ES2956373T3 - Cambiador rápido - Google Patents

Abstract

Enganche rápido (16) para conectar un dispositivo de trabajo, cada uno provisto de un adaptador (18), a un vehículo de movimiento de tierras, como por ejemplo una excavadora, con una carcasa (16a) con al menos una garra de acoplamiento (16b). alineado en una primera dirección para su acoplamiento en un eje adaptador asociado (18b) del adaptador (18), con un elemento de bloqueo móvil entre una posición de bloqueo y una posición de apertura para bloquear el acoplador rápido (16) en el adaptador (18), estando alineado el elemento de bloqueo en una segunda dirección, y con un mecanismo de seguridad (22) para asegurar el eje adaptador (18b) del adaptador (18) en la garra de acoplamiento (16b), cuando el eje adaptador (18b) está en la posición cerrada del acoplador rápido (16) en la garra de acoplamiento (16b), el mecanismo de seguridad (22) tiene al menos un elemento de seguridad móvil (24) que puede girar alrededor de un primer eje de rotación (26) entre una posición de apertura y una posición de seguridad. La invención se caracteriza porque en la posición cerrada del eje adaptador (18b) y en la posición de seguridad del elemento de seguridad, el elemento de seguridad (24) presenta una primera zona de contacto (24b), a través de la cual el elemento de seguridad (24) descansa sobre el eje adaptador (18b), donde esta área de contacto (24b) está dispuesta con respecto al eje de rotación (26) de tal manera que cuando el eje adaptador (18b) se carga en la dirección fuera de la posición cerrada en la garra de acoplamiento (16b) del acoplamiento rápido (16) se libera de la carga. La fuerza resultante empuja el elemento de seguridad (24) hacia la posición de seguridad alrededor del eje de rotación (26) a través de la primera zona de contacto (24b). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cambiador rápido

La presente invención se refiere a un cambiador rápido según el tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.

Tales cambiadores rápidos se utilizan para el cambio sencillo y cómodo de diferentes aparatos accesorios en máquinas de movimientos de tierras, tales como máquinas de construcción, excavadoras. Con un cambiador rápido de este tipo se pueden acoplar o desacoplar, por ejemplo, cucharas orientables, cucharas de mandíbulas, cizallas, compresores, imanes, martillos hidráulicos u otros aparatos accesorios en pocos segundos y con un alto estándar de seguridad desde una cabina de conductor, por ejemplo, en una pluma de una excavadora. Para ello, los aparatos accesorios/aparatos de trabajo respectivamente están dotados de un adaptador, que presenta dos ejes de adaptador paralelos entre sí o en un lado un eje de adaptador y en el otro lado un elemento de adaptador diseñado de otro modo, por ejemplo, una placa adaptadora. El cambiador rápido actúa durante el acoplamiento sobre un lado en un eje de adaptador del adaptador. Para ello, el cambiador rápido comprende una carcasa y, como mínimo, una garra de acoplamiento orientada en una primera dirección para engancharse en el eje de adaptador asociado del adaptador. Además, el cambiador rápido está dotado de un elemento de bloqueo que se puede desplazar entre una posición de bloqueo y una posición de apertura para bloquear el cambiador rápido en el adaptador, que está orientado en una segunda dirección.

Para impedir una caída del aparato de trabajo y el poner posiblemente en peligro por ello a personas en el caso de un movimiento involuntario del elemento de bloqueo a una posición de apertura, está previsto un mecanismo de aseguramiento en forma de un dispositivo de captura para retener el eje de adaptador del adaptador en el aparato de trabajo. A este respecto, el mecanismo de aseguramiento presenta, como mínimo, un elemento de aseguramiento móvil, que se puede hacer pivotar con respecto a un primer eje de giro entre una posición de apertura y una posición de aseguramiento. En la posición de aseguramiento se disminuye la abertura de la garra de acoplamiento de modo que el eje de adaptador del adaptador se retiene por arrastre de forma con la misma y el aparato de trabajo en todos los casos. Sobre todo, también cuando el elemento de bloqueo se ha soltado involuntariamente, lo que es posible en el caso de un bloqueo erróneo. Por ejemplo, el elemento de enclavamiento solo está desplegado mínimamente y se apoya contra una parte del adaptador, o está desplegado completamente al vacío. Sin embargo, si el cambiador rápido está completamente desbloqueado, el elemento de aseguramiento adicional se presiona a la posición de apertura. Cambiadores rápidos con un mecanismo de aseguramiento de este tipo, también denominado aseguramiento de retención, se conocen, por ejemplo, por la Patente CH 700307 A1, la Patente WO 2004/038110 A1, la Patente US 2012/093572 A1 y la Patente EP 3502357 A1.

En estos mecanismos de aseguramiento conocidos es desventajoso que estos se pueden soltar también en la posición de aseguramiento, por ejemplo, como consecuencia de desgaste, por una manipulación incorrecta o por un funcionamiento erróneo del mecanismo de aseguramiento.

Se conoce un cambiador rápido por la Patente EP 2119834 A2. En este caso, en la posición de cierre del eje de adaptador del adaptador y en la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento, el elemento de aseguramiento presenta una primera zona de contacto. A través de esta primera zona de contacto, el elemento de aseguramiento está en contacto con el eje de adaptador, cuando el eje de adaptador se encuentra en la posición de cierre de las garras de acoplamiento del cambiador rápido. A este respecto, esta primera zona de contacto está dispuesta respecto al eje de giro del elemento de aseguramiento de modo que, en el caso de una carga del eje de adaptador en la dirección hacia fuera de la posición de cierre en la garra de acoplamiento del cambiador rápido, esta fuerza que resulta de la carga presiona el elemento de aseguramiento a través de la primera zona de contacto adicionalmente a la posición de aseguramiento alrededor del eje de giro.

En esta realización, resulta desventajoso que, debido a esta construcción, la garra de acoplamiento se debilita, con lo que se puede producir un fallo de material prematuro. Además, debido a la garra debilitada, se puede producir una apertura por flexión de la misma, dado que las fuerzas que se generan debido a la disposición del eje de giro en la proximidad inmediata de la primera zona de contacto se pueden volver muy grandes. Además, la construcción de este cambiador rápido es muy alta, lo que es desventajoso en funcionamiento, y está abierto hacia abajo y, por consiguiente, desprotegido con respecto a influencias externas.

Un cambiador rápido genérico, similar a esta realización, se conoce por la Patente US 2003/0154636 A1. A este respecto, la garra de acoplamiento está abierta hacia abajo y el elemento de aseguramiento cierra las garras de acoplamiento hacia abajo y con ello asegura el eje de adaptador.

En esta construcción, resulta desventajoso que obligatoriamente una gran parte de las fuerzas que aparecen durante el funcionamiento actúan sobre el elemento de aseguramiento. Esto conduce a un atascamiento, a un desgaste prematuro y a una alteración del mecanismo de aseguramiento. A este respecto, en esta construcción, la primera zona de contacto está dispuesta con respecto a un plano perpendicular a una recta, que discurre en perpendicular al eje de giro y a un eje central de la garra de acoplamiento, en un lado del plano y el eje de giro en el otro lado del plano, cuando el eje de adaptador se encuentra en la posición de cierre de las garras de acoplamiento. Además, el plano discurre a través del eje de garra.

La presente invención se basa en el objetivo de perfeccionar un cambiador rápido según el tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1 de tal manera que, evitando las desventajas mencionadas, se posibilite una construcción fiable. En particular, se pretende evitar en la posición de aseguramiento un movimiento involuntario del elemento de aseguramiento hacia fuera de la posición de aseguramiento en todos los casos y, por consiguiente, que el mecanismo de aseguramiento cumpla su función en todas las circunstancias, sin debilitar a este respecto la garra de acoplamiento. A este respecto, en particular se pretende construir el cambiador rápido también con una altura baja.

Este objetivo se alcanza mediante los aspectos caracterizadores de la reivindicación 1 en combinación con las características de preámbulo.

Las reivindicaciones dependientes forman modos de realización ventajosos de la presente invención.

La presente invención se basa en el conocimiento de que mediante una disposición del eje de giro en la carcasa del cambiador rápido así como en relación con la primera zona de contacto con distancia y mediante una disposición del eje de adaptador en la garra de acoplamiento entre la primera zona de contacto y el eje de giro del elemento de aseguramiento en la posición de aseguramiento y mediante una garra de acoplamiento que durante el funcionamiento porta el eje de adaptador, por un lado no se debilita la garra de acoplamiento y, por otro lado, resultan posibilidades constructivas adicionales, que resultan debido a la palanca mayor, que se genera entre la primera zona de contacto y el eje de giro, del elemento de aseguramiento, que posibilitan un funcionamiento seguro y más libre de errores así como, en particular, también posibilidades de accionamiento simplificadas del elemento de aseguramiento. A este respecto, se garantiza además de manera sencilla que se evite una apertura involuntaria del elemento de aseguramiento, también bajo las cargas que aparecen en funcionamiento, dado que el elemento de aseguramiento se presiona entonces adicionalmente hacia la posición de cierre a través de un par de torsión mayor.

Según la invención, la primera zona de contacto está dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador se encuentra en la posición de cierre en la garra de acoplamiento del cambiador rápido, la primera zona de contacto está dispuesta por encima de una recta, que discurre en perpendicular entre el eje de giro del elemento de aseguramiento y el eje de garra. El par para retener el eje de adaptador en la garra de acoplamiento se aumenta de manera sencilla gracias al brazo de palanca mayor. A este respecto, la garra de acoplamiento tampoco se debilita y por consiguiente se aumenta de manera sencilla la seguridad de funcionamiento. Por consiguiente, si en funcionamiento se producen cargas grandes, el elemento de aseguramiento se presiona a través de un par de torsión considerablemente mayor con respecto al estado de la técnica anterior a la posición de aseguramiento. De este modo, se impide que el elemento de aseguramiento, también bajo altas cargas durante el funcionamiento, se mueva hacia fuera de la posición de aseguramiento hacia la posición de apertura. Por consiguiente, el cambiador rápido obtiene en la posición de cierre y la posición de aseguramiento una mayor seguridad, en la que el eje de adaptador del adaptador del aparato accesorio permanece conectado en todos los casos con el cambiador rápido. De este modo, se impide en todos los casos una caída de aparatos accesorios, que se bloquearon incorrectamente o no se bloquearon. La garra de acoplamiento absorbe durante el funcionamiento las fuerzas sustanciales.

Siempre que en esta solicitud se hable de rectas, que discurren en perpendicular a determinados ejes, entonces estas discurren en particular también a través de estos ejes.

En particular, el eje de garra puede estar dispuesto concéntricamente con respecto al eje central del eje de adaptador, cuando el eje de adaptador se encuentra debidamente en la posición de cierre.

A este respecto, el eje de giro del elemento de aseguramiento puede estar dispuesto en la posición de apertura por encima con respecto a un plano horizontal y la primera zona de contacto por debajo de este plano horizontal. Adicional o alternativamente, el eje de giro puede estar dispuesto en la posición de cierre por encima con respecto al plano horizontal y la primera zona de contacto por debajo de este plano horizontal. De este modo, resultan efectos de palanca favorables durante el funcionamiento del elemento de aseguramiento.

Según un perfeccionamiento ventajoso de la presente invención, el elemento de aseguramiento presenta, como mínimo, una forma con una segunda zona de contacto, que entra en contacto con el eje de adaptador del adaptador al introducir el cambiador rápido en el adaptador y mediante un movimiento relativo adicional predeterminado del eje de adaptador hacia la posición de cierre del eje de adaptador presiona adicionalmente a través de la segunda zona de contacto a la posición de apertura del elemento de aseguramiento alrededor del eje de giro. Por consiguiente, de este modo se posibilita que el elemento de aseguramiento se abra de manera autónoma durante el proceso de alojamiento de un eje de adaptador, también cuando un operador haya olvidado abrir de manera activa el elemento de aseguramiento y, por consiguiente, desbloquear el cambiador rápido.

Preferentemente, durante la introducción del eje de adaptador en la posición de cierre en el cambiador rápido, a partir de una determinada posición del eje de adaptador en relación con el elemento de aseguramiento está prevista una tercera zona de contacto del elemento de aseguramiento, que entra en contacto con el eje de adaptador y presiona el elemento de aseguramiento con un movimiento relativo adicional del eje de adaptador hacia la posición de cierre del elemento de aseguramiento desde la posición de apertura alrededor del eje de giro. Durante el alojamiento del eje de adaptador del adaptador, que está conectado con un aparato accesorio, este se mueve al centro de la garra del cambiador rápido. A este respecto, el eje de adaptador choca con la tercera zona de contacto del elemento de aseguramiento. La fuerza que se genera sobre la tercera zona de contacto provoca un giro del elemento de aseguramiento alrededor de su eje de giro hacia la posición de cierre.

La primera, segunda y tercera zona de contacto del elemento de aseguramiento pueden estar dispuestas en relación entre sí en diferentes posiciones en el elemento de aseguramiento, en particular para optimizar las relaciones de palanca para dichas funciones.

Según un modo de realización ventajoso de la presente invención, en el caso de un cambiador rápido no desbloqueado, el elemento de aseguramiento está dispuesto en la posición de aseguramiento, estando dispuesta la segunda zona de contacto entonces de modo que, al introducir el cambiador rápido en el adaptador, en el caso de un cambiador rápido no desbloqueado, la segunda zona de contacto entra en contacto la primera con el eje de adaptador. De ese modo, se garantiza que a través del eje de adaptador y la segunda zona de contacto se mueva el elemento de aseguramiento hacia la posición de apertura y se posibilita sin más una introducción del eje de adaptador en la garra de acoplamiento.

En particular, la segunda zona de contacto forma junto con el eje central del eje de adaptador una segunda recta que discurre en perpendicular al eje central y, a este respecto, el eje de giro está dispuesto por encima de modo que, cuando el eje de adaptador del adaptador, al introducir el cambiador rápido en el adaptador, entra en contacto con el elemento de aseguramiento, el eje de giro está dispuesto por encima de la recta, cuando el eje de adaptador se apoya sobre la garra de acoplamiento y está en contacto con la segunda zona de contacto. Con la disposición del eje de giro por encima de esta recta, en el caso de una carga sobre esta zona de contacto hacia las garras de acoplamiento, resulta un par de torsión hacia la posición de apertura. Preferentemente, la garra de acoplamiento se extiende tanto hacia delante que esta sirve como guía del eje de adaptador al introducir este eje de adaptador en la garra de acoplamiento.

A este respecto, la primera zona de contacto puede estar dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador se encuentra en la posición de cierre en la garra de acoplamiento del cambiador rápido, la primera zona de contacto está dispuesta en un lado interno del elemento de aseguramiento, que se encuentra en un plano alejado del eje de giro, que discurre en perpendicular a la recta y a través del eje central y/o del eje de garra. Preferentemente, como mínimo, una de las zonas de contacto está configurada de modo que un contacto de la zona de contacto con el eje de adaptador tenga lugar en forma de punto o en forma de línea. De este modo, se puede definir de manera sencilla y, por consiguiente, se puede predeterminar el contacto y, por consiguiente, la transmisión de fuerzas entre el eje de adaptador y el elemento de aseguramiento.

Según un modo de realización de la presente invención, el elemento de aseguramiento, con respecto al eje central del eje de adaptador en la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento y en la posición de cierre, rodea el eje de adaptador en más de 140 °, en particular 150 °, preferentemente 160 °.

El ángulo de pivotado del elemento de aseguramiento puede ascender a entre 15 ° y 90 °, en particular a entre 20 ° y 30 °.

El elemento de aseguramiento se puede presionar de manera activa, permanentemente mediante energía auxiliar, hacia la posición de aseguramiento. Por ejemplo, esto puede tener lugar mediante un resorte que actúa sobre el elemento de aseguramiento hacia la posición de aseguramiento.

Preferentemente, el elemento de aseguramiento está configurado en forma de garra, discurriendo la garra por zonas de manera recta, pudiendo salir en particular de manera recta en el extremo libre.

Según un modo de realización de la presente invención, el elemento de aseguramiento se puede mover mediante un elemento de accionamiento de la posición de aseguramiento a una posición de apertura.

A este respecto, el elemento de accionamiento puede estar acoplado con el accionamiento del elemento de bloqueo del cambiador rápido. Alternativa o complementariamente, el elemento de accionamiento puede estar acoplado también con un mecanismo de apertura independiente del accionamiento del elemento de bloqueo.

Preferentemente, el elemento de aseguramiento presenta en el lado que apunta hacia el eje de adaptador en la posición de aseguramiento una curvatura, que está dotada de diferentes diámetros a lo largo de su recorrido. Alternativamente, el elemento de aseguramiento puede presentar en el lado que apunta hacia el eje de adaptador en la posición de aseguramiento una curvatura, que presenta a lo largo de su recorrido un diámetro uniforme.

Preferentemente, el elemento de aseguramiento descrito anteriormente se utiliza junto con un cambiador rápido, que presenta, como mínimo, un perno de enclavamiento que se puede desplegar por traslación en el lado de la carcasa alejado de las garras de acoplamiento. Esta construcción tiene una construcción baja, por consiguiente, presenta una altura de construcción baja y posibilita un alojamiento seguro del adaptador. Ventajas, características y posibilidades de aplicación adicionales de la presente invención resultan de la siguiente descripción en relación con los ejemplos de realización representados en los dibujos.

En la descripción, en las reivindicaciones y en los dibujos se utilizan los términos utilizados en el listado de números de referencia expuesto más adelante y los números de referencia asociados. En los dibujos significan:

la figura 1 una vista en perspectiva de una pluma de una excavadora con un dispositivo de cambio rápido con un cambiador rápido según la invención y una cuchara de excavadora;

la figura 2 una vista en planta del cambiador rápido introducido en el adaptador sin pluma ni cuchara de excavadora;

la figura 3 una vista en perspectiva en oblicuo desde arriba de un cambiador rápido según un primer modo de realización con mecanismo de aseguramiento según la invención; la figura 4 una vista en perspectiva en oblicuo desde arriba del cambiador rápido de la figura 3 con mecanismo de aseguramiento según la invención, estando enganchado un eje de adaptador de un adaptador por el cambiador rápido, encontrándose en la posición de cierre, y encontrándose el mecanismo de aseguramiento en la posición de aseguramiento;

la figura 5 una vista lateral del cambiador rápido de la figura 3 con un corte a través de un eje de adaptador en una posición tal con respecto al cambiador rápido durante el enganche, en la que el eje de adaptador toca una zona delantera de la garra de acoplamiento en el caso de un elemento de aseguramiento abierto;

la figura 6 una vista lateral del cambiador rápido de la figura 3 con un corte a través de un eje de adaptador en una posición tal con respecto al cambiador rápido durante el enganche, en la que el eje de adaptador toca una zona delantera de la garra de acoplamiento y una zona delantera del elemento de aseguramiento en el caso de un elemento de aseguramiento cerrado;

la figura 7 una vista en corte lateral del plano central, que discurre en perpendicular a la extensión longitudinal, del cambiador rápido de la figura 3 en el caso de un elemento de aseguramiento abierto;

la figura 8 una vista en corte lateral del plano central, que discurre en perpendicular a la extensión longitudinal, del cambiador rápido de la figura 3 en el caso de un elemento de aseguramiento cerrado, encontrándose el eje de adaptador en la posición de cierre;

la figura 9 una vista delantera del cambiador rápido en la posición de la figura 7;

la figura 10a una vista en corte a través de un segundo modo de realización de un cambiador rápido en el caso de un elemento de aseguramiento abierto y de un eje de adaptador delante de la garra de acoplamiento del cambiador rápido durante el alojamiento del eje de adaptador; la figura 10b una vista en corte del cambiador rápido de la figura 10a con un elemento de aseguramiento cerrado, cuando el eje de adaptador durante el alojamiento en la garra de acoplamiento choca con el elemento de aseguramiento, y

la figura 10c una vista en corte del cambiador rápido de la figura 10a con un elemento de aseguramiento cerrado, cuando el eje de adaptador está dispuesto en la garra de acoplamiento en su posición de cierre.

En la figura 1 se representa en perspectiva una pluma 10 de una máquina de trabajo, concretamente de una máquina de movimiento de tierras, por ejemplo, de una excavadora. En el extremo de la pluma 10 está dispuesto un dispositivo de cambio rápido 12, que interviene a su vez en una cuchara de excavadora convencional 14.

El dispositivo de cambio rápido 12 está compuesto por un cambiador rápido 16 conectado con la pluma 10 y un adaptador 18. El adaptador 18 está soldado firmemente con la cuchara de excavadora 14. A través del dispositivo de cambio rápido 12 se puede conectar la pluma 10 con diferentes herramientas, por ejemplo, la cuchara de excavadora 14 representada, a través del adaptador 18 con el cambiador rápido 16. En lugar de dicha cuchara de excavadora 14, se pueden utilizar también otras herramientas, en particular también aquellas que se accionan hidráulicamente, tal como, por ejemplo, un martillo hidráulico, una cizalla hidráulica y similar. A este respecto, cada una de estas herramientas está dotada de un adaptador 18.

El adaptador 18 del dispositivo de cambio rápido 12 se forma mediante dos paredes de adaptador laterales 18a, que están conectadas entre sí en un lado mediante un eje de adaptador 18b y en el otro lado mediante una placa de enclavamiento 18c, véase la figura 2.

Según un modo de realización alternativo, no representado en este caso, en lugar de una placa de enclavamiento 18c puede estar previsto también un eje de adaptador adicional 18b.

Las paredes de adaptador laterales 18a, el eje de adaptador 18b y la placa de enclavamiento 18c forman un marco, que está soldado firmemente con la cuchara de excavadora 14, véanse las figuras 1 y 2. La placa de enclavamiento 18c presenta en el lado enfrentado al eje de adaptador 18b una superficie de sujeción, que está inclinada con respecto a una superficie, perpendicular con respecto a la superficie de base del adaptador 18, de 3 ° a 35 °, preferentemente de 5 ° a 15 °.

La placa de enclavamiento 18c está además dotada de dos interrupciones cónicas dispuestas a una distancia entre sí, una al lado de la otra, y configuradas cónicamente en la sección longitudinal, orientadas en paralelo entre sí. Cada interrupción cónica está asociada respectivamente a un perno de enclavamiento 20, que se puede desplazar al interior de la interrupción cónica, del cambiador rápido 16.

El extremo delantero del perno de enclavamiento 20 está configurado respectivamente como extremo de cono.

El ángulo de cono de las interrupciones cónicas limitadas por las superficies envolventes cónicas está dimensionado correspondientemente al extremo de cono de los pernos de enclavamiento 20.

El cambiador rápido 16 está dotado de una carcasa de cambiador rápido aproximadamente paralelepipédica 16a y presenta en un lado de la carcasa de cambiador rápido 16a lateralmente en cada caso una garra de acoplamiento 16b, por consiguiente, en total dos, que, en el estado en el que el cambiador rápido 16 está dispuesto en el adaptador 18 en una posición de cierre, rodean por zonas el eje de adaptador 18b. Las dos garras de acoplamiento 16b presentan un eje central 40. Cada garra de acoplamiento está formada en la sección transversal en forma de círculo parcial mediante un radio o varios radios, que se refieren al eje central 40 de la garra de acoplamiento 16b.

El lado frontal 16c, alejado de las garras de acoplamiento 16b, de la carcasa de cambiador rápido 16a está inclinado de 5 ° a 15 ° con respecto a la perpendicular - de manera correspondiente a la superficie de sujeción de la placa de enclavamiento 18c - y presenta también dos interrupciones, a través de las que puede pasar en cada caso un perno de enclavamiento 20 montado de manera desplazable longitudinalmente en la carcasa de cambiador rápido 16a. El lado frontal 16c forma una superficie de contracojinete y está en una posición de bloqueo del cambiador rápido 16 en el adaptador 18 con la superficie de sujeción de la placa de enclavamiento 18c.

Los extremos, alejados de la carcasa de cambiador rápido 16a, de los pernos de enclavamiento 20 están configurados en forma de cono truncado con un ángulo de cono de 5 ° a 15 ° y se corresponden con las interrupciones en la placa de enclavamiento 18c.

Las garras de acoplamiento 16b están adaptadas al perímetro externo cilíndrico del eje de adaptador 18b y abiertas en la dirección que se aleja de la carcasa de cambiador rápido 16a. Las garras de acoplamiento 16b forman parte integral de la carcasa de cambiador rápido 16a y limitan lateralmente entre las garras de acoplamiento 16b un rebaje en forma de U 16d.

Entre las garras de acoplamiento 16b, en la zona superior está previsto un mecanismo de aseguramiento 22 para asegurar el eje de adaptador 18b del adaptador 18 en las garras de acoplamiento 16b. El mecanismo de aseguramiento 22 comprende un elemento de aseguramiento 24 que se extiende sustancialmente entre las dos garras de acoplamiento 16b, que se puede hacer pivotar con respecto a un eje de giro 26. A este respecto, el eje de giro 26 atraviesa el elemento de aseguramiento 24, está montado de manera resistente al giro en la carcasa 16a del cambiador rápido 16, concretamente por encima de las garras de acoplamiento 16b, y se extiende entre las dos garras de acoplamiento 16b a través del rebaje en forma de U 16d.

El elemento de aseguramiento 24 está compuesto por varios discos individuales 24a, que están dispuestos de manera resistente al giro por arrastre de forma sobre el eje de giro y están sujetados lateralmente unos con otros. De este modo se simplifica la fabricación del elemento de aseguramiento. Alternativamente, el elemento de aseguramiento 24 también puede estar configurado de manera unitaria en cuanto al material, en una sola pieza, por ejemplo, como pieza de fundición.

En las figuras 5 y 6 se muestra el cambiador rápido 16 en una vista lateral. El eje de adaptador 18b se apoya en la zona delantera 16e de las garras de acoplamiento 16b. Esta zona delantera sirve como guía para introducir el eje de adaptador 18b en las dos garras de acoplamiento 16b.

En la figura 5, el elemento de aseguramiento 24 está abierto y el cambiador rápido 16 desbloqueado. Los pernos de enclavamiento 20 del cambiador rápido 16 están retraídos. Si se mueve ahora el cambiador rápido 16 hacia el eje de adaptador 18b, el eje de adaptador 18b choca con una tercera zona de contacto 24d del elemento de aseguramiento 24 y presiona el elemento de aseguramiento a la posición de aseguramiento, tal como se representa en las figuras 8 y 10c. Por consiguiente, se genera un par de torsión que mueve el elemento de aseguramiento 24 hacia su posición de aseguramiento. A este respecto, la tercera zona de contacto 24d está dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador 18b está en contacto con la tercera zona de contacto 24d, esta se encuentra por encima de una primera recta 30 perpendicular al eje de giro 26 y a un eje central 40 de la garra de acoplamiento 16b. Este eje central 40 de la garra de acoplamiento 16, es decir el eje de garra 40, es concéntrico con respecto al eje central 28 del eje de adaptador 18b, cuando este se encuentra en la posición de cierre, véase la figura 10c.

En la figura 6, el elemento de aseguramiento 24 está en su posición de aseguramiento y el cambiador rápido 16 en su posición de bloqueo, en la que los pernos de enclavamiento 20 están desplegados.

En la figura 6, el elemento de aseguramiento 24 está cerrado y el cambiador rápido 16 está bloqueado. Los pernos de enclavamiento 20 del cambiador rápido 16 están desplegados. Si se mueve ahora el cambiador rápido 16 hacia el eje de adaptador 18b, el eje de adaptador 18b choca con una segunda zona de contacto 24c del elemento de aseguramiento 24 y presiona el elemento de aseguramiento 24 alrededor del eje de giro 26 a la posición de apertura, tal como se representa en la figura 5, la figura 7 y la figura 10a. Por consiguiente, se genera un par de torsión que mueve el elemento de aseguramiento 24 hacia su posición de apertura.

A este respecto, la segunda zona de contacto 24c está dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador 18b está en contacto con la segunda zona de contacto 24c, esta forma junto con el eje central 28 del eje de adaptador 18b una segunda recta 36 y el eje de giro 26 se encuentra a este respecto por encima de la segunda recta 36. Por consiguiente, en todos los casos debe ocurrir que un vector de fuerza que resulta del eje de adaptador 18b actúe en el sentido de apertura del elemento de aseguramiento 24.

En las figuras 7 y 8 se representa el cambiador rápido 16 en una vista en corte con un corte a través del plano central longitudinal. En la figura 7 se representa el cambiador rápido 16 en su estado desbloqueado con perno de enclavamiento retraído 20. El elemento de aseguramiento 24 está abierto y, por consiguiente, en su posición de apertura. En la figura 8 se representa el cambiador rápido 16 en su estado de bloqueo con perno de enclavamiento desplegado 20. El elemento de aseguramiento 24 está en su posición de aseguramiento y muestra además un eje de adaptador alojado 18b. A este respecto, el eje de adaptador 18b se encuentra en la posición de cierre en el cambiador rápido 16.

En ambas figuras 7 y 8 se representa una espiga de accionamiento 32 acoplada con el accionamiento de los pernos de enclavamiento 20. La espiga de accionamiento 32 mueve el elemento de aseguramiento 24 a su posición de apertura cuando se desbloquea el cambiador rápido 16, véase la figura 7. Para ello, la espiga de accionamiento 32 interviene por encima del eje de giro 26 en el lado alejado del eje de adaptador 18b en el elemento de aseguramiento 24. La espiga de accionamiento 32 se desplaza durante el desbloqueo linealmente a lo largo del eje longitudinal 16f del cambiador rápido 16f hacia el elemento de aseguramiento 24. A través del par de torsión generado de ese modo se gira el elemento de aseguramiento 24 alrededor del eje de giro 26 a la posición de apertura del elemento de aseguramiento 24.

Alternativamente a esto, la espiga de accionamiento 32, durante el desbloqueo del cambiador rápido 16, se desplaza en primer lugar hacia fuera y, con un desfase de tiempo con respecto a esto, los pernos de enclavamiento 20 se desplazan de la posición de bloqueo a la posición de desbloqueo. El movimiento desfasado en el tiempo de los pernos de enclavamiento 20 con respecto a la espiga de accionamiento 32 se implementa de manera conocida mediante un engranaje. Este es básicamente conocido, de modo no se describe más detalladamente en este contexto.

El elemento de aseguramiento 24 está pretensado mediante un resorte 34, que interviene respectivamente de manera lateral con respecto al elemento de aseguramiento 24, hacia la posición de aseguramiento. Alternativamente, el resorte también puede estar integrado en el elemento de aseguramiento 24 y apoyarse en la carcasa 16a. Si se bloquea el cambiador rápido 16, es decir los pernos de enclavamiento 20 se mueven a su posición de bloqueo, también se mueve la espiga de accionamiento 32 alejándose del elemento de aseguramiento 24 y libera el elemento de aseguramiento 24. La fuerza de resorte del resorte 34, de manera reforzada mediante la fuerza que se genera mediante el eje de adaptador 18b hacia la tercera zona de contacto 24d, mueve el elemento de aseguramiento 24 entonces de la posición de apertura a la posición de aseguramiento.

Si el eje de adaptador 18b se encuentra en la posición de cierre en las garras de acoplamiento 24b, como se muestra en la figura 8, el elemento de aseguramiento 24 rodea el eje de adaptador 18b en aproximadamente 160 °. Además, está prevista una primera zona de contacto definida 24b, que entra en contacto con el eje de adaptador 18b, cuando se producen cargas sobre el eje de adaptador 18b en la dirección fuera de la garra de acoplamiento 16b, por ejemplo, debido a un bloqueo erróneo del cambiador rápido 16. Esta zona de contacto 24b provoca que el elemento de aseguramiento 24 se presione adicionalmente hacia la posición de aseguramiento alrededor del eje de giro 26, cuando se producen cargas del eje de adaptador 18b en la dirección fuera de las garras de acoplamiento 16b. Para ello, la primera zona de contacto 24b está dispuesta de modo que la primera zona de contacto 24b se encuentra por encima de la primera recta 30, que discurre en perpendicular al eje de giro 26 y al eje central 28 del eje de adaptador 18b, cuando el eje de adaptador 18b se encuentra en la posición de cierre de las garras de acoplamiento 16b. A este respecto, la primera zona de contacto 24b está dispuesta en un lado interno 24e del elemento de aseguramiento 24, que se encuentra en un plano 38 alejado del eje de giro 26, que discurre en perpendicular a la primera recta 30 y a través del eje central 28. Por consiguiente, la primera zona de contacto 24b se encuentra con respecto al plano 38 perpendicular a la primera recta 30, que discurre en perpendicular al eje de giro 26 y al eje de garra 40, así como al eje central 28, dispuesto concéntricamente con respecto al eje de garra, del eje de adaptador asociado 18, en un lado del plano 38 y el eje de giro 26 en el otro lado del plano 38, cuando el eje de adaptador 18b se encuentra en la posición de cierre de las garras de acoplamiento 16b. Dicha carga sobre la primera zona de contacto 24b genera un alto par de torsión sobre el elemento de aseguramiento 24 como consecuencia del brazo de palanca entre el eje de giro 26 y la primera zona de contacto 24b hacia la posición de cierre. De ese modo, en funcionamiento se impide de manera sencilla en todos los casos que el elemento de aseguramiento 24 se abra involuntariamente.

A este respecto, el eje de giro 26 está dispuesto en la posición de apertura y en la posición de cierre por encima con respecto a un plano horizontal y la primera zona de contacto 24b por debajo de este plano horizontal.

El eje de adaptador 18b está conectado ahora de manera segura con el cambiador rápido 16 y ya no se puede soltar debido al arrastre de forma, resultante del pivotado del elemento de aseguramiento 24, con el eje de adaptador 18b. Mediante la primera zona de contacto 24b descrita anteriormente, el elemento de aseguramiento 24 está asegurado adicionalmente contra una apertura involuntaria del elemento de aseguramiento 24.

En la figura 9 se muestra el cambiador rápido 16 desde delante, cuando el elemento de aseguramiento 24 se encuentra en la posición de apertura. A este respecto, el eje de adaptador 18b no está introducido en las garras de acoplamiento 16b. A este respecto, el resorte 34 tensa el eje de giro 26 con el elemento de aseguramiento 24 hacia la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento 24, en contra de la espiga de accionamiento en contacto 32. Para ello, el resorte 34 se apoya en la carcasa de cambiador rápido 16a en un lado e interviene en el otro lado en el elemento de aseguramiento 24 y el eje de giro 26. En el caso del resorte 34, se trata de un resorte de torsión. Las garras de acoplamiento 16b salen horizontalmente hacia su extremo libre. La zona delantera 16e conecta las dos garras de acoplamiento 16b. Alternativamente también se pueden utilizar otros tipos de elementos de resorte. También es posible que, en lugar de la fuerza de resorte, la fuerza necesaria se genere por ejemplo hidráulicamente.

En las figuras 10a, 10b y 10c se representa una vista en corte lateral del cambiador rápido 16 a lo largo del plano central longitudinal en la zona de las garras de acoplamiento 16b.

En la figura 10a, el eje de adaptador 18b, que conecta entre sí las paredes de adaptador laterales 18a y está soldado con las mismas, está dispuesto por fuera de las garras de acoplamiento 16b. El elemento de aseguramiento 24 está en su posición de apertura. El cambiador rápido 16 está desbloqueado. La espiga de accionamiento 32 presiona el elemento de aseguramiento 24 a la posición de apertura. Si se debe enganchar ahora el eje de adaptador 18b, el cambiador rápido 16 se mueve hacia el eje de adaptador 18b, de modo que este se apoya sobre la zona delantera 16e de las garras de acoplamiento 16b y se guía por encima de la misma hacia las garras de acoplamiento 16b. A este respecto, a partir de una determinada posición relativa, el eje de adaptador 18b entra en contacto con la tercera zona de contacto 24d. Con el movimiento adicional del eje de adaptador 18b en relación con el cambiador rápido 16, el eje de adaptador 18b presiona a través de la tercera zona de contacto 24d el elemento de aseguramiento 24 hacia la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento 24. A este respecto se genera un par de torsión, que provoca un giro del elemento de aseguramiento 24 alrededor del eje de giro 26.

Si durante la introducción del eje de adaptador 18b en las garras de acoplamiento 16b el elemento de aseguramiento 24 se debiese encontrar en la posición de aseguramiento, véase la figura 10b, es decir se debiese encontrar el cambiador rápido 16 en una posición de bloqueo, en la que los pernos de enclavamiento 20 están desplegados y, por consiguiente, la espiga de accionamiento 32 está retraída, el eje de adaptador 18b entra en contacto en primer lugar con la segunda zona de contacto 24c. Con un movimiento adicional del eje de adaptador 18b en relación con el cambiador rápido 16, se genera a través de la segunda zona de contacto 24c un par de torsión hacia la posición de apertura, mediante el que se hace pivotar el elemento de aseguramiento 24 alrededor del eje de giro 26.

Si el eje de adaptador 18b se mueve adicionalmente, la tercera zona de contacto 24d del elemento de aseguramiento 24 entra en contacto con el eje de adaptador 18b y el elemento de aseguramiento 24 se hace pivotar hacia la posición de aseguramiento. Si el eje de adaptador 18b se encuentra en relación con las garras de acoplamiento 16b en la posición de cierre, también el elemento de aseguramiento 24 se encuentra en su posición de aseguramiento, véase la figura 10c.

Si se produce una carga del eje de adaptador 18b en la dirección hacia fuera de las dos garras de acoplamiento 16b, la primera zona de contacto 24b entra en contacto con el eje de adaptador 18b. Debido a las circunstancias geométricas descritas anteriormente se genera un par de torsión hacia la posición de aseguramiento, de modo que el elemento de aseguramiento 24 no se puede abrir en ningún caso.

Mediante la disposición definida de la primera zona de contacto 24b con respecto a la primera recta 30 se puede conseguir de manera sencilla una seguridad adicional que, bajo cargas de funcionamiento, provoca un par de torsión a la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento 24.

Como se puede deducir en detalle de las figuras, la primera zona de contacto 24b, la segunda zona de contacto 24c y la tercera zona de contacto 24d está dispuestas en relación entre sí en diferentes posiciones en el elemento de aseguramiento 24. Las zonas de contacto 24b, 24c, 24d están en contacto preferentemente en forma de línea con el eje de adaptador 18b.

El ángulo de pivotado del elemento de aseguramiento 24 asciende a entre 15 ° y 90 °, en particular a entre 20 ° y 30 °.

El elemento de aseguramiento 24 está configurado en forma de garra y presenta en el lado que apunta hacia el eje de adaptador 18b en la posición de aseguramiento una curvatura, que está dotada de diferentes diámetros a lo largo de su recorrido.

Listado de números de referencia

10 pluma de una máquina de trabajo

12 dispositivo de cambio rápido

14 cuchara de excavadora

16 cambiador rápido

16a carcasa de cambiador rápido

16b garra de acoplamiento

16c lado frontal de la carcasa de cambiador rápido

16d rebaje en forma de U

16e zona delantera de las garras de acoplamiento 16b

16f eje longitudinal del cambiador rápido 16

18 adaptador

18a paredes de adaptador laterales

18b eje de adaptador

18c placa de enclavamiento

20 perno de enclavamiento

22 mecanismo de aseguramiento

24 elemento de aseguramiento

24a disco del elemento de aseguramiento

24b primera zona de contacto del elemento de aseguramiento 24 en el eje de adaptador 18b 24c segunda zona de contacto del elemento de aseguramiento 24 en el eje de adaptador 18b 24d tercera zona de contacto del elemento de aseguramiento 24 en el eje de adaptador 18b 24e lado interno del elemento de aseguramiento 24

26 eje de giro

28 eje central

30 primera recta

32 espiga de accionamiento

34 resorte

36 segunda recta

38 plano

40 eje central de la garra de acoplamiento 16b

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Cambiador rápido (16) para la conexión de un aparato de trabajo dotado de respectivamente un adaptador (18) con un vehículo de movimiento de tierras, tal como una excavadora,

con una carcasa (16a),

con, como mínimo, una garra de acoplamiento (16b) orientada en una primera dirección para el enganche en un eje de adaptador asociado (18b) del adaptador (18),

con un elemento de bloqueo que se puede mover entre una posición de bloqueo y una posición de apertura para bloquear el cambiador rápido (16) en el adaptador (18), estando orientado el elemento de bloqueo en una segunda dirección, y

con un mecanismo de aseguramiento (22) para asegurar el eje de adaptador (18b) del adaptador (18) en la garra de acoplamiento (16b), cuando el eje de adaptador (18b) se encuentra en la posición de cierre del cambiador rápido (16) en la garra de acoplamiento (16b), presentando el mecanismo de aseguramiento (22), como mínimo, un elemento de aseguramiento móvil (24), que se puede hacer pivotar con respecto a un primer eje de giro (26) entre una posición de apertura y una posición de aseguramiento, presentando en la posición de cierre del eje de adaptador (18b) y en la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento el elemento de aseguramiento (24) una primera zona de contacto (24b), a través de la que, en caso necesario, el elemento de aseguramiento (24) puede estar en contacto con el eje de adaptador (18b), estando dispuesta esta primera zona de contacto (24b) respecto al eje de giro (26) de modo que, en el caso de una carga del eje de adaptador (18b) en la dirección hacia fuera de la posición de cierre en la garra de acoplamiento (16b) del cambiador rápido (16), esta fuerza que resulta de la carga presiona el elemento de aseguramiento (24) a través de la primera zona de contacto (24b) adicionalmente a la posición de aseguramiento alrededor del eje de giro (26), estando dispuesta la primera zona de contacto (24b) con respecto a un plano (38) perpendicular a una recta (30), que discurre en perpendicular al eje de giro (26) y a un eje central (40) de la garra de acoplamiento (16b), en un lado del plano (38) y el eje de giro (26) en el otro lado del plano (38), cuando el eje de adaptador (18b) se encuentra en la posición de cierre de la garra de acoplamiento (16b), discurriendo el plano (38) a través del eje de garra (40), caracterizado por que la primera zona de contacto (24b) está dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador (18b) se encuentra en la posición de cierre en la garra de acoplamiento (16b) del cambiador rápido (16), la primera zona de contacto (24b) está dispuesta por encima de una recta (30) que discurre en perpendicular entre el eje de giro (26) del elemento de aseguramiento (24) y el eje de garra (40).

2. Cambiador rápido, según la reivindicación 1, caracterizado por que el eje de garra (40) está dispuesto concéntricamente con respecto al eje central (28) del eje de adaptador (18b), cuando el eje de adaptador (18b) se encuentra debidamente en la posición de cierre.

3. Cambiador rápido, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el eje de giro (26) se encuentra en la posición de apertura por encima con respecto a un plano horizontal y la primera zona de contacto (24b), por debajo de este plano horizontal y/o el eje de giro (26) está dispuesto en la posición de cierre por encima con respecto al plano horizontal y la primera zona de contacto (24b), por debajo de este plano horizontal.

4. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de aseguramiento (24) presenta, como mínimo, una forma con una segunda zona de contacto (24c), que entra en contacto con el eje de adaptador (18b) del adaptador (18) al introducir el cambiador rápido (16) en el adaptador (18) y mediante un movimiento relativo adicional predeterminado del eje de adaptador (18b) hacia la posición de cierre del eje de adaptador (18b) a través de la segunda zona de contacto (24c) del elemento de aseguramiento (24) presiona el mismo a la posición de apertura alrededor del eje de giro (26).

5. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera y la segunda zona de contacto (24b, 24c) del elemento de aseguramiento (24) están dispuestas en relación entre sí en diferentes posiciones en el elemento de aseguramiento (24).

6. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en el caso de un cambiador rápido no desbloqueado (16), el elemento de aseguramiento (24) está dispuesto en la posición de aseguramiento, estando dispuesta la segunda zona de contacto (24c) de modo que, al introducir el cambiador rápido (16) en el adaptador (18), en el caso de un cambiador rápido no desbloqueado (16), la segunda zona de contacto (24c) entra en contacto la primera con el eje de adaptador (18b).

7. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la segunda zona de contacto (24c) forma junto con el eje central (28) del eje de adaptador (18b) una segunda recta (36), que discurre en perpendicular al eje central (28), y el eje de giro (26) está dispuesto a este respecto de modo que, cuando el eje de adaptador (18b) del adaptador (18), al introducir el cambiador rápido (16) en el adaptador (18), entra en contacto con el elemento de aseguramiento (24), el eje de giro está dispuesto por encima de la recta (36), cuando el eje de adaptador (18b) se apoya sobre, en particular una zona delantera (16e), de la garra de acoplamiento (16b) y está en contacto con la segunda zona de contacto (24c).

8. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una zona delantera (16e) de la garra de acoplamiento (16b) se extiende tan lejos de la carcasa (16a) que esta sirve como guía del eje de adaptador (18b) al introducir el eje de adaptador (18b) en la garra de acoplamiento (16b).

9. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera zona de contacto (24b) está dispuesta de modo que, cuando el eje de adaptador (18b) se encuentra en la posición de cierre en la garra de acoplamiento (16b) del cambiador rápido (16), la primera zona de contacto (24b) está dispuesta en un lado interno (24e) del elemento de aseguramiento (24), que se encuentra en un plano (38) alejado del eje de giro (26), que discurre en perpendicular a la recta (30) y a través del eje central (28) y/o del eje de garra (40).

10. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, como mínimo, una de las zonas de contacto (24b, 24c) está configurada de modo que un contacto de la zona de contacto (24b, 24c) con el eje de adaptador (18b) es en forma de punto o en forma de línea.

11. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de aseguramiento (24), con respecto al eje central (28) del eje de adaptador (18b) en la posición de aseguramiento del elemento de aseguramiento (24) y en la posición de cierre, rodea el eje de adaptador (18b) en más de 140, en particular 150 °, preferentemente 160 °.

12. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ángulo de pivotado del elemento de aseguramiento (24) asciende a entre 15 ° y 90 °, en particular a entre 20 ° y 30 °.

13. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un resorte actúa sobre el elemento de aseguramiento (24) hacia la posición de aseguramiento.

14. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de aseguramiento (24) se puede mover mediante un elemento de accionamiento de la posición de aseguramiento a una posición de apertura, estando acoplado el elemento de accionamiento con el accionamiento del elemento de bloqueo del cambiador rápido (16) o con un mecanismo de apertura independiente del accionamiento del elemento de bloqueo.

15. Cambiador rápido, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de aseguramiento (24) presenta en el lado que apunta hacia el eje de adaptador (18b) en la posición de aseguramiento una curvatura, que está dotada de diferentes diámetros o un diámetro uniforme a lo largo de su recorrido.

16. Sistema de cambio rápido que comprende un cambiador rápido (16), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y un adaptador (18) con, como mínimo, un eje de adaptador (18b) para el acoplamiento a la garra de acoplamiento (16b) del cambiador rápido (16).