ES2176129T3 - Dispositivo para la fijacion soltable de un cincel de vastago redondo en un manguito de cincel. - Google Patents
Dispositivo para la fijacion soltable de un cincel de vastago redondo en un manguito de cincel.Info
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Abstract
Dispositivo para la fijación soltable de un cincel de vástago redondo en un manguito (10) sujeto de forma soltable en un portacincel (1), en el cual la envolvente interna del manguito (10) presenta una ranura anular (17) en la que encaja un anillo de fijación elástico (13) alojado en una ranura anular (12) del vástago (11) del cincel, caracterizado porque el anillo de fijación elástico (13) está configurado como un anillo de plástico hendido y lleva un nervio (16) que discurre en dirección periférica, porque la anchura de la ranura anular (17) en la envolvente interna del manguito (10) es mayor, medido en dirección axial, que la anchura del nervio (16) del anillo de plástico elástico (13) que discurre en dirección periférica y que encaja en esta ranura anular (17), y porque la superficie frontal (18) del nervio anular (16) vuelta hacia la punta (15) del cincel está dispuesta en dirección paralela a la superficie frontal de la ranura anular (17) que queda vuelta hacia esta superficie frontal(18) en la envolvente interna del manguito (10).
Description
Dispositivo para la fijación soltable de un
cincel de vástago redondo en un manguito del cincel.
La invención se refiere a un dispositivo para la
fijación soltable de un cincel de vástago redondo en un manguito
sujeto de forma soltable en un portacincel, en el cual la
envolvente interna del manguito del cincel presenta una ranura
anular en la que encaja un anillo de fijación elástico alojado en
una ranura anular del vástago del cincel.
Los portacinceles para el alojamiento de cinceles
de vástago redondo están dispuestos en cabezas rozadoras o rodillos
rozadores de diámetro relativamente grande. Según la velocidad de
rotación de las cabezas rozadoras o de los rodillos rozadores,
actúan fuerzas centrífugas relativamente grandes. Los cinceles de
vástago redondo deberán poder girar generalmente en torno a su eje
dentro del taladro de alojamiento o de un manguito de cincel
correspondiente, de modo que se tiene que admitir un giro
correspondiente del cincel en el manguito. Cuando, además, están
dispuestas válvulas, por ejemplo, en el interior de un portacincel,
que permiten que se refrigere el respectivo cincel acoplado y la
correspondiente huella de corte a través de la respectiva tobera
asociada, es necesaria también una capacidad de desplazamiento
axial del cincel en su manguito para accionar la válvula
correspondiente. Tanto el manguito del cincel como los propios
cinceles están sometidos ahora a un alto desgaste y tienen que
cambiarse al presentarse un desgaste inadmisible. El consumo de
tiempo para este cambio de cincel deberá ser, naturalmente, lo más
pequeño que sea posible. Para poder retirar un cincel de su
manguito correspondiente, se tiene que asegurar un recorrido de
desplazamiento axial correspondiente que haga posible la
utilización de una herramienta de retirada correspondiente para
efectuar un cambio rápido del cincel. Debido a los movimientos de
desplazamiento y de giro admisibles, actúan también fuerzas de
impacto sobre el soporte o el manguito por fuera del encaje
propiamente dicho del cincel en la roca. El dispositivo
correspondiente para fijar el cincel de vástago redondo y el
prensado superficial correspondiente del manguito del cincel en el
portacincel tienen que elegirse, naturalmente, de modo que estos
impactos no conduzcan a un desprendimiento inadmisible del cincel.
Ahora bien, debido a esta holgura, llega polvo de roca al manguito
del cincel y, por tanto, también a la zona de la fijación del
cincel, que está formada usualmente por un anillo de fijación
elástico (por ejemplo, en el documento US- A-5 370
448 está formado un anillo de fijación), de modo un polvo
introducido de esta manera puede restringir considerablemente o
incluso impedir la capacidad de desplazamiento axial con miras a
una suelta rápida de un cincel averiado.
En el documento AT 404 969 B se ha propuesto ya
una solución para el cambio rápido de un manguito de cincel
desgastado. En esta ejecución conocida un manguito de cincel está
unido con el portacincel mediante acoplamiento dinámico de fuerza y
conservando una presión superficial correspondiente entre la
envolvente externa cónica del manguito del cincel y la pared
interna del taladro de alojamiento. Debido a la alta compresión
superficial requerida, que deberá impedir un desprendimiento
involuntario del manguito del cincel, se ha previsto para lograr una
capacidad de suelta rápida de este manguito la posibilidad de
expulsar hidráulicamente el manguito. En esta ejecución conocida el
cincel de vástago redondo estaba sujeto en el manguito del cincel a
través de un anillo de cierre de seguridad consistente en acero para
muelles. Sin embargo, el polvo que penetre entre el manguito del
cincel y el vástago del cincel redondo podía conducir a un bloqueo
de la movilidad axial del cincel de vástago redondo, con lo que se
ha dificultado la suelta y el cambio rápido de un cincel que haya
quedado dañado.
En el documento EP 201 073 B1 se ha propuesto,
para fines de fijación del cincel, un anillo hecho de plástico
elástico en combinación con un anillo de metal duro, debiendo
provocar el anillo de metal duro la fijación del cincel en el
portacincel. Sin embargo, la ejecución elegida requería un taladro
de alojamiento pasante en el portacincel, ya que el montaje y
desmontaje del cincel era posible desde el lado exterior únicamente
con acceso al anillo de metal duro correspondiente.
En el documento WO 95/27840 se ha previsto como
mejora un anillo de plástico junto a un anillo de cierre hendido
convencional de metal. El anillo de plástico tenía que ser de
plástico altamente elástico, dado que el casquillo elástico tiene
que dilatarse para ser calado a presión sobre el extremo trasero
del cincel de vástago redondo. Después del calado a presión del
anillo de plástico con ensanchamiento elástico del componente de
forma de casquillo, este casquillo elástico llega a una ranura
periférica correspondiente del vástago del cincel. Para retirar el
cincel se tenía que cortar aquí en general el nervio anular
sobresaliente, con lo que se imponen exigencias relativamente altas
a la calidad del material del casquillo elástico con el nervio
anular cuando se deba impedir con seguridad una suelta involuntaria
del cincel de vástago redondo.
La invención se ha fijado ahora el objetivo de,
partiendo de un dispositivo descrito al principio para fijar el
cincel de vástago redondo en el casquillo del mismo, una ejecución
en la que puede emplearse un anillo de cierre de seguridad que, por
un lado, puede montarse con mínimo consumo de fuerza y, por otro
lado, absorbe también con seguridad y en grado suficiente las
fuerzas axiales que se presenten para impedir una suelta
involuntaria del cincel de vástago redondo, con lo que se hace
posible en total un montaje y desmontaje rápidos y fáciles de todas
las piezas de desgaste y en particular del cincel de vástago
redondo. Este montaje seguro y rápido deberá estar garantizado
también con seguridad cuando penetren polvo y suciedad en
combinación con agua entre el cincel de vástago redondo y el
manguito del cincel y se depositen en el fondo de la ranura de
fijación, pudiendo bloquearse entonces el elemento de fijación.
Para resolver este problema, la ejecución según
la invención consiste sustancialmente, partiendo del dispositivo
citado al principio, en que el anillo de fijación elástico está
construido como un anillo de plástico hendido y lleva un nervio que
discurre en dirección periférica, la anchura de la ranura anular en
la envolvente interna del manguito es mayor, medida en dirección
axial, que la anchura del nervio del anillo de plástico elástico
que discurre en dirección periférica y penetra en esta ranura
anular, y la superficie frontal del nervio anular vuelta hacia la
punta del cincel está dispuesta en posición paralela a la
superficie frontal de la ranura anular vuelta hacia esta superficie
frontal en la envolvente interna del manguito. Como quiera que el
anillo de fijación elástico está construido como un anillo de
plástico hendido, se pueden emplear anillos de plástico
correspondientes estables en su forma, cuya elasticidad al
insertarlos en la ranura correspondiente del vástago esté
garantizada por la construcción hendida. Como quiera que ahora la
anchura de la ranura anular en la envolvente interna del manguito es
mayor, medida en dirección axial, que la anchura del nervio del
anillo de plástico elástico que discurre en dirección periférica y
penetra en esta ranura anular, se asegura que incluso aunque hayan
penetrado polvo y suciedad en combinación con agua y no esté ya
garantizada una capacidad de desplazamiento axial del anillo de
fijación en la ranura de alojamiento correspondiente del vástago,
se puede lograr una capacidad de desplazamiento axial
correspondiente del cincel que hace posible el ataque de una
herramienta para cambiar rápidamente el cincel de esta manera. Como
quiera que ahora la superficie frontal del nervio anular vuelta
hacia la punta del cincel está dispuesta en posición paralela a la
superficie frontal de la ranura anular vuelta hacia esta superficie
frontal en la envolvente interna del manguito, se forma un tope
correspondiente que garantiza una fijación segura del cincel en el
manguito incluso a altas fuerzas axiales debidas a la fuerza
centrífuga.
Ventajosamente, la ejecución según la invención
se ha elegido de modo que la anchura de la ranura anular del vástago
del cincel sobrepasa, medida en dirección axial, la anchura del
anillo de plástico. De esta manera, se admite una mayor holgura
axial para la capacidad de desplazamiento axial del cincel en el
manguito del mismo, conduciendo una penetración de polvo y suciedad
únicamente a que se perjudique la capacidad de desplazamiento axial
del anillo con relación al vástago del cincel, pero se conserve en
general la capacidad de desplazamiento axial en la ranura
correspondiente del manguito del cincel y siga garantizado de esta
manera un desmontaje sencillo.
Ventajosamente, el anillo de fijación elástico
consiste en poliacetal y especialmente un copolímero de poliacetal.
Tales anillos de plástico pueden absorber con seguridad la
solicitación mecánica en lo que respecta a resistencia a la
abrasión rigidez de dureza y el poder de amortiguación elástica
requerido, sin que resulte perjudicada la fuerza de retención
requerida. Se prefieren especialmente aquí ejecuciones en las que
el anillo de plástico elástico contiene aditivos de MoS_{2} y/o
PTFE y/o está armado por medio de insertos de alambre de acero o
fibras de vidrio.
El calado del anillo de fijación o anillo de
cierre de seguridad sobre el vástago del cincel de vástago redondo
es facilitado, como ya se ha mencionado, por la hendidura
correspondiente de este anillo, habiéndose elegido preferiblemente
la ejecución de modo que la hendidura que discurre transversalmente
a la dirección periférica del anillo de fijación encierre un ángulo
de 301 a 601, especialmente unos 451 con la dirección
periférica.
Ventajosamente, el nervio del anillo de fijación
que discurre en dirección periférica presenta, al igual que la
ranura anular en la envolvente interna del manguito, una sección
transversal de forma de trapecio, encerrando de manera
especialmente ventajosa la superficie frontal del nervio del anillo
de fijación vuelta hacia la punta del cincel un ángulo entre 01 y
601, especialmente unos 451 con el plano de la sección transversal
del anillo de fijación. De esta manera, se garantiza que se impida
con seguridad una suelta involuntaria incluso por efecto de fuerzas
axiales que se presenten de golpe en dirección a una suelta del
cincel de vástago redondo.
De manera especialmente ventajosa, se ha elegido
la ejecución de modo que la profundidad de la ranura anular del
vástago del cincel sobrepase el espesor total del anillo de
fijación en la zona del nervio anular. Se garantiza así que el
anillo de cierre de seguridad pueda ser reducido en diámetro para el
montaje de tal manera que se haga posible una fácil introducción
del cincel en el manguito del mismo.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a un ejemplo de ejecución representado
esquemáticamente en el dibujo. En éste la figura 1 muestra una
sección a través de un portacincel con manguito instalado y cincel
instalado con un sistema de tobera interior en el que una tobera
puede ser solicitada con un medio refrigerante a través de una
válvula accionable por desplazamiento axial del cincel, la figura 2
muestra una vista axial de un cincel de vástago redondo con anillo
de fijación o anillo de cierre de seguridad instalado, la figura 3
muestra un detalle de la zona de la pared del manguito y del
portacincel designada con 3 en la figura 1, y la figura 4 muestra
un alzado lateral del anillo de cierre de seguridad o del anillo de
fijación, parcialmente en sección.
En la figura 1 se ha designado con 1 un
portacincel que está fijado al perímetro de una cabeza rozadora o
un tambor rozador 3 a través de una costura de soldadura 2. En la
representación según la figura 1 el portacincel contiene una válvula
4 que puede ser accionada por desplazamiento axial del cincel 5 de
vástago redondo en la dirección de la flecha doble 6 y que libera o
cierra la alimentación de un medio de presión a través del canal 7
y una tobera 8. En el portacincel está prevista otra acometida de
medio de presión 9 que desemboca en un canal anular entre el
portacincel 1 y el manguito 10 instalado en el portacincel, de modo
que, después de extraer el cincel 4, el manguito 10 del cincel
puede ser expulsado hidráulicamente. El vástago 11 del cincel 5
presenta una ranura anular 12 en la que se instala un anillo de
fijación o de cierre de seguridad 13 para mantener el cincel 5 en
el manguito 10. Mediante un desplazamiento axial del cincel 5 en la
dirección de la flecha doble 6 se puede separar
correspondientemente del manguito 10 el reborde anular 14 que
solapa al manguito 10, con lo que se puede aplicar una herramienta
mediante la cual el cincel 5 puede ser retirado del manguito 10.
En la representación según la figura 2 se ilustra
esquemáticamente con más detalle la disposición del anillo de
cierre de seguridad 13 en el interior de la ranura 12 del vástago
11 del cincel 5. El propio cincel puede estar provisto aquí de una
punta 15 de material duro.
En la representación según la figura 3, que
muestra ampliado un detalle de la figura 1 correspondiente a la
zona indicada por el círculo III, puede apreciarse que el anillo de
fijación o anillo de cierre de seguridad 13 lleva un nervio 16 de
forma de trapecio en sección transversal que discurre en dirección
periférica. La ranura correspondiente 17 en la pared interna del
manguito 10 es de construcción más grande que la anchura del nervio
anular 16, de modo que es posible una capacidad de desplazamiento
axial en la dirección de la flecha doble 6. En esta ejecución la
anchura a del anillo de fijación, medida en dirección axial, es
menor que la anchura b de la ranura anular 12 del vástago 11 del
cincel, medida en dirección axial. En la hendidura entre el manguito
10 y el vástago 11 del cincel, así como en la zona correspondiente
más ancha de la ranura anular 12 puede penetrar ahora polvo, con lo
que se puede bloquear la capacidad de desplazamiento axial del
anillo de fijación 13 en la ranura correspondiente 12 del vástago 11
del cincel. Sin embargo, en estos casos sigue conservándose la
capacidad de desplazamiento axial del nervio anular 12 en la ranura
17 del manguito 10 del cincel, con lo que se facilita una retirada
segura del cincel 5 empleando una herramienta correspondiente. La
superficie oblicua o superficie frontal 18 del nervio anular 16
vuelta hacia la punta del cincel discurre aquí paralela a la
superficie oblicua correspondiente de la ranura 17, de modo que
queda garantizado un contacto superficial correspondiente que
impide una suelta involuntaria del cincel.
En la ejecución según la figura 4 se puede
apreciar la configuración hendida del anillo de cierre de seguridad
o del anillo de fijación 13, estando indicada con 20 la hendidura,
que discurre oblicuamente al plano 19 de la sección transversal del
anillo de fijación. Los dos cantos mutuamente convergentes de la
sección transversal de forma de trapecio del nervio 16 encierran
aquí un ángulo de aproximadamente 901 y, por tanto, discurren bajo
un ángulo de aproximadamente 451 con el plano 19 de la sección
transversal del anillo 13.
Claims (8)
1. Dispositivo para la fijación soltable de un
cincel de vástago redondo en un manguito (10) sujeto de forma
soltable en un portacincel (1), en el cual la envolvente interna
del manguito (10) presenta una ranura anular (17) en la que encaja
un anillo de fijación elástico (13) alojado en una ranura anular
(12) del vástago (11) del cincel, caracterizado porque el
anillo de fijación elástico (13) está configurado como un anillo de
plástico hendido y lleva un nervio (16) que discurre en dirección
periférica, porque la anchura de la ranura anular (17) en la
envolvente interna del manguito (10) es mayor, medido en dirección
axial, que la anchura del nervio (16) del anillo de plástico
elástico (13) que discurre en dirección periférica y penetra en esta
ranura anular (17), y porque la superficie frontal (18) del nervio
anular (16) vuelta hacia la punta (15) del cincel está dispuesta en
posición paralela a la superficie frontal de la ranura anular (17)
que queda vuelta hacia esta superficie frontal (18) en la
envolvente interna del manguito (10).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la anchura de la ranura anular (12) del
vástago (11) del cincel sobrepasa, medido en dirección axial, la
anchura del anillo de plástico (13).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el anillo de fijación elástico (13) es
de poliacetal y especialmente un copolímero de poliacetal.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque el anillo de plástico elástico (13)
contiene aditivos de MoS_{2} y/o PTFE y/o está armado con
insertos de alambre de acero o fibras de vidrio.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque la hendidura (20), que discurre
transversalmente a la dirección periférica (19) del anillo de
fijación (13), encierra un ángulo de 30º a 60º, especialmente unos
45º, con la dirección periférica (19).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el nervio (16) del anillo de
fijación (13) que discurre en dirección periférica presenta, al
igual que la ranura anular (17) de la envolvente interna del
manguito (10), una sección transversal de forma de trapecio.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque la superficie frontal (18) del
nervio (16) del anillo de fijación (13) que queda vuelta hacia la
punta (15) del cincel encierra un ángulo comprendido entre 0º y
60º, especialmente de unos 45º, con el plano de la sección
transversal del anillo de fijación (13).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque la profundidad de la ranura
anular (12) del vástago (11) del cincel sobrepasa el espesor total
del anillo de fijación (13) en la zona del nervio anular (16).
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