ES2305815T3 - Mecanismo de percusion de piston hueco con orificio de compensacion del aire y orificio de marcha en ralenti. - Google Patents
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Abstract
Mecanismo de percusión de suspensión neumática, con - un pistón de accionamiento (3) desplazable en vaivén axialmente, configurado hueco en un lado frontal con una cavidad; - un pistón de percusión (6) móvil en vaivén axialmente en el hueco del pistón de accionamiento (3) y que rodea una cavidad (11) con el pistón de accionamiento (3); - al menos una ranura de ventilación (13) configurada en una pared de guía (5) en forma de casquillo del pistón de accionamiento (3), que está configurada de tal forma que, en el caso de un movimiento relativo determinado entre el pistón de accionamiento (3) y el pistón de percusión (6), existe una conexión de comunicación entre una antecámara (14), que se encuentra delante de la cabeza de pistón (7) del pistón de percusión (6), y la cavidad (11), de tal manera que puede afluir aire desde la antecámara (14) a través de la ranura de ventilación (13) hasta la cavidad (11); y con - un tubo de guía (15), en cuyo lado interior se puede guiar la pared de guía (5) del pistón de accionamiento (3); en el que - en el tubo de guía (15) están previstos un orificio de marcha en ralentí (16) o varios orificios de marcha en ralentí (16) dispuestos distribuidos en dirección axial, que se extienden en dirección radial; - en el lado exterior del tubo de guía (15) está dispuesto un elemento de control móvil (17), en el que está previsto un orificio de control (18), que corresponde al orificio de marcha en ralentí (16) o en el que están previstos unos orificios de control (18) que corresponden a los varios orificios de marcha en ralentí (16); y en el que - el elemento de control (17) se puede mover entre una posición abierta, en la que al menos uno de los orificios de control (18) está sobre un orificio de marcha en ralentí (16) y una posición cerrada, en la que los orificios de control (18) no están sobre el o bien los orificios de marcha en ralentí (16), de manera que los orificios de marcha en ralentí (16) están todos cerrados por medio del elemento de control (17); y caracterizado porque en un tipo de funcionamiento de marcha en ralentí del mecanismo de percusión, el elemento de control (17) está en posición abierta y la cavidad (11) se puede llevar a conexión de comunicación con la atmósfera ambiente a través de al menos una ranura de ventilación (13), al menos uno de los orificios de marcha en ralentí (16) y al menos uno de los orificios de control (18).
Description
Mecanismo de percusión de pistón hueco con
orificio de compensación del aire y orificio de marcha en
ralentí.
La invención se refiere a un mecanismo de
percusión de suspensión neumática de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1 de la patente.
Los mecanismos de percusión de suspensión
neumática se utilizan habitualmente en martillos perforadores y/o
martillos de percusión (designados a continuación como martillos)
para aplicar impactos regulares sobre una herramienta. En este
caso, ha dado buen resultado un principio de construcción, en el que
un pistón de accionamiento es desplazado a través de un
accionamiento correspondiente en un movimiento de vaivén axial, que
se transmite sobre un pistón de impacto a través de una suspensión
neumática que se genera en una cavidad entre el pistón de
accionamiento y un pistón de impacto. El pistón de impacto impacta
finalmente sobre la herramienta o sobre una estampa
intercalada.
En un tipo de construcción preferida para un
mecanismo de percusión de suspensión neumática de este tipo, el
pistón de accionamiento está configurado hueco en su lado delantero,
siendo guiado el pistón de impacto en la cavidad del pistón de
accionamiento. Por lo tanto, se habla también de un "mecanismo de
percusión de pistón hueco".
Este tipo de construcción ha dado un resultado
excelente en la práctica, donde se producen, en virtud de la masa
reducida del pistón de accionamiento, solamente oscilaciones
reducidas de la marcha en ralentí y no es necesaria ninguna junta
de obturación entre los pistones. Sin embargo, es un inconveniente
que la transición entre el modo de marcha en ralentí y el modo de
impacto no siempre se realiza con la precisión deseada, lo que
conduce a un peligro elevado de impactos en ralentí, cuando el
usuario desea propiamente la transición a la marcha en ralentí.
También puede conducir a impactos con intensidad reducida o incluso
a una marcha en ralentí no deseada cuando el usuario no presiona el
martillo totalmente contra el material a mecanizar o falla la
reacción del pistón de impacto. En ambos casos, se produce un
perjuicio de la facilidad de manipulación o bien del resultado del
trabajo.
Se conoce a partir del documento US 6.523.622 B1
un mecanismo de percusión de pistón hueco. En este caso, está
prevista una corredera de control que, en el caso de un cambio entre
el modo de impacto y el modo de marcha en ralentí, interrumpe una
comunicación con el muelle de recuperación, mientras se desplaza un
orificio de marcha en ralentí sobre un canal de aire, de manera que
se puede poner una cavidad, que recibe la suspensión neumática, en
comunicación con el medio ambiente.
En el documento DE 198 47 687 A1 se describe un
mecanismo de impacto de pistón hueco con control de casquillo. El
control de casquillo posibilita un cambio fiable y preciso entre el
modo de marcha en ralentí y el modo de impacto a través de un
casquillo de control desplazable axialmente. Cuando el casquillo de
control está en la posición de marcha en ralentí, se puede poner la
cavidad configurada entre el pistón de accionamiento y el pistón de
impacto, a través de orificios de ventilación presentes en el
casquillo de control, en comunicación con el medio ambiente, con
lo que se ventila la suspensión neumática configurada en la cavidad.
De esta manera, el mecanismo de impacto pasa directamente a marcha
en ralentí, de manera que no se genera ningún impacto más a través
del pistón de impacto.
El mecanismo de impacto de pistón hueco de
acuerdo con el documento DE 198 47 687 A1 ha dado un resultado
excelente en la práctica. Sin embargo, se ha conocido que serían
posibles mejoras en lo que se refiere a las propiedades de
resistencia y obturación.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
mejorar un mecanismo de impacto de pistón hueco, para conseguir un
comportamiento optimizado de obturación y de oscilación, manteniendo
un cambio fiable entre el modo de marcha en ralentí y el modo de
percusión.
De acuerdo con la invención, el cometido se
soluciona por medio de un mecanismo de percusión de suspensión
neumática con las características de la reivindicación 1 de la
patente. Los desarrollos ventajosos de la invención se definen en
las reivindicaciones dependientes.
En el mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con la invención, un pistón de accionamiento
móvil en vaivén axial, que guía en su cavidad un pistón de percusión
móvil axialmente, está equipado con una ranura de ventilación en su
pared de guía en forma de casquillo. El lado exterior de la pared de
guía se puede guiar en un lado interior de un tubo de guía, que
guía de esta manera también todo el pistón de accionamiento. Esta
estructura se conoce a partir del documento DE 198 47 687 A1.
De acuerdo con la invención, en el tubo de guía
están previstos uno o varios orificios de marcha en ralentí, que
están dispuestos distribuidos en dirección axial y se extienden en
dirección radial. La pluralidad de orificios de marcha en ralentí
pueden estar dispuestos en este caso distribuidos en dirección axial
sobre una línea o, en cambio, también -con desplazamiento axial- en
la periferia del tubo de guía.
Si solamente está presente un orificio de marcha
en ralentí, éste se puede disponer en un lugar adecuado para
conseguir el efecto siguiente de acuerdo con la invención.
\newpage
En el lado exterior del tubo de guía está
dispuesto un elemento de control móvil, en el que están previstos
orificios de control que corresponden a los orificios de marcha en
ralentí. El elemento de control es móvil entre una posición abierta
y una posición cerrada. En la posición abierta, al menos uno de los
orificios de control se encuentra sobre un orificio de marcha en
ralentí, mientras que en la posición cerrada, los orificios de
control y los orificios de marcha en ralentí no están superpuestos,
de manera que los orificios de marcha en ralentí están todos
cerrados por medio de la pared del elemento de control.
En un tipo de funcionamiento de marcha en
ralentí del mecanismo de percusión, el elemento de control está en
la posición abierta, de manera que la cavidad en el interior del
pistón de accionamiento se puede llevar a conexión de comunicación
con la atmósfera ambiente a través de la ranura de ventilación, los
orificios de marcha en ralentí y los orificios de control y se
puede ventilar la suspensión neumática configurada en la
cavidad.
Si solamente está previsto un orificio de marcha
en ralentí en la pared de guía del pistón de accionamiento, éste se
puede disponer de tal forma que se puede establecer la conexión de
comunicación en el tipo de funcionamiento de marcha en ralentí.
A diferencia del estado de la técnica, por lo
tanto, el pistón de accionamiento del mecanismo de percusión de
suspensión neumática de acuerdo con la invención solamente presenta
una o varias ranuras de ventilación, pero no presenta orificios de
marcha en ralentí adicionales, como se muestra en los documentos DE
198 47 687 A1 o también en el documento DE 198 28 426 A1. De esta
manera, entre el pistón de accionamiento y el tubo de guía que lo
rodea existen menos transiciones de apertura, que deben cerrarse
herméticamente. Además, la pared de guía del pistón de
accionamiento no se debilita a través de orificios adicionales, lo
que repercute de una manera positiva sobre el comportamiento de
resistencia. En este caso se puede observar que la pared de guía
del pistón de accionamiento debería realizarse lo más fina posible,
para mantener la masa total del pistón de accionamiento lo más
reducida posible. De este modo se pueden reducir al mínimo las
vibraciones del pistón de accionamiento en virtud de su movimiento
de vaivén. En el caso de una pared de guía muy fina, que se
rompería, además, todavía a través de numerosos orificios de marcha
en ralentí, se pueden plantear en la fabricación o en el
funcionamiento problemas de resistencia, que podrían conducir a una
deformación no deseada de la pared de guía y, por lo tanto, del
pistón de accionamiento.
Además, en el modo de percusión, la cavidad que
rodea la suspensión neumática está encapsulada totalmente por el
medio ambiente. No existe -como en el estado de la técnica- peligro
de que la cavidad se pueda ventilar al menos parcialmente a través
de un orificio de marcha en ralentí no obturado totalmente, lo que
conduciría a una expansión de la suspensión neumática en la cavidad
y, por lo tanto, a una energía de impacto más reducida del pistón
de percusión. Puesto que el pistón de accionamiento no presenta
orificios de marcha en ralentí, no existe este peligro en la
invención condicionado por el principio.
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención, la longitud axial de la ranura de
ventilación es mayor que la altura axial de una cabeza de pistón,
guiada en el pistón de accionamiento, del pistón de percusión. Esto
conduce a que en el modo de percusión sea posible una posición
relativa entre el pistón de accionamiento y el pistón de percusión,
en la que la cavidad que rodea la suspensión neumática se puede
poner en conexión de comunicación con un espacio delante del pistón
de percusión. De esta manera, existe la posibilidad de alimentar
aire nuevo en la cavidad y rellenar de nuevo la suspensión neumática
antes de la percusión siguiente.
Además, es ventajoso que la longitud axial de la
ranura de ventilación sea mayor que la distancia axial mínima entre
bordes más próximos adyacentes entre sí de orificios de marcha en
ralentí axialmente próximos. Esta configuración garantiza que en el
modo de marcha en ralentí, es decir, en una posición abierta del
elemento de control, independientemente de la posición relativa
entre el pistón de accionamiento y el tubo de guía, la ranura de
ventilación esté colocada sobre al menos un orificio de marcha en
ralentí. Si un extremo de la ranura de ventilación abandona un
orificio de marcha en ralentí en virtud del movimiento del pistón de
accionamiento, su otro extremo alcanza ya el siguiente orificio de
marcha en ralentí, antes de que el primer extremo abandone el
primer orificio de marcha en ralentí. En la fase de transición entre
dos orificios de marcha en ralentí, la ranura de ventilación está,
por lo tanto, al mismo tiempo -al menos en parte- sobre dos
orificios de marcha en ralentí. De esta manera se asegura que en
cada instante sea posible una conexión de comunicación desde la
cavidad sobre la ranura de ventilación hacia el medio ambiente.
De una manera más ventajosa, el número de los
orificios de marcha en ralentí y de los orificios de control es el
mismo. De esta manera se puede incrementar al máximo la sección
transversal total de los orificios de marcha en ralentí, para
conseguir una ventilación eficaz de la cavidad en el modo de marcha
en ralentí.
En una forma de realización preferida de la
invención, el elemento de control se mantiene en la posición abierta
por medio de una instalación de resorte. De esta manera se asegura
que el mecanismo de percusión funcione en el modo de marcha en
ralentí cuando el operario no aplica otras medidas. Cuando se coloca
la herramienta sobre la roca a mecanizar, se puede desplazar el
elemento de control entonces contra la acción del muelle a su
posición cerrada, como se describe, en principio, también en el
documento DE 198 47 687 A1.
El mecanismo de percusión de suspensión
neumática es bien adecuado de la misma manera tanto para simples
martillos de percusión (martillos de rotura) como para martillos
perforadores.
\newpage
En otra configuración de la invención, el
elemento de control está realizado como casquillo de control, que
rodea el tubo de guía. En este caso, el pistón de accionamiento está
dispuesto fijo contra giro, mientras que el tubo de guía y el
casquillo de control son giratorios en común con relación al pistón
de accionamiento. Esta forma de realización del mecanismo de
percusión de suspensión neumática es especialmente bien adecuada
para un martillo taladrador, en el que además del movimiento de
percusión, debe transmitirse también un movimiento giratorio sobre
la
herramienta.
herramienta.
Para posibilitar una conexión fiable de la
cavidad y de la ranura de ventilación o de las ranuras de
ventilación con el medio ambiente, en esta forma de realización es
muy conveniente que esté prevista una ranura interior de forma
anular sobre el lado interior del tubo de guía, respectivamente, a
la altura de un orificio de marcha en ralentí. Por lo tanto, si por
ejemplo el tubo de guía lleva tres orificios de marcha en ralentí,
éstos deberían tener asociadas tres ranuras interiores sobre el
lado interior del tubo de guía, para que se pueda establecer una
conexión de comunicación con los orificios de marcha en ralentí de
una manera independiente de la posición relativa entre el pistón de
accionamiento y el tubo de guía.
Éstas y otras características y ventajas de un
mecanismo de percusión de suspensión neumática de acuerdo con la
invención se explican en detalle a continuación con la ayuda de las
figuras que se acompañan. En este caso:
La figura 1a muestra una representación en
sección de un mecanismo de percusión de suspensión neumática de
acuerdo con la invención para un martillo rompedor en la posición de
funcionamiento de percusión.
La figura 1b muestra una ampliación de un
fragmento de la figura 1a.
La figura 2a muestra una representación en
sección del mecanismo de percusión de suspensión neumática de
acuerdo con la invención para un martillo rompedor en la posición
de funcionamiento de marcha en ralentí.
La figura 2b muestra una ampliación de un
fragmento de la figura 2a.
La figura 3a muestra una representación en
sección de otro mecanismo de percusión de suspensión neumática de
acuerdo con la invención para un martillo perforador en la posición
de funcionamiento de percusión.
La figura 3b muestra una ampliación de un
fragmento de la figura 3a.
La figura 4a muestra una representación en
sección de otro mecanismo de percusión de suspensión neumática de
acuerdo con la invención para un martillo taladrador en la posición
de funcionamiento de marcha en ralentí.
La figura 4b muestra una ampliación de un
fragmento de la figura 4a.
Puesto que la figura 1b solamente representa una
ampliación de un fragmento de la figura 1a para la ilustración de
detalles de la invención, se hace referencia a continuación a las
figuras 1a y 1b en común con la designación de la "figura 1".
Lo mismo se aplica par4a las figuras 2a y 2b (figura 2), para las
figuras 3a y 3b (figura 3) así como para las figuras 4a y 4b
(figura 4).
La figura 1 muestra de forma esquemática una
parte de un martillo rompedor con mecanismo de percusión de
suspensión neumática de acuerdo con la invención. Un árbol de
cigüeñal 1, accionado de forma giratoria por medio de un
accionamiento no representado, mueve una biela 2 en vaivén, en la
que está fijado un pistón de accionamiento 3 de una manera conocida
en sí. El pistón de accionamiento 3 presenta un fondo de pistón 4,
en el que está fijada la biela así como una pared de guía 5 en
forma de casquillo.
En el interior de la pared de guía 5 está guiado
un pistón de percusión 6 con su cabeza de pistón 7. Un vástago 8
del pistón de percusión 6 está guiado, además, en un tubo de guía 9
fijo en la carcasa. Además, para el alojamiento de la cabeza de
pistón 7 está presente un alojamiento de pistón de percusión 10, en
el que se puede deslizar la cabeza de pistón 7 en el estado de
marcha en ralentí. Este principio se describe, por ejemplo, en el
documento DE 101 03 996 C1. No obstante, no se refiere al objeto de
la presente invención, de maneras que no es necesaria una
descripción detallada en este lugar.
Entre el pistón de percusión 6 o bien su cabeza
de pistón 7 y el pistón de accionamiento 3 está configurada una
cavidad 11. Durante el movimiento de vaivén del pistón de
accionamiento 3 se genera en la cavidad 11 una suspensión
neumática, que acciona el fondo del pistón 6 periódicamente hacia
delante en la dirección de una herramienta no representada, que se
puede insertar en un porta-herramientas 12, con lo
que se realiza sobre la herramienta un impacto a través del pistón
de percusión 6 de una manera conocida. Durante el movimiento de
retorno del pistón de accionamiento 3 se produce de nuevo una acción
de aspiración, que retrae el pistón de percusión 6, de manera que
se puede iniciar a continuación la siguiente percusión.
En la pared de guía 5 del pistón de
accionamiento 3 están previstas tres ranuras de ventilación 13
opuestas entre sí, que se extienden en la dirección axial del
pistón de accionamiento 3 y que atraviesan totalmente la pared de
guía 5. La longitud axial de las ranuras de ventilación 13 está
dimensionada de tal forma que es mayor que una altura axial de la
cabeza de pistón 7 del pistón de percusión. De esta manera, en la
posición relativa, mostrada en la figura 1, entre el pistón de
accionamiento 3 y el pistón de percusión 6, existe la posibilidad
de que puede afluir aire desde una antecámara 14, que se encuentra
delante de la cabeza de pistón 7, a través de las ranuras de
ventilación 13 hasta la cavidad 11. De este modo es posible
compensar de nuevo las pérdidas por fuga que se producen en el
transcurso de una percusión y de la compresión implicada con ello
de la suspensión neumática en la cavidad 11. La suspensión neumática
es rellenada de nuevo en cada carrera a través de las ranuras de
ventilación 13 desde la antecámara 14.
La ranura de ventilación 13 o bien las ranuras
de ventilación 13 no tienen que estar configuradas forzosamente
alargadas, es decir, extendidas en dirección axial, En su lugar, en
las llamadas "ranuras de ventilación" 13 se puede tratar de
aberturas en la pared de guía del pistón de accionamiento 3 con
forma discrecional y sección transversal discrecional. También son
posibles aberturas mayores (angulares, de forma triangular), etc.
con extensión tangencial comparativamente grande.
El pistón de accionamiento 3 es guiado en un
tubo de guía 15, de tal manera que el lado exterior de la pared de
guía 5 del pistón de accionamiento se desliza a lo largo del lado
interior del tubo de guía 15. La designación "tubo de guía" no
significa que el tubo de guía 15 tenga que ser totalmente en forma
de tubo. Solamente se requiere que el tubo de guía 15 rodee de
forma adecuada el pistón de accionamiento 3 para guiarlo de una
manera fiable en una carcasa del martillo y para cerrar
herméticamente las ranuras de ventilación 13 de una manera
adecuada. La otra configuración del tubo de guía 15, especialmente
en su lado exterior, no tiene importancia a este respecto.
En el tubo de guía 15 están configurados varios
orificios de marcha en ralentí 16 (en la figura 1: tres orificios
de marcha en ralentí 16), que se extienden en dirección radial. Los
orificios de marcha en ralentí 16 pueden estar dispuestos
distribuidos sobre una línea en dirección axial, como se muestra,
por ejemplo, en la figura 1. De una manera alternativa a ello,
también es posible disponer los orificios de marcha en ralentí de
forma desplazada entre sí, es decir, distribuidos sobre la
periferia del tubo de guía, cuando de ello se obtienen
ventajas.
Los orificios de marcha en ralentí 16 están
dispuestos en posiciones axiales de tal forma que se asegura que al
menos una de las ranuras de ventilación 13 (la superior en la figura
1) esté al menos en parte durante la carrera del pistón de
accionamiento 3 sobre al menos uno de los orificios de marcha en
ralentí 16. La longitud de la ranura de ventilación 13 y la
distancia axial de los orificios de marcha en ralentí 16 están
dimensionadas de tal forma que, dado el caso, también dos orificios
de marcha en ralentí 16 son cubiertos al mismo tiempo por la ranura
de ventilación 13. Hay que procurar que no existe ninguna posición,
en la que la ranura de ventilación 13 no está directamente sobre al
menos uno de los tres orificios de marcha en ralentí 16. No
obstante, también es posible un modo de funcionamiento correcto
cuando la ranura de ventilación 13 no está sobre un orificio de
marcha en ralentí.
En el lado exterior del tubo de guía 15 está
previsto un elemento de control 17. El elemento de control 17 se
puede mover en vaivén axialmente entre una posición cerrada mostrada
en la figura 1 y una posición abierta mostrada en la figura 2, que
se explica todavía más adelante.
En el elemento de control mostrado en las
figuras 1 y 2 se puede tratar de un tubito en forma de barra, en
cuya pared están configurados orificios de control radiales 18. El
número de los orificios de control 18 debería corresponder al
número de los orificios de marcha en ralentí 16. Por lo tanto, en la
figura 1 se representan también tres orificios de control 18.
Además, la distancia axial de los orificios de control 18 está
dimensionada de tal forma que cada uno de los orificios de control
18 se pueden mover sobre un orificio de marcha en ralentí 16
asociado. Los orificios de control 18 conducen al medio ambiente del
mecanismo de percusión de suspensión neumática, es decir, por
ejemplo al interior restante del martillo o también al medio
ambiente del aparato. Por "medio ambiente" o bien "atmósfera
ambiental" no debe entenderse en este caso forzosamente el
entorno del aparato de trabajo que utiliza el mecanismo de
percusión de suspensión neumática, sino en primer lugar el entorno
del mecanismo de percusión de suspensión neumática, donde, por
ejemplo, están disponibles volúmenes suficientes en el espacio del
cigüeñal o en el espacio delante del pistón de percusión, para
garantizar una compensación efectiva del aire y de la presión con
la cavidad 11 en el interior del mecanismo de percusión.
La figura 1 muestra el funcionamiento de
percusión, en el que el elemento de control 17 está en la posición
cerrada, de manera que los orificios de control 18 no están sobre
los orificios de marcha en ralentí 16 y los orificios de marcha en
ralentí 16 está totalmente cubiertos más bien por el elemento de
control 17. En este caso, hay que procurar la mejor obturación
posible de los orificios de marcha en ralentí 16.
En la figura 2 se muestra el mismo mecanismo de
percusión, pero en el modo de marcha en ralentí.
A tal fin, el elemento de control 17 ha sido
desplazado un poco axialmente, de manera que los orificios de
control 18 están sobre los orificios de marcha en ralentí 16.
Puesto que -como se ha descrito anteriormente-
la ranura de ventilación 13 está sobre al menos uno de los
orificios de marcha en ralentí 16, existe una conexión de
comunicación entre la ranura de ventilación 13, el orificio de
marcha en ralentí 16 respectivo y el orificio de control 18
asociado.
Tan pronto como un canto trasero 19 de la cabeza
del pistón 7 ha pasado un canto trasero 20 de la ranura de
ventilación 13, existe, además, una conexión de comunicación con la
cavidad 11, como se muestra en la figura 2. Por lo tanto, la
suspensión neumática que se encuentra en la cavidad 11 puede ser
ventilada a través de la ranura de ventilación 13, el orificio de
marcha en ralentí 16 y el orificio de control 18 hacia el medio
ambiente.
Solamente cuando el elemento de control 17 ha
sido desplazado de nuevo a su posición cerrada (figura 1), se
interrumpe la conexión de comunicación, de manera que se puede
configurar de nuevo una presión en la suspensión neumática en la
cavidad 11.
El elemento de control 17 está impulsado de una
manera preferida por una instalación de suspensión no representada,
de tal modo que se encuentra, en la posición normal, en su posición
abierta (modo de marcha en ralentí). Por medio de medidas
correspondientes del operador, por ejemplo a través de la aplicación
de la herramienta sobre la roca a mecanizar, se puede transmitir
una fuerza de presión sobre el elemento de control 17, de manera
que el elemento de control 17 es desplazado a su posición cerrada y
el martillo asume su operación. La otra configuración del circuito
del mecanismo de percusión de suspensión neumática no es objeto de
la invención y se puede deducir, por ejemplo, del documento DE 198
47 687 A1.
Las figuras 3 y 4 muestran otra forma de
realización de un mecanismo de percusión de suspensión neumática de
acuerdo con la invención, esta vez para la aplicación en un martillo
perforador, que realiza, además de un movimiento de percusión,
también un movimiento giratorio sobre la herramienta. En tanto que
se emplean los mismos o similares componentes que en la primera
forma de realización de la invención, se identifican los
componentes respectivos con los mismos signos de referencia.
La diferencia esencial entre las dos formas de
realización según las figuras 1 y 2, por una parte, y las figuras 3
y 4, por otra parte, consiste en la configuración del elemento de
control como casquillo de control 22.
Puesto que -como se ha descrito anteriormente-
adicionalmente al movimiento de percusión, debe generarse también
un movimiento giratorio (que no es, sin embargo, objeto de la
invención), debe mantenerse el pistón de accionamiento 3, además,
fijo contra giro, mientras que el tubo de guía 15 que lo rodea debe
ser giratorio. El pistón de percusión 6 o bien es girado junto con
el tubo de guía 15 o se mueve sólo axialmente, sin otro movimiento
giratorio. Esto depende de las relaciones de fricción entre la
cabeza de pistón 7 del pistón de percusión 6 y el pistón de
accionamiento 3, por una parte, así como el vástago 8 del pistón de
percusión 6 y el tubo de guía 9, por otra parte.
Puesto que el tubo de guía 15 gira, el elemento
de control está realizado como casquillo de control 22, que rodea
el tubo de guía 15 en la periferia. El tubo de guía 15 y el
casquillo de control 22 están dispuestos a prueba de giro entre sí,
de manera que se asegura que los orificios de marcha en ralentí 16 y
los orificios de control 16 se pueden mover superpuestos. El tubo
de guía 15 y el casquillo de control son móviles, por lo tanto,
axialmente entre sí, pero están fijos entre sí en la dirección
circunferencial.
Para asegurar, además, que en cada posición
relativa opcional entre el pistón de accionamiento 3 y el tubo de
guía 15, es decir, tanto en dirección axial como también en
dirección circunferencial, la ranura de ventilación 13 se pueda
comunicar con al menos un orificio de marcha en ralentí 16, a cada
orificio de marcha en ralentí 16 está asociada sobre el lado
interior del tubo de guía 15 una ranura interior 23 en forma de
anillo. Las ranuras interiores 23 garantizan que,
independientemente de la posición giratoria relativamente del pistón
de accionamiento 3 con respecto al tubo de guía 15, se pueda
establecer siempre una conexión de comunicación entre la ranura de
ventilación 13 y el orificio de marcha en ralentí 16.
El casquillo de control 22 se puede mover en
vaivén axialmente a través de una horquilla de conmutación 24
representada de forma esquemática o bien un manguito de conmutación,
para alcanzar la posición abierta o bien la posición cerrada. En
este caso se aplican las mismas reglas que en la forma de
realización descrita anteriormente con relación a las figuras 1 y
2.
La invención posibilita una reducción del
recorrido de marcha en ralentí a través de la ventilación de la
cámara de compresión (cavidad 11) a través de orificios laterales
del pistón (ranuras de ventilación 13). Esto conduce a una
reducción de la longitud total de la construcción del martillo.
Además, se puede construir el pistón especialmente corto, lo que
sirve para una reducción adicional de la longitud de la construcción
del martillo y, además, a un ahorro de peso.
En virtud de la ausencia total de orificios de
marcha en ralentí en el pistón de accionamiento, se reduce el
peligro de la aspiración de aire falso durante la aspiración (
recuperación) del pistón de percusión 6. Esto se aplica tanto más
cuanto que hacia el extremo abierto del pistón de accionamiento 33
no existe ninguna superficie de la sección transversal total
creciente de orificios de marcha en ralentí (no presentes).
El canto trasero 20 de la ranura de ventilación
13 sirve al mismo tiempo como canto de control trasero para la
ventilación del mecanismo de percusión. De esta manera, en la cámara
de compresión en la cavidad 11 no existen taladros de ventilación
adicionales que -en el caso de una obturación insuficiente- podrían
provocar una pérdida de aire. A pesar de todo, es posible una
ventilación inmediata de la cavidad 11 en el caso de que se salte
el canto trasero 20 en el estado de marcha en ralentí o bien en el
caso de percusión débil.
\newpage
En virtud de las pocas aberturas en la pared de
guía 5 del pistón de accionamiento 3, que están condicionadas
exclusivamente por las ranuras de ventilación 13, se consigue una
estabilidad mejorada del pistón de accionamiento 3 con el mismo
espesor de pared o bien incluso la posibilidad de una reducción del
espesor de pared. De esta manera, son posibles, por ejemplo,
cavidades circundantes o que se extienden axialmente en el lado
exterior del casquillo de guía 5 para la reducción de la
fricción.
Por último, es posible conseguir la intensidad
de la percusión a través de la apertura parcial de las secciones
transversales de los orificios de marcha en ralentí 16 en el tubo de
guía 15. En este caso es posible también equipar los orificios de
marcha en ralentí 16 con diferentes secciones transversales.
Claims (10)
1. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática, con
- -
- un pistón de accionamiento (3) desplazable en vaivén axialmente, configurado hueco en un lado frontal con una cavidad;
- -
- un pistón de percusión (6) móvil en vaivén axialmente en el hueco del pistón de accionamiento (3) y que rodea una cavidad (11) con el pistón de accionamiento (3);
- -
- al menos una ranura de ventilación (13) configurada en una pared de guía (5) en forma de casquillo del pistón de accionamiento (3), que está configurada de tal forma que, en el caso de un movimiento relativo determinado entre el pistón de accionamiento (3) y el pistón de percusión (6), existe una conexión de comunicación entre una antecámara (14), que se encuentra delante de la cabeza de pistón (7) del pistón de percusión (6), y la cavidad (11), de tal manera que puede afluir aire desde la antecámara (14) a través de la ranura de ventilación (13) hasta la cavidad (11); y con
- -
- un tubo de guía (15), en cuyo lado interior se puede guiar la pared de guía (5) del pistón de accionamiento (3); en el que
- -
- en el tubo de guía (15) están previstos un orificio de marcha en ralentí (16) o varios orificios de marcha en ralentí (16) dispuestos distribuidos en dirección axial, que se extienden en dirección radial;
- -
- en el lado exterior del tubo de guía (15) está dispuesto un elemento de control móvil (17), en el que está previsto un orificio de control (18), que corresponde al orificio de marcha en ralentí (16) o en el que están previstos unos orificios de control (18) que corresponden a los varios orificios de marcha en ralentí (16); y en el que
- -
- el elemento de control (17) se puede mover entre una posición abierta, en la que al menos uno de los orificios de control (18) está sobre un orificio de marcha en ralentí (16) y una posición cerrada, en la que los orificios de control (18) no están sobre el o bien los orificios de marcha en ralentí (16), de manera que los orificios de marcha en ralentí (16) están todos cerrados por medio del elemento de control (17); y caracterizado porque en un tipo de funcionamiento de marcha en ralentí del mecanismo de percusión, el elemento de control (17) está en posición abierta y la cavidad (11) se puede llevar a conexión de comunicación con la atmósfera ambiente a través de al menos una ranura de ventilación (13), al menos uno de los orificios de marcha en ralentí (16) y al menos uno de los orificios de control (18).
2. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado
porque la longitud axial de la ranura de ventilación (13) es mayor
que la altura axial de una cabeza de pistón (7), guiada en el
pistón de accionamiento (3), del pistón de percusión (6).
3. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la longitud axial de la ranura de
ventilación (13) es mayor que la distancia axial mínima entre bordes
dispuestos más próximos entre sí de orificios de marcha en ralentí
(16) axialmente próximos.
4. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el número de los orificios de marcha en
ralentí (16) y de los orificios de control (18) es igual.
5. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque el elemento de control (17) es retenido
en una posición definida, especialmente en posición abierta a
través de una instalación de suspensión.
6. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el elemento de control es un casquillo
de control (22), que rodea el tubo de guía (15).
7. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado
porque el pistón de accionamiento (3) está dispuesto fijo contra
giro, mientras que el tubo de guía (15) y el casquillo de control
(22) son giratorios en común con relación al pistón de accionamiento
(3).
8. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el casquillo de control (22) es móvil
axialmente entre la posición abierta y la posición cerrada por medio
de un elemento de conmutación (24) dispuesto fijo contra giro con
respecto a una carcasa.
9. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8,
caracterizado porque sobre el lado interior del tubo de guía
(15) está prevista, a la altura de un orificio de marcha en ralentí
(16), una ranura interior (23) de forma anular.
10. Mecanismo de percusión de suspensión
neumática de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque la pared de guía (5) del pistón de
accionamiento (3) no presenta, además de la ranura de ventilación
(13) o de varias ranuras de ventilación (13), otros orificios o
aberturas.
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