ES2377351T3 - Método para instalar una herramienta de dispositivo de rotura con un cojinete, dispositivo de rotura y cojinete de un dispositivo de rotura - Google Patents
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Abstract
Un metodo para instalar un dispositivo de rotura con un cojinete, cuyo dispositivo de rotura (1, 40) comprende: un bastidor (10), una herramienta (6); y un dispositivo de percusión (5), que tiene un elemento (7) de percusión con el que se puedan generar impulsos de esfuerzos de compresión en la herramienta (6), que los transmite adicionalmente al material (4) que se vaya a romper; y el metodo que comprende: disponer alrededor de la herramienta (6) al menos un casquillo (14) de cojinete que tiene una periferia exterior (31) y una periferia interior (32); fijar el casquillo (14) de cojinete de un modo inm6vil en un espacio anular (25) de cojinete alrededor de la herramienta (6); instalar la herramienta (6) con un cojinete por medio de una superficie deslizante sobre la periferia interior (32) del casquillo (14) de cojinete para que se pueda mover en la dirección axial; disponer un ajuste con holgura entre el diametro exterior (D2) del casquillo (14) de cojinete y el diametro (D1) del espacio (25) de cojinete; e insertar el casquillo (14) de cojinete en la dirección axial hasta su sitio del espacio (25) de cojinete sin un efecto de fuerza resultante del dimensionamiento recfproco de los diametros (D1, D2) del casquillo (14) de cojinete y del espacio (25) de cojinete; caracterizado por enclavar el casquillo (14) de cojinete durante el uso del dispositivo de rotura 81) en la dirección axial para que sea sustancialmente inm6vil de tal manera que la herramienta (6) este sometida a impulsos de esfuerzos de compresión, por lo que las ondas de esfuerzos en la herramienta generan un movimiento perpendicular a la superficie de la herramienta (6), cuyo movimiento se transmite al casquillo (14) de cojinete, causando una deformación plastica al casquillo de cojinete, y que el casquillo de cojinete se enclave en su sitio del espacio (25) de cojinete.
Description
Metodo para instalar una herramienta de dispositivo de rotura con un cojinete, dispositivo de rotura y cojinete de un dispositivo de rotura
Antecedentes de la invencion
La invenci6n se refiere a un metodo para instalar una herramienta de dispositivo de rotura con un cojinete, un dispositivo de rotura y un casquillo de herramienta usado para un cojinete. El dispositivo de rotura comprende al menos un bastidor, una herramienta y un dispositivo de percusi6n. Por medio de un elemento de percusi6n del dispositivo de percusi6n, en la herramienta se generan impulsos de esfuerzos de compresi6n, cuya herramienta los transmite ademas al material a romper. En un espacio de cojinete alrededor de una herramienta se ha dispuesto un casquillo de cojinete, una superficie deslizante en la periferia interior del casquillo de cojinete que ajusta la herramienta con un cojinete que se puede mover en la direcci6n axial de la herramienta. El campo de aplicaci6n de la invenci6n se describe con mas detalle en los preambulos de las reivindicaciones independientes.
Un martillo de rotura es un dispositivo de rotura usado como un dispositivo suplementario de una excavadora u otra maquina basica cuando la intenci6n es romper, por ejemplo, roca, hormig6n u otro material relativamente duro. El dispositivo de percusi6n del martillo de rotura se usa para comunicar impulsos de esfuerzos de compresi6n a una herramienta fijada al martillo de rotura, cuya herramienta transmite los impulsos de esfuerzos al material a romper. Al mismo tiempo, la herramienta se presiona contra el material a romper, por lo cual el efecto de las ondas de esfuerzos y el prensado causa que la herramienta penetre en el material a romper, lo cual resulta en la rotura del material. La herramienta del dispositivo de rotura esta montada sobre un cojinete del bastidor del dispositivo de rotura, de tal manera que puede moverse en la direcci6n axial durante la rotura. La herramienta se monta usualmente sobre un cojinete deslizante por medio de uno o mas casquillos de cojinete. En las soluciones conocidas, como en el documento DE- 29510818-U1, que describe las caracterfsticas del preambulo de la reivindicaci6n independiente 14, el casquillo de cojinete esta fijado a un casquillo de herramienta que, a su vez, esta fijado al bastidor del dispositivo de rotura. El casquillo de cojinete es un cojinete deslizante que se desgasta con el uso, debido a lo cual tiene que cambiarse de vez en cuando. Con las soluciones conocidas se plantea un problema en el sentido de que es diffcil y lento cambiar un casquillo de cojinete desgastado en las condiciones del lugar de trabajo. El documento US-6510904 -81 que divulga las caracterfsticas de las reivindicaciones independientes de las reivindicaciones 1 y 6, divulga un martillo hidraulico que incluye un casquillo de herramienta de un material polfmero.
Breve descripcion de la invencion
Un objeto de la presente invenci6n es proveer un metodo novedoso y perfeccionado para instalar una herramienta de dispositivo de rotura con un cojinete, un dispositivo de rotura y un casquillo de herramienta,
El metodo segun la invenci6n se caracteriza por enclavar el casquillo de cojinete durante el uso del dispositivo de rotura en la direcci6n axial para que sea sustancialmente inm6vil de tal manera que la herramienta se someta a impulsos de esfuerzos de compresi6n, por lo que las ondas de compresi6n de la herramienta generan un movimiento perpendicular a la superficie de la herramienta, cuyo movimiento se transmite al casquillo de cojinete, causando una deformaci6n plastica al casquillo de cojinete, y que el casquillo de cojinete se enclave en su sitio en el espacio de cojinete.
El dispositivo de rotura segun la invenci6n se caracteriza porque el casquillo de cojinete se enclava en su sitio en el espacio de cojinete durante el uso del dispositivo de rotura cuando las ondas de esfuerzos de la herramienta y el movimiento en la direcci6n de la perpendicular a la superficie de la herramienta debido a las ondas hayan causado que el casquillo de cojinete se deforme permanentemente contra el espacio de cojinete.
El casquillo de herramienta segun la invenci6n se caracteriza porque dicho casquillo de cojinete esta dispuesto, durante el uso del dispositivo de rotura, para deformarse permanentemente y para enclavarse de un modo inm6vil en el espacio de cojinete.
Una idea de la invenci6n es que la herramienta de dispositivo de rotura este dispuesta a traves de al menos un casquillo de cojinete, que ajusta la herramienta con un cojinete de tal manera que la herramienta se pueda mover en la direcci6n axial con respecto al bastidor del dispositivo de rotura. El casquillo de cojinete es una pieza alargada construida de un material de cojinetes deslizantes y dispuesta en el espacio de cojinete. Entre el diametro exterior del casquillo de cojinete y el espacio de cojinete esta dispuesto un ajuste con holgura para facilitar el montaje del casquillo de cojinete. Durante el uso, el casquillo de cojinete se dispone para que se someta a las ondas de esfuerzos de los impulsos de esfuerzos de compresi6n que se desplazan en la herramienta, por lo cual el casquillo de cojinete se dispone para deformarse por el efecto de las ondas de esfuerzos. La periferia del casquillo de cojinete esta ensanchada en la direcci6n de la periferia, y deformada. El ensanchamiento de la periferia del casquillo de cojinete resulta en un esfuerzo de compresi6n entre el casquillo de cojinete y el espacio de cojinete,
que enclava al casquillo para que sea inm6vil. De ese modo, en la soluci6n segun la invenci6n, las ondas de esfuerzos generadas por un dispositivo de percusi6n tienen dos tareas: principalmente, contribuyen a la rotura del material a tratar, pero tambien causan que el casquillo de cojinete de la herramienta se fije realmente en posici6n en el espacio de cojinete.
Una ventaja de la invenci6n es que el casquillo de cojinete se puede insertar facilmente en la direcci6n axial a su posici6n en el espacio de cojinete, puesto que hay un ajuste con holgura entre el espacio de cojinete y el casquillo de cojinete. No se requieren herramientas especiales o elementos similares para el montaje, sino que el casquillo de cojinete se puede insertar en el espacio de cojinete con una fuerza manual. Ademas, el casquillo de cojinete es un elemento sencillo de utilidad cuyos costes de fabricaci6n son pequenos.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que al casquillo de cojinete se le impide, en la direcci6n axial, salir del espacio de cojinete por medio de uno o mas miembros de enclavamiento previo. El miembro de enclavamiento previo mantiene al casquillo de cojinete temporalmente en posici6n hasta que el casquillo de cojinete se deforme y se fije realmente al espacio de cojinete
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que como mfnimo un espacio de cojinete este situado en el extremo inferior del dispositivo de rotura en el costado de la herramienta, de tal manera que el espacio de cojinete se abra hacia abajo en la direcci6n axial. De ese modo, el casquillo de cojinete es insertable en la direcci6n axial desde debajo de su posici6n en el espacio de cojinete sin tener que desarmar el bastidor inferior del dispositivo de rotura. Para cambiar, solamente se necesita retirar la herramienta. Una ventaja de esta realizaci6n es que es rapido y sencillo cambiar el casquillo de cojinete. Ademas, como no hay necesidad de desarmar las estructuras del dispositivo de rotura, el cambio podrfa tener lugar tambien en condiciones de suciedad del lugar de trabajo. Como es posible cambiar el casquillo de cojinete en el lugar de trabajo, la interrupci6n en el uso del dispositivo de rotura puede ser lo mas breve posible.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que el dispositivo de rotura comprende un bastidor de casquillo cuyo cfrculo interior forma un espacio de cojinete para el casquillo de cojinete. El bastidor de casquillo se podrfa fijar de un modo inamovible al bastidor del dispositivo de rotura por medio de uno o mas medios de enclavamiento. El casquillo de cojinete esta dispuesto para deformarse durante el funcionamiento del dispositivo de rotura, de tal manera que sea presionado contra la periferia interior del bastidor de casquillo en la direcci6n radial. La resistencia mecanica del bastidor de casquillo se dimensiona para que sea mayor que la del casquillo de cojinete , para que sustancialmente s6lo el casquillo de cojinete se deforme por el efecto de las ondas de esfuerzos. Una ventaja de esta realizaci6n es que el bastidor de casquillo y el espacio de cojinete se podrfan separar y cambiar, si fuese necesario. Ademas, los casquillos de herramienta de los presentes dispositivos de rotura en uso se podrfan reemplazar por casquillos de herramienta segun esta realizaci6n, despues de lo cual sera mas facil cambiar los casquillos de cojinete en el futuro.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que el espacio de cojinete se forma directamente en el bastidor del dispositivo de rotura. De ese modo, el casquillo de cojinete esta dispuesto para deformarse contra el bastidor del dispositivo de rotura durante el uso del dispositivo. Una ventaja de esta realizaci6n estriba en que el dispositivo de rotura no necesita un bastidor de casquillo separado para formar un espacio de cojinete. Por tanto, el diametro del orificio a practicar alrededor de la herramienta en el bastidor del dispositivo de rotura podrfa ser menor que cuando se usa un bastidor de casquillo desmontable separado, lo cual reduce los costes de fabricaci6n. Ademas, no hay necesidad de fabricar un bastidor de casquillo. Adicionalmente, el espacio de cojinete formado en el bastidor del dispositivo de rotura es particularmente firme, por lo que puede recibir bien el esfuerzo de compresi6n del casquillo de cojinete deformado durante el uso.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que el casquillo de cojinete sea de bronce para cojinetes. El bronce para cojinetes se adapta bien para usarse como el cojinete deslizante de una herramienta de dispositivo de rotura, porque se deforma con relativa facilidad debido al efecto de las ondas de esfuerzos, teniendo todavfa suficiente resistencia a la tracci6n para que la deformaci6n cause esfuerzos de compresi6n en el, lo cual mantiene al casquillo de cojinete en posici6n debido a la fricci6n entre el casquillo de cojinete y el espacio de cojinete. Ademas, una ventaja del bronce para cojinetes estriba en que soporta tambien el uso en seco a corto plazo sin resultar danado cuando, por una u otra raz6n, no exista una pelfcula de lubricante entre el casquillo de cojinete y la herramienta.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que el espesor de pared del casquillo de cojinetes sea entre 8 y 12 mm. De ese modo, el casquillo de cojinete es suficientemente firme, de tal manera que se genere en el un esfuerzo de compresi6n suficiente como resultado de la deformaci6n radial. Si el casquillo de cojinete no es suficientemente firme, no permanece adecuadamente en posici6n en el espacio de cojinete. Por otra parte, el espesor de pared del casquillo de cojinete no deberfa ser tan grande que las ondas de esfuerzos no sean suficientes para generar deformaci6n.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que al casquillo de cojinete se le impida, por medio de uno o mas miembros de pre-enclavamiento de un material liviano, salir del espacio de cojinete. Una ventaja de un miembro de pre-enclavamiento que sea liviano es que no esta sometido, durante el funcionamiento del dispositivo de percusi6n, a unas fuerzas de aceleraci6n tan intensas como lo estarfa una pieza fabricada de un material mas denso. La densidad del miembro de pre-enclavamiento podrfa ser claramente menor que la del material del bastidor. La densidad del material del miembro de pre-enclavamiento podrfa ser inferior a 3.000 kg/m3, mientras que la densidad del bastidor es de alrededor de 80000 kg/m3. De ese modo, el miembro de pre-enclavamiento se podrfa fabricar de , por ejemplo, un material de plastico o de un plastico reforzado que se haya reforzado con fibras de carb6n, de aramida o fibras de vidrio o fibras similares. Adicionalmente, el miembro de pre-enclavamiento se podrfa fabricar de un metal liviano, como una aleaci6n de aluminio. Adicionalmente, se podrfa fabricar de un material de fibra o incluso de caucho. Un miembro de pre-enclavamiento fabricado de un material liviano no deforma, debido a la vibraci6n, la superficie de enclavamiento construida para el, tal como una acanaladura de enclavamiento, una abertura de enclavamiento o un elemento similar, porque las fuerzas de aceleraci6n dirigidas en el miembro de preenclavamiento son relativamente pequenas. Por otra parte, un miembro de pre-enclavamiento fabricado de un material menos denso es usualmente mas blando que una superficie de enclavamiento fabricada de material mas denso. Un miembro de pre-enclavamiento fabricado de material menos denso que la superficie de enclavamiento se podrfa desgastar durante el uso debido a la vibraci6n, pero esto no es significativo, porque el objeto del miembro de pre-enclavamiento es mantener al casquillo de cojinete en el espacio de cojinete solamente hasta que algunos impulsos de esfuerzos de compresi6n se hayan comunicado a la herramienta por el dispositivo de percusi6n, y hasta que las ondas de esfuerzos de la herramienta hayan deformado el casquillo de cojinete de tal manera que este quede firmemente prensado en el espacio de cojinete.
La idea de una realizaci6n de la invenci6n es que el miembro de pre-enclavamiento es un anillo fabricado de un material de plastico, dispuesto en una acanaladura sobre la periferia del espacio de cojinete. Es una operaci6n sencilla y rapida disponer dicho anillo de enclavamiento en posici6n. Ademas, es muy facil fabricar miembros de enclavamiento baratos y de gran calidad de un material de plastico.
Breve descripcion de las figuras
A continuaci6n se describen algunas realizaciones con mas detalle en los dibujos adjuntos, en los que
La Figura 1 muestra esquematicamente una vista lateral de un martillo de rotura dispuesto en la pluma de una excavadora;
La Figura 2 muestra esquematicamente la generaci6n de un impulso de esfuerzo de compresi6n en una herramienta que transmite las ondas de esfuerzos generadas al material a romper;
La Figura 3 muestra esquematicamente una parte abierta con un corte de la parte inferior de un dispositivo de rotura;
La Figura 4 muestra esquematicamente una vista lateral de un casquillo de herramienta abierto con un corte;
La Figura 5 muestra esquematicamente una vista lateral del bastidor de casquillo abierto con un corte del casquillo de herramienta segun la Figura 4;
La Figura 6 muestra esquematicamente una vista lateral del casquillo de cojinete abierto con un corte del casquillo de herramienta segun la Figura 4;
La Figura 7 muestra esquematicamente una parte abierta con un corte de la parte inferior de otro martillo de rotura;
La Figura 8 muestra esquematicamente un corte transversal del cojinete de una herramienta segun la invenci6n, visto desde la direcci6n longitudinal de la herramienta, antes de que se haya deformado el casquillo de cojinete;
La Figura 9 muestra esquematicamente un corte transversal del cojinete de una herramienta segun la invenci6n, visto desde la direcci6n longitudinal de la herramienta, despues que el casquillo de cojinete se haya deformado por el efecto de las ondas de esfuerzos;
La Figura 10 muestra esquematicamente un corte transversal que indica modos alternativos para retirar el casquillo de cojinete deformado en el alojamiento de cojinete;
La Figura 11 muestra esquematicamente una vista lateral de una maquina taladradora de roca; y
La Figura 12 muestra esquematicamente una estructura abierta por un corte de una maquina taladradora de roca.
En aras de la claridad, las realizaciones de la invenci6n se muestran simplificadas en las figuras. Las partes similares s han indicado con los mismos numeros de referencia.
Descripcion detallada de realizaciones de la invencion
En la Figura 1, un martillo 1 de rotura esta instalado en una pluma 3 de una excavadora. El martillo 1 de rotura podrfa ser un dispositivo hidraulico, neumatico o electrico. El dispositivo 1 de rotura es presionado por medio de la pluma 3 contra el material 4 a romper, al mismo tiempo que los impulsos de esfuerzos de compresi6n se puedan comunicar a una herramienta 6 conectada al martillo con un dispositivo 5 de percusi6n del martillo, y la herramienta 6 transmite los impulsos de esfuerzos al material a romperse. El dispositivo 5 de percusi6n usualmente comprende un pist6n de percusi6n con movimiento de vaiven que impacta con una superficie de percusi6n en el extremo superior de la herramienta 6. En algunos casos, el elemento de percusi6n podrfa ser un elemento distinto de un pist6n de percusi6n con movimiento de vaiven. Ademas, podrfa existir una envuelta protectora alrededor del martillo 1 de rotura, que lo protege contra danos e impurezas.
Se puede observar que, en esta aplicaci6n, la parte inferior 1a del martillo de rotura se refiere al extremo en el costado de la herramienta 6, mientras que la parte superior 1 b del martillo de rotura se refiere al extremo mediante el cual el martillo 1 de rotura se puede fijar a la pluma 3 o a un elemento semejante. Ademas, el martillo 1 de rotura se podrfa instalar en cualquier maquina basica m6vil o, por ejemplo, en una pluma fijada a una base fija, tal como una trituradora de roca.
La Figura 2 muestra un principio de funcionamiento muy simplificado de un dispositivo de rotura. Un elemento de percusi6n 7 del dispositivo de percusi6n 5 genera en la herramienta 6 esfuerzos de compresi6n (-), que se propagan en la herramienta 6 como ondas de esfuerzos. Cuando una onda de esfuerzo ha llegado a la parte mas exterior de la herramienta 6, una parte de ella puede moverse sobre el material 4 que seva a romper, y otra parte podrfa retornar como una onda reflejada hacia el dispositivo de percusi6n 5. Desplazandose en la herramienta 6, la onda de esfuerzo 6 genera una repentina protuberancia pequena 8 en la herramienta 6; dicho de otro modo, existe un movimiento brusco 9 de martilleo en la direcci6n de la perpendicular de la superficie de herramienta en la herramienta 6.
Ademas, se puede ver en la Figura 2 que la herramienta 6 esta montada sobre cojinetes en un bastidor 10 del dispositivo de rotura 1 por medio de uno o mas cojinetes 11. El cojinete 11 es un cojinete deslizante que esta en contacto con la herramienta 6. De ese modo, el movimiento de martilleo radial de la herramienta 6 se transmite desde la superficie de la herramienta 6 tambien al cojinete 11, utilizandose esta caracterfstica en el proceso de fijaci6n real del cojinete 11 en la invenci6n. Las Figuras 3 a 10 y la descripci6n relacionada con ellas presentan realizaciones y detalles del cojinete con mas detalle.
La Figura 3 muestra una parte de la parte inferior 1a del martillo de rotura. El elemento de percusi6n 7 podrfa ser un pist6n m6vil de percusi6n que golpea una superficie 12 de percusi6n en el extremo superior de la herramienta 6. La herramienta 6 esta instalada en la direcci6n axial en el elemento 7 de percusi6n y podrfa soportarse contra el bastidor 10 por medio de un casquillo superior 13 de cojinete y un casquillo inferior 14 de cojinete. El martillo 1 de rotura podrfa comprender unos medios de retenci6n que permitan un movimiento axial predeterminado para la herramienta 6, pero que impidan que la herramienta 6 se salga completamente del dispositivo 1 de rotura. Dichos medios de retenci6n podrfan comprender uno o mas pasadores 15 de retenci6n en direcci6n transversal, para los que se haya formado una abertura en direcci6n transversal en el bastidor 10. Ademas, con el fin de que la herramienta 6 pueda moverse con respecto al pasador de retenci6n 15, se podrfa formar una parte 16 de menor espesor en ella en la punta del pasador 15 de retenci6n. El casquillo superior 13 de cojinete se podrfa disponer en el espacio superior 17 de cojinete desde la direcci6n del elemento 7 de percusi6n cuando se haya desarmado el bastidor del dispositivo de rotura. El casquillo superior 13 de cojinete se podrfa soportar en la direcci6n axial con un resalte 18 y un contra-anillo 19 o elemento similar. El casquillo superior 13 de cojinete se podrfa fabricar de un metal para cojinetes deslizantes, y podrfa contener unos canales de lubricante a lo largo de los cuales podrfa transportar un lubricante a sus superficies deslizantes
La parte inferior del bastidor 10 esta provista de un espacio 20 abierto hacia la superficie exterior del bastidor 10, en cuyo espacio 20 se instale desde abajo un casquillo 21 de herramienta .en la direcci6n A de montaje, cuyo casquillo 21 de herramienta comprenda un bastidor 22 de casquillo y un casquillo inferior 14 de cojinete instalado dentro de el. El casquillo 21 de herramienta esta soportado por su extremo superior contra un resalte 23 del bastidor 10 y enclavado con uno o mas medios de enclavamiento, tales como un pasador 24a de enclavamiento en direcci6n transversal y unas acanaladuras 24b y 24 c de enclavamiento de tal manera que no pueda salir del espacio
20. La periferia interior del bastidor 22 de casquillo forma un espacio 25 de cojinete, en cuyo interior se inserta el casquillo 14 de cojinete. El extremo del bastidor 22 de casquillo en el lado del elemento de percusi6n podrfa comprender un resalte 26, contra el que se podrfa insertar el casquillo 14 de cojinete. Alternativamente, el movimiento del casquillo 14 de cojinete en la direcci6n axial se podrfa impedir de tal manera que el resalte 23 del bastidor 10 se extienda tambien hasta la parte del casquillo 14 de cojinete. En la parte del extremo opuesto del bastidor 22 de casquillo, podrfa existir una acanaladura 27, que podrfa estar provista de un miembro de preenclavamiento 28, tal como un aro construido de un material de plastico. El miembro de pre-enclavamiento 28 tiene por objeto impedir que el casquillo 14 de cojinete se salga del espacio 25 de cojinete despues del montaje y
antes de que el casquillo 14 de cojinete se haya fijado al espacio 25 de cojinete como resultado de la deformaci6n. Alternativamente, el miembro de pre-enclavamiento 28 podrfa ser un pasador transversal u otro miembro adecuado para ese fin. Cuando se haya desgastado por completo el casquillo inferior 14 de cojinete, se podrfa reemplazar a traves de la parte inferior del martillo de rotura sin tener que desamar la parte inferior del bastidor 10, o incluso sin tener que desmontar el casquillo 21 de herramienta
A partir de la Figura 3 se puede ver que el casquillo 21 de cojinete podrfa estar provisto de uno o mas canales 29 de lubricante, a lo largo de los cuales se podrfa transportar lubricante a sus superficies deslizantes. Correspondientemente, el bastidor 22 de casquillo podrfa comprender unos canales 30, lo mismo que el bastidor 10, para transportar lubricante al casquillo 14 de cojinete.
La Figura 4 muestra el casquillo 21 de herramienta una vez armado. La Figura 5 muestra el bastidor 22 de casquillo y el diametro D1 del espacio 25 de cojinete. La Figura 6, a su vez, muestra el casquillo 14 de cojinete y su diametro exterior D2. Con el fin de insertar el casquillo 14 de cojinete en el espacio 25 de cojinete sin dificultad en la direcci6n A de montaje, el diametro D1 se ha dimensionado mayor que el diametro D2, o, dicho de otro modo, hay una pequena holgura entre el casquillo 14 de cojinete y el espacio 25 de cojinete. De ese modo, los componentes dispuestos uno dentro de otro tienen un ajuste con holgura. Ademas, la distancia entre el resalte 26 y la acanaladura 27 en el bastidor 22 de casquillo, es decir, la longitud L1 del espacio 25 de cojinete, es mayor o igual que la longitud L2 del casquillo 14 de cojinete, para que el casquillo 14 de cojinete se pueda instalar dentro del bastidor 22 de casquillo. La Figura 6 muestra ademas la periferia exterior 31 del casquillo 14 de cojinete, que sirve como superficie de fijaci6n contra el espacio 25 de cojinete, y la periferia interior 32 del casquillo 14 de cojinete, que sirve como superficie deslizante contra la herramienta 6. Ademas, la Figura 6 indica el espesor W de pared del casquillo 14 de cojinete, que podrfa estar comprendido entre 8 y 12 mm. Por tanto, el casquillo 14 de cojinete es suficientemente firme para que se puedan generar en el los esfuerzos de compresi6n requeridos como resultado de la deformaci6n radial. Si el casquillo 14 de cojinete no fuese suficientemente firme, no permanecerfa adecuadamente en su sitio en el espacio 25 de cojinete. Por otra parte, el espesor W de pared del casquillo 14 de cojinete podrfa no ser tan grande como para que las ondas de esfuerzos 9 no fuesen capaces de generar una deformaci6n radial en el casquillo de cojinete. Adicionalmente, la Figura 6 indica el diametro interior D3 del casquillo 14 de cojinete, dimensionado mayor que el diametro exterior de la herramienta 6 con el fin de que funcione en general el cojinete deslizante.
La Figura 7 muestra una estructura alternativa de la parte inferior 1a del martillo de rotura, en la que, desviandose de la Figura 3, no existe un bastidor 22 de casquillo, sino que el casquillo inferior 14 de cojinete esta dispuesto en el espacio 25 de cojinete formado en la parte inferior del bastidor 10. La parte inferior del espacio 25 de cojinete se podrfa extender tanto como hasta la superficie exterior de la parte inferior del bastidor 10, por lo que el casquillo 14 de cojinete se podrfa empujar en la direcci6n A de montaje desde abajo hasta su sitio del espacio 25 de cojinete sin tener que desarmar el bastidor 10. El casquillo 14 de cojinete se podrfa soportar por su extremo superior contra el resalte 23 formado en el bastidor 10. Por su extremo inferior, el casquillo 14 de cojinete se podrfa soportar con un miembro adecuado de pre-enclavamiento 28 al menos hasta que se haya deformado en la direcci6n radial contra el espacio 25 de cojinete y enclavado en su sitio.
Las Figuras 8 y 9 ilustran c6mo se fija el casquillo 14 de cojinete al espacio 25 de cojinete. Las ondas de esfuerzos 9 que se desplazan en la herramienta 6 generan sobre la superficie de la herramienta un movimiento en la direcci6n de su perpendicular, cuyo movimiento se transmite al casquillo 14 de cojinete. Este pequeno movimiento de martilleo se ha ilustrado con unas flechas en la Figura 8. Despues del montaje, hay una pequena holgura 23 entre el casquillo 14 de cojinete y el espacio 25 de cojinete. El movimiento de martilleo debido a las ondas de esfuerzos conforma al casquillo 14 de cojinete y causa que el casquillo 14 de cojinete se expanda, por lo que su periferia exterior es presionada contra el espacio 25 de cojinete, y desaparece la holgura 33.
A partir de la Figura 9 se ve que durante el uso la herramienta 6 se soporta, debido a las holguras 33 entre la herramienta 6 y el casquillo 14 de cojinete, contra un punto de soporte 36 del costado del casquillo 14 de cojinete. En la practica, la herramienta 6 llega de ese modo a posicionarse excentricamente dentro del casquillo 14 de cojinete. Debido a esto, durante una onda de esfuerzo, el movimiento de martilleo se transmite al casquillo 14 de cojinete esencialmente s6lo en el punto de soporte 36. Como se ve en la Figura 9, por ejemplo el lado opuesto del punto de soporte 36 tiene una holgura maxima 39a, y la pequena protuberancia en la superficie de la herramienta 6 no es capaz de afectar al casquillo 14 de cojinete. Sin embargo, la posici6n de la herramienta 6 dentro del casquillo 14 de cojinete cambia continuamente durante el uso del martillo de rotura, de tal manera que las fuerzas que deforman se dirigen en diferentes puntos sobre la periferia del casquillo 14 de cojinete. Cuando el punto de soporte 236 este sometido a una fuerza radial 37 causada por una onda de esfuerzo y mostrada en la Figura 9, el casquillo 14 de cojinete es presionado entre la herramienta 6 y el alojamiento 25 de cojinete, debido a lo cual la periferia del casquillo 14 de cojinete tiende a estirarse en la forma indicada con las flechas 38. Cuando se estira la periferia del casquillo 14 de cojinete, se expande y causa una deformaci6n radial de todo el casquillo. El diametro del casquillo 14 de cojinete se ensancha permanentemente, y el casquillo es firmemente presionado contra el alojamiento 25 de cojinete.
El espacio 25 de cojinete podrfa ser de acero o de un material correspondiente que sea mas fuerte que el material del cojinete y sea capaz de recibir el esfuerzo de compresi6n causado por la expansi6n del casquillo 14 de cojinete sin que se deforme esencialmente el espacio 25 de cojinete. El casquillo 14 de cojinete se podrfa fabricar de un metal para cojinetes adecuado, tal como el bronce de cojinetes. Alternativamente, el casquillo 14 de cojinete se podrfa fabricar de cualquier material deformable para cojinetes deslizantes, incluso un material de plastico, o un material similar.
La Figura 10 ilustra dos maneras alternativas para retirar el casquillo 14 de cojinete deformado por las ondas de esfuerzos 9 del espacio 25 de cojinete. Antes de retirar el casquillo 14 de cojinete, se separa la herramienta 6, y se retira el miembro de pre-enclavamiento 28 si todavfa esta allf despues del uso. Subsiguientemente, se podrfan soldar uno o mas cordones de soldadura longitudinales 34 sobre la periferia interior del casquillo 14 de cojinete, lo cual causa que el casquillo 14 de cojinete se contraiga de tal manera que se pueda extraer del espacio 25 de cojinete. Una posibilidad es cortar en el casquillo 14 de cojinete una acanaladura pasante longitudinal 35, en cuyo caso el casquillo 14 de cojinete se podrfa presionar hasta un diametro menor y subsiguientemente retirarse del espacio 25 de cojinete. El casquillo 14 de cojinete se puede retirar con herramientas convencionales en las condiciones del lugar de trabajo.
Es tambien factible aplicar la soluci6n segun la invenci6n en relaci6n con el casquillo superior 13 de cojinete de la herramienta 6 de martillo de rotura. En tal caso, tambien el casquillo superior 13 de cojinete se fija a su sitio en el espacio superior 17 de cojinete mediante el uso de ondas de esfuerzo 9 que se desplacen en la herramienta 6, cuyas ondas de esfuerzos deforman el casquillo 14 de cojinete en la direcci6n radial y causan que sea presionado firmemente contra el espacio 117 de cojinete. El casquillo superior 13 de cojinete se podrfa soportar contra el espacio 17 de cojinete con uno o mas miembros de pre-enclavamiento 28, debido a lo cual no es necesario soportarlo de la manera mostrada en la Figura 3 por medio de un resalte 18 y un contra-anillo 19.
La Figura 11 muestra una taladradora 40 de roca, que se podrfa instalar en una viga de alimentaci6n sobre la pluma 3 del equipo taladrador de roca. La taladradora 40 de roca es tambien cierta clase de dispositivo de rotura que comprende un dispositivo de percusi6n 5. Por medio del elemento 7 de percusi6n del dispositivo 5 de percusi6n, se podrfa generar un impulso de esfuerzo de compresi6n en la herramienta 6 sobre una extensi6n del dispositivo 5 de percusi6n. La herramienta 6 podrfa comprende una cana 6a de taladrar y uno o mas vastagos de extensi6n 6b y 6c, y ademas , podrfa haber una broca 6d en el extremo mas exterior de la herramienta. La taladradora 40 de roca podrfa comprender ademas un dispositivo rotatorio 42, con el que la herramienta 6 se pueda rotar alrededor de su eje longitudinal. Ademas, la taladradora 40 de roca se podrfa mover por medio de un dispositivo de alimentaci6n 43, soportado por la viga de alimentaci6n 41. En esta aplicaci6n, el extremo de la taladradora 40 de roca en el lado de la cana taladradora 6a se podrfa denominar "parte inferior del extremo inferior".
La Figura 12 muestra la estructura de la taladradora 40 de roca. La cana de taladrar 6 a se podrfa soportar contra el bastidor 10 con uno o mas casquillos 14 de cojinete fabricados de un material para cojinetes deslizantes. El casquillo 14 de cojinete esta instalado en el espacio 25 de cojinete que se podrfa formar directamente en el bastidor 10 de la taladradora de roca o en una pieza separada que se pueda fijar y sea separable de un espacio formado en el bastidor para ese fin. El espacio 25 de cojinete se podrfa disponer en el extremo inferior de la taladradora 40 de roca, es decir, en el extremo del lado de la broca 6a, de tal manera que el casquillo 14 de cojinete pueda insertarse a su sitio sin desarmar el bastidor 10. La fijaci6n previa del casquillo 14 de cojinete y el enclavamiento real en su sitio en el espacio 25 de cojinete podrfan tener lugar en las formas descritas anteriormente en esta solicitud. Despues que se haya montado el casquillo 14 de cojinete, se desconecta la rotaci6n hasta que los impulsos de impacto comunicados con el dispositivo de percusi6n hayan causado que el casquillo 14 de cojinete se deforme y sea presionado en el interior del espacio 25 de cojinete. Despues, se podrfa conectar la rotaci6n, e iniciarse el taladrado normal
En algunos casos, las caracterfsticas presentadas en esta solicitud se podrfan usar como tales, independientemente de las otras caracterfsticas. Por otra parte, las caracterfsticas descritas en esta solicitud podrfan, si se requiere, combinarse para formar diferentes combinaciones..
Los dibujos y la descripci6n relacionada con ellos se han destinado solamente a ilustrar la idea de la invenci6n. Los detalles de la invenci6n podrfan variar dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Un metodo para instalar un dispositivo de rotura con un cojinete, cuyo dispositivo de rotura (1, 40) comprende: un bastidor (10), una herramienta (6); y un dispositivo de percusi6n (5), que tiene un elemento (7) de percusi6n con el que se puedan generar impulsos de esfuerzos de compresi6n en la herramienta (6), que los transmite adicionalmente al material (4) que se vaya a romper;y el metodo que comprende:disponer alrededor de la herramienta (6) al menos un casquillo (14) de cojinete que tiene una periferia exterior (31) y una periferia interior (32);fijar el casquillo (14) de cojinete de un modo inm6vil en un espacio anular (25) de cojinete alrededor de la herramienta (6);instalar la herramienta (6) con un cojinete por medio de una superficie deslizante sobre la periferia interior(32) del casquillo (14) de cojinete para que se pueda mover en la direcci6n axial;disponer un ajuste con holgura entre el diametro exterior (D2) del casquillo (14) de cojinete y el diametro (D1) del espacio (25) de cojinete; einsertar el casquillo (14) de cojinete en la direcci6n axial hasta su sitio del espacio (25) de cojinete sin un efecto de fuerza resultante del dimensionamiento recfproco de los diametros (D1, D2) del casquillo (14) de cojinete y del espacio (25) de cojinete;caracterizado porenclavar el casquillo (14) de cojinete durante el uso del dispositivo de rotura 81) en la direcci6n axial para que sea sustancialmente inm6vil de tal manera que la herramienta (6) este sometida a impulsos de esfuerzos de compresi6n, por lo que las ondas de esfuerzos en la herramienta generan un movimiento perpendicular a la superficie de la herramienta (6), cuyo movimiento se transmite al casquillo (14) de cojinete, causando una deformaci6n plastica al casquillo de cojinete, y que el casquillo de cojinete se enclave en su sitio del espacio (25) de cojinete.
- 2. Un metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado pordisponer en el extremo inferior del bastidor (10) en el lado de la herramienta un espacio (25) de cojinete unido a la superficie exterior de la parte inferior del bastidor; ydisponer el casquillo mas bajo (14) de cojinete en su sitio del espacio (25) de cojinete empujando desde abajo, sin desarmar el bastidor.
- 3. Un metodo segun las reivindicaciones 1 6 2, caracterizado pordisponer en el extremo inferior del bastidor (10) en el lado de la herramienta un espacio (20) unido a la superficie exterior del bastidor, ydisponer en dicho espacio (20) un casquillo de herramienta que comprende un bastidor alargado (22) de casquillo, y enclavar la herramienta de un modo inm6vil por medio de como mfnimo un miembro de enclavamiento (24 a); ydisponer un casquillo (14) de cojinete en el espacio (25) de cojinete del bastidor (22) de casquillo.
-
- 4.
- Un metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
impedir que el casquillo (14) de cojinete salga del espacio (25) de cojinete en la direcci6n axial por medio de al menos un miembro de pre-enclavamiento (28) -
- 5.
- Un metodo segun la reivindicaci6n 4, caracterizado por
pre-enclavar el casquillo (14) de cojinete en su sitio en la direcci6n axial por medio de un miembro de preenclavamiento (28) fabricado de un material de plastico. - 6. Un dispositivo de rotura que comprende:un bastidor (10);un dispositivo (5) de percusi6n que tiene un elemento (7) de percusi6n para generar impulsos de esfuerzos de compresi6n;una herramienta (6) dispuesta sobre la extensi6n del elemento (7) de percusi6n y dispuesta para transmitir los impulsos de esfuerzos de compresi6n al material (4) que se vaya a romper como ondas de esfuerzos (9); yal menos un casquillo (14) de cojinete dispuesto en un espacio (25) de cojinete alrededor de la herramienta (6), cuyo casquillo (14) de cojinete es de un material para cojinetes, por lo que esta dispuesto para formar un cojinete deslizante para la herramienta (6) movido en la direcci6n axial;un ajuste con holgura esta dispuesto entre el diametro exterior (D2) del casquillo (14) de cojinete y el diametro (D1) del espacio (25) de cojinete;el casquillo (14) de cojinete es de un material deformable para cojinetes;al casquillo (14) de cojinete se le impide que en la direcci6n axial salga del espacio (25) de cojinete despues del montaje; caracterizado porqueel casquillo (14) de cojinete esta enclavado en su sitio del espacio (25) de cojinete durante el uso del dispositivo (1) de rotura cuando las ondas de esfuerzos de la herramienta (6) y el movimiento en la direcci6n de la perpendicular de la superficie de la herramienta (6) debido a las ondas hayan causado que el casquillo (14) de cojinete se haya deformado permanentemente contra el espacio (25) de cojinete.
-
- 7.
- Un dispositivo de rotura segun la reivindicaci6n 6, caracterizado porque al casquillo (14) de cojinete se le impide en la direcci6n axial salir del espacio (25) de cojinete despues del montaje por medio de al menos un miembro de pre-enclavamiento (28).
-
- 8.
- Un dispositivo de rotura segun la reivindicaci6n 7, caracterizado porque el miembro de pre-enclavamiento (28) se fabrica de un material liviano, cuya densidad es inferior a 3.000 kg/m3.
-
- 9.
- Un dispositivo de rotura segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 a 8, caracterizado porque
el dispositivo de rotura (1) comprende un casquillo (21) de herramienta que es una pieza separada que se puede fijar al bastidor (10) del dispositivo de rotura;el casquillo (21) de herramienta comprende un bastidor alargado (22) de casquillo que tiene una periferia exterior y una periferia interior; yla periferia interior del bastidor (22) de casquillo sirve como el espacio (25) de cojinete en el que esta instalado el casquillo (14) de cojinete. -
- 10.
- Un dispositivo de rotura segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 a 8, caracterizado porque el espacio (25) de cojinete esta formado directamente en el bastidor (10) del dispositivo de rotura.
-
- 11.
- Un dispositivo de rotura segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 a 10, caracterizado porque el casquillo (14) de cojinete se ha fabricado de bronce para cojinetes.
-
- 12.
- Un dispositivo de rotura segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 a 11, caracterizado porque
el dispositivo de rotura es un martillo de rotura. -
- 13.
- Un dispositivo de rotura segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 a 11, caracterizado porque el dispositivo de rotura es una taladradora de roca.
-
- 14.
- Un casquillo de herramienta de un dispositivo de rotura, que comprende: un bastidor (22) de casquillo que es una pieza alargada que tiene una periferia interior y una periferia
exterior, asf como un primer extremo y un segundo extremo;un resalte (26) dispuesto sobre la periferia interior del bastidor (22) de casquillo, en su primera parte de extremo;al menos una acanaladura de enclavamiento (24 c) en direcci6n transversal sobre la periferia exterior del 5 bastidor (22) de casquillo para enclavar a un casquillo (21) de herramienta en el bastidor (10) del martillo de rotura por medio de un pasador de retenci6n (15);al menos un casquillo (14) de cojinete que es una pieza alargada fabricada de un material de cojinetes deslizantes y que comprende una periferia interior (32) y una periferia exterior (31);y en el que la periferia interior del bastidor (22) de casquillo forma un espacio (25) de cojinete en el que se 10 dispone el casquillo (14) de cojinete;y existe una holgura (33) entre el diametro exterior (31) del casquillo (14) de cojinete y el espacio (25) de cojinete, por lo que el casquillo (14) de cojinete se puede mover en la direcci6n axial contra el resalte (26) y alejandose de el sin que lo impida el bastidor (22) de casquillo; yel casquillo (21) de herramienta comprende al menos unos medios de enclavamiento (27, 28) con los que 15 se impide que el casquillo (14) de cojinete se salga en la direcci6n axial del bastidor (22) de casquillo; yel casquillo (14) de cojinete es de un material deformable, caracterizado porque el casquillo de cojinete esta destinado, durante el uso del dispositivo de rotura, a deformarse permanentemente y a enclavarse inm6vilmente en el espacio (25) de cojinete. - 15. Un casquillo de herramienta segun la reivindicaci6n 14, caracterizado porque los medios de enclavamiento 20 comprenden al menos un miembro de pre-enclavamiento fabricado de un material de plastico.
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