ES2289473T3 - Dispositivo de acoplamiento rapido para utiles de maquinas excavadoras o maquinas similares. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de acoplamiento rápido (1, 2) para acoplar útiles (3) en máquinas, especialmente máquinas agrícolas, transportadoras, elevadoras, excavadoras y para el movimiento de tierras, comprendiendo dichas máquinas un brazo articulado (4) que tiene una porción extrema distal a la cual puede acoplarse un útil rígido (3), comprendiendo el dispositivo de acoplamiento rápido (1, 2): - un adaptador (2) que puede unirse a dicho brazo articulado (4) a través de al menos un pasador maestro (7), comprendiendo el adaptador una placa de base sustancialmente plana (17) con primeras paredes laterales (10), y medios de fijación desplazables (13) que sobresalen transversalmente a través de dichas primeras paredes laterales (10); y - medios de acoplamiento (1) que pueden unirse al útil (3) y que comprenden ganchos rígidos (5, 5'', 6, 6'') que pueden acoplarse con al menos uno de dichos pasadores maestros (7) y segundas paredes laterales (9) con aberturas (8) alineadas con los medios de fijación desplazables (13) del adaptador (2) cuando el dispositivo se encuentra, en la práctica, en su posición de bloqueo, en donde las primeras paredes laterales (10) del adaptador (2) quedan, en la práctica, inmovilizadas entre las segundas paredes laterales (9) de los medios de acoplamiento (1), en donde al menos una parte de las primeras paredes laterales (10) comprende primeras porciones de superficie inclinadas (10'') que convergen en la dirección de acoplamiento y/o al menos una parte de las segundas paredes laterales (9) de los medios de acoplamiento (1) comprende segundas porciones de superficie inclinadas (9''), de modo que la placa de base (17) del adaptador (2) queda en contacto con una correspondiente porción de superficie sustancialmente plana (17'') del útil (3) cuando el adaptador (2) queda inmovilizado sobre los medios de acoplamiento (1) y útil (3), respectivamente, por el acoplamiento de los medios de fijación desplazables (13) con las aberturas (8) de los medios de acoplamiento (1), caracterizado porque los medios de acoplamiento (1) del útil (3) comprenden cuatro ganchos rígidos (5, 5'', 6, 6'') situados en los cuatro extremos de las segundas paredes laterales (9) de los medios de acoplamiento (1), estando situado un par de ganchos rígidos (5, 5'') en una porción frontal y estando situado un par de ganchos rígidos (6, 6'') en una porción posterior, estando situados dichos ganchos rígidos (5, 5'', 6, 6'') de modo que al menos uno de los pasadores maestros (7) es capaz de acoplarse con el par de ganchos frontales (5, 5'') y también con el par de ganchos posteriores (6, 6''), de manera que el útil (3) puede acoplarse y fijarse en el adaptador (2) en dos posiciones diferentes, en un ángulo de 180º uno con respecto al otro.
Description
Dispositivo de acoplamiento rápido para útiles
de máquinas excavadoras o máquinas similares.
La invención se refiere a un dispositivo de
acoplamiento rápido y reversible para útiles tales como palas
mecánicas, cucharones, martillos mecánicos, mordazas, dispositivos
de sujeción, etc, en máquinas, especialmente en máquinas agrícolas,
transportadoras, elevadoras y para el movimiento de tierras, tales
como excavadoras, retro-excavadoras o
similares.
Actualmente existen varios dispositivos de
sustitución o acoplamiento rápido para útiles de máquinas usadas
para el movimiento de tierras. Dichos dispositivos comprenden un
primer cuerpo con elementos de acoplamiento, tales como garras
fijas, que amortiguan sobre pasadores maestros o ejes de
acoplamiento de un segundo cuerpo, el cual está separado del útil
que ha de acoplarse con la máquina.
Algunas modalidades de dispositivos de
acoplamiento conocidos también utilizan mecanismos de acoplamiento
móviles secundarios. Este es el caso, por ejemplo, de las patentes
ES 2102548 y WO 95/16831.
La ES 2102548 describe un dispositivo de
acoplamiento rápido en donde los elementos móviles del primer
cuerpo son dos árboles inmovilizadores, los cuales son esencialmente
cilíndricos, y cuyos extremos libres presentan la forma de un
tronco de cono, coincidiendo el ángulo del cono con el de las
aberturas de la placa de sujeción del segundo cuerpo, el cual está
separado del útil, y en donde dicha placa de sujeción está
inclinada, en su parte trasera, que se acopla con la correspondiente
parte inclinada de la superficie de contacto del primer cuerpo,
ayudando con ello a que las superficies de contacto del primero y
segundo cuerpos queden inmovilizadas entre sí.
La WO 95/16831 describe un dispositivo de
acoplamiento constituido también por dos cuerpos, estando separado
el primero de ellos del útil y estando separado el segundo de un
brazo articulado de la maquinaria. En la modalidad mostrada, además
de tener un eje de acoplamiento en uno de los dos cuerpos y garras
para sujetar el eje de acoplamiento sobre el otro cuerpo, el
dispositivo tiene un elemento móvil en uno de los cuerpos, el cual
presenta forma de cuña, que funciona en combinación con un elemento
fijo del otro cuerpo que trabaja en forma de un gancho, de tal
manera que, en la posición de acoplamiento, la cuña se mueve por
debajo del gancho bajo la acción de un pistón o similar.
La EP 1156161 describe un dispositivo de
acoplamiento rápido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1 y destinado a acoplar un útil en una excavadora que comprende al
menos un brazo de trabajo principal; comprendiendo este dispositivo
un cuerpo principal provisto de dos paredes laterales cada una de
ellas conectada en la parte posterior a su brazo de trabajo
mediante un pasador alojado en agujeros existentes en estas paredes,
para que pueda girar con respecto a dicho brazo por el movimiento
de las palancas de la excavadora conectadas al cuerpo mediante un
pasador alojado en agujeros existentes en estas paredes y en las
paredes frontal y superior de este útil mediante segundos pasadores
para inmovilizarlos en dicho útil; cuyos segundos pasadores pueden
extenderse fuera de dichas paredes laterales y quedar alojados en
agujeros formados en dichas paredes superiores del útil bajo la
acción de medios de control dispuestos en este cuerpo para insertar
y separar automáticamente los mismos, respectivamente, dentro y
fuera de dichos agujeros, estando provistas dichas paredes
superiores de medios de gancho posteriores para acoplar el útil a
los pasadores.
Debido al trabajo tan duro de los útiles usados
en este tipo de maquinaria, los dispositivos de acoplamiento
conocidos sufren un alto nivel de desgaste y rotura por lo que los
dispositivos de acoplamiento, o bien una de sus partes, han de ser
cambiados o reemplazados frecuentemente, y las máquinas han de ser
paradas para llevar a cabo cualquier cambio requerido y evitar la
posible rotura de las partes que padecen el mayor desgaste. Por
tanto, el uso de dichos dispositivos hace que los mismos sean más
costosos de lo deseado y que el mantenimiento requerido sea muy
caro.
El desgaste y la rotura que padecen los
dispositivos son causados especialmente por la concentración de
cargas sobre pequeñas superficies y la tolerancia o juego que
existe entre los diferentes cuerpos que constituyen el dispositivo,
y con cada movimiento que realiza el útil se presenta una fricción
indeseada que, en el transcurso del tiempo, reduce las condiciones
establecidas inicialmente, produciendo el movimiento indeseable de
las partes coincidentes.
Por otro lado, un problema común de las
modalidades conocidas es la dificultad implicada en el acoplamiento
de los diferentes cuerpos que constituyen el dispositivo (un primer
cuerpo se separa del brazo de la máquina y un segundo cuerpo se
separa del útil), dado que el montaje es difícil cuando el operario
de la máquina, que maniobra el brazo desde la cabina de la máquina,
tiene que compaginar las dos partes o cuerpos del dispositivo. Esta
maniobra es incluso más penosa cuando el útil descansa sobre un
terreno desigual o en el caso de que su pendiente sea diferente de
la del terreno existente bajo la máquina, sobre cuyo brazo
articulado ha de acoplarse el útil particular.
Similarmente, en las modalidades conocidas, se
utilizan pasadores maestros o pasadores de tipo espiga para unir el
cuerpo en el extremo del brazo articulado de la máquina, al tiempo
que dicho cuerpo y el útil se acoplan por vía de un tercer pasador
maestro y por medio de las otras garras existentes en el otro
cuerpo. Dichas configuraciones producen incluso un mayor desgaste y
rotura de las partes, incrementando también el peso de los
dispositivos de acoplamiento rápido.
Por último, los dispositivos conocidos no son
adecuados para realizar el acoplamiento en diferentes posiciones, de
manera que si el útil ha de acoplarse por la otra punta, girado
180º con respecto a un eje vertical, se requiere un segundo útil
cuyos medios de sujeción están configurados de forma invertida, y
para ello se necesitan dos útiles diferentes, lo cual se traduce
por tanto en una mayor inversión en material.
También se ha comprobado que no existe un
sistema por el cual el operario de la máquina pueda conocer si los
cuerpos se han acoplado entre sí de forma correcta y si los
elementos de acoplamiento móviles se encuentran en la posición
requerida para la máquina funcione.
Para proporcionar una solución a estos problemas
se expondrá ahora una explicación del dispositivo de acoplamiento
rápido y reversible para acoplar útiles en máquinas, especialmente
en máquinas transportadoras y elevadoras, máquinas para mover o
excavar tierras, tales como excavadoras,
retro-excavadoras o similares, comprendiendo dichas
máquinas un brazo articulado que tiene una porción extrema distal a
la cual se puede acoplar un útil rígido.
El dispositivo de acoplamiento rápido
comprende:
- un adaptador que puede unirse a dicho brazo
articulado a través de al menos un pasador maestro, comprendiendo el
adaptador una placa de base sustancialmente plana con primeras
paredes laterales y medios de fijación desplazables que sobresalen
transversalmente a través de las primeras paredes laterales; y
- medios de acoplamiento que pueden unirse al
útil y que comprenden ganchos rígidos que pueden acoplarse con
dicho o dichos pasadores maestros y segundas paredes laterales con
aberturas alineadas con los medios de fijación desplazables del
adaptador cuando el dispositivo se está utilizando en su posición de
fijación,
en donde las primeras paredes laterales del
adaptador quedan inmovilizadas, en la práctica, entre las segundas
paredes laterales de los medios de acoplamiento,
en donde al menos una parte de las primeras
paredes laterales comprende primeras porciones superficiales
inclinadas que convergen en la dirección de acoplamiento y/o al
menos una parte de las segundas paredes laterales de los medios de
acoplamiento comprende segundas porciones superficiales inclinadas
convergentes, de manera que la placa de base del adaptador está en
contacto con la correspondiente porción de superficie
sustancialmente plana del útil cuando el adaptador queda
inmovilizado sobre el medio de acoplamiento y la herramienta,
respectivamente, por el acoplamiento de los medios de fijación
desplazables con las aberturas de los medios de acoplamiento.
El dispositivo se caracteriza porque el medio de
acoplamiento del útil comprende cuatro ganchos rígidos situados en
los cuatro extremos de las segundas paredes laterales del medio de
acoplamiento, estando ubicados un par de ganchos rígidos en una
porción frontal y estando ubicados un par de ganchos rígidos en una
pared posterior, estando situados dichos ganchos rígidos de tal
manera que dicho o dichos pasadores maestros pueden acoplarse con
el par de ganchos frontales y también con el par de ganchos
posteriores, de modo que el útil puede acoplarse y fijarse en el
adaptador en dos posiciones diferentes, en un ángulo de 180º con
respecto uno del otro.
De acuerdo con una modalidad preferida, la
superficie exterior de las paredes laterales del adaptador presentan
superficies de guía inclinadas alrededor de los extremos
sobresalientes de al menos un pasador maestro, presentando dichas
superficies una forma cónica con un eje imaginario coincidente con
el eje longitudinal del pasador maestro.
En otra modalidad preferida, las superficies
exteriores de las paredes laterales del adaptador presentan, al
menos parcialmente, pendientes que convergen en la dirección de
acoplamiento del adaptador sobre el útil, en tanto que las
superficies interiores de las paredes laterales del medio de
acoplamiento tienen, al menos parcialmente, pendientes convergentes
que coinciden con las pendientes de las superficies exteriores del
adaptador, lo cual produce un efecto de cuña o inmovilización entre
las superficies inclinadas del adaptador y las del medio de
acoplamiento en la posición de acoplamiento.
Existen preferentemente dos perforaciones en
cada pared lateral, opuestas entre sí, y equidistantes respecto de
los ganchos de la misma pared y axialmente alineadas en la posición
de acoplamiento con el medio de fijación móvil a través de las
paredes laterales del adaptador, estando acoplado el pasador
maestro en el par de ganchos frontales o en el par de ganchos
posteriores, debido al posicionamiento simétrico de las
perforaciones, en donde los medios de fijación móviles del
adaptador, tras el movimiento, se introducen en dichas
perforaciones del medio de acoplamiento del útil, quedando unidos
el medio de acoplamiento y el útil en cualquiera de las posibles
posiciones de acoplamiento.
De acuerdo con otra característica de la
invención, las perforaciones de las paredes laterales del útil
tienen una sección que llega a ser más pequeña hacia el exterior,
la cual coincide con otra sección que llega a ser más pequeña hacia
el exterior del medio de fijación para alojarse dentro de las mismas
durante la posición de acoplamiento.
En una modalidad preferida, los medios de
acoplamiento tienen, en sus partes frontal y posterior, medios para
alojar el adaptador, los cuales presentan respectivamente
superficies inclinadas opuestas, teniendo el extremo del útil
opuesto al pasador maestro al menos un chaflán coincidente con una
superficie inclinada de manera que, en la posición de acoplamiento,
el chaflán o chaflanes pueden descansar, sin juego alguno, sobre
las superficies inclinadas de los medios de alojamiento situados en
la parte frontal o posterior de los medios de acoplamiento, en
función de la posición de acoplamiento.
De acuerdo con otra característica de la
invención, al menos uno de los medios de fijación tiene una varilla
cuyo extremo libre puede verse desde el exterior, de manera que se
puede determinar visualmente si el elemento de fijación está alojado
dentro de la correspondiente perforación.
Los dibujos adjuntos ilustran, solo a título de
ejemplo no limitativo, dos formas de modalidad del dispositivo de
acoplamiento rápido para útiles de máquinas
retro-excavadoras o similares, que constituyen el
objeto de la invención. En dichos dibujos:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera forma de modalidad del dispositivo, en donde el adaptador y
el útil están desacoplados.
La figura 2 es una vista en alzado frontal del
dispositivo de la figura 1, en donde el adaptador y el útil están
desacoplados.
La figura 3 es una vista en perspectiva del
dispositivo de la figura 1, en donde el adaptador y el útil están
acoplados.
La figura 4 consiste en tres vistas en sección
frontal de tres posibles variaciones de una de las paredes
laterales de los medios de acoplamiento para el dispositivo de la
figura 1.
Las figuras 5 y 6 son ambas vistas laterales en
alzado de las dos posiciones de acoplamiento de una pala mecánica
en el brazo de una máquina retro-excavadora.
La figura 7 es una vista en perspectiva de una
segunda forma de modalidad del dispositivo de la invención, en
donde el adaptador y el útil están desacoplados.
La figura 8 es también una vista en perspectiva
del dispositivo de la figura 1, en donde el adaptador y el útil
están en el proceso de acoplamiento.
La figura 9 es una vista frontal esquemática del
adaptador y de los medios de acoplamiento de acuerdo con la forma
de modalidad de las figuras 7 y 8 anteriores.
La figura 10 es una vista en perspectiva del
dispositivo de la figura 7, en donde el adaptador y el útil están
acoplados, estando el adaptador en una posición girada en 180º con
respecto a la posición de acoplamiento de las figuras 7 y 8
anteriores.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera forma de modalidad del dispositivo que es el objeto de la
invención, en donde el adaptador 2 y el útil 3 están
desacoplados.
El dispositivo comprende un adaptador 2 unido
al brazo articulado 4 de la máquina (como se representa en la figura
5), por medio de pasadores maestros 7 y 7', y está constituido por
una base 17 y paredes laterales 10.
Sobre la base 17 se encuentran medios de
fijación móviles 13, que junto con los extremos del pasador maestro
7, hacen que el adaptador 2 se acople de forma segura a cualquier
útil 3 que tenga el respectivo medio de acoplamiento 1, ya sea una
pala mecánica como en la figura 1, un cucharón, martillos
mecánicos, mordazas, dispositivos de sujeción u horquillas
elevadoras de palets, etc.
Como se puede apreciar en la figura 1, el útil 3
tiene de hecho medios de acoplamiento 1 que comprenden paredes
laterales 9 cuyos extremos están configurados en forma de ganchos
rígidos 5, 5', 6 y 6', que pueden recibir y sujetar, al menos
parcialmente, los extremos del pasador maestro 7.
Similarmente, las paredes laterales 9 tienen
perforaciones, 8a y 8b, que pueden recibir y retener, por
inmovilización, los medios de fijación móviles 13 del adaptador
2.
La posición de las perforaciones 8a y 8b en los
lados 9 y la posición de los ganchos 5, 5', 6 y 6' en las paredes
laterales 9, son longitudinal y transversalmente simétricas de
manera que, independientemente de qué ganchos reciban el pasador
maestro 7 del adaptador 2, los medios móviles 13 del adaptador 2
quedarán alineados axialmente con las perforaciones 8a u 8b de las
paredes laterales 9 del útil 3.
En la figura 1, los ganchos 5 y 5', situados en
el mismo extremo de las paredes laterales 9, están dispuestos para
recibir los extremos del pasador maestro 7. En esta etapa, la base
17 asentará sobre la correspondiente superficie 17' del útil 3 y
los medios de fijación 13 permanecerán alineados axialmente con las
perforaciones 8b del extremo opuesto de las paredes laterales 9.
Similarmente, si el útil 3 es girado 180º con respecto a un eje
vertical, los ganchos 6 y 6' recibirán los extremos del pasador
maestro 7, y los medios de fijación móviles 13 del adaptador 2
permanecerán alineados axialmente, esta vez, con las perforaciones
8a del extremo opuesto, más próximo a los ganchos 5 y 5'.
Deberá prestarse una atención especial al hecho
de que el pasador maestro 7 usado para unir el adaptador 2 al brazo
articulado 4, es el mismo que el utilizado para acoplar el útil 3
al adaptador por vía de los ganchos 5, 5' o 6, 6', puesto que en
modalidades conocidas no existe caso alguno de que el pasador
maestro 7 tome parte en dicha forma, siendo utilizados los
diferentes pasadores maestros para acoplar el adaptador 2 al útil 3
y para unir dicho adaptador 2 al brazo articulado 4 de la máquina
en el dispositivo de la invención, reduciéndose el número de partes
y el número de elementos desgastados, lo cual es una mejora
importante con respecto a la durabilidad, peso y juego de los
dispositivos conocidos.
En la figura 2 puede verse otra característica
del dispositivo de la invención. En dicha figura, se ilustra una
vista frontal del medio de acoplamiento 1 del útil 3, en donde puede
apreciarse como las paredes laterales 9, con respecto a la
dirección de acoplamiento del adaptador 2, indicada por la flecha en
la figura 2, presentan pendientes convergentes, de manera que los
extremos superiores de las paredes 9 quedan más separados que
aquellas de los extremos inferiores.
Dicho posicionamiento facilita en gran medida el
acoplamiento entre el adaptador 2 y el útil 3, debido a que las
paredes 9 del útil 3 actúan como una guía para las paredes laterales
10 del adaptador 2 introducido en el interior del espacio dentro de
las dos paredes 9 del útil 3. Ello facilita también en gran medida
el acoplamiento del útil en situaciones en donde antes era muy
difícil realizar dicha maniobra, por ejemplo, para el acoplamiento
de un útil 3 que se encuentra en un terreno desigual, y para el
apoyo con respecto a la superficie horizontal o a la superficie
sobre la cual reside la máquina.
Además, las paredes 10 del adaptador 2 tienen
también una inclinación que coincide con la inclinación de las
paredes 9 del útil 3, produciendo un ajuste automático entre el
adaptador 2 y el útil 3 durante el acoplamiento, y una vez
acoplados, cuando es transmitida presión al útil 3, en este caso la
pala mecánica, la presión no queda concentrada exclusivamente sobre
las garras 5, 6 y pasador maestro 7, sino que es distribuida entre
las paredes 9 y 10 de ambos cuerpos principales, produciendo un
efecto de bloqueo entre sus respectivas superficies de contacto 9',
10', lo cual permite en gran medida que la presión se distribuya por
el dispositivo y alargue su vida útil, dado que se reducen el
desgaste y la rotura por fricción, como consecuencia del juego o
concentraciones de presión innecesarios sobre pequeñas
superficies.
Ha de indicarse que no es necesario que las
paredes laterales 10 y 9 comprendan totalmente inclinaciones
convergentes, en tanto en cuanto que las superficies interiores 9'
de las paredes laterales 9 y las superficies exteriores 10' de sus
paredes laterales 10 se encuentren al menos parcialmente
inclinadas.
La figura 4a es de este modo una vista en
sección de una pared lateral 9 del útil 3, de acuerdo con la
modalidad de la figura 1, en donde la pared entera está inclinada.
La figura 4b muestra una segunda variación en donde solo la
superficie interior 9' de la pared lateral 9 está inclinada y, por
último, la figura 4c muestra una tercera forma de modalidad en donde
solo la parte 9' de la superficie interior de la pared lateral 9
está inclinada. Esta última modalidad muestra una pared lateral 9
con uno o varios nervios que se desplazan hacia el interior (es
decir, hacia la pared lateral opuesta), siendo en este caso la
superficie 9' de los nervios la que muestra la inclinación deseada.
Evidentemente, las superficies exteriores 10' de las paredes
laterales 10 pueden también estar configuradas de la misma manera
que las superficies interiores del útil 3, siendo también posibles
las variaciones explicadas anteriormente.
En la figura 3, el útil 3 está acoplado al
adaptador 2 y el medio de fijación 13 del adaptador, tras moverse
perpendicularmente a través de las paredes 10, se puede introducir
dentro de las perforaciones 8b de las paredes laterales 9 del útil
3. Cuando esto sucede, los movimientos del adaptador 2 transmitidos
a través del brazo articulado 4 de la máquina (como se ilustra en
las figuras 5 y 6) son transmitidos al útil 3 como si fuera de la
misma masa sólida.
Las perforaciones 8 pueden tener varias formas
diferentes aunque todas ellas deben ajustarse a la forma del medio
de fijación 13 para su inserción en el interior de las mismas. Tanto
las perforaciones 8 como los medios de fijación 13 pueden tener así
secciones redondas o poligonales y también pueden llegar a ser más
pequeñas hacia el exterior, produciendo un efecto de cuña tras la
introducción de los medios de fijación 13 en las perforaciones
8.
De acuerdo con la modalidad de los dibujos, el
medio de fijación 13 puede ser movido por la acción de un sistema
hidráulico 12, que comprende al menos dos pistones 14 activados por
una válvula eléctrica. De este modo, el movimiento del medio de
fijación 13 puede ser controlado desde la cabina de la máquina o
desde cualquier otro lugar que disponga de comunicación hidráulica
por fluido o eléctrica con el sistema hidráulico 12.
Este sistema tendrá también una válvula de
retención para retener el medio de fijación 13 dentro de las
perforaciones 8 en el caso de que el sistema hidráulico pierda
presión.
Evidentemente, el mecanismo de actuación de los
elementos de fijación 13 puede también ser mecánico o incluso manual
y puede incorporar dispositivos de seguridad para bloquear la
posición de los medios de fijación 13 dentro de las perforaciones
8a y 8b.
Como elemento de seguridad, las paredes
laterales 10 del adaptador 2, en el extremo opuesto a aquel del
pasador maestro 7, presentan la forma de un gancho 18, cuya sección
abierta o de ojete, en la posición de acoplamiento, coincide con
los ganchos 5 y 5' o 6 y 6', dependiendo de la posición de
acoplamiento, permitiendo ello que un pasador maestro de seguridad
pase a través de los mismos, uniendo el adaptador 2 y el útil 3. La
configuración del gancho 18 también significará, si es necesario,
que los ganchos pueden actuar como ganchos elevadores, de modo que
a través de un extremo abierto el adaptador puede ser suspendido por
un cable de soporte.
Las figuras 5 y 6 muestran el brazo 4 de una
máquina retro-excavadora o similar, en cuyo extremo
está fijado el adaptador 2 respectivamente por vía de los pasadores
maestros 7 y 7', y en donde el útil 3, en este caso una pala
mecánica, está acoplado al adaptador en dos posiciones diferentes
giradas en 180º respectivamente, uno con relación al otro y de
acuerdo con un eje imaginario de rotación 19.
En las figuras 7, 8 y 9 se muestra una segunda
forma de modalidad del dispositivo de acoplamiento rápido para
útiles de máquinas excavadoras o similares. En dichas figuras, para
simplificar, han sido empleados los mismos números de referencia
para indicar los mismos o similares componentes con respecto a la
descripción de la primera forma de modalidad de las figuras 1 a
6.
Como puede verse en la figura 7, el dispositivo
comprende un adaptador 2, unido al brazo articulado de la máquina
por vía de los pasadores maestros 7 y 7', y está constituido por
una base 17 que es esencialmente plana y paredes laterales 10. Los
extremos del pasador maestro 7, situados en el extremo frontal del
adaptador 2, están dispuestos para ser recibidos y parcialmente
agarrados por los ganchos frontales 5, 5', o bien por los ganchos
posteriores 6, 6', del medio de acoplamiento 1 del útil 3. De este
modo, y de la misma forma que en la modalidad anterior, el
dispositivo es reversible dado que el útil 3 se puede acoplar al
adaptador 2 empleando el medio de acoplamiento 1, en dos posiciones
que están ambas giradas en 180º con respecto a un eje vertical
imaginario 19.
En la figura 7, en donde el adaptador 2 y el
útil 3 están separados, puede también apreciarse que los medios de
acoplamiento 1 tienen medios de alojamiento 21, 21' y 22, 22'
respectivamente en sus partes frontal y posterior, para el adaptador
2. Dichos medios de alojamiento consisten en extensiones
sobresalientes en formas de cuñas prismáticas. Estas cuñas
prismáticas presentan superficies inclinadas 24, estando aquellas
de la cuña delantera directamente en posición opuesta a aquellas
del extremo opuesto de los medios de acoplamiento 1, con lo que
dichas superficies inclinadas de las cuñas frontales 21, 21' quedan
encaradas con las correspondientes superficies inclinadas de las
cuñas posteriores 22 y 22'. Al tiempo que el adaptador 2 está
siendo acoplado, esta característica hace que el extremo del
adaptador 2 opuesto al pasador maestro 7 descanse sobre dichas
superficies inclinadas, y el adaptador 2 es obligado a moverse
hacia su extremo frontal, de modo que el pasador maestro 7 se ajusta
de forma segura en los ganchos de los medios de fijación y la base
17 entra en contacto con una porción correspondiente, con una
superficies esencialmente plana 17', del útil 3 o de los medios de
acoplamiento 1.
Para mejorar el efecto producido por las
superficies inclinadas de las cuñas 21, 21' y 22, 22', el adaptador
2 presenta los respectivos chaflanes en cada una de sus paredes
laterales 10, con pendientes que coinciden con aquellas de las
cuñas, de manera que, en la posición de acoplamiento, los chaflanes
descansan, sin juego alguno, sobre las superficies inclinadas de
las cuñas frontales o posteriores, dependiendo de la posición del
acoplamiento.
En la figura 8, los extremos del pasador maestro
7 están introducidos en los ganchos 5 y 5' y las cuñas posteriores
22 y 22' todavía no están soportadas por los chaflanes 23 del
adaptador 2. En esta figura, puede verse que los medios de fijación
móviles 13 están situados a la misma distancia con respecto a los
pasadores maestros 7 y 7', mientras que las perforaciones 8 de las
paredes laterales 9 de los medios de acoplamiento 1 se encuentran a
distancia con respecto a los ganchos frontales 5, 5' y ganchos
posteriores 6, 6'. De esta manera, los medios de fijación 13 del
adaptador, tras moverse perpendicularmente a través de las paredes
10 del adaptador, se pueden introducir dentro de las perforaciones
8 de las paredes laterales 9 de los medios de acoplamiento 1, para
transmitir los movimientos del adaptador 2 al útil 3, cualquiera que
sea la posición del acoplamiento, del mismo modo que en la primera
forma de modalidad.
Al tener la misma configuración que los medios
de fijación 13 que llegan a ser más pequeños hacia el exterior,
para coincidir con la sección con las perforaciones 8, una vez
introducidos los medios de fijación en las perforaciones, se produce
un efecto de cuña que obliga al adaptador 2 a moverse hacia el útil
3 y, debido al efecto de las superficies inclinadas de las cuñas 22
y 22' (dependiendo de la posición del acoplamiento en las figuras 6
y 7), el adaptador 2 es también obligado a moverse en una dirección
hacia su extremo frontal, asegurando el acoplamiento correcto entre
el mismo y el útil 3.
Como puede apreciarse en la figura 9, y a
diferencia de la primera forma de modalidad, las superficies
interiores de las paredes de los medios de acoplamiento no están
inclinadas en absoluto y son perpendiculares a la superficie 17'
del útil 3. No obstante, con el fin de guiar el acoplamiento del
adaptador y ayudar a introducirlo entre las paredes 9 de los medios
de acoplamiento 1, la superficie exterior de las paredes laterales
10 del adaptador 2 presentan superficies de guía inclinadas 10'. En
el ejemplo ofrecido en los dibujos, dichas superficies de guía
están situadas alrededor de los extremos sobresalientes de los
pasadores maestros 7 y 7', y son de configuración cónica cuyo eje
imaginario coincide con el eje longitudinal de los pasadores
maestros. De esta manera, cualquiera que sea la pendiente del
adaptador 2 con respecto al útil 3 durante el proceso de
acoplamiento, la superficie de guía 10' que están en contacto con
las paredes 9 de los medios de acoplamiento convergen en la
dirección de acoplamiento y actúan como guías para asegurar que el
adaptador 2 se introduzca correctamente entre dichas paredes 9.
En la figura 10, en donde el adaptador 2 está
acoplado al útil 3 por vía de los medios de acoplamiento 1, puede
verse que la invención aporta también el hecho de que el adaptador
2 tenga al menos una perforación 25, situada a nivel con el pasador
maestro posterior 7', y en una de las paredes laterales 10, que
comunica la superficie superior de dicha pared 10 con la perforación
para el alojamiento del pasador maestro 7'. Este pasador maestro 7'
tiene sus propias perforaciones respectivas que están alineadas
axialmente con las perforaciones 25, permitiendo ello que el extremo
del pasador maestro de seguridad, introducido a través de las
perforaciones 25 del adaptador 2, quede alojado. De este modo, el
pasador maestro de seguridad evita que se mueva el pasador maestro
7', asegurándose así su posición en el adaptador 2, para unir el
adaptador con el brazo mecánico 4 de la máquina.
También en la figura 10, el adaptador 2 está
acoplado al útil 3 en una posición que está girada en 180º con
respecto a la posición de acoplamiento ilustrada en las figuras 7 y
8 anteriores, sin necesidad de cambiar o reemplazar el útil 3 por
otro, cuyos medios de acoplamiento se pueden ajustar a la nueva
posición de acoplamiento. Empleando el mismo adaptador 2 y el mismo
útil 3, este último puede acoplarse en diferentes posiciones,
mejorando con ello en gran medida lo que otros dispositivos
conocidos pueden ofrecer.
Claims (7)
1. Un dispositivo de acoplamiento rápido (1, 2)
para acoplar útiles (3) en máquinas, especialmente máquinas
agrícolas, transportadoras, elevadoras, excavadoras y para el
movimiento de tierras, comprendiendo dichas máquinas un brazo
articulado (4) que tiene una porción extrema distal a la cual puede
acoplarse un útil rígido (3), comprendiendo el dispositivo de
acoplamiento rápido (1, 2):
- un adaptador (2) que puede unirse a dicho
brazo articulado (4) a través de al menos un pasador maestro (7),
comprendiendo el adaptador una placa de base sustancialmente plana
(17) con primeras paredes laterales (10), y medios de fijación
desplazables (13) que sobresalen transversalmente a través de
dichas primeras paredes laterales (10); y
- medios de acoplamiento (1) que pueden unirse
al útil (3) y que comprenden ganchos rígidos (5, 5', 6, 6') que
pueden acoplarse con al menos uno de dichos pasadores maestros (7) y
segundas paredes laterales (9) con aberturas (8) alineadas con los
medios de fijación desplazables (13) del adaptador (2) cuando el
dispositivo se encuentra, en la práctica, en su posición de
bloqueo,
en donde las primeras paredes laterales (10) del
adaptador (2) quedan, en la práctica, inmovilizadas entre las
segundas paredes laterales (9) de los medios de acoplamiento
(1),
en donde al menos una parte de las primeras
paredes laterales (10) comprende primeras porciones de superficie
inclinadas (10') que convergen en la dirección de acoplamiento y/o
al menos una parte de las segundas paredes laterales (9) de los
medios de acoplamiento (1) comprende segundas porciones de
superficie inclinadas (9'), de modo que la placa de base (17) del
adaptador (2) queda en contacto con una correspondiente porción de
superficie sustancialmente plana (17') del útil (3) cuando el
adaptador (2) queda inmovilizado sobre los medios de acoplamiento
(1) y útil (3), respectivamente, por el acoplamiento de los medios
de fijación desplazables (13) con las aberturas (8) de los medios
de acoplamiento (1),
caracterizado porque los medios de
acoplamiento (1) del útil (3) comprenden cuatro ganchos rígidos (5,
5', 6, 6') situados en los cuatro extremos de las segundas paredes
laterales (9) de los medios de acoplamiento (1), estando situado un
par de ganchos rígidos (5, 5') en una porción frontal y estando
situado un par de ganchos rígidos (6, 6') en una porción posterior,
estando situados dichos ganchos rígidos (5, 5', 6, 6') de modo que
al menos uno de los pasadores maestros (7) es capaz de acoplarse con
el par de ganchos frontales (5, 5') y también con el par de ganchos
posteriores (6, 6'), de manera que el útil (3) puede acoplarse y
fijarse en el adaptador (2) en dos posiciones diferentes, en un
ángulo de 180º uno con respecto al otro.
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
donde la superficie exterior de las paredes laterales (10) del
adaptador (2) presentan superficies de guía inclinadas (10')
alrededor de los extremos sobresalientes de al menos uno de los
pasadores maestros (7, 7'), siendo dichas superficies de
configuración cónica con un eje imaginario que es coincidente con el
eje longitudinal del pasador maestro (7, 7').
3. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
donde al menos parte de las primeras paredes laterales (10)
comprende primeras porciones de superficie inclinadas (10') que
convergen en la dirección de acoplamiento, al menos una parte de las
segundas paredes laterales (9) de los medios de acoplamiento (1)
comprenden segundas porciones de superficie inclinadas convergentes
(9'), coincidiendo dichas segundas porciones de superficie
inclinadas (9') con las primeras porciones de superficie inclinadas
(10') con el fin de conseguir un efecto de cuña entre las primeras
porciones de superficie inclinadas (10') y las segundas porciones
de superficie inclinadas convergentes (9').
4. Un dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde existen dos perforaciones (8) en
cada pared lateral (9), opuestas entre sí, y equidistantes de los
ganchos previstos en la misma pared (9) y axialmente alineadas en
la posición de acoplamiento con los medios de fijación móviles (13)
a través de las paredes laterales (10) del adaptador (2) y estando
acoplado el pasador maestro (7) en el par de ganchos frontales (5,
5') o en el par de ganchos posteriores (6, 6') debido a la posición
simétrica de las perforaciones (8), los medios de fijación móviles
(13) del adaptador (2), tras el movimiento, se introducen en dichas
perforaciones (8) de los medios de acoplamiento (1) del útil (3),
quedando unidos los medios de acoplamiento (2) y el útil (3) en
cualquiera de las posibles posiciones de acoplamiento.
5. Un dispositivo según la reivindicación 4, en
donde las perforaciones (8) de las paredes laterales (10) del útil
(3) tienen una sección que llega a ser más pequeña hacia el
exterior, que coinciden con otra sección que llega a ser más pequeña
hacia el exterior de los medios de fijación (13) para alojarse
dentro de estos durante la posición de acoplamiento.
6. Un dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en donde los medios de acoplamiento (1)
tienen, en sus partes frontal y posterior, medios para alojar el
adaptador (2), que respectivamente presentan superficies inclinadas
opuestas, y en donde el extremo del útil (2) opuesto al pasador
maestro (7) tiene al menos un chaflán coincidente con una
superficie inclinada de modo que, en la posición de acoplamiento, el
chaflán o chaflanes pueden descansar, sin juego alguno, sobre las
superficies inclinadas de los medios de alojamiento situados en la
parte frontal o posterior de los medios de acoplamiento (1),
dependiendo de la posición de acoplamiento.
7. Un dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde al menos uno de los medios de
fijación (13) tiene una varilla (16) cuyo extremo libre puede verse
desde el exterior, de manera que se puede determinar visualmente si
el elemento de fijación (13) está alojado o no dentro de la
correspondiente perforación (8).
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