Dispositivo de acoplamiento de una herramienta a la flecha de una máquina tal como una pala hidráulica.

Dispositivo de acoplamiento de una herramienta (5) al extremo de la flecha (2) de una máquina tal como una pala hidráulica,

que comprende un acoplador (3) montado en el extremo de la flecha (2) alrededor de un eje (9) de pivotamiento, y una interfaz (4) montada sobre la herramienta (5), comprendiendo el acoplador (3) :

- dos ganchos (13) separados lateralmente y destinados a recibir una barra (14) unida a la interfaz (4);

- unos primeros medios de enclavamiento (41) asociados a los ganchos (13), que pueden ser desplazados por unos primeros medios de accionamiento (42) entre una posición de enclavamiento en la que la barra (14) queda retenida en los ganchos (13) y una posición de liberación en la que la barra (14) puede ser desplazada fuera de los ganchos (13);

- una zona de acoplamiento (30) situada a distancia de los ganchos (13) y destinada a cooperar con una zona de acoplamiento (31) dispuesta sobre la interfaz (4);

- unos segundos medios de enclavamiento (45) situados en la zona de acoplamiento, que pueden ser desplazados por unos segundos medios de accionamiento (46) entre una posición de enclavamiento en la que las zonas de acoplamiento se mantienen en posición acoplada, y una posición de liberación en la que las zonas de acoplamiento pueden estar desacopladas;

caracterizado porque la abertura de los ganchos (13) está dirigida hacia el exterior del dispositivo, opuestamente a dichas zonas de acoplamiento (30, 31), en posición acoplada del acoplador (3) y de la interfaz (4), estando los ganchos (13) dispuestos de modo que el pivotamiento del acoplador (3) con respecto a la flecha (2) alrededor de su eje de pivotamiento (9) y en un sentido determinado, pueda provocar la inserción de la barra (14) unida a la herramienta (5) en dichos ganchos (13) y el acercamiento de las zonas de acoplamiento (30, 31) del acoplador (3) y de la interfaz (4) mediante la rotación alrededor del eje (34) de la barra (14) de la interfaz (4) con respecto al acoplador (3), y porque la zona de acoplamiento del acoplador (3) forma una cavidad (30) y la zona de acoplamiento de la interfaz (4) forma una parte saliente (31) apta para insertarse en dicha cavidad (30), presentando la parte saliente (31) y la cavidad (30) unos orificios pasantes (32, 33) alineados en posición acoplada, en los cuales es apto para ser insertado al menos un pestillo (45) que pertenece a los segundos medios de enclavamiento del acoplador (3), estando el pestillo (45) dispuesto para aplicar una cara extrema (50) de la parte saliente (31) de la interfaz (4) contra el fondo (51) de la cavidad (30) del acoplador (3) en posición de enclavamiento.

Dispositivo de acoplamiento de una herramienta a la flecha de una máquina tal como una pala hidráulica.

La presente invención se refiere a un dispositivo de acoplamiento de una herramienta al extremo de la flecha de una máquina tal como una pala hidráulica.

El documento US2003/0175072 describe un dispositivo de enganche rápido que comprende unos alojamientos en los que se introduce un par de brochas.

El documento EP 1 477 615 describe un dispositivo de acoplamiento de este tipo, que comprende un acoplador montado en el extremo de la flecha alrededor de un eje de pivotamiento, y una interfaz montada sobre la herramienta, comprendiendo el acoplador:

- dos ganchos separados lateralmente, destinados a recibir una barra unida a la herramienta;

- unos primeros medios de enclavamiento asociados a los ganchos, que pueden ser desplazados por unos primeros medios de accionamiento entre una posición de enclavamiento en la que la barra queda retenida en los ganchos y una posición de liberación en la que la barra puede desplazarse fuera de los ganchos;

- una zona de acoplamiento situada a distancia de los ganchos y destinada a cooperar con una zona de acoplamiento dispuesta en la interfaz;

- unos segundos medios de enclavamiento situados en la zona de acoplamiento, que pueden ser desplazados por unos segundos medios de accionamiento entre una posición de enclavamiento en la que las zonas de acoplamiento se mantienen en posición acoplada, y una posición de liberación en la que las zonas de acoplamiento pueden estar desacopladas.

No obstante, este dispositivo de acoplamiento adolece de ciertos inconvenientes.

Por un lado, dado que los ganchos están abiertos hacia el interior del dispositivo, el asido de la herramienta colocada en el suelo para su acoplamiento impone un movimiento alternativo del acoplador. En efecto, en un primer momento, el acoplador debe estar cerca de la flecha para que los ganchos agarren la barra unida a la herramienta y, en un segundo momento, el acoplador debe estar alejado de la flecha para acercarse a la interfaz y permitir el enclavamiento. Para el operario, este movimiento alternativo es relativamente complejo y largo de realizar. Esto se ve acentuado por el hecho de que la visibilidad del operario durante esta operación está reducida, ya que el acoplador oculta la zona de los ganchos y del sistema de enclavamiento. Además, existe un riesgo importante de perder la herramienta en la fase de enclavamiento, ya que el alejamiento del acoplador con respecto a la flecha puede provocar que la barra de la herramienta se salga de los ganchos.

Por otra parte, desde un punto de vista mecánico, la reanudación de las reacciones principales se realiza en el sistema de enclavamiento, lo cual genera la aparición prematura de juegos y rebordeados.

La presente invención prevé evitar los inconvenientes mencionados anteriormente.

Con este fin y, según un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo de acoplamiento del tipo mencionado anteriormente, en el que la abertura de los ganchos está dirigida hacia el exterior del dispositivo, opuestamente a las zonas de acoplamiento, en posición acoplada del acoplador y de la interfaz. Los ganchos están dispuestos de modo que el pivotamiento del acoplador con respecto a la flecha alrededor de su eje de pivotamiento, y en un sentido determinado, pueda provocar la inserción de la barra unida a la herramienta en dichos ganchos y el acercamiento de las zonas de acoplamiento mediante rotación alrededor del eje de la barra de la interfaz con respecto al acoplador.

Además, según la invención, la zona de acoplamiento del acoplador forma una cavidad y la zona de acoplamiento de la interfaz forma una parte saliente apta para insertarse en dicha cavidad, presentando la parte saliente y la cavidad unos orificios pasantes alineados en posición acoplada, en los que puede insertarse al menos un pestillo que pertenece a los segundos medios de enclavamiento del acoplador, estando el pestillo dispuesto para aplicar una cara extrema de la parte saliente de la interfaz contra el fondo de la cavidad del acoplador en posición de enclavamiento.

De este modo, gracias a la disposición de la abertura del gancho, la operación de acoplamiento de la interfaz y del acoplador no necesita ningún movimiento alternativo y no comprende ningún riesgo de pérdida de la herramienta. En efecto, "el arrollamiento" de los ganchos alrededor de la barra provoca el desplazamiento relativo de la interfaz y del acoplador hacia la posición acoplada.

Además, la configuración según la invención, en la que el acoplamiento se obtiene, por un lado, mediante un

conjunto de ganchos-barras y, por otro lado, mediante un conjunto de estructura diferente, a saber parte salientecavidad, presenta varias ventajas:

- posibilidad de adaptarse a diferentes geometrías, independientemente de la separación entre los dos ejes previstos originalmente en la herramienta o el brazo (por ejemplo) inicialmente previstos para conectarse directamente a la flecha, estando las posiciones de la parte saliente y de la cavidad adaptadas a una gama predeterminada de varias máquinas seleccionadas. Se debe observar que el acoplador está montado en el extremo de la flecha y, por consiguiente, la interfaz está montada en el extremo del brazo que soporta el cangilón, y no directamente en el cangilón;

- en posición montada, el mantenimiento eficaz de la herramienta con respecto a la flecha y la recuperación de los esfuerzos están garantizados en parte, por los primeros medios de enclavamiento asociados a los ganchos y en parte, por la cooperación entre la cara extrema de la parte saliente de la interfaz y el fondo de la cavidad del acoplador. De este modo, a nivel de los ganchos, se garantiza evidentemente un asido pero también un mantenimiento y un enclavamiento. La recuperación de esfuerzos se obtiene mediante un diseño simple, y resulta más eficaz sobre todo porque los ganchos están separados lateralmente uno del otro de manera relativamente importante. Por otra parte, a nivel de la cavidad, se realiza una transmisión de esfuerzos mediante el contacto entre dos superficies simples, por ejemplo, sustancialmente planas, evitando así las dificultades de posicionamiento relativo.

Según un modo de realización posible, cada gancho presenta, sustancialmente, la forma de una U de la que cada rama comprende una superficie de entrada en forma de arco de círculo centrado sustancialmente sobre el eje de pivotamiento del acoplador, estando dichas superficies de entrada desplazadas angularmente una con respecto a la otra y destinadas a guiar la barra hacia el fondo del gancho cuando el acoplador pivota con respecto a la flecha alrededor de su eje de pivotamiento. La superficie superior situada en la zona más delantera permite así el posicionamiento inicial del acoplador con respecto a la herramienta y después su guiado, mientras que la superficie inferior situada en la zona más trasera permite, cuando la barra se apoya sobre ella, levantar la herramienta después del pivotamiento del acoplador.

La cara lateral interior de cada gancho puede comprender una primera parte sustancialmente plana y paralela al plano longitudinal mediano del acoplador, destinada a cooperar con una cara lateral de la interfaz, prolongada por una segunda parte inclinada hacia dicho plano longitudinal mediano al acercarse a la primera parte plana. Esto permite guiar el movimiento de inserción de la barra en los ganchos, así como el centrado lateral de la interfaz con respecto al acoplador. Esta geometría es interesante sobre todo porque el operario sólo dispone de dos grados de libertad en rotación (flecha y acoplador) para realizar la maniobra de acoplamiento de la herramienta a la flecha, y no ya tres (el tercer grado de libertad corresponde a la rotación del cangilón con respecto al brazo en el caso típico de un enganche rápido de cangilón fijado en el extremo del brazo) .

Los primeros medios de enclavamiento del acoplador pueden comprender un pestillo que, en posición de enclavamiento, atraviesa el gancho formando un alojamiento de retención de la barra contra el fondo del gancho.

Por otra parte, los primeros y/o los segundos medios de enclavamiento pueden ser móviles en traslación entre su posición de enclavamiento y su posición de liberación. En cuanto a los medios de enclavamiento móviles en rotación, se obtiene un sistema mucho más compacto, que necesita menos piezas, y un sistema de mando simplificado.

De manera ventajosa, una cara del pestillo destinada... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de acoplamiento de una herramienta (5) al extremo de la flecha (2) de una máquina tal como una pala hidráulica, que comprende un acoplador (3) montado en el extremo de la flecha (2) alrededor de un eje (9) de pivotamiento, y una interfaz (4) montada sobre la herramienta (5) , comprendiendo el acoplador (3) :

- dos ganchos (13) separados lateralmente y destinados a recibir una barra (14) unida a la interfaz (4) ;

- unos primeros medios de enclavamiento (41) asociados a los ganchos (13) , que pueden ser desplazados por unos primeros medios de accionamiento (42) entre una posición de enclavamiento en la que la barra (14) queda retenida en los ganchos (13) y una posición de liberación en la que la barra (14) puede ser desplazada fuera de los ganchos (13) ;

- una zona de acoplamiento (30) situada a distancia de los ganchos (13) y destinada a cooperar con una zona de acoplamiento (31) dispuesta sobre la interfaz (4) ;

- unos segundos medios de enclavamiento (45) situados en la zona de acoplamiento, que pueden ser desplazados por unos segundos medios de accionamiento (46) entre una posición de enclavamiento en la que las zonas de acoplamiento se mantienen en posición acoplada, y una posición de liberación en la que las zonas de acoplamiento pueden estar desacopladas;

caracterizado porque la abertura de los ganchos (13) está dirigida hacia el exterior del dispositivo, opuestamente a dichas zonas de acoplamiento (30, 31) , en posición acoplada del acoplador (3) y de la interfaz (4) , estando los ganchos (13) dispuestos de modo que el pivotamiento del acoplador (3) con respecto a la flecha (2) alrededor de su eje de pivotamiento (9) y en un sentido determinado, pueda provocar la inserción de la barra (14) unida a la herramienta (5) en dichos ganchos (13) y el acercamiento de las zonas de acoplamiento (30, 31) del acoplador (3) y de la interfaz (4) mediante la rotación alrededor del eje (34) de la barra (14) de la interfaz (4) con respecto al acoplador (3) , y porque la zona de acoplamiento del acoplador (3) forma una cavidad (30) y la zona de acoplamiento de la interfaz (4) forma una parte saliente (31) apta para insertarse en dicha cavidad (30) , presentando la parte saliente (31) y la cavidad (30) unos orificios pasantes (32, 33) alineados en posición acoplada, en los cuales es apto para ser insertado al menos un pestillo (45) que pertenece a los segundos medios de enclavamiento del acoplador (3) , estando el pestillo (45) dispuesto para aplicar una cara extrema (50) de la parte saliente (31) de la interfaz (4) contra el fondo (51) de la cavidad (30) del acoplador (3) en posición de enclavamiento.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque cada gancho (13) presenta sustancialmente la forma de una U de la que cada rama (15, 16) comprende una superficie de entrada (18, 19) en forma de arco de círculo centrado sustancialmente sobre el eje de pivotamiento (9) del acoplador (3) , estando dichas superficies de entrada (18, 19) desplazadas angularmente una con respecto a la otra y destinadas a guiar la barra (14) hacia el fondo del gancho (13) cuando el acoplador (3) pivota alrededor de su eje de pivotamiento (9) con respecto a la flecha (2) .

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el fondo (17) de cada gancho (13) presenta sustancialmente un perfil semicilíndrico y forma una superficie de soporte de la barra (14) en posición acoplada del acoplador (3) y de la interfaz (4) , estando el fondo (17) del gancho (13) unido a las superficies de entrada (18, 19) por dos superficies de unión (21, 22) sustancialmente planas y tangentes a dicho fondo (17) , estando las superficies de unión (21, 22) inclinadas de arriba hacia abajo desde la abertura del gancho (13) en dirección al fondo (17) , durante las etapas que conducen al acoplamiento del acoplador (3) y de la interfaz (4) .

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cara lateral interior de cada gancho

(13) comprende una primera parte sustancialmente plana (28) y paralela al plano longitudinal mediano del acoplador (3) , destinada a cooperar con una cara lateral (38) de la interfaz (4) , prolongada por una segunda parte inclinada

(29) hacia dicho plano longitudinal mediano, al acercarse a la primera parte plana (28) .

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los primeros y/o los segundos medios de enclavamiento (41, 45) son móviles en traslación entre su posición de enclavamiento y su posición de liberación.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los primeros medios de enclavamiento del acoplador (3) comprenden un pestillo (41) que, en posición de enclavamiento, atraviesa el gancho (13) de manera que se forma un alojamiento de retención de la barra (14) contra el fondo (17) del gancho (13) .

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque una cara (44, 48) del pestillo (41, 45) destinada a entrar en contacto con una cara (40, 49) de la interfaz (4) o de la barra (14) , frente al acoplador (3) , está inclinada con respecto a su dirección de desplazamiento (43, 47) de modo que el desplazamiento de dicho pestillo (41, 45) hacia la posición de enclavamiento aplica una cara (50) de la interfaz (4) o una cara (36) de la barra (14) contra una cara (51, 17) del acoplador (3) .

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la barra (14) comprende una varilla

cilíndrica cuyas partes extremas laterales, destinadas a insertarse en los ganchos (13) están rodeadas por un manguito (35) .

9. Dispositivo según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque el manguito (35) presenta una superficie plana 5 (40) destinada a cooperar con la cara inclinada (44) del pestillo (41) de los primeros medios de enclavamiento.

10. Máquina tal como una pala hidráulica, que comprende por un lado una flecha (2) en cuyo extremo está montado un dispositivo de acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, estando el eje de pivotamiento (9) del acoplador (3) situado sustancialmente en la parte central del acoplador (3) y, por otro lado, un gato (12) montado sobre la flecha (2) y unido a una primera parte extrema del acoplador (3) para hacerlo pivotar con respecto a la flecha (2) , estando los ganchos (13) dispuestos en la segunda parte extrema del acoplador (3) .

11. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque la abertura de los ganchos (13) está dirigida hacia la flecha (2) .