ES2584030T3

ES2584030T3 - Dispositivo de accionamiento para herramientas, preferentemente para coronas de barrena sacanúcleos

Info

Publication number: ES2584030T3
Application number: ES09001053.9T
Authority: ES
Inventors: invertor ha renunciado a ser mencionado El
Original assignee: Rems GmbH and Co KG
Current assignee: Rems GmbH and Co KG
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2029-01-27
Also published as: EP2085191A1; EP2085191B1; DE102008009233A1

Abstract

Un procedimiento para el uso de un dispositivo de accionamiento para herramientas, preferentemente para coronas de barrena sacanúcleos, que presenta un motor de accionamiento alojado en una carcasa (1), cuyo árbol del motor (16) está conectado con un árbol receptor (28), con el que la herramienta puede accionarse de forma giratoria, pudiendo regularse el número de revoluciones real del árbol receptor (28) en un número de revoluciones teórico mediante una unidad de regulación que trabaja según el principio del control por corte de onda, caracterizado por que la carga del dispositivo de accionamiento se tiene en cuenta de tal modo que, al usar la unidad de regulación un momento de encendido por debajo de la curva característica de sobrecarga, es decir, momento de encendido tras el pasaje por cero de la fase - número de revoluciones real o en caso de una tensión del motor por encima de una curva característica de desconexión, es decir, tensión del motor - número de revoluciones real, reacciona una protección contra sobrecargas tras un tiempo de retardo predeterminado, que limita el consumo de corriente del motor de accionamiento a un valor de corriente predeterminado o que reduce la tensión del motor.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de accionamiento para herramientas, preferentemente para coronas de barrena sacanucleos

La invencion se refiere a un procedimiento para el uso de un dispositivo de accionamiento para herramientas, preferentemente para coronas de barrena sacanucleos, segun la reivindicacion 1.

En particular, al trabajar con coronas de barrena sacanucleos se produce el problema que se enganchan en el proceso de perforacion o que chocan contra una resistencia. Segun el valor de la resistencia, se reduce el numero de revoluciones del arbol receptor, de modo que se vuelve mas diffcil progresar en la perforacion. Cuando el dispositivo de accionamiento bloquea, el consumo de corriente se reduce hasta tal punto que se impide una sobrecarga del motor de accionamiento. Un procedimiento para el uso de un dispositivo de accionamiento segun el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce por el documento US 6 536 536 B1.

La invencion esta basada en el objetivo de realizar el dispositivo de accionamiento generico de tal modo que no se sobrecargue el motor de accionamiento, quedando garantizado a pesar de ello un progreso rapido en la perforacion.

Este objetivo se consigue en el procedimiento generico de acuerdo con la invencion con las caractensticas de la reivindicacion 1.

En el procedimiento de acuerdo con la invencion, la unidad de regulacion mantiene el numero de revoluciones del arbol receptor en un numero de revoluciones teorico. Si se presenta una resistencia al trabajar con la herramienta conectada con el dispositivo de accionamiento, la unidad de regulacion hace que el numero de revoluciones de la herramienta se mantenga en el valor teorico hasta que la carga del motor de accionamiento este por debajo de un valor cntico. Si se rebasa el valor cntico, la unidad de regulacion reduce a un valor de corriente mas bajo. El motor de accionamiento se detiene. Cuando vuelve a descargarse el dispositivo de accionamiento, el motor de accionamiento vuelve a arrancar, de modo que aumenta el numero de revoluciones del arbol receptor. En cuanto el numero de revoluciones rebase un valor determinado, se pasa al numero de revoluciones teorico ajustado del arbol receptor, de modo que se puede seguir trabajando inmediatamente con el numero de revoluciones teorico.

De forma ventajosa, la tension del motor se adapta en funcion de la carga, de modo que queda garantizado siempre un trabajo optimo con el dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invencion.

Otras caractensticas de la invencion resultan de las otras reivindicaciones, de la descripcion y de los dibujos.

La invencion se explicara mas detalladamente con ayuda de un ejemplo de realizacion representado en los dibujos. Muestran:

La Figura 1

La Figura 2 La Figura 3

La Figura 4

La Figura 5

una representacion en perspectiva de un dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invencion,

una vista en corte del dispositivo de accionamiento segun la Figura 1,

el dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invencion en parte en una vista lateral y en parte en una vista en corte,

una curva caractenstica de sobrecarga del dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invencion, en el que el momento de encendido se indica tras el pasaje por cero de la fase respecto al numero de revoluciones real del dispositivo de accionamiento,

la tension de motor admisible en funcion del numero de revoluciones real del dispositivo de accionamiento de acuerdo con la invencion.

El dispositivo de accionamiento sirve para accionar herramientas de forma giratoria, por ejemplo una corona de barrena sacanucleos. El dispositivo de accionamiento forma una herramienta electrica portatil, que al trabajar con la herramienta en cuestion puede ser llevado en mano.

El dispositivo de accionamiento tiene una carcasa 1, que esta realizada de forma alargada y que esta provista en un extremo de una empunadura 2, en la que puede sujetarse el dispositivo de accionamiento durante el trabajo. La empunadura 2 tiene un brazo 4 que sobresale del lado frontal 3 de la carcasa 1, a continuacion de cuyo extremo libre esta dispuesto un nervio 5 dispuesto en la direccion transversal, preferentemente perpendicular respecto a la misma. En el otro extremo esta conectada con otro brazo 6 con el lado frontal 3 de la carcasa 1. En la zona del lado superior 7 asf como del lado inferior 8, los dos brazos 4, 6 estan dispuestos a continuacion del lado frontal 3 de la carcasa 1. Los dos brazos 4, 6 convergen en direccion al lado frontal 3 de la carcasa 1. El brazo 4 se extiende en lmea recta a lo largo de su longitud y se estrecha en la anchura en direccion al nervio 5. De forma ventajosa, el otro brazo 6 tiene la misma anchura a lo largo de su longitud. Los dos brazos 4, 6 sobresalen de un plato de conexion 9,

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que esta conectado con tornillos 10 y similares con una parte intermedia de carcasa 11. La parte intermedia de carcasa 11 presenta en sus superficies laterales rejillas de ventilacion 12.

La parte intermedia de carcasa 11 realizada como anillo conecta el plato de conexion 9 de la empunadura 2 con una parte de carcasa 13, que es sustancialmente mas larga que la parte intermedia de carcasa 11. Mediante los tornillos 10, los platos de conexion 9 y la parte intermedia de carcasa 11 estan fijados de forma amovible en la parte de carcasa 13. Tiene un fondo 14, que en el borde exterior esta provisto de una concavidad circunferencial 15, en la que encaja la parte intermedia de carcasa 11. De este modo queda garantizada una orientacion radial sencilla entre las partes de carcasa 11 y 13. En el fondo 14 esta alojado de forma giratoria un arbol del motor 16, en el que esta dispuesto un rotor 17 de forma no giratoria, que esta envuelto por un estator 18, que esta fijado en la pared interior de la parte de carcasa 13. En el arbol del motor 16 esta fijada de forma no giratoria una rueda de ventilador 19.

El arbol del motor 16 se asoma a una parte intermedia de carcasa 20, que conecta la parte de carcasa 13 con una parte terminal de carcasa 21.

En la parte intermedia de carcasa 11, que esta realizada como anillo y que tiene aproximadamente la misma anchura que la parte intermedia de carcasa 20, se encuentra un conmutador 22, que esta fijado en el arbol del motor y contra el que asientan escobillas de carbon 23, que estan alojadas en portaescobillas.

El arbol del motor 16 se apoya cerca de sus dos extremos respectivamente en un rodamiento 24, 25. El rodamiento 24 esta alojado en el fondo 14 de la parte de carcasa 13 y el rodamiento 25 en un fondo 26 de la parte de carcasa 20. Los dos rodamientos 24, 25 pueden ser rodamientos de bolas. El rodamiento 25 esta dispuesto de forma ventajosa entre la rueda de ventilador 19 y una rueda dentada 46 de un engranaje reductor 47.

La parte de carcasa 21 esta conectada con la parte intermedia de carcasa 20, estando conectada la parte de carcasa 21 con ajuste positivo con la parte intermedia de carcasa 20. La parte intermedia de carcasa 20 esta provista en su lado frontal de una concavidad circunferencial 27, de borde abierto, en la que encaja la parte de carcasa 21 con un lado frontal correspondientemente formado.

La parte de carcasa 21 se estrecha en direccion a su extremo libre. En la parte de carcasa 21 esta alojado un arbol receptor 28, que se apoya de forma giratoria en la parte de carcasa 21 mediante al menos dos rodamientos 29, 30 dispuestos a distancia entre sf. En el ejemplo de realizacion, los dos rodamientos son rodamientos de bolas, estando dispuesto el rodamiento 29 cerca de la parte intermedia de carcasa 20. El arbol receptor 28 esta conectado con el arbol del motor 16 mediante el engranaje reductor 47, para reducir el numero de revoluciones elevado del arbol del motor 16 al numero de revoluciones de trabajo del arbol receptor 28. Este engranaje reductor puede estar realizado con un escalon o con varios escalones. El engranaje reductor puede ser un engranaje recto, un engranaje planetario u otro engranaje reductor.

El arbol receptor 28 sobresale en el lado frontal de la parte de carcasa 21 y esta provisto en el extremo saliente de una conexion para la herramienta en cuestion. La conexion 31 esta formada en el ejemplo de realizacion por una rosca exterior de la parte saliente del arbol receptor 28, que se extiende hasta el extremo libre del arbol receptor 28. Un taladro para refrigerante 32 pasa axialmente a lo largo de una parte de la longitud del arbol receptor 28 por este, desembocando este taladro para refrigerante en el lado frontal del arbol receptor 28 alimentando el refrigerante necesario para la perforacion con la corona de barrena sacanucleos. Este refrigerante se alimenta a traves de una conexion 33 en la pared lateral de la carcasa 21. Con esta conexion 33 se conecta una tubena de alimentacion, mediante la cual se alimenta el refrigerante desde un deposito de reserva (no representado). El medio llega detras de la conexion 33 a un espacio anular 34 de la parte de carcasa 21. En el espacio anular 34, que esta estanqueizado axialmente en las dos direcciones mediante una junta 35, 36, respectivamente, desemboca al menos un taladro transversal 37, que conecta el taladro para refrigerante 32 axial con el espacio anular 34. Por el espacio anular 34 pasa el arbol receptor 28, contra el que asientan las juntas 35, 36 de forma estanca. La junta 35 asienta contra una superficie de referencia radial 38 de la parte de carcasa 21. La otra junta 36 asienta contra el rodamiento 30, que se apoya a su vez en una superficie de referencia radial 39 de la carcasa 21. El rodamiento 30 esta asegurado en el otro lado mediante al menos un anillo de seguridad 40, que esta previsto en la carcasa 21.

De la empunadura 2 sale una lmea de alimentacion de red 41. Ademas, el dispositivo de accionamiento esta provisto de un conectador/desconectador 42 (Figura 3), que esta dispuesto en la empunadura 2 y que por lo tanto es comodamente accesible durante el trabajo con el dispositivo de accionamiento.

De forma adyacente a la conexion 33, en la parte de carcasa 21 esta alojado un conmutador 43, con el que el dispositivo de accionamiento puede conmutarse a dos o mas escalones de numeros de revoluciones.

En particular al trabajar con coronas de barrena sacanucleos se produce el problema que la corona de barrena sacanucleos o bien queda enganchado durante el proceso de perforacion o bien choca contra una resistencia, p.ej. acero de armadura en una pared de hormigon en el material a perforar. Ambos casos hacen que se reduzca el numero de revoluciones del arbol receptor 28 segun el valor de la resistencia, de modo que se vuelve mas diffcil progresar en la perforacion. Para que no se sobrecargue el motor electrico del dispositivo de accionamiento en caso

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de un bloqueo, debiendo garantizarse a pesar de ello un rapido progreso en la perforacion, el dispositivo de accionamiento esta provisto de una unidad de regulacion, que mantiene el numero de revoluciones del arbol receptor 28 y, por lo tanto, de la corona de barrena sacanucleos en un numero de revoluciones teorico. De este modo se consigue que, al presentarse una resistencia durante el proceso de perforacion, se mantenga el numero de revoluciones del arbol receptor 28 y por lo tanto de la corona de barrena sacanucleos durante tanto tiempo que el consumo de corriente del motor electrico esta por debajo de un valor cntico. En cuanto el consumo de corriente del motor electrico rebase este valor cntico, el consumo de corriente se reduce hasta tal punto que se impide una sobrecarga y dano del motor electrico. Si a continuacion se descarga el dispositivo de accionamiento o si se supera el bloqueo, el numero de revoluciones del arbol receptor 28 y de la corona de barrena sacanucleos dispuesta en el mismo aumenta. En cuanto el numero de revoluciones rebase un valor determinado, la electronica de la unidad de regulacion detecta que se ha producido una descarga del dispositivo de accionamiento. A continuacion se vuelve a pasar al numero de revoluciones teorico ajustado del arbol receptor 28, de modo que se puede seguir trabajando con el numero de revoluciones teorico. El numero de revoluciones teorico se ajusta con una rueda potenciometrica 44, que se asoma por una abertura 45 en la parte de carcasa 11.

La unidad de regulacion esta realizada de tal modo que el dispositivo de accionamiento arranca suavemente tras su conexion mediante el interruptor 42. Para este fin, la corriente de arranque esta limitada, para la proteccion del usuario del dispositivo de accionamiento, del dispositivo de accionamiento propiamente dicho y de la alimentacion de tension de red. Para garantizar una gran seguridad en el manejo, el dispositivo de accionamiento solo puede arrancarse cuando se enchufa en primer lugar la clavija de la lmea de alimentacion de red 41 conectandose a continuacion el interruptor 42. Cuando esta conectado el interruptor 42 y la clavija de red se enchufa a continuacion, entra en funcionamiento una proteccion contra rearranque, que impide el arranque del dispositivo de accionamiento.

Al alcanzar una temperatura de desconexion predeterminada, el dispositivo de accionamiento se reduce a un numero de revoluciones predeterminado, por ejemplo a 2.700 r.p.m. y sigue funcionando con este numero de revoluciones bajo. No obstante, ya no puede cargarse el dispositivo de accionamiento, es decir, el numero de revoluciones del arbol receptor 28 no se regula. Esta desconexion al alcanzar una temperatura de desconexion determinada se consigue mediante un dispositivo de desconexion, preferentemente un dispositivo de dispositivo de desconexion PTC. Cuando el dispositivo de accionamiento debe volver a trabajar normalmente, hay que desconectarlo con el interruptor 42 y a continuacion hay que volver a conectarlo. En caso de que la temperatura en el dispositivo de accionamiento siga demasiado elevada tras la conexion, el numero de revoluciones del arbol receptor 28 vuelve a ajustarse en el numero de revoluciones bajo.

En caso de que bloqueara bruscamente el dispositivo de accionamiento durante el trabajo o de que se produzca una rotura del tacometro, el numero de revoluciones del arbol receptor 28 se ajusta inmediatamente a un valor bajo. Gracias a ello, el arbol receptor 28 ya solo gira de forma muy lenta y ya no puede ser cargado. Este dispositivo de seguridad impide que se produzca un dano en el dispositivo de accionamiento en caso de un bloqueo o de un numero de revoluciones excesivamente elevado. Para poder volver a trabajar correctamente con el dispositivo de accionamiento tras una avena de este tipo, hay que desconectarlo con el interruptor 42 y volver a conectarlo a continuacion.

Al alcanzarse la corriente de sobrecarga, por ejemplo de aproximadamente 11,5 A hasta aproximadamente 12,5 A, se reduce la tension del motor. La Figura 4 muestra la curva caractenstica de sobrecarga, que esta depositada en el software en forma de una tabla. La electronica de regulacion intenta regular el numero de revoluciones real al numero de revoluciones teorico ajustado en la rueda potenciometrica 44. Esto se hace mediante una adaptacion de la tension del motor independiente de la carga. Si el dispositivo de accionamiento se hace funcionar en marcha en vacfo, se necesita una tension de motor mas baja para mantener constante el numero de revoluciones conectado, de lo que es el caso cuando el dispositivo de accionamiento trabaja bajo carga.

En el ejemplo de realizacion, la electronica de regulacion trabaja segun el principio del control por corte de onda. Se encienden los componentes semiconductores usados para la rectificacion, por ejemplo los tiristores o triacs, en un momento determinado durante la semionda de red. Los componentes semiconductores vuelven a bloquear automaticamente cuando, por la forma sinusoidal, la corriente de carga este por debajo de la corriente de mantenimiento en el pasaje por cero. Por lo tanto, la tension de motor es proporcionada por la electronica de regulacion en forma de una semionda cortada. Por esta razon, en la Figura 4 el momento de encendido se indica en el eje Y tras el pasaje por cero de la fase de la tension de red.

En el diagrama segun la Figura 4, el momento de encendido 0 ps significa una tension de salida o tension de red maxima. Con un momento de encendido de 10.000 ps no esta aplicada tension de salida. A medida que aumenta el numero de revoluciones real del arbol receptor 28, se reduce el momento de encendido tras el pasaje por cero de la fase, hasta que adopte un valor mmimo, a tttulo de ejemplo con aproximadamente 13.000 r.p.m., que en el caso de numeros de revoluciones mas elevados se mantiene de forma al menos aproximadamente constante.

Si la electronica de regulacion por una alta carga del motor electrico del dispositivo de accionamiento usa un momento de encendido por debajo de la curva caractenstica, se rebasa la corriente de sobrecarga. Tras un tiempo de retardo predeterminado, que es por ejemplo de aproximadamente un segundo, reacciona la desconexion por

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sobrecarga. En caso de un dispositivo de accionamiento bloqueado, fluye como maximo una corriente predeterminada, que es por ejemplo de aproximadamente 4 A. Cuando vuelve a estar descargado el dispositivo de accionamiento, el numero de revoluciones aumenta. En cuanto en el ejemplo de realizacion representado el arbol receptor 28 vuelva a rebasar el numero de revoluciones de 1.800 r.p.m., la electronica de regulacion detecta que el dispositivo de accionamiento se ha vuelto a descargar. Se vuelve a pasar en un arranque suave al numero de revoluciones teorico del arbol receptor 28 ajustado con la rueda potenciometrica 44. A continuacion, puede seguir trabajandose normalmente con el dispositivo de accionamiento.

En la Figura 5 esta representada la tension de motor admisible en funcion del numero de revoluciones real del arbol receptor 28. La curva caractenstica de desconexion representada es la misma curva caractenstica de desconexion que en la Figura 4, con la unica diferencia que en el eje Y se indica la tension del motor que resulta por el momento de encendido indicado en la Figura 4. En funcion de la especificacion del numero de revoluciones teorico del arbol receptor 28 y de la carga del dispositivo de accionamiento, se ajusta un numero de revoluciones real del arbol receptor 28. Cuando la tension del motor en caso de carga esta por encima de la curva caractenstica, esto significa que se ha rebasado la corriente de motor maxima admisible, que es por ejemplo de 12,5 A. En este caso se acciona la desconexion por sobrecarga tras un tiempo de retardo, que es por ejemplo de un segundo, y se reduce la tension del motor. Cuando el dispositivo de accionamiento vuelva a estar descargado, la tension del motor baja a un rango por debajo de la curva caractenstica. La electronica de regulacion detecta este estado y aumenta el numero de revoluciones del arbol receptor 28 en arranque suave al numero de revoluciones teorico ajustado. A continuacion, puede seguir trabajandose normalmente con el dispositivo de accionamiento.

La unidad de regulacion regula el numero de revoluciones real del arbol receptor 28 al valor teorico ajustado. Cuando se alcanza el lfmite de regulacion maximo, es decir, la tension del motor es igual a la tension de red, la unidad de regulacion ya no puede mantener constante el numero de revoluciones del arbol receptor 28. Por lo tanto, el numero de revoluciones del arbol receptor 28 se reduce a medida que aumenta la carga, hasta que se alcance la corriente de desconexion.

En comparacion con una regulacion controlada por la corriente, la regulacion del dispositivo de accionamiento por tacometro hace que el numero de revoluciones del arbol receptor 28 se mantenga constante con gran precision. Esto se debe a que se mide y reajusta el numero de revoluciones. En caso de que el numero de revoluciones rebase un valor predeterminado, se produce la desconexion de seguridad descrita. No hay que medir la corriente del motor, puesto que la proteccion contra sobrecargas se realiza con ayuda de la curva caractenstica de sobrecarga y con ayuda del numero de revoluciones y del momento de encendido (tension del motor).

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para el uso de un dispositivo de accionamiento para herramientas, preferentemente para coronas de barrena sacanucleos, que presenta un motor de accionamiento alojado en una carcasa (1), cuyo arbol del motor (16) esta conectado con un arbol receptor (28), con el que la herramienta puede accionarse de forma giratoria, pudiendo regularse el numero de revoluciones real del arbol receptor (28) en un numero de revoluciones teorico mediante una unidad de regulacion que trabaja segun el principio del control por corte de onda, caracterizado por que la carga del dispositivo de accionamiento se tiene en cuenta de tal modo que, al usar la unidad de regulacion un momento de encendido por debajo de la curva caractenstica de sobrecarga, es decir, momento de encendido tras el pasaje por cero de la fase - numero de revoluciones real o en caso de una tension del motor por encima de una curva caractenstica de desconexion, es decir, tension del motor - numero de revoluciones real, reacciona una proteccion contra sobrecargas tras un tiempo de retardo predeterminado, que limita el consumo de corriente del motor de accionamiento a un valor de corriente predeterminado o que reduce la tension del motor.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo de accionamiento esta provisto de una unidad de desconexion por temperatura, que de forma ventajosa es una unidad de desconexion PTC.
3. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el dispositivo de accionamiento esta provisto de una proteccion contra rearranque.
4. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el arbol del motor (16) esta conectado mediante un engranaje reductor (47) con el arbol receptor (28).
5. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la carcasa (1) esta formada por al menos dos partes de carcasa (11, 13, 20, 21) dispuestas una a continuacion de la otra y por que en una parte terminal de carcasa (11) esta conectada de forma ventajosa una empunadura (2), que esta conectada preferentemente con un plato de conexion (9) con la parte terminal de carcasa (11).
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que la parte terminal de carcasa (11) presenta aberturas de ventilacion (12).
7. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que en la parte terminal de carcasa (11) esta alojada la unidad de regulacion.
8. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que una parte de carcasa (13) que envuelve el motor de accionamiento esta conectada a la parte terminal de carcasa (11).
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que una parte de carcasa (21) que presenta el engranaje reductor (47) esta conectada a la parte de carcasa del motor (13) mediante una parte intermedia de carcasa (20).
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado por que en la parte de carcasa del engranaje (21) esta alojada una camara (34) para refrigerante.
11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que en la camara (34) desemboca una conexion para el refrigerante (33).
12. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1a 11, caracterizado por que el arbol receptor (28) presenta al menos un taladro para refrigerante (32).