MXPA96004861A - Dispositivo de retencion de pasador mejorado ymetodo para retener un pasador - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un implemento de excavación que tiene un eslabón de muñón conectado al implemento por medio de un pasador y donde el implemento tiene una pared y una placa de montaje del muñón lejos de la pared, dicha placa y pared definen un espacio entre ellas;el pasador tiene un eje longitudinal y estáasegurado al implemento por medio de un dispositivo de retención;el pasador tiene una primera y segunda porciones cilíndricas de diferentes diámetros, caracterizado porque;la primera porción tiene una abertura interior roscada;el dispositivo de retención estároscado hasta la priemra porción a lo largo del eje longitudinal;la segunda porción se extiende en alejamiento de la pared y dentro del espacio, y la pared estáentre la segunda porción y el dispositivo de retención.

Description

DISPOSITIVO DE RETENCIÓN DE POSADOR MEJORADO Y MÉTODO PARA RETENER UN PASADOR CAMPO DE LO INVENCIÓN Esta invención se refiera generalmente a juntas y conexiones y, más particularmente, a juntas y conexiones que tienen miembros relativamente movibles conectados uno a otro con pasadores.

ANTECEDENTES DE LO INVENCIÓN Muchos tipos de máquinas y accesorios para máquina tienen componentes que se mueven unos en relación con otros y con alguna otra parte de la máquina. Son abundantes los componentes que implican movimiento relativo lineal o pivotal. Un tipo de máquina que tiene partes que implican movimiento pivotal relativo se conoce como excavadora de arrastre, ?n tipo de máquina excavadora equipada con un brazo del cual se extiende del cual está suspendido un cubo excavador. Para excavar, el cubo se coloca en el suelo lejos de la máquina. Con sus dientes hacia atrás (mirando a la máquina), dicho cubo es jalado (o "arrastrado") hacia dicha máquina por medio de un cable tieso. Cuando se ha llenado el cubo, es alzado por otros cables tiesos y la máquina después es girada para descargar los contenidos del cubo en una pila de desperdicios. Durante la excavación y después de vaciar el cubo, dicho cubo debe asumir una variedad de "actitudes," es decir, una posición horizontal para excavar y una posición ernpinada-angular o vertical para vaciar. Los cables alzadores están fijados a una "varilla de maniobra" eslabonada que, a su vez, está fijada a un v stago de unión con forma de ojo en el extremo de la varilla de maniobra. El v stago de unión se engancha a una horquilla o (en otra configuración) un muñón del cubo de tipo grapa utilizando un pasador que acopla la horquilla y v stago de unión o el muñón del cubo y vastago de unión, como sea el caso. Dicha disposición permite al cubo que sea apoyado por la varilla de maniobra y los cables alzados y todavía asume las posiciones requeridas para excavar y vaciar el cubo. El v stago de unión del muñón, el cubo y el muñón del cubo está sujetos a desgaste e impacto extraordinarios. (De hecho, es difícil imaginar los rigores de servicio de cubo sin haber visto realmente una excavadora de arrastre en operación. ) A pesar de los rigores de servicio difícil, es importante que el pasador de pivote esté sujetado de manera segura, de modo que el muñón y vastago de unión no se separen uno del otro. Sin embargo, cuando el pasador está desgastado hasta el punto de que debe reemplazarse, la estructura sujetando dicho pasador preferiblemente es configurada para ser rápida y fácil de remover y reemplazar. Una excavadora grande de arrastre puede representar un gasto capital de varios millones de dólares -- es muy costoso el tiempo fuera de servicio de una máquina. Aunque generalmente satisfactorias, las disposiciones de la técnica anterior para sujetar ?n pasador tienen algunas deficiencias, por lo menos en cuanto a facilitar el reemplazo de piezas que incluye reemplazo de pasador o vastago de unión. En una disposición, el pasador cilindrico de pivote tiene una cabeza tipo tapa en cada extremo y una de dichas cabezas está soldada al pasador después de que se ensamblaron el cubo y la varilla de maniobra en el campo. Existen dos desventajas para este enfoque. Una es que para reemplazar un pasador, se tiene que "cortar" la cabeza soldada del pasador (utilizando, por ejemplo, un soplete de acetileno) y soldar una cabeza en un extremo del pasador de reemplazo después de que es instalado dicho pasador. Esto es pérdida de tiempo y requiere que el equipo para cortar con llama y un experto como un soldador estén disponibles en la obra. Otra desventaja al enfoque de "cabeza soldada" es que la dureza del pasador no puede exeder cierto valor máximo, por ejemplo, de aproximadamente 400-500 Brinell. Un pasador para dicha dureza no se desgasta tan bien como se desea y debe ser reemplazado por una frecuencia que es innecesaria con la llegada de la invención. En una disposición que implica un vastago de unión, horquilla y pasador retenedor, otra propuesta a la retención de pasador implica utilizar un pasador cilindrico sin cabezas soldadas y colocar una cubierta en cada lado de la horquilla y sobre cada extremo del pasador. La cubierta coloca la modalidad de lengüeta y ranura en carriles rectos fijadas a la horquilla. Después de estar propiamente colocadas, las cubiertas son soldadas en su lugar. Aunque este enfoque evita la soldadura del pasador (y por lo tanto permite utilizar un pasador que tiene la dureza de aproximadamente 650 Brinell), no evita la soldadura en su totalidad. Como consecuencia, el usuario de dicho enfoque probablemente sufrirá por lo menos una parte de los problemas de disponibilidad del tiempo fuera de servicio, equipo y personal antes mencionados. Otra disposición de técnica anterior del tipo que implica un muñón con cubo, un vastago de unión y un pasador que asegura el muñón y el vastago de unión uno al otro, tiene una desventaja similar. En esta disposición, se impide que el pasador se abra camino en una dirección por medio de un espaldón de pasador que se apoya en el cubo. Se impide que el pasador se abra camino en otra dirección por medio de una placa de cubierta soldada en su lugar del tipo descrito anteriormente. Dicha disposición es atendida por medio de las desventajas mencionadas antes con respecto a los enfoques de cubierta soldada. Y se ha descubierto que cuando se utiliza un muñón con cubo para conectar un vastago de unión y cubo uno al otro, la superficie externa del muñón se endurece con lodo que se endurece (sobre la cubierta soldada) y es muy difícil de remover. Un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que evita la soldadura cuando se instala o reemplaza un pasador en el campo, que reducen el tiempo fuera de servicio y que implican sólo herramientas comúnmente disponibles y habilidades de personal, sería un importante avance en la técnica.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN Un objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que superen algunos de los problemas y defectos de la técnica anterior. Otro objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que sólo requieran herramientas comúnmente disponibles para usarse. Otro objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que eviten utilizar soldadura met lica y equipo cortador de llama. Otro objeto más de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que reduzcan el tiempo fuera de una máquina. Otro objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que faciliten reparación fácil y rápida de la varilla de maniobra del cubo. Otro objeto adicional de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que requieran ningún personal especialmente entrenado, por ejemplo, soldadores. Otro objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que de manera segura retengan el pasador. Otro objeto de la invención es proveer un dispositivo de retención de pasador y método mejorados que permitan utilizar un pasador endurecido para una duración del pasador mejorada. La manera en que estos y otros objetos se lograrán, será evidente a partir de las siguientes descripciones y dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención involucra ?n implemento excavador que tiene un vastago de unión de muñón conectado al implemento por medio de un pasador. El pasador generlmente es cilindrico, tiene una un eje longitudinal y está asegurado al implemento por medio de un dispositivo de retención. En el dispositivo de retención mejorado, el dispositivo de retención es enganchado al pasador sobre el eje longitudinal.

El pasador incluye una primera porción de alguna manera "rebajada" acoplando el implemento y una segunda porción (alargada con respecto a la primera porción) que acopla el vastago de unión de muñón. Cuando el dispositivo de retención es enganchado al pasador en el primer extremo de dicho pasador, tal dispositivo "jala" en la primera porción. Dicha porción por lo tanto está en tensión. Existe un espaldón de pasador entre las porciones y el espaldón que se apoya en el implemento, dando como reultado una "fuerza de reacción" que resiste fuerza de tiro impuesta en la primera porción por medio del dispositivo de retención. En un aspecto más específico de la invención, la primera porción está internamente roscada y el dispositivo de retención tiene un vastago generalmente cilindrico que está roscado externamente. Para retención de pasador, el v stago es enroscado a la primera porción. En una modalidad altamente preferida, el dispositivo de retención incluye ?n miembro de tope que > extiende laterlamente hacia el vastago. Dicho miembro de tope se apoya en el implemento, limita el recorrido del dispositivo de retención y provee una superficie de fuerza de reacción, cuya presencia permite al dispositivo ejecutar fuerza de tensión en el pasador. Una característica de la invención es que el dispositivo de retención es fácil de instalar y remover. R ese extremo, el miembro de tope incluye una porción de agarre que permite rotación manual del dispositivo de retención para enroscar dicho dispositivo en el pasador o para remover dicho dispositivo. En una modalidad altamente preferida, el implemento incluye una cavidad en la que el miembro de top>e es suspendido cuando el pasador y su dispositivo de retención están enganchados juntos, listos para usarse. El "alojamiento" del miembro de tope en la cavidad, ayuda a proteger el dispositivo de daño de otro modo impuesto por medio de materiales, por ejemplo, roca, tierra y similares, siendo manejados por el implemento. Y el dispositivo de retención inventivo puede considerarse en otra manera. Dicho dispositivo (que conecta un implemento excavador y un vastago de unión de muñón uno al otro) incluye un pasador que acopla el implemento excavador y que tiene el vastago de unión de muñón alrededor del mismo. El pasador tiene una porción enroscada que se extiende sobre el eje longitudinal del pasador. Un dispositivo de retención tiene un vastago enroscado que acopla la porción enroscada solbre el eje y evita que el pasador no se acople del implemento. Un nuevo método para retener el pasador en el implemento excavador incluye los pasos de proveer un pasador que tiene una porción roscada que se extiende sobre su eje longitudinal, proveyendo un dispositivo de retención que tiene un vastago enroscado y acoplando juntos el v stago y la porción al girar el pasador y el dispositivo en relación uno con el otro. En un aspecto más específico del método, el implemento tiene primeras y segundas superficies separadas entre sí y el paso de enganchar incluye girar el pasador y el dispositivo en relación uno con el otro hasta que el pasador se apoya en la primera superficie y el dispositivo se apoya en la segunda superficie. Más preferiblemente (para protección del dispositivo de retención), el implemento incluye una cavidad, el dispositivo de retención incluye un miembro de tope y el paso de enganchar incluye girar el pasador y el dispositivo en relación uno con el otro hasta que el miembro de tope está substancialmente suspendido en la cavidad. En un implemento que tiene la cavidad antes mencionada, la segunda superficie forma el fondo de la cavidad. En un implemento excavador formulado como un cubo de excavadora de arrastre, el pasador es bastante largo y es mantenido substancialmente estacionario. Para retención del pasador, el dispositivo es girado con respecto a dicho pasador. Detalles adicionales de la invención se establecen en la siguiente descripción detallada y en los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista representativa en elevación lateral de una máquina ilustrativa, una excavadora de arrastre, con las que la invención puede utilizarse benéficamente. Se han quitado algunas partes.

La Figura 2 es una vista en elevación lateral del cubo de excavadora de arrastre y su varilla de maniobra asociada se muestran en la Figura 1. Se han quitado algunas partes. La Figura 3 es una vista simplificada desde arriba del cubo de la Figura 2 mostrado junto con el nuevo dispositivo de retención de pasador. La Figura 4 es una vista transversal de una porción del cubo y dispositivo de retención de pasador. Dicha vista es tomada generalmente sobre el plano 4-4 de la Figura 3. Se han quitado algunas partes y otras partes se muestran en representación completa. La Figura 5 es una vista en elevación del dispositivo inventivo de retención de pasador. Las partes se muestran en sección transversal. La Figura 5 es una vista de la pared interna del cubo junto con el componente de miembro de retención del nuevo dispositivo de retención. La vista está tomada sobre el eje VA6 de la Figura 3. La Figura 7 es una vista del componente de miembro de retención del nuevo dispositivo de retención. La vista está tomada sobre el eje VA6 de la Figura 3. La Figura 8 es una vista en elevación del componente de miembro de retención de la Figura 7 tomada sobre el plano 8-8 del mismo. La Figura 9 es una vista transversal de una porción del cubo y un dispositivo de retención de técnica anterior. Se han quitado algunas partes y otras partes se muestran en representación completa.

DESCRIPCIONES DETALLADAS DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Antes de describir el nuevo dispositivo de retención de pasadores 10 y un método para retener un pasador, será útil tener un entendimiento de un tipo de máquina que se beneficia de la invención. Refiriéndose a las figuras 1 y 2, la máquina 11 es una excavadora de arrastre ejemplar que tiene un alojamiento de maquinaria superior 13 que pivotea en una base 15. El brazo extendido 17 soporta y manipula un cubo de excavación 19 que, en preparación para la excavación, es colocado lejos de la máquina 11 como se muestra generalmente en la figura 1. Mientras la parte trasera del cubo 19 es atraída hacia la máquina 11 por medio del cable 21, tal cubo 19 se llena con rocas, tierra, carbón o similares. Una vez lleno, el cubo 19 es elevado por el cable 23 y la máquina 11 pivoteada en una dirección o en otra para que los contenidos del cubo 19 puedan ser colocados en una pila de desperdicios. Refiriéndose particularmente a la figura 2, el cubo 19 incluye una varilla de maniobra 25 usada para suspender al cubo 19 del cable 23. La varilla de maniobra 25 y el cubo 19 están asegurados pivotablemente uno con otro por lo que puede ser llamado una disposición de "pasador y ojal" 27. Los detalles del nuevo dispositivo de retención de pasadores 10 serán descritos a continuación. Refiriéndose a las figuras 2, 3, 4 y 5, el cubo 19 tiene una pared lateral 29 a la cual esta rígidamente acoplado un muñón de tipo grapa 31. El muñón 31 tiene una placa de montaje 33 espaciada de la pared lateral 29 y el muñón de vastago de unión 35 encaja dentro del espacio entre la placa 33 y la pared 29. La pared 29 y la placa 33 tienen cada una, una abertura 37 y 39, respectivamente, formada en las mismas para recibir un pasador 41 que empalma al vastago de unión 35 y al muñón 31 entre sí. Mientras que el pasador 41 es generalmente cilindrico, tiene porciones primera y segunda 45 y 47, respectivamente, de diámetros ligeramente diferentes. Un reborde anular 49 está entre las porciones 45 y 47. Los diámetros de las porciones 45 y 47 y los diámetros de las aberturas respectivas 39 y 37 son cooperativamente entalladas para que cada porción 45 ó 47 sea recibida dentro de su respectiva abertura 39 ó 37 con un ligero espacio. Cuando el muñón de vastago de unión 35 y el pasador 41 están en posición para su uso, el pasador 41 se extiende a través del agujero de paso 51 en el vastago de unión 35; esto es, que el vastago de unión 35 está alrededor del pasador 41. Refiriéndose particularmente a las figuras 3, 4 y 6, la pared lateral 29 del cubo tiene una primera o superficie exterior 53 (que dá hacia la placa 33) y una segunda o superficie interior 55 que dá hacia el interior del cubo. En una modalidad altamente preferida, hay una cavidad cilindrica 57 poco profunda formada en el interior de la superficie 55. El propósito de dicha cavidad 57 es descrito mas adelante. Refiriéndose particularmente a las figuras 3 y 5, el pasador 41 tiene un eje longitudinal central 59 e incluye un primer extremo 61 generalmente normal a aquel eje 59. Hay una abertura roscada interior 61 formada a una profundidad en la primera porción 45 y que se extiende a lo largo del eje 59. Refiriéndose también a las figuras 7 y 8, el nuevo dispositivo de retención 10 tiene un miembro de retención 67 con ?n vastago exteriorrnente roscado 69 que se enrosca dentro de la abertura 65 en la primera porción 45 del pasador para la retención del mismo. Un miembro de tope 71 se extiende del vastago 69 y en la modalidad de las figuras 7 y 8, el miembro de tope 71 es una barra rectangular generalmente plana que se extiende lateralmente del vastago 69 y generalmente perpendicular a dicho vastago 69. Mas convenientemente, el miembro de tope 71 forma también una porción de agarre manual 73, facilitando la fácil rotación del miembro 67 dentro del pasador 41. (Claramente, una herramienta puede ser usada para acoplar a la porción de agarre 73 en implementos de excavación muy largos -- la rotación manual puede no ser práctica.) Refiriéndose de nuevo a las figuras 3 a 6, en las que el cubo 19 y el vastago de unión 35 serán acoplados pivotablemente uno con otro (ya sea en el ensamble inicial o para reemplazar una parte rota o gastada), el agujero 51 en el vastago de unión 35 está alineado con las aperturas 37 y 39 en la pared 29 y la placa 33. En ese lugar, un pasador es insertado en la dirección de la flecha 75. Cuando el reborde 49 del pasador está muy próximo o contra la superficie de empalme del pasador 79 (o incluso cuando la primera porción 45 del pasador entra en la abertura 37), el vastago 69 y la abertura nroscada del pasador 65 son enroscados uno con otro y el vastago 69 y la primera porción 45 del pasador son jalados juntos rotando el pasador 41 y el miembro 67 relativos entre sí. Es usualmente mas fácil y preferido el rotar al miembro 67 relativo al pasador 41. La rotación es hasta que el reborde 49 del pasador se apoye contra la superficie 79 (sino es que contra dicha superficie 79) y el miembro de tope 71 se apoya contra la segunda superficie 55. En modalidades que tienen una cavidad 57 como la que se muestra en la figura 4, el miembro de tope 71 se apoya contra el fondo 81 de la cavidad 57. De las figuras 4, 6, 7 y 8, se apreciará que si el grosor del miembro de tope 71 y la profundidad de la cavidad 57 son cooperativamente seleccionados para que dicha profundidad sea por lo menos igual a dicho grosor, el miembro de tope 71 será esencialmente empotrado en la cavidad 57 y mejor protegido del daño. El segundo extremo 83 del pasador 41 es simplemente dejado expuesto.

La figura 9 muestra una disposición de retención de pasadores de la técnica anterior 101 en la cual una placa retensora 103 está encajada ajustadamente dentro de una ranura 105 en el exterior de la placa de montaje 33 y soldado en ese lugar. Para reemplazar un pasador 107, es necesario cortar las soldaduras y, como es siempre o casi siempre el caso, una herramienta de cierto tipo es requerida para despegar tierra seca y endurecida del muñón 31. Mientras que loe principios de la invención han sido mostrados y descritos en conexión con unas pocas modalidades preferidas, debe ser entendido claramente que dichas modalidades son a manera de ejemplo y no son limitadoras.

Claims (18)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un implemento de excavación que tiene un v stago de unión del muñón conectado al implemento por medio de un pasador y caracterizado además porque el pasador tiene un eje longitudinal y está asegurado al implemento por medio de un dispositivo de retención, la mejora consiste en que: el dispositivo de retención está empalmado con el pasador a lo largo del eje longitudinal.

2.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el pasador incluye una primera porción acoplando al implemento y una segunda porción acoplando al muñón de vastago de unión; y la primera porción esta en tensión.

3.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el pasador incluye un reborde entre las porciones; y el reborde se apoya contra el implemento.

4.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el pasador incluye una primer porción acoplando al implemento; la primera porción está enroscada; y el dispositivo de retención está enroscado a la primera porción.

5.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la primera porción esta internamente roscada y el dispositivo de retención esta externamente roscado.

6.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el dispositivo de retención incluye un miembro de tope que se apoya contra el implemento y que limita la trayectoria del dispositivo de retención.

7.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el miembro de tope incluye una porción de agarre, permitiendo así la rotación manual del dispositivo de retención.

8.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el implemento incluye una cavidad y el miembro de tope es empotrado en la cavidad.

9.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el pasador incluye un primer extremo y un segundo extremo; el dispositivo de retención está acoplado al primer extremo; y el segundo extremo está expuesto.

10.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el pasador incluye una primer porción que acopla al implemento y que tiene enroscados internos; el dispositivo de retención incluye un miembro de tope y un v stago exteriormente enroscado que se extiende del mismo; y el vastago está enroscado en los enroscados internos de la primera porción.

11.- Un dispositivo de excavación de retención mejorado para conectar un implemento de excavación y un muñón de vastago de unión entre sí y que incluye: un pasador acoplando al implemento de excavación y que tiene al muñón de vastago de unión alrededor del pasador, el pasador incluye un eje longitudinal y una porción roscada que se extiende a lo largo del eje; y ?n dispositivo de retención que tiene un vastago roscado que acopla a la porción roscada a lo largo del eje y que evita que el pasador sea desacoplado del implemento.

12.- El implemento de excavación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque el pasador incluye una primer porción que acopla al implemento y una segunda porción que acopla al muñón de vastago de unión; y la primera porción esta en tensión.

13.- Un método para retener ?n pasador en un implemento de excavación que tiene un muñón de vastago de unión conectado al implemento por medio del pasador y caracterizado además porque el pasador tiene un eje longitudinal, el método incluyendo los pasos de: proveer un pasador que tiene una porción enroscada extendiéndose a lo largo del eje; y que provee un dispositivo de retención que tiene un vastago enroscado; y acoplando al vastago y a la porción juntos, rotando al pasador y al dispositivo relativos entre si.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el implemento tiene primera y segunda superficies separadas entre sí y el paso de vastago de unión incluye el rotar al pasador y al dispositivo relativos entre sí hasta que el pasador se apoye contra la primera superficie y el dispositivo se apoye contra la segunda superficie.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el implemento incluye una cavidad; el dispositivo de retención incluye un miembro de tope; y el paso de vastago de unión incluye hacer girar el pasador y el dispositivo relativos entre sí hasta que el miembro de tope sea substancialmente empotrado en la cavidad.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 14 t caracterizado además porque el implemento incluye una cavidad; y la segunda superficie forma el fondo de la cavidad.

17.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el paso de vastago de unión incluye hacer girar el dispositivo con respecto al pasador.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el paso de vastago de unión incluye hacer girar el dispositivo con respecto al pasador.