DISPOSITIVO DE CAMBIO RÁPIDO CON UN ACOPLAMIENTO HIDRÁULICO PARA MEDIOS MONTADOS EN UNA MÁQUINA DE CONSTRUCCIÓN.

Dispositivo de cambio rápido (10) compuesto por un cambiador rápido (30) fijado en el lateral de una máquina y por una placa adaptadora (12) montada en una herramienta que se puede bloquear con dicho elemento a través de una válvula común de embrague (19),

por un dispositivo (20, 32) para alinear (alineación primaria) de las partes interactivas entre máquina de construcción y herramienta, con un acoplamiento para los medios requeridos por la máquina de construcción, cuyo acoplamiento comprende válvulas de embrague (1, 3) agregadas al cambiador rápido (30) y a la placa adaptadora (12), al menos una de estas válvulas de embrague (1, 3) está montada de forma flotante (alineación secundaria), caracterizado porque el alojamiento flotante (alineación secundaria) de una de las válvulas de embrague (3), está formada en forma de un elemento de pulsación de elastómero (40), que presiona contra una parte fija del dispositivo de cambio rápido y ejerce una carga inicial céntrica sobre la válvula de embrague (3) mediante dos superficies (66) paralelas como mínimo

Dispositivo de cambio rápido con un acoplamiento hidráulico para medios montados en una máquina de construcción.

La invención se refiere a un dispositivo de cambio rápido conforme al concepto genérico de la reivindicación 1.

Dispositivos de cambio rápido de este tipo se han descrito en diferentes formas de ejecución.

Por ejemplo, en la patente EP 0 483 232 B1 se describe una primera ejecución de un dispositivo de cambio rápido, cuyo dispositivo de cambio rápido se compone de una placa adaptadora y un cambiador rápido rodeado por un dispositivo basculante y de bloqueo. El cambiador rápido está asignado al astil del lado de la excavadora y, la placa adaptadora situada enfrente que se va a unir con el cambiador rápido está asignada a una herramienta reemplazable, p. ej. a una cuchara excavadora.

El bloqueo basculante descrito en el folleto citado prevé, al principio y previamente a la fabricación del bloqueo entre la placa adaptadora y el cambiador rápido, una ejecución conjunta de un acoplamiento hidráulico de los medios. Los acoplamientos de medios de este tipo se deben unir a través de un giro relativamente amplio.

Dado que las válvulas de embrague del acoplamiento hidráulico se deben unir a la placa adaptadora antes del giro del cambiador rápido y se van a conectar entre sí de forma impermeable, existe el inconveniente de que haya superficies muy grandes y sucias, y que al conectar el paso de medios se produzca una entrada de suciedad en el circuito de aceite.

Los acoplamientos hidráulicos mencionados están distribuidos totalmente al descubierto, en el espacio intermedio entre la placa adaptadora y el cambiador rápido. Por ello, no es posible trabajar correctamente en un entorno expuesto a la suciedad.

Además, con ejes de giro con juego entre la placa adaptadora y el cambiador rápido, los dos pasos de medios asignados entre sí y que se van a unir el uno con el otro, ya no están centrados el uno con el otro, de modo que se chocan, y las obturaciones asignadas entre sí se desgastan mucho.

La inmersión de los dos acoplamientos de medios asignados entre sí durante el movimiento pivotante de la placa adaptadora situada enfrente del cambiador rápido está conectada a un giro muy largo, lo que produce que ambos acoplamientos de medios entren en contacto mediante un giro e inmersión muy largos y se sucedan. El desgaste es, por consiguiente, muy elevado.

Con un dispositivo de cambio rápido de este tipo existe el inconveniente de que al principio, el acoplamiento hidráulico se establezca en un lugar libre y abierto del bloqueo de giro, lo que implica el riesgo de sufrir daños debido a las elevadas fuerzas emergentes. Justo después de la creación del acoplamiento hidráulico, el bloqueo coge entre la placa adaptadora y el cambiador rápido y los sujeta en una posición predeterminada.

En la DE 101 59417A1 se describe un dispositivo de cambio rápido según el concepto genérico de la reivindicación 1.

Este dispositivo prevé una guía lineal en el último giro del movimiento basculante, entre la placa adaptadora y el cambiador rápido. Para el movimiento de acoplamiento, esta guía lineal debe centrar los acoplamientos hidráulicos asignados entre sí y el cambiador rápido a la placa adaptadora, antes de que se conecten y acoplen entre sí de forma impermeable.

Sin embargo, la guía longitudinal mencionada tiene el inconveniente de que, mediante un prolongado trayecto de inmersión, una guía longitudinal debe alinear las válvulas de embrague asignadas entre sí y el cambiador rápido a la placa adaptadora, lo que implica superficies grandes expuestas a la suciedad, el correspondiente desgaste, el juego causado por éste y las resultantes fuerzas envolventes residuales en el acoplamiento hidráulico. Dado que este centraje sirve también para la alineación de la placa adaptadora, se ejercen grandes fuerzas.

Por lo demás, este folleto revela un acoplamiento hidráulico que presenta una válvula de embrague alojada fijamente y de forma inmóvil a una pieza, por ejemplo, una pieza de la placa adaptadora; mientras que la otra válvula situada enfrente está fijada de forma flotante y precargada mediante muelles a la otra parte basculante y situada enfrente del dispositivo de cambio rápido.

De modo que ya se describe un centraje flotante de ambas válvulas de embrague asignadas entre sí.

Sin embargo, un inconveniente de esta asignación es que el centraje flotante se consigue mediante paquetes de muelles, que están situados totalmente libres y abiertamente y, por tanto, están expuestos a un riesgo demasiado elevado de suciedad. Por un lado, se afecta la función de los muelles, ya que están expuestos completamente a la suciedad y su capacidad elástica no se consigue alcanzar. Y por el otro lado, existe un elevado desgaste porque todas las piezas citadas del acoplamiento hidráulico deben trabajar en un ambiente muy agresivo y expuesto a la suciedad. Como es sabido, los equipos de construcción, en especial las excavadoras, trabajan a unas condiciones medioambientales muy cargadas, en particular en la construcción de canales y obras de caminos.

Las aguas residuales producidas en estos lugares influyen en la posición flotante y en el centraje de las válvulas de embrague asignadas entre sí, de modo que su función de centraje no se puede garantizar durante una vida útil más larga.

Esto se aplica también para los cilindros con bloqueo de posición utilizados adicionalmente. Estos cilindros deben producir una fuerza de compresión entre las válvulas de embrague asignadas entre sí con el fin de evitar que el aceite para presión elevada acoplado disperse las dos válvulas de embrague.

La tarea fundamental de esta invención es mejorar la alineación de las válvulas de embrague para los medios necesarios montados en un aparato de construcción, según el concepto genérico expuesto en la reivindicación 1 con el fin de conseguir un acoplamiento hidráulico con una vida útil considerablemente más duradera y un desgaste reducido; así como un acoplamiento hidráulico económico y en perfecto estado de funcionamiento para el paso de medios.

Esta tarea se soluciona mediante las características citadas en la reivindicación 1, en relación con sus características de concepto genérico.

La invención se basa en el descubrimiento de que una separación de la alineación/centraje del movimiento de bloqueo y de la alineación/centraje de las válvulas de embrague durante el funcionamiento distribuye la carga según las diversas fuerzas emergentes durante el bloqueo por un lado y, por otro lado, distribuye la carga entre las válvulas de embrague durante el funcionamiento, lo que permite disminuir el desgaste. Ante todo, aumenta considerablemente la fiabilidad de la conexión del acoplamiento hidráulico.

Por lo tanto, se prevé un dispositivo para alinear el movimiento de bloqueo entre el cambiador rápido y la placa adaptadora - alineación primaria - y un dispositivo separado para alinear el acoplamiento hidráulico frente al cambiador rápido y/o la placa adaptadora durante el funcionamiento - alineación secundaria.

Una característica fundamental de la invención es también que el dispositivo para la alineación secundaria abarca el alojamiento flotante de una de las válvulas de embrague, p. ej., de la válvula de embrague superior, y tiene la forma de un elemento pulsador elastomérico que se inserta en una parte fija del dispositivo de cambio rápido y que acciona la válvula de embrague con al menos dos superficies paralelas entre sí aplicando un esfuerzo de apriete céntrico.

En particular, en el extremo basculante libre del cambiador rápido y de la placa adaptadora se ha previsto una válvula de embrague asignada entre sí respectivamente.

El elemento de pulsación está formado preferiblemente por goma de elastómero, cosa que implica la ventaja de que el elemento de pulsación asume ahora, al mismo tiempo funciones de obturación y de guía/compensación.

Al disponer un elemento de impresión con mínimo dos superficies paralelas se obtiene la ventaja de una fuerza de presión céntrica exacta sobre la parte superior de la válvula de embrague, de modo que no pueden actuar fuerzas de desalineación.

Una eventual carga de suciedad emergente ya no se puede introducir en el espacio intermedio de los muelles que no se están utilizando ahora, sino que... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de cambio rápido (10) compuesto por un cambiador rápido (30) fijado en el lateral de una máquina y por una placa adaptadora (12) montada en una herramienta que se puede bloquear con dicho elemento a través de una válvula común de embrague (19), por un dispositivo (20, 32) para alinear (alineación primaria) de las partes interactivas entre máquina de construcción y herramienta, con un acoplamiento para los medios requeridos por la máquina de construcción, cuyo acoplamiento comprende válvulas de embrague (1, 3) agregadas al cambiador rápido (30) y a la placa adaptadora (12), al menos una de estas válvulas de embrague (1, 3) está montada de forma flotante (alineación secundaria), caracterizado porque el alojamiento flotante (alineación secundaria) de una de las válvulas de embrague (3), está formada en forma de un elemento de pulsación de elastómero (40), que presiona contra una parte fija del dispositivo de cambio rápido y ejerce una carga inicial céntrica sobre la válvula de embrague (3) mediante dos superficies (66) paralelas como mínimo.

2. El dispositivo de cambio rápido de la reivindicación 1, caracterizado porque con un movimiento de traslado excesivo del dispositivo de bloqueo (16, 21, 36, 50), las válvulas de embrague (1, 3), al superar la sobrepresión ejercida por el elemento de pulsación de elastómero (40), son presionadas la una contra la otra para permitir el paso de fluidos por ellas.

3. El dispositivo de cambio rápido de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque un elemento de pulsación (40), que desempeña funciones de obturación y de guía/compensación está hecho de goma de elastómero.

4. Dispositivo de cambio rápido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de pulsación (40) tiene paredes circunferenciales que forman una zona de admisión cerrada en si (48), cuyas partes frontales superiores colindan con la parte superior del estribo (4) del cambiador rápido (30) y cuyas partes frontales inferiores soportan la parte superior de la válvula de embrague (3).

5. El dispositivo de cambio rápido de la reivindicación 4, caracterizado porque la zona de admisión (48) está llenado con grasa liquida (49) o una espuma de grafito.

6. El dispositivo de cambio rápido de una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de pulsación (30) está pretensado entre la válvula de embrague superior (3) y la válvula de embrague inferior (1), en una posición de reposo.

7. El dispositivo de cambio rápido de una de las reivindicaciones de la 1 a 6, caracterizado porque las paredes (65, 66, 70) del elemento de pulsación (40) presentan cavidades debilitadas (68, 69), con el fin de determinar el comportamiento de torsión o deformación y/o la dureza de las paredes.

8. El dispositivo de cambio rápido de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de pulsación (30) tiene asignado un amortiguador hidráulico (57) que actúa sobre la superficie de contacto y conexión (2, 5) entre la válvula de embrague superior e inferior (1, 3) para amortiguar los impulsos de carga.

9. El dispositivo de cambio rápido de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porgue la parte superior e inferior del elemento de pulsación (40) de elastómero están montados en ranuras de inserción circunferenciales paralelas autocontenidas (44), en tanto que la ranura de inserción superior está colocada en un estribo (4) del cambiador rápido (30) y la ranura de inserción inferior está colocada en el bloque de válvulas (29) de la válvula de embrague (3).

10. El dispositivo de cambio rápido de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque frente a la precarga ejercida por el elemento de pulsación de elastómero (40), el asiento de la válvula circunferencial y anular (56) en el bloque de válvulas (29) presiona hacia abajo contra la carcasa de la válvula (18) en la válvula de embrague inferior (1), cuya carcasa es presionada hacia arriba por acción de un muelle.

11. El dispositivo de cambio rápido de una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue el elemento de pulsación (40) está formado como un amortiguador hidráulico.

12. El dispositivo de cambio rápido de la reivindicación 11, caracterizado porque la zona de admisión (48) definida por el elemento de pulsación (40) está rellenado con un medio de presión.

13. El dispositivo de cambio rápido de la reivindicación 11 o 12, caracterizado porgue el elemento de de pulsación (40) tiene la forma de una manguera autocontenida.

14. El dispositivo de cambio rápido de la reivindicación 1, caracterizado porgue las superficies de contacto (2, 5) asignadas entre sí de las válvulas de embrague (1, 3) montadas en el elemento de cambio rápido (30) y la placa adaptadora (12) se deben limpiar a través de un conducto de líquido de alta presión (45, 47).