MX2008011349A - Elemento cortante que tiene punta con aguzamiento propio. - Google Patents

Abstract

Un elemento cortante que incluye una porción de vástago, una porción cortante cónica; la porción cortante cónica tiene un extremo estrecho y un extremo ancho conectado a la porción de vástago; el extremo estrecho de porción cortante cónica tiene una entalladura receptora de pieza de inserción y una pieza de inserción está asegurada en la entalladura receptora de pieza de inserción; la pieza de inserción tiene una capa exterior hecha de carburo de tungsteno y un núcleo interior hecho de un material con una dureza mayor que la de la capa exterior.

Description

ELEMENTO CORTANTE QUE TIENE PUNTA CON AGUZAMIENTO PROPIO ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta invención se refiere a elementos cortantes o miembros de broca o piezas puntiagudas y está relacionada particularmente con tales elementos que tienen un extremo puntiagudo que hace contacto con el material a cortar. Tales elementos cortantes se llaman típicamente broca cónica rotatoria del tipo de pieza puntiaguda.

Un elemento cortante o pieza puntiaguda o miembro de broca de acuerdo con la presente invención es un miembro más o menos similar a la broca cortante en una máquina herramienta y que tiene un cuerpo de metal con una región dura o una pieza de inserción dura en la misma en el lugar en que el miembro de broca interviene en el trabajo. Tales miembros de broca son bien conocidos en muchas industrias, por ejemplo en la industria minera, y comprende usualmente un cuerpo de acero, por ejemplo de acero forjado, con una punta o pieza de inserción cementada de carburo de tungsteno asegurada al mismo, como por soldadura fuerte. La punta termina usualmente con un radio pequeño y es fácil por lo tanto penetrar en el material que se está cortando. Conforme se desgasta el carburo, la punta se redondea o se enroma haciendo lenta la penetración al material a cortar. Algunos miembros de broca se han elaborado con una o más capas de diamante policristalino o una mezcla de diamante y carburo, recubriendo la parte expuesta de la punta de broca. Sin embargo, el recubrimiento de broca es quebradizo y se desprende en escamas, excepto en las condiciones de corte más sencillas.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Uno de los objetivos principales de la invención es proveer un elemento cortante mejorado que mantenga su punta dura durante más tiempo que los elementos cortantes comunes y que permanezca puntiaguda o filosa conforme se desgasta el elemento cortante.

El elemento cortante de la invención tiene una punta de broca con un núcleo de diamante (u otro material más duro del tipo de carburo que constituya el resto de la punta de broca) sobre el eje cilindrico de la punta de broca. El carburo más resistente sobre la parte exterior protegerá el diamante quebradizo contra el impacto. El diamante expuesto a la punta protegerá el carburo contra el desgaste excesivo. Conforme el diamante y el carburo se desgastan juntos, deberían proveer acción de aguzamiento propio.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista desarrollada en perspectiva de un aparato portabrocas.

La figura 2 es una vista parcial en sección transversal de la broca mostrada en la figura 1 , con una pieza de inserción endurecida en el extremo de la broca de acuerdo con la presente invención.

La figura 3 es una vista en sección transversal de una modalidad alternativa de la pieza de inserción en el extremo de la broca mostrada en la figura 2.

Antes de explicar con detalle una modalidad de la invención, se debe entender que la invención no está limitada a su aplicación a los detalles de la construcción y las disposiciones de los componentes dados a conocer en la siguiente descripción e ilustrados en los dibujos. La invención es susceptible de otras modalidades y de ser practicada y llevada a cabo de varias maneras. También, se debe entender que la fraseología y la terminología usadas en la presente son con propósitos de descripción y no se deben considerar como limitativas.

El uso de "incluyendo" y "comprendiendo" y variaciones de los mismos, como se usa en la presente, está destinado a abarcar los puntos listados a continuación y equivalentes de los mismos, así como puntos adicionales. El uso de "consistiendo en" y variaciones del mismo, como se usa en la presente, está destinado a abarcar solamente los puntos listados a continuación y equivalentes de los mismos. Además, se debe entender que términos, tales como "hacia delante", "hacia atrás", "izquierdo", "derecho", "hacia arriba" y "hacia abajo", son palabras de conveniencia con referencia a los dibujos y no se deben interpretar como términos limitativos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia ahora a los dibujos que se muestran solamente con el propósito de ilustrar las presentes modalidades preferidas de la invención y no con el propósito de limitar la misma, las figuras muestran un tambor cortante (no mostrado) de máquina minera que soporta una broca cortante 12 por medio de un portabrocas 18. Como es bien sabido en la técnica, el tambor cortante (no mostrado) es soportado por una máquina minera (no mostrada) para su rotación, mientras está verticalmente movible y mientras la máquina minera avanza hacia delante. Como es bien sabido también, el tambor cortante (no mostrado) incluye típicamente una naturalidad de broncas cortantes 12 dispuestas sobre el mismo; sin embargo, se dirigirá ahora la presente descripción a una sola broca cortante 12 y la estructura de un solo presente de portabrocas 18.

El portabrocas 8 puede estar unido directa o indirectamente al tambor 10. Por ejemplo, el portabrocas puede estar soldado o sujetado con abrazadera al tambor 10 o puede estar asegurado a un bloque de montaje unido al tambor 10. Como se describe en lo sucesivo, el portabrocas 18 recibe y retiene un manguito 50 que recibe girablemente la broca 12.

El elemento cortante o broca 12 incluye una porción de vástago 24 cilindrica central y que tiene una porción cortante cónica o nariz 26 agrandada unida a la misma, de tal manera que queda formada entre las mismas un área saliente 28. La broca cortante tiene un eje central mostrado con el 29 con una broca cortante dura 30 en un extremo de la broca cortante 12. La broca cortante 12 incluye en su otro extremo una muesca 32 entallada y termina en una saliente extrema 34, de tal manera que un anillo de retención (no mostrado) pueda ser recibido dentro de la muesca 32 para evitar la remoción axial de la broca cortante 12 de un manguito 50. En otras modalidades (no mostradas), se puede omitir el área saliente 28.

El portabrocas 18 tiene una porción de cuerpo 38 y una porción de base 40. La porción de base 40 se une directamente a un tambor cortante (no mostrado) o indirectamente por medio de un bloque de montaje (no mostrado). La porción de cuerpo 38, la cual forma una pieza con la porción de base 40, incluye una abertura 42 para recibir un manguito coaxial 50. La abertura 2 define una superficie interior 42a. La porción de cuerpo 38 incluye una cara de contacto 44, la cual está mostrada como estando perpendicular al eje longitudinal 46, que es el mismo que el eje central 29 de la abertura 42, pero la cual puede estar formada también como un cono cuya superficie esté a cierto ángulo con respecto al eje longitudinal 46 de la abertura 42.

El manguito 50 tiene un miembro de cuerpo 52 alargado y un collarín 54, el collarín 54 teniendo una superficie interior 56 y una superficie exterior 58. La superficie interior 56 del collarín 54 empalma con la cara de contacto 44. El collarín 54 está mostrado como teniendo una superficie interior 56, la cual está perpendicular al eje longitudinal 46 de la abertura 42; sin embargo, la superficie interior puede ser cónica, teniendo una superficie cónica a cierto ángulo con respecto al eje longitudinal 46, correspondiente al ángulo de la cara de contacto 44. La superficie exterior 58 del collarín 54 tiene una superficie biselada 60 y una superficie plana 62. El miembro de cuerpo 52 del manguito 50 define una superficie exterior 52a.

El miembro de cuerpo 52 del manguito 50 tiene una barreno 64, el cual está coaxial con el eje de broca 29. La broca 12 es recibida girablemente por el barreno 64. El vástago 24 de la broca 12 es ligeramente menor que el barreno 64. El vástago 24 es retenido en el barreno 64 por el anillo de retención y el vástago puede girar alrededor del eje central 29, a fin de evitar el desgaste disparejo de la punta 30 de la broca cortante 12. El área saliente 28 de la broca 12 empalma con la superficie plana 62 para posicionar la broca 12 axialmente en el barreno 64 y transmitir fuerzas cortantes.

Más particularmente, como se muestra en la figura 2, la porción cortante cónica 26 tiene un extremo estrecho 70 y un extremo ancho 74 conectado a la porción de vástago 24. El extremo estrecho 70 de la porción cortante cónica tiene una entalladura receptora de pieza de inserción 78, y la punta cortante o pieza de inserción 30 dura se asegura en la entalladura receptora de pieza de extracción 78, por ejemplo por soldadura dura. La pieza de inserción 78 tiene una capa exterior 82 hecha de carburo de tungsteno y un núcleo interior 86 sobre el eje cilindrico 29 (véase la figura 1 ) de la porción cortante cónica 26. El núcleo interior 86 está hecho de material con mayor dureza que el de la capa exterior 82. Preferiblemente, la pieza de inserción 30 tiene una porción cilindrica, el extremo exterior 90 de la pieza de inserción 30 teniendo un radio menor, de manera que el extremo exterior 90 forma una punta para auxiliar en el corte de material.

En la modalidad preferida, el núcleo interior 86 está hecho de diamante, pero en modalidades menos preferidas, se puede usar una forma endurecida de carburo de tungsteno. El núcleo de diamante 86 es un diamante sólido, no una estructura recubierta. Además, en la modalidad preferida, el núcleo interior 86 queda expuesto en el extremo exterior 90.

El núcleo interior 86 está hecho de una hoja de material, pero en otras modalidades (no mostradas), el núcleo interior 86 puede ser cilindrico o de cualquier otra forma. Además, en una modalidad alternativa, como se muestra en la figura 3, la pieza de inserción 94 puede incluir una segunda capa o núcleo 96 con una dureza entre la de la capa exterior 82 y la del núcleo interior 86, o incluso más capas o núcleos. A fin de obtener la ventaja de mantener el radio pequeño en el extremo exterior de la pieza de inserción 90, cada capa interior adicional en la pieza de inserción 30, yendo del exterior de la pieza de inserción 94 al interior, debería ser más dura que la capa exterior adicional precedente.

Otras varias características y ventajas de la invención serán evidentes por las siguientes reivindicaciones.

Claims (5)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1 . - Un elemento cortante que incluye una porción de vástago, una porción cortante cónica, la porción cortante cónica teniendo un extremo estrecho y un extremo ancho conectado a la porción de vástago, dicho extremo estrecho de porción cortante cónica teniendo una entalladura receptora de pieza de inserción y una pieza de inserción asegurada en dicha entalladura receptora de pieza de inserción, dicha pieza de inserción teniendo una capa exterior hecha de carburo de tungsteno y un núcleo interior hecho de un material con una dureza mayor que la de la capa exterior.

2. - El elemento cortante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho núcleo interior está hecho de diamante.

3. - El elemento cortante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha pieza de inserción forma una punta en el extremo de la porción cortante cónica y dicho núcleo interior queda expuesto a dicha punta.

4. - El elemento cortante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho extremo ancho es más ancho que dicha porción de vástago, formando una saliente entre la porción cortante cónica y la porción de vástago.

5.- El elemento cortante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha porción cónica tiene un eje cilindrico y dicha pieza de inserción está sobre el eje cilindrico de dicha porción cónica.