Dispositivo de acoplamiento, así como máquina de movimiento de tierras con tal dispositivo de acoplamiento.

Dispositivo de acoplamiento (10, 28, 40, 52, 63, 80) para la conexión sin holgura,

desmontable de dos puntos deacoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84), que se disponen, en particular, en las máquinas y/ocomponentes de las máquinas de movimiento de tierras, así como en las herramientas y/o accesorios de lasmismas, en donde ambos puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) están diseñados,para propósitos de acoplamiento, para engranarse entre sí con tope en una dirección de tensión (SR), y en donde enuno de los puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84), se dispone un primer orificio (13,34, 83) concéntrico respecto a un eje de tensión (19) para guiar un perno tensor (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87), yen el otro punto de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) se dispone un segundo orificio (14;38; 86), cuyo eje está inclinado respecto al eje de tensión (19) mediante un ángulo de inclinación, y que junto con elprimer orificio (13, 34, 83) forma, en estado acoplado, una abertura pasante para alojar a los pernos tensores (16;33; 48, 49; 59, 60, 71, 72; 87), caracterizado porque el perno tensor (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) comprendeuna forma cilíndrica adaptada al primer orificio (13, 34, 83) y está limitado hacia un extremo por un lateral por unasuperficie tensora (17; 35; 61, 62; 89) en forma de segmento de cubierta de cilindro inclinada, adaptada en cuanto alradio y al ángulo de inclinación al segundo orificio (14; 38; 86).

Dispositivo de acoplamiento, así como máquina de movimiento de tierras con tal dispositivo de acoplamiento.

Área técnica.

La presente invención hace referencia al área de la técnica de las conexiones desmontables entre piezas de máquinas, particularmente de las máquinas de movimiento de tierras y sus componentes, así como sus herramientas y aparatos accesorios. La invención hace referencia a un dispositivo de acoplamiento conforme al término genérico de la reivindicación 1, así como una máquina de movimiento de tierras con tal acoplamiento.

Estado actual de la técnica.

Las plumas y brazos oscilantes, así como las herramientas de las máquinas de movimiento de tierras (por ejemplo, las excavadoras) están unidos entre sí, en la mayoría de los casos, por pernos cilíndricos altamente firmes. Esto ocurre porque una pieza de la máquina está configurada con una horquilla, y la otra está equipada con un tubo aplicado de manera transversal, que comprende una longitud correspondiente a la distancia entre la horquilla y un orificio cilíndrico pasante. Por este orificio se guía un perno igualmente cilíndrico altamente firme. Si en las uniones de este tipo se deseara una cierta movilidad, tendría que insertarse un casquillo apropiado en el orificio en el que se desplaza el perno.

Por ejemplo, gracias a los documentos DE-A1-102 00 836, DE-A1-44 12 373, DE-C2-44 08 386, DEB3-103 35 667, DE-U1-202 12 540, DE-U1-297 08 672 o DE-A1-10 2004 015 471 se conocen dispositivos de reemplazo rápido de este tipo para la rápida sustitución de diversas herramientas en las máquinas de movimiento de tierras.

En las uniones, en las que no se desee ninguna movilidad, se suprimirá el casquillo. Más bien, resultaría necesario un orificio en un material altamente firme, para evitar que sea eliminado a altas cargas dinámicas. Un problema existente consiste en que en este tipo de construcción de la maquinaria solemos tratar, casi exclusivamente, con construcciones soldadas. Debido al condicionamiento creado por este acabado relativamente tosco, el alabeo y las difíciles condiciones de trabajo se obtienen inevitablemente relaciones de holgura, que actúan perjudicialmente ya en las máquinas nuevas.

Existen en el estado actual de la técnica también sistemas con pernos de expansión. En ellos se tensa un perno cónico en una caja hendida que sea por dentro igualmente cónica. De este modo, se hace posible sujetar el perno sin holgura en el orificio respectivamente menor. El orificio mayor, que debería mantenerse sobre la misma caja hendida, conserva en cambio el juego existente. Los pernos en expansión o de expansión se unen durante el montaje aunque implican un esfuerzo y una correcta manipulación.

Gracias al documento WO-A1-00/37742 se conoce un acoplamiento entre la pluma de una grúa y una horquilla de paletas, en el que una primera pieza de acoplamiento se sujeta por un lateral en una segunda pieza de acoplamiento y, seguidamente, se bloquea por el otro lado con pernos de bloqueo lateralmente deslizables, que entran en las correspondientes aberturas. No se revela ningún dispositivo tensor basado en particulae en superficies tensoras situadas de manera oblicua.

Gracias al documento WO-A1-98134011 se conoce un dispositivo tensor para una herramienta en un sujetaherramientas. En el mismo, los elementos tensores son dos elementos especularmente simétricos, que constan, respectivamente, de dos secciones cilíndricas situadas de manera respectivamente oblicua. Una guía pasante de los elementos tensores no es aquí posible.

Existen además ensayos para lograr uniones sin holgura, en las que se sujeta un perno cónico en orificios cónicos de las piezas a unir. El problema es el mismo de antes, donde el elemento de unión no tiene holgura en uno de los orificios, aunque, sin embargo, sí en el otro orificio desde el inicio por tolerancias condicionadas por la fabricación.

Representación de la invención.

Es un objeto de la invención crear un dispositivo de acoplamiento particularmente apropiado para dispositivos de reemplazo rápido en las máquinas de movimiento de tierras, que evite los inconvenientes de los dispositivos conocidos y se distinga, particularmente, por una estructura y producibilidad sencillas, rápido accionamiento, ausencia de holgura y la transmisión de grandes fuerzas, y por proporcionar una máquina de movimiento de tierras con las correspondientes ventajas.

El objeto se resuelve con la totalidad de las características de las reivindicaciones 1 y 9. El núcleo de la invención consiste en un mecanismo de sujeción, que de manera sencilla, se inclina mediante dos orificios cilíndricos con sus ejes respectivamente inclinados en ambos puntos de acoplamiento, que forman conjuntamente, al ensamblar las piezas de acoplamiento engranadas, un orificio pasante en el que se inserta un perno tensor especialmente adaptado a ambos orificios, y una de las piezas de acoplamiento se desplaza hacia la otra pieza de acoplamiento en una dirección de tensión perpendicular al eje del perno. El perno tensor tiene una forma cilíndrica adaptada a uno de los orificios y está limitado hacia un extremo por un lateral por una superficie tensora en forma de segmento de cubierta cilíndrico inclinado, adaptado respecto al radio y ángulo de inclinación al otro orificio.

Una primera ejecución de la invención se caracteriza porque el eje de tensión está orientado esencialmente perpendicular a la dirección de tensión, y porque los radios de los orificios primero y segundo son esencialmente igual de grandes y corresponden a los radios del perno tensor y de la superficie tensora. El ángulo de inclinación se encuentra particularmente entre 1° y 20°, preferent emente entre 1° y 10°.

Uno de los dos puntos de acoplamiento está diseñado preferentemente en forma de horquilla, mientras que el otro punto de acoplamiento se engancha en la horquilla.

Otra forma de ejecución de la invención se caracteriza porque varios pernos tensores están provistos de primer y segundo orificios asociados, y porque los pernos tensores con sus orificios primero y segundo asociados se disponen por parejas en un eje común.

Las propiedades mecánicas del dispositivo de acoplamiento se pueden mejorar posteriormente, cuando, conforme a otra ejecución, ambos puntos de acoplamiento se engranen entre sí en forma de cadena Fleyer con una diversidad de eslabones que se alternan, que se extiendan en la dirección de tensión.

Los pernos tensores pueden accionarse hidráulicamente, particularmente para simplificar y automatizar el proceso de acoplamiento.

Particularmente en relación con las herramientas, resulta ventajosa la rápida sustitución en una máquina de movimiento de tierras, cuando en uno de los puntos de acoplamiento se dispongan pernos situados transversalmente a la dirección de tensión, detrás de los cuales se sujete el otro punto de acoplamiento con los correspondientes ganchos al conectar los puntos de acoplamiento.

Una ejecución preferente de la máquina de movimiento de tierras conforme a la invención, se caracteriza porque la máquina de movimiento de tierras comprende un dispositivo de reemplazo rápido para el rápido reemplazo de herramientas acoplables a la máquina de movimiento de tierras, y porque el dispositivo de acoplamiento es parte del dispositivo de reemplazo rápido.

Otra ejecución se caracteriza porque la máquina de movimiento de tierras es una excavadora con una pluma, y porque el dispositivo de acoplamiento está provisto de puntos de conexión de la pluma, pudiendo insertarse, particularmente, por medio del dispositivo de acoplamiento, en los puntos de conexión un alargador de la pluma o una pieza intermedia para alargar la pluma en el brazo.

Breve descripción de las figuras.

La invención debería explicarse a continuación en más detalle en base a los ejemplos de ejecución en relación con el diseño. Muestran:

La Fig. 1 muestra un primer ejemplo de ejecución de un dispositivo de acoplamiento conforme a la invención en estado no tensado;

La Fig. 2 muestra el dispositivo de acoplamiento e la Fig. 1 con pernos tensores intercalados en estado tensado;

La Fig. 3 muestra, en dos figuras parciales, una excavadora con una pluma sin alargador (Fig. 3a) y con él (Fig. 3b) , así como un elemento sustituidor rápido para la... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de acoplamiento (10, 28, 40, 52, 63, 80) para la conexión sin holgura, desmontable de dos puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) , que se disponen, en particular, en las máquinas y/o componentes de las máquinas de movimiento de tierras, así como en las herramientas y/o accesorios de las mismas, en donde ambos puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) están diseñados, para propósitos de acoplamiento, para engranarse entre sí con tope en una dirección de tensión (SR) , y en donde en uno de los puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) , se dispone un primer orificio (13, 34, 83) concéntrico respecto a un eje de tensión (19) para guiar un perno tensor (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) , y en el otro punto de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) se dispone un segundo orificio (14; 38; 86) , cuyo eje está inclinado respecto al eje de tensión (19) mediante un ángulo de inclinación, y que junto con el primer orificio (13, 34, 83) forma, en estado acoplado, una abertura pasante para alojar a los pernos tensores (16; 33; 48, 49; 59, 60, 71, 72; 87) , caracterizado porque el perno tensor (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) comprende una forma cilíndrica adaptada al primer orificio (13, 34, 83) y está limitado hacia un extremo por un lateral por una superficie tensora (17; 35; 61, 62; 89) en forma de segmento de cubierta de cilindro inclinada, adaptada en cuanto al radio y al ángulo de inclinación al segundo orificio (14; 38; 86) .

2. Dispositivo de acoplamiento acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el eje de tensión (19) está orientado de manera esencialmente perpendicular a la dirección de tensión (SR) , y porque los radios de los orificios primero y segundo (13, 34, 83 ó 14; 38; 86) son esencialmente de igual tamaño y corresponden a los radios del perno tensor (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) y de la superficie tensora (17; 35; 61, 62; 89) .

3. Dispositivo de acoplamiento acorde a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el ángulo de inclinación se encuentra entre 1° y 20°, preferentemente entre 1° y 10°.

4. Dispositivo de acoplamiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque uno de los dos puntos de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) está diseñado en forma de horquilla, y el otro punto de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) se engancha en la horquilla.

5. Dispositivo de acoplamiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque varios pernos tensores (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) están provistos de primer y segundo orificios asociados (13, 34, 83; 14; 38; 86) , y porque los pernos tensores (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) con sus orificios primero y segundo asociados (13, 34, 83; 14; 38; 86) se disponen por parejas en un eje común.

6. Dispositivo de acoplamiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los dos puntos de acoplamiento (81, 84) se engranan entre sí con una multitud de eslabones (82, 85) dispuestos de forma alternante, que se extienden en la dirección de tensión (SR) .

7. Dispositivo de acoplamiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los pernos tensores (16; 33; 48, 49; 59, 60; 71, 72; 87) pueden accionarse hidráulicamente.

8. Dispositivo de acoplamiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en una de las piezas de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) se disponen pernos (39, 47, 57, 66, 77) , situados transversalmente a la dirección de tensión (SR) , detrás de los cuales se engancha otra de las piezas de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) al conectar el punto de acoplamiento (11, 12; 29, 36; 41, 46; 53, 56; 64, 69; 81, 84) mediante los correspondientes ganchos (32, 45, 55, 70, 79) .

9. Máquina de movimiento de tierras (20) , caracterizada por estar equipada con un dispositivo de acoplamiento (10, 28, 40, 52, 63, 80) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Máquina de movimiento de tierras acorde a la reivindicación 9, caracterizada porque la máquina de movimiento de tierras (20) comprende un dispositivo de reemplazo rápido (25) para el rápido reemplazo de herramientas (27) acoplables a la máquina de movimiento de tierras (20) , y porque el dispositivo de acoplamiento (28, 40, 52) es parte del dispositivo de reemplazo rápido (25) .

11. Máquina de movimiento de tierras acorde a la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque la máquina de movimiento de tierras es una excavadora (20) con una pluma (21) , y porque el dispositivo de acoplamiento (63) está previsto en puntos de conexión (23, 24) de la pluma (21) .

12. Máquina de movimiento de tierras acorde a la reivindicación 11, caracterizada porque por medio del dispositivo de acoplamiento (63) puede insertarse en la pluma (21) un alargador (22) en los puntos de conexión (23, 24) .

13. Máquina de movimiento de tierras acorde a la reivindicación 11, caracterizada porque una pieza intermedia (74) para alargar la pluma (21) puede insertarse en la pluma (21) en los puntos de conexión (23, 24) por medio del dispositivo de acoplamiento (63) .