Sistema de acoplamiento múltiple y método relacionado con el mismo.

Un sistema de acoplamiento múltiple semimanual o totalmente automático para cambiar herramientas en una máquina de trabajo,

cuyo sistema incluye un dispositivo de acoplamiento hidráulico que comprende una pluralidad de unidades (3) de acoplamiento, un bloque (1) de soporte en el cual se monta cada unidad (3) de acoplamiento en un agujero pasante (11) respectivo dispuesto en el bloque (1) de soporte, y una contratuerca (5) respectiva para asegurar la unidad (3) de acoplamiento respectiva al bloque (1) de soporte,

cuya unidad (3) de acoplamiento tiene un extremo (32) de conexión de manguera para la conexión a una manguera hidráulica, y un extremo (31) de morro para la interconexión con una unidad de acoplamiento complementaria, cuyo extremo (31) de morro está provisto de una rosca externa (33) para la cooperación con la contratuerca (5), de modo que la contratuerca (5), en la posición montada, asegure la unidad (3) de acoplamiento en el bloque de soporte,

caracterizado por que la contratuerca (5) tiene un perfil exterior (63, 51, 52, 53, 54) rotacionalmente simétrico, en el cual están practicadas una pluralidad de acanaladuras (55) distribuidas alrededor de la circunferencia, cuyas acanaladuras (55) se extienden axialmente hacia dentro desde el extremo (56) de la contratuerca (5) orientada hacia fuera del bloque (1) de soporte, y la extensión axial de cada acanaladura (55) es menor que la extensión axial total de la contratuerca (5), cuya contratuerca tiene una porción roscada (57) que se extiende axialmente desde el extremo de la contratuerca (5) orientado hacia el bloque (1) de soporte y comprende un 30-60% de la extensión axial de la contratuerca.

Sistema de acoplamiento mïltiple y mïtodo relacionado con el mismo Campo de la invenciïn En un primer aspecto, la presente invenciïn se refiere a un dispositivo de acoplamiento hidrïulico que comprende una unidad de acoplamiento, un bloque de soporte en el cual se monta la unidad de acoplamiento, una contratuerca para asegurar la unidad de acoplamiento al bloque de soporte,

cuya unidad de acoplamiento tiene un extremo de conexiïn de manguera para la conexiïn a una manguera hidrïulica, y un extremo de morro para la interconexiïn con una unidad de acoplamiento complementaria,

cuyo extremo de morro estï dotado de una rosca externa para la cooperaciïn con la contratuerca, de modo que la contratuerca, en la posiciïn montada, fije la unidad de acoplamiento al bloque de soporte.

En un segundo aspecto, la invenciïn se refiere a una contratuerca para uso en el dispositivo de acoplamiento hidrïulico inventado.

En un tercer aspecto, la invenciïn se refiere a una herramienta de montaje para montar una unidad de acoplamiento hidrïulico en un bloque de soporte de la unidad de acoplamiento hidrïulico inventada.

En un tercer aspecto, la invenciïn se refiere a un mïtodo para montar una unidad de acoplamiento hidrïulico en un bloque de soporte, en el que ! la unidad de acoplamiento hidrïulico se inserta dentro de un agujero pasante del bloque de soporte desde el lado en el cual se pretende que la unidad de acoplamiento hidrïulico sea conectada a una manguera.

! se atornilla un anillo de bloqueo sobre la unidad de acoplamiento hidrïulico en un lado opuesto del bloque de soporte.

Antecedentes de la invenciïn Las mïquinas de trabajo, tales como excavadoras y similares, se diseïan a menudo para que sean capaces de trabajar con tipos diferentes de herramientas. El cambio de una herramienta a otra implica tipos diferentes de conexiones mecïnicas, hidrïulicas y elïctricas. Usualmente, el funcionamiento de las herramientas es esencialmente hidrïulico. Con el fin de facilitar el cambio de herramientas, se conocen previamente desde hace tiempo tipos diferentes de sistemas de acoplamiento rïpido para la hidrïulica. Estos pueden ser automïticos en diferentes grados, y es deseable que el intercambio pueda efectuarse sin que el operario tenga que abandonar innecesariamente la cabina del conductor.

En relaciïn con sistemas de acoplamiento mïltiple semimanuales o totalmente automïticos para la interconexiïn de una pluralidad de mangueras hidrïulicas, es importante que una de las unidades de acoplamiento se sujete segura y firmemente junto con su elemento de uniïn, tal como un bloque de soporte. En tales sistemas de acoplamiento mïltiple, el principio funcional es que una de las unidades de acoplamiento estï ensamblada fijamente con un bloque de soporte y que la otra unidad de acoplamiento estï unida flexiblemente en su elemento de uniïn de modo que sea capaz de absorber tolerancias de holgura y fabricaciïn del sistema. Las unidades de acoplamiento constan de una unidad de acoplamiento hembra y de una unidad de acoplamiento macho. Usualmente, pero no siempre, es la unidad de acoplamiento hembra la que estï montada fijamente y la unidad de acoplamiento macho la que estï montada flexiblemente. Es importante asegurar una uniïn adecuada de la unidad de acoplamiento fija. El desarrollo del campo hidrïulico se mueve rïpidamente hacia una presiïn de trabajo mayor, lo cual implica fuerzas de separaciïn incrementadas entre las unidades de acoplamiento y, por tanto, mayores esfuerzos sobre su uniïn. El uso incrementado de herramientas en forma de tijeras de acero, martillos hidrïulicos, carros vibradores, cucharones cribadores, etc., imparte pulsaciones al sistema hidrïulico del portaherramientas, lo cual tambiïn impone grandes demandas sobre las uniones de las unidades de acoplamiento.

Otro problema que acontece a menudo es que existen estrecheces y falta de espacio entre los diferentes acoplamientos. Esto es debido a que hay una demanda incrementada continuamente de mïs funciones y mayores flujos de aceite, lo cual, a su vez, significa deseos de dimensiones de acoplamiento mïs grandes, etc. El espacio y cabida para las herramientas de montaje en relaciïn con el montaje y desmontaje de acoplamientos y conexiones de manguera es otro factor limitativo.

La unidad de acoplamiento montada fijamente – denominada de aquï en adelante la unidad de acoplamiento hembra, dado que usualmente es ïsta la que estï montada fijamente – se instala normalmente en el bloque de soporte dentro de un agujero del mismo, estando situado el extremo de conexiïn de manguera de la unidad de acoplamiento en un lado del bloque de soporte, y en su extremo de morro, es decir, el extremo que se ha de interconectar con una unidad de acoplamiento macho, estï situado en el extremo opuesto del bloque de

soporte.

En esa conexiïn, existen diferentes alternativas para la instalaciïn de la unidad de acoplamiento hembra dentro del bloque de soporte.

Una primera posibilidad es montar la unidad de acoplamiento en su sitio por medio de una grapa circular en su extremo de morro. La ventaja de este mïtodo es que es barato y que el acoplamiento es fïcil de montar. Una ventaja adicional es que se monta desde atrïs, es decir, la unidad de acoplamiento se inserta dentro del agujero del bloque de soporte desde el lado de conexiïn de manguera, lo cual permite un montaje previo de los acoplamientos de conexiïn, acoplamientos de codo o mangueras hidrïulicas antes de la instalaciïn. El problema aquï es que la junta no llega a estar enteramente libre de holgura, lo cual da como resultado desgaste y posible fractura de la grapa circular en el caso de pulsaciones y oleadas de alta presiïn. Esto tiene limitaciones claras bajo fuerzas de separaciïn grandes en el sistema hidrïulico.

Otra alternativa es que la unidad de acoplamiento se monte con tornillos desde atrïs. Esto puede realizarse por el hecho de que cada unidad de acoplamiento se aprieta individualmente o porque se aprietan colectivamente una pluralidad de unidades de acoplamiento por medio de una placa de fijaciïn que estï conectada al bloque de soporte. Estas dos uniones proporcionan una junta estable que resiste bien pulsaciones y vibraciones. La desventaja es que es difïcil acceder a la montura para su reparaciïn en el campo. Ademïs, en el caso de una montura individual, existe a menudo muy poco espacio para obtener una dimensiïn suficiente de la uniïn. Este ïltimo problema se evita en el caso de una uniïn colectiva, pero aquï, por otro lado, acontece un problema importante cuando se cambia sïlo un acoplamiento.

Un tercer mïtodo consiste en unir la unidad de acoplamiento de un modo montado con tornillos mediante una contratuerca en el extremo de morro. Este es un buen mïtodo dado que proporciona una junta que estï estable y no tiene holgura, y que resiste bien pulsaciones y vibraciones. Asimismo, dimensionada adecuadamente, ïsta proporciona una junta fuerte que resiste fuerzas de separaciïn grandes en el sistema hidrïulico. Una ventaja adicional es que el acoplamiento se monta desde atrïs, lo cual permite el montaje previo de acoplamientos de codo, juntas de tuberïa o mangueras hidrïulicas antes de la instalaciïn. La desventaja es que este mïtodo requiere un espacio relativamente grande para que tengan cabida una contratuerca adecuadamente dimensionada y herramientas de montaje para montar/desmontar el acoplamiento.

El dispositivo de acoplamiento hidrïulico segïn el preïmbulo de la reivindicaciïn 1 es del tipo que se corresponde con la alternativa ïltimamente mencionada, que se corresponde con el acoplamiento del documento WO 03/029567, en el que la contratuerca tambiïn sirve de guïa.

El objeto de la presente invenciïn es superar las desventajas asociadas con un dispositivo de acoplamiento hidrïulico de esta clase.

Sumario de la invenciïn Segïn el primer aspecto de la invenciïn, este objeto se logra por el hecho de que un dispositivo de acoplamiento hidrïulico del tipo en cuestiïn tiene las caracterïsticas especiales de que la contratuerca tiene un perfil exterior rotacionalmente simïtrico, en cuyo perfil exterior estïn practicadas una pluralidad de acanaladuras distribuidas alrededor de la circunferencia, cuyas acanaladuras se extienden axialmente hacia dentro desde el extremo de la contratuerca orientado hacia fuera del bloque de soporte.

Gracias a dichas acanaladuras axiales, la contratuerca puede girarse sin ningïn espacio apreciable en la direcciïn radial que se requiera, en donde las acanaladuras pueden utilizarse para una aplicaciïn uniforme del par de fuerzas.

De este modo, mediante el dispositivo inventado, se han eliminado las desventajas asociadas con... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de acoplamiento mïltiple semimanual o totalmente automïtico para cambiar herramientas en una mïquina de trabajo, cuyo sistema incluye un dispositivo de acoplamiento hidrïulico que comprende una pluralidad de unidades (3) de acoplamiento, un bloque (1) de soporte en el cual se monta cada unidad (3) de acoplamiento en un agujero pasante (11) respectivo dispuesto en el bloque (1) de soporte, y una contratuerca (5) respectiva para asegurar la unidad (3) de acoplamiento respectiva al bloque (1) de soporte,

cuya unidad (3) de acoplamiento tiene un extremo (32) de conexiïn de manguera para la conexiïn a una manguera hidrïulica, y un extremo (31) de morro para la interconexiïn con una unidad de acoplamiento complementaria,

cuyo extremo (31) de morro estï provisto de una rosca externa (33) para la cooperaciïn con la contratuerca (5) , de modo que la contratuerca (5) , en la posiciïn montada, asegure la unidad (3) de acoplamiento en el bloque de soporte,

caracterizado por que la contratuerca (5) tiene un perfil exterior (63, 51, 52, 53, 54) rotacionalmente simïtrico, en el cual estïn practicadas una pluralidad de acanaladuras (55) distribuidas alrededor de la circunferencia, cuyas acanaladuras (55) se extienden axialmente hacia dentro desde el extremo (56) de la contratuerca (5) orientada hacia fuera del bloque (1) de soporte, y la extensiïn axial de cada acanaladura (55) es menor que la extensiïn axial total de la contratuerca (5) , cuya contratuerca tiene una porciïn roscada (57) que se extiende axialmente desde el extremo de la contratuerca (5) orientado hacia el bloque (1) de soporte y comprende u.

3. 60% de la extensiïn axial de la contratuerca.

2. Un sistema segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por que las acanaladuras (55) tienen una extensiïn axial que supone hasta u.

5. 70% de la extensiïn axial de la contratuerca (5) .

3. Un sistema segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que el nïmero de acanaladuras

(55) es de 4 a 10.

4. Un sistema segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que la unidad (3) de acoplamiento hidrïulico es una unidad de acoplamiento hembra y por que el agujero de la contratuerca (5) tiene una porciïn (62) de agujero en el extremo de la contratuerca orientado hacia fuera del bloque de soporte, cuya porciïn (62) de agujero tiene un diïmetro decreciente desde el extremo (56) y hacia el interior, formando la pared del agujero en la misma porciïn de agujero una superficie (62) de guïa para una unidad de acoplamiento macho complementaria.

5. Un sistema segïn la reivindicaciïn 4, caracterizado por que la superficie (62) de guïa tiene una forma cïnica.

6. Un sistema segïn la reivindicaciïn 5, caracterizado por que la superficie (62) de guïa forma un ïngulo con la direcciïn axial que estï en el intervalo d.

3. 50ï, preferiblemente en el intervalo d.

3. 40ï.

7. Mïtodo para montar unidades (3) de acoplamiento hidrïulico en un bloque (1) de soporte dentro de un sistema de acoplamiento mïltiple semimanual o totalmente automïtico para cambiar herramientas en un mïquina de trabajo, en el que

! cada unidad (3) de acoplamiento hidrïulico se inserta dentro de un agujero pasante (11) del bloque (1) de soporte desde el lado (14) del bloque de soporte en el cual se pretende que la unidad de acoplamiento hidrïulico sea conectada a una manguera,

! se atornilla una contratuerca (5) sobre la respectiva unidad de acoplamiento hidrïulico en el lado opuesto (15) del bloque de soporte,

caracterizado por que la contratuerca se atornilla por medio de una herramienta (7) en forma de anillo que se enrosca axialmente sobre una porciïn de la contratuerca (5) y que rodea la misma, cuya contratuerca tiene una porciïn (57) de rosca que se extiende axialmente desde el extremo de la contratuerca orientado hacia el bloque de soporte y que comprende u.

3. 60% de la extensiïn axial de la contratuerca, estando la contratuerca provista de acanaladuras dirigidas axialmente (55) , siendo la extensiïn axial de cada acanaladura menor que la extensiïn axial total de la contratuerca, y estando la herramienta provista de protuberancias complementarias (73) axialmente dirigidas para permitir un acoplamiento rotacionalmente fijo entre la contratuerca y la herramienta, y por que se gira la herramienta por medio de una llave dinamomïtrica.

8. Mïtodo segïn la reivindicaciïn 7, caracterizado por que se realiza con el fin de montar un dispositivo de acoplamiento hidrïulico segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1-6.