficie de soporte está diseñada, además, de tal forma que el
elemento de tope elástico retorna a su forma original y es capaz de
retornar a su posición normal.
En la solución de la figura 1a, el elemento de
tope 15' puede servir también como una junta de obturación entre la
carcasa y la herramienta, cuando está diseñado adecuadamente. En ese
caso, no se requiere necesariamente ninguna junta de obturación 10
separada.
Las figuras 2a y 2b muestran una parte de otra
construcción. En la figura 2a, la herramienta está en una situación
de trabajo normal, y de una manera correspondiente la figura 2b
muestra la parada de la herramienta de acuerdo con el principio de
la invención, cuando la herramienta ha excedido el rango permitido
de movimiento B en la dirección axial. En esta construcción,
después del montaje de la herramienta, el elemento de tope 15 que
rodea la herramienta está conducido en una muesca 18 diseñada para
esta finalidad dentro de la parte superior del casquillo de guía de
la herramienta 5. Una hendidura de montaje 30 está prevista sobre la
superficie exterior del cuerpo del dispositivo de percusión para
conducir el elemento de tope a posición. Una superficie de soporte
16 está prevista también sobre la superficie exterior del cuerpo del
dispositivo de percusión 1. El elemento de tope está localizado en
un espacio en forma de anillo limitado por la muesca 18 y la
hendidura de montaje 30. El espacio en forma de anillo está
diseñado de tal manera que, en funcionamiento normal, la
herramienta se puede mover sin ser perturbada por el elemento de
tope. En la dirección radial, la superficie de soporte tiene un
saliente 19 que se proyecta hacia fuera, contra el que presiona el
elemento de tope, cuando la herramienta excede su rango normal de
movimiento B. La figura 2b muestra esta situación. El elemento de
tope ha girado alrededor de su eje y se ha desplazado hacia abajo
contra el saliente 19. Por el efecto de la superficie oblicua del
saliente, el elemento es al mismo tiempo aplanado. La rotación del
elemento de tope y el cambio en la forma de la sección transversal
amortiguan las fuerzas causadas por la parada de la herramienta.
Esta estructura es aplicable, por ejemplo, a martillos de percusión
sin carcasa.
En el aparato de acuerdo con la figura 3, la
carcasa 8 se extiende por debajo de la parte delantera del
dispositivo de percusión 1 y, por consiguiente, el casquillo de guía
5 está completamente dentro de la carcasa. El casquillo de cojinete
6 está dispuesto entre la carcasa y la herramienta. El elemento de
tope 15 está localizado en un espacio en forma de anillo entre la
superficie de soporte 16 prevista en la parte inferior de la
carcasa 8 y la caña 7 de la herramienta. La superficie de soporte
está diseñada de una manera adecuada. Cuando la herramienta está
parada, el saliente oblicuo 14 entre el casquillo de guía 5 y la
caña 7 presiona el elemento de tope 15 y hace que gire alrededor de
su eje central de la sección transversal, de manera que el elemento
se mueve en la dirección del impacto y finalmente descansa contra la
superficie oblicuad de la parte inferior de la superficie de
soporte. Al mismo tiempo, el elemento cambia su forma de la sección
transversal por la acción de las fuerzas de presión a las que está
sometido.
La figura 4 muestra un elemento de tope 15 de la
invención visto desde la dirección del impacto y la figura 4b
muestra la sección transversal del elemento correspondiente visto
desde el lado del aparato de rotura. Dicho elemento de tope es un
anillo cerrado, cuya sección transversal 2 es sustancialmente
circular y, además, su eje central 21 de la sección transversal
está transversal a la dirección del impacto A en el martillo de
percusión. Como aparece a partir de la figura 5, el elemento de tope
puede estar constituido también por una o más barras 22 y 23
alargadas separadas, que están dobladas de tal manera que forman un
anillo continuo, cuando es necesario, puede existir un intersticio
entre las barras dobladas. Alternativamente, se pueden utilizar
barras rectas de acuerdo con la figura 6 como elementos de tope de
acuerdo con la invención, cuando no tienen que rodear la
herramienta. En ese caso, los elementos de tope en forma de barra
están dispuestos en aberturas transversales, estando las aberturas
alargadas en la dirección del impacto.
Las soluciones de tope de las figuras 1a a 5
permiten a la herramienta girar durante la rotura. Si se desea que
la posición de la herramienta permanezca inalterada con respecto al
dispositivo de percusión, por ejemplo cuando se utilizan brocas de
cincel formadas, el elemento de tope y el espacio para el elemento
de tope se pueden diseñar distintos que simétricos rotatorios, por
ejemplo ovoides, de manera que se previene que la herramienta gire
alrededor de su eje longitudinal durante la rotura. Además, se puede
prevenir la rotación diseñando la superficie de guía de la
herramienta y la contra parte en el dispositivo de percusión o en la
carcasa para ser montadas contra la herramienta, por ejemplo
ovoides o poligonales, de manera que las fuerzas producidas por la
rotación no tensarán el elemento de tope.
Los dibujos y la memoria descriptiva relacionada
solamente están destinados a ilustrar la idea de la invención. Los
detalles de la invención pueden variar dentro del alcance de las
reivindicaciones. Así, por ejemplo, a diferencia de las figuras,
pueden existir una pluralidad de elementos de tope y pueden estar
dispuestos en diferentes niveles de la sección transversal unos con
respecto a los otros en la dirección del impacto, o bien como
anillos que rodean la herramienta o como barras transversales
rectas. En ese caso, se proporciona una superficie de soporte
específica para cada elemento de tope y la herramienta tiene un
saliente en un lugar adecuado. La parte delantera del aparato de
rotura puede ser una unidad separable, sustituible. Anteriormente
esto no ha sido posible, debido a que las fuerzas de tope y la carga
ejercida sobre la estructura han sido considerable. Para ilustrar
esto, una línea discontinua 17 en la figura 1a indica una unión
entre la porción separable y el resto de la carcasa 8. La parte
delantera 30 separable comprende la superficie de soporte 16 del
elemento de tope, el elemento de tope 15 montado en posición y
también la junta de obturación 10. La parte delantera que está
estropeada y desgastada por el uso se puede sustituir entonces por
una parte delantera nueva. El elemento de tope y la junta de
obturación se cambian también al mismo tiempo. Una ventaja de la
solución es también que separando la parte delantera es posible
realizar las operaciones necesarias de servicio y reparación, así
como un cambio de la herramienta y su casquillo de cojinete,
fácilmente sin tener que desmontar el resto de la estructura.
Además, en la solución de la figura 2a la superficie de soporte 16
puede estar prevista, por ejemplo, en un casquillo separado o una
pieza correspondiente, que está soportada en el cuerpo del
dispositivo de percusión 1. Finalmente, debería indicarse que la
invención se puede aplicar también a otras herramientas que las
ilustradas en los dibujos de este documento.
Claims (12)
1. Aparato de rotura, que comprende un
dispositivo de percusión (1) y, en su extensión axial, una
herramienta (3), teniendo el dispositivo de percusión un pistón de
percusión (2) que está dispuesto para realizar movimientos
alternativos en la dirección axial y para golpear una superficie (4)
de recepción del golpe para proporcionar un impulso de impacto en
la herramienta, de manera que la herramienta transmite el impulso de
impacto después al objetivo a romper, además el aparato de rotura
comprende un tope de herramienta, por medio del cual se limita el
movimiento axial de la herramienta fuera del dispositivo de
percusión, comprendiendo el tope de la herramienta al menos un
elemento de tope (15) de material elástico, cuya sección trasversal
es sustancialmente circular y cuyo eje central (21) de la sección
transversal es transversal al eje longitudinal de la herramienta, y
en cuyo aparato de rotura el elemento de tope (15) está dispuesto en
un espacio entre la herramienta (3) y una superficie de soporte
(16), de manera que, durante el tope de la herramienta, el
movimiento axial mutuo de la herramienta y la superficie de soporte
está dispuesto para proporcionar un cambio volumétrico en dicho
espacio para el elemento de tope, caracterizado porque las
superficies del espacio para el elemento de tope (5) son oblicuas
en la dirección del impacto, de manera que cuando la herramienta
hace tope, el elemento de tope está dispuesto para girar alrededor
de dicho eje central y para moverse en la dirección del impacto del
dispositivo de percusión y, además, durante la rotación, está
dispuesto para cambiar su forma de la sección transversal en un
espacio con capacidad reducida.
2. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el espacio, en el que
está previsto el elemento de tope (15), está dispuesto para
cerrarse sustancialmente al final del tope de la herramienta, y
porque el elemento de tope (15) está dispuesto entonces para
adaptarse sustancialmente a la forma de dicho espacio de
cierre.
cierre.
3. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de
tope (15) es de material elástico sustancialmente
incompresible.
4. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de tope
(15) es de caucho o compuesto de caucho o compuesto de
plástico.
5. Aparato de rotura de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el elemento de tope (15) es un anillo cerrado.
6. Aparato de rotura de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el elemento de tope (15) consta de una o más piezas en forma
de barra, que está dobladas para formar un anillo.
7. Aparato de rotura de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la parte superior de la herramienta (3) comprende una parte
de guía (5) similar a un casquillo y porque la herramienta y el
dispositivo de percusión (1) están parcialmente alojados.
8. Aparato de rotura de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el aparato de rotura comprende una carcasa (8) dentro de la
cual están localizados el dispositivo de percusión y el extremo
superior de la herramienta, porque la superficie de soporte (16)
está prevista sobre la superficie interior de la parte inferior de
la carcasa, porque el elemento de tope (15) está dispuesto en un
espacio entre la herramienta (3) y la superficie de soporte (16),
porque en la parte superior de la herramienta existe un saliente
(14) que se extiende hacia fuera en la dirección radial, cuyo
saliente comprende una superficie oblicua en la dirección del
impacto (A), porque después de que el impacto ha excedido un rango
predeterminado de movimiento (B) en la dirección del impacto (A),
la superficie oblicua del saliente (14) está dispuestas para
presionar el elemento de tope (15) y junto con la superficie de
soporte (16) hacer que el elemento de tope gire alrededor de su eje
central (21) de la sección transversal y, además, cambie su forma de
la sección transversal.
9. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de tope
(15) está configurado en forma de anillo y el diámetro de la
sección transversal del elemento está diseñado, con respecto al
espacio en forma de anillo entre la herramienta (3) y la superficie
de soporte (16), de tal forma que sirve como un sello entre la
carcasa (8) y la herramienta (3).
10. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque está prevista una
muesca (18) en la superficie interior de la parte superior de la
porción de guía (5) en forma de casquillo, porque la superficie de
soporte (16) está prevista sobre la superficie exterior del cuerpo
del dispositivo de percusión, porque entre la parte superior de la
herramienta y el dispositivo de percusión existe un espacio en forma
de anillo, en el que está dispuesto el elemento de tope (15),
porque la superficie de soporte (16) comprende un saliente (19) que
se extiende hacia fuera en la dirección radial, contra cuyo saliente
está dispuesto el elemento de tope (15) para presionar a medida que
la herramienta hace tope, y porque la contra parte del saliente
está diseñada oblicua.
11. Aparato de rotura de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque el aparato de rotura
comprende una carcasa (8), dentro de la cual está localizados el
dispositivo de percusión y el extremo superior de la herramienta,
porque la carcasa se extiende por debajo de la parte delantera del
dispositivo de percusión y de la porción de guía (5) similar a un
casquillo de la herramienta, porque la superficie de soporte (16)
está prevista sobre la superficie interior de la parte inferior de
la carcasa, y porque la porción entre la porción de guía (5) y la
caña de la herramienta (7) forma una superficie saliente oblicua que
presiona el elemento de tope cuando la herramienta hace tope.
12. Una herramienta para un aparato de rotura,
cuya herramienta (3) debe estar dispuesta en una extensión axial
del dispositivo de percusión (1) en el aparato de rotura,
comprendiendo la herramienta una superficie (4) de recepción del
golpe, en el que un pistón de percusión (2) del dispositivo de
percusión está dispuesto para golpear para proporcionar un impulso
de impacto en la herramienta, que está dispuesto para transmitir el
impulso de impacto después a un objetivo a romper, y el aparato de
rotura comprende un tope de herramienta, por el que se limita el
movimiento axial de la herramienta fuera del dispositivo de
percusión, de manera que al menos un elemento de tope de material
elástico está dispuesto en un espacio entre la herramienta (3) y la
superficie de soporte (16), de manera que durante el tope de la
herramienta, el movimiento axial mutuo de la herramienta y la
superficie de soporte está dispuesto para proporcionar un cambio
volumétrico en dicho espacio para el elemento de tope,
caracterizada porque la parte superior de la herramienta (3)
comprende una parte de guía (5) similar a un casquillo, que permite
que la herramienta y el dispositivo de percusión (1) sean alojados
parcialmente, porque la parte superior de la herramienta comprende
una porción de saliente (14) que es oblicua y se ensancha en la
dirección radial de la herramienta, estando dispuesta la porción
saliente oblicua para afectar a un elemento de tope (15) que tiene
una sección transversal sustancialmente circular, cuyo elemento de
tope está dispuesto en un espacio entre la herramienta y la
superficie de soporte (16), y cuyo eje central (21) de la sección
transversal es transversal al eje longitudinal de la herramienta y
porque cuando la herramienta hace tope, dicha porción saliente
oblicua (14) de la herramienta está dispuesta para hacer que el
elemento de tope (15) gire alrededor de su eje central de la sección
transversal y para hacer que la herramienta se mueva en la
dirección axial y, además, proporcione un cambio en la forma de la
sección transversal del elemento.
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