ES2596414T3 - Sistema de unión segura entre una herramienta y un brazo de una máquina de obras públicas - Google Patents

Sistema de unión segura entre una herramienta y un brazo de una máquina de obras públicas Download PDF

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ES2596414T3 ES14186501.4T ES14186501T ES2596414T3 ES 2596414 T3 ES2596414 T3 ES 2596414T3 ES 14186501 T ES14186501 T ES 14186501T ES 2596414 T3 ES2596414 T3 ES 2596414T3
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Abstract

Sistema de unión segura para un conjunto de sujeción rápida (3, 103, 203) que comprende un dispositivo de conexión (4, 104, 204) fijado sobre una herramienta (1) y un acoplador (5, 105, 205) que está montado en el extremo de un brazo (2) de una máquina de obras públicas y que está diseñado para conectarse al dispositivo de conexión (4, 104, 204), teniendo el sistema de unión segura (10, 110, 210) por objeto estar montado sobre el acoplador (5, 105, 205) y cooperar con el dispositivo de conexión (4, 104, 204) y que comprende: - al menos un medio de enclavamiento (13, 113, 213) solicitado por unos medios de retorno (22, 122, 222) de una posición desencajada, en la que, en funcionamiento, permite el desplazamiento del dispositivo de conexión (4, 104, 204) con respecto al acoplador (5, 105, 205), a una posición encajada, en la que es adecuado para cooperar con el dispositivo de conexión (4, 104, 204) para asegurar la retención de la herramienta (1); - al menos un órgano de seguridad (25, 125, 225) móvil entre una posición desactivada, en la que no obstaculiza el desplazamiento del medio de enclavamiento (13, 113, 213) entre sus posiciones encajada y desencajada, y una posición activada, en la que limita el desplazamiento del medio de enclavamiento (13, 113, 213) desde su posición encajada hasta una posición intermedia más allá de la que el medio de enclavamiento (13, 113, 213) no puede retener la herramienta (1), en funcionamiento; - un dispositivo de liberación de la herramienta (1) diseñado para liberar el dispositivo de conexión (4, 104, 204) del sistema de unión (10, 110, 210); caracterizado: - por que el sistema de unión (10, 110, 210) comprende: - unos medios de retorno (32, 132, 232) que solicitan el órgano de seguridad (25, 125, 225) de su posición desactivada hacia su posición activada; - un medio de detección (40, 140, 240) de la presencia de una herramienta (1), que es solicitado por unos medios de retorno (43, 143, 243) hacia una posición armada y que puede ser desplazado, por la acción del dispositivo de conexión (4, 104, 204) en curso de conexión y en contra de dichos medios de retorno (43, 143, 243), hacia una posición desarmada; - y por que el dispositivo de liberación de la herramienta comprende un órgano de liberación (45, 145, 245, 180) móvil diseñado para, durante un movimiento de una primera posición a una segunda posición, provocar a la vez el desplazamiento del órgano de seguridad (25, 125, 225) hacia su posición desactivada y el desplazamiento del medio de enclavamiento (13, 113, 213) hacia su posición desencajada, de tal forma que, cuando el medio de enclavamiento (13, 113, 213) alcanza su posición intermedia, el órgano de seguridad (25, 125, 225) ya no esté en posición activada.

Description

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-y una posición desarmada -en la práctica una posición levantada-.
En la realización representada, el medio de detección 40 está montado rotativo sobre una varilla 41 de eje 42 sustancialmente transversal fijada a las bridas 6. El medio de detección 40 está dispuesto en la parte trasera del medio de enclavamiento 13 y del órgano de seguridad 25. Es solicitado por unos medios de retorno 43 hacia su posición armada y puede ser desplazado, por la acción del dispositivo de conexión 4 en curso de conexión y en contra de dichos medios de retorno 43, hacia su posición desarmada. El medio de detección 40 puede, por ejemplo, presentarse con la forma de un dedo.
Por otra parte, el sistema de unión segura 10 comprende un órgano de liberación diseñado para liberar el dispositivo de conexión 4 del acoplador 5. En este primer modo de realización, el órgano de liberación se presenta con la forma de una llave 45 ilustrada en la figura 8.
La llave 45 comprende un mango 46 sobre el que el operario va a poder apretar para hacer pivotar la llave 45 de una primera posición -alta-a una segunda posición -baja-alrededor de un eje sustancialmente transversal.
En su parte extrema trasera, en funcionamiento, la llave 45 incluye:
-un tetón 47 de eje 44 sustancialmente transversal, que puede ser encajado en el orificio 16 del medio de
enclavamiento 13, formando de esta manera un medio de ensamblaje temporal al medio de enclavamiento 13; -una cara de apoyo 48 curvada girada hacia la parte trasera; -y una punta 49 que sobresale hacia arriba.
La cara superior de la punta 49 forma una cara de contacto 50 convexa. Como se verá esto más adelante, la cara de contacto 50 de la llave tiene por objeto cooperar con la cara de contacto 37 del órgano de seguridad 25, para la liberación de la herramienta 1.
Ahora, se describe el proceso de conexión de una herramienta 1 al acoplador 5 con referencia a las figuras 9 a 14.
Una vez encajados los ganchos 7 alrededor de los gorrones 8, el acoplador 5 se bascula con respecto a la herramienta 1, de modo que la barra 11 se acerca a la interfaz 9 (figura 9, después figura 10).
Antes de que la interfaz 9 y el sistema de unión segura 10 interactúen, el conjunto de sujeción rápida 3 está en la posición ilustrada en la figura 11.
El medio de detección 40 está en su posición armada y su extremo delantero forma un espolón que está encajado y retenido en el vaciamiento 19 del medio de enclavamiento 13. Por ello, el medio de detección 40 mantiene el medio de enclavamiento 13 en su posición desencajada, en contra de los muelles 22 que solicitan el medio de enclavamiento 13 hacia su posición encajada. Por consiguiente, existe debajo del acoplador 5 un espacio libre en el que la interfaz 9 del dispositivo de conexión 4 puede introducirse.
Además, en la posición de la figura 11, la cara funcional 18 se mantiene sustancialmente orientada hacia el órgano de seguridad 25. Por la acción de los muelles 32 que solicitan el órgano de seguridad 25 hacia su posición activada, la cara inferior 33 del órgano de seguridad 25 se mantiene en apoyo contra la cara funcional 18 del medio de enclavamiento 13 y, de esta manera, el medio de enclavamiento 13 mantiene el órgano de seguridad 25 en su posición desactivada. De esta manera, la cara funcional 18 forma un tope en posición de bloqueo, que mantiene el órgano de seguridad 25 en posición desactivada.
Al acercarse la herramienta 1 y el dispositivo de conexión 4 al acoplador 5, el dispositivo de conexión 4 llega a contactar con el sistema de unión 10. De manera más precisa, como se ilustra en la figura 12, una parte de la interfaz 9 -aquí una protuberancia 56 habilitada por encima de la cara funcional 20-llega a contactar con el medio de detección 40, en la cara inferior de este, y tiende a elevarlo en contra de los medios de retorno 43, para desplazarlo hacia su posición desarmada. Previamente a esta etapa, la protuberancia 56 puede haber ocasionado un ligero desplazamiento del medio de enclavamiento 13 hacia su posición desencajada.
El desplazamiento del medio de detección 40 hacia su posición desarmada lleva a su salida fuera del vaciamiento 19 habilitado sobre el medio de enclavamiento 13. De ello resulta que el medio de enclavamiento 13, que ya no está retenido por el medio de detección 40, es desplazado, por la acción de los muelles de torsión 22, hacia su posición encajada.
En el curso de una primera fase de este desplazamiento, el medio de enclavamiento 13 continúa manteniendo el órgano de seguridad 25 en posición desactivada, estando el órgano de seguridad 25 en apoyo sobre la cara funcional 18. Después, como se ilustra en la figura 13, el medio de enclavamiento 13 ha alcanzado una posición donde la cara inferior 33 del órgano de seguridad 25 ya no está en tope sobre la cara funcional 18: entonces, el órgano de seguridad, que ya no se mantiene, bascula hacia su posición activada por el efecto de los muelles 32. De esta manera, el tope formado por la cara funcional 18 está en posición de desbloqueo, permitiendo el
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primera posición -alta-a una segunda posición -baja-, alrededor de un eje sustancialmente transversal. En la parte extrema del mango 146 que, en funcionamiento, está situada hacia la parte trasera, la llave incluye:
-un hueco 178, que puede cooperar con el pasador 116, para formar un medio de ensamblaje temporal al medio
de enclavamiento 113; -y una punta 149 que sobresale adecuada para cooperar con la cara delantera 176 de la palanca 175.
Como variante o como complemento, este órgano de liberación puede presentarse con la forma de un accionador hidráulico 180 montado sobre el sistema de unión segura 110 o sobre el acoplador 105 y que puede ser desplazado de una posición retraída (figura 23, en concreto) a una posición desplegada (figura 28, en concreto). Además, el accionador hidráulico 180 puede ser llevado a su posición retraída, por ejemplo, por un muelle de retorno 181, como se ilustra en la figura 31.
Ahora, se describe el proceso de conexión de una herramienta 1 al acoplador 105 con referencia a las figuras 23 a
25.
Antes de que el dispositivo de conexión 104 interactúe con el sistema de unión segura 110, el conjunto de sujeción rápida 103 está en la posición ilustrada en la figura 23.
El medio de detección 140 está en su posición armada, estando su cara inferior 182 situada en la vertical de la muesca 131, es decir, más bajo que el fondo 183 de la muesca 131. El vaciamiento 173 habilitado en el extremo trasero del medio de detección 140 coopera con el pasador 164 habilitado sobre le medio de enclavamiento 113. Por consiguiente, y debido a la solicitación ejercida por el muelle 143, el medio de detección 140 mantiene el medio de enclavamiento 113 en su posición desencajada, en contra del muelle 122 que solicita el medio de enclavamiento 113 hacia su posición encajada. Por lo tanto, existe debajo del acoplador 105 un espacio libre en el que el eje 109 del dispositivo de conexión 104 puede introducirse.
Además, en la posición de la figura 23, por la acción del muelle 132 que solicita el órgano de seguridad 125 hacia su posición activada, el dedo 171 del órgano de seguridad 125 se mantiene en apoyo contra la cara oblicua 165. De esta manera, la cara oblicua 165 forma un tope en posición de bloqueo, que mantiene el órgano de seguridad 125 en posición desactivada.
Además, la palanca 175 está dispuesta de modo que su parte trasera 177 esté situada -transversalmente-en correspondencia con la ranura del medio de enclavamiento 113 y la cara trasera 179 del reborde esté contra el medio de enclavamiento 113.
Una vez encajados los ganchos 107 alrededor del eje 108, el acoplador 105 se bascula con respecto a la herramienta 1, de modo que el eje 109 penetra en la muesca 131.
El desplazamiento del eje 109 hacia el fondo 183 de la muesca 131 lleva al empuje de la cara inferior 182 del medio de detección 140, en contra del muelle 143, hasta su posición desarmada como se ilustra en la figura 24.
Cuando el medio de detección 140 está en posición desarmada, el vaciamiento 173 ya no coopera con el pasador
164. De ello resulta que el medio de enclavamiento 113, que ya no está retenido por el medio de detección 140, es desplazado, por la acción del muelle 122, hacia su posición encajada.
En el curso de este desplazamiento, el dedo 171 del órgano de seguridad 125 se desplaza, debido al muelle 132, hacia la parte delantera y a lo largo de la cara oblicua 165 del medio de enclavamiento 113, hasta alcanzar la ranura. Una vez alcanzada la ranura, el órgano de seguridad 125, que ya no se mantiene, bascula entonces hacia su posición activada por el efecto del muelle 132, llegando el dedo 171 a alojarse en la ranura. De esta manera, el tope formado por la cara oblicua 165 está en posición de desbloqueo, permitiendo el desplazamiento del órgano de seguridad hacia su posición activada.
La figura 25 muestra el conjunto de sujeción rápida 103 y el sistema de unión segura 110 en la posición normal de utilización. El medio de enclavamiento 113 está en su posición encajada, manteniéndose el eje 109 en la muesca 131 por el gancho 163, que asegura la retención de la herramienta 1 conectada al brazo 2. El órgano de seguridad 125 está en su posición activada, alojado en la ranura del medio de enclavamiento 113, estando la cara de bloqueo 172 del dedo 171 en contacto con la cara de bloqueo 167 de la ranura del medio de enclavamiento 113. Además, puesto que la palanca 175 ha sido empujada por el dedo 171 está ahora colocada de modo que su parte trasera 177 esté sustancialmente en contacto con la cara de bloqueo 172 del órgano de seguridad. Por consiguiente, la cara trasera 179 del reborde de la parte delantera de la palanca 175 se ha separado del medio de enclavamiento 113 en un valor anotado como L. Además, los medios de indicación 138 han sido desplazados. Existe un juego j entre la cara de parada 134 del órgano de seguridad 125 y la cara de fondo 166 de la ranura del medio de enclavamiento
113.
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En la hipótesis donde el medio de enclavamiento 113 fuese desplazado hacia su posición desencajada, en el curso de las operaciones de trabajo, el sistema de unión segura 110 impediría un desencaje total del medio de enclavamiento 113. De hecho, la cara de parada 134 del órgano de seguridad 125 que coopera con la cara de fondo 166 de la ranura del medio de enclavamiento 113 es adecuada para obstaculizar el desplazamiento del medio de enclavamiento 113 hacia su posición desencajada. Esta posición de seguridad, donde las caras 134, 166 están en contacto, se ilustra en la figura 26, y corresponde a una posición intermedia del medio de enclavamiento 113.
El juego j se determina de modo que el recubrimiento d (figura 26) entre el gancho 163 y el eje 109 sea suficiente para garantizar la retención de la herramienta 1 con total seguridad.
Ahora, se describe, con referencia a las figuras 27 a 30, una primera variante del proceso de liberación de la herramienta 1 con respecto al acoplador 105, es decir, la liberación del dispositivo de conexión 104 con respecto al sistema de unión segura 110.
El conjunto de sujeción rápida 103 está en su posición normal de utilización (ilustrada en la figura 25). Entonces, la palanca 175 está en una posición de espera, tal que:
-la cara trasera 179 del reborde de su parte delantera esté espaciada en una distancia L del medio de
enclavamiento 113; -y su parte trasera 177 esté sustancialmente en contacto con el dedo 171 del órgano de seguridad, por el lado de
la cara de bloqueo 172.
Como continuación a la acción del conductor de la máquina, por ejemplo, sobre un botón colocado en la cabina, el accionador hidráulico 180 se desplaza hacia su posición desplegada, lo que lleva al desplazamiento de la palanca 175 hacia una posición de accionamiento.
En el curso de una primera fase de este movimiento el accionador hidráulico 180 llega a contactar con la cara delantera 176 de la palanca 175 para empujarla en dirección del medio de enclavamiento 113. Esto tiene como consecuencia el desplazamiento del órgano de seguridad 125 hacia su posición desactivada, por empuje de la parte trasera 177 de la palanca 175 sobre el dedo 171. Simultáneamente, la cara trasera 179 del reborde de la parte delantera se acerca al medio de enclavamiento 113, hasta entrar en contacto con él, siendo entonces la distancia L nula. Esta posición se ilustra en la figura 27.
La continuación del desplazamiento del accionador hidráulico 180 hacia su posición desplegada lleva al desplazamiento del medio de enclavamiento 113, hacia su posición desencajada. Este desplazamiento es posible en la medida en que, habiendo sido el órgano de seguridad 125 previamente sacado de la ranura por medio de la palanca 175, el órgano de seguridad 125 ya no obstaculiza el movimiento del medio de enclavamiento 113 hacia su posición desencajada.
Cuando el accionador hidráulico 180 está en posición desplegada (figura 28), mantiene el medio de enclavamiento 113 en posición desencajada y el eje 109 está libre para salir de la muesca 131, por el efecto del peso de la herramienta 1. El órgano de seguridad 125 se mantiene en tope contra la cara oblicua 165 del medio de enclavamiento 113 por medio de los muelles 132.
Una vez sacado el eje 109 de la muesca 131, como se ilustra en la figura 29, el medio de detección, por la acción del muelle 143, regresa a su posición armada y asegura el mantenimiento del medio de enclavamiento 113 en su posición desencajada, por medio del pasador 164 alojado en el vaciamiento 173.
De esta manera, el accionador hidráulico 180 puede llevarse a su posición retraída (figura 30), sin que esto ocasione el desplazamiento del medio de enclavamiento 113 hacia su posición encajada.
En este modo de realización, el órgano de liberación está diseñado, por lo tanto, para provocar, durante su movimiento de su primera posición a su segunda posición, secuencialmente el desplazamiento del órgano de seguridad 125 hacia su posición desactivada, después, una vez que el órgano de seguridad 125 ya no está en posición activada, el desplazamiento del medio de enclavamiento 113 hacia su posición desencajada.
Una segunda variante del proceso de liberación de la herramienta 1 con respecto al acoplador 105 se describe con referencia a las figuras 32 y 33.
La llave 145 está introducida en la parte delantera del medio de enclavamiento 113, como se representa en la figura 32, de modo que el pasador 116 del medio de enclavamiento 113 esté alojado en el hueco 178 y que la punta 149 llegue a apoyarse con la cara delantera 176 del reborde de la palanca 175. Después, el operario aprieta sobre el mango 146 para hacer pivotar la llave 145 de su primera posición a su segunda posición.
Este pivotamiento de la llave 145 lleva al empuje de la palanca 175, por medio de la punta 149, de forma similar a la acción del accionador hidráulico 180. Por lo tanto, se vuelven a encontrar el conjunto de los movimientos descritos
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Cuando la llave 245 está levantada (figura 46), el pasador 251 reposa sobre la cara de fondo 289 de la muesca 288. De esta manera, el sistema de unión segura 210 se encuentra de nuevo en la posición estable de la figura 36, listo para la conexión de una herramienta 1, y la llave 245 puede ser retirada.
5 Ni que decir tiene que la invención no se limita a los modos de realización descritos más arriba a título de ejemplos, sino que comprende todos los equivalentes técnicos y las variantes de los medios descritos, así como sus combinaciones.
En concreto, la invención no se limita a la presencia de un único medio de enclavamiento y de un único órgano de 10 seguridad.
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