ES1075857U - Ripper percutor hidraulico para maquinas excavadoras. - Google Patents
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Abstract
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.
Description
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.
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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.
suelo.
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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.
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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.
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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.
Claims (7)
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.
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