Zapata (10) para una cadena (10') de oruga, comprendiendo la zapata (10) un cuerpo que tiene:

un par de pistas (16, 17) de rodamiento sobre las que, durante el uso, se desplazan respectivos rebordes de rodillos,

una orejeta (11) de conexión delantera situada sobre un lado del cuerpo para una conexión articulada a una zapata adyacente a dicho un lado del cuerpo, y una orejeta trasera (12) de conexión situada en el lado opuesto del cuerpo para una conexión articulada a o-tra zapata adyacente a dicho lado opuesto del cuerpo,

estando cada pista (16, 17) de rodamiento alineada con, y extendiéndose a lo largo de la parte superior de una respectiva orejeta (11, 12) de conexión, y siendo de una anchura similar a la misma, caracterizada porque el cuerpo comprende adicionalmente un par de orejetas (18, 19) de transmisión que, durante el uso, son acopladas por los dientes de la rueda dentada; y porque a cada lado de la zapata (10) las pistas (16, 17) de rodamiento tienen extremos que están desplazados uno con respecto al otro en la dirección de las pistas (16, 17) de rodamiento

Zapata de cadena de oruga con múltiples pistas de rodamiento y múltiples orejetas de transmisión.

Esta invención se refiere a una zapata mejorada para una cadena de oruga. En particular, la invención está dirigida a una cadena de oruga que tiene pistas de rodamiento dobles y orejetas de transmisión dobles.

Técnica anterior

Algunos elementos de maquinaria de minería pesada, tales como palas mineras y excavadoras eléctricas o hidráulicas, están montadas con orugas para locomoción. Los eslabones individuales en las orugas se conocen como "zapatas". Estas zapatas de cadena, también conocidas como zapatas de oruga están conectadas entre sí por ejes de pivote para formar una cadena articulada sin fin, estando montada cada cadena sobre una fila de rodillos de soporte. Las ruedas dentadas de transmisión a cada extremo de la fila de rodillos de soporte están acopladas a orejetas en las zapatas de oruga para impulsar la pista. Los rodillos ruedan sobre las zapatas de cadena de acoplamiento a tierra de la cadena según la cadena es impulsada por las ruedas dentadas. Cada rodillo puede estar provisto de rebordes dobles.

El peso de la maquinaria es soportado por la(s) zapata(s) de cadena particular(es) sobre la(s) que están soportados los rodillos. A medida que los rodillos se mueven de una zapata de cadena a otra, el peso de la maquinaria se transfiere entre las zapatas. En vista del gran peso soportado, debe evitarse cualquier carga puntual o carga concentrada, ya que tales cargas pueden agrietar o deformar una zapata de cadena, o provocar un desgaste excesivo.

Existen varios diseños de zapata de oruga conocidos. La figura 1 ilustra zapatas de oruga de un primer tipo conocido. Tal como puede verse en ese dibujo, cada zapata tiene un par de pistas "A" de rodamiento (mostradas con líneas cruzadas) a lo largo de las cuales se desplazan rodillos dobles, y una orejeta "B" de transmisión individual que esta acoplada, durante el uso, a una rueda dentada. Una desventaja de las zapatas con orejeta de transmisión individual/pistas de rodamiento dobles es que la orejeta de transmisión a menudo se desgasta antes que las pistas de rodamiento.

Las zapatas de oruga conocidas mostradas en la figura 1 tienen una ranura longitudinal "C" en cada pista de rodamiento. El objetivo de la ranura longitudinal es transferir aproximadamente la mitad de la carga desde una zapata a la siguiente. En teoría, la carga se divide uniformemente entre las dos zapatas a cada lado de la ranura longitudinal. A medida que el rodillo se mueve de una zapata a la siguiente, la mitad de la carga se transfiere inicialmente a través de la ranura longitudinal al siguiente rodillo, seguida poco tiempo después por la otra mitad de la carga. Las transferencias de carga en las dos pistas de rodamiento se producen simultáneamente.

Sin embargo, se ha descubierto en la práctica que la ranura longitudinal de cada pista de rodamiento provoca un desgaste acelerado y el flujo de metal en las zapatas de oruga. Dado que la maquinaria puede operar en terreno ondulado o con pendiente, o sobre rocas, y debido a que las características de desgaste de las zapatas de oruga adyacentes no son idénticas, la elevada presión de contacto aplicada por un rodillo sobre una pista de rodamiento no se distribuye uniformemente a través de la ranura longitudinal. El efecto de concentrar el peso sobre una zapata únicamente en un lado de la ranura longitudinal y particularmente en la parte de borde de la zapata próxima a la ranura longitudinal, provocará un flujo de metal prematuro o una "sujeción de clavos oblicuos" de las zapatas de oruga a lo largo de la pista de rodamiento. Esto provoca a su vez que las zapatas de oruga se enrollen con las zapatas de acoplamiento, lo que puede dar como resultado el agrietamiento y avería de la zapata de cadena.

Un ejemplo del tipo conocido de zapata de cadena mostrado en la figura 1 de esta memoria descriptiva se describe en la patente US número 5.409.306 [Bentz]. La zapata de cadena Bentz tiene una orejeta de transmisión individual situada entre dos pistas de rodamiento. Esta es la disposición obvia y más económica en la que existen dos pistas de rodamiento en la zapata de cadena, dado que solamente se requiere una rueda dentada de transmisión. Además, al utilizar una orejeta central de transmisión, se evitan las fuerzas de transmisión excéntricas.

Incluso si se deseara usar dos orejetas de transmisión situadas fuera de las pistas de rodamiento en Bentz, no sería práctico hacerlo. En primer lugar, la disposición de transmisión de Bentz tendría que ser sustancialmente rediseñada para acomodar dos ruedas dentadas de transmisión. En segundo lugar, la anchura de las zapatas de cadena debería extenderse sustancialmente para proporcionar el espacio adicional fuera de las pistas de rodamiento para acomodar las orejetas dobles de transmisión. Esto aumentaría enormemente el coste de fabricación de las zapatas de cadena debido al material extra y a los moldes de fundición más grandes requeridos. Además, las zapatas de oruga más anchas tienen mayores tensiones de combado inducidas en las mismas. Las zapatas de cadena más anchas pueden no adecuarse al vehículo al que se aplican las cadenas. Finalmente, es probable que las zapatas de oruga más anchas aumenten la anchura total del vehículo. (Para permitir que los vehículos sean transportados o para operar en determinadas áreas restringidas, es posible que la anchura total requiera tener una anchura máxima prescrita).

De este modo, Bentz no puede alcanzar una ventaja de la presente invención tal como se describe en el presente documento. Particularmente, el uso de múltiples pistas de rodamiento y múltiples orejetas de transmisión en la zapata de cadena de la presente invención tiene la ventaja de reducir el desgaste de la zapata de cadena de oruga, dado que el contacto entre los rodillos y el contacto entre los dientes se expande sobre un área más grande.

Además, en Bentz, los extremos de las dos pistas de rodamiento a cada lado de la zapata de cadena son limítrofes. Cada pista de rodamiento está "dividida" efectivamente en su extremo en la dirección de desplazamiento, de manera que la mitad de la pista tiene un extremo proximal y la otra mitad de cada pista tiene un extremo distal. Sin embargo, la pista de rodamiento aún está soportando el peso del rodillo hasta el extremo distal, por lo que los extremos distales son extremos efectivos de las pistas de rodamiento. Los extremos distales son limítrofes, al igual que los extremos proximales.

En la zapata de cadena de la presente invención tal como se describe en el presente documento, las pistas de rodamiento tienen extremos que están desplazados uno con respecto al otro en la dirección de las pistas de rodamiento. En otras palabras, en el lado delantero de la zapata de cadena, los extremos de las pistas de rodamiento están desplazados. De forma similar, en el lado trasero de la zapata de cadena, los extremos de las pistas de rodamiento están desplazados. Esta disposición no aparece en Bentz.

Otro tipo de diseño de zapata de oruga puede encontrarse en la publicación de solicitud de patente internacional WO 99/46158. La zapata de cadena ilustrada en esa solicitud de patente tiene una pista de rodamiento individual y orejetas de transmisión dobles situadas en lados opuestos de la pista de rodamiento. Una desventaja de los diseños de pista de rodamiento individual/orejetas de transmisión dobles es que la pista de rodamiento a menudo se desgasta antes que las orejetas de transmisión. Además, la velocidad de propulsión máxima de la máquina está limitada debido a la transición brusca de los rodillos de carga entre zapatas.

Es un objeto de esta invención proporcionar una zapata de oruga mejorada que supere o mejore las desventajas descritas, o que al menos proporcione al consumidor una elección útil.

Sumario de la invención

De una forma general, la invención proporciona una zapata para una cadena de oruga, caracterizada porque la zapata comprende un cuerpo que tiene una combinación de un par de pistas de rodamiento sobre las que, durante el uso, se desplazan respectivos rebordes de rodillos y un par de orejetas de transmisión que, durante el uso, se acoplan a los dientes de una rueda dentada; teniendo también el cuerpo una orejeta de conexión delantera situada en un lado del cuerpo para una conexión articulada a una zapata adyacente a dicho un lado del cuerpo, y una orejeta de conexión trasera situada en el lado opuesto del cuerpo para una conexión articulada a otra zapata adyacente a dicho lado opuesto del cuerpo, estando alineada...

1. Zapata (10) para una cadena (10') de oruga, comprendiendo la zapata (10) un cuerpo que tiene:

un par de pistas (16, 17) de rodamiento sobre las que, durante el uso, se desplazan respectivos rebordes de rodillos,

una orejeta (11) de conexión delantera situada sobre un lado del cuerpo para una conexión articulada a una zapata adyacente a dicho un lado del cuerpo, y una orejeta trasera (12) de conexión situada en el lado opuesto del cuerpo para una conexión articulada a o-tra zapata adyacente a dicho lado opuesto del cuerpo,

estando cada pista (16, 17) de rodamiento alineada con, y extendiéndose a lo largo de la parte superior de una respectiva orejeta (11, 12) de conexión, y siendo de una anchura similar a la misma, caracterizada porque el cuerpo comprende adicionalmente un par de orejetas (18, 19) de transmisión que, durante el uso, son acopladas por los dientes de la rueda dentada; y porque a cada lado de la zapata (10) las pistas (16, 17) de rodamiento tienen extremos que están desplazados uno con respecto al otro en la dirección de las pistas (16, 17) de rodamiento.

2. Zapata según la reivindicación 1, en la que cada una de las orejetas (18, 19) de transmisión tiene una parte de contacto con el diente de la rueda dentada que está rebajada debajo de las pistas (16, 17) de rodamiento.

3. Zapata según la reivindicación 2, en la que cada una de las orejetas (18, 19) de transmisión tiene también una parte de contacto con el diente de la rueda dentada que se extiende por encima de las pistas (16, 17) de rodamiento.

4. Zapata según cualquier reivindicación anterior, en la que las orejetas (18, 19) de transmisión están situadas fuera de las respectivas pistas (16, 17) de rodamiento.

5. Zapata según cualquier reivindicación anterior, en la que cada pista (16, 17) de rodamiento es de aproximadamente la misma anchura que la respectiva orejeta delantera o trasera (18, 19) de conexión con la que se alinea.

6. Oruga (10') que comprende una pluralidad de zapatas (10) conectadas entre sí para formar una pista sin fin, siendo cada zapata (10) según la reivindicación 1, y en la que cada transición desde una zapata a la siguiente zapata en la oruga a lo largo de una pista (16) de rodamiento está separada en la dirección de desplazamiento relativa a la transición entre las mismas zapatas en la(s) otra(s) pista(s) (17) de rodamiento.

7. Oruga (10') según la reivindicación 6, en la que cada orejeta (18, 19) de transmisión tiene una parte de contacto con el diente de la rueda dentada que se extiende por encima y por debajo de las pistas (16, 17) de rodamiento.