ES2291940T3 - Dispositivo de fijacion rapida para utiles de excavadoras. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de fijación rápida para útiles de excavadoras (1, 101) para la fijación de un útil a un brazo cuchara (2) de una excavadora, comprendiendo el dispositivo un miembro caja (52) con un primer y un segundo medios de acople (2, 12, 14, 22) situados en cada extremo o junto a éstos para su acople con dos pasadores de conexión (11, 15) dispuestos en el útil, siendo el primer medio de acople (3, 12) un medio de acople móvil (3), comprendiendo además el dispositivo un medio impulsor (20) instalado entre el miembro caja (52) y el primer medio de acople móvil (3) a fin de desplazar el primer medio de acople móvil (3) entre una posición de acople del pasador del útil y una posición de liberación del pasador del útil, siendo el segundo medio de acople (14, 22) un segundo medio de acople móvil (22) que es normalmente desviado hasta alcanzar una posición de acople del pasador del útil mediante un medio de desviación, un medio de control (21, 121) instalado entre el primer medio deacople móvil (3) y el segundo medio de acople móvil (22), en el que los medios de control (21, 121) actúan sobre el segundo medio de acople móvil (22) para vencer la fuerza de desviación caracterizado porque el medio de control (21, 121) actúa entre el primer y el segundo medios de acople móvil (3, 22) únicamente cuando el dispositivo de fijación rápida (1, 101) se encuentra invertido en relación con una posición de trabajo normal, de modo que el útil no puede ser liberado cuando se encuentra en una posición normal de trabajo en caso de que el medio impulsor (20) falle o sea accionado involuntariamente por un operador.
Description
Dispositivo de fijación rápida para útiles de
excavadoras.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de fijación rápida para útiles de excavadoras y más
concretamente a un mecanismo de seguridad para un dispositivo de
fijación rápida para útiles de excavadoras.
Son bien conocidos los cierres
neumáticos/hidráulicos para dispositivos de fijación rápida, los
cuales generalmente son instalados en una sección de acople
provista de dos ganchos, uno en cada extremo del mecanismo. El
operador de la excavadora sitúa uno de los ganchos alrededor del
primer pasador y eleva un brazo de cuchara de la excavadora. Los
arietes del brazo de cuchara son manipulados hasta que el segundo
gancho es situado contiguo al segundo pasador del útil y un cierre
hidráulico/neumático compuesto de un pistón hidráulico/neumático
conectado entre el mecanismo de fijación y el cierre es accionado
para trabar el segundo pasador del útil en el mecanismo de fijación
rápida.
El problema que plantea dicho cierre es que el
mal funcionamiento del cilindro hidráulico/neumático puede provocar
la apertura del cierre y la separación del útil, por ejemplo una
cubeta, del dispositivo de fijación rápida con consecuencias
potencialmente desastrosas para cualquier persona presente en los
alrededores. Se han desarrollado un buen número de pasadores de
seguridad y otros mecanismos de seguridad, pero la mayoría de
ellos requieren su inserción manual. Se han desarrollado sistemas
secundarios de seguridad adicionales que utilizan sistemas
hidráulicos, los cuales aumentan las necesidades de mantenimiento
del sistema y los costes.
El documento
DE-U1-207119092 describe un
dispositivo de fijación rápida para útiles de excavadoras. El
dispositivo de fijación está provisto de un primer medio de acople
para acoplar un primer pasador de cubetas y un segundo pasador de
cubetas. El segundo medio de acople es desviado a su posición final
mediante medios de desviación. Un medio de control es instalado
entre ambos medios de acople y actúa sobre el segundo medio de
acople a fin de vencer la fuerza de desviación. Sin embargo, el
dispositivo no consigue evitar la liberación accidental del
útil.
El documento
US-B1-6422805 describe un mecanismo
de seguridad para evitar la liberación involuntaria de un
dispositivo de fijación. El mecanismo de seguridad comprende una
barra de bloqueo que se desplaza empujando un primer medio de
acople.
Es un objeto de la presente invención el superar
la necesidad de pasadores de seguridad de accionamiento manual o
sistemas hidráulicos complejos, ambos utilizados para evitar que el
útil se libere accidentalmente del dispositivo de fijación
rápida.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona un dispositivo de fijación rápida para útiles de
excavadoras destinado a fijar un útil a un brazo de cuchara de una
excavadora, estando dicho dispositivo compuesto de un miembro caja
con un primer y un segundo medios de acople en cada extremo o
alrededor de éstos para su acople con dos pasadores de conexión
dispuestos en el útil, siendo el primer medio de acople un medio de
acople móvil, comprendiendo el dispositivo además un medio impulsor
instalado entre el miembro caja y el primer medio de acople móvil
para desplazar el primer medio de acople móvil entre una posición de
acople del pasador del útil y una posición de liberación del
pasador del útil, siendo el segundo medio de acople un segundo medio
de acople móvil que es normalmente desviado a un posición de acople
del pasador del útil por un medio de desviación, un medio de
control instalado entre el primer medio de acople móvil y el segundo
medio de acople móvil, en el que el medio de control actúa sobre el
segundo medio de acople móvil a fin de vencer la fuerza de
desviación caracterizado porque el medio de control actúa entre el
primer y el segundo medios de acople móviles únicamente cuando el
dispositivo de acople rápido es invertido en relación con una
posición normal de trabajo y el medio impulsor es accionado, de
modo que el útil no puede ser liberado cuando se encuentra en una
posición normal de trabajo en caso de que el medio impulsor falle o
sea accionado de forma involuntaria por un operador.
La posición invertida del dispositivo de
fijación rápida es denominada comúnmente en la técnica posición
agachada o sin valor.
Preferentemente, el medio de control comprende
un conjunto de accionamiento de longitud ajustable provisto de un
medio de enganche para fijar la longitud del conjunto de
accionamiento en una posición predeterminada cuando el dispositivo
de fijación rápida está invertido en relación con una posición
normal de trabajo y el medio impulsor es accionado. De modo
ventajoso, el uso de componentes mecánicos accionados por un medio
impulsor ya presente reduce la complejidad y el coste de un
mecanismo de seguridad secundario.
Idealmente, el conjunto de accionamiento está
conectado pivotantemente a ambos medios de acople móviles.
Preferentemente, el conjunto de accionamiento
comprende dos partes, la primera parte posee una abertura que se
extiende a lo largo de una sección sustancial de su eje longitudinal
y la segunda parte posee dos pasadores separados entre sí a lo
largo de su longitud que se extienden lateralmente desde dicha
abertura, estando formados los pasadores para ser acoplados por
deslizamiento con la abertura de la primera parte, permitiéndose así
un relativo movimiento entre las dos partes y manteniendo los
pasadores las dos partes juntas de modo móvil.
\newpage
Idealmente, el medio de enganche está provisto
de una entalladura en la abertura, la cual entalladura está situada
sobre los pasadores en cualquier posición normal de trabajo del útil
y la abertura está situada debajo de los pasadores únicamente
cuando el dispositivo de fijación rápida se encuentra invertido en
relación con la posición normal de trabajo.
Preferentemente, cuando el dispositivo de
fijación rápida está invertido y el medio impulsor es accionado
para desplazar el primer medio de acople móvil desde una posición de
acople del pasador del útil a una posición de liberación del
pasador del útil, los pasadores de la segunda parte del conjunto del
accionamiento se deslizan por la abertura hasta que el
pasador-guía se encuentra con la entalladura dentro
de la cual cae bajo la fuerza de la gravedad, fijándose así toda la
extensión del conjunto de accionamiento, tras lo cual la acción de
choque continuada del medio impulsor provoca que el conjunto de
accionamiento separe el segundo medio de acople móvil de la
posición de acople del pasador del útil, liberando de ese modo dicho
pasador del útil.
Idealmente, el primer medio de acople móvil está
provisto de un par de ganchos de cierre instalados pivotantemente en
la caja.
Preferentemente, el segundo medio de acople
móvil está provisto de un cierre instalado pivotantemente en la
caja.
Idealmente, el medio impulsor es pistón de doble
acción y una unidad de cilindro.
Ventajosamente, el dispositivo de fijación
rápida para útiles de excavadoras incluye un mecanismo de
inclinación por medio del cual el dispositivo puede ser inclinado
alrededor de un eje de pivote longitudinal.
Esta invención será a continuación descrita con
referencia a los dibujos que se acompañan, los cuales muestran,
únicamente a modo de ejemplo, dos realizaciones prácticas de un
dispositivo de fijación rápida para útiles de excavadoras de
acuerdo con la invención.
En los dibujos:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera realización práctica de un dispositivo de fijación
rápida;
La Figura 1a es una vista lateral de la primera
realización práctica de un dispositivo de fijación rápida instalado
en un brazo cuchara de una excavadora en una posición de trabajo
normal;
La Figura 2 es una segunda vista lateral del
dispositivo de fijación rápida con un cierre en posición
abierta;
La Figura 3 es una vista lateral del dispositivo
de fijación rápida en posición invertida;
La Figura 4 es una segunda vista lateral del
dispositivo de fijación rápida en posición invertida mostrando el
mecanismo de seguridad en posición abierta;
La Figura 5 es vista en detalle realizada desde
el lado opuesto de las vistas de las Figuras 1 a 4 del mecanismo de
seguridad en posición de trabajo normal;
La Figura 6 es una segunda vista en detalle del
mecanismo de seguridad de la Figura 5 en una segunda posición de
trabajo;
La Figura 7 es una tercera vista en detalle del
mecanismo de seguridad de la Figura 5 y la Figura 6 en posición de
desacoplamiento;
La Figura 8 es una cuarta vista en detalle del
mecanismo de seguridad en posición de desacoplamiento;
La Figura 9 es una vista en planta de una
segunda realización práctica de un dispositivo de fijación rápida
de acuerdo con la invención que incorpora un mecanismo de
inclinación;
La Figura 10 es una primera vista del extremo de
la segunda realización práctica;
La Figura 11 es una vista lateral de la segunda
realización práctica;
La Figura 12 es una segunda vista del extremo de
la segunda realización práctica;
La Figura 13 es una vista en perspectiva de la
segunda realización práctica mostrando el mecanismo inclinado 45
grados en una dirección;
La Figura 14 es otra vista en perspectiva de la
segunda realización práctica mostrando el mecanismo inclinado 45
grados en la dirección opuesta.
\newpage
La Figura 15 es una vista inferior en
perspectiva de la segunda realización práctica mostrando el
mecanismo en una posición no inclinada; y
La Figura 16 es una vista superior en
perspectiva de la segunda realización práctica con el mecanismo en
la posición no inclinada.
En referencia a los dibujos, las Figuras 1 a 4
muestran un dispositivo de fijación rápida 1 para útiles de
excavadoras 1 instalado en un brazo cuchara 2 y las Figuras 5 a 8
muestran vistas en detalle del mecanismo de seguridad 21 instalado
en el mecanismo de fijación rápida 1. El mecanismo de fijación
rápida 1 es del tipo de los que disponen de una parte de acople con
el brazo cuchara 51 y una parte de la caja 52 que posee receptores
o bocas 12, 14 para la recepción de los pasadores del útil 11, 15
respectivamente. El dispositivo 1 también dispone de dos placas de
cierre 3 (una de ellas es mostrada) separadas y conectadas
pivotantemente a la parte de la caja 52 del dispositivo de fijación
1 mediante el pasador de pivote 6. Un ariete hidráulico 20 está
conectado entre los tacos 4 de las placas de cierre 3 y el eje 5.
El accionamiento del ariete 20 provoca que las placas de cierre 3
pivoten alrededor del pasador 6 bloqueando o liberando el pasador
del útil 11 entre una parte cóncava de las placas de cierre 3 y una
parte cóncava de la boca 12 del dispositivo de fijación 1. El
dispositivo de fijación 1 posee una segunda boca 14 para acoplar el
otro pasador del útil 15 en el extremo opuesto del dispositivo 1.
Un mecanismo de seguridad indicado generalmente por el número de
referencia 21 (ver en particular las Figuras 5 a 8) es mostrado
provisto de un cierre 22 instalado pivotantemente contiguo a la
boca 14 y un conjunto de accionamiento de dos partes 23. Una primera
parte 24 del conjunto de accionamiento 23 está conectada
pivotantemente al cierre 22 y la segunda parte 25 del conjunto de
accionamiento 23 está conectada pivotantemente a la placa de cierre
3. La primera parte 24 del conjunto de accionamiento 23 dispone de
una abertura 28 que se extiende a lo largo de una parte sustancial
de su longitud. La segunda parte 25 dispone de dos pasadores 29 que
se extienden transversalmente desde la misma y conectan de modo
móvil la primera y la segunda partes 24, 25 con los pasadores 29
formados mediante el movimiento deslizante a lo largo de la
abertura 28 en respuesta al accionamiento del ariete hidráulico 20
para pivotar las placas de cierre 3. La abertura 28 dispone de una
entalladura 32 encima de los pasadores 29 en la posición de trabajo
normal y debajo de los pasadores 29 en la posición invertida.
En la práctica y en relación con Figura 1 y la
Figura 5, las placas de cierre 3 son pivotadas hasta alcanzar una
posición de acople del pasador 11 y el cierre 22 es desviado hasta
alcanzar una posición de acople del pasador 15 mediante un elemento
de desviación, como por ejemplo, un muelle (no mostrado). En la
Figura 2 y en la Figura 6, las placas de cierre 3 son pivotadas
hasta alcanzar una posición de liberación del pasador del útil 11
por el ariete. Éste podría ser un accionamiento intencionado o
podría producirse como resultado de un fallo del ariete o un
accionamiento involuntario por parte de un operador. Debido a la
actuación de la fuerza de la gravedad sobre el extremo libre de la
segunda parte 25 y el extremo libre de la primera parte 24 del
conjunto de accionamiento 23, el pasador 29 contiguo al extremo
libre de la segunda parte 25 sobrepasan deslizándose la entalladura
32. La rotación completa de las placas de cierre 3 provoca que el
pasador 29 contiguo al extremo libre de la segunda parte 25 se
deslice a un área situada justo antes del extremo de la entalladura
28. No se ejerce fuerza alguna sobre el cierre 22 por parte del
conjunto de accionamiento 23 y, por tanto, el cierre 22 evita que
el segundo pasador del útil 15 quede liberado accidentalmente cuando
el dispositivo de fijación rápida 1 se encuentra en una posición de
trabajo normal.
En la Figura 3 y en la Figura 7, el brazo
cuchara 2 de la excavadora ha sido recogido hacia la excavadora y
los arietes hidráulicos 41 del brazo cuchara 2 han sido activados de
modo que el eje longitudinal del dispositivo de fijación rápida 1
ha sido rotado en sentido horario 180º hasta alcanzar la posición
invertida en comparación con las Figuras 1 y 2. El ariete
hidráulico (no mostrado) es activado y los pasadores 29 se deslizan
por la abertura 28. Sin embargo, debido a la rotación del
dispositivo de fijación 1, la entalladura 32 se encuentra ahora
situada debajo de los pasadores 29. El primer pasador 29 contiguo al
extremo libre de la segunda parte 25 cae dentro de la entalladura
32 de nuevo debido a la fuerza gravitatoria y topa contra la
entalladura 32. En este punto, el cierre 22 todavía está acoplando
el pasador del útil 15.
En la Figura 4 y en la Figura 8, el ariete
hidráulico que acciona las placas de cierre 3 ha continuado su
recorrido forzando al pasador 29 a empujar la primera parte 24 del
conjunto de accionamiento 23 contra el cierre 22 venciendo la
fuerza de desviación del muelle. El cierre 22 pivota alrededor del
pasador 42 y la barra de acople 43 rota separándose de la boca 14
del dispositivo de fijación 1. Ambos pasadores 11, 15 ya no se
encuentran enclavados en las bocas 12, 14 y el movimiento del brazo
cuchara 2 permite que el útil caiga al suelo.
En relación con la segunda realización práctica
que es mostrada en las Figuras 9 a 15, el dispositivo de fijación
rápida para útiles de excavadoras 101 está provisto de un mecanismo
de seguridad 121 cuya construcción y funcionamiento son similares a
los del mecanismo de seguridad 21 de la primera realización
práctica.
El dispositivo de fijación rápida para útiles de
excavadoras 101 incluye adicionalmente un mecanismo de inclinación
150 mediante el cual el dispositivo puede ser inclinado en dos
direcciones aproximadamente 45 grados en cada dirección. El
mecanismo de inclinación 150 comprende dos cilindros accionados
hidráulicamente 151 y 152 que pueden inclinar el dispositivo
alrededor del pivote central longitudinal 155.
Con el dispositivo 101 adaptado en una
excavadora, ésta puede ser utilizada en operaciones más versátiles,
como por ejemplo, en trabajos de nivelación y excavación en ángulo,
por ejemplo en zanjas, diques y desagües. El operador puede
maniobrar el útil alrededor de obstáculos más fácilmente con el
dispositivo 101.
Naturalmente se sobreentiende que la invención
no se limita a los detalles específicos aquí descritos, los cuales
se ofrecen únicamente a modo de ejemplo, siendo posibles diferentes
modificaciones y alteraciones dentro del ámbito de la invención,
tal como queda caracterizado en las reivindicaciones.
Claims (8)
1. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras (1, 101) para la fijación de un útil a un brazo
cuchara (2) de una excavadora, comprendiendo el dispositivo un
miembro caja (52) con un primer y un segundo medios de acople (2,
12, 14, 22) situados en cada extremo o junto a éstos para su acople
con dos pasadores de conexión (11, 15) dispuestos en el útil,
siendo el primer medio de acople (3, 12) un medio de acople móvil
(3), comprendiendo además el dispositivo un medio impulsor (20)
instalado entre el miembro caja (52) y el primer medio de acople
móvil (3) a fin de desplazar el primer medio de acople móvil (3)
entre una posición de acople del pasador del útil y una posición de
liberación del pasador del útil, siendo el segundo medio de acople
(14, 22) un segundo medio de acople móvil (22) que es normalmente
desviado hasta alcanzar una posición de acople del pasador del útil
mediante un medio de desviación, un medio de control (21, 121)
instalado entre el primer medio de acople móvil (3) y el segundo
medio de acople móvil (22), en el que los medios de control (21,
121) actúan sobre el segundo medio de acople móvil (22) para vencer
la fuerza de desviación caracterizado porque el medio de
control (21, 121) actúa entre el primer y el segundo medios de
acople móvil (3, 22) únicamente cuando el dispositivo de fijación
rápida (1, 101) se encuentra invertido en relación con una posición
de trabajo normal, de modo que el útil no puede ser liberado cuando
se encuentra en una posición normal de trabajo en caso de que el
medio impulsor (20) falle o sea accionado involuntariamente por un
operador.
2. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en la Reivindicación 1, en el
que el medio de control (21) está compuesto por un conjunto de
accionamiento de longitud ajustable (23) dotado de un medio de
enganche (24, 25, 28, 29, 32) para fijar la longitud del conjunto de
accionamiento en una posición predeterminada cuando el dispositivo
de fijación rápida está invertido en relación con una posición
normal de trabajo y es accionado el medio impulsor.
3. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en la Reivindicación 2, en
que el conjunto de accionamiento (23) está conectado pivotantemente
a ambos primeros y segundos medios de acople móviles (3, 22).
4. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en la Reivindicación 2 ó 3,
en el que el conjunto de accionamiento (23) comprende dos partes
(24, 25), estando la primera parte (24) provista de una abertura
(28) que se extiende a lo largo de una sección sustancial de su eje
longitudinal y estando la segunda parte (25) que provista de dos
pasadores (29) separados entre sí a lo largo de su longitud y que
se extienden lateralmente desde dicha abertura, estando formados los
pasadores (29) para ser acoplados por deslizamiento con la abertura
(28) de la primera parte (24), permitiéndose así un movimiento
relativo entre las dos partes (24, 25), y manteniendo los pasadores
(29) las dos partes (24, 25) juntas de modo móvil.
5. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en la Reivindicación 4, en el
que el medio de enganche está provisto de una entalladura (32) en la
abertura (28), la cual está situada sobre los pasadores (29) en
cualquier posición normal de trabajo del útil y la entalladura (32)
está situada debajo de los pasadores (29) únicamente cuando el
dispositivo de fijación rápida se encuentra invertido en relación
con la posición normal de trabajo, por lo que cuando el dispositivo
de fijación rápida está invertido y el medio impulsor (20) es
accionado para desplazar el primer medio de acople móvil (3) desde
una posición de acople del pasador del útil a una posición de
liberación del pasador del útil, los pasadores (29) de la segunda
parte (25) del conjunto del accionamiento (23) se deslizan por la
abertura (28) hasta que el pasador-guía se
encuentra con la entalladura (32) dentro de la cual cae bajo la
fuerza de la gravedad, fijándose de ese modo la longitud del
conjunto de accionamiento (23), tras lo cual la acción de choque
continuada del medio impulsor (20) provoca que el conjunto de
accionamiento separe el segundo medio de acople móvil (22) de la
posición de acople del pasador del útil liberando de ese modo dicho
pasador del útil.
6. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el primer medio de acople
móvil está provisto de un par de ganchos de cierre (3) instalados
pivotantemente en la caja y en el que el segundo medio de acople
móvil está provisto de un cierre (22) instalado pivotantemente en
la caja.
7. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el medio impulsor es un
pistón de doble acción (20) y una unidad de cilindro.
8. Un dispositivo de fijación rápida para útiles
de excavadoras tal como se reivindica en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes que incluye un mecanismo de
inclinación por medio del cual el dispositivo puede ser inclinado
alrededor de un eje de pivote longitudinal.
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