MX2014012073A - Estructura de soporte de conductos para una maquina industrial. - Google Patents

Abstract

Una máquina industrial incluye una armazón que tiene una base y una pluma, un brazo acoplado con movimiento a la pluma, un accesorio, un conducto, un primer miembro y un segundo miembro; la pluma tiene un primer extremo acoplado a la base y un segundo extremo opuesto al primer extremo; el brazo incluye un primer extremo y un segundo extremo; el accesorio está acoplado al primer extremo del brazo; el conducto se extiende de la armazón al brazo; el primer miembro está acoplado pivotalmente a la armazón y soporta una primera porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma; el segundo miembro está acoplado pivotalmente entre el primer miembro y el brazo, y soporta una segunda porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma.

Description

ESTRUCTURA DE SOPORTE DE CONDUCTOS PARA UNA MÁQUINA INDUSTRIAL REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente provisional de E.U.A. No. 61/763,099, presentada el 11 de febrero de 2013, la solicitud de patente provisional de E.U.A. No. 61/789,361 , presentada el 15 de marzo de 2013, y la solicitud de patente provisional de E.U.A. No. 61/846,918, presentada el 16 de julio de 2013. Se incorpora todo el contenido de estas solicitudes por referencia en la presente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a máquinas industriales.

Específicamente, la presente invención se refiere a un sistema de soporte de conductos para una máquina para movimiento de tierra.

Las palas mecánicas convencionales de cuerda metálica incluyen una pluma y un mango acoplado a la pluma para el movimiento de rotación y traslación. Un cucharón o cuchara está unido al mango y es soportado por un cable o cuerda metálica que pasa por un extremo de la pluma. La cuerda metálica está asegurada a un portacucharón que está acoplado pivotalmente a la cuchara. Durante la fase de levantamiento, se enrolla la cuerda metálica mediante un tambor de levantamiento, alzando la cuchara a través de una masa de material y liberando una porción del material. Generalmente, la orientación de una cuchara con respecto al mango es fijada y no es controlada independientemente del mango y la cuerda metálica de levantamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención provee una máquina industrial que incluye una armazón que tiene una base y una pluma, un brazo acoplado con movimiento a la pluma, un accesorio, un conducto, un primer miembro y un segundo miembro. La pluma tiene un primer extremo acoplado a la base y un segundo extremo opuesto al primer extremo. El brazo incluye un primer extremo y un segundo extremo. El accesorio está acoplado al primer extremo del brazo. El conducto se extiende de la armazón al accesorio. El primer miembro está acoplado pivotalmente a la armazón y soporta una primera porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma. El segundo miembro está acoplado pivotalmente entre el primer miembro y el brazo, y soporta una segunda porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma.

En otro aspecto, la invención provee un sistema de soporte de conductos para una máquina industrial que tiene una armazón que soporta una pluma, un brazo que tiene un primer extremo y un segundo extremo y soportado para el movimiento de traslación y rotación con respecto a la pluma, y un accesorio acoplado al primer extremo del brazo. El sistema de soporte de conductos incluye un conducto para proveer comunicación entre una fuente sobre la armazón y el accesorio, un primer miembro y un segundo miembro. El primer miembro está configurado para ser acoplado pivotalmente a la armazón y soporta una primera porción del conducto. El segundo miembro está configurado para ser acoplado pivotalmente al brazo y es movible con respecto al primer miembro. El segundo miembro soporta una segunda porción del conducto.

En otro aspecto todavía, la invención provee una máquina industrial que incluye una armazón que tiene una base y una pluma acoplada a la base, un brazo acoplado con movimiento a la pluma, un conducto que se extiende entre la armazón y el brazo, y una estructura de soporte. La pluma tiene un primer extremo y un segundo extremo opuesto al primer extremo. El brazo incluye un primer extremo, un segundo extremo y un accesorio acoplado al primer extremo del brazo. La estructura de soporte está acoplada por lo menos a una porción del conducto. La estructura de soporte es movible con respecto por lo menos a uno de la armazón y el brazo para soportar el conducto en respuesta un movimiento del brazo con respecto a la armazón.

Otros aspectos de la invención se harán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva de una pala mecánica minera.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un mango, un cucharón, bancadas y un árbol cargador de la pala mecánica mostrada en la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva agrandada de una estructura de soporte de conductos.

La figura 4 es una vista en perspectiva inferior de la estructura de soporte de conductos de la figura 3 y una porción de un mango.

La figura 5 es una vista lateral de la pala mecánica de la figura 1 , con el mango en posición elevada, retraída.

La figura 6 es una vista lateral de la pala mecánica de la figura 1 , con el mango en posición bajada, extendida.

La figura 7 es una vista lateral de la pala mecánica de la figura 1 , con el mango en posición elevada, extendida.

La figura 8 es una vista en perspectiva de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad.

La figura 9 es una vista superior de una porción de la pala mecánica y la estructura de soporte de conductos de la figura 8.

La figura 10 es una vista en perspectiva de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad.

La figura 11 es una vista lateral de la pala mecánica minera y la estructura de soporte de conductos de la figura 10.

La figura 12 es una vista en perspectiva de la estructura de soporte de conductos de la figura 10.

La figura 13 es una vista en perspectiva de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad.

La figura 14 es una vista lateral de la pala mecánica minera y estructura de soporte de conductos de la figura 13.

La figura 15 es una vista lateral de una porción de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad, con el mango en posición retraída.

La figura 16 es una vista lateral de la porción de la pala mecánica minera y la estructura de soporte de conductos de la figura 15, con el mango en posición extendida.

La figura 17 es una vista lateral de una porción de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad, con el mango en posición retraída.

La figura 18 es una vista lateral de la porción de la pala mecánica minera y la estructura de soporte de conductos de la figura 17, con el mango en posición extendida bajada.

La figura 19 es una vista lateral de la porción de la pala mecánica minera y la estructura de soporte de conductos de la figura 17, con el mango en posición extendida elevada.

La figura 20 es una vista lateral de una pala mecánica minera que incluye una estructura de soporte de conductos de acuerdo con otra modalidad.

La figura 21 es una vista lateral de la pala mecánica minera y la estructura de soporte de conductos de la figura 20.

Antes de explicar a detalle cualquiera de las modalidades de la invención, deberá entenderse que la invención no está limitada en su solicitud a los detalles de construcción y disposición de los componentes que se describen en la siguiente descripción o que se ilustran en los siguientes dibujos. La invención puede tener otras modalidades y puede ser practicada o realizada de varias maneras. También, se deberá entender que las frases y la terminología que se usan en la presente tienen el propósito de descripción, y no se deben considerar como limitativas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra una máquina industrial, tal como una pala mecánica minera 10, soportada por bandas de rodamiento 14, una superficie de soporte o fundamento (no mostrado). La pala mecánica 10 incluye una armazón 18 que incluye una base 22 que soporta una pluma 26 y una fuente de fluido 30 (v.gr., una bomba y/o depósito de fluido - figura 3). La pala mecánica 10 incluye además un miembro alargado o mango 34, un accesorio o cucharón 38 que incluye accionadores de pivote 42 y una estructura de soporte de conductos 46. La base 22 incluye una estructura de rotación para que gire alrededor de un eje de rotación (no mostrado) que está en posición generalmente perpendicular a un plano que corresponde a una pendiente de la superficie de soporte. La base 22 incluye también un tambor de levantamiento 50 para enrollar y desenrollar un cable o cuerda metálica 54. Aunque se describe la estructura de soporte de conductos 46 con respecto a la pala mecánica 10, se puede usar el mecanismo articulado 46 en otras máquinas industriales, incluyendo otras máquinas mineras.

La pluma 26 incluye un primer extremo 58 acoplado a la base 22 y un segundo extremo 62 opuesto al primer extremo 58. En la modalidad ilustrada, el primer extremo 58 es pivotable con respecto a la base 22 mediante una articulación de perno. La pluma 26 incluye además una polea de pluma 66 acoplada al segundo extremo 62. La polea de pluma 66 guía la cuerda metálica 54 sobre el segundo extremo 62 de la pluma 26. La cuerda metálica 54 está acoplada al cucharón 38 mediante un ensamble de portacucharón 70, el cual está acoplado pivotalmente al cucharón 38 en la modalidad ilustrada. El cucharón 38 se mueve hacia la polea de pluma 66 conforme la cuerda metálica 54 es enrollada por el tambor de levantamiento 50 y el cucharón 38 se mueve desde la polea de pluma 66 conforme se desenrolla la cuerda metálica 54. En algunas modalidades, el ensamble de portacucharón 70 incluye un compensador para mantener la cuerda metálica 54 en una orientación que es generalmente tangente a la polea de pluma 66.

La pluma 26 incluye también un árbol cargador 74 y un par de bancadas 78. El árbol cargador 74 se extiende a través de la pluma 26 y está posicionado entre el primer extremo 58 y el segundo extremo 62 de la pluma 26. En la modalidad ilustrada, el árbol cargador 74 es rotatorio sobre un eje definido por el árbol cargador 74 y está orientado transversalmente a un eje longitudinal de la pluma 26. El árbol cargador 74 incluye piñones 82 (figura 2). Las bancadas 78 están acopladas rotatoriamente al árbol cargador 74 y son rotatorias con respecto a la pluma 26. En una modalidad, cada bancada 78 es una bancada de tres piezas que tiene dos porciones laterales paralelas y una porción superior que se extiende entre las porciones laterales.

Como se muestra en la figura 2, el mango 34 incluye un par de brazos 86 paralelos y define un primer extremo 90 y un segundo extremo 94. El primer extremo 90 está acoplado pivotalmente al cucharón 38. El segundo extremo 94 es recibido moviblemente en las bancadas 78. En la modalidad ilustrada, los brazos de mango 86 están posicionados en cada lado de la pluma 26 (figura 1) y pasan moviblemente a través de cada bancada 78, de tal manera que el mango 34 es capaz de movimiento de rotación y traslación con respecto a la pluma 26. El levantamiento de la cuerdas metálicas 54 gira el mango 34 y la bancada 78 alrededor del árbol cargador 74 con respecto a la pluma 26. El mango 30 es también linealmente extensible con respecto a la bancada 58. En la modalidad ilustrada, cada brazo 86 incluye una cremallera 98 para endentarse con un piñón 82 del árbol cargador 74, formando un acoplamiento de cremallera y piñón entre el mango 34 y la pluma 26. La rotación del árbol cargador 74 sobre su eje mueve la cremallera 98 a lo largo del árbol cargador 74, facilitando el movimiento de traslación del mango 34 con respecto a la pluma 26.

Se usa el cucharón 38 para excavar un área de trabajo deseada, reunir material y transferir el material reunido a un lugar deseado (v.gr., un vehículo de manipulación de material). El cucharón 38 incluye dientes 102 para endentarse con una masa de material. Cada accionador de pivote 42 está acoplado entre el cucharón 38 y el mango 34 y controla activamente la inclinación del cucharón 38 (es decir, el ángulo del cucharón 38 con respecto al mango 34) girando el cucharón 38 alrededor del primer extremo de mango 90.

En la modalidad ilustrada, los accionadores de pivote 42 son cilindros hidráulicos. Asimismo, en la modalidad ilustrada, el cucharón 38 es un cucharón 38 del tipo de almeja que tiene una pared posterior 106 y un cuerpo principal 110 movible con respecto a la pared posterior 106. El cuerpo principal 1 10 es movido selectivamente desde la pared posterior 106 para verter el contenido del cucharón 38. El cuerpo principal 110 puede ser accionado por uno o más cilindros de cucharón (no mostrados). En otras modalidades, la pala mecánica 10 puede incluir otros tipos de accesorios, cucharones o cucharas.

Haciendo referencia a la figura 3, la estructura de soporte de conductos 46 incluye un primer miembro o conector 118 y un segundo miembro o conector 122. En la modalidad ilustrada, la estructura de soporte 46 incluye un par de conectores 1 18, 122, cada uno de los cuales está acoplado a uno de los brazos de mango 86. El primer conector 118 está acoplado pivotalmente entre la armazón 18 y el segundo conector 122, y el segundo conector 122 está acoplado pivotalmente entre el primer conector 118 y el brazo de mango 86. Los conectores 1 18, 122 están acoplados uno a otro en una articulación 154. En la modalidad ilustrada, la articulación 154 y las articulaciones que acoplan los conectores 1 18, 122 a la pala mecánica son articulaciones de perno; en otras modalidades, las articulaciones pueden ser un cojinete esférico, una conexión de rótula esférica o algún otro tipo de articulación. Unos conductos 126 se extienden sustancialmente sobre la longitud del primer conector 1 18 y el segundo conector 122. Los conductos 126 están acoplados al primer conector 1 18 y al segundo conector 122 y se encorvan alrededor de la articulación 154 entre el primer conector 118 y el segundo conector 122. En la modalidad ilustrada, las porciones de los conductos 126 que están acopladas a los conectores 118, 122 son tubos fijos, y una porción flexible se extiende alrededor de la conexión entre los conectores 118, 122. Se evita que la porción flexible se encorve más allá de un radio de curvatura mínimo del conducto en respuesta un movimiento del mango 34.

Como se muestra en la figura 4, el segundo conector 122 incluye una primera porción 122a, una segunda porción 122b acoplada pivotalmente a la primera porción 122a y una placa de unión 130 asegurada al brazo de mango 86. La placa de unión 130 está acoplada pivotalmente a la segunda porción 122b, por ejemplo mediante un buje esférico o un buje cilindrico. Mientras el segundo conector 122 pivota sobre un primer eje 34 con respecto al primer conector 118, la segunda porción 122b pivota sobre un segundo eje 138 con respecto a la primera porción 122a. Los conductos 126 se encorvan alrededor de la conexión entre la primera porción 122a y la segunda porción 122b. Durante la operación de la pala mecánica 10, se pueden cargar los lados del cucharón 38 sin uniformidad, causando que el mango 34 se desvíe lateralmente con respecto a las bancadas 78 o se mueva en un plano que está generalmente perpendicular a un eje longitudinal del mango 34. El acoplamiento pivotable entre la primera porción 122a y la segunda porción 122b provee una dirección adicional de articulación para facilitar el movimiento lateral o torsional del mango 34 y evita que el primer conector 118 y el segundo conector 122 se encorven. En la modalidad ilustrada, el segundo eje 138 está perpendicular al primer eje 134. En otras modalidades, el segundo eje 138 puede estar posicionado a otro ángulo con respecto al primer eje 134.

En otras modalidades todavía, el segundo conector 122 puede estar formado como un miembro sólido sin porciones de articulación 122a y 122b.

En una modalidad, el movimiento de los conectores 118, 122 uno con respecto a otro puede estar limitado (v.gr., por un tope mecánico) para que no se mueva nunca más allá de un ángulo mínimo entre el primer conector 118 y el segundo conector 122 de modo que los conductos 126 no se encorvan más allá de un radio de curvatura mínimo. En otras modalidades, el acoplamiento entre el primer conector 118 y el segundo conector 122 puede incluir una unión rotatoria o un eslabón giratorio de fluido para proveer comunicación de fluidos entre la porción de cada conducto 126 acoplada al primer conector 118 y la porción de cada conducto 126 acoplada al segundo conector 122. La unión rotatoria elimina la necesidad de una porción flexible de conducto y provee flujo de fluido a través de los conductos 126 cuando los conectores de articulación 118, 122 están virtualmente en cualquier posición, sin estar limitados por un radio de curvatura de los conductos 126. Finalmente, en la modalidad ilustrada, la estructura de soporte de conductos 46 no está provista independientemente de energía, sino que más bien sigue el movimiento del mango 34 conforme el mango 34 es impulsado por las fuerzas de empuje y levantamiento. En otras modalidades, los conectores 118, 122 son impulsados para que pivoten mediante una fuente de energía independiente en respuesta a un movimiento del mango 34.

En la modalidad de la figura 3, los conductos 126 están en comunicación de fluidos con la fuente de fluido 30 posicionados sobre la base 22. Los conductos 126 están también en comunicación de fluidos con los segundos conductos 140 que se extienden a lo largo del mango 34 y que proveen fluido a los accionadores de pivote 42 (figura 2) y a los cilindros de cucharón. Además, los conductos 126, 140 pueden transmitir múltiples tipos de fluidos en líneas separadas a diferentes presiones. Los conductos 126, 140 pueden llevar medio lubricante (v.gr., grasa) al mango 34 a fin de lubricar conexiones mecánicas en el mango 34 y el cucharón 38. El medio de lubricación puede incluir lubricante líquido, sólido o semisólido. En otras modalidades todavía, los conductos 126, 140 proveen comunicación eléctrica entre el cucharón 38 y la armazón 18 para transmitir señales entre el cucharón 38 y un controlador y/o para transmitir energía eléctrica a un accionador eléctrico para operar el cucharón 38. En una modalidad, los conductos 140 son soportados en un cartucho que está acoplado removiblemente al brazo de mango 86, similar al cartucho descrito en la solicitud de patente de E.U.A. No. de serie 14/045,744, presentada el 3 de octubre de 2013, cuyo contenido total de la cual se incorpora en la presente por referencia.

Las figuras 5 a 7 ilustran múltiples posiciones posibles para el mango 34 durante la operación de la pala mecánica 10. El mango 34 gira y se mueve en traslación con respecto a la armazón 18. Los conectores 1 8, 122 definen un primer extremo de la estructura de soporte 46 acoplado a la armazón 18 y un segundo extremo acoplado al mango 34. La distancia entre el primer extremo y el segundo extremo es variable para facilitar el movimiento entre el mango 34 y la pluma 26 durante la operación. Conforme el mango 34 se mueve de una posición retraída (figura 5) a una posición extendida (figura 6), los conectores 1 18, 122 se apartan uno de otro, de modo que aumenta un ángulo 142 comprendido entre los conectores 1 18, 122. Conforme el mango 34 se mueve hacia la posición retraída (figura 5), los conectores 1 8, 122 pivotan uno hacia otro, disminuyendo el ángulo 142. Además, conforme el mango 34 se mueve de una posición bajada (figura 6) a una posición subida (figura 7), el ángulo 142 disminuye. La articulación de los conectores 118, 122 da razón de cualquier "flojedad" en los conductos 126 y reduce la probabilidad de que los conductos 126 queden atrapados en obstáculos o estructuras cercanos. La estructura de soporte de conductos 46 simplifica la complejidad de llevar fluido a través de la conexión que permite el movimiento de rotación y traslación del mango 34 con respecto a la pluma 26, proveyendo así fluido presurizado, energía eléctrica o señales eléctricas al accesorio 38 a través de toda la gama de movimiento del mango 34. Entre otras cosas, la estructura de soporte de conductos 46 permite el control activo del movimiento del accesorio, aumentando la gama de movimiento y eficiencia del accesorio 38.

Las figuras 8 y 9 ilustran otra modalidad de la estructura de soporte de conductos 46 en la cual el primer conector 118 está conformado como cabrio que incluye un par de patas 1 8a, 118b que tienen extremos, cada una de las cuales está acoplada pivotalmente a la base 22 en articulaciones de rótula esférica. Las patas 1 18a, 1 18b están unidas entre sí en un ápice y están acopladas al segundo conector 122 en una articulación 154. En la modalidad ilustrada, la articulación 154 es una conexión de perno; en otras modalidades, la articulación 154 puede ser un cojinete esférico, una conexión de rótula esférica o algún otro tipo de articulación. La forma de cabrio del primer conector 118 distribuye la tensión en los acoplamientos y reduce el desgaste en el primer conector 118. En otras modalidades, tanto el primer conector como el segundo conector están formados como cabrios que incluyen un par de patas y cada pata del segundo conector está acoplada pivotalmente a uno de los brazos de mango 86. La estructura de soporte 46 puede incluir un primer conector y un segundo conector que están acoplados pivotalmente, por ejemplo, por una sola conexión esférica o de rótula esférica que une el ápice de cada conector.

Las figuras 10 a 12 ilustran otra modalidad de una estructura de soporte de conductos 246. Por brevedad, de describirán con detalle solamente las diferencias entre la estructura de soporte de conductos 246 y la estructura de soporte de conductos 46. Las partes similares están identificadas con el mismo número de referencia, más 200.

Como se muestra en las figuras 10 a 12, un primer conector 318 está acoplado a la bancada 78, mientras que un segundo conector 322 está acoplado entre el primer conector 318 y una porción del mango 34 entre el primer extremo 90 y el segundo extremo 94. El primer conector 318 define un primer extremo de la estructura de soporte 246 que está acoplado pivotalmente a la parte superior de la bancada 78, y el segundo conector 322 define un segundo extremo de la estructura de soporte 246 que está acoplado pivotalmente a la parte superior del mango 34. Ambos conectores 318, 322 soportan porciones de conducto fijas para llevar fluido hidráulico, fluido lubricante y/o alambre eléctrico.

Como se muestra en la figura 11, los conductos 326 incluyen una porción flexible que se extiende de manera curva, en forma de S desde la base 22 a lo largo de una superficie lateral de la bancada 78 al primer conector 318. Como en la modalidad de la figura 1 , una porción flexible se extiende alrededor de la articulación entre el primer conector 318 y el segundo conector 322. Los conductos 326 incluyen tanto líneas de fluido para llevar fluidos presurizados como líneas eléctricas. En la modalidad ilustrada, los conductos 326 se extienden debajo del extremo del segundo conector 322 que está acoplado al mango 34. Los conductos 326 se extienden a lo largo de un borde superior del mango 34 a un múltiple (no mostrado) posicionado sobre la pared posterior 106 del cucharón 38. El fluido (v.gr., fluido hidráulico, fluido lubricante) es llevado al múltiple en donde se desvía luego a los accionadores de pivote 42 o conexiones mecánicas.

Como se muestra mejor en la figura 12, el primer conector 318 está acoplado pivotalmente a la bancada 78 mediante una articulación de perno o un buje cilindrico, mientras que el segundo conector 322 está acoplado pivotalmente al brazo 86 del mango 34 mediante una rótula cardán o articulación U. La articulación U incluye una primera porción que pivota sobre un primer eje y una segunda porción que pivota sobre un segundo eje que está generalmente perpendicular al primer eje. La estructura de una rótula cardán es bien conocida por un experto en la técnica y por lo tanto no se describe con mayor detalle. Además, la articulación de pivote entre el primer conector 318 y el segundo conector 322 es un acoplamiento esférico. Como se usa en la presente, un acoplamiento esférico puede incluir un perno cilindrico que se extiende entre los extremos del primer conector 318 y el segundo conector 322 y encapsulados dentro de uno o más bujes esféricos que son pivotables con respecto a un primer conector 318 y el segundo conector 322. En otras modalidades, el acoplamiento esférico incluye una conexión de rótula esférica. En otras modalidades todavía, el acoplamiento esférico incluye un cojinete de rodillos que tiene una pluralidad de elementos de rodillo con forma o aspecto esférico. Los tipos de acoplamientos descritos anteriormente pueden estar incorporados en cualquiera de las juntas de conexión en la estructura de soporte 246. Por ejemplo, la conexión entre el segundo conector 322 y el brazo de mango 86 podría ser una articulación cilindrica de perno en lugar de una articulación U.

Las figuras 13 y 14 ilustran otra modalidad en la cual el primer conector 318 está acoplado pivotalmente a un lado de la bancada 78 mediante una primera unión rotatoria o un eslabón giratorio de fluido 360 en comunicación de fluidos con la fuente de fluido 30 (no mostrada). El segundo conector 322 está acoplado pivotalmente al lado del mango 34 en una segunda unión rotatoria 364. Las placas giratorias 360, 364 llevan fluido a través de las articulaciones pivotantes a los conductos 326 en los conectores 3 8, 322. En otras modalidades, el primer conector 318 está acoplado al árbol cargador 74 y el segundo conector 322 está acoplado entre el primer conector 318 y el mango 34.

Las figuras 15 y 16 ilustran otra modalidad de una estructura de soporte de conductos 446. Por brevedad, de describirán con detalle solamente las diferencias entre la estructura de soporte de conductos 446 y la estructura de soporte de conductos 46. Las partes similares están identificadas con el mismo número de referencia, más 400.

Como se muestra en las figuras 15 y 16, la estructura de soporte de conductos 446 incluye un tercer conector 572 acoplado entre un primer conector 518 y un segundo conector 522. Los conductos 526 no están acoplados al tercer conector 572. El tercer conector 572 provee una distancia mínima entre los extremos del primer conector 518 y el segundo conector 522, evitando que el conducto 526 se encorve más allá de un radio de curvatura mínimo.

Las figuras 17 a 19 ilustran otra modalidad de una estructura de soporte de conductos 646. Por brevedad, de describirán con detalle solamente las diferencias entre la estructura de soporte de conductos 646 y la estructura de soporte de conductos 46. Las partes similares están identificadas con el mismo número de referencia, más 600.

Haciendo referencia a la figura 17, un primer conector 718 está acoplado pivotalmente a la pluma 26 y un segundo conector 722 está acoplado pivotalmente entre el primer conector 718 y una porción del mango 34 en una posición entre el primer extremo 90 y el segundo extremo 94. En una modalidad, el primer conector 718 es pivotable a través de aproximadamente 110 grados, el segundo conector 722 es pivotable a través de aproximadamente 70 grados, y la rotación total entre los conectores 718, 722 es de aproximadamente 100 grados. En la modalidad ilustrada, el primer conector 718 está acoplado a la pluma 26 en un primer eslabón giratorio 760, el cual está en comunicación con la fuente de fluido 30, mientras que el segundo conector 722 está acoplado al mango 34 mediante un segundo eslabón giratorio 764. En otras modalidades, los conectores 718, 722 pueden estar acoplados a la pluma 26 y al mango 34, respectivamente, mediante articulaciones de perno u otro tipo de conexión mecánica. La estructura de soporte de conductos 646 puede usar uno o dos punto de pivote colineales en cada uno de la pluma 26 y el mango 30.

La estructura de soporte de conductos 646 provee una trayectoria para líneas de fluido para conectar directamente entre la pluma 26 y el mango 30, y los conectores 718 y 722 tienen una longitud más corta que los conectores en las modalidades descritas anteriormente. En otras modalidades, el punto de pivote del primer conector 718 con respecto a la pluma 26 puede estar ubicado en una posición diferente, que incluye sobre la parte inferior de la pluma 26, debajo del mango 30 o resaltando de un lado de la pluma 26.

Las figuras 20 y 21 ilustran otra modalidad de una estructura de soporte de conductos 846. Por brevedad, de describirán con detalle solamente las diferencias entre la estructura de soporte de conductos 846 y la estructura de soporte de conductos 46. Las partes similares están identificadas con el mismo número de referencia, más 800.

En la modalidad ilustrada, por lo menos un conducto 926 está en comunicación de fluidos con una fuente de fluido 830. Los conductos 926 incluyen una porción flexible 976 que se extiende de la base 22 al segundo extremo 94 del mango 34, en donde los conductos 926 están en comunicación de fluidos con los conductos 140 que se extienden a lo largo del mango 34. La porción flexible 976 mantiene generalmente un perfil parcialmente circular o forma de lazo a fin de facilitar el movimiento de rotación y traslación del mango 34 con respecto a la pluma 26.

Además, cada extremo de la porción flexible 976 está soportado desde el acoplamiento entre los conductos 926 y la base 22 y el acoplamiento entre los conductos 926 y el mango 34. En la modalidad mostrada en la figura 18, la estructura de soporte 846 incluye también un primer bloque de soporte 944 acoplado a la base 22 y un segundo bloque de soporte 948 acoplado al segundo extremo 94 de cada brazo de mango 86. Cada bloque de soporte 944, 948 soporta una porción de cada conducto 926 contra las fuerzas laterales y torsionales ejercidas en el conducto 926 debido al movimiento del mango 34, reduciendo así la tensión y el desgaste en los conductos 926 y sus aditamentos asociados.

La porción flexible 976 tiene una longitud que es suficiente para facilitar cualquier posición/movimiento del segundo extremo 94 del mango 34. El conducto flexible 976 está acoplado directamente al segundo extremo 94 del mango 34, reduciendo así el radio de acción que el conducto 976 debe facilitar. En una modalidad, la porción flexible 976 es suficientemente larga para facilitar que el mango 34 y el cucharón 38 se posicionen en una posición de pliegue en la cual el cucharón 38 se retrae hacia dentro para que encaje en la parte frontal de la pluma 26 próxima a la base 22, y el mango 34 se retrae y gira por completo a una orientación sustancialmente vertical.

En otras modalidades, la estructura de soporte de conductos 846 incluye una guía de cables (no mostrada) que soporta por lo menos parcialmente la porción flexible 976. La guía de cables permite el movimiento de los conductos 926 dentro de un radio de acción definido y guía el movimiento de la porción flexible 976 en respuesta a al movimiento del mango 34. En otras modalidades, la porción flexible 976 es soportada, por ejemplo, por un resorte.

Se sobrentiende que las características expuestas en una modalidad anterior son igualmente aplicables a las otras modalidades.

Por lo tanto, la invención provee, entre otras cosas, una estructura de soporte de conductos para una máquina industrial. Aunque la invención haya sido descrita con todo detalle con referencia a ciertas modalidades preferidas, existen variaciones y modificaciones dentro del alcance y espíritu de uno o más aspectos independientes de la invención como fue descrita. Varias características y ventajas de la invención se exponen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (33)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una máquina industrial que comprende: una armazón que incluye una base y una pluma, que la pluma tiene un primer extremo acoplado a la base y un segundo extremo opuesto al primer extremo; un brazo acoplado con movimiento a la pluma y que incluye un primer extremo y un segundo extremo; un accesorio acoplado al primer extremo del brazo; un conducto que se extiende entre la armazón y el accesorio; un primer miembro acoplado pivotalmente a la armazón y que soporta una primera porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma; y un segundo miembro acoplado pivotalmente entre el primer miembro y el brazo y que soporta una segunda porción del conducto conforme el brazo se mueve con respecto a la pluma.

2. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el primer miembro está acoplado pivotalmente al segundo miembro en una articulación, en donde el conducto incluye una porción flexible que se extiende alrededor de la articulación y que define un radio de curvatura, en donde el radio de curvatura de la porción flexible permanece arriba de un nivel mínimo predeterminado.

3. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la armazón incluye adicionalmente una bancada acoplada pivotalmente a la pluma sobre un eje posicionado entre el primer extremo y el segundo extremo de la pluma, en que la bancada soporta el brazo para el movimiento con respecto a la pluma, en donde el primer miembro está acoplado pivotalmente a la bancada.

4.- La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque el primer miembro está acoplado a una superficie superior de la bancada y el segundo miembro está acoplado entre el primer miembro y una superficie superior del brazo.

5. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un tercer miembro acoplado pivotalmente a y que se extiende entre el primer miembro y el segundo miembro.

6. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el primer miembro está acoplado pivotalmente a uno de la base y la pluma.

7. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el primer miembro incluye un cabrio conector, en que el cabrio conector incluye un par de extremos de base acoplados pivotalmente a la armazón y un ápice acoplado pivotalmente al segundo miembro.

8. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el segundo miembro pivota con respecto al primer miembro sobre un primer eje, y en donde el segundo miembro incluye una primera porción y una segunda porción acopladas pivotalmente a la primera porción, la segunda porción pivota con respecto a la primera porción sobre un segundo eje que no está paralelo al primer eje.

9. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la armazón soporta una fuente de fluido, en donde el conducto es un conducto de fluido que provee comunicación de fluidos entre la fuente de fluido y el accesorio.

10. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque el conducto provee un fluido lubricante a un acoplamiento mecánico por lo menos en uno del accesorio y el brazo.

11. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque el accesorio incluye un cucharón acoplado al primer extremo del brazo y un accionador para accionar el cucharón, en donde el conducto provee fluido presurizado de la fuente de fluido al accionador.

12. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el conducto es un conducto eléctrico que provee comunicación eléctrica al accesorio.

13. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el conducto es un primer conducto y en donde el brazo incluye un segundo conducto que se extiende entre el primer extremo del brazo y el segundo extremo del brazo, en donde el primer conducto se extiende al segundo extremo del brazo y está en comunicación con el segundo conducto.

14. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el primer miembro y el segundo miembro están acoplados en una articulación de pivote, en que la articulación de pivote incluye un cojinete esférico.

15. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el segundo miembro incluye un extremo acoplado al brazo mediante una rótula cardán.

16.- Un soporte de conductos para una máquina industrial, en que la máquina industrial tiene una armazón que incluye una base y una pluma, un brazo que tiene un primer extremo y un segundo extremo y está soportado para el movimiento de traslación y rotación con respecto a la pluma, y un accesorio acoplado al primer extremo del brazo, en que el sistema de soporte de conductos comprende: un conducto para proveer comunicación entre una fuente en la armazón y el accesorio; un primer miembro configurado para ser acoplado pivotalmente a la armazón, en que el primer miembro soporta una primera porción del conducto; y un segundo miembro configurado para ser acoplado pivotalmente al brazo, en que el segundo miembro es movible con respecto al primer miembro y soporta una segunda porción del conducto.

17.- El soporte de conductos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque el primer miembro está acoplado pivotalmente al segundo miembro en una articulación, en donde el conducto incluye una porción flexible que se extiende alrededor de la articulación y que define un radio de curvatura, en donde el radio de curvatura de la porción flexible permanece arriba de un nivel mínimo predeterminado.

18.- El soporte de conductos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer miembro y el segundo miembro están acoplados pivotalmente mediante un cojinete esférico, y en donde el segundo miembro incluye un extremo que forma una rótula cardán que está configurada para ser acoplada al brazo.

19.- El soporte de conductos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende adicionalmente un tercer conector acoplado pivotalmente entre el primer conector y el segundo conector.

20. - El soporte de conductos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer miembro incluye un cabrio conector, en que el cabrio conector incluye un par de extremos de base acoplado pivotalmente a la armazón y un ápice acoplado pivotalmente al segundo miembro.

21. - El soporte de conductos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque el segundo miembro pivota con respecto al primer miembro sobre un primer eje, en donde el segundo miembro incluye una primera porción y una segunda porción acopladas pivotalmente a la primera porción, la segunda porción pivota con respecto a la primera porción sobre un segundo eje que no está paralelo al primer eje.

22. - Una máquina industrial que comprende: una armazón que incluye una base y una pluma acoplada a la base, en que la pluma tiene un primer extremo y un segundo extremo opuesto al primer extremo; un brazo acoplado con movimiento a la pluma y que incluye un primer extremo, un segundo extremo y un accesorio acoplado al primer extremo del brazo; un conducto que se extiende entre la armazón y el brazo; y una estructura de soporte acoplada por lo menos a una porción del conducto, en que la estructura de soporte incluye una porción que es movible por lo menos con respecto a uno de la armazón y el brazo en respuesta al movimiento del brazo con respecto a la armazón.

23. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la estructura de soporte incluye un primer extremo acoplado a la armazón y un segundo extremo acoplado al brazo y que define una distancia entre el primer extremo y el segundo extremo, en que la distancia es variable conforme el brazo se mueve con respecto a la armazón.

24. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la estructura de soporte incluye un primer miembro y un segundo miembro pivotable con respecto al primer miembro, en que el primer miembro está acoplado pivotalmente a la armazón y el segundo miembro está acoplado pivotalmente al brazo.

25. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque el primer miembro está acoplado pivotalmente al segundo miembro en una articulación, en donde el conducto incluye una porción flexible que se extiende alrededor de la articulación y que define un radio de curvatura, en donde el radio de curvatura de la porción flexible permanece arriba de un nivel mínimo predeterminado.

26. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque el primer miembro está acoplado pivotalmente a uno de la base y la pluma.

27.- La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque la estructura de soporte incluye adicionalmente un tercer miembro acoplado pivotalmente entre el primer miembro y el segundo miembro.

28.- La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque el segundo miembro pivota con respecto al primer miembro sobre un primer eje, en donde el segundo miembro incluye una primera porción y una segunda porción acopladas pivotalmente a la primera porción, la segunda porción pivota con respecto a la primera porción sobre un segundo eje que está en ángulo con respecto al primer eje.

29.- La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la armazón incluye una bancada acoplada pivotalmente a la pluma y que soporta el brazo para el movimiento de traslación y rotación con respecto a la pluma, en que la bancada es pivotable sobre un eje que está transversal a la pluma.

30. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada además porque la estructura de soporte incluye un primer miembro y un segundo miembro pivotable con respecto al primer miembro, en que el primer miembro está acoplado pivotalmente a la bancada y el segundo miembro está acoplado pivotalmente al brazo.

31. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el conducto es un primer conducto y en donde el brazo incluye un segundo conducto que se extiende sustancialmente sobre la longitud del brazo, en donde el primer conducto se extiende al segundo extremo del brazo y está en comunicación con el segundo conducto.

32. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el conducto es un conducto de fluido que provee comunicación de fluidos entre una fuente de fluido y el accesorio.

33. - La máquina industrial de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la estructura de soporte incluye un primer soporte acoplado a la armazón y que soporta el primer extremo del conducto, y un segundo soporte acoplado al brazo y que soporta el segundo extremo del conducto, en donde el conducto tiene una rigidez para mantener un perfil parcialmente circular conforme el conducto se extiende de la armazón al brazo.