Un miembro (12) de desgaste de desplazamiento de material reemplazable que comprende:

un extremo frontal (16); un extremo posterior (18) separado de dicho extremo frontal (16) a lo largo de un primer eje (14); un área de cavidad (30) que se extiende hacia delante a través de dicho extremo posterior (18); una primera y segunda paredes laterales opuestas (40, 42) que limitan parcialmente dicha cavidad (30); una primera y segunda aberturas de conectador (44, 46) alineadas separadas a lo largo de un segundo eje (48) transversal a dicho primer eje (14) y que se extienden respectivamente hacia adentro a través de dichas primera y segunda paredes laterales (40, 42) a dicho área de cavidad (30), teniendo dicha segunda pared lateral (42) una superficie de tope (50) que mira hacia dentro transversal a dicho segundo eje (48), extendiéndose una parte (42a) de dicha segunda pared lateral (42) a través de dicha segunda aberturas de conectador (46) de manera que reduzca su área en sección transversal con relación al área en sección transversal de dicha primera abertura de conectador (44), y caracterizado porque dicho miembro de desgaste (12) comprende además un rebaje (52) formado en la superficie lateral interior de dicha primera abertura de conectador (44), dispuesta hacia dentro de la superficie lateral exterior de la primera pared lateral (40), y teniendo en un extremo una superficie de tope (54) que mira hacia dentro transversal a dicho segundo eje (48)

Un miembro de desgaste de desplazamiento de material reemplazable.

Campo técnico

El presente invento se refiere en general a un aparato de desplazamiento de material y, en una realización preferida del mismo, más particularmente se refiere a un aparato para acoplar de modo liberable una punta de diente de excavación reemplazable a una estructura de nariz adaptadora asociada.

Antecedentes

Una variedad de tipos de aparato de desplazamiento de material están provistos con partes reemplazables que son soportadas de modo desmontable por estructuras de base mayores y llegan a contacto abrasivo, de desgaste con el material que es desplazado. Por ejemplo, conjuntos de dientes de excavación previstos en un equipo de excavar tal como cucharas de excavación o similares comprenden típicamente una parte adaptadora relativamente maciza que está adecuadamente anclada al labio delantero de la cuchara y tiene una sección transversal reducida, una parte de nariz que sobresale hacia delante, y una punta de diente reemplazable que tiene formado a través de un extremo posterior de la misma una abertura de cavidad que recibe de modo liberable la nariz adaptadora. Para retener de forma cautiva la punta sobre la nariz adaptadora, hay formadas aberturas transversales alineadas a través de estos elementos intercambiables adyacentes al extremo posterior de la punta, y una estructura de conectador adecuada es accionada y retenida por la fuerza dentro de las aberturas alineadas para anclar de modo liberable la punta de diente reemplazable sobre su parte de nariz adaptadora asociada.

Las estructuras de conectador adaptadas para ser accionadas en las aberturas de la punta de diente y de la nariz adaptadora alineadas se presentan típicamente en dos formas primarias - (1) conjuntos de conectador de cuña y carrete, y (2) conectadores de espiga flexibles. Un conjunto conectador de cuña y carrete comprende una parte de carrete estrechada que está inicialmente colocada en las aberturas de diente y nariz adaptadora alineadas, y una parte de cuña estrechada que es subsiguientemente introducida a las aberturas, contra la parte de carrete, para bloquear la estructura en su sitio dentro de las aberturas de manera que ejerza fuerzas de retención rígida elevadas sobre las superficies de abertura interior y presionen la parte de nariz a una aplicación de fijación apretada con la cavidad del diente.

Se requieren fuerzas de introducción y empuje muy altas para insertar y posteriormente retirar la cuña de acero y se requiere típicamente un esfuerzo de dos hombres para golpear la cuña y sacarla - un hombre que sujeta una herramienta de extracción contra un extremo de la cuña, y el otro hombre golpeando sobre la herramienta de extracción con un mazo. Esto crea un riesgo para la seguridad debido a la posibilidad de piezas metálicas volantes y/o de que el segundo hombre golpee con el mazo al primer hombre en vez de a la herramienta de extracción. Adicionalmente, el desgaste entre el enlace de superficie del diente/nariz adaptadora durante el uso en la excavación del diente tiende a aflojar la fijación apretada de la estructura de cuña/carrete dentro de las aberturas del diente y de la nariz adaptadora, permitiendo por ello que la estructura de cuña/carrete caiga fuera de las aberturas y permitiendo así que el diente caiga lejos de la nariz adaptadora.

Las estructuras de espiga flexible comprenden típicamente dos miembros metálicos alargados sujetos en una orientación lado a lado, separados por un material elastómero pegado entre ellos. La estructura de espiga flexible es introducida longitudinalmente en las aberturas del diente y de la nariz adaptadora para hacer que el material elastómero sea comprimido y fuerce elásticamente a los miembros metálicos contra las aberturas de la nariz y del diente para retener la estructura del conectador en su sitio dentro de las aberturas y presionar elásticamente la parte de nariz adaptadora a aplicación de fijación apretada con la superficie interior del zócalo o base del diente.

Las espigas flexibles también tienen sus desventajas. Por ejemplo, comparadas con las estructuras de cuña/carrete tienen una fuerza de retención en su sitio sustancialmente inferior. Adicionalmente, la carga inversa sobre el diente crea un espacio en las aberturas del diente y de la nariz adaptadora a través del cual puede entrar suciedad en la cavidad del diente y acelerar indeseablemente el desgaste en el enlace de la superficie de diente/nariz adaptadora que afloja de modo correspondiente la fuerza de retención del conectador. Además, los materiales elastómeros usados típicamente en los conectadores de espiga flexible están inevitablemente sujetos a deterioro desde entornos operativos calientes, fríos y ácidos. Además, tanto en los conectadores de cuña y carrete como en los de espiga flexible se requieren tolerancias dimensionales de fabricación relativamente precisas en las partes de la punta de diente y de la nariz adaptadora para acomodar la instalación de sus estructuras de conectador asociadas.

Soluciones propuestas a estos distintos problemas, limitaciones y desventajas basados en el conectador en los conjuntos de punta de diente/adaptador de excavación han incluido miembros de conectador en forma de cuña que están insertados en las aberturas de punta y nariz adaptadora alineadas que tienen configuraciones estrechadas de modo complementario, siendo el conectador insertado cargado elásticamente en una dirección "de aprieto" longitudinal con relación al punto y nariz adaptadora por un miembro de bloqueo llevado por el miembro conectador. El miembro de bloqueo está recibido de modo giratorio y hermético dentro de un extremo del miembro conectador, se apoya contra la parte de la punta de diente, y es cargado elásticamente en sentido longitudinal hacia fuera del miembro conectador. Un ejemplo de este tipo en forma de cuña de estructura de conectador está ilustrado y descrito en la patente norteamericana nº 6.108.950 de Ruvang.

Este tipo particular de estructura de conectador en forma de cuña reduce al menos sustancialmente varios de los problemas, limitaciones y desventajas descritos antes en unión con conjuntos de conectador de espigas flexibles y cuña y carrete tradicionales. Sin embargo, tiene varias limitaciones de por sí. Por ejemplo, debido a la forma de cuña del miembro conectador, las fuerzas de carga de excavación ejercida sobre el miembro conectador pueden generar una componente de fuerza axial sustancial sobre el miembro conectador que puede, en ciertos casos, dañar al miembro de bloqueo y permitir que el miembro conectador sea expulsado de las aberturas de la punta de diente y de la nariz adaptadora. Además, debido a que el miembro de bloqueo cargado elásticamente es dejado que se mueva hacia dentro y hacia fuera del miembro conectador, la suciedad puede ser aspirada al área de enlace superficial interior del conectador/miembro de bloqueo y degradar sustancialmente el cierre hermético llevado por el miembro de bloqueo. Además, con el miembro de bloqueo mantenido en su posición desbloqueada durante períodos de tiempo prolongados (por ejemplo cuando la estructura de conectador está siendo almacenada antes de su uso), una parte elastómera de la parte de retención del miembro de bloqueo es mantenida en compresión y puede obtener un conjunto de compresión indeseable.

Puede verse a partir de lo anterior que sería deseable proporcionar un aparato conectador de diente de excavación perfeccionado que elimine o al menos reduzca sustancialmente los problemas, limitaciones y desventajas antes mencionados asociados con el diente de excavación tradicional y otro aparato conectador de equipo de desplazamiento de material del tipo general descrito antes.

El documento US 5956874 describe una punta de herramienta que tiene aberturas coaxiales en dos lados opuestos de una parte de base o zócalo. Una espiga de bloqueo es mantenida en su sitio por un retenedor posicionado en una ranura anular prevista en una de las aberturas.

El documento US 2002/0023375 describe una punta de diente que tiene un ánima central a través de la cual puede ser insertado un pasador retenedor. El ánima comprende, en un extremo, una hendidura de bloqueo de rotación para impedir la rotación del pasador retenedor en el ánima.

El documento AU 200030147 describe una punta de diente de excavación con aberturas en la pared lateral estrechadas alineadas coaxialmente. Un miembro conectador en forma de cuña es insertado a través de las aberturas para retener la punta en una nariz adaptadora, y es cargado elásticamente para ajustar el desgaste de las partes durante su uso.