PT103858A

PT103858A - MECHANICAL CONNECTION WITH GRAVITY-ACTED THREAD SYSTEM FOR ACCESSORIES FOR HYDRAULIC EXCAVATOR COUPLING

Info

Publication number: PT103858A
Application number: PT10385807A
Authority: PT
Inventors: Armindo Marcos Eufrazio; Alexandre Filipe Quintino Eufrasio; Jose Miguel Loureiro Pimenta
Original assignee: Urmi Unidade De Reparacao De M
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-04-13

Abstract

ENGATE MECÂNICO PARA ACESSÓRIOS DE ACOPLAGEM A ESCAVADORAS HIDRÁULICAS ESTA INVENÇÃO REFERE-SE A UM SISTEMA DE ENGATE MECÂNICO PARA ESCAVADORAS HIDRÁULICAS QUE PERMITE A TROCA RÁPIDA E SEGURA ENTRE VÁRIOS ACESSÓRIOS, COMO BALDES, BICOS DE RIPPER, GARFOS E OUTROS ACESSÓRIOS SEMELHANTES COM UM MÍNIMO DE PERDA DE FORÇA E MANTENDO A ESTABILIDADE DA MÁQUINA E SEM RECURSO AO SISTEMA HIDRÁULICO DA MESMA. O DITO SISTEMA É CONSTITUÍDO BASICAMENTE POR QUATRO CHAPAS METÁLICAS UNIDAS ENTRE SI POR CAVILHAS METÁLICAS COM O AUXÍLIO DE CASQUILHOS COM POSSIBILIDADE DE AFINAÇÃO E AINDA POR OUTRAS CHAPAS DE REFORÇO. ESTE SISTEMA GARANTE O ACOPLAMENTO DE ACESSÓRIOS A ESCAVADORAS HIDRÁULICAS PELO SISTEMA DE TRINCO ACCIONADO POR GRAVIDADE O QUAL É FIXO ATRAVÉS DE UMA CAVILHA QUE SERVE COMO EIXO DE ROTAÇÃO E OUTRA PARA O MANTER NO LOCAL DE MODO A FICAR A QUE O ACESSÓRIO FIQUE ACOPLADO.MECHANICAL COUPLING FOR HYDRAULIC EXCAVATOR ACCESSORIES THIS INVENTION REFERS TO A MECHANICAL COUPLING SYSTEM FOR HYDRAULIC EXCAVATORS WHICH PERMITS QUICK AND SAFE EXCHANGE BETWEEN VARIOUS ACCESSORIES, LIKE BASKETS, RIPPER NOZZLES, FORKS AND OTHER SIMILAR ACCESSORIES WITH A MINIMUM OF LOSS OF FORCE AND KEEPING THE STABILITY OF THE MACHINE AND WITHOUT RESOURCE TO THE HYDRAULIC SYSTEM OF THE MACHINE. THE DITO SYSTEM IS BASICALLY CONSTITUTED BY FOUR METAL PLATES UNITED BETWEEN IT BY METAL CABLES WITH THE ASSISTANCE OF CAPS WITH POSSIBILITY OF ADJUSTMENT AND STILL BY OTHER REINFORCEMENT PLATES. THIS SYSTEM GUARANTEES ACCESSORY COUPLING TO HYDRAULIC EXCAVATORS BY THE GRAVITY-ACTING THREAD SYSTEM THAT IS FIXED THROUGH A CABIN THAT SERVES AS A ROTATION SHAFT AND ANOTHER TO KEEP IT ON THE PLACE TO ENSURE THE ACCESSORY IS COUPLED.

Description

Descrição "Engate mecânico com sistema de trinco accionado por gravidade, para acessórios de acoplagem a escavadoras hidráulicas"Description " Mechanical coupling with gravity latch system, for coupling accessories to hydraulic excavators "

Esta invenção refere-se a um sistema de engate mecânico para escavadoras hidráulicas que permite a troca rápida e segura entre vários acessórios, como baldes, bicos de ripper, garfos e outros acessórios semelhantes, utilizando o mesmo principio de funcionamento do engate hidráulico mas com a diferença de não utilizar um sistema hidráulico.This invention relates to a mechanical coupling system for hydraulic excavators which allows quick and safe exchange between various attachments, such as buckets, ripper nozzles, forks and other similar accessories, using the same operating principle of the hydraulic coupling but with the not use a hydraulic system.

Descrição do estado da arteDescription of the state of the art

Existem no mercado vários tipos de engates para escavadoras hidráulicas. Estes engates têm como objectivo comum permitir a troca rápida entre vários tipos de acessórios como baldes, patolas, etc. Assim, a utilização de engates promove um aumento de produtividade do equipamento e do operador pois que uma escavadora hidráulica equipada com um engate adequado pode operar com vários acessórios perdendo um mínimo de tempo na troca entre cada um deles. Existem mesmo casos em que na ausência de um engate, a escavadora hidráulica não tem possibilidade de operar com outro acessório que não aquele que lhe está fixo com a consequente perda de flexibilidade produtiva.There are several types of hydraulic excavator couplings on the market. These couplings have the common purpose of allowing the quick exchange between various types of accessories such as buckets, bladders, etc. Thus, the use of couplings promotes an increase in productivity of the equipment and of the operator since a hydraulic excavator equipped with a suitable coupling can operate with several accessories, losing a minimum of time in the exchange between each of them. There are even cases in which, in the absence of a coupling, the hydraulic excavator has no possibility of operating with any accessory other than the one that is fixed to it with the consequent loss of productive flexibility.

Descrição das figuras A fig.l apresenta uma perspectiva tridimensional de um engate tradicional; A fíg.2 representa uma perspectiva tridimensional do engate de acordo com esta invenção; A fig. 3 apresenta os componentes de um engate de acordo com esta invenção; A fig.4 apresenta uma comparação entre um engate tradicional (em cima) e um engate relativo a esta invenção (em baixo).DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a three-dimensional perspective of a traditional coupling; Figure 2 represents a three-dimensional perspective of the engagement according to this invention; FIG. 3 shows the components of an engagement according to this invention; Figure 4 shows a comparison between a traditional (above) coupling and a coupling relative to this invention (below).

Fig. 1 Aspecto geral de um engateFig. 1 General aspect of a coupling

Os engates disponíveis são basicamente de dois tipos: mecânicos e hidráulicos. Na Fig. 1 apresenta-se uma representação de um engate disponível actualmente. 0 aspecto geral de um engate mecânico ou hidráulico é semelhante, com a inclusão de uma mola no engate mecânico e de um cilindro hidráulico no engate hidráulicoThe available couplings are basically of two types: mechanical and hydraulic. 1 shows a depiction of a currently available coupling. The general appearance of a mechanical or hydraulic coupling is similar, with the inclusion of a spring in the mechanical coupling and of a hydraulic cylinder in the hydraulic coupling

Os engates mecânicos caracterizam-se por funcionarem de uma forma completamente mecânica, exigindo a intervenção directa do operador para nomeadamente colocação de cavilha de segurança. 1 0 funcionamento destes engates baseia-se na sua fixação através de componentes mecânicos, sejam molas de fixação ou cavilhas. Normalmente a fixação processa-se através da deslocação de um trinco actuado mecanicamente que quando em posição fica fechado garantido a imobilização do engate e a sua operação em segurança.The mechanical couplings are characterized by their operation in a completely mechanical way, requiring the direct intervention of the operator, in particular the insertion of a safety pin. 1 The operation of these couplings is based on their attachment through mechanical components, either fixing springs or bolts. Normally the fastening is carried out by the movement of a mechanically actuated latch which when in position is closed ensuring the engagement of the latch and its safe operation.

Os engates mecânicos têm a vantagem de garantirem uma maior segurança de operação pois a necessidade de intervenção directa do operador e a sua concepção não permite que operem sem estarem reunidas todas as condições de segurança, nomeadamente a colocação de cavilhas de segurança. Para além disso, o facto de funcionarem apenas de uma forma mecânica garante-lhes uma maior fiabilidade pois a ausência de componentes hidráulicos como mangueiras e cilindros elimina os riscos de avarias relacionados com estes componentes. Outra vantagem é a de nos últimos anos os representantes das marcas não autorizarem a modificação do sistema hidráulico original da máquina, o que levaria à perda de garantia.Mechanical couplings have the advantage of ensuring greater operational safety because the need for direct intervention by the operator and its design does not allow them to operate without all safety conditions, such as the installation of safety pins. In addition, the fact that they operate only mechanically ensures greater reliability because the absence of hydraulic components such as hoses and cylinders eliminates the risk of malfunctions related to these components. Another advantage is that in recent years the brand representatives did not authorize the modification of the original hydraulic system of the machine, which would lead to the loss of warranty.

Os engates hidráulicos gozam de grande popularidade pela grande facilidade de utilização que apresentam. Com efeito, o facto de serem actuados de forma hidráulica a partir da cabine do operador permite que os acessórios sejam trocados com grande rapidez e oferecendo um grande conforto ao operador que apenas deve abandonar a cabine para colocar as cavilhas de segurança. Isto tudo se deve ao macaco existente no engate ser ligado ao sistema hidráulico da máquina, fazendo com que a partir da cabine o operador possa trancar ou destrancar o trinco de forma a engatar ou desengatar o acessório acoplado.Hydraulic couplings are popular because of their ease of use. Actually being hydraulically actuated from the operator's cabin allows the accessories to be exchanged very quickly and offering great comfort to the operator who only has to leave the cab to fit the safety pins. This is due to the jack in the coupling being connected to the hydraulic system of the machine, so that from the cabin the operator can lock or unlock the latch so as to engage or disengage the attached attachment.

Descrição da Invenção A presente invenção descreve uma forma de resolver o problema existente com o actual desenho dos engates, hidráulicos ou mecânicos. Através de um tipo de trinco que elimina a necessidade tanto da intervenção humana como de sistema hidráulico para o trancar, o que tanto o torna mais confortável para o operador, como menos dispendioso devido a não necessitar de sistema hidráulico. Isto acontece devido ao seu desenho, que proporciona que este todo o processo de tranca e destranca seja accionado pela gravidade.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention describes a way of solving the existing problem with the current design of the couplings, hydraulic or mechanical. Through a type of latch that eliminates the need for both human intervention and hydraulic system to lock it, which makes it both more comfortable for the operator and less expensive due to the lack of hydraulic system. This is because of its design, which provides that this whole locking and unlocking process is driven by gravity.

As grandes vantagens deste tipo de engate são que elimina as maiores desvantagens tanto do engate mecânico como do hidráulico, referidos atrás. 2The great advantages of this type of engagement are that it eliminates the major disadvantages of both the mechanical and hydraulic couplings referred to above. 2

Fig. 2 Engate descrito nesta invençãoFig. 2 Hitch described in this invention

Este engate é constituído como indicado na Fig. 2, sendo concebido para ser fixo à lança da máquina a que vai estar acoplado e para encaixar nos olhais do acessório com que vai trabalhar. 0 engate encaixa nos olhais do acessório, sendo fixos por meio de cavilhas de montagem as quais são mantidas no seu lugar com o auxílio de cavilhas de segurança. Uma vez todas as cavilhas colocadas, o trinco evita que o engate se separe do acessório acoplado e as duas partes formam um conjunto sólido e resistente que transmite de uma forma eficaz a força da escavadora hidráulica ao acessório. 0 trinco evita que o engate se separe do acessório acoplado. Este engate mecânico é construído em aço, sendo as várias peças soldadas de modo a formar o conjunto descrito nas figuras. Os processos de soldadura a utilizar podem ser do tipo Mig-Mag ou Fio Fluxado, mas qualquer outro processo poderá ser utilizado. 0 material empregue poderá ser de vários tipos mas preferencialmente do tipo ferro ST 52.3, aço 300 HB, aço 400 HB.This coupling is constituted as indicated in Fig. 2, being designed to be fixed to the boom of the machine to which it will be coupled and to fit in the eyes of the accessory with which it is going to work. The coupling engages the eyelets of the accessory, being secured by means of mounting bolts which are held in place with the aid of safety pins. Once all the bolts are in place, the latch prevents the latch from detaching from the attached attachment and the two parts form a solid, sturdy assembly that effectively transmits the force from the hydraulic excavator to the attachment. The latch prevents the latch from detaching from the attached attachment. This mechanical coupling is constructed of steel, the various parts being welded together to form the assembly described in the figures. The welding processes to be used may be of the Mig-Mag or Fluxed Wire type, but any other process may be used. The material employed may be of various types but preferably of the ST 52.3 iron type, 300 HB steel, 400 HB steel.

Fig. 3 Peças componentes do engate descrito nesta invençãoFig. 3 Component parts of the coupling described in this invention

Na Fig. 3 apresentam-se as várias peças componentes do engate de acordo com esta invenção. Este engate é constituído por duas placas paralelas e iguais (C) e também por duas placas paralelas e iguais (D) com uma forma e dimensões adequadas para se adaptarem ao acessório a acoplar. Estas placas estão dispostas de modo a definirem um rectângulo. Cada placa (C) e (D) estão fixas uma à outra através de soldadura formando 2 conjuntos de placas (C) e (D). Estes conjuntos ficam por sua vez ligados entre si através das placas (A, B, E) , placas estas que para além de fazerem esta ligação também servem para reforçar a própria estrutura. As cavilhas (O) garantem a fixação do engate à lança da máquina e são capazes de rotação em torno do eixo, permitindo o normal funcionamento do acessório. Estas cavilhas (0) ficam fixas com ajuda de um pino que é inserido nas bolachas (1) através do furo que possuem e alinhado com o furo que as cavilhas (0) também possuem na sua extremidade. As bolachas (J) colocadas no interior das placas (C) e servem para que quando a lança da máquina esteja engatada, esta não desgaste as placas (C) mas sim as ditas bolachas (J) . O tubo rectifiçado (H) serve para juntamente com as placas (D) engatar no acessório a acoplar. O trinco que é constituído pelas peças (F e G) é colocado no sitio alinhando a os furos deste com os furos superiores das placas (D) sendo posteriormente colocada uma cavilha (L) que garante a sua colocação e serve de eixo de rotação. A cavilha de segurança (M) garante a fixação do engate ao acessório, uma vez colocada no local e fixa com um perno, é possível a normal operação do engate. A substituição do acessório é possível mediante a remoção da cavilha de segurança e nessa é possível acoplar outro acessório com o mesmo engate. 3In Fig. 3 the various component parts of the coupling according to this invention are shown. This coupling consists of two parallel and equal plates (C) and also two parallel and equal plates (D) of a shape and size suitable to adapt to the attachment to be coupled. These plates are arranged so as to define a rectangle. Each plate (C) and (D) are secured to one another by welding forming 2 sets of plates (C) and (D). These assemblies are in turn linked together by means of the plates (A, B, E), which in addition to making this connection also serves to reinforce the structure itself. The bolts (O) ensure the attachment of the coupling to the machine boom and are capable of rotation about the axis, allowing the normal operation of the attachment. These bolts (0) are fixed with the aid of a pin which is inserted in the wafers (1) through the hole they have and in line with the hole that the bolts (0) also have at their end. The wafers (J) placed inside the plates (C) and serve so that when the machine is engaged, this does not wear the plates (C) but rather the said wafers (J). The rectified tube (H) serves together with the plates (D) to engage the fitting to be coupled. The latch which consists of the parts F and G is placed in place aligning the holes of the latter with the upper holes of the plates (D) and a peg (L) is subsequently placed to guarantee their placement and serves as a rotation axis. The safety pin (M) ensures the attachment of the coupling to the attachment, once it is in place and fixed with a bolt, normal operation of the coupling is possible. Replacement of the accessory is possible by removing the safety pin and in this it is possible to attach another accessory with the same coupling. 3

Fig. 4 Comparação do engate nesta invenção e de um engate tradicionalFig. 4 Comparison of the engagement in this invention and of a traditional engagement

Na Fig. 4 pode ser verificado como o engate tradicional (em cima) apresenta uma maior complexidade devido a possuir um macaco hidráulico, para fazer com que o trinco funcione. Ao contrário do que acontece no engate desta invenção (em baixo) que embora tenha uma construção e tamanho idêntico ao tradicional (em cima) possui menos peças, o que o torna mais simples e barato de construir, sendo também mais leve. 0 engate objecto da presente invenção pode ser apresentado adaptado a vários modelos e marcas de escavadora hidráulica, mantendo a mesma estrutura base. As dimensões do engate também podem ser adaptadas de acordo com a capacidade do acessório a montar, permitindo que a presente invenção possa responder de forma completa a um amplo leque de solicitações do mercado. Assim, este engate pode ser associado a todos os tipos de baldes para escavadoras hidráulicas, bem como a bicos de ripper, suportes de martelo, garfos e outros acessórios semelhantes. A grande versatilidade deste modelo de engate é assim uma grande vantagem para os seus utilizadores.In Fig. 4 it can be seen how the traditional coupling (top) is more complex due to the fact that it has a hydraulic jack to make the latch work. Contrary to what happens in the hitch of this invention (below) that although it has a construction and size identical to the traditional one (on top) has fewer parts, which makes it simpler and cheaper to build, being also lighter. The coupling object of the present invention can be presented adapted to various models and brands of hydraulic excavator, while maintaining the same base structure. The dimensions of the engagement can also be adapted according to the capacity of the attachment to be mounted, allowing the present invention to fully respond to a wide range of solicitations in the market. Thus, this coupling can be associated with all types of buckets for hydraulic excavators as well as ripper nozzles, hammer holders, forks and other similar accessories. The great versatility of this coupling model is thus a great advantage for its users.

Sintra, 07 de Janeiro de 2008 4Sintra, January 07, 2008 4

Claims

Realizations IR- Mechanical coupling for coupling accessories to hydraulic excavators is characterized in that it has a gravity driven bolt (F) due to its specific configuration, once the bolt is in place at the pin -L'L) serves as a rotation axis, which rotation is caused by the center of gravity of the latch being further behind, which causes that this detachment of the attached attachment, the pin (M) which is placed in the lower holes of the plates (D) serves to locking the latch is impossible to rotate so that the attachment is engaged. is that it is possible to disengage the accessory. 2. A mechanical seal for hydraulic excavator attachments to hydraulic excavators according to claim 1 characterized by the catch (F) having a configuration which causes it to move through the use of its own weight (gravity). Sintra., January 14, 200 $