ES2953637T3 - Dispositivo de conexión automática entre una herramienta y un portaherramienta de maquinaria de construcción o de obras públicas - Google Patents
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Abstract
El dispositivo de conexión automática (2) comprende una placa de conexión fija (11), que está unida o integrada con el portaherramientas (3) y estacionaria con respecto al mismo, una placa de conexión móvil (10), que está montada de forma móvil en la herramienta (4) para poder pivotar y deslizarse con respecto al mismo, y un dispositivo de centrado (12) proporcionado en el portaherramientas (3) y la herramienta (4) de modo que, cuando dicha herramienta (4) esté montada y ensambladas mecánicamente sobre el portaherramientas (3), las placas de conexión (10, 11) están centradas entre sí y los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (13, 14) de las mismas están conectados entre sí para conectar al menos uno de los redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de la herramienta (4) a la del portaherramientas (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de conexión automática entre una herramienta y un portaherramienta de maquinaria de construcción o de obras públicas
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo técnico de maquinarias de construcción o de obras públicas. Trata de un dispositivo de conexión automática entre una herramienta y un portaherramienta para maquinarias de construcción utilizadas, por ejemplo, con relación a construcciones urbanas, trabajo en vías ferroviarias, de construcción de mantenimiento y de servicio.
Más específicamente la invención se refiere a un dispositivo con el cual se conectan automáticamente las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de una herramienta con aquella de un portaherramienta cuando se ensamblan mecánicamente, sin acción exterior del conductor de la maquinaria.
Estado de la técnica
Las maquinarias de construcción o de obras públicas del tipo maquinaria de manejo, carga o levantamiento, del tipo maquinaria de excavación cargadora-excavadora o similar comprenden un equipo de trabajo en la forma de un brazo articulado en el extremo del cual se instala una herramienta de trabajo.
Las herramientas de trabajo generalmente se hacen de un cubo, pala o cargador, o de una herramienta hidráulica (por ejemplo, rompedor de rocas, barrena, cortador de cepillo, ....) o incluso otros, dependiendo del tipo de uso. De una manera general, el cambio y ensamblaje de estas herramientas de trabajo resultan ser una operación larga y difícil, considerando tanto el peso de cada una de ellas como también las condiciones bajo las cuales se hace este cambio, la mayoría con frecuencia en el sitio, significando en las construcciones.
En promedio, durante un día de trabajo, el conductor de una maquinaria de construcción puede necesitar cambiar de herramienta varias decenas de veces. Estas etapas de montaje y desmontaje requieren inmovilizar la maquinaria por varios minutos cada vez. Este tiempo de inmovilización acumulado representa una pérdida no insignificante de productividad.
Para simplificar el ensamblaje de una herramienta en el extremo libre del brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas, el Solicitante desarrolló varias soluciones, en particular un dispositivo rápido y reversible para la unión de una herramienta a una maquinaria de construcción en donde el portaherramienta comprende dos pares de ejes de sujeción que se prolongan lateralmente y móviles al moverse más cerca o más lejos por medio de un cilindro de bloqueo, mientras la herramienta comprende al menos dos pares de partes receptoras cuyas aberturas están una frente a la otra y cada una se propone recibir uno de los ejes de sujeción. Gracias a este dispositivo, la herramienta puede bloquearse o desbloquearse en el portaherramienta por medio del cilindro de bloqueo al cambiar de manera reversible la distancia que separa los pares de ejes de sujeción entre una posición de salida del cilindro de bloqueo en la cual se paran los ejes de sujeción en el fondo de una parte receptora asociada y una posición de entrada del cilindro de bloqueo en la cual los ejes de sujeción pueden extraerse de las partes receptoras.
De esta manera, un conductor de la maquinaria puede tomar una herramienta y ensamblarla con o desensamblarla del portaherramienta, con libertad considerable en el posicionamiento de la maquinaria con respecto a la herramienta, mientras también se minimizan los riesgos de caída de la herramienta durante las operaciones de ensamblaje.
Dependiendo de la herramienta montada en el portaherramienta, el conductor algunas veces debe bajar del vehículo para empalmar las redes eléctricas, hidráulicas y/o neumáticas de la herramienta a aquellas en el portaherramienta debido a que a la fecha no existe un dispositivo de conexión automática satisfactorio entre una herramienta y un portaherramienta del brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas tal como se describe previamente.
De hecho, durante la colocación de una herramienta en el portaherramienta por medio del dispositivo previamente mencionado, una vez que se ha insertado un primer par de ejes de sujeción en un par de partes receptoras, el segundo par de ejes de sujeción se inserta en el otro par de partes receptoras por un movimiento giratorio del portaherramienta con respecto a la herramienta, para colocar el segundo par de ejes de sujeción frente a las aberturas del otro par de partes receptoras, seguido por un movimiento deslizante para insertar el segundo par de ejes de sujeción en el fondo de las partes receptoras.
Sin embargo, los dispositivos de conexión automática eléctrica, hidráulica y/o neumática actuales entre una herramienta y un portaherramienta no son adecuados para un movimiento de giro del portaherramienta con respecto a la herramienta, sino que solamente para un movimiento de acercamiento en traslación recta del portaherramienta con respecto a la herramienta.
Además, estos dispositivos de conexión automática se equipan con dispositivos de compensación o amortiguamiento de movimiento típicamente comprendiendo resortes, bloques silenciosos o cilindros de compensación, y consecuentemente resultan dispositivos de conexión automática complicados, costosos y poco confiables.
El documento EP 0963688 A2 muestra un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Descripción de la invención
El objeto de la presente invención consecuentemente ayuda a remediar las desventajas de la técnica anterior al proponer un nuevo dispositivo de conexión automática con el cual se conecta y acopla automáticamente al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de una herramienta con al menos una de aquellas de un portaherramienta proporcionado en el extremo libre del brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas cuando dicha herramienta se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta por al menos un movimiento giratorio del portaherramienta con respecto a la herramienta o viceversa.
Otro objeto de la presente invención también ayuda a proporcionar una maquinaria de construcción o de obras públicas que incluye un brazo de trabajo equipado con un portaherramienta que lleva una herramienta y equipado con un dispositivo de conexión automática adecuado a un movimiento giratorio del portaherramienta con respecto la herramienta o viceversa durante su ensamblaje mutuo.
Los objetos asignados a la invención se logran por medio de un dispositivo de conexión automática con el cual se conecta y acopla automáticamente al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de una herramienta con al menos una de aquellas de un portaherramienta proporcionado en el extremo libre del brazo de trabajo una maquinaria de construcción o de obras públicas cuando dicha herramienta se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta, comprendiendo este dispositivo de conexión automática:
• una primera placa de conexión proporcionada en la herramienta, que incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de dicha herramienta;
• una segunda placa de conexión proporcionada en el portaherramienta, que incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de dicho portaherramienta;
• un dispositivo de centrado proporcionado en el portaherramienta y/o en la herramienta de manera que, cuando dicha herramienta se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta, las placas de conexión, primera y segunda, se centran mutuamente y sus acopladores se empalman mutuamente, para empalmar al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de la herramienta a aquella del portaherramienta;
caracterizado por que:
• la segunda placa de conexión, llamada placa de conexión fija, está destinada a fijarse o es integral al portaherramienta en el cual se proporciona para ser inmóvil con respecto al mismo; y
• la primera placa de conexión, llamada placa de conexión móvil, está destinada a montarse móvil en la herramienta en la cual se proporciona para ser móvil tanto para girar como deslizarse con respecto a la misma.
Ya que la placa de conexión móvil es móvil tanto para girar como deslizarse con respecto a la herramienta o el portaherramienta en el cual se proporciona, es adecuada para todos los tipos de movimiento que ayudan a ensamblar una herramienta en un portaherramienta.
Este nuevo dispositivo de conexión automática es particularmente adecuado para el dispositivo del Solicitante previamente descrito que permite la colocación de una herramienta en un portaherramienta sin tener que bajar de la maquinaria de obras públicas.
Permite realizar automáticamente el acoplamiento eléctrico, neumático y/o hidráulico al mismo tiempo que el acoplamiento mecánico de la herramienta en el portaherramienta.
Este nuevo dispositivo de conexión automática también es adecuado para todos los dispositivos para la colocación de una herramienta en un portaherramienta debido a que se utiliza para adaptar todos los tipos de movimiento del portaherramienta con respecto a la herramienta o inversamente se utiliza para montar una herramienta en una herramienta proporcionada en el extremo libre del brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas.
Ya que la placa de conexión fija es inmóvil con respecto a la herramienta o el portaherramienta en el cual se proporciona, se fija o es integral a la herramienta o el portaherramienta, sin necesidad de un dispositivo de
compensación o amortiguamiento de movimiento.
Las dos placas de conexión se conectan durante el ensamblaje de la herramienta y el portaherramienta, sin riesgo de desconexión, y solamente una de las placas de conexión es móvil, pero sin requerir resortes, bloques silenciosos, cilindros de compensación u otros elementos costosos y poco confiables.
Generalmente, la simplicidad y robustez del dispositivo de conexión automática de la invención ventajosamente le permiten ser confiable, fuerte y de bajo costo.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, el dispositivo de centrado guía el desplazamiento de la placa de conexión móvil con respecto a la placa de conexión fija a lo largo de una trayectoria curva cuando la herramienta se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta. De esta manera, el dispositivo de centrado también es adecuado para un movimiento giratorio del portaherramienta con respecto a la herramienta o viceversa para empalmar las placas de conexión cuando la herramienta se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, el dispositivo de centrado comprende al menos un primer elemento guía proporcionado en la herramienta en proximidad inmediata de o en la primera placa de conexión, y al menos un segundo elemento guía proporcionado en el portaherramienta en proximidad inmediata de o en la segunda placa de conexión.
De acuerdo a un ejemplo adicional de implementación de la invención, el dispositivo de conexión automática incluye dos elementos guía proporcionándose en cualquier lado de la primera placa de conexión y otros dos elementos guía proporcionándose en cualquier lado de la segunda placa de conexión. El proporcionar los elementos guía en pares permite asegurar un mejor centrado de las dos placas de conexión en vista de su empalme mutua.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, el primer o segundo elemento guía es un dedo guía saliente, mientras que el otro elemento guía es un alojamiento receptor para dicho dedo guía, proporcionado para alojar el dedo guía con un juego lateral menor de 2 mm, preferentemente menor de 1 mm y más preferentemente menor de 0,5 milímetro.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, cada dedo guía tiene la forma de una placa que tiene un grosor comprendido entre 5 y 30 milímetros, preferentemente comprendido entre 8 y 20 milímetros y más preferentemente comprendido entre 10 y 15 milímetros. Un elemento guía es muy fuerte y completamente adecuado para utilizarse en las construcciones donde las herramientas son típicamente muy pesadas y susceptibles de manejarse de manera bastante brusca.
De acuerdo a un ejemplo adicional de implementación de la invención, cada dedo guía tiene un extremo libre que se estrecha a una forma de punta, seguido por una porción media recta que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía y terminado en una base ensanchada proporcionada para montar el dedo guía en o en proximidad inmediata de la placa de conexión en la cual se proporciona. Con esta forma se facilita el acoplamiento mutuo de los dedos guía en su alojamiento receptor asociado, y después, una vez que se hace este acoplamiento, el centrado progresivo de las dos placas de conexión.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, el extremo libre cónico de cada dedo guía incluye una rampa inclinada dirigida hacia adelante y opuesta a una parte recta que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía. Esta forma es particularmente adecuada para girar el extremo alejado frontal del portaherramienta hacia la herramienta o viceversa, correspondiente al modo de ensamblaje preferido de la herramienta en el portaherramienta.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, cada alojamiento receptor incluye una entrada ensanchada a través de la cual penetra el dedo guía, seguido por una parte recta que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del alojamiento receptor para recibir al menos parcialmente dicho dedo guía. Con esta forma se facilita el acoplamiento mutuo de los dedos guía en su alojamiento receptor asociado, y después, una vez que se hace este acoplamiento, el centrado progresivo de las dos placas de conexión.
De acuerdo a un ejemplo adicional de implementación de la invención, cada dedo guía y cada alojamiento receptor se proporcionan en un plano vertical y se prolongan a lo largo del eje longitudinal del brazo de trabajo de la maquinaria de construcción o de obras públicas.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, cada dedo guía se proporciona en la placa de conexión móvil. De esta manera, los dedos guía son móviles, justo como la placa de conexión móvil.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, cada dedo guía tiene una forma general recta.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, el al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico de la placa de conexión fija es un acoplador hembra y el al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o
hidráulico en la placa de conexión móvil es un acoplador macho.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, la primera placa de conexión incluye un chip de identificación, mientras la segunda placa de conexión incluye un lector de chip. De esta manera, cuando se empalma la herramienta en el portaherramienta, el lector de chip puede leer la información que se encuentra en el chip para identificar la herramienta y ajustar automáticamente la maquinaria de manera que la herramienta puede utilizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
De acuerdo a un ejemplo de implementación adicional de la invención, el chip de identificación es un chip RFID.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, la placa de conexión móvil incluye una base montada móvil en la herramienta o el portaherramienta, incluyendo esta base muescas cada una formando una abertura guía y proporcionándose en cualquier lado de la placa de conexión móvil, y dicha herramienta o portaherramienta incluye elementos salientes, alojándose cada uno de estos elementos salientes deslizándose en una de las muescas. Es este montaje de la base móvil en los elementos salientes de la herramienta o portaherramienta el que permite que la placa de conexión sea móvil.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, cada elemento saliente tiene la forma de un par de rodillos guía substancialmente cilíndricos cada uno con un diámetro que es substancialmente igual a y ligeramente menor a aquel de la altura interna de las muescas.
De acuerdo a un ejemplo de implementación adicional de la invención, cuando la herramienta se monta en el portaherramienta, las muescas de la base se ubican en un plano substancialmente ortogonal al eje longitudinal del brazo de trabajo de la maquinaria de construcción o de obras públicas.
De acuerdo a un ejemplo de implementación de la invención, cada muesca tiene una forma oblonga.
De acuerdo a otro ejemplo de implementación de la invención, cada muesca tiene un extremo transversalmente ensanchado con respecto al eje longitudinal de la muesca, prolongándose este ensanchamiento en la dirección opuesta al portaherramienta cuando la herramienta se monta en el portaherramienta. Este ensanchamiento proporciona una libertad de movimiento de la base móvil con respecto a la herramienta o el portaherramienta cuando estos dos elementos giran mutuamente mientras ya se acoplan por el dispositivo de centrado.
Cuando la herramienta se ensambla y bloquea en el portaherramienta, los elementos salientes de la herramienta o portaherramienta se ubican en la porción de la muesca que no tiene un extremo ensanchado, que permite inmovilizar la placa de conexión móvil con respecto a la placa de conexión fija.
Los objetos asignados a la invención también se logran por medio de una maquinaria de construcción o de obras públicas que incluye un brazo de trabajo equipado con un portaherramienta que lleva una herramienta, maquinaria que incluye un dispositivo de conexión automática tal como se describe previamente.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención se observarán de manera más clara a partir de la lectura de la siguiente descripción, proporcionada con referencia a los dibujos anexos, dados a manera de ejemplos no limitantes, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas equipado con un dispositivo de conexión automática de acuerdo a la invención, en el cual el portaherramienta se ensambla parcialmente con una herramienta tipo rompedor de rocas;
- la figura 2 es una vista en perspectiva de la parte del portaherramienta que incluye una placa de conexión fija de acuerdo a la invención;
- la figura 3 es una vista en perspectiva de una placa de conexión móvil de acuerdo a la invención;
- las figuras 4 a 8 son vistas de perfil que muestran las secuencias para sujetar y bloquear una herramienta por un portaherramienta, que están equipados con un dispositivo de conexión automática de acuerdo a la invención;
- la figura 9 es una vista frontal de una herramienta ensamblada en un portaherramienta, que están equipados con un dispositivo de conexión automática de acuerdo a la invención;
- la figura 10 es una vista de perfil de una herramienta ensamblada en un portaherramienta mostrado en sección a lo largo del eje de sección mostrado en la figura 9;
- la figura 11 es una vista en perspectiva de un brazo de trabajo de una maquinaria de construcción o de obras públicas equipado con un dispositivo de conexión automática de acuerdo a la invención, en donde la placa de conexión fija se equipa con un elemento protector; y
- la figura 12 es una vista en perspectiva de una herramienta de construcción en la forma de un cubo reversible equipado con un dispositivo de conexión automática de acuerdo a la invención, en donde la placa de conexión móvil se equipa con un elemento protector.
Modo(s) de realización de la invención
A los elementos estructural y funcionalmente idénticos mostrados en varias figuras diferentes se asignan una misma referencia numérica o alfanumérica.
Frontal o posterior se refieren a las normas usuales concernientes a los vehículos. De esta manera, el brazo articulado en el extremo del cual se instala una herramienta de trabajo, se ubica usualmente enfrente de las maquinarias de construcción. En las figuras, en vistas de perfil, el frente está a la derecha y la parte posterior está a la izquierda.
La figura 1 muestra un brazo articulado de trabajo (1) de una maquinaria de construcción o de obras públicas equipado con un dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención y un portaherramienta (3) proporcionado en el extremo libre del brazo articulado de trabajo (1) de una maquinaria de construcción o de obras públicas y parcialmente ensamblado con una herramienta (4) tipo rompedor de rocas.
Esta figura muestra un portaherramienta (3) específico desarrollado por el Solicitante, que comprende un dispositivo rápido y reversible para la unión de una herramienta a una maquinaria de construcción. En este dispositivo, el portaherramienta (3) comprende dos pares de ejes de sujeción (5, 6) que se prolongan lateralmente y móviles al moverse más cerca o más lejos por medio de un cilindro de bloqueo (7), mientras que la herramienta (4) comprende al menos dos pares de partes receptoras (8, 9) cuyas aberturas se encuentran una enfrente de la otra y cada una se proporciona para recibir uno de los ejes de sujeción (5, 6).
El dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención se proporciona para conectar y acoplar automáticamente al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de una herramienta (4) con al menos una de aquellas del portaherramienta (3) cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3).
Este dispositivo de conexión automática (2) comprende una primera placa de conexión (10) proporcionada en la herramienta (4), una segunda placa de conexión (11) proporcionada en el portaherramienta (3) y un dispositivo de centrado (12) proporcionado en el portaherramienta (3) y/o en la herramienta (4).
La primera placa de conexión (10) incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico (13) accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de la herramienta (4).
La segunda placa de conexión (11) incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico (14) accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas del portaherramienta (3) .
Al menos una de las placas de conexión (10 u 11), llamada “placa de conexión fija”, se fija o es integral a la herramienta (4) o el portaherramienta (3) en el cual se proporciona para ser inmóvil con respecto al mismo. Preferentemente, se trata de la segunda placa de conexión (11), la que se proporciona en el portaherramienta (3).
La otra placa de conexión (11 o 10), llamada “placa de conexión móvil”, se monta móvil en la herramienta (4) o el portaherramienta (3) en el cual se proporciona para ser móvil tanto para girar como deslizarse con respecto al mismo. Preferentemente, se trata de la primera placa de conexión (10) proporcionada en la herramienta (4).
En el resto de la descripción, por razones de claridad, la placa de conexión móvil tendrá la referencia 10, mientras que la placa de conexión fija tendrá la referencia 11. De hecho, las figuras muestran la invención de acuerdo a una modalidad preferida en la cual la primera placa de conexión (10) es la placa de conexión móvil, mientras que la segunda placa de conexión (11) es la placa de conexión fija.
Aunque esta variante no se muestra en las figuras, sin embargo, debe observarse claramente por el lector que la invención también puede proporcionarse de manera que la primera placa de conexión (10) es la placa de conexión fija mientras que la segunda placa de conexión (11) es la placa de conexión móvil.
La figura 2 muestra la cara frontal de un portaherramienta (3) que incluye una placa de conexión fija (11) de acuerdo a la invención. En este ejemplo, la placa forma una pieza única con la parte del cuerpo (15) del portaherramienta (3) en el cual se monta. Los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (14) de la placa de conexión fija (11) son preferentemente acopladores hembra, de manera que ningún elemento de la placa de conexión fija (11) sobresale más allá de la parte del cuerpo (15) del portaherramienta (3) en el cual se monta. En esta figura dada solamente como ejemplo, la placa de conexión fija (11) incluye cinco acopladores hidráulicos hembra (14a) y un acoplador eléctrico hembra (14b) con ocho clavijas.
La figura 3 muestra una placa de conexión móvil (10) de acuerdo a la invención. En este ejemplo, los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (13) de la placa de conexión móvil (10) son preferentemente acopladores macho.
En esta figura dada solamente como ejemplo, la placa de conexión móvil (10) incluye cinco acopladores hidráulicos macho (13a) y un acoplador eléctrico macho (13b) con ocho clavijas.
El dispositivo de centrado (12) se proporciona de manera que, cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3), las placas de conexión, primera y segunda, (10, 11) se centran mutuamente y sus acopladores (13, 14) se empalman mutuamente, para empalmar al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de la herramienta (4) a aquella del portaherramienta (3).
El dispositivo de centrado (12) se proporciona para ser capaz de guiar el desplazamiento de la placa de conexión móvil (10) con respecto a la placa de conexión fija (11) cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3) a lo largo de una trayectoria curva.
De acuerdo a una modalidad preferida de la invención, el dispositivo de centrado (12) comprende al menos un primer elemento guía (16) proporcionado en la herramienta (4) en proximidad inmediata de o en la primera placa de conexión (10), y al menos un segundo elemento guía (17) proporcionado en el portaherramienta (3) en proximidad inmediata de o en la segunda placa de conexión (11).
El dispositivo de centrado (12) preferentemente incluye dos elementos guía (16 o 17) proporcionados en cualquier lado de la primera placa de conexión (10) y otros dos elementos guía (17 o 16) proporcionados en cualquier lado de la segunda placa de conexión (11).
De acuerdo a una modalidad preferida de la invención, el primer o segundo elemento guía (16 o 17) es un dedo guía saliente (18), mientras que el otro elemento guía (17 o 16) es un alojamiento receptor (19) para dicho dedo guía (18), proporcionado para alojar el dedo guía (18) con un juego lateral menor de 2 milímetros, preferentemente menor de 1 milímetro y más preferentemente menor de 0,5 milímetro.
Preferentemente, cada elemento guía (16) proporcionado en la herramienta (4) tiene la forma de un dedo guía saliente (18) , mientras que cada elemento guía (17) proporcionado en el portaherramienta (3) tiene la forma de un alojamiento receptor (19). Como antes, es posible de esta manera que ningún elemento sobresalga más allá de la parte del cuerpo (15) del portaherramienta (3) en el cual se monta la placa de conexión fija (11).
De hecho, tales elementos salientes probablemente se dañarían durante la operación del brazo articulado de trabajo (1), mientras los elementos salientes presentes en el reverso de la herramienta (4) pueden protegerse ventajosamente por piezas salientes (20) de la herramienta (4) en las cuales se forman los dos pares de partes receptoras (8, 9). Esta configuración, por supuesto, es válida para el portaherramienta (3) específico desarrollado por el Solicitante, que comprende un dispositivo rápido y reversible para la unión de una herramienta a una maquinaria de construcción. Cuando el dispositivo de centrado (12) comprende dos dedos guía (18), cada alojamiento receptor (19) puede tener una cara lateral abierta, exterior, tal como se muestra en la figura 2.
Para un portaherramienta (3) diferente, esta configuración puede ajustarse consecuentemente sin salirse del alcance de la presente invención.
Cada dedo guía (18) preferentemente tiene la forma de una placa (15) teniendo un grosor comprendido entre 5 y 30 milímetros, preferentemente comprendido entre 8 y 20 milímetros y más preferentemente comprendido entre 10 y 15 milímetros.
Preferentemente tiene un extremo libre (21) que se estrecha a una forma de punta, seguido por una porción media recta (22) que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía (18) y termina en una base ensanchada (23) proporcionada para montar el dedo guía (18) en o en proximidad inmediata de la placa de conexión en la cual se proporciona (10). El extremo libre cónico (21) de cada dedo guía (18) incluye una rampa inclinada (24) dirigida hacia adelante y opuesta a una parte recta (25) que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía (18).
Cada alojamiento receptor (19) preferentemente incluye una entrada ensanchada (26) a través de la cual penetra un dedo guía (18), seguida por una parte recta (27) que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del alojamiento receptor (19) para recibir al menos parcialmente dicho dedo guía (18).
Cada uno de los dedos guía (18) y cada uno de los alojamientos receptores (19) se proporciona preferentemente en un plano vertical y preferentemente se prolongan cada uno a lo largo del eje longitudinal del brazo de trabajo (1) de la maquinaria de construcción o de obras públicas.
De acuerdo a una modalidad preferida, cada dedo guía (18) se proporciona en la placa de conexión móvil (10) y tiene una forma generalmente recta.
De acuerdo a una variante de la invención, la primera placa de conexión (10) incluye un chip de identificación (28),
preferentemente un chip RFID, mientras que la segunda placa de conexión (11) incluye un lector de chip (29).
El chip de identificación (28) puede contener mucha información, en particular un código de identificación específico para la herramienta que permite al portaherramienta identificar la herramienta que se conecta a él y ajustar automáticamente la maquinaria para que la herramienta se utilice de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
De acuerdo a una modalidad preferida de la invención, la placa de conexión móvil (10) incluye una base (30) montada móvil en la herramienta (4) o el portaherramienta (3), incluyendo esta base (30) muescas (31) cada una formando una abertura guía (32) y proporcionadas en cualquier lado de la placa de conexión móvil (10), mientras que dicha herramienta (4) o portaherramienta (3) incluye elementos salientes (33) alojados deslizándose en una de las muescas (31).
Cada elemento saliente (33) preferentemente tiene la forma de un par de rodillos guía (34) substancialmente cilíndricos cada uno con un diámetro que es substancialmente igual y ligeramente menor que aquel de la altura interna de las muescas (31). Todos los rodillos guía (34) se proporcionan en un mismo plano, siendo este plano horizontal en las figuras.
Cuando la herramienta (4) se monta en el portaherramienta (3), las muescas (31) de la base (30) se ubican en un plano substancialmente ortogonal al eje longitudinal del brazo de trabajo (1) de la maquinaria de construcción o de obras públicas.
Cada muesca (31) preferentemente tiene una forma oblonga y tiene un extremo frontal transversalmente ensanchado (35) con respecto al eje longitudinal de la muesca (31), prolongándose este ensanchamiento (35) en la dirección opuesta al portaherramienta (3) cuando la herramienta (4) se monta en el portaherramienta (3), significando que en las figuras el ensanchamiento (35) se prolonga hacia abajo y se ubica cerca del extremo derecho de la muesca (31).
Cada muesca (31) se cierra u obtura en cada uno de sus extremos longitudinales frontal y posterior para limitar el trayecto de los rodillos guía (34) en la misma, de manera que la placa de conexión móvil (10) siempre está en la herramienta (4) en una posición donde se proporciona el dispositivo de centrado (12) para ser capaz de guiar el desplazamiento de la placa de conexión móvil (10) con respecto a la placa de conexión fija (11) cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3).
El ensanchamiento (35) puede incluir una hendidura abierta (36) proporcionada para evitar la acumulación de tierra o arena en esta parte.
Con referencia a las figuras 4 a 10, y para comprender mejor la invención, ahora nos enfocaremos en el funcionamiento del dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención equipado en una herramienta (4) y portaherramienta (3) particular desarrollado por el Solicitante, que comprende un dispositivo rápido y reversible para la unión de una herramienta a una maquinaria de construcción.
En estas figuras, la herramienta (4) no se muestra completamente, sino que solamente se muestra su base.
Primero, la herramienta (4) se acopla parcialmente con el portaherramienta (3) y se recibe un par de ejes de sujeción (6) del portaherramienta (3) en un par de partes receptoras (9) de la herramienta (4).
Después, el otro par de ejes de sujeción (5) del portaherramienta (3) se lleva hacia el otro par de partes receptoras (8) de la herramienta (4) al girar (véase figura 4).
Las dos placas de conexión (10, 11) se acercan mutuamente y el extremo libre (21) de cada dedo guía (18) entra en contacto con la entrada ensanchada (26) del alojamiento receptor (19) que se le asocia.
La placa de conexión móvil (10) se monta flotando en la herramienta (4), también la posición de la misma es variable cuando cada dedo guía (18) entra en contacto con el alojamiento receptor (19) que se le asocia.
La abertura guía (32) de la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10) y los rodillos guía (34) del portaherramienta (3) sin embargo se proporcionan de manera que en las diferentes posiciones posibles alejadas para la placa de conexión móvil (10) con respecto a la herramienta (4), cuando el otro par de ejes de sujeción (5) del portaherramienta (3) se acerca al otro par de partes receptoras (8) de la herramienta (4) al girar, el extremo libre (21) de cada dedo guía (18) siempre entra en contacto con la entrada ensanchada (26) del alojamiento receptor (19) que se le asocia.
Estas diferentes posiciones posibles alejadas para la placa de conexión móvil (10) con respecto a la herramienta (4) se muestran en las figuras. 5a, 5b y 5c.
En la figura 5a, la placa de conexión móvil (10) está en posición frontal alejada con respecto a la herramienta (4), significando que está en posición alejada a la derecha en la figura, deteniéndose los rodillos guía (34) contra la parte
posterior (37) de la abertura guía (32) de la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10). En esta posición, cuando las dos placas de conexión (10, 11) se acercan mutuamente, la rampa inclinada (24) de cada dedo guía (18) se desliza al deslizarse en la entrada ensanchada (26) del alojamiento receptor (19) que se le asocia. Este deslizamiento de una rampa contra otra desliza la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10) de manera que cada dedo guía (18) se posiciona substancialmente centrado con respecto al alojamiento receptor (19) que se le asocia.
En la figura 5b, la placa de conexión móvil (10) está en posición posterior alejada con respecto a la herramienta (4), significando que está en posición alejada a la izquierda en la figura, deteniéndose los rodillos guía (34) contra la parte frontal (38) de la abertura guía (32) de la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10). En esta posición, cuando las dos placas de conexión (10, 11) se acercan mutuamente, cada dedo guía (18) se desliza al deslizarse en la entrada ensanchada (26) del alojamiento receptor (19) que se le asocia. Este deslizamiento desliza la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10) de manera que cada dedo guía (18) se posiciona substancialmente centrado con respecto al alojamiento receptor (19) que se le asocia.
En la figura 5c, la placa de conexión móvil (10) está en posición girada alejada con respecto a la herramienta (4), significando que un par de rodillos guía (34) se detiene en el fondo del ensanchamiento (35) de cada muesca (31) de la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10). En esta posición, cuando las dos placas de conexión (10, 11) se acercan mutuamente, cada dedo guía (18) se desliza al deslizarse en la entrada ensanchada (26) del alojamiento receptor (19) que se le asocia. Este deslizamiento gira la base (30) en la cual se proporciona la placa de conexión móvil (10), de manera que cada dedo guía (18) se posiciona substancialmente centrado con respecto al alojamiento receptor (19) que se le asocia.
Cuando las dos placas de conexión (10, 11) se acercan, cada dedo guía (18), centrado con respecto al alojamiento receptor (19) que se le asocia, se desliza al deslizarse en su alojamiento receptor (19). Durante este desplazamiento, la placa de conexión móvil (10) gira y se desliza con respecto a la herramienta (4) para seguir el movimiento (véase figura 6).
Las dos placas de conexión (10, 11), se centran perfectamente gracias al dispositivo de centrado (12), acercándose mutuamente por un movimiento de traslación substancialmente recto una con respecto a la otra hasta que entran en contacto. Los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (13, 14) de las placas de conexión (10, 11) se acoplan entonces mutuamente para empalmar sus redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas respectivas. En esta posición, se recibe un par de ejes de sujeción (6) del portaherramienta (3) en un par de partes receptoras (9) de la herramienta (4) mientras el otro par de ejes de sujeción (5) del portaherramienta (3) está enfrente del otro par de partes receptoras (8) de la herramienta (4) (véase figura 7). Todos los ejes de sujeción (5, 6) del portaherramienta (3) están en el mismo plano que las partes receptoras (8, 9) de la herramienta (4). Los rodillos están en posición alejada detenidos contra la parte frontal (38) (a la derecha en la figura) de cada abertura guía (32) de la base (30).
La herramienta (4) se bloquea entonces en el portaherramienta (3) por el desplazamiento de traslación del otro par de ejes de sujeción (5) del portaherramienta (3) al fondo de las partes receptoras (8) de la herramienta (4) por medio del cilindro de bloqueo (7). Las dos placas de conexión (10, 11) permanecen empalmadas y la placa de conexión móvil (10) se desliza hacia adelante con respecto a la herramienta (4) para seguir el movimiento (véase figura 8). Los rodillos se encuentran entonces en posición alejada detenidos contra la parte posterior (37) (a la izquierda en la figura) de cada abertura guía (32) de la base (30), que corresponde a la posición bloqueada de la herramienta (4) en el portaherramienta (3).
Esta posición también se muestra de frente en la figura 9 y en sección en la figura 10, donde notablemente es posible observar que los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (13, 14) de las placas de conexión (10, 11) se empalman mutuamente.
Recordamos que el dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención no se proporciona solamente para el portaherramienta (3) específico desarrollado por el Solicitante, que comprende un dispositivo rápido y reversible para la unión de una herramienta a una maquinaria de construcción. También, el funcionamiento de la invención descrito más arriba puede ser substancialmente diferente dependiendo de la configuración de la herramienta (4) y el portaherramienta (3).
De manera similar, un portaherramienta (3) equipado con un dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención también puede utilizarse para ensamblaje con una herramienta (4) que no requiere ninguna conexión a ninguna red eléctrica, neumática y/o hidráulica.
En este caso, una primera posibilidad consiste en que la segunda placa de conexión (11) proporcionada en el portaherramienta (3) se equipa con un dispositivo protector (39), por ejemplo, en la forma de una cubierta protectora de metal rígido equipada con una placa flexible tipo caucho, que se coloca sobre los acopladores eléctricos, neumáticos y/o híbridos (14) de la segunda placa de conexión (11) con el objetivo de protegerlos. Este dispositivo protector (39) se coloca manualmente.
Una segunda posibilidad consiste en que la herramienta (4) se equipa con un dispositivo protector (40) soportándose en la segunda placa de conexión (11) proporcionada en el portaherramienta (3) para protegerla. Este dispositivo protector (40) puede tener la forma de un bloque de caucho o equivalente, que puede tener elementos salientes proporcionados para colaborar con los acopladores eléctricos, neumáticos y/o hidráulicos (14) de la segunda placa de conexión (11). Este dispositivo protector (40) permanece en la herramienta (4).
Un portaherramienta (3) equipado con un dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención para el cual la segunda placa de conexión (11) se equipa con un dispositivo protector (39) se muestra en la figura 11, mientras la figura 12 muestra un cubo reversible equipado con un dispositivo protector (40).
Se observará que ambos dispositivos protectores (39, 40) descritos más arriba son dos alternativas que ayudan a proteger el dispositivo de conexión automática (2) de acuerdo a la invención para una herramienta (4) que no requiere conexión a cualquier red eléctrica, neumática y/o hidráulica.
Es obvio que esta descripción no se limita a los ejemplos explícitamente descritos, sino que también comprende otras modalidades y/o implementaciones. De esta manera, una característica técnica descrita puede reemplazarse por una característica técnica equivalente sin apartarse del alcance de la invención, y una etapa descrita de implementación del procedimiento puede reemplazarse por una etapa equivalente sin apartarse del alcance de la invención, que está definida en las reivindicaciones.
Claims (14)
1. Dispositivo de conexión automática (2) que permite conectar y acoplar automáticamente al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de una herramienta (4) con al menos una de aquellas de un portaherramienta (3) proporcionado en el extremo libre del brazo de trabajo (1) de una maquinaria de construcción o de obras públicas cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3), comprendiendo este dispositivo de conexión automática:
• una primera placa de conexión (10) proporcionada en la herramienta (4), que incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico (13) accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de dicha herramienta (4);
• una segunda placa de conexión (11) proporcionada en el portaherramienta (3), que incluye al menos un acoplador eléctrico, neumático y/o hidráulico (14) accesible desde el exterior y empalmado a al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de dicho portaherramienta (3);
• un dispositivo de centrado (12) proporcionado en el portaherramienta (3) y/o en la herramienta (4) de manera que, cuando dicha herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3), las placas de conexión, primera y segunda (10, 11), se centran mutuamente y sus acopladores (13, 14) se empalman mutuamente, para empalmar al menos una de las redes eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de la herramienta (4) a aquella del portaherramienta (3);
caracterizado por que:
• la segunda placa de conexión (11), llamada placa de conexión fija, está destinada a fijarse o es integral al portaherramienta (3) en el cual se proporciona para ser inmóvil con respecto al mismo; y
• la primera placa de conexión (10), llamada placa de conexión móvil, está destinada a montarse móvil en la herramienta (4) en la cual se proporciona para ser móvil tanto para girar como deslizarse con respecto a la misma.
2. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de centrado (12) guía el desplazamiento de la placa de conexión móvil con respecto a la placa de conexión fija a lo largo de una trayectoria curva cuando la herramienta (4) se monta y ensambla mecánicamente en el portaherramienta (3).
3. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el dispositivo de centrado (12) comprende al menos un primer elemento guía (16) destinado a estar en la herramienta (4) en proximidad inmediata de o en la primera placa de conexión (10), y al menos un segundo elemento guía (17) destinado a estar en el portaherramienta (3) en proximidad inmediata de o en la segunda placa de conexión (11).
4. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado por que incluye dos elementos guía (16) proporcionados en cualquier lado de la primera placa de conexión (10) y otros dos elementos guía (17) proporcionados en cualquier lado de la segunda placa de conexión (11).
5. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado por que el primer o segundo elemento guía (16, 17) es un dedo guía saliente (18), mientras que el otro elemento guía (17, 16) es un alojamiento receptor (19) para dicho dedo guía (18), proporcionado para alojar el dedo guía (18) con un juego lateral menor de 2 milímetros, preferentemente menor de 1 milímetro y más preferentemente menor de 0,5 milímetro.
6. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado por que cada dedo guía (18) tiene un extremo libre (21) que se estrecha a una forma de punta, seguido por una porción media recta (22) que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía (18) y termina en una base ensanchada (23) proporcionada para montar el dedo guía (18) en o en proximidad inmediata de la placa de conexión (10, 11) en la cual se proporciona.
7. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado por que el extremo libre cónico (21) de cada dedo guía (18) incluye una rampa inclinada (24) dirigida hacia adelante y opuesta a una parte recta (25) que se prolonga a lo largo del eje longitudinal del dedo guía (18).
8. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado por que cada dedo guía (18) se proporciona en la placa de conexión móvil.
9. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la primera placa de conexión (10) incluye un chip de identificación (28), mientras la segunda placa de conexión (11) incluye un lector de chip (29).
10. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la placa de conexión móvil incluye una base (30) destinada a estar montada móvil en la
herramienta (4), incluyendo esta base (30) muescas (31) cada una formando una abertura guía (32) y proporcionadas en cualquier lado de la placa de conexión móvil, y por que elementos salientes (33) están destinados a proporcionarse en dicha herramienta (4), alojándose cada uno de estos elementos salientes (33) deslizándose en una de las muescas (31).
11. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado por que cada elemento saliente (33) tiene la forma de un par de rodillos guía (34) substancialmente cilíndricos cada uno con un diámetro substancialmente igual y ligeramente menor a aquel de la altura interna de las muescas (31).
12. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado por que cuando la herramienta (4) se monta en el portaherramienta (3), las muescas (31) de la base (30) se ubican en un plano substancialmente ortogonal al eje longitudinal del brazo de trabajo (1) de una maquinaria de construcción o de obras públicas.
13. Dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado por que cada muesca (31) tiene un extremo transversalmente ensanchado (35) con respecto al eje longitudinal de la muesca (31), prolongándose este ensanchamiento en la dirección opuesta al portaherramienta (3) cuando la herramienta (4) se monta en el portaherramienta (3).
14. Maquinaria de construcción o de obras públicas que incluye un brazo de trabajo (1) equipado con un portaherramienta (3) que lleva una herramienta (4), caracterizada por que incluye un dispositivo de conexión automática (2) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
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