ITAR20060030A1 - Gruppo di connessione a perni ad azionamento idraulico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un gruppo di connessione a perni ad azionamento idraulico, con cui gli elementi da congiungere del braccio articolato di macchine movimento terra sono fra loro connessi.

Sono conosciute macchine per il movimento terra costituite normalmente da un carro di propulsione e sostegno, sul quale è montato un cinematismo costituito da vari elementi a struttura longilinea accoppiati fra loro, sull'ultimo dei quali è applicato l'attrezzo operatore, quale una benna, una cucchiaia, una pinza demolitrice ed altri. Un adatto motore aziona una pompa che fornisce l'olio per il comando idraulico dei martinetti che provvedono a pilotare i vari elementi costituenti il braccio articolato. In funzione del lavoro da svolgere, uno o più elementi del braccio articolato possono essere, di volta in volta, sostituiti con altri più adatti e/o idonei, o da altri più lunghi o da prolunghe quando deve essere variato il massimo sbraccio possibile, quindi anche la massima altezza da terra a cui è previsto agisca l'attrezzo operatore ubicato alla estremità libera del braccio articolato medesimo.

In una soluzione realizzativa nota le estremità degli elementi del braccio articolato da congiungere fra loro in successione, in modo rigido o girevole, sono conformate a forcella e recano ali sfalsate provviste di fori passanti dei quali, quelli coassiali, sono attraversati da un perno che opera la loro congiunzione. Ciascun perno è provvisto, verso le estremità, di fermi di arresto atti ad impedirne lo scorrimento assiale accidentale e quindi il disaccoppiamento degli elementi congiunti medesimi.

L'estrazione di ciascun perno, necessaria per separare gli elementi congiunti, è operata dopo aver appoggiato l'elemento da distaccare su adatti supporti e dopo avere tolto uno dei fermi di arresto, quindi sollecitato il perno medesimo con un utensile longilineo ed un mazzuolo, fino ad estrarlo dalla sede che lo alloggia.

In un'altra soluzione realizzativa nota, le estremità degli elementi del braccio articolato da congiungere sono conformate, in corrispondenza della giunzione, come due "U" contrapposte, dimensionate in modo che le ali dell'una avvolgano le ali dell'altra. Sulle ali esterne della "U" più grande, normalmente quella alla estremità dell'elemento dell'articolazione ubicato a monte, sono ancorati a sbalzo, per ogni accoppiamento, due martinetti fra loro coassiali i cui sfilanti, quando spinti verso l'esterno dei martinetti che li alloggiano e quindi l'uno verso l'altro, attraversano i corrispondenti fori allineati sulle ali, compreso quelli della "U" interna, ubicata alla estremità a monte del componente del braccio articolato da togliere, agendo per essa da perni di fissaggio o connessione. In tal caso il distacco o l'applicazione dell'elemento con la estremità conformata ad "U" più piccola richiede la semplice attivazione di una o di due coppie di martinetti contrapposti e coassiali, a seconda che gli elementi da congiungere debbano essere fra loro incernierati per ruotare reciprocamente, oppure debbano essere connessi rigidamente fra loro. E' quindi una operazione rapida e di facile esecuzione. Lo svantaggio di tale soluzione è dovuto al fatto che i cilindri dei martinetti sono sporgenti all'esterno del braccio articolato e possono essere danneggiati da urti su strutture fisse, come può avvenire, ad esempio, nella demolizione di costruzioni.

Un altro svantaggio deriva dal fatto che lo sfilante di ciascuno dei martinetti opera a sbalzo e subisce forti sollecitazioni, particolarmente all'uscita della piastra che lo inguida - alla quale il cilindro corrispondente è solidale - ed ove sì accoppia con la piastra dell'elemento estraibile del braccio articolato.

Un altro svantaggio deriva dal fatto che se detti sfilanti devono presentare ampie superfici, affinché siano capaci di sopportare anche grosse sollecitazioni, i martinetti di cui detti sfilanti operanti da perni fanno parte devono essere relativamente grandi e quindi ingombranti, riducendo così la capacità di penetrazione del braccio articolato medesimo entro strette aperture. Un’altra soluzione nota prevede che le estremità dei componenti da accoppiare siano ancora conformate come due "U" contrapposte, una interna e l'altra esterna. In detta soluzione è previsto l'uso di piccoli martinetti, ubicati in una cavità del corpo del braccio articolato in corrispondenza della giunzione che essi concorrono a realizzare, ciascuno attivante un sottile sfilante, alla cui estremità è fissato un braccio a sbalzo. Verso l'estremità libera il detto braccio a sbalzo è solidale con un tronco d'albero parallelo allo sfilante medesimo. Lo scorrimento dello sfilante determina quindi un pari scorrimento del tronco d'albero che opera come perno di giunzione. Siffatto martinetto non sporge all'esterno. Il tronco d'albero che opera come perno di giunzione può essere anche relativamente grande.

I vantaggi di siffatto dispositivo sono la minima sporgenza all'esterno del braccio articolato quando esso è in condizioni operative, il fatto che il tronco d'albero operante da perno di giunzione può essere anche relativamente grande ed il fatto che è richiesto un martinetto di piccolo ingombro con uno sfilante sottile.

Tale soluzione però presenta un grosso svantaggio dovuto al fatto che lo sfilante, normalmente sottile, è sollecitato in testa da un momento flettente che, quando attivato, sia in fase di uscita dello sfilante dal cilindro del martinetto, sia in fase di richiamo, lo spinge a inflettersi e quindi a danneggiarlo.

E' uno scopo della presente invenzione quello di realizzare un gruppo di connessione a perni di giunzione e dispositivo traslatore con cui congiungere in modo amovibile, secondo uno o più assi, le estremità di due elementi di un braccio articolato, del tipo usato nelle macchine per il movimento terra, che non abbia parti sporgenti all'esterno del braccio articolato medesimo, in modo che esso non possa urtare su strutture fisse che potrebbero danneggiarlo e che potrebbero limitarne l'impiego.

Un altro scopo della invenzione è la realizzazione di un gruppo di connessione a perni di giunzione e dispositivo traslatore che richieda martinetti di piccole dimensioni tali da poter essere alloggiati entro cavità anche di dimensioni ridotte, ubicate nel braccio articolato di cui faranno parte, affinché possa essere utilizzato anche in macchine di piccola potenza.

Un altro scopo della invenzione è la realizzazione di un gruppo di connessione a perni di giunzione e dispositivo traslatore nel quale non si abbiano sollecitazioni diverse da quelle assiali sullo sfilante di ciascun martinetto.

Un ulteriore scopo della invenzione è quello di realizzare un gruppo di connessione a perni di giunzione e dispositivo traslatore, nel quale possano essere adottati, con il medesimo dispositivo traslatore, elementi operanti da perni di giunzione di dimensioni diverse per essere utilizzati di volta in volta quelli più idonei a sopportare le sollecitazioni in gioco.

Un altro scopo della invenzione, infine, è quello di realizzare un gruppo di connessione con perni di giunzione e dispositivo traslatore, la cui parte operante da perno di giunzione possa essere cambiata per adattarsi ai bracci articolati da congiungere di diverse dimensioni e/o potenze, in modo fisso o girevole a cerniera, senza richiedere la sostituzione della parte idraulica che pilota i suoi scorrimenti.

L'invenzione che ha consentito il raggiungimento di tali risultati si concretizza in un gruppo di connessione con due perni di giunzione conformati ciascuno a tronco tubolare, destinati a mantenersi verso l'interno del braccio articolato, e con un dispositivo traslatore costituito da due martinetti contrapposti, oppure da un martinetto e leverismi, interconnessi con la parte posteriore di ciascun perno di giunzione, con il detto dispositivo traslatore alloggiato in una cavità all'interno del braccio articolato in corrispondenza della giunzione, fissa o girevole, di cui il trovato fa parte.

Una invenzione siffatta risulta particolarmente vantaggiosa in quanto lo sfilante dei o del martinetto, quando attivato, subisce sforzi assiali che limitano il suo logorio.

Risulta vantaggiosa poiché il o i martinetti possono essere resi relativamente piccoli e poco ingombranti, trovando in tal modo applicazione su una moltitudine di bracci articolati dimensionalmente fra loro diversi.

Risulta vantaggiosa poiché ciascun tronco tubolare agente da perno di giunzione può avere un diametro comunque grande, quindi capace di agire da perno di giunzione in una moltitudine di applicazioni diverse a parità di martinetto o martinetti attivatori.

Risulta vantaggiosa poiché se applicato secondo un solo asse di giunzione consente la rotazione delle parti congiunte, se utilizzati più gruppi applicati secondo due o più assi di giunzione è realizzata una connessione rigida amovibile.

Questi ed altri vantaggi risulteranno evidenti, particolarmente ai tecnici del settore, dalla lettura della descrizione dettagliata che segue e dai disegni riprodotti nelle due tavole allegate esemplificanti pratiche soluzioni realizzative della invenzione ed in cui:

- la fig. 1 è la vista frontale delle estremità accoppiate di due elementi di un braccio articolato, con evidenziato il doppio martinetto che attiva due tronchi tubolari operanti da perni di giunzione;

- la fig. 2 è la vista, in diversa scala, di una porzione dell'accoppiamento di fig.

1, sezionato con un piano mediano, evidenziante lo "stato accoppiato" del tronco tubolare agente da perno di giunzione, attivato da un martinetto;

- la fig. 3 illustra la soluzione di fig. 2 nello stato in cui il tronco tubolare attivato da un martinetto è nello stato disaccoppiato;

- le figure 4' e 4" illustrano in forma schematica la soluzione riprodotta nella figura 1 nella quale i due martinetti contrapposti utilizzano un medesimo cilindro;

- le figure 5' e 5" illustrano in forma schematica la soluzione realizzativa in cui è utilizzato un solo martinetto che attiva simultaneamente i due tronchi tubolari operanti da perni di giunzione attraverso una articolazione o leverismo a bilanciere;

- le figure 6' e 6" illustrano in forma schematica la soluzione realizzativa in cui un solo martinetto attiva simultaneamente i due tronchi tubolari operanti da perni di giunzione tramite due leve simmetriche di terzo genere.

E' inteso che i disegni riprodotti nelle tavole allegate hanno solo carattere esemplificativo, con lo scopo di facilitare la comprensione della invenzione, senza costituire per essa alcuna limitazione. Tali disegni fanno riferimento, inoltre, alla soluzione con una sola coppia di perni di giunzione coassiali.

Sostanzialmente l'invenzione riguarda quindi un gruppo di connessione con due perni di giunzione 1 e 2 e con dispositivo traslatore che li attiva simultaneamente, mediante cui le estremità adiacenti di due diversi elementi 3 e 4 di un braccio articolato - provviste di ali 6 e 7, con i fori coinvolti dal medesimo gruppo di connessione destinati a disporsi fra loro coassiali - sono attraversate dai detti perni di giunzione 1 e 2.

L'utilizzo di un solo gruppo di connessione dà origine ad un accoppiamento girevole del tipo a cerniera, l'utilizzo di due o piD gruppi di connessione d<“>origine ad un accoppiamento di tipo rigido ed amovibile, con i gruppi di connessione agenti secondo distinti assi fra loro paralleli.

Detti perni di giunzione 1 e 2, nel seguito per brevità chiamati "connettori", sono ciascuno conformato a tronco tubolare e sono destinati a mantenersi verso l'interno degli elementi 3 e 4 congiunti del braccio articolato, senza sporgere al loro esterno, almeno in modo apprezzabile.

Il dispositivo traslatore, cioè l'organo che pilota lo scorrimento dei due connettori 1 e 2, in una soluzione realizzativa è costituito da due martinetti 8 e 9 fra loro contrapposti, in un'altra soluzione realizzativa, equivalente alla prima, il dispositivo traslatore è costituito da un solo martinetto 10 connesso con la parte posteriore di ciascun connettore tramite adatta articolazione o leverismo. Il dispositivo traslatore, illustrato nei disegni allegati, è comunque alloggiato in una cavità 11 all'interno del braccio articolato, in corrispondenza della giunzione realizzata.

Nella soluzione realizzativa esemplificata nelle figure 1, 2 e 3, ciascun connettore 1 e 2 termina posteriormente con un ingrossamento 12 conformato a corona circolare, ata a definire la posizione di fine corsa e quindi la posizione di lavoro del connettore medesimo di cui fa parte.

Nelle altre soluzioni, tale battuta di fine corsa è normalmente definita dalla parte sporgente di una spina diametrale 13 che attraversa la parte posteriore di ciascun connettore. Tale spina diametrale 13 realizza anche il punto attraverso cui il connettore interagisce ed □ connesso con il dispositivo traslatore che pilota il suo movimento. Tale spina diametrale 13 realizza quindi i mezzi per la connessione del connettore con il corrispondente sfilante 16 (fig. 4' e 4") o con il leverismo attraverso cui il martinetto 10 attiva i connettori 1 e 2.

Il dispositivo traslatore, nelle soluzioni realizzative esemplificate nelle figure 1, 2 e 3, è realizzato con due martinetti coassiali contrapposti 8 e 9. Nella soluzione esemplificata nelle figg. 4' e 4" è realizzato con un martinetto con un unico cilindro e con due sfilanti contrapposti, ciascuno dei quali è connesso in testa con un punto di attacco all'interno del corrispondente connettore. Detto punto di attacco, nella soluzione esemplificata nelle figure 2 e 3, è costituito dalla membrana 15 interna al connettore da detto sfilante pilotata.

Nella soluzione esemplificata nelle figure 4' e 4" lo sfilante 16 di ciascun martinetto è invece connesso, verso la sua estremità libera, con una spina 13 che attraversa in direzione diametrale la parte posteriore del connettore con cui è connessa. In tal caso le estremità della detta spina 13 diametrale possono sporgere dalla superficie di contorno del connettore, in modo tale che agiscono come battute di fine corsa quando i connettori 1 e 2 sono spinti, dal dispositivo traslatore, ad allontanarsi reciprocamente e quindi ad attraversare i fori sulle ali affacciate 6 e 7 degli elementi 3 e 4 da congiungere del braccio articolato.

In una soluzione alternativa della invenzione, esemplificata nelle figure 6' e 6", il dispositivo traslatore comprende un martinetto 10 e due leve di terzo genere 20 ad una estremità connesse ad un elemento del braccio articolato, all'altra estremità sono accoppiate ciascuna con la parte posteriore di un corrispondente connettore. L'accoppiamento di detta leva 20 da un lato è eseguito verso l'estremità posteriore del detto connettore, verso il centro è eseguito con il martinetto attivatore 10, la cui lunghezza complessiva viene cambiata dal flusso fluido spinto al suo interno, dal lato opposto è eseguito su uno degli elementi del braccio articolato.

In altra soluzione ancora, rientrante nella medesima invenzione e schematizzata nelle figure 5' e 5", il dispositivo traslatore è provvisto di un elemento girevole a bilanciere 18, connesso attraverso due bielle 19 ai mezzi di attacco ubicati verso le parti posteriori dei due connettori 1 e 2. Detto elemento girevole a bilanciere 18 è attivato dal martinetto 10 che comanda e pilota la sua rotazione, quindi determina gli spostamenti in versi opposti dei due connettori 1 e 2 portandoli da uno stato di riposo, in cui i due elementi 3 e 4 del braccio articolato sono sconnessi, ad uno stato di lavoro in cui i detti due connettori 1 e 2 hanno attraversato i fori sulle ali 6 e 7 dei due elementi 3 e 4 da connettere, congiungendo gli stessi con un accoppiamento a cerniera, nel caso in cui sia utilizzato un solo gruppo di connessione operante lungo un asse di accoppiamento, congiungendo gli stessi con un accoppiamento rigido e amovibile nel caso in cui siano utilizzati due o più gruppi di connessione operanti ciascuno su un proprio asse parallelo a quello degli altri gruppi.

In fase di realizzazione i particolari del trovato potranno essere modificati, fermo restando la logica alla base della invenzione e quindi senza che dette variazioni realizzative escano dal suo campo di protezione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Gruppo di connessione a perni ad azionamento idraulico, da utilizzarsi nel braccio articolato di macchine movimento terra nel quale le estremità dei suoi elementi (3) e (4) destinati a congìungersi presentano fori destinati a disporsi coassiali per consentire il loro attraversamento ad opera dei perni di giunzione (connettori) per originare, quando utilizzato un solo gruppo di connessione, accoppiamenti a cerniera, quando utilizzati più gruppi dì connessione, accoppiamenti rigidi amovibili, caratterizzato dal fatto che i connettori (1) e (2) sono conformati a tronco tubolare, dal fatto che sono destinati a mantenersi verso l'interno degli elementi (3) e (4) congiunti del braccio articolato, nonché dal fatto che il dispositivo traslatore è costituito da due martinetti contrapposti (8) e (9), oppure da un martinetto (10) e leverismi, connessi con la parte posteriore dei connettori (1) e (2), ed infine caratterizzato dal fatto che il detto dispositivo traslatore è alloggiato in una cavità (11) all'interno del braccio articolato in corrispondenza della giunzione realizzata.
2. 2) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che i connettori (1) e (2) sono conformati a tronco tubolare e terminano posteriormente con un ingrossamento (12) conformato a corona circolare.
3. 3) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che i connettori (1) e (2) verso la loro parte posteriore sono corredati di mezzi per la loro connessione con il dispositivo traslatore che comanda la loro traslazione.
4. 4) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo traslatore è realizzato con due martinetti coassiali contrapposti (8) e (9), nonché dal fatto che lo sfilante (16) di ciascuno di detti martinetti è connesso in testa con la membrana interna (15) del corrispondente connettore.
5. 5) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo traslatore è realizzato con due martinetti (8) e (9) fra loro coassiali e contrapposti, nonché dal fatto che lo sfilante (16) di ciascuno di detti martinetti è connesso, verso la sua estremità libera, con una spina (13) che attraversa diametralmente la parte posteriore del connettore con cui □ connessa.
6. 6) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo traslatore è costituito da un martinetto (10) e da due leve (20) di terzo genere, ad una estremità connesse ad un elemento del braccio articolato, all'altra estremità accoppiate con i connettori (1) e (2), verso il centro congiunte ed attivate dal martinetto attivatore (10).
7. 7) Gruppo di connessione, come da riv. 1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo traslatore è provvisto di un elemento girevole (18) a bilanciere connesso attraverso due bielle (19) ai mezzi di attacco ubicati nelle parti posteriori dei due connettori (1) e (2), con detto elemento girevole (18) attivato da un martinetto (10) il cui azionamento determina spostamenti in versi opposti dei due connettori (1) e (2) medesimi.