ITBA990039A1 - Interfaccia meccanica per permettere l'attacco rapido di un braccioarticolato ad un attrezzo a percussione - Google Patents

Description

L’invenzione si riferisce ad un dispositivo per permettere l’attacco rapido dell’estremità del braccio articolato di una macchina semovente ad un attrezzo a percussione quale, ad esempio, un martello demolitore o comunque ad altro utensile per movimento terra.

L’estremità del braccio articolato delle attuali macchine da lavoro, è predisposta per l’applicazione di vari tipi di utensili a seconda del lavoro da eseguire; l’escavazione del terreno, la raccolta di detriti, il frazionamento di blocchi di grandi dimensioni, la realizzazione di tracce o lavori similari, comportano ogni volta la sostituzione dell’utensile applicato all’ estremità del braccio articolato. Questa operazione di sostituzione richiede ogni volta la presenza di almeno due operatori e un notevole dispendio di tempo in quanto è necessario prima rimuovere l’utensile attualmente in uso, poi guidare il braccio articolato in corrispondenza del secondo utensile e ' infine vincolarli reciprocamente.

Le operazioni rispettivamente di rimozione e applicazione di un nuovo utensile al braccio articolato, sono inoltre piuttosto lunghe e faticose in quanto comportano prima lo sfìlamento e poi il reinserimento manuale di due grosse e pesanti barre di bloccaggio cilindriche ciascuna delle quali, mediante un martellone, viene spinta con ripetute percussioni nel canale cilindrico dell’estremità del braccio articolato il quale viene frapposto a dei fori contrapposti praticati su due piastre parallele dell 'utensile.

Allo scopo di semplificare dette operazioni, i cui inconvenienti sono ancor più evidenti qualora si debbano sostituire gli utensili più volte in una giornata, si è pensato di realizzare un dispositivo di interfacciamento tra l’utensile e il braccio articolato, da applicare stabilmente all’estremità di quest’ultimo e mediante il quale fosse possibile effettuare le sostituzioni in modo più sempll· rapido.

In particolare, la domanda di brevetto europeo EP 0674053 A2, descrive un dispositivo costituito da due piastre distanziate e parallele fra loro, dotate di due coppie di fori contrapposti attraverso i quali vengono inserite due barre cilindriche di acciaio per il collegamento permanente del dispositivo all’estremità del braccio articolato il quale è a tale scopo dotato di due fori cilindrici che si frappongono a ciascuna delle due coppie di fori contrapposti.

Detto dispositivo di interfacciamento è inoltre dotato di due ganasce, ima fissa e una mobile, aventi una sezione ad “U”, opposte l’una all’altra e sporgenti dalla parte inferiore del dispositivo, il cui scopo è quello di agganciare due barre amovibili di acciaio, inserite stabilmente fra le due piastre contrapposte che formano l’estremità di aggancio dell’utensile.

L’interfaccia suddetta viene dunque applicata all estremità del braccio articolato e non viene più rimossa, e ciò consente all’operatore in cabina di comando di effettuare in tempi brevi e in maniera del tutto autonoma, la sostituzione dell’utensile; infatti, manovrando il braccio articolato, l’operatore porta l’interfaccia in prossimità dell’utensile in maniera tale da interporre le due ganasce fra le due barre di acciaio dell’ estremità di aggancio dell’utensile.

A questo punto la ganascia fissa, che è quella più esterna, aggancia la barra ad essa corrispondente mentre la ganascia mobile inizia a scorrere, allontanandosi da quella fissa, al fine di agganciare l’altra barra di acciaio dell’utensile e realizzare un vincolo stabile tra l’utensile medesimo e l’estremità del braccio articolato ovvero dell’ interfaccia.

Terminata questa fase, l’operatore deve però scendere dalla cabina di comando e intervenire manualmente per serrare la ganascia mobile onde evitare danni al dispositivo di azionamento della medesima; la ganascia mobile è infatti azionata da un pistone idraulico (o similare) che ha il solo scopo di farla scorrere per portarla dalla posizione di riposo a quella di lavoro e viceversa e non è quindi in grado di assorbire nemmeno parzialmente l’insieme di sollecitazioni pluridirezionali di notevole intensità che si ripercuotono, durante la fase di lavoro, sulla ganascia mobile e quindi su di esso, specie se l’utensile è un apparecchio a percussione.

Allo scopo di assorbire le sollecitazioni e proteggere il pistone, la ganascia mobile è solidale ad un braccio di forma parallelepipeda scorrevole in direzione parallela all’asse del pistone in un canale interno all’interfaccia e avente un’estremità aperta, il braccio essendo dotato di una cavità filettata all’interno della quale è fermato un bullone a itabile la cui testa sporge da una piastra di bloccaggio girevole di forma rettangolare.

Quando il pistone spinge la ganascia in posizione di lavoro, il bràccio solidale alla ganascia scorre contemporaneamente nel canale sino a far sporgere, a fine corsa, sia la testa del bullone in esso avvitato che la piastra di bloccaggio girevole, dall’estremità aperta del canale di scorrimento.

A questo punto per bloccare la ganascia impedendole di scorrere all’indietro e contemporaneamente per assorbire le sollecitazioni assiali evitando che si ripercuotano sul pistone, l’operatore, come già anticipato, interviene manualmente ruotando di novanta gradi la piastra di bloccaggio, impedendole cosi di rientrare nel canale di scorrimento, e serrando il bullone al fme di bloccare la piastra in quella posizione.

In questo modo le sollecitazioni assiali che si originano durante il lavoro, vengono assorbite interamente dalla piastra di bloccaggio preservando così il pistone da eventuali danneggiamenti. Qualora si intenda sostituire l’utensile, è necessario per l’operatore svitare prima il bullone e poi ruotare di novanta gradi la piastra girevole onde consentirle di arretrare nel canale di scorrimento quando il braccio solidale alla ganascia scorrerà all’indietro; a questo punto l’operatore, rientrato nella cabina di comando della macchina, può azionare il pistone il quale fa arretrare la ganascia mobile liberando cosi l’utensile dall’estremità del braccio articolato e permettendo a quest’ultimo di andare a prelevare un altro utensile ripetendo la sequenza di aggancio precedentemente descritta. L’inconveniente principale di detto sistema è rappresentato dal fatto che è necessario il doppio intervento manuale di un operatore per realizzare il completo serraggio della ganascia mobile, operazione peraltro necessaria in quanto, come visto, il dispositivo di azionamento d

non è in grado di assorbire le sollecitazioni che si originano durante l’impiego dell’ utense eomporta l’impossibilità di automatizzare completamente l’operazione di sostituzione dell’utensile e il conseguente allungamento dei tempi a ciò necessari.

Un ulteriore inconveniente è rappresentato dal fatto che in caso di avaria o rottura del pistone di azionamento della ganascia, è molto difficoltoso intervenire manualmente sulla stessa per farla scorrere, rendendo quindi laboriosa la sostituzione dell’utensile.

Scopo principale della presente invenzione è di ovviare agli inconvenienti citati fornendo un dispositivo di interfacciamento per l’attacco rapido dell’estremità di un braccio articolato ad un utensile, il quale, una volta installato all’estremità del braccio articolato, non richieda alcun intervento manuale sia durante l’aggancio che lo sgancio da un utensile e che consenta quindi la completa automatizzazione di dette operazioni.

Un altro scopo importante è quello di fornire un’interfaccia meccanica che in caso di avaria possa essere facilmente azionata per consentire manualmente la sostituzione dell’utensile.

Per questi scopi l’invenzione risolve il problema dell’eliminazione del serraggio manuale della ganascia mobile mediante una ganascia autobloccante in grado di assorbire le sollecitazioni di lavoro senza scaricarle sul relativo dispositivo di avanzamento.

Il trovato risolve altresì il problema dell’agevole azionamento manuale della ganascia mobile in caso di avaria al dispositivo di azionamento della medesima.

Questi scopi, come meglio appariranno dalla seguente descrizione, sono raggiunti dal dispositivo di cui alla presente invenzione che viene illustrato nelle tavole di disegni allegate che mostrano le seguenti figure:

fig. 1) una sezione longitudinale del dispositivo secondo l’invenzione;

fig. 2) il dispositivo visto dalla parte posteriore;

fig. 3) il dispositivo visto dall’alto;

fig. 4) una vista assonometrica della parte posteriore del dispositivo, con gruppo riduttóre y oleodinamico e ganascia fissa;

fig. 5) un'altra vista assonometrica del dispositivo con parti parzialmente asportate, nella quale è evidenziata anche la ganascia mobile e il dispositivo di avanzamento;

fig. 6) l’applicazione del dispositivo ad un martello demolitore;

fig. 7) l inserimento della ganascia fissa;

fig. 8) il martello demolitore predisposto per l’uso.

Il dispositivo di cui alla presente invenzione, che chiameremo in seguito “interfaccia”, è costituito da due piastre distanziate e parallele 1 le cui superfici reciprocamente contrapposte sono entrambe solidali ad una struttura rìgida 2 dalla cui superficie inferiore sporgono due ganasce 3.

Le due piastre 1 sono dotate di due coppie di fori contrapposti 4 attraverso i quali sono inserite delle barre di collegamento cilindriche in acciaio 5 che servono a vincolare l’interfaccia all’estremità del braccio articolato che a tale scopo è dotato di due fori cilindrici che si frappongono tra ciascuna coppia di fori 4 delle piastre 1.

Le superfici laterali della struttura rigida 2 sono costituite da due piastre 2.1 la cui parte superiore è resa solidale mediante saldatura alla superfìcie interna inferiore delle piastre 1, mentre quella inferiore è sagomata ad un’estremità con un profilo 3 vagamente ad “U”.

Detti profili 3 sono reciprocamente collegati da tre elementi rigidi 6, 7 e 8 solidali tra loro e ai bordi dei profili, in questo modo definendo la ganascia fissa 3 dell’interfaccia.

L’elemento rigido 8 funge da base di appoggio del meccanismo di azionamento di due ganasce mobili 9 facenti corpo con due piastre 9.1 di forma triangolare, parallele fra loro e reciprocamente distanziate da un elemento parallelepipedo 10 solidale ad entrambe.

L’elemento parallelepipedo 10 è costituito da due piastre 10.1 e 10.2 parallele e distanziate tra loro e perpendicolari alle piastre 9.1 e 9.2 alle quali sono saldate, le piastre 10.1 e 10.2 essendo inoltre dotate di due fori allineati per l’inserimento di un blocco 11 cilindrico o di forma diversa, dota una cavità cilindrica filettata 11.1 il cui asse è parallelo sia alle piastre 9.1 e 9.2 che alle 10.1 e Attraverso detta cavità 11.1, e per mezzo di una vite senza fine 12 passante per essa, viene trasmesso alle ganasce mobili il moto originato dal dispositivo di azionamento a ciò preposto.

Quest’ultimo è costituito da un motore idraulico 13, supportato da una staffa 14 solidale all’elemento 8, il quale, per mezzo di un riduttore 15, trasmette il moto rotatorio alla vite 12 a sua volta supportata ad un’estremità da una staffa 16 anch’essa solidale all’elemento 8 e, all’estremità opposta non filettata 12.1, bloccata per mezzo del dado 17 ad essa solidale, ad una placca verticale 18 a sua volta vincolata a due piastre 19 e 20 parallele e distanziate tra loro e perpendicolari alle piastre 2.1 alle quali sono saldate.

Dette piastre distanziate 19 e 20 definiscono la cavità 21 all’interno della quale scorrono le piastre laterali 9.1 solidali al parallelepipedo 10.

11 moto generato dal motore 13 viene dunque trasmesso alla ganasce mobili 9 nella seguente maniera: il motore 13, azionato idraulicamente dalla cabina di comando, genera un moto rotatorio che viene trasmesso alla vite 12 per mezzo di una coppia di ruote dentate 15; la rotazione della vite 12 che, ricordiamo, può solo ruotare e non traslare assialmente in quanto vincolata alle estremità, si trasmette al blocco 11 dentro la cui cavità 11.1 è avvitata, provocando Io scorrimento assiale nella cavità 21 sia di quest’ultimo che, di conseguenza, del parallelepipedo 10 dentro il quale è inserito, il parallelepipedo 10 trascinando ovviamente con sé le piastre 9.1 alle quali è solidale e, quindi, le ganasce 9 che possono quindi avanzare o arretrare a seconda del verso di avvitamento della vite 12. La particolarità di questo meccanismo risiede nel fatto che una volta che le ganasce 9 hanno raggiunto la loro posizione di lavoro ovvero hanno agganciato la barra cilindrica 22 della testa dell’utensile, non è necessario effettuare alcuna operazione di blocco o serraggio manuale in quanto le medesime, grazie alla vite 12, sono già in grado di assorbire le sollecitazioni di lavoro senza scaricarle al gruppo moto-riduttore.

Come già descritto, l’estremità non filettata 12.1 della vite 12, passa infatti attraverso un fon placca verticale 18 di idoneo spessore e viene ad essa vincolata mediante un dado 17 a sua volta saldato a detta estremità; a questo punto le eventuali sollecitazioni assiali che ricevono le ganasce 9, si ripercuotono sulla vite 12 la quale, essendo bloccata nei sui spostamenti assiali dal dado 17 contrastato dalla placca 18, scarica su quest’ultima tutte le sollecitazioni ricevute le quali sono poi trasmesse, mediante le piastre 19 e 20, alle piastre 2.1 a loro volta solidali alle piastre 1 dell’ interfaccia.

il dado 17 ha inoltre l’importante scopo di permettere lo scorrimento manuale delle ganasce 9 qualora il motore 13 sia in avaria: il dado 17 è infatti reso solidale all’estremità della vite 12 e quindi la sua rotazione mediante un’apposita chiave, provoca la rotazione della vite 12 e, quindi, Io scorrimento assiale del parallelepipedo 10.

Claims (7)

1. Rivendicazioni 1) “Interfaccia meccanica per permettere l’attacco rapido di un braccio articolato ad un attrezzo a percussione” comprendente due piastre distanziate e parallele (1) dotate di due coppie di fori contrapposti (4) attraverso i quali sono inserite delle barre di collegamento cilindriche in acciaio (5) che servono a vincolare l’interfaccia all’estremità del braccio articolato, le superfici reciprocamente contrapposte delle due piastre (1) essendo entrambe solidali ad una struttura rigida (2) dalla cui superficie inferiore sporgono due ganasce (3) e all’interno della quale può scorrere un carrello mobile facente corpo con due ganasce (9), caratterizzato dal fatto che l’avanzamento del carrello mobile avviene mediante una vite filettata senza fine (12) la cui rotazione, causata da un moto-riduttore, provoca lo spostamento assiale di un cursore (10) solidale ai due montanti (9.1) del carrello mobile e munito di una cavità cilindrica filettata (11.1) nella quale può ruotare la vite (12) suddetta, quest’ultima potendo solo ruotare e non traslare assialmente in quanto vincolata alla struttura rigida (2) dell’interfaccia.
2. 2) Interfaccia di cui a rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’estremità non filettata (12.1) della vite (12) è infilata in modo inamovibile in un dado (17) per permettere la rotazione della vite (12) medesima in una piastra (18) solidale alla struttura rigida (2), ma non la sua traslazione assiale quando viene sollecitata dalle ganasce (9).
3. 3) Interfaccia di cui a rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il bloccaggio del carrello mobile facente corpo con le ganasce (9), è effettuato mediante il dispositivo meccanico costituito dalla vite senza fine (12) e dalla madrevite della cavità filettata (11.1), la vite (12) essendo resa solidale alla struttura (2) mediante il dado inamovibile (17) contrastato dalla piastra (18), la madrevite (11.1) essendo invece resa solidale al cursore (10) a sua volta solidale ai montanti laterali (9.1) del carrello mobile, le sollecitazioni trasmesse dalle ganasce (9) essendo pertanto assorbite dalla struttura (2) per mezzo del dispositivo vite (12) (11.1).
4. 4) Interfaccia di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che nella posizione di aggancio delle ganasce (9), il cursore (10) è bloccato nei suoi spostamenti trasversali rispetto all’asse della vite (12) sia dai montanti (9.1) ai quali è solidale e sia dalle piastre orizzontali (19) e (20) solidali alle piastre laterali (2.1) della struttura rigida (2).
5. 5) Interfaccia di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la rotazione della vite (12) è causata da un moto-riduttore (13)-(15) applicato su una piastra (8) solidale alle ganasce inamovibili (3).
6. 6) Interfaccia di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che l’utensile, quale un martello demolitore, è munito stabilmente di due barre amovibili di collegamento (22) per l’aggancio delle ganasce fisse (3) e mobili (9).
7. 7) Applicazione dell’interfaccia di cui a rivendicazioni precedenti a utensili per il movimento terra di qualsiasi tipo quali, ad esempio, pale, draghe o cucchiaie, muniti stabilmente di due barre amovibili (22) per il collegamento all’interfaccia.