ES2621928T3

ES2621928T3 - Cabeza de corte para retirar material de un lecho de agua

Info

Publication number: ES2621928T3
Application number: ES13739864.0T
Authority: ES
Inventors: Timothy Alexander Van Opstal
Original assignee: IHC Holland lE BV
Current assignee: IHC Holland lE BV
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: US9453324B2; EP3176336B1; EP2870299B1; CN104411895A; US20150275473A1; CN104411895B; EP2870299A1; NL2009146C2; WO2014007634A1; EP3176336A1; ES2906410T3

Abstract

Cabeza de corte (1) para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de corte (1) está dispuesta para girar alrededor de un eje de rotación (RA), comprendiendo la cabeza de corte (1) un anillo de base (10) y un buje (20), donde el anillo de base (10) y el buje (20) están posicionados de forma rotacionalmente simétrica con respecto al eje de rotación (RA), comprendiendo la cabeza de corte (1) una pluralidad de brazos (30) que se extienden entre el anillo de base (10) y el buje (20), comprendiendo los brazos (30) una pluralidad de herramientas de extracción (40), donde las herramientas de extracción están proporcionadas por taladros (40) que tienen extremos de taladro rotacionalmente simétricos (41), donde los brazos (30) comprenden dos o más grupos de taladros (40), comprendiendo cada grupo tres o más taladros adyacentes (40) de los cuales los extremos de los taladros (41) definen un segmento de línea recta (LS), donde el anillo de base (10) y el buje (20) están axialmente desplazados entre sí a lo largo del eje de rotación (RA), donde el buje (20) está posicionado más cerca de un extremo distal de la cabeza de corte (1) con respecto al anillo de base (10), donde el anillo de base (10) tiene un primer diámetro (D1) y el buje (20) tiene un segundo diámetro (D2), donde el primer diámetro (D1) es mayor que el segundo diámetro (D2), y los brazos (30) convergen hacia el eje rotacional (RA) en una dirección desde el anillo de base (10) al buje (20), donde los ángulos entre los respectivos segmentos de línea recta (LS) y el eje de rotación (RA) aumentan hacia el extremo distal de la cabeza de corte (1), y donde los brazos (30) comprenden soportes de taladros rectos, alargados (31), donde cada soporte de taladro (31) está dispuesto para sostener una pluralidad de taladros (40)..

Description

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Cabeza de corte para retirar material de un lecho de agua Campo tecnico

[0001] La invencion se refiere a una cabeza de corte para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de corte es dispuesta para girar alrededor de un eje de rotacion, donde la cabeza de corte comprende un anillo de base y un buje, donde el anillo de base y el buje se posicionan de forma rotacionalmente simetrica con respecto al eje de rotacion, donde la cabeza de corte comprende una pluralidad de brazos que se extienden entre el anillo de base y el buje, comprendiendo los brazos una pluralidad de de herramientas de extraccion.

La invencion se refiere ademas a un buque que comprende tal cabeza de corte.

Antecedentes

[0002] Son conocidas dragas de corte y succion (CSD). Tales dragas usan un tubo de succion que tiene una cabeza de corte en la entrada de succion. La cabeza de corte se puede conectar a la draga con un buje que se monta sobre un eje con un accionamiento para girar la cabeza de corte. El eje de rotacion se refiere como la direccion axial de la cabeza de corte.

El material cortado por el cuchillo se aspira en el tubo de succion y se transporta hacia afuera desde la cabeza de corte, por ejemplo, por medio de un conducto de tuberia flotante a un vertedero.

[0003] La cabeza de corte corta y suelta el material del lecho de manera que puede ser aspirado hasta dentro del tubo de succion. La entrada de la cabeza de corte y succion se puede mover con respecto al lecho de agua.

[0004] Para aspirar el material del lecho en el tubo de succion, se puede proporcionar una bomba resistente al desgaste, tal como una bomba centrifuga.

[0005] Las dragas de corte y succion se usan frecuentemente para cortar materiales de superficie dura, tal como roca, aunque tambien se pueden usar para excavar grava o arena.

[0006] La cabeza de corte puede ser provista de muchas herramientas de extraccion, tales como dientes, formados como cinceles, para cincelar el material del lecho.

Las herramientas de extraccion tambien se pueden formar por un borde de corte que comprende una pluralidad de dientes. Sin embargo, las herramientas de extraccion son propensas al desgaste, especialmente cuando se cortan materiales de superficie dura.

[0007] Por lo tanto, son conocidas cabezas de corte que comprenden dientes reemplazables o bordes cortantes reemplazables. Reemplazar dientes es un trabajo que requiere tiempo y por lo tanto dinero y contribuye al tiempo de inactividad de la draga de corte y succion.

[0008] Disenos de cabeza de corte conocidos comprenden un anillo de base provisto alrededor de la abertura de succion a la que estan conectados muchos brazos. Los brazos se extienden en una direccion axial hacia afuera desde la abertura de succion y convergen unos hacia otros radialmente, formando la cabeza de corte frente a la abertura de succion. Los brazos se pueden curvar en una direccion tangencial y radial de manera que los brazos hacen espirales entre si. Los brazos tambien se pueden curvar en la direccion radial solo mientras estan siendo alineados axialmente o en un angulo pequeno con respecto a la direccion axial.

Tal diseno es por ejemplo conocido como el Lancelot (fabricado por IHC Parts & Services).

[0009] Los brazos convergentes se pueden aproximar uno a otro en el medio a una distancia delante de la abertura de succion donde estan conectados al buje que conduce la cabeza de corte.

[0010] Las herramientas de extraccion, tales como dientes o bordes cortantes, se fijan a los brazos. El material del lecho se afloja y corta por las herramientas de extraccion y se aspira por la abertura de succion a traves del espacio de entre los brazos. Los dientes tambien actuan como palas, que recogen el material cortado y/o aflojado del lecho de agua, llevandolo a la abertura de succion.

[0011] Las cabezas de corte conocidas tienen varias desventajas.

[0012] Por ejemplo, los dientes, formados como cinceles, son propensos a desgastarse y tienen que reemplazarse frecuentemente, con lo que aumenta el tiempo de inactividad de la cabeza de corte.

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En algunas situaciones, los dientes no duran mas de una hora.

[0013] Los documentos US-A-3885330 y EP-A1-0376433 muestran un equipo para cavar un agujero y una herramienta de corte que no son adecuados para usar en combinacion con dragas de corte y succion.

Estos documentos muestran herramientas con brazos que comprenden una pluralidad de herramientas de extraccion posicionadas en un plano perpendicular respecto a un eje de rotacion de la herramienta. Tales herramientas, por lo tanto, no son adecuadas para funcionar cuando se posicionan en un angulo diferente de la perpendicular respecto al lecho de agua.

Tambien, tales herramientas de corte no son adecuadas para moverse en una direction perpendicular respecto a su eje rotacional, como es comun en dragas de corte y succion, donde las dragas de corte y succion son provistas de sistemas de perforation que permiten que la draga de corte y succion realice un movimiento giratorio respecto a una barrena, moviendo asi la cabeza de corte a lo largo del lecho de agua.

[0014] El documento WO2011003896 divulga una cabeza de corte de este tipo para dragar el suelo bajo el agua.

Esta cabeza de corte es adecuada para fijacion de forma giratoria alrededor de un eje central a la escalera de una draga de corte y succion y para moverse a traves del suelo en un movimiento de barrido lateral.

La cabeza de corte comprende un anillo de base, un buje situado a una distancia en la direccion del eje central desde el anillo de base, y una pluralidad de brazos de soporte que se extienden desde el anillo de base al buje, donde una abertura de paso se localiza entre los brazos de soporte y donde las herramientas de corte son axisimetricas, al menos en su extremo exterior libre.

Las herramientas de corte son axisimetricas al menos en su extremo exterior libre, y preferiblemente a lo largo de su longitud entera, permitiendo asi la rotacion libre alrededor de su eje longitudinal.

Las herramientas de corte pueden ser simetricas en rotacion y preferiblemente de forma conica.

Tales herramientas de corte llenan menos espacio, haciendo posible proporcionar la cabeza de corte con un gran numero de herramientas de corte.

Las herramientas de corte pueden estar dispuestas en un hueco de manera que pueden girar libremente o al menos facilmente alrededor de su eje de simetria de rotacion.

Permitir la rotacion libre o facil de las herramientas durante la operation reduce el riesgo de danos y tambien autoafila la punta de contacto con la tierra de las herramientas de corte por friction con la tierra.

[0015] En una forma de realization preferida la cabeza de corte segun la invention comprende al menos 50 herramientas de corte, mas preferiblemente al menos 100 herramientas de corte, todavia mas preferiblemente al menos 140 herramientas de corte, y de la forma mas preferible al menos 180 herramientas de corte. Las herramientas de corte se pueden distribuir aqui regularmente, pero tambien irregularmente, sobre la superficie giratoria de la cabeza de corte.

El numero de herramientas de corte por brazo de soporte comprende preferiblemente al menos 10 herramientas de corte, mas preferiblemente al menos 15 herramientas de corte, todavia mas preferiblemente al menos 20 herramientas de corte, y de la forma mas preferible al menos 25 herramientas de corte.

[0016] Sin embargo, en el estado de la tecnica hay una reserva contra el uso de tales herramientas de corte que son axisimetricas al menos en su extremo exterior libre. Se hace tambien referencia a WEAR RESISTANT DREDGE CUTTER TEETH A LOOK AT THE DEVELOPMENT OF THE TOOTH AND ITS IMPACT ON THE ECONOMICAL AND ENVIRONMENTAL ASPECTS OF THE DREDGER LOGISTICS AND FOUNDRY, by Klaas Wijma, in Proceedings of the CEDA dredging days 2009, Dredging tools for the future, Rotterdam (
www.dredging.org).

Segun este articulo, se han hecho pruebas sin exito con taladros en cabezas de corte de draga convencionales. Varias razones de la falta de exito se identifican por Wijma.

En primer lugar, la longitud util de la barra de metal duro en el taladro conico es relativamente corta, dando como resultado una vida util corta. En segundo lugar, los taladros conicos se disenan para profundidades de corte pequenas, dando como resultado una baja production. En tercer lugar, la fuerza de los taladros es relativamente pequena, aproximadamente 150kN, donde los dientes pueden resistir fuerzas de corte o fuerzas normales en el rango de 1500 - 2000 kN. Todas estas desventajas suponen un desgaste rapido de los taladros y del adaptador (que retiene los taladros), fuerzas de penetration y torsion mas altas y mas danos.

[0017] El documento JP-U-50038142 muestra el uso de extremos de taladros simetricos no giratorios. El dispositivo segun este documento tiene la desventaja de que no sera eficaz en el corte de material en el extremo distal de la cabeza de corte, puesto que alli no hay herramientas de extraccion.

RESUMEN

[0018] Es un objeto proporcionar una cabeza de corte mas eficaz.

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[0019] Segun un aspecto se proporciona una cabeza de corte para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de esta dispuesta para girar alrededor de un eje de rotacion, comprendiendo la cabeza de corte un anillo de base y un buje, donde el anillo de base y el buje estan posicionados de forma rotacionalmente simetrica con respecto al eje de rotacion, donde la cabeza de corte comprende una pluralidad de brazos que se extienden entre el anillo de base y el buje, comprendiendo los brazos muchas herramientas de extraction, donde las herramientas de extraction se proporcionan por taladros que tienen extremos de taladro rotacionalmente simetricos, donde los brazos comprenden uno o mas grupos de taladros, comprendiendo cada grupo tres o mas taladros adyacentes de los cuales los extremos de taladro definen un segmento de linea recta.

[0020] Los brazos comprenden dos o mas grupos de taladros, comprendiendo cada grupo tres o mas taladros adyacentes, de los cuales los extremos de taladro definen un segmento de linea recta.

[0021] Tal grupo de taladros adyacentes forma un rastrillo, donde los taladros se montan sobre una base compartida y son sustancialmente paralelos. Preferiblemente cinco o mas taladros adyacentes definen una recta.

[0022] Se ha descubierto que resulta una cabeza de corte muy eficaz y eficiente, especialmente en combination con el uso de taladros.

Como las extremidades de los taladros estan posicionados de esta manera, los brazos se pueden construir de una manera relativamente facil, sin la necesidad de una forma helicoidal o con forma de curvatura doble.

Tambien, debido a que los taladros estan en un segmento de linea recta, los extremos de los taladros se pueden posicionar relativamente cerca uno del otro, contribuyendo al achique o rastrillado.

[0023] Ademas, se reducen las fluctuaciones en la potencia de corte y el movimiento de la cabeza de corte es mas suave, dando como resultado vibraciones y fuerzas mas pequenas que actuan sobre la cabeza de corte, la escalera, el buque y posiblemente las barrenas.

La vida util de estos componentes se aumenta de esta manera.

Tambien, se mejoran las condiciones de trabajo para el personal a bordo del buque, puesto que el buque estara sometido en menor medida a vibraciones.

[0024] Ademas, el anillo de base y el buje estan axialmente desplazados entre si a lo largo del eje de rotacion, donde el buje es posicionado mas cerca de un extremo distal de la cabeza de corte con respecto al anillo de base, donde los brazos comprenden dos o mas grupos de taladros, donde los extremos de los taladros de la misma definen segmentos de linea recta, donde los angulos entre los segmentos de la linea recta respectiva y el eje de rotacion aumentan hacia el extremo distal de la cabeza de corte.

Ademas, los brazos comprenden soportes de taladros alargados, rectos, donde cada soporte de taladro esta dispuesto para sostener una pluralidad de taladros.

El soporte de taladros se puede remplazar, facilitando un cambio rapido y eficiente de taladros, reemplazando un soporte de taladro por un soporte de taladro nuevo que comprende taladros nuevos.

Tambien, usando soportes de taladro recto, los taladros se pueden posicionar relativamente cerca unos de otros en comparacion con los brazos curvados.

[0025] El extremo distal de la cabeza de corte (que puede tambien denominarse extremo libre) es el extremo de la cabeza de corte que durante el uso esta dirigido hacia el material por ser cortado.

Hacia el extremo distal, los segmentos de la recta se hacen mas y mas angulados con respecto al eje de rotacion.

Asi, se crea una cabeza de corte en forma de bola o cabeza de corte casi esferica, que se forma por extremos de taladros que estan posicionados a lo largo de los segmentos de linea recta.

Tal cabeza de corte tiene capacidades de corte en direction radial, asi como en la axial.

[0026] Tal cabeza de corte es en particular adecuada para ser usada para el dragado donde el eje de rotacion se orienta diagonalmente con respecto al lecho de agua, como es tipico en el uso de dragas de corte y suction, donde la cabeza de corte se instala en una escalera. Tambien, tal cabeza de corte es en particular adecuada para funcionar mientras se mueve en una direccion perpendicular al eje de rotacion de la cabeza de corte, donde la cabeza de corte se mueve a lo largo del lecho de agua como resultado de un movimiento guiado por la barrena de la draga de corte y succion a la que esta fijada la cabeza de corte.

Como resultado de la configuration de los brazos y los grupos de taladros, la cabeza de corte es capaz de cortar en una direccion perpendicular al eje de rotacion y en una direccion lateral.

[0027] Segun una forma de realization, uno o mas segmentos de linea asociados a un brazo definen un plano de taladro.

[0028] Preferiblemente, para cada brazo, puede ser definido tal plano de taladro.

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[0029] Se entendera que en la practica los extremos de los taladros puede que no esten exactamente en un segmento de linea recta o plano de taladro, sino que los terminos de segmento de linea recta y plano de taladro se refieren a lineas y planos en las tolerancias comunes para cabezas de corte, especialmente teniendo en cuenta que durante el uso se pueden desgastar los extremos de los taladros.

[0030] En caso de un segmento de linea unica por brazo, se pueden definir muchos planos de taladro.

En caso de dos mas segmentos de linea por brazo, el plano del taladro es definido de forma singular.

[0031] El anillo de base y el buje son desplazados axialmente entre si a lo largo del eje rotacional.

El anillo de base se puede conectar a un tubo de succion, de manera que los brazos forman la cabeza de corte frente a la entrada de succion del tubo de succion.

El buje esta dispuesto para ser conectado a y conducido por un eje de accionamiento, para girar la cabeza de corte alrededor del eje rotacional.

El eje de accionamiento puede ser parte de una escalera.

[0032] Los taladros pueden comprender una cabeza de corte hecha de Tungsten-carbide puesto que este es un material ventajoso para proporcionar una cabeza de taladro fuerte.

[0033] Segun una forma de realization uno o mas segmentos de linea asociados a un brazo, forman juntos una linea recta de taladro cuando se proyecta en un plano de proyeccion perpendicular al eje rotacional (RA).

[0034] Segun una forma de realizacion la linea del taladro esta desplazada con respecto al eje rotacional.

[0035] En la proyeccion al plano de proyeccion perpendicular al eje rotacional, las lineas del taladro pueden tener una distancia mas cerca d al eje rotacional, donde d esta en el rango 0,05R < d < 0,2R, donde R es el radio del anillo de base.

[0036] Proporcionando tal desplazamiento se asegura que los extremos del taladro no esten alineados radialmente, en cuyo caso los extremos del taladro golpearian el lecho de agua a sustancialmente el mismo tiempo durante la rotation de la cabeza de corte.

[0037] Tal desplazamiento tiene la ventaja de que, cuando se giran, los extremos del taladro golpean el lecho de agua mas o menos en momentos consecutivos, a tiempo, dando como resultado una fuerza de corte que se distribuye de forma homogenea a lo largo del tiempo, evitando asi fuerzas de valor maximo.

Los extremos del taladro golpearan el lecho de agua de forma relativamente rapida uno despues del otro, a diferencia de los brazos helicoidales.

Esto tambien contribuye a un proceso de corte eficaz.

[0038] Segun una forma de realizacion, la linea del taladro cruza el eje rotacional.

Teniendo en cuenta las tolerancias que son aceptables en este campo, la linea del taladro tiene una distancia d mas cerca del eje rotacional, donde d esta en el rango 0 < d < 0,05R, donde R es el radio del anillo de base.

[0039] Segun esta forma de realizacion, la linea de taladros cruza el eje rotacional al menos en la proyeccion a un plano perpendicular al eje rotacional (RA). Tal forma de realizacion produce una cabeza de corte que es facil de fabricar y proporciona espacio suficiente para colocar tantos brazos como sea posible.

Los brazos rectos necesitan menos espacio (en relation con la superficie y volumen) que los brazos helicoidales o de doble curvatura.

[0040] El anillo de base de la cabeza de corte tiene un primer diametro y el buje tiene un segundo diametro, siendo el primer diametro mayor que el segundo diametro, y los brazos convergen hacia el eje rotacional en una direction desde el anillo de base al buje.

[0041] Segun una forma de realizacion los segmentos de linea son angulares con entre si en una direccion hacia el eje rotacional en una direccion desde el anillo de base al buje.

Este proporciona una cabeza de corte en forma de bola que tiene capacidades de corte en la direccion radial asi como tambien en la direccion axial.

[0042] Alternativamente, se puede doblar la linea del taladro, es decir, puede estar formada por muchos segmentos de linea recta que estan en un angulo entre si. Tal forma de realizacion permite una fabrication facil de la cabeza de

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corte, puesto que los brazos o al menos los soportes de taladros, pueden estar formados por dos o mas partes rectas, que facilitan la fabrication y dan como resultado una cabeza de corte fuerte.

[0043] Segun una forma de realization, el plano del taladro es paralelo y desplazado con respecto al eje rotacional (RA).

Esta forma de realizacion se explica con mas detalle a continuation con referencia a la Fig. 3. Se ha descubierto que esta es una forma de realizacion ventajosa.

[0044] Segun una forma de realizacion, el plano del taladro y el eje rotacional se cruzan en un angulo a, donde -5° < a < 20°, preferiblemente 5° < a < 15°.

Esta forma de realizacion se explica con mas detalle a continuacion con referencia a las Figuras 6a-b.

[0045] En las cabezas de corte alternativas, los taladros se pueden formar integramente con los brazos de la cabeza de corte o se les puede conectar a los brazos directamente, por ejemplo, por soldadura o por medios de acoplamiento.

[0046] Segun una forma de realizacion la cabeza de corte comprende una pluralidad de brazos secundarios y un anillo intermedio posicionado entre el anillo de base y el buje, donde los brazos secundarios comprenden una pluralidad de herramientas de extraction, y donde los brazos secundarios se extienden entre el anillo de base y el anillo intermedio y son mas cortos que los brazos que se extienden entre el anillo de base y el buje.

Las herramientas de extraccion provistas en los brazos secundarios tambien se pueden formar por taladros que tienen extremos del taladro simetricos giratorios.

El anillo intermedio esta en la direction axial posicionado entre el anillo de base y el buje y tiene un diametro exterior menor que el anillo de base y mayor que el buje.

Los brazos se pueden formar por uno o mas segmentos de brazo.

Por ejemplo, los brazos que se extienden desde el anillo de base al buje se pueden formar por dos segmentos de brazo, extendiendose uno desde el anillo de base al anillo intermedio y uno desde el anillo intermedio al buje.

[0047] Tal cabeza de corte supera la desventaja provocada por el tamano del diametro exterior del buje que forma una restriccion en la cantidad de brazos que pueden ser proporcionados.

Un buje pequeno relativamente, con un diametro exterior pequeno, permite proporcionar brazos convergentes que forman una cabeza de corte mas o menos con forma de bola.

Esto es ventajoso, puesto que una cabeza de corte de este tipo se puede usar en una gama amplia de angulos con respecto al lecho de agua.

Esto puede ser provechoso cuando se mueve a traves del lecho de agua en una direccion radial (direccion oblicua ) y tambien cuando se se empuja hacia el lecho de agua en la direccion axial, puesto que tiene dientes que sobresalen en una direccion radial asi como tambien en la direccion axial.

Sin embargo, un buje pequeno solo puede soportar unos pocos brazos (por ejemplo, 5 o 6 brazos).

[0048] Un buje mayor o un buje al que esta conectado un anillo adicional para crear un diametro exterior mayor, puede soportar mas brazos (por ejemplo 8 o 10 brazos), pero solo se pueden usar en una gama menor de angulos. Tal cabeza de corte tendra una forma de barril (como la cabeza de corte de Lancelot de IHC Parts & Services), mas que una forma de bola.

Los brazos de tal cabeza de corte seran menos convergentes y seran menos eficaces cuando la cabeza de corte se empuja hacia el lecho de agua en la direccion axial.

[0049] El documento US727691 describe un dispositivo de corte para dragas, que comprende un eje, un buje unido a el, una serie de cuchillas conectadas a dicho buje, una parte anular que se extiende alrededor del eje pero libre desde alli y que junta los extremos de dichas cuchillas, una segunda serie de cuchillas conectadas a dicha parte anular, y medios para el soporte de los extremos de dichas ultimas cuchillas.

[0050] Se ha descubierto que una cabeza de corte con taladros y una combinacion de brazos principales y brazos secundarios son muy eficaces, dando como resultado una production mas alta.

[0051] Segun una forma de realizacion, la pluralidad de brazos comprenden al menos 8 taladros por metro, preferiblemente al menos 10 taladros por metro o mas preferiblemente al menos 12 o 15 taladros por metro.

[0052] En otras palabras, los taladros estan posicionados relativamente cerca unos de otros.

Colocando los taladros relativamente cerca entre si, se proporciona una cabeza de corte que de forma sorprendente es eficaz y resistente al desgaste, a diferencia de las indicaciones negativas proporcionadas por el estado de la tecnica acerca del uso de taladros.

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[0053] Proporcionando una cantidad relativamente grande de taladros y poniendolos sobre lineas rectas, las fuerzas de corte se distribuiran sobre los diferentes taladros, lo que asegura que los taladros no se desgasten demasiado rapidamente.

[0054] Tambien, la densidad relativamente alta de taladros y brazos contribuiran al efecto de achique, asegurando que el material cortado y/o aflojado sea extraido hacia el interior de la cabeza de corte, donde se puede recoger por medio de una abertura de succion de un tubo de succion.

Como los taladros estan posicionados relativamente cerca unos de otros, el material cortado y suelto es rastrillado eficazmente, reduciendo el derramamiento.

Tambien, como los taladros estan relativamente cerca unos de otros, la tierra se corta en fragmentos relativamente pequenos, lo que reduce el riesgo de bloqueo.

[0055] Segun una forma de realizacion se proporciona una cabeza de corte en la que los brazos comprenden quince taladros o mas.

[0056] Alternativamente, se proporciona una cabeza de corte en la que la distancia entre los taladros vecinos es menor que una longitud de una parte saliente de los taladros.

[0057] Segun una forma de realizacion, los taladros son giratorios alrededor de sus ejes del cuerpo.

[0058] Colocando los taladros de una manera giratoria, permitiendo que los taladros giren alrededor de sus ejes corporales respectivos, los taladros son autoafilantes, lo que alarga la vida util de los taladros perforantes y asi reduce el tiempo de inactividad.

[0059] Segun otro aspecto se proporciona un buque que comprende una cabeza de corte segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

[0060] Segun una forma de realizacion, el buque es una draga de corte y succion.

Breve descripcion de los dibujos

[0061] Las formas de realizacion se describiran ahora por medio de ejemplos solo, con referencia a los dibujos esquematicos anexos, donde los simbolos de referencia correspondiente indican partes correspondientes, y donde: Fig. 1 muestra esquematicamente una vista en perspectiva de una cabeza de corte segun una forma de realizacion, Fig. 2 muestra esquematicamente una vista lateral de una cabeza de corte segun una forma de realizacion,

Fig. 3a y 3b muestran esquematicamente una vista axial de una cabeza de corte segun dos formas de realizacion,

Fig. 4 muestra esquematicamente un detalle de una cabeza de corte segun una forma de realizacion,

Fig. 5 muestra esquematicamente una vista en perspectiva de una cabeza de corte segun una forma de realizacion alternativa,

Fig. 6a-b muestran esquematicamente una vista en perspectiva de una cabeza de corte segun otra forma de realizacion, y

Fig. 7 representa esquematicamente un buque que comprende una cabeza de corte.

[0062] Las figuras se entienden solo para uso ilustrativo, y no serviran como restriction del alcance o la protection, como establecido por las reivindicaciones.

Descripcion detallada

[0063] Con referencia a las figuras, las formas de realizacion se describiran ahora mas detalladamente.

[0064] Las Fig. 1 y 2 muestran una cabeza de corte 1.

Durante el uso, la cabeza de corte 1 sera girada alrededor de un eje de rotation RA, por ejemplo, por un eje de accionamiento (no mostrado). La cabeza de corte comprende un anillo de base 10 y un buje 20, desplazados axialmente entre si, donde la cabeza de corte 1 comprende varios brazos 30 montados sobre el anillo de base 10 y el buje 20.

El anillo de base 10 tiene un diametro D1 que es mayor que un diametro del buje D2 (ver por ejemplo Fig. 3a).

[0065] Los brazos comprenden varias herramientas de extraction, formadas por taladros 40.

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Los taladros 40 tienen un eje del cuerpo BA y extremos de taladros 41 que son giratoriamente simetricos con respecto al eje del cuerpo. Los taladros 40 se pueden girar libremente, de manera que los taladros giran bajo la influencia de las fuerzas de corte.

Esto proporciona un efecto de autoafilado de los taladros 40.

[0066] Los taladros 40 se reagrupan en grupos que comprenden tres o mas taladros, donde los extremos de los taladros 41 dentro de un grupo estan en un segmento de linea recta LS.

De esta manera, los taladros 40 forman rastrillos que cortan y rastrillan el material de una manera eficaz.

Dentro de un rastrillo, los taladros 40 estan posicionados relativamente cerca unos de otros, preferiblemente con una densidad de al menos 8, 10,12 o 15 taladros por metro.

[0067] Un brazo 30 puede comprender uno o mas segmentos de linea LS. En el caso de que esten comprendidos dos o mas segmentos de linea LS, los segmentos de linea LS definen un plano de taladro, como es el caso de las formas de realizacion mostradas.

[0068] Las Fig. 3a y 3b representan esquematicamente formas de realizacion alternativas.

Segun ambas formas de realizacion, uno o mas segmentos de linea LS asociados a un brazo 30 forman juntos una linea recta de taladros BL cuando estan proyectados sobre un plano de proyeccion perpendicular al eje rotacional RA. Como se muestra en la Fig. 3a, las lineas de taladros BL pasan el eje rotacional a la distancia mas pequena D. Como se muestra en la Fig. 3b, las lineas de taladros BL atraviesan el eje rotacional.

Segun la Fig. 3b, la distancia d = 0, o en la practica d = 0. En general, las lineas de taladros BL tienen la distancia mas cerca del eje rotacional R de d, donde 0 < d < 0,2R, donde R es el radio del anillo de base 10 (R = 0,5 * D1).

[0069] Fig. 4 representa esquematicamente una parte de una cabeza de corte 1, que muestra un brazo unico 30.

Se nota que los brazos 30 se pueden formar por dos o mas segmentos de brazo 32.

Los brazos 30 pueden comprender placas guia 33 para guia el material hacia el interior, por ejemplo hacia un tubo de succion (no mostrado en la Fig. 4).

Los brazos 30 comprenden ademas tres soportes de taladros alargados, rectos 31, donde cada soporte de taladro sostiene muchos taladros 40.

Fig. 4 tambien muestra que los segmentos de linea LS son angulares entre si en una direccion hacia el eje rotacional RA, de manera que los brazos 30 proporcionan una cabeza de corte 1 convexa.

[0070] Las formas de realizacion mostradas en las Figuras 1 - 3b muestran una cabeza de corte 1 que comprende brazos mas largos 30 y brazos o brazos secundarios 30' mas cortos. Un anillo intermedio 11 se puede posicionar entre el anillo de base 10 y el buje 20, aunque este anillo intermedio 11 se puede omitir. La Fig. 5 representa esquematicamente una forma de realizacion sin los brazos mas cortos 30'.

[0071] Como se ha descrito anteriormente, se puede definir un plano de taladro BP por brazo 30, que comprende los segmentos de linea LS.

En el caso de que esten comprendidos dos o mas segmentos de linea LS, el plano del taladro se define de forma singular.

El plano del taladro puede ser paralelo al eje rotacional RA y comprender al eje rotacional RA o puede estar desplazado con respecto al eje rotacional RA.

Alternativamente, como se muestra en las Figuras 6a - 6b, el plano del taladro y el eje rotacional RA pueden estar en un angulo a, donde 0° < a, < 20°, preferiblemente 5° < a, < 15°.

El angulo a, entre el plano del taladro y el eje rotacional RA se puede definir como 90° -U, donde U es el angulo entre el eje rotacional RA y la perpendicular al plano del taladro que atraviesa la interseccion entre el plano del taladro y el eje rotacional RA.

[0072] Las Fig. 6a y 6b representan esquematicamente dos formas de realizacion, donde el plano del taladro esta angulado en direcciones enfrentadas respecto al plano del taladro que esta paralelo al eje rotacional RA (mostrado de forma punteada).

[0073] Fig. 6a muestra un angulo negativo a, donde la parte del brazo 30 mas cerca del buje 20 se inclina hacia atras, es decir, en una direccion opuesta a la direccion donde se dirigen los taladros 40 y la parte del brazo 30 mas cerca del anillo de base 10 se inclina hacia adelante, es decir, la direccion hacia la que se dirigen los taladros 40.

[0074] Fig. 6b muestra un angulo positivo a, donde la parte del brazo 30 mas cerca del buje 20 se inclina hacia adelante y la parte del brazo 30 mas cerca del anillo de base 10 se inclina hacia atras.

[0075] El angulo a esta preferiblemente en el rango -5° < a < 20° o mas preferiblemente en el rango 5° < a < 15°.

5

10

15

20

25

30

[0076] La Fig. 7 representa esquematicamente un buque 100, tal como una draga de corte y succion que comprende un tubo de succion 101 al que esta unida una cabeza de corte 1, como se ha descrito anteriormente.

El buque comprende ademas una barrena.

[0077] Con base en lo anterior esta claro que se proporciona por tanto una cabeza de corte 1 para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de corte 1 esta dispuesta para girar alrededor de un eje de rotacion RA, comprendiendo la cabeza de corte 1 un anillo de base 10 y un buje 20, donde el anillo de base 10 y el buje 20 estan posicionados de forma rotacionalmente simetrica respecto al eje de rotacion RA, comprendiendo la cabeza de corte 1 muchos brazos 30 que se extienden entre el anillo de base 10 y el buje 20, comprendiendo los brazos 30 muchas herramientas de extraction 40, donde las herramientas de extraction se proporcionan por taladros 40 que tienen los extremos de taladros rotacionalmente simetricos 41, donde los extremos de taladros 41 asociados a un brazo definen un plano de taladro BP.

El plano del taladro puede ser paralelo y desplazar al eje rotacional RA o puede estar en un angulo alfa con respecto al eje rotacional RA.

[0078] Tambien se proporciona una cabeza de corte 1 para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de corte 1 esta dispuesta para girar alrededor de un eje de rotacion RA, comprendiendo la cabeza de corte 1 un anillo de base 10 y un buje 20, estando el anillo de base 10 y el buje 20 posicionados de forma rotacionalmente simetrica con respecto al eje de rotacion RA, comprendiendo la cabeza de corte 1 muchos brazos 30 que se extienden entre el anillo de base 10 y el buje 20, comprendiendo los brazos 30 muchas herramientas de extraccion 40, donde las herramientas de extraccion se proporcionan por taladros 40 que tienen extremos de taladros rotacionalmente simetricos 41, donde los grupos de taladros adyacentes forman un rastrillo.

[0079] Se pueden hacer muchas modificaciones ademas de aquellas descritas anteriormente, a las estructuras y tecnicas descritas aqui, sin apartarse del ambito de la invention.

Por consiguiente, aunque se han descrito formas de realization especificas, estas son solo ejemplos y no limitan el ambito de la invencion.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Cabeza de corte (1) para retirar material de un lecho de agua, donde la cabeza de corte (1) esta dispuesta para girar alrededor de un eje de rotacion (RA), comprendiendo la cabeza de corte (1) un anillo de base (10) y un buje (20), donde el anillo de base (10) y el buje (20) estan posicionados de forma rotacionalmente simetrica con respecto al eje de rotacion (RA), comprendiendo la cabeza de corte (1) una pluralidad de brazos (30) que se extienden entre el anillo de base (10) y el buje (20), comprendiendo los brazos (30) una pluralidad de herramientas de extraccion (40), donde las herramientas de extraccion estan proporcionadas por taladros (40) que tienen extremos de taladro rotacionalmente simetricos (41), donde los brazos (30) comprenden dos o mas grupos de taladros (40), comprendiendo cada grupo tres o mas taladros adyacentes (40) de los cuales los extremos de los taladros (41) definen un segmento de linea recta (LS), donde el anillo de base (10) y el buje (20) estan axialmente desplazados entre si a lo largo del eje de rotacion (RA), donde el buje (20) esta posicionado mas cerca de un extremo distal de la cabeza de corte (1) con respecto al anillo de base (10), donde el anillo de base (10) tiene un primer diametro (D1) y el buje (20) tiene un segundo diametro (D2), donde el primer diametro (D1) es mayor que el segundo diametro (D2), y los brazos (30) convergen hacia el eje rotacional (RA) en una direccion desde el anillo de base (10) al buje (20), donde los angulos entre los respectivos segmentos de linea recta (LS) y el eje de rotacion (RA) aumentan hacia el extremo distal de la cabeza de corte (1), y donde los brazos (30) comprenden soportes de taladros rectos, alargados (31), donde cada soporte de taladro (31) esta dispuesto para sostener una pluralidad de taladros (40)..
2. Cabeza de corte segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los dos o mas segmentos de linea (LS) asociados a un brazo (30) definen un plano de taladro (BP).
3. Cabeza de corte segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los dos o mas segmentos de linea (LS) asociados a un brazo (30) forman juntos una linea recta de taladros (BL) en caso de proyeccion en un plano de proyeccion perpendicular al eje rotacional (RA).
4. Cabeza de corte (1) segun la reivindicacion 3, donde la linea de taladros (BL) esta desplazada (d) con respecto al eje rotacional (RA).
5. Cabeza de corte (1) segun la reivindicacion 3, donde la linea de taladros (BL) cruza el eje rotacional (RA).
6. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los segmentos de linea forman angulos entre si en una direccion hacia el eje rotacional (RA) en una direccion desde el anillo de base (10) al buje (20).
7. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 2 - 6, donde el plano de taladros (BP) es paralelo y esta desplazado con respecto al eje rotacional (RA).
8. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 2 - 6, donde el plano de taladros (BP) y el eje rotacional (RA) se cruzan en un angulo a, donde -5° < a < 20°, preferiblemente 5° < a < 15°.
9. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la cabeza de corte (1) comprende una pluralidad de brazos secundarios (30') y un anillo intermedio (11) posicionado entre el anillo de base (10) y el buje (20), comprendiendo los brazos secundarios (30') una pluralidad de herramientas de extraccion (40), y extendiendose los brazos secundarios (30') entre el anillo de base (10) y el anillo intermedio (11) y son mas cortos que los brazos (30) que se extienden entre el anillo de base (10) y el buje (20).
10. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pluralidad de brazos (30, 30') comprenden al menos 8 taladros por metro, preferiblemente al menos 10 taladros por metro, o mas preferiblemente al menos 12 o 15 taladros.
11. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los brazos comprenden quince taladros o mas.
12. Cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los taladros (40) son giratorios alrededor de sus ejes corporales.
13. Buque que comprende una cabeza de corte (1) segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
14. Buque segun la reivindicacion 13, donde el buque es una draga de corte y succion.