Acoplamiento rápido para la unión de conductos hidráulicos, particularmente en máquinas para el movimiento de tierras, así como sus dispositivos adicionales y sus herramientas recambiables.

Acoplamiento rápido (15, 15'; 100) para la conexión de conductos hidráulicos,

particularmente en máquinas para el movimiento de tierras, así como sus dispositivos adicionales y sus herramientas recambiables, y dicho acoplamiento rápido (15, 15'; 100) comprende una primera y una segunda pieza de conexión (15a, 15a' ó 15b, 15b' ó 100a, 100b) que se pueden acoplar de manera desmontable a lo largo de un eje de acoplamiento (A) para la conducción de un líquido hidráulico, caracterizado porque en el estado acoplado, el líquido hidráulico a conducir sale transversalmente en relación con el eje de acoplamiento (A) desde una pieza de conexión (15a, 15a', 100a ó 15b, 15b', 100b), e ingresa directamente a la otra pieza de conexión (15b, 15b', 100b ó 15a, 15a', 100a) transversalmente en relación con el eje de acoplamiento (A) .

Acoplamiento rápido para la unión de conductos hidráulicos, particularmente en máquinas para el movimiento de tierras, así como sus dispositivos adicionales y sus herramientas recambiables Ámbito técnico La presente invención hace referencia al área técnica para la conexión de conductos hidráulicos en máquinas para el movimiento de tierras, así como sus herramientas y dispositivos desmontables, y otras conexiones hidráulicas. La presente invención hace referencia a un acoplamiento rápido de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1 (US 5, 829, 480 A) .

Estado del arte Los acoplamiento rápidos conocidos para las conexiones hidráulicas, en el estado conectado, generan una fuerza axial que se produce mediante la superficie del émbolo del casquillo roscado de empalme, multiplicada por la presión hidráulica. Por lo tanto, en el caso de conexiones reducidas se montan generalmente mecanismos de bloqueo con una hilera de bolas resistentes.

En el caso de conexiones con un paso mayor, resultan imprescindibles las uniones roscadas de grandes dimensiones.

Descripción de la presente invención Por consiguiente, el objeto de la presente invención consiste en crear un acoplamiento rápido que evite las desventajas de los acoplamientos rápidos conocidos, y caracterizado particularmente porque en la conexión del sistema hidráulico no se genera ninguna fuerza axial.

Dicho objeto se resuelve mediante la totalidad de las características de la reivindicación 1. El punto central de la presente invención consiste en la conformación del acoplamiento rápido de manera tal que en el estado acoplado, el líquido hidráulico a conducir salga transversalmente en relación con el eje de acoplamiento desde una pieza de conexión, e ingrese a la otra pieza de conexión transversalmente en relación con el eje de acoplamiento.

Un acondicionamiento de la presente invención se caracteriza porque en el estado acoplado, entre ambas piezas de conexión se conforma un espacio anular coaxial obturado a ambos lados en el sentido axial, para la conducción de líquido hidráulico, y porque ambas piezas de conexión pueden intercambiar líquido hidráulico con el espacio anular mediante perforaciones radiales.

Un perfeccionamiento preferido de dicho acondicionamiento se caracteriza porque ambas piezas de conexión comprenden una pieza de conexión hembra y una pieza de conexión macho, porque la pieza de conexión macho presenta un primer émbolo de conexión coaxial con una primera perforación coaxial, porque la pieza de conexión hembra presenta un segundo émbolo de conexión coaxial con una segunda perforación coaxial para la recepción del primer émbolo de conexión, porque el espacio anular coaxial se conforma cuando se introduce el primer émbolo de conexión en la segunda perforación coaxial del segundo émbolo de conexión, y porque una primera perforación radial en el primer émbolo de conexión, conduce desde la primera perforación coaxial hacia el espacio anular coaxial, y una segunda perforación radial en el segundo émbolo de conexión, conduce desde el espacio anular coaxial hacia el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión.

De acuerdo con otro acondicionamiento de la presente invención, en ambas piezas de conexión se encuentra respectivamente una conexión para el líquido hidráulico dispuesta en el exterior, y se proporciona un mecanismo de válvulas que se puede accionar preferentemente mediante el proceso de empalme, que interrumpe la conexión hidráulica entre la respectiva conexión y la primera perforación coaxial o bien, el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión, cuando las piezas de conexión se encuentran separadas, y que establece la conexión hidráulica entre la respectiva conexión y la primera perforación coaxial o bien, el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión, cuando las piezas de conexión se encuentran empalmadas entre sí.

Particularmente, el mecanismo de válvulas comprende respectivamente un manguito deslizante que se puede desplazar en el sentido axial, en relación con el émbolo de conexión, y dicho manguito rodea concéntricamente el émbolo de conexión, y presenta un orificio pasante con un espacio de flujo de retorno dispuesto en el centro, con un diámetro interior aumentado, en donde el émbolo de conexión divide el orificio pasante mediante una junta circunferencial en dos secciones separadas herméticamente una de otra, que se encuentran conectadas entre sí sólo cuando la junta circunferencial se encuentra en el espacio de flujo de retorno en una posición relativa determinada de los émbolos de conexión y del manguito deslizante.

Otro acondicionamiento se caracteriza porque cada pieza de conexión presenta una carcasa, porque los émbolos de conexión se encuentran respectivamente conectados de manera firme con la carcasa, y porque los manguitos deslizantes se pueden desplazar en el sentido axial en relación con la carcasa, en donde particularmente los manguitos deslizantes se pueden empujar hacia atrás, contra la presión de un resorte de presión en contra del sentido de introducción. Otro acondicionamiento de la presente invención se caracteriza porque en la segunda perforación coaxial del segundo émbolo de conexión se encuentra dispuesto un émbolo de cierre, que en el caso que las piezas de conexión se encuentren separadas, la segunda perforación coaxial se cierra hacia el exterior, y que en el caso que las piezas de conexión se encuentren empalmadas entre sí, se empuja hacia atrás desde el primer émbolo de conexión contra la presión de un resorte de presión hacia la segunda perforación coaxial.

Particularmente, en relación con un montaje simplificado, resulta ventajoso cuando las conexiones se encuentran dispuestas en los extremos posteriores de los émbolos de conexión, y cuando en el caso que el conducto hidráulico se encuentre conectado, los émbolos de conexión se pueden introducir en la carcasa desde la parte posterior, y se pueden fijar en la carcasa.

Un acondicionamiento alternativo de la presente invención se caracteriza porque en la primera pieza de conexión se proporciona un primer espacio para el líquido hidráulico, que se extiende en el sentido del eje de acoplamiento, el cual en un extremo se encuentra conectado con un conducto de conexión de la primera pieza de conexión, porque en la segunda pieza de conexión se proporciona un segundo espacio para el líquido hidráulico, que se extiende en el sentido del eje de acoplamiento, el cual en un extremo se encuentra conectado con un conducto de conexión de la segunda pieza de conexión, porque el primer espacio se puede cerrar en el otro extremo mediante un primer mecanismo de cierre que cierra de manera hermética el primer espacio en el estado desacoplado, y que abre en el estado acoplado, porque el segundo espacio se puede cerrar en el otro extremo mediante un segundo mecanismo de cierre que cierra de manera hermética el segundo espacio en el estado desacoplado, y que abre en el estado acoplado, porque ambos espacios y ambos mecanismos de cierre están diseñados de manera tal que en el estado acoplado el líquido hidráulico circule esencialmente en el sentido radial entre ambos espacios.

Preferentemente, en ambos mecanismos de cierre se conforman junturas para el cierre de los espacios, en las cuales se dispone metal sobre metal de manera hermética debido al índice de presión.

Particularmente, ambos espacios se conforman como espacios anulares dispuestos concéntricamente en relación con el eje de acoplamiento.

Otro acondicionamiento de la presente invención se caracteriza porque el espacio anular en la primera pieza de conexión se conforma entre un vástago de émbolo central axial y un manguito deslizante interior que rodea concéntricamente distanciado del vástago de émbolo, y el mecanismo de cierre correspondiente se conforma mediante el manguito deslizante interior y un émbolo de conexión dispuesto en el extremo delantero del vástago de émbolo, porque el espacio anular en la segunda pieza de conexión se conforma entre un manguito deslizante y un tubo exterior que rodea concéntricamente distanciado del manguito deslizante, y el mecanismo de cierre correspondiente se conforma mediante el manguito deslizante y el tubo exterior que se estrecha en el extremo delantero, en donde el manguito deslizante interior y el émbolo de conexión en la primera pieza de conexión presentan el mismo diámetro exterior, y el extremo que se estrecha del tubo exterior y el manguito deslizante... [Seguir leyendo]

1. Acoplamiento rápido (15, 15'; 100) para la conexión de conductos hidráulicos, particularmente en máquinas para el movimiento de tierras, así como sus dispositivos adicionales y sus herramientas recambiables, y dicho acoplamiento rápido (15, 15'; 100) comprende una primera y una segunda pieza de conexión (15a, 15a' ó 15b, 15b' ó 100a, 100b) que se pueden acoplar de manera desmontable a lo largo de un eje de acoplamiento (A) para la conducción de un líquido hidráulico, caracterizado porque en el estado acoplado, el líquido hidráulico a conducir sale transversalmente en relación con el eje de acoplamiento (A) desde una pieza de conexión (15a, 15a', 100a ó 15b, 15b', 100b) , e ingresa directamente a la otra pieza de conexión (15b, 15b', 100b ó 15a, 15a', 100a) transversalmente en relación con el eje de acoplamiento (A) .

2. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el estado acoplado, entre ambas piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') se conforma un espacio anular coaxial (82) obturado a ambos lados en el sentido axial, para la conducción de líquido hidráulico, y porque ambas piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') pueden intercambiar líquido hidráulico con el espacio anular (82) mediante perforaciones radiales (30, 66) .

3. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque ambas piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') comprenden una pieza de conexión hembra (15a, 15a') y una pieza de conexión macho (15b, 15b') , porque la pieza de conexión macho (15b, 15b') presenta un primer émbolo de conexión coaxial (29, 29') con una primera perforación coaxial (32) , porque la pieza de conexión hembra (15a, 15a') presenta un segundo émbolo de conexión coaxial (64, 64') con una segunda perforación coaxial (68) para la recepción del primer émbolo de conexión (29, 29') , porque el espacio anular coaxial (82) se conforma cuando se introduce el primer émbolo de conexión (29, 29') en la segunda perforación coaxial (68) del segundo émbolo de conexión (64, 64') , y porque una primera perforación radial (30) en el primer émbolo de conexión (29, 29') , conduce desde la primera perforación coaxial (32) hacia el espacio anular coaxial (82) , y una segunda perforación radial (66) en el segundo émbolo de conexión (64, 64') , conduce desde el espacio anular coaxial (82) hacia el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión (64, 64') .

4. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque en ambas piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') se dispone respectivamente una conexión que se encuentra en el exterior (40, 74) para el líquido hidráulico, y se proporciona un mecanismo de válvulas accionado preferentemente mediante el proceso de empalme (19, 22, 23, 24, 32, 33a, 33b, 34, 35a, 35b, 37 ó 55, 58, 59, 60, 68, 69, 70a, 70b, 71) , que interrumpe la conexión hidráulica entre la respectiva conexión (40, 74) y la primera perforación coaxial (32) o bien, el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión (64, 64') , cuando las piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') se encuentran separadas, y que establece la conexión hidráulica entre la respectiva conexión (40, 74) y la primera perforación coaxial (32) o bien, el espacio exterior circundante del segundo émbolo de conexión (64, 64') , cuando las piezas de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') se encuentran empalmadas entre sí,

5. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el mecanismo de válvulas (19, 22, 23, 24, 32, 33a, 33b, 34, 35a, 35b, 37 ó 55, 58, 59, 60, 68, 69, 70a, 70b, 71) comprende respectivamente un manguito deslizante (19, 19' ó 55, 55') que se puede desplazar en el sentido axial, en relación con el émbolo de conexión (29, 29' ó 64, 64') , y dicho manguito rodea concéntricamente el émbolo de conexión (29, 29' ó 64, 64') , y presenta un orificio pasante (22 ó 58) con un espacio de flujo de retorno (23 ó 59) dispuesto en el centro, con un diámetro interior aumentado, en donde el émbolo de conexión (29, 29' ó 64, 64') divide el orificio pasante (22 ó 58) mediante una junta circunferencial (34 ó 69) en dos secciones separadas herméticamente una de otra, que se encuentran conectadas entre sí sólo cuando la junta circunferencial (34 ó 69) se encuentra en el espacio de flujo de retorno (23 ó 59) en una posición relativa determinada de los émbolos de conexión (29, 29' ó 64, 64') y del manguito deslizante (19, 19' ó 55, 55') .

6. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada pieza de conexión (15a, 15b; 15a', 15b') presenta una carcasa (16, 16' ó 48, 48') , porque los émbolos de conexión (29, 29' ó 64, 64') se encuentran respectivamente conectados de manera firme con la carcasa, porque los manguitos deslizantes (19, 19' ó 55, 55') se pueden desplazar en el sentido axial en relación con la carcasa (16, 16' ó 48, 48') , y porque los manguitos deslizantes (19, 19' ó 55, 55') se pueden empujar hacia atrás, contra la presión de un resorte de presión (24 ó 60) en contra del sentido de introducción.

7. Acoplamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque en la segunda perforación coaxial (68) del segundo émbolo de conexión (64) se encuentra dispuesto un émbolo de cierre (51) , que en el caso que las piezas de conexión (15a, b) se encuentren separadas, la segunda perforación coaxial (68) se cierra hacia el exterior, y que en el caso que las piezas de conexión (15a, b) se encuentren empalmadas entre sí, se empuja hacia atrás desde el primer émbolo de conexión (29) contra la presión de un resorte de presión (54) hacia la segunda perforación coaxial (68) .

8. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque las conexiones (40 ó 74) se encuentran dispuestas en los extremos posteriores de los émbolos de conexión (29, 29' ó 64, 64') , y porque en el caso que el conducto hidráulico se encuentre conectado, los émbolos de conexión (29, 29' ó 64, 64') se pueden introducir en la carcasa (16, 16' ó 48, 48') desde la parte posterior, y se pueden fijar en la carcasa (16, 16' ó 48, 48') .

9. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en la primera pieza de conexión (100a) se proporciona un primer espacio (137) para el líquido hidráulico, que se extiende en el sentido del eje de acoplamiento (A) , el cual en un extremo se encuentra conectado con un conducto de conexión (101) de la primera pieza de conexión (100a) , porque en la segunda pieza de conexión (100b) se proporciona un segundo espacio (139) para el líquido hidráulico, que se extiende en el sentido del eje de acoplamiento (A) , el cual en un extremo se encuentra conectado con un conducto de conexión (131) de la segunda pieza de conexión (100b) , porque el primer espacio (137) se puede cerrar en el otro extremo mediante un primer mecanismo de cierre (106, 110, 118) que cierra de manera hermética el primer espacio (137) en el estado desacoplado, y que abre en el estado acoplado, porque el segundo espacio (139) se puede cerrar en el otro extremo mediante un segundo mecanismo de cierre (119, 127, 129) que cierra de manera hermética el segundo espacio (139) en el estado desacoplado, y que abre en el estado acoplado, porque ambos espacios (137, 139) y ambos mecanismos de cierre (106, 110, 118 ó 119, 127, 129) están diseñados de manera tal que en el estado acoplado el líquido hidráulico circule esencialmente en el sentido radial entre ambos espacios (137, 139) , y porque en ambos mecanismos de cierre (106, 110, 118 ó 119, 127, 129) se conforman junturas (118, 119) para el cierre de los espacios (137, 139) , en las cuales se dispone metal sobre metal de manera hermética.

10. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque ambos espacios (137, 139) se conforman como espacios anulares dispuestos concéntricamente en relación con el eje de acoplamiento (A) .

11. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el espacio anular (137) en la primera pieza de conexión (100a) se conforma entre un vástago de émbolo central axial (136) y un manguito deslizante interior (106) que rodea concéntricamente distanciado del vástago de émbolo (136) , y el mecanismo de cierre correspondiente se conforma mediante el manguito deslizante interior (106) y un émbolo de conexión (110) dispuesto en el extremo delantero del vástago de émbolo, porque el espacio anular (139) en la segunda pieza de conexión (100b) se conforma entre un manguito deslizante (127) y un tubo exterior (129) que rodea concéntricamente distanciado del manguito deslizante (127) , y el mecanismo de cierre correspondiente se conforma mediante el manguito deslizante (127) y el tubo exterior (129) que se estrecha en el extremo delantero, en donde el manguito deslizante interior (106) y el émbolo de conexión (110) en la primera pieza de conexión (100a) presentan el mismo diámetro exterior, y el extremo que se estrecha del tubo exterior y el manguito deslizante (127) en la segunda pieza de conexión (100b) presentan el mismo diámetro interior, y porque el diámetro exterior es esencialmente igual al diámetro interior, de manera que en el acoplamiento el manguito deslizante interior (106) y el émbolo de conexión

(110) puedan penetrar en el extremo que se estrecha del tubo exterior (129) y el manguito deslizante (127) .

12. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el mecanismo de cierre en la primera pieza de conexión (100a) se abre en el acoplamiento, mediante el desplazamiento hacia atrás del manguito deslizante interior (106) en contra de la presión de un resorte (105) en relación con el émbolo de conexión fijo (110) , porque el mecanismo de cierre en la segunda pieza de conexión (100b) se abre en el acoplamiento, mediante el desplazamiento hacia atrás del manguito deslizante (127) en contra de la presión de un resorte (128) en relación con el extremo fijo que se estrecha del tubo exterior (129) , porque para desplazar el manguito deslizante (106) en la primera pieza de conexión (100a) se proporciona un manguito deslizante exterior (108) que encierra concéntricamente el manguito deslizante interior (106) , que se puede desplazar en el sentido axial, y que puede ser accionado por el tubo exterior (129) de la segunda pieza de conexión (100b) , y porque para desplazar el manguito deslizante (127) en la segunda pieza de conexión (100b) se proporciona un émbolo de cierre (123) encerrado concéntricamente por el manguito deslizante (127) , que se puede desplazar en el sentido axial, y que puede ser accionado por el émbolo de conexión de la primera pieza de conexión (100a) .

13. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque se encuentran dispuestas juntas (114, 115, 116) en la primera pieza de conexión (100a) entre el manguito deslizante exterior (108) y el émbolo de conexión (110) , y en la segunda pieza de conexión entre el émbolo de cierre (123) y el extremo que se estrecha del tubo exterior (129) y el manguito deslizante (127) , y porque los mecanismos de cierre (106, 110, 118 ó 119, 127, 129) sólo se abren cuando las juntas (114, 115, 116) se encuentran completamente cubiertas.

14. Acoplamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque en el émbolo de cierre (123) se encuentran montados medios para la obtención de la acción de una válvula de retención, y dichos medios comprenden particularmente un disco de válvula delgado (132) que cierra desde el interior de manera hermética al aceite los orificios de la válvula (123) dispuestos en el émbolo de cierre (123) , y porque en el émbolo de conexión

(110) y en el émbolo de cierre (123) se incorporan ranuras de descarga reducidas (134) , y en el émbolo de cierre (123) se incorporan ranuras reducidas frontales (135) .

15. Sistema de conexión rápida para la conexión de conductos hidráulicos, particularmente para máquinas para el movimiento de tierras, así como sus dispositivos adicionales y sus herramientas recambiables, caracterizado porque una pluralidad de acoplamientos rápidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, se coordinan con una disposición en paralelo en un bloque (84, 85) o bien, sobre placas de soporte comunes (107, 122) .