ACOPLAMIENTO PARA UN EQUIPO DE PERFORACIÓN Y UTILIZACIÓN DE UN ACOPLAMIENTO DE ESTE TIPO.

Acoplamiento para un equipo de perforación y utilización de un acoplamiento de este tipo. Introducción La presente invención se refiere a un acoplamiento de bayoneta según el preámbulo de la reivindicación 1 para la conexión desconectable de un utillaje para perforación con el árbol de accionamiento de una máquina perforadora, en particular de un taladro rotativo de percusión. Un acoplamiento de bayoneta de este tipo se conoce por la Figura 6 de la patente US nº 2.219.907. La presente invención se refiere asimismo a la utilización de un acoplamiento de bayoneta de este tipo. En diferentes ramas de la industria y de la construcción se necesita, para la utilización de equipos de perforación, una conexión rígida con respecto a los momentos, que se pueda fabricar con facilidad y que se pueda soltar de manera sencilla, es decir un acoplamiento entre el quipo de perforación y el utillaje para perforación. Esto es válido, en especial, para condiciones de trabajos desfavorables para el personal de servicio como, por ejemplo, en la minería o en la perforación de piqueras en el ámbito de los altos hornos. La utilización del aparato pesado, que se utiliza en estos ámbitos, impide asimismo una fácil manejabilidad. Además de la exigencia de acoplamientos que se puedan hacer funcionar manera de forma no complicada y rápidamente, se imponen, a causa de momentos de giro muy grandes que hay que transmitir, también grandes exigencias a la capacidad de carga del acoplamiento. Las dos exigencias dan como resultado exigencias parcialmente opuestas impuestas a estos acoplamientos. Por el estado de la técnica se conocen diferentes formas de realización de acoplamientos de este tipo. En una forma de realización ampliamente extendida se consigue un acoplamiento desconectable mediante unión atornillada de roscas. Este tipo de acoplamiento, si bien es ventajoso debido a su estanqueidad para varillajes de perforación que conducen medios de refrigeración o de lavado, exige sin embargo en general la utilización de herramientas y trae consigo la desventaja de una desconectabilidad frecuentemente difícil. Este último problema se agudiza en especial por el riesgo de una soldadura en frío de la conexión roscada, la cual puede aparecer para momentos de giro muy grandes. Otro tipo de acoplamiento se consigue mediante la utilización de una chaveta transversal, la cual interactúa con una ranura transversal por ejemplo en el varillaje de perforación. Esta disposición se puede desconectar por regla general con facilidad, si bien puede aparecer un agarrotamiento entre la chaveta transversal y la ranura transversal. Otros inconvenientes son el debilitamiento del material a causa de la ranura transversal y el peligro que representa una chaveta transversal que se desprende. Además se conocen otros tipos diferentes de acoplamientos de bayoneta, los cuales poseen algunas ventajas frente a las formas de realización mencionadas anteriormente. La mayor parte de estos acoplamientos de bayoneta trae sin embargo consigo la desventaja de que, debido a la geometría de los elementos de acoplamientos utilizada, puede aparecer un ladeo. Por ello el manejo de los acoplamientos de este tipo es frecuentemente dificultoso, dado que exige una forma de proceder precisa durante la introducción y la desconexión la cual, en especial en el caso del aparato pesado, no puede ser aportada de forma sencilla por el personal de servicio. En los acoplamientos de este tipo, que imponen una exigencia muy grande a las tolerancias de fabricación, puede aparecer también una picadura o un atascamiento de la pieza macho y hembra del acoplamiento. Otra debilidad de los sistemas de acoplamiento conocidos reside en el gasto de tiempo necesario para su accionamiento. Algunos de estos sistemas de acoplamiento de bayoneta requieren, por ejemplo, un enclavamiento adicional, que debe ser accionado manualmente. Además, en estos sistemas se producen con frecuencia fallos de material o de conexión en caso de carga duradera debido a perforación de percusión o debido a momento de giro muy grandes. Problema que se plantea la invención El problema que se plantea la invención, por consiguiente, es proponer un acoplamiento para equipo de perforación el cual elimine los inconvenientes mencionados anteriormente. Descripción general de la invención Este problema se resuelve según la invención mediante un acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 1. Un acoplamiento de bayoneta de este tipo para la transmisión de momento de giro de una máquina perforadora a un utillaje para perforación, comprende un manguito de acoplamiento con cámara de acoplamiento y una abertura de acceso, la cual desemboca axialmente en la cámara de acoplamiento, así como una cabeza de acoplamiento con por lo menos un saliente de acoplamiento, pudiendo introducirse la cabeza de acoplamiento en una primera posición angular con respecto a la cámara de acoplamiento a través de la abertura de acceso axialmente en la cámara de acoplamiento, y estando la cabeza de acoplamiento en una segunda posición angular en contacto mediante por lo menos su saliente de acoplamiento para la transmisión de momento de giro con en la cámara de acoplamiento. Según la invención, la cabeza de acoplamiento y la cámara de acoplamiento están estructuradas de tal manera que en la primera posición angular el juego radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento es notablemente mayor en la zona del saliente de acoplamiento que en la segunda posición angular. Mediante esta 2   distancia radial se simplifica la unión o separación así como el acoplamiento y desacoplamiento de las piezas de acoplamiento, dado que las imprecisiones condicionadas por la fabricación así como las imprecisiones durante la guía son absorbidas por el juego. En especial se elimina, o por lo menos se reduce notablemente, el peligro de un ladeo. La distancia radial elimina por consiguiente el riesgo de un cierre por rozamiento indeseado en las posiciones angulares no activas o a causa de ello un atascamiento o un ladeo en todos los casos. Este aumento de la viabilidad del acoplamiento da lugar, para el personal de servicio, a una reducción de la duración de la permanencia en zonas con condiciones desfavorables o en zonas de peligro como, por ejemplo, en el caso de taladros de piquera. Asimismo, resulta una simplificación de los pasos de trabajo durante la introducción de nuevo utillaje para perforación y se reduce con ello la pérdida de producción y/o la duración total del proceso de perforación. Mediante el acoplamiento de bayoneta según la invención, con la conservación de una buena guía durante la introducción o extracción, se consigue una manejabilidad mejorada y simplificada, la cual exige en especial fuerzas menores para el accionamiento. Cabe indicar que para el dispositivo según la invención es clave si las posiciones angulares relativas se alcanza mediante giro de la cabeza de acoplamiento con respecto al manguito de acoplamiento o viceversa. Según la invención la cabeza de acoplamiento y la cámara de acoplamiento están formadas de tal manera que al torcer las dos piezas, desde la primera a la segunda posición angular, el juego radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento disminuye en la zona de los salientes de acoplamiento desde un valor máximo hasta cero, de manera que al torcer tiene lugar un autocentrado radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento. La reducción de la distancia entre los salientes de acoplamiento y la cámara de acoplamiento tiene lugar al mismo tiempo preferentemente de manera continua. El centrado radial, es decir una disposición en la cual el utillaje para perforación está orientado coaxialmente con respecto al eje de giro de la máquina perforadora, es esencial, para una perforación sin problemas. Mediante esta estructuración, descrita anteriormente, el centrado se consigue automáticamente mediante el acoplamiento al alcanzarse la posición de tope, con lo cual son innecesarias medidas adicionales. Según la invención los salientes de acoplamiento y la cámara de acoplamiento tienen superficies cilíndricas de transmisión de momento de giro conjugadas, las cuales en la segunda posición angular están dispuestas una sobre otra en unión positiva. Las superficies cilíndricas de transmisión de momento angular están preferentemente curvadas de forma cóncava con respecto al eje central de la cabeza de acoplamiento o de la cámara de acoplamiento. Al mismo tiempo las superficies cilíndricas de transmisión de momento de giro, en el manguito de acoplamiento y en la cabeza de acoplamiento, esencialmente radios coincidentes. Las superficies de transmisión de momento de giro de este tipo forman, debido a su forma como superficie parcial de una superficie exterior de cilindro, preferentemente una... [Seguir leyendo]

1. Acoplamiento de bayoneta (10; 10) para la transmisión de momento de giro a un taladro rotativo de percusión, en particular a un taladro de piquera, a un utillaje para perforación, que comprende: un manguito de acoplamiento (12; 12) con una cámara de acoplamiento (20, 20) y una abertura de acceso (13), la cual desemboca axialmente en la cámara de acoplamiento, una cabeza de acoplamiento (14; 14) con dos salientes de acoplamiento (16, 18; 16, 18), pudiendo introducirse la cabeza de acoplamiento en una primera posición angular a través de la abertura de acceso axialmente en la cámara de acoplamiento, y estando la cabeza de acoplamiento en una segunda posición angular en contacto en cada caso mediante una superficie de transmisión de momento de giro (22, 24; 22, 24) de ambos salientes de acoplamiento para la transmisión de momento de giro en cada caso a una superficie de transmisión de momento de giro (26, 28; 26, 28) conjugada de la cámara de acoplamiento, presentando los salientes de acoplamiento y la cámara de acoplamiento en cada caso unas superficies de transmisión de momento de giro (22, 24; 22, 24; 26, 28; 26, 28) curvadas de forma conjugada, cilíndricas, preferentemente cilíndricas circulares, las cuales en la segunda posición angular cooperan en unión positiva para la transmisión de momento de giro, caracterizada porque la cabeza de acoplamiento (14; 14) y la cámara de acoplamiento (20; 20) están formadas de tal manera que, en la primera posición angular, el juego (36, 38) radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento es esencialmente mayor en la zona de los salientes de acoplamiento que en la segunda posición angular y la cabeza de acoplamiento (14; 14) y la cámara de acoplamiento (20; 20) están formadas de tal manera que al torcer las dos piezas, desde la primera a la segunda posición angular, el juego (40, 42) radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento disminuye en la zona de los salientes de acoplamiento desde un valor máximo hasta cero, de manera que al torcer tiene lugar un autocentrado radial de la cabeza de acoplamiento en la cámara de acoplamiento. 2. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 1, en el que las superficies cilíndricas de transmisión de momento de giro (22, 24; 22, 24; 26, 28; 26, 28) están curvadas de forma cóncava con respecto a un eje central (M) de la cabeza de acoplamiento o de la cámara de acoplamiento. 3. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 1 ó 2, en el que las superficies de transmisión de momento de giro (22, 24; 22, 24) presentan un eje de curvatura, que define, con el eje central (M) de la cabeza de acoplamiento, un plano el cual está torcido en la dirección de giro con respecto al plano que definen el vértice del saliente de acoplamiento (16, 18; 16, 18) y el eje central de la cabeza de acoplamiento. 4. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 1 ó 2, en el que el saliente de acoplamiento (16, 18; 16, 18) está formado asimétrico y extendiéndose la superficie cilíndrica de transmisión de momento de giro (22, 24; 22, 24) del saliente de acoplamiento por un lado esencialmente desde la base hasta el vértice del saliente de acoplamiento. 5. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 4, en el que el saliente de acoplamiento (16, 18) está formado, sobre el lado alejado de la superficie de transmisión de momento de giro (22, 24), con una superficie de apoyo (78) achaflanada para el dispositivo de enclavamiento (60; 62) con un elemento de enclavamiento (70) cargado por resorte, cooperando el elemento de enclavamiento en posición activa con la superficie de apoyo, con el fin de evitar una liberación no intencionada de la segunda posición angular. 6. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 5, en el que el dispositivo de enclavamiento (60; 62) está dispuesto dentro del manguito de acoplamiento (12). 7. Acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el manguito de acoplamiento (12; 12) está fabricado con un material, el cual presenta una dureza mayor que el material con el cual está fabricado el saliente de acoplamiento (16, 18; 16, 18). 8. Acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores, en el que a la cabeza de acoplamiento (14; 14) está asociada una protección contra salpicaduras (104), la cual tapa la abertura de acceso (13) en sección transversal y la protege del ensuciamiento resultante. 9. Acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza de acoplamiento (14; 14) y el manguito de acoplamiento (12; 12) están formados como componentes huecos con un canal de lavado (106; 108), presentando la cabeza de acoplamiento o el manguito de acoplamiento un tubo de lavado (110), el cual engarza cada caso en el otro componente.   10. Acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el manguito de acoplamiento (12; 12) está fabricado como componente monobloque. 11. Acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza de acoplamiento está dispuesta en un extremo de una pieza de acoplamiento (100; 1100; 2100; 3100). 12. Acoplamiento de bayoneta según la reivindicación 11, en el que la pieza de acoplamiento (100; 1100; 2100; 3100) presenta en su otro extremo un alojamiento (102) para la conexión desconectable con un varillaje de perforación. 13. Acoplamiento de bayoneta según las reivindicaciones 1 a 10, en el que la cabeza de acoplamiento (3014) está formada de una sola pieza en una zona extrema de un varillaje de perforación (3200). 14. Acoplamiento de bayoneta según las reivindicaciones 1 a 10, en el que la cabeza de acoplamiento (1014; 2014) está sujeta, como pieza separada, en una zona extrema de un varillaje de perforación. 15. Utilización de un acoplamiento de bayoneta según una de las reivindicaciones anteriores para la conexión de un utillaje para perforación con un taladro de piquera. 11   12   13   14     16