Aparato de percusiones movido por un fluido incompresible a presión.

Aparato de percusión movido por un fluido incompresible a presión,

que comprende:

- un cuerpo (2) en cuyo interior están dispuestos dos orificios mecanizados coaxiales: un orificio mecanizadoque sirve para el montaje deslizante de una herramienta (3) y un orificio mecanizado escalonado, es decir,que comprende unas secciones sucesivas diferentes, que forma un cilindro para un pistón escalonado (1),siendo el pistón desplazable de manera alternativa en el interior del cilindro (2) y viniendo a percutir, en elcurso de cada ciclo, la herramienta (3), delimitando el pistón con el cilindro por lo menos una cámara alta (5)y una cámara baja (4) alimentadas de manera secuencial por fluido incompresible a alta presión, bajo laacción de un distribuidor (6),

- una red de canales que desembocan en el cilindro, de los cuales algunos pueden, según su función, estarunidos a través del distribuidor (6) a las redes de alta presión (7) y/o baja presión (8), según el instanteconsiderado del ciclo de funcionamiento,

- un dispositivo de pilotaje que permite hacer variar la carrera del pistón de percusión entre una carrera larga yuna carrera corta, y viceversa, comprendiendo el dispositivo de pilotaje un cilindro en el que está montadauna corredera (12, 30, 37, 42, 48, 57, 58), y en el que desembocan por lo menos un canal (13) unido aldistribuidor (6) y un canal (14) que desemboca asimismo en el cilindro del pistón de percusión (1) ysusceptible de ser puesto en comunicación con la cámara baja (4) en el curso del movimiento dedesplazamiento del pistón de percusión hacia arriba,

- una cámara de frenado (10) dispuesta en una zona del cilindro para el pistón escalonado (1) situada por ellado de la herramienta, susceptible de ser cerrada por un reborde (23) del pistón cuando el pistón (1)sobrepasa su posición teórica de percusión,

en el que una primera cara de la corredera (12, 30, 37, 42, 48, 57, 58) montada en el cilindro del dispositivo depilotaje está situada en una primera cámara (17, 32, 38), y en el que la segunda cara de la corredera (12, 30, 37, 42,48, 57, 58) montada en el cilindro del dispositivo de pilotaje está situada en una segunda cámara (21, 31, 39, 56)unida a la cámara de frenado (10), caracterizado porque la primera cámara (17, 32, 38) está sometidapermanentemente a una presión determinada.

Aparato de percusiones movido por un fluido incompresible a presión.

La presente invención tiene por objeto un aparato de percusiones movido por un fluido incompresible a presión.

Los aparatos de percusión movidos por un fluido incompresible a presión están alimentados con fluido, de tal manera que la resultante de las fuerzas hidráulicas que se aplican sucesivamente sobre el pistón de percusión, desplaza éste alternativamente en un sentido y después en otro.

En los aparatos de este tipo, el pistón se desplaza alternativamente en el interior de un orificio mecanizado o cilindro en el que están dispuestas por lo menos dos cámaras antagonistas de secciones diferentes. Una, alimentada constantemente con fluido a presión, denominada cámara baja, asegura el ascenso del pistón y otra antagonista de sección más importante, denominada cámara alta, está alimentada alternativamente con fluido a presión durante la carrera acelerada del pistón para la percusión y unida al circuito de retroceso del aparato durante el ascenso del pistón. Como regla general, los aparatos están provistos también de una cámara, denominada cámara de frenado, que sirve para detener hidráulicamente la carrera del pistón cuando la herramienta no está apoyada sobre el material a destruir. Por tanto, nunca se produce un choque metálico entre el pistón de percusión y el cilindro. Esta cámara de frenado puede estar dispuesta ventajosamente en la prolongación de la cámara anular de ascenso.

Es sabido que, cuando el aparato trabaja en un terreno duro homogéneo, es preferible privilegiar la energía por golpe con respecto a la frecuencia con el fin de obtener una productividad óptima.

Por el contrario, es conocido también que si la herramienta no está correctamente apoyada sobre el material a destruir o si el material es demasiado blando, el aparato tendrá tendencia a percutir sobre la herramienta con “golpes en vacío” muy destructores para la herramienta y el propio aparato. Dado que la potencia del aparato se expresa por el producto del valor de la frecuencia de percusión y el valor de la energía por golpe, a potencia hidráulica de entrada constante, es ventajoso reducir la energía por golpe y, por consiguiente, aumentar la frecuencia de percusión cuando el aparato tiene tendencia a percutir en vacío.

La energía por golpe es la energía cinética dada al pistón, que depende de la carrera de percusión y de la presión de alimentación.

Para ajustar la frecuencia de percusión y la energía por golpe que convienen para la dureza de un terreno dado, existen por lo menos tres soluciones conocidas descritas en las patentes EP 0 214 064, EP 0 256 955 y EP 0 715 932 a nombre de la solicitante.

La patente EP 0 214 064 describe un aparato que permite obtener una adaptación automática de los parámetros de percusión, gracias a la presencia en el cilindro del aparato de un canal alimentado con fluido según la posición del pistón después de la percusión y el rebote eventual de este último sobre la herramienta.

La patente EP 0 256 955 describe un aparato que permite obtener el mismo resultado, en función de las variaciones de presión en la cámara alta o la cámara baja, consecutivas al efecto de rebote del pistón sobre la herramienta, gracias a la presencia del elemento hidráulico sensible a estas variaciones.

La patente EP 0 715 932 describe un sistema simplificado que puede equipar los aparatos de pequeñas y medianas potencias. Este sistema consiste, durante la fase de rebote del pistón consecutiva a la percusión, en determinar la existencia eventual de un caudal instantáneo de fluido que fluye desde la cámara alta hacia el circuito de alimentación y en servirse de esta señal para pilotar los parámetros de percusiones tales como la presión de percusión o la frecuencia del aparato.

En estos tres casos, se trata de sistemas bien adaptados a unos materiales sofisticados que evolucionan en terrenos muy heterogéneos y muy variados, pero que son considerados demasiado costosos para unas utilizaciones de un aparato en terrenos homogéneos.

El documento WO 2005/058550 describe un aparato de percusión según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objetivo de la invención es proporcionar un aparato de percusiones movido por un fluido incompresible a presión que sea simple, fiable y poco oneroso, permitiendo al mismo tiempo una protección del aparato contra las percusiones en vacío.

Con este fin, la invención se refiere a un aparato de percusión movido por un fluido incompresible a presión según la reivindicación 1.

De hecho, se trata de aprovechar la cámara de frenado con el fin de que cumpla una nueva función que consiste en actuar sobre los medios de pilotaje de la carrera del pistón. Resulta de ello que no es necesario prever unos medios

específicos para actuar sobre los medios de pilotaje de la carrera del pistón. Por ello, el aparato según la invención es más simple, fiable y menos oneroso.

Ventajosamente, la primera cara de la corredera del dispositivo de pilotaje está sometida a la acción de un resorte mientras que la segunda cara está sometida a la presión que reina en la cámara de frenado, estando esta última en comunicación con una cámara anular adyacente dispuesta en el cilindro, en tanto que el pistón no haya sobrepasado su posición teórica de percusión, estando la cámara anular conectada a la alta presión.

Según otra característica de la invención, un orificio calibrado, constituido por un surtidor, está dispuesto en el canal que une la cámara de frenado y la segunda cámara del dispositivo de pilotaje.

Según todavía otra característica de la invención, una válvula anti-retorno está dispuesta en el canal que une la cámara de frenado y la segunda cámara del dispositivo de pilotaje, y esta segunda cámara está unida, por un canal que comprende un orificio calibrado constituido por un surtidor, al canal que une el dispositivo de pilotaje al distribuidor.

Según otra alternativa de la invención, la primera cámara del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente a un circuito de alta presión por un canal que comprende un orificio calibrado constituido por un surtidor.

Ventajosamente, la primera cámara del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente al circuito de alta presión por un canal que desemboca en la cámara inferior del cilindro del pistón de percusión.

Según una característica de la invención, la primera cámara del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente al circuito de alta presión por un canal unido a la fuente de alimentación de fluido a alta presión.

Preferentemente, el cilindro del dispositivo de pilotaje comprende varias secciones sucesivas diferentes, y la corredera comprende varias secciones sucesivas diferentes, delimitando la corredera y el cilindro una cámara anular unida permanentemente al distribuidor, estando la corredera dispuesta para permitir, durante su desplazamiento bajo el efecto de fluido procedente de la cámara de frenado, la puesta en comunicación de la cámara anular con el otro o los otros canales que desembocan en el cilindro del pistón de percusión.

Según otra característica de la invención, la corredera del dispositivo de pilotaje comprende un orificio mecanizado central en el que está montado deslizante un pistón que comprende dos tramos sucesivos de diámetros diferentes, un diámetro grande por el lado de la primera cámara y un diámetro pequeño por el lado de la segunda cámara, estando una cámara anular dispuesta en la zona central de la corredera, entre ésta y el pistón central, estando esta cámara anular permanentemente en conexión con la cámara anular de la corredera unida al distribuidor, estando esta última unida asimismo a la segunda cámara por un canal que comprende un orificio calibrado, y estando el extremo de pequeña sección del pistón dispuesto enfrente del canal que une la segunda cámara a la cámara de frenado.

Según otra alternativa de la invención, la corredera del dispositivo de pilotaje comprende un orificio mecanizado central en el que está montado deslizante un pistón que comprende dos tramos sucesivos de diámetros diferentes, un diámetro grande por el lado de la primera cámara y un diámetro pequeño por el lado de la segunda cámara, estando una cámara anular dispuesta en la zona central de la corredera, entre ésta y el pistón central, estando esta cámara anular permanentemente en conexión con una cámara anular de la corredera unida constantemente al circuito de baja presión, estando esta última unida asimismo a la segunda cámara por un canal que comprende un orificio calibrado,... [Seguir leyendo]

1. Aparato de percusión movido por un fluido incompresible a presión, que comprende:

-un cuerpo (2) en cuyo interior están dispuestos dos orificios mecanizados coaxiales: un orificio mecanizado que sirve para el montaje deslizante de una herramienta (3) y un orificio mecanizado escalonado, es decir, que comprende unas secciones sucesivas diferentes, que forma un cilindro para un pistón escalonado (1) , siendo el pistón desplazable de manera alternativa en el interior del cilindro (2) y viniendo a percutir, en el curso de cada ciclo, la herramienta (3) , delimitando el pistón con el cilindro por lo menos una cámara alta (5) y una cámara baja (4) alimentadas de manera secuencial por fluido incompresible a alta presión, bajo la acción de un distribuidor (6) ,

-una red de canales que desembocan en el cilindro, de los cuales algunos pueden, según su función, estar unidos a través del distribuidor (6) a las redes de alta presión (7) y/o baja presión (8) , según el instante considerado del ciclo de funcionamiento,

-un dispositivo de pilotaje que permite hacer variar la carrera del pistón de percusión entre una carrera larga y una carrera corta, y viceversa, comprendiendo el dispositivo de pilotaje un cilindro en el que está montada una corredera (12, 30, 37, 42, 48, 57, 58) , y en el que desembocan por lo menos un canal (13) unido al distribuidor (6) y un canal (14) que desemboca asimismo en el cilindro del pistón de percusión (1) y susceptible de ser puesto en comunicación con la cámara baja (4) en el curso del movimiento de desplazamiento del pistón de percusión hacia arriba,

-una cámara de frenado (10) dispuesta en una zona del cilindro para el pistón escalonado (1) situada por el lado de la herramienta, susceptible de ser cerrada por un reborde (23) del pistón cuando el pistón (1) sobrepasa su posición teórica de percusión,

en el que una primera cara de la corredera (12, 30, 37, 42, 48, 57, 58) montada en el cilindro del dispositivo de pilotaje está situada en una primera cámara (17, 32, 38) , y en el que la segunda cara de la corredera (12, 30, 37, 42, 48, 57, 58) montada en el cilindro del dispositivo de pilotaje está situada en una segunda cámara (21, 31, 39, 56) unida a la cámara de frenado (10) , caracterizado porque la primera cámara (17, 32, 38) está sometida permanentemente a una presión determinada.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera cara de la corredera del dispositivo de pilotaje está sometida a la acción de un resorte (49) mientras que la segunda cara está sometida a la presión que reina en la cámara de frenado (10) , estando esta última en comunicación con una cámara anular (4) adyacente dispuesta en el cilindro, en tanto el pistón no haya sobrepasado su posición teórica de percusión, estando la cámara anular unida a la alta presión.

3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque un orificio calibrado (50) , constituido por un surtidor, está dispuesto en el canal (22) que une la cámara de frenado (10) y la segunda cámara del dispositivo de pilotaje.

4. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque una válvula anti-retorno (53) está dispuesta en el canal

(22) que une la cámara de frenado (10) y la segunda cámara (56) del dispositivo de pilotaje, y esta segunda cámara está unida, por un canal (55) que comprende un orificio calibrado (54) constituido por un surtidor, al canal (13) que une el dispositivo de pilotaje al distribuidor (6) .

5. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera cámara del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente a un circuito de alta presión por un canal (18, 51) que comprende un orificio calibrado (19, 52) constituido por un surtidor.

6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque la primera cámara (17, 32) del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente al circuito de alta presión por un canal (18) que desemboca en la cámara inferior (4) del cilindro del pistón de percusión (1) .

7. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque la primera cámara del dispositivo de pilotaje está unida permanentemente al circuito de alta presión por un canal (51) unido a la fuente de alimentación de fluido a alta presión (7) .

8. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cilindro del dispositivo de pilotaje comprende varias secciones sucesivas diferentes, y la corredera (12, 30, 37, 42, 57, 58) comprende varias secciones sucesivas diferentes, delimitando la corredera y el cilindro una cámara anular (20, 34, 41) unida permanentemente al distribuidor (6) , estando la corredera (12, 30, 37, 42, 57, 58) dispuesta para permitir, durante su desplazamiento bajo el efecto de fluido procedente de la cámara de frenado (10) , la puesta en comunicación de la cámara anular (20, 34, 41) con el otro o los otros canales (13, 14) que desembocan en el cilindro del pistón de percusión.

9. Aparato según la reivindicación 8, caracterizado porque la corredera (42) del dispositivo de pilotaje comprende un orificio mecanizado central en el que está montado deslizante un pistón (43) que comprende dos tramos sucesivos de diámetros diferentes, un diámetro grande por el lado de la primera cámara y un diámetro pequeño por

el lado de la segunda cámara, estando una cámara anular (44) dispuesta en la zona central de la corredera, entre ésta y el pistón central (43) , estando esta cámara anular permanentemente en conexión con la cámara anular (20) de la corredera unida al distribuidor (6) , estando esta última unida asimismo a la segunda cámara (21) por un canal

(46) que comprende un orificio calibrado (47) , y estando el extremo de pequeña sección del pistón dispuesto enfrente del canal (22) que une la segunda cámara a la cámara de frenado (10) . 10

10. Aparato según la reivindicación 8, caracterizado porque la corredera (57) del dispositivo de pilotaje comprende un orificio mecanizado central en el que está montado deslizante un pistón (59) que comprende dos tramos sucesivos de diámetros diferentes, un diámetro grande por el lado de la primera cámara y un diámetro pequeño por el lado de la segunda cámara, estando una cámara anular (60) dispuesta en la zona central de la corredera, entre ésta y el pistón central (59) , estando esta cámara anular permanentemente en conexión con una cámara anular (33) de la corredera unida constantemente al circuito de baja presión (8) , estando esta última unida asimismo a la segunda cámara (31) por un canal (62) que comprende un orificio calibrado (63) , y estando el extremo de pequeña sección del pistón dispuesto enfrente del canal (22) que une la segunda cámara a la cámara de frenado (10) .

11. Aparato según la reivindicación 8, caracterizado porque la corredera (58) del dispositivo de pilotaje comprende un orificio mecanizado central en el que está montado deslizante un pistón (59) que comprende dos tramos sucesivos de diámetros diferentes, un diámetro grande por el lado de la primera cámara y un diámetro pequeño por el lado de la segunda cámara, estando una cámara anular (60) dispuesta en la zona central de la corredera, entre ésta y el pistón central (59) , estando esta cámara anular permanentemente en conexión con una cámara anular (33)

de la corredera unida constantemente al circuito de baja presión (8) , estando la segunda cámara (31) unida a la primera cámara (32) por un canal (64) que comprende un orificio calibrado (65) , y estando el extremo de pequeña sección del pistón dispuesto enfrente del canal (22) que une la segunda cámara a la cámara de frenado (10) .