DISPOSITIVO SECURIZADO DE ENCLAVAMIENTO HIDRÁULICO DE SUJECCIONES RÁPIDAS Y DE CONEXIONES HIDRÁULICAS ASOCIADAS PARA UN ACOPLADOR.

Dispositivo securizado de enclavamiento hidráulico de sujeciones rápidas y de conexiones hidráulicas asociadas, para un acoplador. La presente invención tiene por objeto un dispositivo securizado de enclavamiento hidráulico para sujeción rápida y un dispositivo de conexión hidráulica asociado. El sistema está destinado particularmente al montaje de herramientas tales como cangilones, pinzas, martillos, sobre el brazo o la flecha de una máquina tal como una excavadora hidráulica. A continuación, se recuerdan algunas definiciones: ES 2 367 888 T3 - Un acoplador es un dispositivo de anclaje, unido al brazo o a la flecha de una máquina tal como una excavadora, que permite un acoplamiento rápido con una herramienta. - Una herramienta es un equipo adaptado a un trabajo particular, provisto de un dispositivo adecuado para fijarse al acoplador. - Un conector es un extremo de un tubo flexible o una manguera hidráulica que permite establecer una unión hidráulica o abrir un circuito hidráulico. - Un módulo de conexión hidráulica cumple una función de conexión hidráulica para la utilización de una herramienta, tal como un martillo, pinza, cangilón inclinable, etc. Se compone de una parte fijada sobre la herramienta y de otra fijada sobre el acoplador. El dispositivo de enclavamiento permite el montaje rápido de una herramienta en el extremo del brazo o de la flecha de una máquina mediante una simple aproximación del acoplador hasta el contacto con la herramienta. El desmontaje o la desconexión se realizan mediante una acción voluntaria del conductor sobre el sistema de desenclavamiento por el control de una electroválvula. Los dispositivos de enclavamiento de los sistemas de sujeciones rápidas existentes en el mercado utilizan generalmente unos resortes que mantienen un cerrojo en una posición determinada, tal como en el documento JP-A-2003021116, o por la acción expresa del conductor sobre uno de los órganos de enclavamiento. El desenclavamiento se realiza manualmente o con ayuda de un accionador hidráulico. Existen diversos sistemas: barras solicitadas por un resorte, postigos solicitados por un resorte y desenclavados por un gato, una leva mantenida en posición con un resorte helicoidal, o una leva movida por un pistón con dentado y cremallera. Estos sistemas no permiten la realización de acopladores de gran dimensión debido en particular al dimensionamiento de los resortes. Un primer problema que pretende resolver la invención es el de proporcionar un dispositivo securizado de enclavamiento hidráulico de sujeciones rápidas, de concepción simple y de estructura compacta. Este primer objetivo se alcanza con un dispositivo caracterizado porque comprende: - por lo menos un gato hidráulico de enclavamiento en el que el extremo de su vástago está provisto de un cerrojo destinado a cooperar con la herramienta, - por lo menos un gato hidráulico de seguridad en el que el extremo de su vástago está destinado a cooperar con el vástago del gato de enclavamiento o con una pieza asociada a éste, en posición cerrada del cerrojo, para limitar mecánicamente la carrera del cerrojo. - un acumulador de presión hidráulica unido por lo menos a las cámaras traseras de los gatos de enclavamiento y de seguridad, y un distribuidor de corredera que asegura la puesta en comunicación del acumulador con la cámara trasera del gato de seguridad en posición enclavada del dispositivo, y que corta esta comunicación en posición desenclavada, - un detector de posición, que marca la posición acoplada del acoplador sobre la herramienta, que controla el distribuidor de corredera, pudiendo realizarse esta detección mediante un palpador o un sensor inductivo, por ejemplo, - una electroválvula de control susceptible de alimentar, a partir de la fuente de presión hidráulica del dispositivo y durante el enclavamiento, las cámaras delanteras de los gatos de enclavamiento y de seguridad, así como el acumulador de presión hidráulica, y de asegurar el envío al depósito hidráulico del excedente de presión. Ventajosamente, las presiones y la relación de las secciones de las dos cámaras del gato de enclavamiento y/o del gato de seguridad se establecen de modo que se obtenga un esfuerzo residual sobre el vástago, que permite 2 recuperar los juegos eventuales del cerrojo y/o del dispositivo de seguridad y manteniendo éste o estos en posición de cierre. Según una posibilidad, las cámaras delanteras de los gatos de enclavamiento y de seguridad tienen una sección determinada que permite obtener un esfuerzo residual sobre el vástago, manteniendo el cerrojo, respectivamente el dispositivo de cierre en posición de cierre cuando el dispositivo está enclavado, o bien uniéndose las cámaras delanteras de los gatos al acumulador por medio de la válvula, o bien uniéndose directamente al depósito. Cuando el dispositivo está enclavado, la cámara delantera está unida al acumulador, o en otra configuración, está unida al depósito hidráulico, todo esto en función de las necesidades de esfuerzos del dispositivo de enclavamiento. El limitador de presión asociado al acumulador está tarado a una presión inferior a la fuente de presión hidráulica, permitiendo, por la holgura de las secciones en los dos gatos, desenclavar el sistema, siendo el esfuerzo obtenido sobre la cámara delantera superior al esfuerzo del acumulador sobre la cámara trasera. El gato de seguridad está sometido a las mismas condiciones de presiones y de secciones, viniendo a limitar este gato de seguridad la carrera del cerrojo al actuar directamente sobre el vástago de este gato de enclavamiento o sobre una pieza asociada. Según una característica de la invención, una válvula de secuencia está montada en el conducto que alimenta las cámaras delanteras de los gatos, que pone en comunicación dichas cámaras con el acumulador cuando la presión es inferior a una presión determinada y poniendo estas cámaras en comunicación con el conducto de aportación de la presión hidráulica de la máquina a través de la electroválvula cuando la presión sobrepasa este valor determinado. A partir de este nivel de presión, la posición de la válvula de secuencia se modifica y permite alimentar las cámaras delanteras de los gatos de enclavamiento y de seguridad. Ventajosamente, un estrangulamiento está situado en el conducto dispuesto entre la válvula de secuencia y la cámara delantera del gato de enclavamiento. Esta característica permite un decalaje en la alimentación de las cámaras delanteras del gato de enclavamiento y del gato de seguridad, permitiendo un accionamiento del gato de enclavamiento después de que el gato de seguridad haya pasado a la posición abierta. El dispositivo de conexión hidráulica permite, sobre el mismo principio, establecer las conexiones hidráulicas entre el acoplador y la herramienta, y pasar la potencia hidráulica de la máquina portadora a la herramienta. Las conexiones hidráulicas automáticas sin intervención manual del operario, que permiten conectar un accesorio a una máquina de tipo excavadora hidráulica, son poco numerosas en la actualidad y, con frecuencia, son de realización complicada. Los dispositivos existentes en el mercado comprenden unos resortes que permiten mantener en su sitio los conectores o están provistos de un sistema de guiado que permite transformar un movimiento de rotación en un movimiento de traslación, asociado a un dispositivo mecánico de enclavamiento que mantiene los conectores en su sitio, o a unos dispositivos directamente unidos a los órganos de enclavamiento de las sujeciones rápidas, tal como en el documento US-B1-6.196.595. Sea como fuere, los sistemas existentes demandan una acción del conductor sobre el sistema de enclavamiento, por lo menos para realizar las conexiones hidráulicas. El otro objetivo de la invención es proporcionar unos medios para conectar, mediante una simple aproximación del acoplador a la herramienta, la potencia hidráulica del portador a la herramienta enganchada. Ventajosamente, este dispositivo comprende: ES 2 367 888 T3 - por lo menos un gato hidráulico de un módulo de conexión hidráulica, en el que el extremo de su vástago está unido a por lo menos un conector hidráulico de tipo conocido y cuya cámara delantera está unida al depósito hidráulico, - un acumulador de presión hidráulica unido a la cámara trasera de los gatos hidráulicos de los módulos de conexión y un distribuidor de corredera que asegura la puesta en comunicación del acumulador con la cámara trasera de los gatos de conexión, en posición enclavada del dispositivo, y que corta esta comunicación en posición desenclavada, - un detector de posición que marca la posición acoplada del conector sobre la herramienta, que controlan el distribuidor de corredera, pudiendo realizarse esta detección mediante un palpador o un sensor inductivo,... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo securizado de enclavamiento hidráulico para sujeción rápida entre el acoplador de un brazo portador de una máquina y una herramienta, que comprende: - por lo menos un gato hidráulico de enclavamiento (10) en el que el extremo de su vástago está provisto de un cerrojo (26) destinado a cooperar con la herramienta, - por lo menos un gato hidráulico de seguridad (12) en el que el extremo de su vástago está destinado a cooperar con el vástago del gato de enclavamiento o con una pieza asociada a éste, en posición cerrada del cerrojo, para limitar mecánicamente la carrera del cerrojo, y caracterizado porque comprende: ES 2 367 888 T3 - un acumulador de presión hidráulica (15) unido por lo menos a las cámaras traseras de los gatos de enclavamiento (10) y de seguridad (12), y un distribuidor de corredera (19) que asegura la puesta en comunicación del acumulador (15) con la cámara trasera del gato de seguridad (12) en posición enclavada del dispositivo, y que corta esta comunicación en posición desenclavada, - un detector de posición capaz de marcar la posición acoplada del acoplador sobre la herramienta y que controla el distribuidor de corredera (19), - una electroválvula de control (22) susceptible de alimentar, a partir de la fuente de presión hidráulica (23) de la máquina y durante el desenclavamiento: las cámaras delanteras de los gatos de enclavamiento (10) y de seguridad (12), así como el acumulador de presión hidráulica (15), y de asegurar el envío al depósito hidráulico (24) del excedente de presión de la cámara trasera del gato de enclavamiento (10). 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las presiones y la relación de las secciones de las dos cámaras del gato de enclavamiento (10) y/o del gato de seguridad (12) se establecen de manera que se obtenga un esfuerzo residual sobre el vástago, permitiendo absorber los juegos eventuales del cerrojo y/o del dispositivo de seguridad y manteniendo éste (estos) en posición de cierre. 3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque las cámaras delanteras de los gatos de enclavamiento y de seguridad (10) y (12) tienen una sección determinada que permite obtener un esfuerzo residual sobre el vástago, manteniendo el cerrojo (26), respectivamente el dispositivo de cierre en posición de cierre cuando el dispositivo de cierre está enclavado, estando las cámaras delanteras de los gatos (10) y (12) o bien unidas al acumulador por medio de la válvula (16), o bien unidas directamente al depósito. 4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una válvula de secuencia (16) está montada en el conducto que alimenta las cámaras delanteras de los gatos (10, 12), poniendo en comunicación dichas cámaras con el acumulador (15) cuando la presión es inferior a una presión determinada y poniendo estas cámaras en comunicación con el conducto de aportación de la presión hidráulica de la máquina a través de la electroválvula cuando la presión sobrepasa este valor determinado. 5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque un estrangulamiento (25) está situado en el conducto dispuesto entre la válvula de secuencia (16) y la cámara delantera del gato de enclavamiento (10). 6. Dispositivo modular de conexión hidráulica (28) para sujeción rápida entre el acoplador de un brazo portador de una máquina y una herramienta, caracterizado porque comprende: - por lo menos un gato hidráulico (27) que puede situarse en el lado acoplador, en el que el extremo de su vástago está unido a por lo menos un conector hidráulico (32) de tipo conocido, destinado a cooperar con un conector hidráulico (33) que puede situarse en el lado herramienta, estando unida la cámara delantera del gato al depósito hidráulico (24), - un acumulador de presión hidráulica (29) unido a la cámara trasera (38) del gato hidráulico (27) y un distribuidor de corredera (19) que asegura la puesta en comunicación del acumulador con la cámara trasera del gato (27) en posición enclavada del dispositivo y que corta esta comunicación en posición desenclavada, - un detector de posición capaz de marcar la posición acoplada del acoplador sobre la herramienta y que controla el distribuidor de corredera (19), pudiendo realizarse esta detección mediante un palpador o un sensor inductivo, por ejemplo, - una electroválvula de control (22) susceptible de alimentar, a partir de la fuente de presión hidráulica (23) de la máquina y durante el desenclavamiento: las cámaras delanteras del gato (27) así como el acumulador de presión hidráulica (15, 29), y de asegurar el envío al depósito hidráulico (24) del excedente de presión de la cámara 8 trasera del gato (27) de los módulos de conexión. ES 2 367 888 T3 7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende por lo menos un módulo de selección (40) dispuesto entre los diferentes conductos de presión (L1, L2,..., L4) y la cámara trasera (38) del gato (27), permitiendo realizar, durante el funcionamiento de la máquina, la alimentación de la cámara trasera (38) con la mayor de las presiones de las líneas conectadas. 8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende, en la línea de alimentación de la cámara trasera (38) del gato (27), una válvula (50) pilotada en apertura que permite, en fase de desconexión, reducir la presión de las líneas de presión (L1, L2,..., L4) y de la cámara trasera del gato a la del acumulador (29) y así poder desconectarse en unas condiciones óptimas, y porque el gato hidráulico (27) del módulo de conexión hidráulica (28) es alimentado en fase de desconexión en el lado cámara delantera por la presión de la bomba (23) que pilota una válvula (50). 9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el gato (27) comprende, por una parte, un pistón hueco (36), que soporta por lo menos un conector (32), montado en un cilindro (37) con el que delimitan dos cámaras que desarrollan un esfuerzo por lo menos igual a los esfuerzos de separación debidos a los conectores en servicio, pudiendo descentrarse dichas cámaras (38, 39) con respecto al eje del pistón en el caso de conectores múltiples, con el fin de inmovilizar en rotación el pistón (36) con respecto al cuerpo (37), y, por otra parte, unas perforaciones en el cuerpo (37) que aseguran el paso de la hidráulica de control de un módulo a otro sin conexiones exteriores. 10. Dispositivo según las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el módulo de conexión situable en el lado herramienta comprende, por una parte, unas caras de fijación (61) que permiten la modularidad y, por otra parte, una pieza cilíndrica móvil (60) que asegura una superficie plana en posición desconectada y que se escamotea en fase de conexión después de haber asegurado el centrado del vástago (36) con respecto a los conectores (33). 11. Dispositivo según el conjunto de las reivindicaciones 1 y 6, caracterizado porque el dispositivo de enclavamiento securizado está acoplado o yuxtapuesto al dispositivo de conexiones hidráulicas en una sola entidad para asegurar la conexión mecánica e hidráulica de una herramienta sobre un acoplador. 9 ES 2 367 888 T3 ES 2 367 888 T3 11 ES 2 367 888 T3 12 ES 2 367 888 T3 13 ES 2 367 888 T3 14 ES 2 367 888 T3 ES 2 367 888 T3 16 ES 2 367 888 T3 17 ES 2 367 888 T3 18 ES 2 367 888 T3 19