Ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras.

Ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno,

como piedra, hormigón, asfalto o similar que comprende un rejón (1 ) unido al cabezal (5) de la máquina excavadora por medio de una pluralidad de elementos de unión (6) y que comprende, al menos, un rejón (1 ), con unos medios de accionamiento (2,3) solidariamente unidos a un acumulador de energía (4) en donde el conjunto formado por el rejón (1 ), los medios de accionamiento (2,3) y el acumulador de energía (4) están solidariamente unidos a dicho rejón (1 ) y situados en el eje (7) longitudinal del rejón (1 ) en donde dicho eje (7) es sobre el que se efectúa el ataque al terreno entre las posiciones replegada (A) y desplegada (B) del rejón (1).

Ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras. El objeto de la presente invención es un ripper percutor hidraulico como implemento para una maquina excavadora que arranca y rompe piedra, hormig6n, asfalto, etc., y que consiste, esencialmente, en un motor hidraulico que recibe presión y caudal de aceite desde la maquina excavadora y que se encarga de accionar una serie de elementos que arrastran un rej6n, imprimiendole el movimiento adecuado para atacar el suelo. Antecedentes de la invencion. Actualmente, los rippers para maquinas excavadoras consisten, esencialmente, en una pluralidad de rejones solidariamente unidos entre si y accionados directamente desde la maquina excavadora por medios hidraulicos, tal y como se contempla en la patente estadounidense US2005189125 de K0MATSU, en donde las variaciones de funcionamiento y optimización de dicho funcionamiento radican en el disefo del propio rej6n y la combinación del esfuerzo de los distintos cilindros para un mejor ataque al terreno. No obstante, dichos sistemas carecen de medios para optimizar el ataque al terreno, directamente en cada uno de los rejones, mediante la percusión de cada rej6n con un mecanismo independiente que imprima un movimiento de martilleo del terreno por parte del propio rej6n. El documento W02009/022762 describe un sistema de vibración para un rej6n en donde a dicho rej6n se le transmite la frecuencia de la vibración, pero donde no se aprovecha la inercia del rej6n para obtener un impacto contra el terreno. Esto implica que con dicho sistema de vibración no se obtiene un rendimiento alto dado que la aplicación de la vibración implica que el rej6n no golpea el suelo desaprovechando la energia generada. Asi mismo, la unión entre el cabezal y el conjunto rej6n-vibrador implica un elemento pasivo de amortiguación del tipo silentblock que, aunque absorbe el impacto en la maquina excavadora, no permite re-aprovechar la energia de las vibraciones para atacar el suelo. Por lo tanto, el documento W02009/0022762 solo describe un ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras del tipo utilizado para arrancar y romper elementos duros del terreno, tales como piedra, hormig6n, asfalto o similares; el ripper comprende un rej6n unido por medio de un conjunto de elementos de unión a un cabezal conectable a una maquina excavadora; el ripper consiste en un rej6n con medios de accionamiento, pero sin un acumulador de energia. Descripcion de la invencion. Para solucionar el problema tecnico de la optimización del ataque al terreno por un ripper, se presenta el ripper de percusión hidraulica para maquinas excavadoras, objeto de esta invención, en donde dicho ripper es del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, tales como piedra, hormig6n, asfalto o similar y que comprende un rej6n unido al cabezal de la maquina excavadora por medio de una pluralidad de elementos de unión y que consiste, esencialmente, en un rej6n, con medios de accionamiento solidariamente unidos a un acumulador de energia en donde el conjunto formado por el rej6n, los medios de accionamiento y el acumulador de energia estan solidariamente unidos a dicho rej6n y montados sobre el eje longitudinal del rej6n que efectua el ataque al terreno, por medio de las posiciones replegada y desplegada del rej6n. La principal ventaja de esta invención frente al estado de la tecnica es que en los rippers actualmente en uso, la fuerza del ripper es la suministrada por la maquina excavadora donde este instalada, por el tiro de esta, ya que simplemente clava y arrastra, mientras que en esta invención, la fuerza del ripper es suministrada por la suma de los esfuerzos de percusión sobre el propio ripper con la participación del acumulador de energia, como sumatorio de fuerzas sobre el eje longitudinal del rej6n que ataca el terreno, clavandose el mismo en el terreno, mas el tiro de la maquina arrastrando el terreno. Breve descripcion de las figuras. A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con un modo de realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta. FIG. 1 muestra una vista esquematizada del ripper de percusión hidraulica para maquinas excavadoras de acuerdo con la presente invención, mostrandose en detalle los accionamientos internos. FIG. 2 muestra una vista esquematizada del ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras objeto de la presente invención, mostrandose en detalle el eje de actuación del rej6n. FIG. 3 muestra un diagrama de fuerzas en los medios de accionamiento del ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras, de acuerdo con la presente invención. FIG. 4 es una vista en perspectiva de un modo de realización practico del ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras, de acuerdo con la presente invención. 2

FIG. 5 es una versión en despiecede la vista proporcionada en la FIG. 4.

FIG. 6 es una perspectiva inferior de la vista en despiece proporcionada en la FIG. 7, que muestra los diversos componentes del ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras, de acuerdo con la presente invención.

Realizacion preferentede la invencion.

Tal y como se puedeobservaren las figuras adjuntas, el ripper percutor hidraulico para maquinas excavadorasdel tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, tales como piedra, hormig6n, asfalto o similar comprende, al menos, un rej6n (1) , con unos medios de accionamiento (2, 3) consistentes en dos levas solidariamente unidas a un acumulador de energia (4) , preferentemente un cilindro con amortiguación de aire o neumatico y, en general, cualquiermedio quepermita la acumulación deenergia, por lo quecuando el rej6n (1) esta siendo elevado dicho acumulador (4) secarga (secomprimeen el caso deun cilindro neumatico o de amortiguación de aire) , mientras que cuando desciende, dicho acumulador (4) se descarga (se descomprime en el caso de un cilindro neumatico o de amortiguación de aire) , en donde el conjunto formado por el rej6n (1) y los medios de accionamiento (2, 3) y el acumulador deenergia (4) esta unido al cabezal (5) dela maquina excavadora por medio deuna pluralidad deuniones (6) , preferentemente, bielas de anclaje.

Los medios de accionamiento (2, 3) estan conectados con un motor hidraulico que recibe la presión y un caudal de aceite desde la propia maquinaexcavadora, que seencarga de hacer que la primera leva (2) y lasegunda leva (3) queconforman los citadosmedios deaccionamiento giren en sentidos opuestos una con respecto a la otra.

Eje de vector (7) es el nombre asignado al vector de esfuerzos generado por los medios de accionamiento (2, 3) cuando giran. Existen diferentes opciones para la posición deestos medios deaccionamiento en relación a dicho eje de vector (7) . Una primera opción es que la posición de la primera leva (2) y de la segunda leva (3) sea siempre simetrica respecto del eje de vector (7) del rej6n (1) , definido por la linea que parte desde el vertice del diente del rej6n (1) y que pasa por los puntos de giro de dicho rej6n (1) . Esta simetria viene dada porque el eje de cada leva (2, 3) esta engranado con el ejede la otra leva. Esteengranajesignifica quela primera leva (2) y la segunda leva (3) giran en sentidos opuestos y no pierdan sus respectivas posiciones angulares. En otras palabras, el ejedevector (7) es perpendicular al plano ocupado porlos ejes de giro en los medios de accionamiento (2, 3) . Porconsiguiente, el extremo del rej6n (1) describeuna linea deataquedeacuerdo al ejereal, como se observa en lasfiguras 2 y 3.

Asi pues, y refiriendonos a las posiciones angulares de las levas (2, 3) , cuando estas levas (2, 3) estan en una posiciónangular de 0° (definida dentro del sistema dereferencia formadoporel eje (7) del rej6n (1) como eje de ordenadas y el definido por las levas (2, 3) como eje de abcisas, segun se observa en la FIG.3) , la fuerza centrifuga generada por la primera leva (2) anulala fuerzacentrifuga de la segunda leva, dado que ambas levas (2, 3) son de la misma masa e igual centro de gravedad (situado en el eje (7) del rej6n (1) ) . Estemismo efecto se consigue cuando el angulo entre levas (2, 3) es de 180°.

No obstante, con una posición angular de-90°, las fuerzas centrifugas sesuman en sentido descendente (A) , y dada la unión con el rej6n (1) , arrastran a este, generandose el mayor vector de fuerza descendente sobre el eje (7) del rej6n (1) , impactando sobreel terreno. El efecto contrario ocurre con una posiciónangular de90° entre levas (2, 3) dadoquelas fuerzas se combinan en sentido ascendente (8) , arrastrando al rej6n (1) , el cual esta solidariamente unidoconel acumulador deenergia (4) , comprimiendoloyaumentando su presióninterna. Es entonces cuando el rej6n (1) sesepara del... [Seguir leyendo]

1. Ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, tales como piedra, hormig6n, asfalto o similar que comprende un rej6n (1) unido por medio de un conjunto de elementos de unión (6) al cabezal (5) conectable con una maquina excavadora, comprendiendo la el ripper un rej6n (1) conmedios de accionamiento (2, 3) ;

caracterizada porque

los medios de accionamiento (2, 3) estan solidariamente unidos a un acumulador de energia (4) ; y en donde el conjunto formado por el rej6n (1) , los medios de accionamiento (2, 3) y el acumulador de energia (4) esta montado en el eje longitudinal del rej6n (1) que efectua el ataque al terreno por medio de que el rej6n (1) asuma posiciones replegada (A) y desplegada (8) ;

y en donde cuando el rej6n es elevado dicho acumulador de energia (4) se carga, mientras que cuando es descendido, dicho acumulador (4) se descarga;

en donde los medios de accionamiento (2, 3) estan conectados a un motor hidraulico que recibe presión y caudal de aceite desde la maquina excavadora, que asegura que los medios de accionamiento (2, 3) giran en direcciones opuestas entre si, generando un eje de vector de fuerza (7) cuando giran;

y en donde los medios de accionamiento consisten en una primera leva (2) y una segunda leva (3) que estan dispuestas simetricamente con respecto al eje de vector de fuerza (7) del rej6n (1) definido por la linea que parte desde el vertice de la punta del rej6n (1) y pasa a traves de puntos de giro en dicho rej6n (1) ; y en donde un eje de la primera leva (2) esta engranado con un eje de la segunda leva (3) tal que el rej6n (1) puede asumir posiciones replegada (A) y desplegada (8) a lolargo de dicho eje de vector de fuerza (7) .

2. Ripper percutor hidraulico segun las reivindicaciones anteriores, en donde en la posición desplegada (8) del rej6n (1) las levas (2, 3) estan situadas en una posición angular de-90°, arrastrando al rej6n (1) descendentemente.

3. Ripper percutor hidraulico segun las reivindicaciones anteriores, en donde en la posición replegada (A) del rej6n (1) las levas (2, 3) estan situadas en una posición angular de 90°, arrastrando al rej6n (1) ascendentemente y comprimiendo al acumulador de energia (4) .

4. Ripper percutor hidraulico segun las reivindicaciones 1 a 3, en donde la energia acumulada en el acumulador de energia (4) se libera durante el descenso del rej6n (1) al terreno.

5. Ripper percutor hidraulico segun las reivindicaciones anteriores, en donde el acumulador de energia (4) es un cilindro de amortiguación de aire o neumatico.