ES2335205T3 - Conjunto de desgaste y sus componentes, aplicable a maquinas para mover materiales tales como tierra y piedras. - Google Patents

Abstract

Elemento (1) de desgaste para ser conectado a un adaptador (2) unido a su vez a un elemento de fijación, del tipo que comprende un cuerpo con un ahuecamiento, cavidad o caja (11) abierta en una parte trasera del mismo para recibir una zona prominente o nariz (21) que sobresale de una parte (20) delantera de un elemento (2) adaptador, y al menos una abertura (23) que comunica dicho ahuecamiento (11) con el exterior para la posterior introducción de un pasador, en el que el ahuecamiento, cavidad o caja abierta (11), conjugado con la zona prominente o nariz (21) del adaptador (2), es simétrico respecto al eje vertical y comprende una parte (11d) de embocadura que define la abertura del ahuecamiento (11), teniendo el ahuecamiento (11) una sección transversal decreciente que termina en una parte (11b) de fondo de sección transversal continua, - caracterizado porque dicha sección transversal decreciente está formada por dos secciones superpuestas decrecientes, teniendo una primera sección una sucesión de mayores superficies de sección transversal que una segunda, que coinciden en tamaño y forma en la parte (11b) de fondo del ahuecamiento, sobresaliendo en la parte (11d) de embocadura la segunda sección de menor superficie parcialmente por la parte inferior de la primera sección de mayor superficie, de manera que a lo largo de la longitud del ahuecamiento (11) definida entre la parte (11d) de embocadura y la parte (11b) de fondo, la segunda sección de menor superficie sobresaliente por la parte inferior de la primera sección de mayor superficie se introduce progresivamente dentro de la primera sección de mayor superficie hasta un punto en el que queda oculta dicha segunda sección de menor superficie en el interior de la primera sección de mayor superficie, estando dicho punto situado en la parte (11b) de fondo, - empezando en la parte (11d) de embocadura y extendiéndose a lo largo del ahuecamiento al menos dos superficies (12) de enclavamiento definidas por la unión de la sucesión de secciones transversales de menor superficie con la sucesión de secciones transversales de mayor superficie.

Description

Conjunto de desgaste y sus componentes, aplicable a máquinas para mover materiales tales como tierra y piedras.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un conjunto de desgaste y a sus diferentes componentes, que comprende un elemento de desgaste o diente y un elemento adaptador o portadientes, para aplicaciones de desgaste en una máquina para mover materiales tales como tierra y piedras.

La invención contempla un conjunto de desgaste y en particular un sistema de acoplamiento entre los diferentes componentes mediante un sistema de acoplamiento característico y al menos un sistema de retención que asegura el acoplamiento y anclaje entre los diferentes componentes, concretamente entre el elemento de desgaste y el adaptador, encontrándose éste último a su vez unido a la cuchilla de un borde delantero de un cazo o cuchara de una máquina para mover materiales, tal como una excavadora o similar.

La presente invención se refiere también por tanto a un elemento de desgaste o diente y a un elemento adaptador o portadientes que forman parte de dicho conjunto de desgaste y que incorporan respectivas partes de dicho sistema de acoplamiento y anclaje mutuo.

Antecedentes de la técnica

Las máquinas para mover materiales tales como tierra y piedras, entre las que se encuentran excavadoras y similares, y otras máquinas usadas en obras públicas y minería, son utilizadas para arrancar, mover y cargar tierra y piedras. Estas máquinas, las cuales pueden presentarse bajo una variedad de configuraciones, usualmente están dotadas de uno o más cazos unidos a un brazo mecánico. El cazo está dotado de una cuchilla o labio biselado en un borde delantero destinado a incidir y penetrar en la masa de tierra y piedras. Para evitar un excesivo desgaste de la cuchilla y para ayudar a penetrar la tierra, es común montar unos elementos de desgaste o dientes asociados a la cuchilla y que sobresalen por delante de la misma. Sin embargo, dichas cuchillas también están sometidas a desgaste y roturas, por lo que deben ser reemplazadas a menudo y, por otra parte, dependiendo del trabajo al que la máquina está destinada, puede ser deseable cambiar el tipo o la forma de los dientes. Para facilitar dicho reemplazo se usan unos conjuntos de elementos de desgaste y elementos adaptadores, diente y portadientes, en los que los portadientes se fijan a la cuchilla del cazo de una manera más o menos permanente y los dientes se acoplan de manera liberable a los portadientes por medio de unas respectivas configuraciones de enclavamiento. El acoplamiento se mantiene unido por medio de al menos un pasador u otro elemento de retención.

Existen diferentes tipos de sistemas de acoplamiento entre dientes y portadientes, siendo común en la mayor parte de ellos que al aplicar una fuerza vertical descendente en la parte anterior de la punta del diente, se generen fuerzas reactivas, debidas a la estructura del acoplamiento, contrarias a la dirección del acoplamiento entre diente y portadientes. Es decir, se generan fuerzas que tienden a "desacoplar" ambos elementos aumentando de manera considerable los esfuerzos tanto en la superficie del portadientes como en el pasador que asegura el enclavamiento entre ambos elementos.

En los sistemas de enclavamiento tradicionales entre una pieza de desgaste y un elemento adaptador de la misma, o un diente y un portadientes, el alojamiento en el diente y la nariz del portadientes tienen forma de cuña. Esta forma genera esfuerzos al aplicar una fuerza vertical descendente (forma habitual de trabajo de la máquina) en la punta del diente que tienden a separar el diente del portadientes, sometiendo al pasador que retiene ambos elementos a grandes esfuerzos (véase la figura 9a).

El documento de patente US-B-4.761.900 da a conocer un conjunto de diente y portadientes para una excavadora en el que se usa un pasador ligeramente arqueado para trabar el acoplamiento entre el diente y el portadientes, y un elemento de retención para inmovilizar el pasador.

El pasador usado tiene una sección transversal rectangular con las esquinas redondeadas y tiene dos caras opuestas planas y dos caras opuestas arqueadas de radios diferentes, de manera que la zona de sección transversal es decreciente desde una zona media hacia los extremos. Aproximadamente a medio camino entre los extremos de una de las caras planas se encuentra una cavidad para alojar dicho elemento de retención, el cual está unido a una placa de la que sobresale hacia la parte opuesta un vástago rodeado por un muelle helicoidal a compresión que se apoya por un extremo en dicha placa y por el otro está unido a un disco de base. El muelle está embebido en un material elastómero que forma un cilindro entre la placa y el disco de base, constituyendo un cuerpo monobloque retráctil y al mismo tiempo resistente al polvo, la suciedad y la humedad. El cuerpo monobloque está alojado en una cavidad que se abre en una pared del portadientes de manera que, en ausencia de fuerzas, el elemento de retención sobresale de dicha pared. Al ser introducido el pasador en un paso definido en cooperación por unas respectivas configuraciones del diente y el portadientes cuando los mismos están acoplados, un extremo biselado del pasador actúa como una leva sobre la cabeza del elemento de retención de manera que el cuerpo retráctil se acorta y el elemento de retención se esconde permitiendo el paso del pasador. Cuando dicha cavidad del pasador llega a una posición delante del elemento de retención, éste penetra en la misma impulsado por la fuerza elástica del muelle reteniendo el pasador en su sitio.

Un inconveniente del dispositivo de esta patente US-B-4.761.900 es que la inserción del pasador debe realizarse mediante golpes de martillo para conseguir el acortamiento del elemento de retención contra la fuerza del muelle y el apriete de la zona media de sección transversal más ancha del pasador. Aunque el elemento de retención tiene una punta cónica que coopera con unas paredes inclinadas del alojamiento del pasador, para el desmontaje del diente también deben usarse golpes de martillo para conseguir el acortamiento del elemento de retención. En un sentido general, los golpes de martillo suelen ser imprecisos en cuanto a fuerza y dirección y pueden dañar o debilitar elementos del diente, portadientes, pasador y/o elemento de retención, por lo que es deseable un dispositivo de montaje que no precise de golpes de martillo para su realización.

En este sistema de retención, para que el pasador quede retenido en el sistema de acoplamiento diente-portadientes, el pasador se apoya en el diente y el portadientes, de manera que es imprescindible que no exista juego entre el diente y el portadientes de manera que el pasador se mantenga en su posición siendo además necesario un elemento de retención. Aunque el juego sea inexistente entre piezas nuevas, a medida que se van intercambiando dientes en el portadientes el juego va aumentando ya que a pesar de que el diente sea nuevo, el portadientes se ha ido deformando por el trabajo de los dientes anteriores sustituidos. Al aumentar este juego, pierde eficacia el elemento de retención ya que disminuye la tensión ejercida sobre el pasador, por lo que existe el riesgo de pérdida del pasador y por consiguiente del elemento de desgaste o diente.

El documento de patente US-B-5.983.534 da a conocer un sistema de bloqueo para un pasador de fijación del acoplamiento entre un diente y un portadientes que es giratorio y no precisa de golpes de martillo.

En el sistema descrito, el pasador incorpora un elemento cargado elásticamente capaz de ejercer una fuerza contra una parte del diente o del portadientes con el fin de apretar el acoplamiento a enchufe entre ambos y un elemento de retención cargado elásticamente sobresaliendo radialmente de una pared cilíndrica del pasador y susceptible de introducirse en una cavidad del diente o del portadientes cuando el pasador, una vez insertado, es girado un ángulo predeterminado mediante el acoplamiento de una herramienta en una configuración adecuada prevista en un extremo axial del pasador. Una muesca permite la introducción del elemento de retención cuando el pasador es insertado axialmente al interior de un paso definido en cooperación por unas respectivas configuraciones del diente y del portadientes cuando ambos están acoplados. Cuando el pasador está insertado, una superficie en rampa actúa como una leva para empujar el elemento de retención hacia dentro del pasador a medida que éste es girado hasta que llega a la posición angular de dicha cavidad, donde el elemento de retención se dispara al interior de la cavidad por efecto de dicha carga elástica. Para el desmontaje del mismo se prevé ya sea la rotura del elemento de retención por la acción de golpes de martillo sobre el pasador en dirección axial, o la cooperación de unas superficies inclinadas del alojamiento con unas correspondientes superficies inclinadas de la cabeza del elemento de retención para empujar el elemento de retención hacia dentro, ya sea por una fuerza axial ejercida sobre el pasador o por un par de giro aplicado al mismo.

Esta disposición implica una elevada complejidad para el pasador, puesto que incorpora dos piezas móviles alojadas y retenidas en respectivas cavidades del cuerpo del pasador y cargadas elásticamente mediante muelles helicoidales, lo que incide de una manera desfavorable en su coste de producción. Por otra parte, dichas cavidades existentes en el pasador para el alojamiento de las piezas móviles debilitan el pasador. Además, las piezas móviles y los muelles elásticos alojados en el pasador son altamente susceptibles de verse afectados por la acumulación de polvo y tierra, la cual, en combinación con la humedad, puede formar una pasta de tipo arcilloso que al secarse puede bloquear los muelles y las posibilidades de movimiento de las piezas móviles, lo que implica la necesidad de su destrucción a golpes de martillo cuando se precisa desmontar los dientes. Otro inconveniente reside en que la utilización de la presión del elemento cargado elásticamente contra el portadientes para mantener el pasador en su posición permite un cierto movimiento relativo entre el diente y el portadientes. Como resultado, el retenedor queda expuesto a los movimientos del diente y, por consiguiente, el retenedor puede deformarse.

La patente número US-A-5956874 describe un sistema de bloqueo que conecta de manera liberable un punto de diente enganchado a la tierra a un adaptador. La nariz que se extiende hacia delante del adaptador encaja en el casquillo dirigido hacia atrás del punto de diente. Un par de lados opuestos del casquillo define aberturas coaxiales. El adaptador tiene un orificio a través de lados opuestos. Un pasador de bloqueo está insertado en las aberturas y el orificio, conectando así de manera fija el punto de diente al adaptador. El pasador de bloqueo está retenido por un retén situado en una ranura anular dentro de una de las aberturas.

Breve explicación de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de desgaste y en particular un sistema de acoplamiento entre los diferentes componentes de dicho conjunto (elemento adaptador o portadientes y elemento de desgaste o diente) para excavadoras y similares, en el cual para optimizar el uso de tales elementos y facilitar la renovación o cambio de los mismos se prevé un sistema con acoplamientos mecánicos con soluciones (configuraciones de enclavamiento y elementos de fijación tipo pasador) innovadoras.

Esto significa que una vez preparado el cazo en el taller, todos los elementos fijados a la acción del desgaste pueden ser sustituidos por otros elementos nuevos a pie de obra, que puede ser un frente de cantera alejado de los talleres de mantenimiento, sin necesidad de utilizar sopletes, soldadura, ni personal especializado. Para ello todos los componentes mencionados pueden fijarse con elementos de enclavamiento y pasadores de modo que las operaciones de sustitución son sencillas, usando pocas herramientas y evitando el uso de equipos complejos.

Los acoplamientos de dientes para excavadoras deben cumplir las siguientes características:

a)

deben soportar los esfuerzos mecánicos de transmisión de fuerzas del conjunto cazo-portadientes-diente con el terreno;

b)

la vida útil del propio acoplamiento está limitada por los fenómenos de:

-

deformación plástica del material debida a las reacciones para contrarrestar las fuerzas ejercidas;

-

fatiga: se calcula que un diente con duración normal realiza más de 50.000 ciclos de trabajo; debido a esto, el acoplamiento debe estar diseñado para evitar los defectos que se producen por los fenómenos de fatiga tales como grietas u otros;

-

desgaste, debiéndose distinguir dos tipos de desgaste:

1.

desgaste externo de las piezas, debido al flujo del material;

2.

desgaste interno debido a los materiales finos que se introducen entre los dos elementos (diente-portadientes) y, con los movimientos entre las dos piezas se produce un efecto abrasivo, que va desgastando los elementos.

Otro objeto de la presente invención es tener, además del conjunto de desgaste mencionado, un elemento de desgaste o diente así como un elemento adaptador o portadientes que debido a su configuración permiten una distribución de esfuerzos que favorece la retención del diente en el portadientes así como reducir los esfuerzos a los que se ve sometido el sistema de retención y concretamente el pasador del mismo.

Para la concepción del conjunto de diente y portadientes según la invención se ha tenido en cuenta que la introducción del diente en el portadientes exige realizar un movimiento curvilíneo, para salvar dos zonas opuestas características del sistema de acoplamiento y de la estructura del diente y portadientes. Dichas zonas opuestas están constituidas por dos superficies de enclavamiento determinadas por la zona de superposición existente entre la combinación de superficies de revolución inferiores de la nariz del portadientes y las superficies de revolución superiores de la nariz del portadientes. Lo mismo sucede en el ahuecamiento del diente. Debe existir deslizamiento en las caras superiores del diente y portadientes y cuando se encaran las zonas opuestas la pendiente de estas zonas debe ser inferior a la reducción incremental de la sección en el movimiento de introducción hacia delante. De esta manera es posible obtener dos cuerpos con una reproducción perfecta macho-hembra, que una vez enclavados, tienen zonas opuestas sin liberación natural.

La retención del diente en el portadientes es debida a la combinación de la inclinación de los planos que definen las superficies de enclavamiento definidas y a la forma de dichos planos. Según la forma de dichos planos se conseguirá además de un efecto de retención conseguido por la inclinación de los planos, un efecto de apriete o de aplastamiento entre el diente y el portadientes cuando se aplique una fuerza vertical descendente en la punta del diente, siendo esta la situación normal de trabajo de la máquina.

Debido a este sistema de enclavamiento, el pasador es sometido a esfuerzos menores que en los sistemas de enclavamiento tradicionales ya que el sistema diente-portadientes se auto-aprieta al ser sometido a cargas verticales descendentes en la punta del diente, liberando de esfuerzos al sistema de retención y a su pasador, y permitiendo diseñar por tanto los pasadores del sistema de retención con menor tamaño y sección ya que se ven sometidos a menos esfuerzos.

Una vez introducido el diente en el portadientes, cuando se aplica una fuerza normal en sentido longitudinal al realizar la máquina operaciones de movimiento hacia atrás, el diente no sale del portadientes ya que las dos superficies de enclavamiento de ambos elementos quedan en oposición, compensando así las fuerzas de expulsión a las que se ve sometido el diente en los enclavamientos tradicionales. Para extraer el diente es necesario aplicar una fuerza con dos componentes siguiendo el movimiento curvilíneo anteriormente descrito.

En las aplicaciones de alta productividad (minas y grandes canteras) cuando el terreno es extraordinariamente abrasivo, se prevé un sistema en tres partes, es decir un conjunto de portadientes-diente intermedio y punta recambiable. El enclavamiento entre el diente intermedio y la punta recambiable será el mismo que entre el portadientes y el diente intermedio con una configuración adaptada a la geometría (normalmente se comprimirá en longitud) para permitir un enclavamiento recambiable en la punta del diente.

Las características esenciales de la invención aparecen detalladas en la reivindicación 1 para el elemento de desgaste o diente, en la reivindicación 13 para el elemento adaptador o portadientes, en la reivindicación 24 para el conjunto de desgaste formado por un elemento de desgaste y un adaptador.

Otras características y en particular aquellas pertenecientes a varias configuraciones de las partes del conjunto así como las diferentes variaciones del sistema de retención usado para fijar las piezas del conjunto aparecen detalladas en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de varias realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 muestra una vista en perspectiva de un elemento adaptador o portadientes según la invención;

la figura 2 muestra vistas frontal, lateral y superior del portadientes de la figura 1;

la figura 2a muestra una vista inferior de la nariz del portadientes de la figura 1 en la que se observan las superficies de enclavamiento;

la figura 2b representa una vista lateral de la nariz del portadientes de la figura 1;

la figura 3 muestra una vista en alzado lateral del portadientes de la figura 1;

las figuras 3a-3e muestran vistas en sección transversal tomadas respectivamente a lo largo de las líneas A-A - E-E de la figura 3;

la figura 4 representa una vista esquemática lateral y superior de un enclavamiento entre un elemento adaptador y un elemento de desgaste, formando un conjunto de desgaste;

las figuras 4a-4e muestran vistas en sección transversal tomadas respectivamente a lo largo de la línea A-A, que representan diferentes alternativas de las superficies de enclavamiento generadas en el portadientes;

la figura 5 muestra una vista en perspectiva de un elemento de desgaste o diente;

la figura 6 muestra una vista del ahuecamiento, cavidad o caja del diente de la figura 5;

la figura 6a muestra una vista lateral del diente de la figura 5;

la figura 7 muestra una vista superior y una vista lateral del conjunto de desgaste formado por un diente y un portadientes;

la figura 7a muestra un diente y la nariz de un portadientes en posición de trabajo;

la figura 7b muestra la nariz de un portadientes y un diente que no puede desacoplarse cuando se intente extraer el diente según una fuerza H horizontal;

la figura 8 representa una sección de un conjunto de desgaste, diente-portadientes, objeto de la presente solicitud en el que se observan las reacciones en las superficies de contacto entre diente y portadientes a una determinada fuerza vertical ascendente;

la figura 9 representa una sección de un conjunto de desgaste, diente-portadientes, objeto de la presente solicitud en el que se observan las reacciones en las superficies de contacto entre diente y portadientes a una determinada fuerza vertical descendente;

la figura 9a representa una sección de un conjunto de desgaste tradicional, diente-portadientes, en el que se observan las reacciones en las superficies de contacto entre diente y portadientes a una determinada fuerza vertical descendente;

la figura 10 muestra una vista en perspectiva de un portadientes con una primera realización de pasador introducida en su alojamiento siendo visibles los elementos de retención de dicho pasador en el portadientes;

la figura 11 muestra una vista posterior en perspectiva en despiece ordenado del conjunto de dos elementos junto con una primera realización de pasador, también objeto de esta invención;

la figura 12 muestra una vista anterior en perspectiva en despiece ordenado del conjunto de dos elementos junto con una primera realización de pasador, que no es objeto de esta invención;

la figura 13 muestra una vista en perspectiva de los medios de retención del conjunto de las figuras 10, 11 y 12;

la figura 13b muestra una vista en despiece ordenado de los elementos integrantes de los medios de retención mostrados en la figura 13;

las figuras 14 y 15 muestran vistas en sección transversal que muestran el pasador y los medios de retención en las posiciones angulares inicial y final del pasador, respectivamente;

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la figura 16 muestra una vista en perspectiva de un portadientes con una segunda realización de pasador introducida en su alojamiento siendo visibles los elementos de retención de dicho pasador en el portadientes;

la figura 17 muestra una vista anterior en perspectiva en despiece ordenado del conjunto de dos elementos junto con una segunda realización de pasador, que no es objeto de esta invención;

la figura 18 muestra una vista posterior en perspectiva en despiece ordenado del portadientes y el pasador de la figura 17;

la figura 19 muestra una vista en perspectiva y dos vistas laterales del pasador objeto de la segunda realización;

la figura 20 muestra una vista lateral y en sección del pasador;

la figura 20a muestra una sección transversal en la que se observa la retención del pasador en el portadientes como resultado de la acción del elemento de retención;

la figura 20b muestra una vista lateral de un pasador con dos canales de guía;

la figura 20c muestra una vista lateral del segundo canal de guía del pasador de la figura 20b;

la figura 20d muestra una vista en sección del pasador de las figuras 20b y 20c;

la figura 21 muestra una vista en perspectiva de una realización de un dispositivo de retención que no es objeto de la presente invención;

la figura 22 muestra una vista en perspectiva y en sección de otra realización del elemento de retención;

la figura 23 muestra una vista en perspectiva de un portadientes para operaciones de dragado;

la figura 24 muestra vistas frontal, lateral y superior del portadientes de la figura 23;

la figura 25 muestra una vista posterior en perspectiva de un diente para su acoplamiento en un portadientes para operaciones de dragado como el de la figura 24;

la figura 26 muestra una distribución de fuerzas en el diente de la figura 25 al aplicar una fuerza vertical ascendente;

la figura 27 muestra una vista en despiece ordenado de un conjunto usado en situaciones de gran desgaste de la punta del diente, en el que se usan un portadientes, un diente intermedio y una punta, acoplados mediante el sistema de acoplamiento objeto de la presente invención;

la figura 28 muestra el conjunto de la figura 27 acoplado;

la figura 29 muestra una configuración alternativa de la parte inferior de un portadientes en la que se observan las superficies de enclavamiento.

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Descripción detallada de varios ejemplos de realización

El conjunto de desgaste objeto de la presente invención está compuesto por un elemento de desgaste o diente 1, un elemento adaptador o portadientes 2 y un pasador 3, 6 que está alojado en una abertura 23, pasante o no, del portadientes 2 y que coincide con la al menos una abertura 13 pasante del diente 1.

El portadientes 2 aplicable a una máquina para mover materiales tales como tierra y piedras según la presente invención comprende un cuerpo 20 y una zona prominente o nariz 21, preferiblemente simétrica respecto al eje vertical del acoplamiento o conjunto de desgaste, que sobresale de la parte delantera que va a alojarse en un ahuecamiento, cavidad o 11 caja abierta del diente, y al menos un paso 23, preferiblemente pasante para el alojamiento de un pasador. Dicho cuerpo 20 del portadientes 2, tiene medios 25, 26 de fijación en su parte inferior para su fijación de manera más o menos permanente a la cuchilla del cazo de una máquina para mover tierra o similar.

Dicha nariz 21 del portadientes 2 tiene una parte 21d proximal de sección transversal decreciente que termina en una parte 21b distal de sección transversal continua, estando dicha sección decreciente formada por dos secciones 27a, 27b superpuestas decrecientes, una 27a de mayor superficie que la otra 27b, que coinciden en tamaño y forma en la parte 21b distal de la nariz 21 y que en la parte 21d proximal de la sección 27b de menor superficie sobresale preferiblemente por la parte inferior de la sección 27a de mayor superficie, de manera que a lo largo de la longitud del ahuecamiento 11 del diente existente entre la parte 11a de embocadura y la parte 11c de fondo, la sección 27b de menor superficie, sobresaliente preferiblemente por la parte inferior de la sección 27a de mayor superficie, se introduce progresivamente dentro de la sección 27a de mayor superficie hasta formar una única sección 21b transversal continua. Cuando la sección 27b de menor superficie sobresale de la sección 27a de mayor superficie, superponiéndose ambas entre sí, se crean dos zonas 22 de unión, aunque también podría crearse sólo una, que definen superficies 22 de enclavamiento respectivas. La sucesión de dichas secciones constituye por tanto dos cuerpos de revolución, preferiblemente con forma semicónica, a lo largo de la zona de unión, con forma preferiblemente ovalada, uno 21a superior preferiblemente de mayor tamaño y otro 28 inferior preferiblemente de menor tamaño. La unión de dichos cuerpos es la que da lugar a dichas superficies 22 de enclavamiento.

El perfil de dichas zonas de enclavamiento puede modificarse según el tamaño o aplicación del conjunto diente-portadientes, tal como puede observarse en las figuras 4 a 4e. En la figura 4a se observa una superficie 22a de enclavamiento recta, definida por la unión de las secciones 27a con las secciones 27b mediante una línea rectilínea que forma un ángulo de 0 grados con el eje de simetría del conjunto de desgaste. La sucesión de estas líneas es la que determina el plano recto que constituye las superficies 22 de enclavamiento. En la figura 4b se observa una superficie de enclavamiento en la que la superficie 27a superior forma un ángulo agudo con la superficie 27b inferior, creándose por tanto entre las dos superficies de enclavamiento inclinadas un ángulo \alpha. Asimismo en la figura 4c dicho ángulo de inclinación, en lugar de ser agudo es obtuso. La inclinación de las dos superficies de enclavamiento vendrá determinada principalmente por la penetración requerida y teniendo en cuenta que una mayor penetración requiere una menor conicidad se estima que la inclinación de dichos planos respecto al eje vertical de simetría debe ser entre 0 y 60 grados, y para conseguir un equilibrio entre la penetración y la robustez, dicha inclinación debe ser preferiblemente entre 10 y 20 grados.

En la figura 4d el perfil de unión entre la superficie 27a superior y la superficie 27b inferior es convexo con una curvatura determinada por un radio R1, de manera que las secciones se unen mediante una línea curvilínea, que definirán unas superficies de enclavamiento curvas. En la figura 4 el perfil es cóncavo con un radio R2.

Mediante las realizaciones mostradas en las figuras 4b y 4d, la formación del ángulo \alpha agudo entre las prolongaciones hacia la parte superior o inferior de la nariz o ahuecamiento de las dos superficies 22b de enclavamiento y las superficies 22d de enclavamiento curvas con el radio R1, además de conseguir la compensación de la fuerza de expulsión del diente al aplicar una fuerza vertical descendente, permite que el diente y el portadientes se auto-aprieten entre sí consiguiendo un efecto de retención no conseguido por otros sistemas.

El diente 1 comprende un cuerpo 10 que tiene un ahuecamiento 11, cavidad o caja abierta, preferiblemente simétrica respecto al eje vertical, en la parte trasera del mismo para recibir una zona prominente o nariz 21 que sobresale de una parte delantera del cuerpo 20 del portadientes 2, y al menos una abertura 13 pasante que comunica dicho ahuecamiento 11 del diente 1 con el exterior susceptible de cooperar con el paso 23 existente a través de dicha nariz 21 del portadientes 2 para formar conjuntamente un paso para un pasador 3, 6 cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados.

La simetría respecto al eje vertical en el cuerpo de la nariz 21 del portadientes 2 y en el ahuecamiento 11 del diente 1, es decir, la simetría del acoplamiento, permite una fabricación más sencilla del enclavamiento diente-portadientes así como una mejor distribución de los esfuerzos cuando el sistema está en funcionamiento.

El ahuecamiento 11 del diente 1, tiene sus superficies conjugadas con las de la nariz 21 del portadientes 2, de manera que una parte 11d de embocadura de sección transversal decreciente que termina en una parte 11b de fondo de sección transversal continua, estando dicha sección decreciente formada por dos secciones superpuestas decrecientes, una de mayor superficie que la otra, que coinciden en tamaño y forma en la parte 11b de fondo del ahuecamiento y en la parte 11d de embocadura la sección de menor superficie sobresale por la parte inferior de la sección de mayor superficie, de manera que a lo largo de la longitud 11a del ahuecamiento existente entre la parte 11d de embocadura y la parte 11c de fondo, la sección de menor superficie sobresaliente por la parte inferior de la sección de mayor superficie se introduce progresivamente dentro de la sección de mayor superficie hasta formar una única sección transversal continua. Entre dichas secciones se generan al igual que en la nariz 21 del portadientes 2, superficies 12 de enclavamiento complementarias a las de la nariz 21 de dicho portadientes 2.

Para llevar a cabo el acoplamiento entre el diente 1 y el portadientes 2 anteriormente descritos y crear el sistema de acoplamiento, tal como se ha comentado anteriormente el ahuecamiento 11 del diente 1 comprende una parte 11d de embocadura de sección transversal decreciente preferiblemente de manera sustancial con forma ovalada o elíptica que termina en una parte 11b de fondo de sección transversal continua y preferiblemente de manera sustancial con forma ovalada o elíptica. Dichas partes de embocadura 11d y de fondo 11b del ahuecamiento 11 del diente 1 están adaptadas para enclavarse respectivamente sobre unas partes proximal 21d y distal 21c, de una configuración conjugada, de la zona prominente o nariz 21 del portadientes 2 y al menos una superficie 12 de enclavamiento que abarca al menos parte de la parte 11a de embocadura está adaptada para entrar en contacto con al menos una superficie 22 de enclavamiento, de configuración conjugada, existente en la zona 21 prominente del portadientes 2 cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados.

Para introducir la nariz 21 del portadientes 2 en el ahuecamiento 11 del diente 1, es necesario llevar a cabo un movimiento rectilíneo, para salvar las dos zonas en oposición, las superficies de enclavamiento del diente 12 y del portadientes 22, características del sistema de acoplamiento y de la estructura del diente 1 y portadientes 2. Durante ese movimiento curvilíneo debe existir deslizamiento en las caras superiores del diente 11a y del portadientes 21a y cuando se encaran las zonas opuestas o superficies 12, 22 de enclavamiento la pendiente de estas zonas debe ser inferior a la reducción incremental de la sección en el movimiento de introducción hacia delante. De esta manera es posible obtener dos cuerpos 1, 2 con una reproducción perfecta macho-hembra, que una vez enclavados, tienen zonas opuestas sin liberación natural.

En el caso de dientes y portadientes destinados a ser utilizados en minería, donde las dimensiones de estos elementos hacen muy difícil su manipulación, se dispone una guía 21e en la parte superior de la nariz 21 del portadientes para facilitar la introducción del portadientes en el ahuecamiento 11 del diente, teniendo dicho ahuecamiento 11 una ranura o acanaladura 11e complementaria con la guía 21e del portadientes. Es evidente, aunque no se muestra en las figuras, que es posible disponer la guía en el ahuecamiento 11 del diente y la ranura en la nariz 21 del portadientes.

Una vez introducido el diente 1 en el portadientes 2, cuando se aplica una fuerza normal en un sentido H longitudinal, el diente no sale del portadientes ya que los dos planos o superficies 12 de enclavamiento del diente 1 y del portadientes 22 quedan en oposición. Para extraer el diente 1 es necesario aplicar una fuerza con dos componentes siguiendo el movimiento curvilíneo anteriormente descrito.

Las configuraciones conjugadas de las respectivas superficies 12, 22 de enclavamiento permiten que una fuerza aplicada sobre la punta 111 del diente 1 en una dirección FVS transversal descendente, siendo éste el trabajo normal de las máquinas, cree en las superficies 12, 22 de enclavamiento una reacción entre el diente 1 y el portadientes 2 que hace que ambos cuerpos se auto-aprieten uno contra el otro, a diferencia de lo que sucede en los acoplamientos tradicionales (figura 9a) en los que las componentes de las reacciones a dicha fuerza vertical tienen a separar el diente del portadientes. Asimismo el contacto entre las superficies 12, 22 de enclavamiento impide que el diente 1 sea extraído del portadientes 2 en una dirección longitudinal rectilínea de extracción.

La configuración, preferiblemente ovalada, de las superficies de contacto del diente 11a y del portadientes 21a permiten que al aplicar una fuerza sobre la punta 111 del diente 1 en una dirección FVI transversal ascendente, cree en dichas superficies 11a, 21a de contacto unas reacciones entre el diente 1 y el portadientes 2.

Las 22 superficies de enclavamiento pueden ser de distintas dimensiones según las aplicaciones del conjunto de desgaste, pudiendo incluso llegar a ocupar toda la parte inferior de la sección 27a superior de mayor superficie, eliminando de esta manera casi totalmente, excepto en el principio de la parte de embocadura o parte proximal la sección 27b inferior de menor tamaño. La figura 29 muestra un portadientes con dos superficies 22a y 22b de enclavamiento unidas por su parte anterior por una tercera superficie 22c, estando dichas superficies de enclavamiento constituidas por un plano curvado y estando el semicono inferior formado por las secciones 27b de menor superficie inferiores, de menor longitud que la parte 21a proximal de la nariz. En esta realización se observa como la sección 27b de menor superficie queda totalmente introducida en la sección 27a de mayor superficie en un punto situado entre el comienzo y el final de la parte 21a proximal.

Para asegurar el acoplamiento entre el diente 1 y el portadientes 2 anteriormente descritos, es necesaria utilizar un sistema de retención que se introduzca en el paso 23 del portadientes y las aberturas 13 del diente.

Un sistema de retención adecuado para el sistema objeto de la presente invención, debido a su estructura y funcionamiento, comprende un pasador 3, 6 con un cuerpo alargado de revolución, preferiblemente cónico, aunque también puede ser cilíndrico; medios que permiten el giro de dicho pasador alrededor de su propio eje 35, 65; elementos de guiado para la introducción del pasador en el conjunto de desgaste; y un elemento de retención que actúa perpendicularmente al eje del pasador. Mediante la utilización de un sistema de retención con estas características, la aplicación y utilización del enclavamiento diente-portadientes en minería se simplifica permitiendo llevar a cabo la acción de recambio del diente con mayor seguridad al evitar tener que utilizar mazos de grandes dimensiones.

Es evidente que el conjunto de desgaste diente-portadientes puede estar dotado de más de un sistema de retención, dispuesto en posición vertical u horizontal, pudiendo además cada sistema de retención tener más de un elemento de retención.

En vista de lo anterior y haciendo a continuación referencia a las figuras 10 a 15, según otro aspecto de la presente invención, se plantea la aplicación de un sistema de retención con dichas características a un enclavamiento de diente 1 y portadientes 2 como el anteriormente descrito.

El cuerpo 10 del diente 1 comprende al menos una abertura 13 pasante y preferiblemente dos aberturas, mutuamente enfrentadas, situadas en los laterales de dicho ahuecamiento 11, y el portadientes 2 comprende un orificio 23 preferiblemente pasante, situado preferiblemente en la nariz 21, de manera que, cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados, dichas dos aberturas 13 pasantes quedan alineadas y conectadas coaxialmente con unos extremos de dicho orificio 23 pasante, definiendo en conjunto un paso para un pasador 3. Cuando dicho pasador 3, el cual es de configuración alargada y preferiblemente cónica, está completamente introducido en el paso tiene unas zonas extremas situadas en las respectivas aberturas 13 pasantes del diente 1 y una zona media situada en el orificio 23 pasante del portadientes 2, bloqueando la posibilidad de desacoplamiento entre el diente 1 y portadientes 2. En la realización mostrada en las figuras 10 a 15, dicho paso está dispuesto en una dirección T transversal, sustancialmente perpendicular a la dirección D longitudinal y sustancialmente paralela a dicha cuchilla.

Dicho pasador 3 tiene una superficie exterior en general cónica dispuesta entre dos bases y, cuando está totalmente introducido en el paso, puede girar dentro del mismo entre una posición angular inicial y una posición angular final. El pestillo 30 tiene un primer extremo 31, un segundo extremo 32 y una arista 33, y está dispuesto en una dirección generatriz en dicha superficie exterior cónica del pasador 3 y preferiblemente en una zona media del mismo. El pasador 3 incluye una única configuración 35 de agarre en una de sus bases o una configuración 35 de agarre en una de sus bases y otra configuración de agarre situada en la otra de sus bases opuestas. Las configuraciones 35 de agarre son iguales o distintas y, en cualquier caso, adecuadas para ser acopladas por una punta de trabajo de una herramienta. Preferiblemente, la configuración 35 de agarre comprende una cavidad de sección transversal poligonal, por ejemplo hexagonal o cuadrada, adecuada para ser acoplada por una punta de trabajo en forma de prisma poligonal conjugado de una herramienta.

Adyacente al orificio 23 pasante presente en la nariz 21 del portadientes 2, y comunicado con el mismo, está dispuesto un alojamiento 24 abierto en una de las paredes laterales de la nariz 21 junto a la embocadura del orificio 23 pasante para recibir unos medios 4 de retención compuestos por un retenedor 40 de giro, el cual coopera con dicho pestillo 30 para inmovilizar de manera liberable el giro del pasador 3 en dicha posición angular final, y un retenedor 45 de desacoplamiento axial, que coopera con el pestillo 30 para retener el pasador 3 completamente introducido en el paso cuando el pasador 3 está retenido en la posición angular final. El alojamiento 24 tiene un fondo 24a ciego y una abertura 13, de dichas dos aberturas 13 pasantes del diente 1 (concretamente, la abertura 13 del lado opuesto al fondo ciego del alojamiento 24), incluye junto a su borde una muesca 13a pasante la cual, cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados, queda alineada con una ranura 24b, la cual está adyacente a y comunicada con el orificio 23 pasante del portadientes 2. La ranura 24b termina a la altura del fondo ciego del alojamiento 24, frente a una cavidad del alojamiento 24. Cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados, éstas muesca 13a y esta ranura 24b permiten el paso del pestillo 30 cuando el pasador 3 es insertado en el paso hasta que dicho primer extremo 31 del mismo hace tope con un extremo de la ranura 13a, posición en la cual el pasador 3 está totalmente introducido en el paso. A partir de esta posición, la cavidad del alojamiento 24 permite el giro del pestillo 30 desde la posición angular inicial a la posición angular final.

Tal como se muestra mejor en las figura 13 y 13b, el retenedor 40 de giro comprende un cuerpo con dos lomos 41 mutuamente paralelos entre los cuales está definida una ranura 42. Dicho cuerpo del retenedor 40 de giro está conectado a unos medios 50 elásticos y, cuando el retenedor está en posición operativa, está dispuesto con una ranura 42 orientada en la dirección axial del paso y enfrentada al mismo y con dichos lomos 41 en la trayectoria de giro del pestillo 30, lo que le permite recibir dicha arista 33 del pestillo 30 en la ranura 42 por deformación momentánea de dichos medios 50 elásticos cuando el pasador 3 es girado a su posición angular final. Por su parte, el retenedor 45 de desplazamiento axial comprende un cuerpo con unas superficies laterales primera 46 y segunda 47 situadas transversalmente en los extremos de dichos lomos 41 y la ranura 42 para hacer tope con dichos extremos axiales primero 31 y segundo 32 del pestillo 30 cuando el pasador 3 está al menos en su posición angular final. Dicho cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial define, entre dichas superficies laterales primera 46 y segunda 47, una cazoleta para recibir insertado un bloque de material elastómero constitutivo de dichos medios 50 elásticos del retenedor 40 de giro. Dicho bloque de material elastómero está unido a una cara del cuerpo del retenedor 40 de giro opuesta a los lomos 41 y la ranura 42, y es de sección transversal trapecial, con su base más ancha alejada del cuerpo del retenedor 40 de giro, lo que facilita su fijación por simple presión al interior de dicha cazoleta. El cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial define además unas superficies 49 cóncavas en ambos lados de las superficies primera 46 y segunda 47 que también cooperan con el orificio 23 pasante del portadientes 2 para definir el paso en algunas de las partes donde el orificio 23 pasante se comunica con el alojamiento 24.

Los retenedores de giro y de desplazamiento axial, una vez ensamblados como muestra la figura 13, forman una sola pieza susceptible de ser introducida por deslizamiento al interior del alojamiento 24 existente en la nariz 21 del portadientes. El cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial es de sección transversal trapecial, con su base más ancha alejada de dichas superficies cóncavas, y el alojamiento 24 tiene una sección transversal trapecial conjugada, con su base más ancha alejada del paso, para recibir y retener en una posición radial adaptada al cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial con el cuerpo del retenedor 40 de giro ensamblado al mismo. La longitud del cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial es igual o ligeramente inferior a la profundidad del alojamiento 24, por lo que su posición axial está determinada por el contacto del extremo del cuerpo del retenedor 45 de desplazamiento axial con dicho fondo ciego del alojamiento 24. El lateral de la caja 11 del diente 1 alrededor de la abertura 13 pasante obstruye el alojamiento 24 del portadientes 2, cuando el diente 1 y el portadientes 2 están mutuamente acoplados, atrapando la abertura del alojamiento 24 del portadientes 2 en su interior al retenedor 40 de giro y al retenedor 45 de desplazamiento axial de los medios 4 de retención situados en su posición correcta.

En las figuras 14 y 15 se muestra el funcionamiento del retenedor 40 de giro en cooperación con el pestillo 30 del pasador 3. En la figura 14, el pasador 3 está en su posición angular inicial, es decir, en la posición angular a la que es introducido inicialmente en el paso. En la figura 15, el pasador ha sido girado aproximadamente 90º hasta su posición final, en la que la arista 33 del pestillo 30 ha sido atrapada por la ranura 42 del retenedor 40 de giro por deformación momentánea de los medios 50 elásticos forzada por los flancos de la arista 33 sobre el correspondiente lomo 41.

En otro ejemplo de utilización de dicho sistema de retención, no mostrado en las figuras, comprende en las paredes superior e inferior del ahuecamiento del diente 1 dos aberturas pasantes mientras que en dicha zona prominente o nariz del cuerpo de la segunda pieza está situado un ahuecamiento que proporciona un paso vertical. Es decir, aquí el paso para el pasador está definido a través de dichas paredes superior e inferior del diente, la dirección transversal del paso sigue siendo sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal pero es sustancialmente perpendicular a dicha cuchilla del cazo de la máquina. En lo referente a la configuración y disposición de los medios de retención, esta realización es análoga a lo descrito más arriba en relación con las figuras 10 a 15, por lo que su descripción será omitida.

Haciendo referencia ahora a las figuras 16 a 22, se describirá una segunda realización de un sistema de retención según las características indicadas anteriormente aplicado al conjunto de diente-portadientes objeto de la presente invención.

El pasador 6, el cual se muestra en general en las figuras 16, 17 y 18 y, más específicamente, en las figuras 19 y 20, es de configuración alargada, preferiblemente cónica y dispuesto entre dos bases. Cuando está completamente introducido en el paso, el pasador 6 tiene unas zonas de extremo situadas en las respectivas partes cónicas de extremo del paso definidas por las aberturas 13 del diente 1 y una zona media situada en la parte media del paso definida por el paso 23 del portadientes 2.

En la realización mostrada el pasador 6 tiene unos medios de guiado constituidos por un canal 61 de guía dispuesto en una dirección generatriz en dicha superficie cónica del pasador 6, con un primer extremo 63 que se abre en una de dichas bases y un segundo extremo en una zona media del pasador 6. Un canal 62 de inmovilización está dispuesto en una dirección en general circunferencial o ligeramente helicoidal en dicha superficie 60 cónica y tiene un primer extremo 63 conectado con dicho segundo extremo del canal 61 de guía y un segundo extremo 64 a un ángulo predeterminado del primero. En dicho segundo extremo 64 del canal 62 de inmovilización está dispuesta una cavidad para recibir el elemento 8 de retención. El elemento 8 de retención comprende un tetón retráctil adaptado para deslizar a lo largo de dichos canales 61 de guía y de inmovilización 62 y para alojarse en dicha cavidad del pasador. Dicho pasador 6 también tiene medios que permiten el giro alrededor de su propio eje como son las configuraciones 65 de agarre, posiblemente dispuestos en una o en las dos bases del pasador 6 dependiendo de si el pasador es o no un pasador pasante. Si el pasador 6 tuviera un único canal 61 de guía y una única configuración 65 de agarre, esta última estaría situada en la base opuesta a la base en la que se abre dicho primer extremo 63 del canal 61 de guía. En cualquier caso, la configuración 65 de agarre comprende una cavidad de sección transversal poligonal (hexagonal, en el ejemplo ilustrado, aunque podría ser cuadrada u otra) adecuada para ser acoplada por una punta de trabajo en forma de prisma poligonal conjugado de una herramienta.

Dicho tetón 8 retráctil está formado en un extremo de un cuerpo 86, el cual incluye unos medios 85 elásticos configurados y dispuestos de manera que dicho tetón retráctil es susceptible de retraerse debido a la acción de una fuerza aplicada sobre dicho tetón retráctil contra la fuerza de dichos medios 85 elásticos.

La figura 22 muestra una variante de realización del elemento 8 de retención en la cual el cuerpo 86 es de sección transversal en general rectangular o cuadrada y dicho tetón 8 retráctil tiene una parte 81 proximal prismática rectangular o cuadrada que se prolonga con una parte 82 distal piramidal. En cualquier caso, los canales 61, 62 de guía del pasador 6 tienen una sección transversal de fondo redondeado en media caña y unos bordes exteriores paralelos para entrar en contacto con dicha parte 81 proximal cilíndrica o prismática del elemento 8 de retención, y la cavidad del pasador 6 tiene unos bordes externos inclinados en conexión con el fondo o fondos en rampa del canal 62 de inmovilización para entrar en contacto con dicha parte 82 distal cónica o piramidal del elemento 8 de retención y transformar un par de giro ejercido sobre el pasador 6 en una fuerza que se opone a la fuerza de los medios 85 elásticos asociados al elemento 8 de retención para retraer el tetón 8 y liberar la cavidad del pasador 6, con lo que el pasador 6 queda liberado para girar durante una operación de desmontaje o desacoplamiento entre el portadientes 2 y el diente 1.

La figura 22 muestra una sección transversal del elemento 8 de retención. El cuerpo 86 del elemento 8 de retención es hueco y tiene una cara inferior abierta susceptible de ser cerrada por una tapa y una cara superior con una abertura central, de forma conjugada a la sección transversal de la parte 81 proximal prismática o cilíndrica. El tetón 8 tiene una parte 84 interior ensanchada adaptada para deslizar sobre una pared interior del cuerpo 86. Entre dicha parte 84 interior ensanchada del tetón 8 y dicha pared inferior abierta del cuerpo 86 existe un espacio para alojar dichos medios 85 elásticos. En el ejemplo ilustrado, estos medios elásticos comprenden un taco 85 de un material elastómero, tal como caucho, espuma de poliuretano, etc., también comprimido o susceptible de ser comprimido entre la parte 84 interior ensanchada del tetón 8 y dicha tapa. Evidentemente, el elemento de retención podría incluir, con un resultado similar, un único muelle helicoidal, un muelle helicoidal embebido en material elastómero e incluso un muelle helicoidal con un taco de material elastómero en su interior, y la tapa podría ser sustituida por cualquier tipo de anillo desmontable o borde permanente en el extremo inferior de la pared interna del cuerpo 86. El uso de uno u otro tipo de elemento de retención será determinado según la aplicación a la que vaya a ser sometido el acoplamiento, es decir, si dicha aplicación es una aplicación en frío podrá usarse o bien un elemento de retención compuesto únicamente de un elastómero o un muelle con elastómero, mientras que si se va a trabajar con una aplicación en caliente el elemento de retención sólo tendrá un muelle.

El elemento de retención también puede ir directamente alojado en cavidades especialmente practicadas en el cuerpo del portadientes.

Para asegurar el acoplamiento entre el diente 1 y el portadientes 2 es necesario introducir el pasador 6 a través de la abertura 13, introduciendo en primer lugar el primer extremo 63 donde comienza el canal 61 de guía haciendo coincidir el tetón del elemento 8 de retención en el interior de dicho canal 61 de guía y haciendo deslizar el tetón 82 por el canal 61 hasta llegar al canal 62 de inmovilización. En este momento será necesario girar el pasador 6 desde una posición de giro inicial situada en donde finaliza el canal 61 de guía y comienza el canal 62 de inmovilización, hasta una posición de giro final, situada al final del canal 62 de giro, coincidente con el segundo extremo 64 de dicho canal, donde está situada la cavidad para recibir el tetón 82 del elemento de retención. Una vez que el tetón 82 entra en la cavidad del pasador 6, se asegura el acoplamiento entre el diente 1 y el portadientes 2 al quedar impedido el movimiento del pasador 6.

Lo anterior es así ya que tal como se muestra en la figura 20, la profundidad del canal 62 de inmovilización disminuye en rampa desde su primer extremo, coincidente con el final del canal 61 de guía hasta el segundo extremo 64 coincidente con la cavidad del pasador. Dicha superficie en rampa del fondo del canal 62 de inmovilización es capaz de transformar un par de giro ejercido sobre el pasador 6 en una fuerza opuesta a la fuerza de los medios 85 elásticos del cuerpo 86 retráctil capaz de retraer progresivamente el tetón 82 a medida que el pasador 6 gira, hasta que la cavidad 64 del pasador 6 se sitúa enfrente del elemento 8 de retención, momento en el cual los medios 85 elásticos del cuerpo 86 se verán liberados y dispararán el elemento de 8 retención al interior de la cavidad 64.

Es posible que el pasador, a continuación del canal 62 de inmovilización y del segundo extremo 64, tenga una continuación del canal 62a de inmovilización y a continuación, tras un giro de aproximadamente 90 grados de dicho canal se cree un segundo canal 66 de guía, de manera que es posible la introducción del pasador 6 en el alojamiento por cualquiera de los dos extremos del mismo. Según esta realización del pasador, según las figuras 20b, 20c y 20d, la cavidad 64 del pasador está dispuesta entre el primer extremo y el segundo extremo del canal 62 de inmovilización, y el pasador 6 comprende un segundo canal 66 de guía dispuesto en una dirección generatriz en dicha superficie cilíndrica (ya que el pasador en este caso debe ser cilíndrico y no cónico como en las realizaciones anteriormente descritas por razones constructivas) con un primer extremo que se abre en la otra de dichas bases 65a opuestas del pasador 6 y un segundo extremo conectado con dicho segundo extremo 62a del canal 62 de inmovilización. En este caso, la profundidad del canal de inmovilización también disminuye en rampa desde su segundo extremo hasta dicha cavidad. También es posible disponer una configuración 65 de agarre diferente a las anteriores, que en lugar de introducirse en el pasador 6, sea exterior al mismo.

Otra realización cuya disposición es similar a la descrita anteriormente con la excepción que en ésta, el cuerpo de retención está alojado en un alojamiento del pasador en vez de en un alojamiento del portadientes. Así, el elemento de retención queda dispuesto en dicho alojamiento de manera que el tetón retráctil, en ausencia de una fuerza externa, sobresale del pasador mientras que los canales de guía e inmovilización están incorporados en al menos una de dichas configuraciones de alojamiento que definen el paso. El canal de guía está dispuesto en una dirección generatriz en una pared interna de la abertura, preferiblemente pasante, del portadientes. El canal de retención está dispuesto en una dirección circunferencial o ligeramente helicoidal en una pared interna de la abertura pasante, a medio camino de la misma, con un primer extremo en conexión con el final del canal de guía y un segundo extremo junto a la cavidad para recibir el elemento de retención.

En las realizaciones, la dirección T1 transversal es sustancialmente perpendicular a dicha dirección D longitudinal y sustancialmente paralela a la cuchilla o arista de corte de la máquina. Sin embargo sería igualmente posible una construcción en la que la dirección T1 transversal fuera sustancialmente perpendicular a la dirección D longitudinal y sustancialmente perpendicular a la cuchilla o arista de corte de la máquina.

Un experto en la técnica será capaz de efectuar diferentes modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como está definido en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, las configuraciones de alojamiento definidas en el diente y el portadientes cooperan para formar dos pasos para dos pasadores retenidos por respectivos elementos de retención. En este caso, dichos dos pasos estarían formados por dos pares de aberturas enfrentadas a través de zonas opuestas del cuerpo del portadientes y por unos pares de aberturas enfrentadas dispuestos en cada una de las paredes superior e inferior del diente.

Es evidente que la aplicación del sistema de retención en el enclavamiento diente-portadientes puede llevarse a cabo en otras posiciones además de la descrita, pudiendo situar el mismo en un alojamiento vertical o usando dos pasadores en lugar de uno.

Este conjunto de desgaste no está limitado a su uso en máquinas para mover tierra, sino que también es posible su uso en una máquina de dragado tal como puede observarse en las figuras 23 a 26, en las que por razones de construcción la disposición del pasador se realiza verticalmente.

Por otro lado, tal como puede observarse en las figuras 27 y 28, es posible usar el sistema de acoplamiento descrito en cualquier conjunto de dos piezas mutuamente acoplables, tal como un diente 10 intermedio con una nariz 10a y una punta 101 con un ahuecamiento, estando dicho diente 10 intermedio acoplado a un portadientes 2 a través de la nariz 21a del portadientes 20 y el ahuecamiento del diente entremedio. A su vez dicho portadientes 20 queda unido a la cuchilla del cazo de una máquina para mover tierra o similar a través de su parte 25, 26 posterior.

Claims (24)

1. Elemento (1) de desgaste para ser conectado a un adaptador (2) unido a su vez a un elemento de fijación, del tipo que comprende un cuerpo con un ahuecamiento, cavidad o caja (11) abierta en una parte trasera del mismo para recibir una zona prominente o nariz (21) que sobresale de una parte (20) delantera de un elemento (2) adaptador, y al menos una abertura (23) que comunica dicho ahuecamiento (11) con el exterior para la posterior introducción de un pasador, en el que el ahuecamiento, cavidad o caja abierta (11), conjugado con la zona prominente o nariz (21) del adaptador (2), es simétrico respecto al eje vertical y comprende

una parte (11d) de embocadura que define la abertura del ahuecamiento (11), teniendo el ahuecamiento (11) una sección transversal decreciente que termina en una parte (11b) de fondo de sección transversal continua,

- caracterizado porque dicha sección transversal decreciente está formada por dos secciones superpuestas decrecientes, teniendo una primera sección una sucesión de mayores superficies de sección transversal que una segunda, que coinciden en tamaño y forma en la parte (11b) de fondo del ahuecamiento, sobresaliendo en la parte (11d) de embocadura la segunda sección de menor superficie parcialmente por la parte inferior de la primera sección de mayor superficie, de manera que a lo largo de la longitud del ahuecamiento (11) definida entre la parte (11d) de embocadura y la parte (11b) de fondo, la segunda sección de menor superficie sobresaliente por la parte inferior de la primera sección de mayor superficie se introduce progresivamente dentro de la primera sección de mayor superficie hasta un punto en el que queda oculta dicha segunda sección de menor superficie en el interior de la primera sección de mayor superficie, estando dicho punto situado en la parte (11b) de fondo,

- empezando en la parte (11d) de embocadura y extendiéndose a lo largo del ahuecamiento al menos dos superficies (12) de enclavamiento definidas por la unión de la sucesión de secciones transversales de menor superficie con la sucesión de secciones transversales de mayor superficie.

2. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 1, caracterizado porque el ahuecamiento (11) tiene dos superficies (12) de enclavamiento, que debido a su configuración conjugada con la superficie de la nariz (21) del elemento (2) adaptador, permiten que:

-

una fuerza aplicada sobre el elemento (1) de desgaste en una dirección transversal hacia abajo crea en las superficies (12) de enclavamiento una componente de fuerza en la dirección longitudinal de enclavamiento del elemento (1) de desgaste al (2) elemento adaptador,

-

el contacto entre las superficies (12) de enclavamiento conjugadas impida que el elemento (1) de desgaste sea extraído del elemento (2) adaptador en una longitud rectilínea de extracción, y

-

el elemento (1) de desgaste quede retenido por el adaptador (2).

3. Elemento (1) de desgaste según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las secciones de mayor superficie y las secciones de menor superficie son sustancialmente ovaladas o elípticas, definiendo en la parte (11d) de embocadura un cuerpo de revolución semicónico en la parte superior del ahuecamiento (11) respecto al eje horizontal o transversal y un cuerpo de revolución semicónico en la parte inferior del ahuecamiento (11) respecto a dicho
eje.

4. Elemento (1) de desgaste según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea con una inclinación variable entre 0 grados y 60 grados con respecto al eje de simetría vertical del elemento (1) de desgaste o del elemento (2) adaptador, definiendo la sucesión de las infinitas secciones un plano recto.

5. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 4, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea con una inclinación variable entre 10 grados y 20 grados con respecto al eje de simetría del elemento (1) de desgaste o elemento (2) adaptador.

6. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 4, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea con una inclinación de 0 grados con respecto al eje de simetría del elemento (1) de desgaste.

7. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 4, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante dos líneas rectilíneas que en su prolongación hacia la parte superior e interior del ahuecamiento (11) forman un ángulo agudo entre sí.

8. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 4, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante dos líneas rectilíneas que en su prolongación hacia la parte superior e inferior del ahuecamiento (11) forman un ángulo obtuso entre sí.

\newpage

9. Elemento (1) de desgaste según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea, definiendo la sucesión de las infinitas secciones un plano curvo.

10. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 9, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea convexa con un radio de curvatura determinado.

11. Elemento (1) de desgaste según la reivindicación 9, caracterizado porque la unión de la sección de menor superficie con la sección de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea cóncava con un radio de curvatura determinado.

12. Elemento (1) de desgaste según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es un diente para su uso en máquinas para el movimiento de materiales tales como tierra o piedras.

13. Elemento (2) adaptador para ser conectado a un elemento de fijación, del tipo que comprende un cuerpo (20) con una zona prominente o nariz (21) que sobresale de una parte delantera para ser alojada en un ahuecamiento, cavidad o caja (11) abierta existente en una parte posterior de un elemento (1) de desgaste, disponiendo dicho elemento (2) adaptador de medios (25, 26) de fijación en una parte posterior y al menos un paso (23) dispuesto a través de la zona (21) prominente para la introducción de un pasador, en el que dicha zona prominente o nariz (21), conjugada con el ahuecamiento (11) del elemento (1) de desgaste, es simétrica respecto al eje vertical y comprende una parte (21d) proximal de sección transversal decreciente que termina en una parte (21b) distal de sección transversal continua, caracterizado porque

- dicha sección decreciente está formada por dos secciones superpuestas decrecientes, teniendo una primera sección (27a) una sucesión de mayores superficies de sección transversal que una segunda (27b), que coinciden en tamaño y forma en la parte (21b) distal de la nariz (21), sobresaliendo en la parte (21d) proximal la segunda sección (27b) de menor superficie parcialmente por la parte inferior de la primera sección (27a) de mayor superficie, de manera que a lo largo de la longitud de la nariz (21) definida entre la parte (21d) proximal y la parte (21b) distal, la segunda sección (27b) de menor superficie sobresaliente por la parte inferior de la primera sección (27a) de mayor superficie en el comienzo de la zona (21d) proximal se introduce progresivamente dentro de la primera sección (27a) de mayor superficie hasta un punto en el que queda oculta dicha segunda sección (27b) de menor superficie en el interior de la primera sección (27a) de mayor superficie, estando dicho punto situado en la parte (21b) distal,

- al menos dos superficies (22) de enclavamiento definidas mediante la unión de la sucesión de segundas secciones (27b) de menor superficie con la sucesión de primeras secciones (27a) de mayor superficie a lo largo de la nariz (21) desde la parte (21d) proximal hasta la parte (21b) distal.

14. Adaptador (2) según la reivindicación 13, caracterizado porque la zona prominente o nariz (21) tiene dos superficies (22) de enclavamiento, que debido a su configuración conjugada con la superficie del ahuecamiento (11) del elemento (1) de desgaste, permiten que:

-

una fuerza aplicada sobre el elemento (1) de desgaste en una dirección transversal hacia abajo cree en las superficies (22) de enclavamiento una componente de fuerza en la dirección longitudinal de enclavamiento del elemento (1) de desgaste al elemento (2) adaptador,

-

el contacto entre las superficies (22) de enclavamiento conjugadas impida que el elemento (1) de desgaste sea extraído del elemento (2) adaptador en una longitud rectilínea de extracción, y

-

el elemento (1) de desgaste quede retenido por el adaptador (2).

15. Adaptador (2) según las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque las secciones (27a) de mayor superficie y las secciones (27b) de menor superficie son sustancialmente ovaladas o elípticas, definiendo en la parte (21a) de embocadura un cuerpo de revolución semicónico en la parte superior de la nariz (21) respecto al eje horizontal o transversal y un cuerpo de revolución semicónico en la parte inferior de la nariz (21) respecto a dicho eje.

16. Adaptador (2) según las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie, definiendo las superficies (22) de enclavamiento, se realiza mediante una línea rectilínea con una inclinación variable entre 0 grados y 60 grados con respecto al eje de simetría del elemento (1) de desgaste o del elemento (2) adaptador, definiendo la sucesión de las infinitas secciones un plano recto.

17. Elemento (2) adaptador según la reivindicación 16, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea con una inclinación variable entre 10 y 20 grados con respecto al eje de simetría del elemento (1) de desgaste o elemento (2) adaptador.

18. Elemento (2) adaptador según la reivindicación 16, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante líneas rectilíneas que en su prolongación hacia la parte superior e interior de la nariz (21) forman un ángulo agudo entre sí.

19. Elemento (2) adaptador según la reivindicación 16, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante líneas rectilíneas que en su prolongación hacia la parte superior e inferior de la nariz (21) forman un ángulo obtuso entre sí.

20. Elemento (2) adaptador según las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea, definiendo la sucesión de las infinitas secciones dos superficies (22) de enclavamiento formadas por planos curvos.

21. Elemento (2) adaptador según la reivindicación 20, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea convexa con un radio de curvatura determinado.

22. Elemento (2) adaptador según la reivindicación 20, caracterizado porque la unión de la sección (27b) de menor superficie con la sección (27a) de mayor superficie se realiza mediante una línea rectilínea cóncava con un radio de curvatura determinado.

23. Adaptador (2) según las reivindicaciones 13 a 22, caracterizado porque es un portadientes para su uso en máquinas para el movimiento de materiales tales como tierra o piedras.

24. Conjunto de desgaste para ser conectado a un elemento de fijación, caracterizado porque comprende:

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un elemento (1) de desgaste según las reivindicaciones 1 a 12,

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un adaptador (2) según las reivindicaciones 13 a 23, y

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un sistema de retención que asegura la fijación del elemento de desgaste en el adaptador.