ES2219017T3 - Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora. - Google Patents

Abstract

El dispositivo se caracteriza porque el saliente de acoplamiento del diente presenta una zona inmediata al arranque del mismo constituida por caras laterales inclinadas simultáneamente desde dicho arranque hacia el eje de la pieza y desde el borde inferior hacia adentro, complementándose con una cara superior inclinida de arriba hacia abajo y una cara inferior plana, continuándose en un a segunda zona que dispone adicionalmente de caras planas que se inician en los bordes inferiores del saliente y que presentan inlcinación hacia adentro, quedando rematado el saliente de acoplamineto por una sección posterior cuyas cara laterales arrancan de una cara superior plana y paralela al eje de la pieza, inclinándose hacia adentro y uniéndose a una cara inferior única asimismo plana y paralela al eje de la pieza, rematándose en el extremo plano del saliente perpendicular al eje de la pieza.

Description

Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora.

La presente invención se refiere a un dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora que es aplicable a las cucharas de máquinas excavadoras y, en general, a los bordes activos de trabajo de máquinas para movimiento de tierras de tipos similares.

Las máquinas para una obra de ingeniería civil que efectúan la extracción de materiales tales como tierra, rocas, etc., generalmente tienen bordes activos en las denominadas cucharas de las excavadoras, que son receptáculos abiertos de forma específica fijados al tren de desplazamiento y de soporte de la máquina y que tienen la función de retirar la masa de tierra o tierra y piedras más o menos sueltas, por medio de su borde frontal, acumulando en la cuchara los materiales que se han desprendido, permitiendo su traslado a un vehículo para su transporte a otro emplazamiento o simplemente para depositar la masa de tierra y piedras que se ha retirado, para su reposición posterior, por ejemplo, en el caso de la apertura de una zanja.

Las cucharas de excavadoras y similares presentan problemas importantes en el borde activo debido al alto grado de desgaste al que está sometido por el contacto con la tierra y piedras, que tienen características muy abrasivas. Por esta razón, es necesario dotar al borde activo de la excavadora o máquina similar con dientes desmontables, que son componentes separables que soportan la mayor parte del desgaste al estar en contacto directo con la masa de tierra y piedras, y que por tanto son piezas que se desgastan muy rápidamente. Dichos dientes, que son piezas que pueden intercambiarse con bastante frecuencia, deben combinar características que son contradictorias hasta cierto punto, debido al hecho de que, al ser piezas que se cambian con frecuencia en las máquinas excavadoras y similares, su precio debería ser relativamente bajo, por lo que es necesario excluir la mecanización de los dientes, que deberían fabricarse simplemente fundiendo o forjando acero de gran resistencia. La otra característica contradictoria reside en la necesidad de que el montaje del diente en el portadientes situado en el borde activo de la cuchara para excavadoras o similares se efectúe con un ajuste suficiente para evitar en la medida de lo posible cualquier juego entre las zonas enfrentadas del portadientes y el diente, ya que la existencia, inevitable de otro modo, de juego en dicha zona da como resultado un aumento de las tensiones en puntos específicos de contacto entre el diente y el portadientes, que aumentan adicionalmente el desgaste a nivel local, en un proceso que puede terminar en la rotura de las piezas y que provoca el cambio de la pieza desgastada, es decir, el diente, más o menos frecuentemente, según la manera en que puedan controlarse en mayor o menor medida los fenómenos de desgaste anteriormente mencionados.

Actualmente, se conocen muchos tipos de acoplamiento entre los dientes de excavadoras y los portadientes, aunque todos ellos, dadas las condiciones contradictorias a satisfacer y el duro trabajo al que están sometidos dichos componentes, presentan defectos con respecto a lo que podría considerarse una solución ideal en términos de vida del diente y de evitar un desgaste excesivo en el portadientes, permitiendo que este último tenga una vida aceptablemente prolongada.

La patente de los Estados Unidos número 5.561.925 se refiere a un conjunto de diente y a un mecanismo de retención en el que una parte de nariz que se ajusta con el receptáculo del diente tiene superficies paralelas interconectadas por una superficie plana extrema.

La patente de los Estados Unidos número 4.625.439 se refiere a un medio de retención de diente de excavación que comprende una parte de punta en la que se fija el diente mediante una cuña en la que la parte de desgaste descansa directamente contra el portador.

Sin embargo, ninguna de dichas patentes describe la estructura doble invertida de cola de milano que caracteriza a presente invención.

Para conseguir una mejora en las características de los acoplamientos para dientes de excavadora, consiguiendo una rapidez de montaje y un acoplamiento duradero y seguro entre el diente y el portadientes, el inventor de la presente solicitud de patente ha llevado a cabo investigaciones y pruebas que han dado como resultado un acoplamiento para dientes de excavadora que tiene un rendimiento mejorado en funcionamiento.

El acoplamiento para dientes de excavadora y similares, objeto de la presente invención, es del tipo que presenta un saliente en la cara frontal del portadientes, dirigido de forma sustancialmente axial con respecto al eje longitudinal del portadientes, y en el que la sección transversal de la zona de acoplamiento del diente tiene una sección transversal decreciente desde la zona de arranque hasta el extremo libre, estando caracterizado por la combinación de las zonas de contacto entre el portadientes y el diente, y por la colocación del pasador de retención, de manera que se obtiene un acoplamiento ajustado entre el diente y el portadientes, lo que da lugar a una sujeción segura, con muchas zonas de contacto entre los dos componentes acoplados, con el propósito de reducir el desgaste local, y con una disposición de ángulos de las zonas de contacto tal que los esfuerzos producidas sobre el diente tienden a producir un mayor acuñamiento y ajuste del diente con el portadientes. Para obtener este resultado, la zona de acoplamiento del diente en el portadientes tiene una estructura que está constituida básicamente por la unión de dos perfiles inversos de cola de milano, es decir, estando invertida la cola de milano en la primera zona extrema en comparación con la cola de milano en la segunda zona extrema, que corresponden respectivamente a la zona de arranque y al extremo libre o punta de la denominada "nariz" del portadientes. Esto se complementa con una estructura ligeramente convexa, sobre todo de la zona superior de unión entre la base o inicio de la nariz del portadientes y el extremo o saliente del mismo, que tiene una sección uniforme. La zona de unión de la parte curva superior de la nariz del portadientes con la base de la misma tiene una zona transversal estrecha plana. Las caras laterales de la nariz del portadientes adoptan la forma de facetas, correspondiendo una de ellas al saliente frontal de sección constante y otra a las caras laterales, que pueden ser planas o ligeramente curvas, con la convexidad hacia el exterior.

Con esta disposición, se obtiene el resultado de que la nariz del portadientes presente una resistencia mecánica mucho más elevada y, sobre todo, en funcionamiento normal de la misma, no se producen esfuerzos que tiendan a expulsar el diente, lo que constituye un problema recurrente de los portadientes conocidos. En particular, la estructura ligeramente curvada con la convexidad dirigida hacia fuera, de la cara superior de la nariz del portadientes permite, además de un acoplamiento muy eficaz entre el diente y el portadientes, un aumento en la sección transversal de la nariz del portadientes, y por tanto una mayor resistencia mecánica en la misma.

Asimismo, el dispositivo de la presente invención se caracteriza por un nuevo tipo de pasador de retención del diente en el portadientes, que se distingue por su fácil introducción y su elevada resistencia a la extracción, que comprende básicamente un cuerpo del pasador de retención de estructura aplanada, generalmente en forma de paralelepípedo, que, en una de sus caras de tamaño intermedio, tiene un rebaje ancho al que está unido, por medio de la vulcanización de un caucho especial, un suplemento portador que lleva un pequeño saliente lateral con bordes transversales redondeados que está destinado a introducirse en un asiento de forma complementaria del portadientes tras su introducción.

Para una mayor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, dibujos de una realización preferida de la presente invención.

Las figuras 1 y 2 son vistas en alzado y en planta, respectivamente, de un portadientes producido según la presente invención.

Las figuras 3 a 11 son vistas en corte a través de los planos de corte indicados en la figura 1.

Las figuras 12 y 13 son cortes respectivos a través de los planos de corte indicados.

La figura 14 es una vista en planta del conjunto de diente y portadientes.

La figura 15 es un corte longitudinal en un plano vertical del conjunto de diente y portadientes tal como se ha indicado.

La figura 16 es una vista en perspectiva del conjunto de diente y portadientes cuando están montados.

Tal como se muestra en las figuras, el acoplamiento para dientes de excavadora que es objeto de la presente invención presenta una parte con forma de horquilla 1 destinada al acoplamiento con el borde de la cuchara de excavadora, y una zona 2 que se proyecta desde la cara 3 posterior de la zona 1 y que está destinada a recibir el diente de la excavadora, indicado con 4 en las figuras 12 y 14 y en las figuras 15 y 16.

La zona 1 de acoplamiento de la excavadora a la cuchara presenta forma de horquilla, con un brazo 5 superior y un brazo 6 inferior que están separados por una escotadura definida por unas zonas 7 y 8 planas destinadas a recibir el borde de la cuchara de la excavadora y que en planta tienen secciones decrecientes desde la zona 3 de arranque del acoplamiento 2 hasta el extremo 9 libre, teniendo también el brazo 5 superior unas caras 10 y 11 planas laterales.

El saliente 2 de acoplamiento del diente presenta una combinación de zonas sucesivas, que está definida básicamente, tal como se observará en las figuras 3 a 11, por una estructura constituida básicamente por dos colas de milano invertidas, es decir, estando invertida la cola de milano en la primera zona extrema en comparación con la cola de milano en la segunda zona extrema, que corresponden respectivamente a la zona 12 de arranque del diente y al extremo 13 del saliente 14 del portadientes, que correspondientemente son complementarias a la cavidad del diente 4. Dicho saliente 14, tal como muestran las secciones realizadas, tiene una sección constante en toda su longitud. Por esta razón, las caras laterales de la nariz del portadientes 2 tienen una estructura sustancialmente formada por dos facetas ligeramente diferenciadas, de manera que uno de los laterales corresponde respectivamente a la cara 15 del cuerpo de la nariz del portadientes y a la cara 16 plana de la terminación de sección 14 constante. El otro lateral 17 tiene características similares, teniendo una escotadura 17 ancha en una disposición 18 sustancialmente vertical, que está destinada a recibir el pasador 19 de retención, que se ha mostrado más detalladamente en la figura 15.

La cara 20 superior de la nariz del portadientes tiene una forma generalmente curva, con la convexidad dirigida hacia fuera, que une el extremo interior del saliente 14 al cuerpo 1 del portadientes por medio de una pequeña zona plana en la zona de unión con dicho cuerpo, indicada con 21 en la figura 1 y también en la figura 13.

Las caras 15 y 17 laterales pueden ser planas o curvas, con la convexidad dirigida hacia fuera.

La construcción de la nariz del portadientes con la forma indicada posibilita la obtención de una resistencia mucho mayor en la misma, eliminando al mismo tiempo las reacciones de expulsión del diente que se producen habitualmente en los montajes actualmente conocidos para dientes de excavadora.

Tal como se observará en las figuras 12 y 15, el pasador 19 de retención tiene una estructura aplanada, recta, generalmente en forma de paralelepípedo, que tiene en uno de sus lados menores una escotadura 22 ancha en la que, por medio de un recubrimiento 23 vulcanizado, se efectúa la unión de un suplemento 24 recto, que lleva un saliente 25 lateral, dotado con bordes redondeados, que se acopla en un entrante de forma complementaria de la nariz del portadientes.

Por tanto, esta disposición del pasador de retención posibilita tanto su fácil introducción por comprensión axial en su ranura como una retención suficiente de la misma en la nariz del portadientes. La extracción también se ve facilitada por la existencia de la pieza de unión de caucho vulcanizado.

Por medio de la disposición que se ha explicado, el dispositivo de acoplamiento para dientes de excavadora que es objeto de la presente invención posibilita el ajuste del diente con un juego mínimo en todas las zonas de acoplamiento, así como permite numerosas zonas de contacto para reducir el desgaste local, y reduce las componentes de fuerza en el sentido de expulsión del diente con respecto al portadientes.

Tal como resulta obvio, esta invención cubrirá el portador de diente, así como el diente a adaptar al mismo, que tendrá una forma que está conjugada con la forma del portador tubular correspondiente, con cavidades para alojar el dispositivo de acoplamiento.

Las características del pasador de retención también son muy ventajosas, tanto con respecto a la facilidad de montaje y desmontaje del pasador de retención como con respecto a la gran fuerza de sujeción del mismo.

Claims (5)

1. Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora, del tipo que comprende una parte (1) que puede acoplarse por un extremo al borde de la cuchara de la excavadora o similar, y que por el otro extremo tiene un saliente (2) de sección decreciente destinado a recibir el diente intercambiable de la excavadora, cuya parte extrema tiene una sección transversal constante, caracterizado porque la nariz (2) del portadientes tiene una estructura general en la que dos zonas extremas de la misma, correspondiendo una a la zona de unión de dicha nariz (2) con el cuerpo del portadientes y la otra al extremo (13) libre del portadientes, adoptan en sección transversal una estructura de cola de milano, estando invertida la cola de milano en la primera zona extrema en comparación con la cola de milano en la segunda zona extrema, y adoptando la cara (20) superior de unión de dicho saliente (14) con la base (3) del portadientes una estructura curva, con la convexidad dirigida al exterior, adoptando las caras laterales de la nariz del portadientes una estructura de facetas planas, llevando una de ellas, próxima a la unión con el cuerpo del portadientes, una escotadura (18) sustancialmente vertical para el acoplamiento del pasador de retención.

2. Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora según la reivindicación 1, caracterizado porque en la zona de unión entre la cara (20) curva superior de la nariz del portadientes y el cuerpo de este último se proporciona una faceta (21) plana dispuesta transversalmente.

3. Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora según la reivindicación 1, caracterizado porque el pasador (19) de retención para el acoplamiento entre el diente (4) y el portadientes (2) tiene una estructura rectangular generalmente en forma de paralelepípedo en uno de los lados menores que está unido, en una escotadura (22) ancha, por medio de caucho (23) vulcanizado, un suplemento (24) de acero del que sobresale un saliente (25), capaz de acoplarse en un rebaje de forma complementaria de la cara lateral correspondiente de la escotadura del cuerpo del portadientes que aloja el pasador de retención, para la retención axial de este último en su posición montada.

4. Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadora según la reivindicación 3, caracterizado porque el saliente (25) para retener el pasador (19) de retención tiene bordes redondeados.

5. Diente para máquinas excavadoras que tiene una cavidad que presenta superficies interiores complementarias a todas aquellas superficies exteriores del portadientes de las reivindicaciones 1 a 4.