1. Ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno,

como piedra, hormigón, asfalto o similar que comprende un rejón (1) unido al cabezal (5) de la máquina excavadora por medio de una pluralidad elementos de unión (6) y que se caracteriza porque comprende, al menos, un rejón (1), con unos medios de accionamiento (2, 3) solidariamente unidos a un acumulador de energía (4) en donde el conjunto formado por el rejón (1), los medios de accionamiento (2, 3) y el acumulador de energía (4) están solidariamente unidos a dicho rejón (1) y situados en el eje (7) longitudinal del rejón (1) en donde dicho eje (7) es sobre el que se efectúa el ataque al terreno entre las posiciones replegada (A) y desplegada (B) del rejón (1).

2. Ripper percutor hidráulico según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de accionamiento (2, 3) están formados por una primera leva (2) y una segunda leva (3) simétricas respecto del eje (7) del rejón (1) y en donde el eje de la primera leva (2) está engranado con el eje de la segunda leva (3).

3. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque los medios de accionamiento (2, 3) están conectados con un motor hidráulico que recibe la presión y el caudal de aceite desde la propia máquina excavadora, que se encarga de hacer que la primera leva (2) y la segunda leva (3) giren en sentidos opuestos una con respecto a la otra.

4. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en la posición desplegada (B) del rejón (1) las levas (2, 3) están situadas en una posición angular de -90º, arrastrando al rejón (1) descendentemente.

5. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en la posición replegada (A) del rejón (1) las levas (2, 3) están situadas en una posición angular de 90º, arrastrando al rejón (1) ascendentemente y comprimiendo al acumulador de energía (4).

6. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la energía acumulada en el acumulador de energía (4) se libera durante el descenso del rejón (1) al terreno.

7. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el acumulador de energía (4) es un cilindro.

Ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras.

El objeto de la presente invención es un ripper percutor hidráulico como implemento para una máquina excavadora que arranca y rompe piedra, hormigón, asfalto, etc., y que consiste, esencialmente en un motor hidráulico que recibe presión y caudal de aceite desde la máquina excavadora y que se encarga de accionar una serie de elementos que arrastran un rejón, imprimiéndole el movimiento adecuado para atacar el suelo.

Antecedentes de la invención

Actualmente, los ripper para máquinas excavadoras consisten, esencialmente, en una pluralidad de rejones solidariamente unidos entre sí y accionados directamente desde la máquina excavadora por medios hidráulicos, tal y como se contempla en la patente estadounidense US2005189125 de KOMATSU, en donde las variaciones de funcionamiento y optimización de dicho funcionamiento radican en el diseño del propio rejón y la combinación del esfuerzo de los distintos cilindros para un mejor ataque al terreno.

No obstante, dichos sistemas carecen de medios para optimizar el ataque al terreno, directamente en cada uno de los rejones, mediante la percusión de cada rejón con un mecanismo independiente que imprima un movimiento de martilleo del terreno por parte del propio rejón.

El documento WO2009/022762 describe un sistema de vibración para un rejón en donde a dicho rejón se le transmite la frecuencia de la vibración, pero donde no se aprovecha la inercia del rejón para obtener un impacto contra el terreno. Esto implica que con dicho sistema de vibración no se obtenga un rendimiento alto dado que la aplicación de la vibración implica que el rejón no golpea el suelo desaprovechando la energía generada. Así mismo, la unión entre el cabezal y el conjunto rejón-vibrador se produce mediante un elemento pasivo de aislamiento tipo silent-block que aunque aísla la máquina, no permite re-aprovechar la energía de las vibraciones para atacar el suelo.

Descripción de la invención

Para solucionar el problema técnico de la optimización del ataque al terreno por un ripper, se presenta el ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras, objeto de la presente invención, en donde dicho ripper es del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, como piedra, hormigón, asfalto o similar y que comprende un rejón unido al cabezal de la máquina excavadora por medio de una pluralidad de elementos de unión y que comprende, esencialmente, un rejón, con unos medios de accionamiento solidariamente unidos a un acumulador de energía en donde el conjunto formado por el rejón, los medios de accionamiento y el acumulador de energía están solidariamente unidos a dicho rejón y situados sobre el eje longitudinal del rejón sobre el que se efectúa el ataque al terreno, entre las posiciones replegada y desplegada del rejón.

La principal ventaja que aporta la invención frente al estado de la técnica es que en los ripper actualmente conocidos, la fuerza del ripper es la propia de la máquina excavadora donde esté instalado, por el tiro de ésta, ya que simplemente clava y arrastra, mientras que en la presente invención, la fuerza del ripper es debida a la suma de los esfuerzos de percusión del propio ripper con la participación del acumulador de energía como sumatorio de fuerzas sobre el eje longitudinal del rejón que es el de ataque al suelo, clavándose en el terreno, más el tiro de la máquina arrastrando el terreno.

Breve descripción de las figuras

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

Fig. 1 muestra una vista esquematizada del ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras objeto de la presente invención, mostrándose en detalle los accionamiento internos.

Fig. 2 muestra una vista esquematizada del ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras objeto de la presente invención, mostrándose en detalle el eje de actuación del rejón.

Fig. 3 muestra un diagrama de fuerzas en los medios de accionamiento del ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras, objeto de la presente invención.

Realización preferente de la invención

Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas, el ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, como piedra, hormigón, asfalto o similar comprende, al menos, un rejón (1), con unos medios de accionamiento (2, 3) consistentes en dos levas solidariamente unidas a un acumulador de energía (4), preferentemente un cilindro, en donde el conjunto formado por el rejón (1) y los medios de accionamiento (2, 3) y el acumulador de energía (4) están unidos al cabezal (5) de la máquina excavadora por medio de una pluralidad de uniones (6), preferentemente, bielas de anclaje.

Los medios de accionamiento (2, 3) están conectados con un motor hidráulico que recibe la presión y el caudal de aceite desde la propia máquina excavadora, que se encarga de hacer que la primera leva (2) y la segunda leva (3) que conforman los citados medios de accionamiento giren en sentidos opuestos una con respecto a la otra.

La posición de la primera leva (2) y de la segunda leva (3) es siempre simétrica respecto del eje (7) longitudinal del rejón (1), definido por la línea que parte desde el vértice del diente del rejón (1) y que pasa por los puntos de giro de dicho rejón (1). Esta simetría viene dada porque el eje de cada leva (2, 3) está engranado con el eje de la otra leva. Este engranaje facilita que la primera leva (2) y la segunda leva (3) giren en sentidos opuestos y no pierdan sus respectivas posiciones angulares.

Así pues, y refiriéndonos a las posiciones angulares de las levas (2, 3), cuando estas levas (2, 3) están en una posición angular de 0º (definiéndose dentro del sistema de referencia formado por el eje (7) del rejón (1) como eje de coordenadas y el definido por las levas (2, 3) como eje de abscisas, según se observa en la Fig. 3), la fuerza centrífuga generada por la primera leva (2) anula la fuerza centrífuga de la segunda leva, dado que ambas levas (2, 3) son de la misma masa e igual centro de gravedad (situado en el eje (7) del rejón (1)). Este mismo efecto se consigue cuando el ángulo entre levas (2, 3) es de 180º.

No obstante, con una posición angular de -90º, las fuerzas centrífugas se suman en sentido descendente (A), y dada la unión con el rejón (1), arrastran a éste, generándose el mayor vector de fuerza descendente sobre el eje (7) del rejón (1), impactando sobre el terreno. El efecto contrario ocurre con una posición angular de 90º entre levas (2, 3) dado que las fuerzas se suman en sentido ascendente (B), arrastrando al rejón (1) el cual está solidariamente unido con el acumulador de energía (4), comprimiéndolo y aumentando su presión interna. Es entonces cuando el rejón (1) se separa del terreno.

La energía acumulada en el acumulador (4) se liberará en el paso de las levas (2, 3) de la posición angular +90º a la posición angular de -90º, es decir, durante el descenso del rejón (1) al terreno, ayudando a mejorar el impacto del rejón (1).

Como ha sido comentado, la unión entre el rejón (1) y la excavadora se realiza por medio del cabezal (5), que se fija a la excavadora mediante bulones o enganche rápido, si la máquina excavadora dispone de esta posibilidad. La unión debe ser lo más rígida posible, excepto en el propio eje (7) del rejón (1) que debe oscilar para golpear el terreno o cargar el acumulador de energía (4). Esta rigidez es importante, porque la excavadora va a crear esfuerzos de tiro a modo de uña. La fijación entre el cabezal (5) y el rejón (1) se consigue mediante las bielas de anclaje (6) que permiten la oscilación con respecto al eje (7) del rejón (1).

Dichas bielas de anclaje (6) pueden ser sustituidas por otros elementos de unión, como por ejemplo, guías lineales, con tal que permitan una fijación entre el cabezal (5) y el rejón (1) como el descrito.

1. Ripper percutor hidráulico para máquinas excavadoras del tipo utilizado para romper y arrancar elementos duros del terreno, como piedra, hormigón, asfalto o similar que comprende un rejón (1) unido al cabezal (5) de la máquina excavadora por medio de una pluralidad de elementos de unión (6) y que se caracteriza porque comprende, al menos, un rejón (1), con unos medios de accionamiento (2, 3) solidariamente unidos a un acumulador de energía (4) en donde el conjunto formado por el rejón (1), los medios de accionamiento (2, 3) y el acumulador de energía (4) están solidariamente unidos a dicho rejón (1) y situados en el eje (7) longitudinal del rejón (1) en donde dicho eje (7) es sobre el que se efectúa el ataque al terreno entre las posiciones replegada (A) y desplegada (B) del rejón (1).

2. Ripper percutor hidráulico según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de accionamiento (2, 3) están formados por una primera leva (2) y una segunda leva (3) simétricas respecto del eje (7) del rejón (1) y en donde el eje de la primera leva (2) está engranado con el eje de la segunda leva (3).

3. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque los medios de accionamiento (2, 3) están conectados con un motor hidráulico que recibe la presión y el caudal de aceite desde la propia máquina excavadora, que se encarga de hacer que la primera leva (2) y la segunda leva (3) giren en sentidos opuestos una con respecto a la otra.

4. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en la posición desplegada (B) del rejón (1) las levas (2, 3) están situadas en una posición angular de -90º, arrastrando al rejón (1) descendentemente.

5. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en la posición replegada (A) del rejón (1) las levas (2, 3) están situadas en una posición angular de 90º, arrastrando al rejón (1) ascendentemente y comprimiendo al acumulador de energía (4).

6. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la energía acumulada en el acumulador de energía (4) se libera durante el descenso del rejón (1) al terreno.

7. Ripper percutor hidráulico según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el acumulador de energía (4) es un cilindro.