Herramienta de perforación para equipos de perforación y/o de cincelado.

Herramienta de perforación (1), particularmente para equipos de perforación y/o de cincelado para perforar enmampostería,

hormigón, roca y similares, que comprende

- un cabezal de perforación (5) y

- al menos, un cuerpo de corte (6),

- en donde el cuerpo de corte (6) se encuentra dispuesto en un extremo libre (7) del cabezal de perforación (5),

- en donde el cuerpo de corte (6) sobresale con una punta de corte (34) del cabezal de perforación (5), del lado delsentido de perforación, de manera axial en el sentido de un eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1),y

- en donde el cuerpo de corte (6) sobresale radialmente sobre el cabezal de perforación (5),

- en donde el cuerpo de corte (6) comprende, al menos, dos bordes de corte (16, 19) con filos de corte (22, 23),

- en donde los bordes de corte (16, 19) se extienden desde la punta de corte (34) radialmente hacia el exterior,

- y en donde los filos de corte (22, 23) del cuerpo de corte (6), observados en el sentido del eje longitudinal (L1) de laherramienta de perforación (1), entre la punta de corte (34) y las superficies exteriores (20, 21) que conectan lassuperficies laterales (14, 15, 17, 18), presentan, al menos, una sección (B22, B23) con un recorrido arqueado quefrena un desplazamiento de detritos de la perforación, orientado radialmente hacia el exterior, caracterizada porquela sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23), comienza en el lugar en donde el ángulo de punta (ß) de lapunta (34) del cuerpo de corte (6) se modifica de manera abrupta, y particularmente se reduce de manera abrupta.

Herramienta de perforación para equipos de perforación y/o de cincelado Estado del arte Las herramientas de perforación de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1, se conocen a partir de los documentos EP 1 923 160 A y EP 1 216 775 A.

De la patente EP 0 846 835 B1 se conoce una herramienta perforadora de roca o de hormigón, con ranuras de salida de forma helicoidal, en la que la placa de corte presenta refuerzos que se extienden en ambas zonas finales radiales, en contra de la salida de las ranuras de salida de forma helicoidal. Esta clase de herramientas perforadoras de roca presentan una capacidad de carga mayor mediante una utilización mayor de material, sin embargo, con herramientas perforadoras de roca de esta clase tampoco no se logra una amplia optimización particularmente en relación con la capacidad de destrucción, la fricción y el consumo de material.

Revelación de la presente invención El objeto de la presente invención consiste en recomendar una herramienta de perforación en la que el cuerpo de corte, en comparación con un cuerpo de corte convencional, presente una capacidad de carga incrementada con un volumen aproximadamente igual de metal duro, mediante el cual se incrementa significativamente la carga máxima posible o bien, la vida útil de la herramienta.

Conforme a la presente invención, dicho objeto se resuelve mediante una herramienta de perforación que presenta las características mencionadas en la parte identificativa de la reivindicación 1.

Conforme a la presente invención, se prevé que los filos de corte entre la punta de corte y las superficies exteriores que conectan las superficies laterales, estén provistos respectivamente de, al menos, una sección con un recorrido arqueado que frena o bien, que inhibe un desplazamiento radial de los detritos de la perforación visto en el sentido de la extensión longitudinal de la herramienta de perforación. De esta manera, se logra un arrastre mejorado del detrito de la perforación alrededor del eje de rotación. Esto conduce a una salida mejorada del detrito de la perforación a través del cabezal de perforación hacia la ranura de salida o bien, las ranuras de salida y, de esta manera, se logra una reducción de la acumulación de detritos entre la pared de la perforación y la herramienta de perforación. Dicha conducción mejorada de los detritos hacia la ranura de salida o bien, las ranuras de salida, logra en conjunto una reducción de las pérdidas por fricción, particularmente entre el cuerpo de corte y la pared de la perforación, dado que se deben triturar menos detritos entre la pared de la perforación y la herramienta de perforación. De esta manera, se incrementa la vida útil de la herramienta de perforación, dado que se minimiza un proceso de desgaste mediante el cual se reduce el diámetro del cuerpo de corte.

Conforme a la presente invención, la sección arqueada del filo de corte, comienza en el lugar en donde el ángulo de punta de la punta del cuerpo de corte se modifica de manera abrupta, y particularmente se reduce de manera abrupta. En el caso de dichos filos de corte, se garantiza una acción de la estructura conforme a la presente invención, en una zona de anillo circular, alrededor del eje longitudinal de la herramienta de perforación. De esta manera, la herramienta de perforación presenta una acción comparativamente significativa.

La presente invención prevé particularmente la conformación de dicha sección arqueada del filo de corte, como un filo de corte cóncavo que se desplaza en forma de hoz en el sentido de rotación de la herramienta de perforación, en donde se observa en el sentido de la extensión longitudinal de la herramienta de perforación. Con un recorrido falciforme de esta clase, de los filos de corte o bien, de las superficies de desprendimiento dispuestas en el sentido de rotación frente a los filos de corte, se pueden retener los detritos en la zona de impacto en forma de anillo circular, que rodean la zona interior de impacto procesada mediante la punta, hasta que dichos detritos sean transportados a través de la ranura de salida o bien, las ranuras de salida. Mediante dicha conformación de los filos de corte, se frena una circulación radial orientada hacia el exterior, del material extraído mediante la herramienta de perforación.

Además, la presente invención prevé un filo de corte con una sección arqueada que se extiende a lo largo del, al menos, 50% de un radio nominal del cuerpo de corte, y comienza particularmente en o desde una punta del cuerpo de corte.

La presente invención prevé que la sección arqueada del filo de corte finalice en el lugar en donde el filo de corte se convierte en la superficie exterior del cuerpo de corte. De esta manera, aún se pueden aprovechar las propiedades positivas también en la zona del borde exterior de un filo de corte arqueado, y se puede lograr una herramienta de perforación con pérdidas por fricción particularmente reducidas.

De manera alternativa, la presente invención prevé la conformación de la sección arqueada del filo de corte hasta una circunferencia definida mediante la espiga o el cabezal de perforación. De esta manera, se logra una herramienta de perforación cuyo cuerpo de corte resulta particularmente resistente en las zonas de las esquinas, dispuestas radialmente hacia el exterior, de las superficies de desprendimiento.

La presente invención prevé la conformación de la sección arqueada con un radio o una pluralidad de radios sucesivos, en donde todos los radios son mayores que un radio nominal del cuerpo de corte. Mediante un dimensionamiento de esta clase, de la sección arqueada, se evita una retención excesiva de los detritos.

Conforme a la presente invención, la herramienta de perforación presenta un primer cuerpo de corte en el que cada borde de corte del cuerpo de corte, visto en el sentido de la extensión longitudinal de la herramienta de perforación, presenta un grosor transversal al ancho del cuerpo de corte, que se incrementa hasta alcanzar un grosor máximo con una distancia radial en aumento desde la punta de corte, desde un grosor mínimo, en donde un incremento del material se realiza en el sentido de rotación de la herramienta de perforación antes del filo de corte o a ambos lados del filo de corte. De esta manera, el cuerpo de corte presenta un volumen en aumento en cada borde de corte, con una distancia radial en aumento desde su eje longitudinal, que ante el movimiento giratorio permite una mejor recepción de las fuerzas de corte que aumentan radialmente hacia el exterior. Finalmente, dicha conformación especial del cuerpo de corte permite, con la herramienta de perforación dispuesta durante el impacto en una zona de impacto en forma de anillo circular alrededor de la punta de corte, desgastar más cantidad de material que con un cuerpo de corte conformado de la manera convencional, con un volumen comparable. Una capacidad de destrucción eventualmente reducida en una zona de impacto interior circular, debido a la conformación del cuerpo de corte, se compensa económicamente en dicha zona mediante un desgaste de material incrementado mediante rotación, dado que para un desgaste por rotación en la zona de impacto interior, resulta suficiente un par de torsión comparativamente reducido. Por consiguiente, conforme a la presente invención, se logra una herramienta de perforación con una geometría del cuerpo de corte que se encuentra optimizada para las cargas y exigencias que varían de manera concéntrica alrededor del eje longitudinal, y mediante dicha adaptación individual de cada zona se permite una carga máxima mayor de la herramienta de perforación. Además, el cuerpo de corte se conforma de manera maciza, en comparación con un cuerpo de corte convencional, en zonas en las que la carga asciende por encima de una carga promedio, y el cuerpo de corte se conforma en forma de filigrana en las zonas en las que la carga se encuentra por debajo de una carga promedio.

Además, la presente invención prevé la disposición de superficies laterales de los bordes de corte, con las cuales el respectivo borde de corte se encastra en el cabezal de perforación, con un ángulo agudo entre sí, en donde los planos en los que se encuentran las superficies laterales, se dividen en una línea de intersección que atraviesa el cuerpo de corte en la zona del borde de corte enfrentado. Mediante una conformación de esta clase, en general se puede cumplir de una manera comparativamente óptima, con las diferentes exigencias que se generan ante una distancia radial en aumento en relación con el eje longitudinal.

1. Herramienta de perforación (1) , particularmente para equipos de perforación y/o de cincelado para perforar en mampostería, hormigón, roca y similares, que comprende

- un cabezal de perforación (5) y

- al menos, un cuerpo de corte (6) ,

- en donde el cuerpo de corte (6) se encuentra dispuesto en un extremo libre (7) del cabezal de perforación (5) ,

- en donde el cuerpo de corte (6) sobresale con una punta de corte (34) del cabezal de perforación (5) , del lado del sentido de perforación, de manera axial en el sentido de un eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , y

- en donde el cuerpo de corte (6) sobresale radialmente sobre el cabezal de perforación (5) ,

- en donde el cuerpo de corte (6) comprende, al menos, dos bordes de corte (16, 19) con filos de corte (22, 23) ,

- en donde los bordes de corte (16, 19) se extienden desde la punta de corte (34) radialmente hacia el exterior,

- y en donde los filos de corte (22, 23) del cuerpo de corte (6) , observados en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , entre la punta de corte (34) y las superficies exteriores (20, 21) que conectan las superficies laterales (14, 15, 17, 18) , presentan, al menos, una sección (B22, B23) con un recorrido arqueado que frena un desplazamiento de detritos de la perforación, orientado radialmente hacia el exterior, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23) , comienza en el lugar en donde el ángulo de punta ( ) de la punta (34) del cuerpo de corte (6) se modifica de manera abrupta, y particularmente se reduce de manera abrupta.

2. Herramienta de perforación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23) , vista en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , se encuentra curvada de forma cóncava, y retrocede en contra del sentido de rotación (w) de la herramienta de perforación (1) .

3. Herramienta de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23) se extiende a lo largo del, al menos, 50% de un radio nominal (RN) del cuerpo de corte (6) , y comienza particularmente en o desde una punta (34) del cuerpo de corte (6) .

4. Herramienta de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 a 3, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23) finaliza en el lugar en donde el filo de corte (22, 23) se convierte en la superficie exterior (20, 21) del cuerpo de corte (6) .

5. Herramienta de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 a 4, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) del filo de corte (22, 23) finaliza en el lugar en donde el filo de corte (22, 23) , visto en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , logra una circunferencia definida (U5) mediante la espiga (3) o el cabezal de perforación (5) .

6. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la sección arqueada (B22, B23) presenta un radio mayor (R22, R23) o una pluralidad de radios mayores que un radio nominal (RN) del cuerpo de corte (6) .

7. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque cada borde de corte (16, 19) del cuerpo de corte (6) , visto en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , presenta un grosor (D) , transversal a su recorrido radial, que se incrementa hasta alcanzar un grosor máximo (D2) con una distancia radial en aumento desde el eje longitudinal (L1) desde un grosor mínimo (D1) , en donde un incremento del material se realiza en el sentido de rotación (w) antes del filo de corte (22, 23) o a ambos lados del filo de corte (22, 23) .

8. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las superficies laterales (14, 15; 17, 18) de los bordes de corte (16, 19) , con las cuales el respectivo borde de corte (16, 19) se encuentra encastrado en el cabezal de perforación (5) , o con las cuales entra en contacto con el cabezal de perforación (5) , definen respectivamente planos (E1 - E4) que vistos en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , conforman entre sí un ángulo agudo (a) , y se dividen particularmente en una línea de intersección (28) que atraviesa el cuerpo de corte (6) en el respectivo borde de corte enfrentado (19, 16) .

9. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las superficies laterales (14, 15; 17, 18) de ambos bordes de corte (16, 19) del cuerpo de corte (6) , que se convierten en las superficies de desprendimiento (24, 25) , se encuentran dispuestas en planos paralelos (E1, E4) .

10. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las

superficies laterales (14, 15; 17, 18) de ambos bordes de corte (16, 19) del cuerpo de corte (6) , que se convierten en las superficies libres (26, 27) , se encuentran dispuestas en planos paralelos (E2, E3) .

11. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuerpo de corte (6) se conforma como una placa de corte (8) que se puede fijar en una hendidura (9) conformada en el cabezal de perforación (5) .

12. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuerpo de corte (6) se conforma como un cabezal de metal duro y macizo (10) que se puede fijar en el cabezal de perforación (5) .

13. Herramienta de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la herramienta de perforación (1) presenta un segundo cuerpo de corte (29) , y particularmente un segundo y un tercer cuerpo de corte (29, 30) , en donde particularmente el segundo y el tercer cuerpo de corte (29, 30) se encuentran enfrentados, y en donde el o los cuerpos de corte (29, 30) se conforman particularmente como cuerpos de corte adicionales (31) que se encuentra dispuestos con una distancia en relación con el primer cuerpo de corte (6) , y que presentan respectivamente sólo un borde de corte (S31) .

14. Herramienta de perforación de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque cada borde de corte (S31) del cuerpo de corte adicional (31) , visto en el sentido del eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) , presenta un grosor (d) , transversal a su extensión radial, que se incrementa hasta alcanzar un grosor máximo (d2) con una distancia radial en aumento desde el eje longitudinal (L1) de la herramienta de perforación (1) desde un grosor mínimo (d1) , en donde un incremento del material se realiza particularmente en el sentido de rotación (w) antes de un filo de corte (32, 33) o a ambos lados del filo de corte (32, 33) .

(ESTADO DEL ARTE)