ES2939846T3 - Cambiador rápido - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de cambio rápido (1) para cambiar implementos en una máquina de construcción, que tiene un soporte (2), primeros alojamientos (3) dispuestos en un lado del soporte (2) para recibir un primer elemento de acoplamiento, en el otro lado del soporte (2) dispuestos segundos receptáculos (4) con al menos un elemento de bloqueo (7) móvil entre una posición de liberación y una posición de bloqueo para recibir un segundo elemento de acoplamiento y un dispositivo de captura (10) dispuesto en el soporte (2) para recoger el implemento. De acuerdo con la invención, el dispositivo de enganche (10) tiene al menos un gancho de enganche (11) conectado al soporte (2) a través de una conexión desmontable no destructiva (16, 17, 18). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cambiador rápido
La invención se refiere a un cambiador rápido según el preámbulo de la reivindicación 1.
Tales cambiadores rápidos se utilizan para el cambio fácil y cómodo de diferentes equipos auxiliares en máquinas de construcción. Con un cambiador rápido de este tipo, por ejemplo, con un alto estándar de seguridad y en pocos minutos pueden acoplarse o desacoplarse desde una cabina del conductor cucharas pivotantes, cucharones, cizallas, compactadores, imanes, martillos hidráulicos u otros equipos auxiliares en un pescante de una excavadora.
Por el documento CH 700/307 A1 se conoce un cambiador rápido de tipo genérico. En este cambiador rápido conocido, en uno de los lados de un soporte están previstas una primera pinza estacionaria con una abertura de introducción para el alojamiento de un primer perno de retención, y en el otro lado del soporte está prevista una segunda pinza que puede moverse entre una posición de liberación y una posición de enclavamiento por medio de un actuador con una abertura de introducción para el alojamiento de un segundo perno de retención. En la segunda pinza, que está unida a un vástago de émbolo del actuador, está fijado un elemento de bloqueo mecánico en forma de dos barras que se extienden paralelas al vástago de émbolo en la dirección de las aberturas de introducción. Los primeros extremos de las barras están atornillados a la segunda pinza móvil, mientras que los segundos extremos de las barras dispuestas en la zona de la abertura de introducción de la primera pinza fija, presentan una curvatura. Mediante un desplazamiento de la pinza, las barras pueden moverse entre una posición de alojamiento extendida y una posición de cierre retraída. En la posición de cierre retraída, las curvaturas terminan en el extremo de las barras con el perno de retención, de modo que incluso si las pinzas se rompen, el perno de retención quedará acuñado entre la abertura de introducción y las barras, evitando que el cambiador rápido y el instrumento de trabajo se separen por falla del material. Sin embargo, el equipo de bloqueo formado por las dos barras debe activarse por un operador mediante el control adecuado del actuador.
Un cambiador rápido divulgado en el documento WO 2004/038110 A1 contiene un soporte que contiene un primer alojamiento en forma de C, en un lado, para el alojamiento de un primer elemento de acoplamiento en forma de perno, y en el otro lado, un segundo alojamiento con un elemento de enclavamiento en forma de gancho que puede desplazarse por medio de un cilindro para el alojamiento de un segundo elemento de acoplamiento en forma de perno. Se inserta un pasador de retención en un taladro en una parte inferior horizontal del primer alojamiento en forma de C, realizado como una pieza curvada. Sin embargo, un pasador de retención de este tipo no representa ningún gancho de captura y tampoco se usa para agarrar un equipo auxiliar en movimiento, sino que sirve únicamente para sujetar de forma retenida el primer elemento de acoplamiento en forma de perno dentro del primer alojamiento en forma de C. El pasador de retención también debe insertarse manualmente por el operador después del acoplamiento adecuado y retenerse con un pasador de horquilla adicional. En este caso también se requiere la intervención activa del operador para activar el dispositivo de retención.
Un cambiador rápido conocido por el documento US 2012/0093572 A1 contiene primeros alojamientos en forma de garra en un lado de un soporte para el alojamiento de un primer elemento de acoplamiento, y en el otro lado del soporte, segundos alojamientos en forma de garra con un elemento de enclavamiento en forma de gancho pivotante alrededor de un eje transversal. En los primeros alojamientos en forma de garra está previsto un elemento de enclavamiento adicional en forma de gancho. Los dos elementos de enclavamiento en forma de gancho están acoplados entre sí a través de un varillaje de tal manera que se accionan juntos mediante un accionamiento de émbolo. En este caso también se requiere una intervención activa del operador con un control del accionamiento de émbolo para activar los elementos de enclavamiento. Si el primer elemento de enclavamiento se mueve involuntariamente a la posición abierta, el segundo elemento de enclavamiento también se fuerza a la posición abierta.
También en un cambiador rápido conocido por el documento EP 2119834 A2, están previstos primeros alojamientos en forma de garra para el alojamiento de un primer elemento de acoplamiento en un lado de un soporte, y segundos alojamientos en forma de garra para el alojamiento de un segundo elemento de acoplamiento en el otro lado del soporte. En los primeros alojamientos está dispuesto un primer elemento de enclavamiento en forma de gancho, que puede pivotar alrededor de un eje transversal y moverse entre una posición abierta y una posición cerrada por medio de un accionamiento de émbolo. Está previsto un segundo elemento de enclavamiento en forma de leva en los segundos alojamientos. El segundo elemento de enclavamiento en forma de leva está acoplado con el primer elemento de enclavamiento de manera que estos se accionan simultáneamente mediante este control correspondiente del accionamiento de émbolo.
Otro cambiador rápido se conoce por el documento US 6 154989 A. Este incluye un soporte que presenta primeros alojamientos en un lado para sujetar un primer elemento de acoplamiento previsto en un equipo auxiliar y segundos alojamientos en el otro lado con un elemento de enclavamiento móvil entre una posición de liberación y una posición de enclavamiento para sujetar de forma liberable un segundo elemento de acoplamiento. Para evitar que los equipos auxiliares se caigan y pongan en peligro a las personas si el elemento de enclavamiento se mueve involuntariamente a una posición de liberación, en el soporte está previsto un equipo de captura con una disposición de gancho para sujetar un travesaño que interactúa con garfios en el equipo auxiliar. Dado que la disposición de gancho prevista para la retención está realizada de una sola pieza con el soporte, los daños en la disposición de ganchos causados por un uso inadecuado afectan siempre también a todo el soporte. Por lo tanto, una reparación o un cambio se asocia con un esfuerzo considerable.
El objetivo de la invención es crear un cambiador rápido del tipo mencionado al principio que contiene un equipo de retención que es fácil de montar y, si es necesario, sencillo de reemplazar.
Este objetivo se consigue mediante un cambiador rápido con las características de la reivindicación 1. Configuraciones convenientes y perfeccionamientos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.
En el cambiador rápido de acuerdo con la invención, el equipo de captura presenta al menos un gancho de captura unido al soporte de manera firme a través de una unión liberable sin destrucción y no pivotante, que está diseñado para agarrar un equipo auxiliar independientemente del operador para la retención adicional. Un gancho de captura dañado por un uso inadecuado puede reemplazarse fácilmente sin reemplazar todo el soporte. No es necesario desmontar ni reemplazar todo el soporte. La interfaz o punto de separación entre el soporte y el gancho de captura también puede garantizar que se evite el daño al soporte si la disposición del gancho de captura se somete a cargas inadecuadas. Por ejemplo, si se usa un gancho de captura de manera no permitida para sostener una excavadora en el suelo para un giro o traslado, es más probable que se libere la unión entre el soporte y el gancho de captura o que se dañe el gancho de captura de remplazo sencillo, mientras que el soporte se ve afectado lo menos posible. El al menos un gancho de captura está diseñado de manera que puede agarrar un equipo auxiliar acoplado al cambiador rápido incluso en el caso de un movimiento de liberación involuntario de un equipo de enclavamiento y, por lo tanto, puede impedir que el equipo auxiliar se libere del cambiador rápido en una manera no deseada. El gancho de captura es completamente independiente del equipo de enclavamiento del cambiador rápido controlado por el operador y, por lo tanto, ofrece una mayor seguridad incluso en el caso de un manejo incorrecto.
El equipo de captura puede comprender uno o más ganchos de captura separados unos de otros o unidos entre sí. En una realización especialmente conveniente, el equipo de captura puede estar formado por dos ganchos de captura dispuestos en los primeros alojamientos del soporte.
En un diseño robusto y ventajoso desde el punto de vista constructivo, la unión liberable sin destrucción puede estar formada por al menos un elemento de unión y alojamientos asociados en el soporte y el gancho de captura. Los elementos de unión pueden estar configurados, por ejemplo, como pernos de unión y los alojamientos pueden estar configurados como taladros. El perno de unión puede estar realizado como un tornillo o un pasador. La unión liberable sin destrucción también puede estar realizada como una unión machihembrada o de otra forma adecuada.
En una realización especialmente ventajosa para la aplicación de fuerza, los taladros para el al menos un perno de unión pueden estar dispuestos en un nervio de unión que sobresale con respecto al soporte y en el gancho de captura en una ranura de unión que corresponde al nervio de unión. Puede crearse una interfaz particularmente útil entre el soporte y el gancho de captura al presentar el nervio de unión en el soporte una sección transversal trapezoidal con superficies de contacto exteriores con pendiente opuesta y la ranura de unión en el gancho de captura contiene una sección transversal trapezoidal asociada con superficies de contacto internas opuestas.
Puede lograrse una protección especialmente buena del soporte en caso de cargas no permitidas en el gancho de captura si la distancia entre un borde delantero del gancho de captura y el taladro en el gancho de captura es menor que la distancia desde un borde frontal del nervio de unión hasta el taladro en el nervio de unión. Por ello las cargas se transfieren más bien al gancho de captura.
Sin embargo, el nervio de unión en el soporte también puede sobresalir entre dos brazos de un gancho de captura distanciados el uno del otro.
De acuerdo con otra realización ventajosa, el gancho de captura puede componerse de un material más blando o más flexible que el soporte. Esto puede garantizar adicionalmente que el gancho de captura se deforme o dañe incluso antes que el soporte en caso de una carga incorrecta. El soporte puede estar fabricado de un material más duro o más resistente al desgaste que el gancho de captura, por ejemplo.
En una realización estructuralmente sencilla, el gancho de captura está realizado para sujetar de manera circundante un elemento de acoplamiento que encaja con los primeros alojamientos.
Otras particularidades y preferencias de la invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferido mediante el dibujo. Muestran:
figura 1 un cambiador rápido con una disposición de gancho de captura en perspectiva;
figura 2 una vista detallada ampliada A de la figura 1;
figura 3 el cambiador rápido de la figura 1 sin disposición de gancho de captura en perspectiva;
figura 4 una vista detallada ampliada B de la figura 3;
figura 5 el cambiador rápido de la figura 1 en una vista lateral;
figura 6 una vista de detalle C ampliada de la figura 5;
figura 7 una sección transversal del punto de separación entre un gancho de captura y el soporte en caso de carga desde abajo;
figura 8 una sección transversal del punto de separación entre un gancho de captura y el soporte en caso de carga desde arriba;
figura 9 un cambiador rápido con una segunda forma de realización de una disposición de gancho de captura en un estado desmontado;
figura 10 un gancho de captura de la forma de realización de la Figura 9 y
figura 11 el cambiador rápido de la figura 9 con la segunda forma de realización de una disposición de gancho de captura en el estado montado.
La figura 1 muestra un cambiador rápido 1 para el cambio fácil y cómodo de diferentes equipos auxiliares en máquinas de construcción, en particular excavadoras. Con un cambiador rápido de este tipo pueden acoplarse o desacoplarse fácil y cómodamente de una cabina de conductor, por ejemplo, cucharas pivotantes, cucharones, cizallas, imanes, compactadores, martillos hidráulicos u otros equipos auxiliares mecánicos o hidráulicos en un pescante u otra pieza adosada de una excavadora u otro vehículo de construcción.
El cambiador rápido 1 representado contiene un soporte 2 realizado como pieza fundida o soldada, que contiene primeros alojamientos 3 abiertos hacia delante por un lado para alojar y sujetar un primer elemento de acoplamiento en forma de perno y segundos alojamientos 4 abiertos hacia abajo por el otro lado. para alojar un segundo elemento de acoplamiento en forma de perno. Los primeros alojamientos 3 abiertos hacia adelante, están realizados en forma de garras o de horquillas. Los alojamientos 4 abiertos hacia abajo presentan una superficie de contacto 5 inferior curvada para el contacto con el segundo elemento de acoplamiento en forma de perno. El soporte 2 contiene taladros de guía 6, que pueden verse en la figura 1, en los que está dispuesto guiados de manera deslizante un elemento de enclavamiento 7 en forma de émbolo representado en la figura 5 y de manera desplazable hidráulicamente entre una posición de liberación retraída y una posición de enclavamiento extendida mostrada en la figura 5. En la posición de enclavamiento extendida, los segundos alojamientos 3 abiertos hacia abajo están cerrados por el lado inferior mediante el elemento de enclavamiento 7 dispuesto en los taladros guía 6, de modo que el segundo elemento de acoplamiento en forma de perno se sujeta por abajo por el elemento de enclavamiento 7. Esto crea un equipo de enclavamiento para la sujeción liberable de un equipo auxiliar en el cambiador rápido 1.
En la realización representada, el soporte 2 contiene por un lado dos primeros alojamientos 3 en forma de garra para un primer elemento de acoplamiento y por el otro lado dos alojamientos 4 para un segundo elemento de acoplamiento. Además, en dos partes laterales 8 paralelas dispuestas en el lado superior del soporte 2 están previstas aberturas de alojamiento 9 continuas para pernos de fijación, no representados, para fijar el cambiador rápido 1 a un pescante de una excavadora o una pieza de conexión de otro vehículo de construcción.
Para acoplar un equipo auxiliar utilizando el cambiador rápido 1, primero se mueve el cambiador rápido 1 por regla general dispuesto en un pescante de una excavadora, de manera que un primer elemento de acoplamiento 5 dispuesto en un adaptador o en el equipo auxiliar, por ejemplo, se inserta en los alojamientos 3 en forma de garra en un lado del cambiador rápido 1. A continuación, el cambiador rápido 1 pivota alrededor del primer elemento de acoplamiento 5 en forma de perno con el pernos de enclavamiento 7 aún retirado de manera que un segundo elemento de acoplamiento en forma de perno en el adaptador se apoya en las superficies de contacto 5 de los alojamientos 4 abiertos hacia abajo en el otro lado del cambiador rápido 1. A continuación, los elementos de enclavamiento 7 en forma de perno dispuestos de forma desplazable en los taladros guía 6 en el soporte 2 del cambiador rápido 1 pueden extenderse hidráulicamente de modo que el segundo elemento de acoplamiento en forma de perno se sujete por debajo por los dos elementos de enclavamiento en el cambiador rápido 2 y el equipo auxiliar se sujeta así en el cambiador rápido 1.
Para impedir que un equipo auxiliar acoplado al cambiador rápido 1 se suelte del cambiador rápido en caso de un movimiento de liberación involuntario del elemento de enclavamiento 7 causado por un manejo incorrecto o fallas y luego posiblemente caiga cuando el cambiador rápido está en una posición elevada, en el soporte 2 está previsto un equipo de captura 10 adicional representado en la figura 1. El equipo de captura 10 está realizado para sujetar de manera circundante el elemento de acoplamiento dispuesto en un adaptador o equipo auxiliar y que se encaja con los primeros alojamientos 3. El equipo de captura 10 está realizado de manera que un equipo auxiliar queda atrapado en una posición de captura en caso de que se suelte involuntariamente de la posición de acoplamiento mediante encaje del elemento de acoplamiento en la disposición de gancho de captura y, por lo tanto, se sujete en el cambiador rápido.
En la realización mostrada, el equipo de captura 10 comprende dos ganchos de captura 11 separados, que están unidos al soporte 2 a través de una unión por tomillo o pasador liberable sin destrucción. Para ello, el soporte 2 de acuerdo con la figura 2 presenta nervios de unión 12 que sobresalen hacia adelante para encajar en ranuras de unión 13 correspondientes de los ganchos de captura 11. Como puede desprenderse de las Figuras 3 y 4, el nervio de unión 12 contiene una sección transversal trapezoidal con superficies de contacto exteriores oblicuas opuestas 14. La ranura de unión 13 en el gancho de captura 11 está realizada como chavetero con una sección transversal trapezoidal. Puede verse en la figura 6 que la ranura de unión 13 contiene dos superficies de contacto 15 interiores oblicuas opuestas. En los ganchos de captura 11 y en los nervios de conexión 12 están previstos alojamientos 16 y 17 realizados como taladros para el alojamiento de elementos de unión 18 en forma de perno. En la realización mostrada, los elementos de unión 18 en forma de perno están realizados como pernos roscados. Sin embargo, los pernos de unión 18 también pueden estar realizados como pasadores.
En las figuras 7 y 8 se muestran secciones transversales del punto de separación entre el nervio de unión 12 soporte 2 y un gancho de captura 11 sin el elemento de unión 18 en forma de perno con una carga sobre el gancho de captura 11 desde abajo y desde arriba.
De estas representaciones se desprende que el gancho de captura 11 "se gira hacia fuera" del nervio de unión 12 en ambos casos de carga y, como resultado, el elemento de unión 18 en forma de perno no representado se somete a una tensión de cizallamiento.
Si, por ejemplo, una excavadora se apoya en el suelo a través del gancho de captura 11 y, por lo tanto, se aplica una fuerza al gancho de captura 11 en la dirección de la flecha U en la figura 7, las cargas principales se sitúan en la zona A en la parte inferior del gancho de captura 11 y en la zona B del nervio de unión 12. Para que bajo esta carga se dañe antes la zona A del gancho de captura 11, la distancia X desde un borde delantero 19 del gancho de captura 11 hasta el alojamiento 16 configurado como taladro en el gancho de captura se selecciona menor que la distancia Y desde un borde delantero 20 del nervio de unión 12 hasta el alojamiento 17 configurado como taladro en el alma de unión 12.
Si, por el contrario, el gancho de captura 11 se somete a una fuerza desde arriba en la dirección de la flecha O en la figura 8, las zonas B del nervio de unión 12 y la zona C en la parte superior del gancho de captura 11 se someten a una carga más intensa. Dado que la distancia W entre el borde delantero 19 del gancho de captura 11 y el alojamiento 16 realizado como taladro en el gancho de captura 11, es menor que la distancia Y desde un borde delantero 20 del nervio de unión 12 hasta el alojamiento 17 realizado como taladro en el nervio de unión 12, en este caso también aparece un daño eventual en el gancho de captura 11 antes que en el nervio de unión 12 del soporte 2.
Además, el gancho de captura 11 está diseñado de tal manera que la zona C del gancho de captura 11 situada por encima de la ranura de unión 13 entre el borde delantero 19 y el alojamiento 16 realizado como un taladro presente una sección transversal mayor que la zona por debajo la ranura de unión 13 entre el borde delantero 19 y la zona A situada en el alojamiento 16 configurado como taladro.
Otro cambiador rápido 1 con una segunda realización de un equipo de captura 10 se muestra en las figuras 9 a 11. También en esta realización, el equipo de captura 10 comprende dos ganchos de captura 11 separados, que están unidos firmemente al soporte 2 a través de una unión por pasador liberable sin destrucción. De acuerdo con la figura 9, el soporte 2 presenta nervios de unión 12 que sobresalen por debajo de los alojamientos 3 para encajar en las correspondientes ranuras de unión 13 de los ganchos de captura 11. Los nervios de unión 12 contienen un taladro transversal 21 para el alojamiento de un pasador transversal 22 que se muestra en la figura 10.
Como se desprende de la figura 10, el gancho de captura 11 contiene dos brazos 23 distanciados el uno del otro, entre los cuales está formada la ranura de unión 13 para el alojamiento del nervio de unión 12. En los dos brazos 23 están previstos taladros 24 alineados entre sí para el alojamiento del pasador transversal 22. El pasador transversal 22 se fija al soporte 2 a través de dos anillos de retención 25. El gancho de captura 11 está configurado de tal manera que está dispuesto en el soporte 2 de manera desmontable pero firme a través del pasador transversal 22 y no de manera pivotante alrededor del pasador transversal 22. También en la realización anterior, los ganchos de captura 11 están dispuestos en el soporte 2 firmes y no pueden pivotar, pero pueden desmontarse fácilmente si es necesario.
Lista de referencias
1 Cambiador rápido
2 Soporte
3 Primer alojamiento
4 Segundo alojamiento
5 Superficie de contacto
6 Taladro guía
7 Elemento de enclavamiento
8 Parte lateral
Abertura de alojamiento
Equipo de captura
Gancho de captura
Nervio de unión
Ranura de unión
Superficie de contacto exterior
Superficie de contacto interior
Alojamiento
Alojamiento
Elemento de unión
Borde delantero del gancho de captura
Borde delantero del nervio de unión
Taladro transversal
Pasador transversal
Brazo
Taladro
Anillo de retención

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Cambiador rápido (1) para cambiar equipos auxiliares en una máquina de construcción, que comprende un soporte (2), primeros alojamientos (3) dispuestos en un lado del soporte (2) para el alojamiento de un primer elemento de acoplamiento, segundos alojamientos (4) dispuestos en el otro lado del soporte (2) con al menos un elemento de enclavamiento (7) que puede moverse entre una posición de liberación y una posición de enclavamiento para el alojamiento de un segundo elemento de acoplamiento y un equipo de captura (10) dispuesto en el soporte (2) con al menos un gancho de captura (11) para agarrar el equipo auxiliar, en donde el gancho de captura (11) concebido para una retención adicional para agarrar un equipo auxiliar independientemente del operador está unido de manera firme y no pivotante al soporte (2) a través de una unión liberable sin destrucción (16, 17, 18; 22).
2. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el equipo de captura (10) contiene varios ganchos de captura (11) separados o unidos entre sí.
3. Cambiador rápido (1) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el equipo de captura (10) contiene dos ganchos de captura (11) dispuestos en los primeros alojamientos (3) del soporte (2).
4. Cambiador rápido (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la unión liberable sin destrucción (16, 17, 18; 21, 22, 24) entre el al menos un gancho de captura (11) y el soporte (2) está formada por al menos un elemento de unión (18; 22) y alojamientos (16, 17; 21, 24) asociados en el soporte (2) y el gancho de captura (11).
5. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 3,
caracterizado por que el elemento de unión (18; 22) está configurado como perno de unión y los correspondientes alojamientos (16, 17; 21, 24) están configurados como taladros.
6. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 5, caracterizado por que los alojamientos (16, 17; 21, 24) están dispuestos en un nervio de unión sobresaliente (12) en el soporte (2) y en una ranura de unión (13) en el gancho de captura (11) correspondiente al nervio de unión (12).
7. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 6, caracterizado por que el nervio de unión (12) en el soporte (2) presenta una sección transversal trapezoidal con superficies de contacto exteriores oblicuas opuestas (14) y la ranura de unión (13) en el gancho de captura (11) presenta una sección transversal trapezoidal con superficies de contacto interiores opuestas (15).
8. Cambiador rápido (1) según las reivindicaciones 5 o 6,
caracterizado por que la distancia entre un borde delantero (19) del gancho de captura (11) y el taladro (16) en el gancho de captura (11) es menor que la distancia desde un borde delantero (20) del nervio de unión (12) hasta el taladro (17) en el nervio de unión (12).
9. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 8, caracterizado por que la zona C del gancho de captura (11) situada por encima de la ranura de unión (13) entre el borde delantero (19) y el taladro (16) presenta una sección transversal mayor que la zona A situada por debajo de la ranura de unión (13) entre el borde delantero (19) y el taladro (16).
10. Cambiador rápido (1) según la reivindicación 6, caracterizado por que el nervio de unión (12) en el soporte (2) sobresale entre dos brazos (23) del gancho de captura (11) distanciados el uno del otro.
11. Cambiador rápido (1) según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el soporte (2) se compone de un material más duro o más resistente al desgaste que el gancho de captura (11).
12. Cambiador rápido (1) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el al menos un gancho de captura (11) está configurado para sujetar de manera circundante un elemento de acoplamiento que se encaja en los primeros alojamientos (3).
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