ES2905218T3 - Sistema para retener un elemento de desgaste en una cuchara - Google Patents

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Abstract

Un sistema para retener un elemento de desgaste en una cuchara, incluyendo la cuchara (12) una parte de recipiente (17) y una parte de reborde (16) y definiendo una abertura (36) que se extiende desde una superficie interior (38) de la cuchara a una superficie exterior (40) de la cuchara, comprendiendo el sistema: una protuberancia (42) que incluye un elemento de cabeza (48), un elemento de guía (52) que se extiende en una primera dirección (A) desde el elemento de cabeza, y un elemento de pata (50) que se extiende en una segunda dirección (B) desde el elemento de cabeza, en donde el elemento de pata está configurado para extenderse dentro de la abertura definida por la cuchara; un elemento saliente (44) que incluye una parte de unión de elemento de desgaste (56) configurada para su unión a una abertura (34) de un elemento de desgaste (14), una parte de unión de protuberancia configurada para su unión al elemento de guía y al elemento de cabeza, y una parte de unión de unidad de perno de compresión (62); y una unidad de perno de compresión (46) que incluye dos pernos de compresión (66) entre el elemento de cabeza y la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente y configurada para forzar la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente a alejarse con respecto al elemento de cabeza.

Description

d e s c r ip c ió n
Sistema para retener un elemento de desgaste en una cuchara
Campo técnico
La presente descripción se refiere, generalmente, a la retención de elementos de desgaste y, más especialmente, a un sistema de retención de elementos de desgaste para un utensilio.
Antecedentes
Las máquinas de movimiento de tierras y de excavación, tales como cargadoras con ruedas, palas de cable, dragas, palas de cable eléctricas (ERS), excavadoras y palas frontales, incluyen utensilios generalmente utilizados para excavar, fracturar o mover de otro modo tierra, rocas, desechos u otros materiales. Dichos utensilios suelen consistir en diversos tipos de cucharas que tienen formas y dimensiones que dependen del tipo de cuchara y del tamaño de la máquina que utiliza una cuchara particular. Estos utensilios están sometidos a abrasión e impactos que hacen que se desgasten. Para prolongar la vida útil de estos utensilios, se pueden conectar diversas envolturas o elementos de desgaste a los utensilios de movimiento de tierras y de excavación en áreas que experimentan desgaste. Estos elementos de desgaste pueden conectarse a los utensilios usando un sistema de retención que permite la sustitución de los elementos de desgaste cuando se desgastan hasta un punto en que deben reemplazarse.
Algunos utensilios que se han dotado de elementos de desgaste han requerido que uno o más componentes se suelden al utensilio para permitir la retención del elemento de desgaste en su posición en el utensilio. Otros utensilios han utilizado diversos sistemas de retención de múltiples componentes en los que uno o más de los componentes deben ser dispuestos a martillazos en su ubicación para soportar un elemento de desgaste en su posición en un utensilio. El uso de componentes soldados que pueden necesitar su sustitución frecuente debido a condiciones extremas de desgaste puede ser problemático, particularmente cuando se debe realizar el mantenimiento en una ubicación de trabajo. El uso de sistemas de retención que requieren su disposición a martillazos en su ubicación también puede ser problemático y difícil para su colocación y retirada. Un sistema de retención de elementos de envoltura/desgaste que no requiere soldadura ni su disposición a martillazos, es decir, que no requiere soldar piezas de retención al utensilio y no requiere piezas de retención que deben disponerse a martillazos en su ubicación, resultaría ventajoso y deseable. Además, un sistema de retención de elementos de envoltura/desgaste montado debería tener componentes en cooperación que se disponen de manera que eviten un fallo prematuro.
Una disposición de retención para un elemento de desgaste se describe en la patente US-5.713.145, de Ruvang, concedida el 3 de febrero de 1998 (“ la patente '145” ). Específicamente, la patente '145 describe una cuchara que incluye un sistema de fijación para una envoltura o elemento de desgaste, que incluye un componente que la patente '145 caracteriza como un retenedor, estando el retenedor soldado o sujeto de otra manera a un reborde de un utensilio. La patente '145 describe que un perno en forma de J puede insertarse a través de una abertura conformada verticalmente a través de una parte trasera del elemento de desgaste y girar hasta que un extremo roscado del perno queda dispuesto horizontal. El perno en forma de J puede alojarse entonces en un canal del retenedor de la patente '145 cuando el elemento de desgaste se instala en la parte de reborde de la cuchara. Posteriormente, se pueden instalar arandelas, un elemento de compresión, por ejemplo, un resorte, y una tuerca en el extremo roscado del perno en forma de J y apoyarse contra el retenedor para desviar el elemento de desgaste hacia el reborde de la cuchara.
Aunque es aceptable para algunas aplicaciones, la disposición de retención de elementos de desgaste de la patente '145 puede no tener una amplia aplicabilidad. En particular, la disposición de retención de elementos de desgaste de la patente '145 puede no ser lo suficientemente robusta para soportar las condiciones extremas de uso en máquinas grandes de uso intensivo. Por ejemplo, el perno en forma de J de la patente '145 está inherentemente bajo tensión. El apriete necesario del perno en forma de J para fijar suficientemente los elementos de desgaste a un utensilio puede causar la fatiga del metal y el fallo del perno, lo que resulta en el desalojo del elemento de desgaste y en daños en el utensilio, especialmente con un uso intensivo en máquinas grandes. Además, el sistema descrito en la patente '145 es especial para su uso con los retenedores soldados o fijados de otro modo al reborde del utensilio. Esto puede ser problemático cuando tales retenedores requieren reparación y/o sustitución, particularmente durante operaciones in situ.
US-6 209 238 B1 describe un aparato de conexión de adaptación a un reborde de excavación con una parte de desconexión inferior accesible desde la parte frontal.
El sistema de retención de elementos de desgaste descrito está diseñado para superar uno o más de los problemas expuestos anteriormente.
Resumen
Según un aspecto, la presente descripción se refiere a un sistema para retener un elemento de desgaste en una cuchara. La cuchara incluye una parte de recipiente y una parte de reborde y define una abertura que se extiende desde una superficie interior de la cuchara hasta una superficie exterior de la cuchara. El sistema comprende una protuberancia que incluye un elemento de cabeza, un elemento de guía que se extiende en una primera dirección desde el elemento de cabeza, y un elemento de pata que se extiende en una segunda dirección desde el elemento de cabeza. El elemento de pata está configurado para extenderse dentro de la abertura definida por la cuchara. El sistema comprende además un elemento saliente que incluye una parte de unión de elemento de desgaste configurada para su unión a una abertura de un elemento de desgaste, una parte de unión de protuberancia configurada para su unión al elemento de guía y al elemento de cabeza, y una parte de unión de unidad de perno de compresión. Adicionalmente, el sistema comprende una unidad de perno de compresión que incluye dos pernos de compresión entre el elemento de cabeza y la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente y configurada para forzar la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente a alejarse con respecto al elemento de cabeza.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra un utensilio ilustrativo en forma de cuchara;
La Figura 2 ilustra una vista en despiece de un elemento de desgaste, una parte de un utensilio y componentes de un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas;
La Figura 3 ilustra una vista en despiece de componentes de un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas;
La Figura 4 ilustra un elemento saliente según realizaciones descritas;
La Figura 5 ilustra una vista en sección de una protuberancia y un elemento saliente según realizaciones descritas instalados en un utensilio y que retienen un elemento de desgaste;
La Figura 6 ilustra una vista en planta de un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas;
La Figura 7 ilustra un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas en el proceso de instalación en un utensilio;
La Figura 8 ilustra una vista en perspectiva que muestra aspectos de un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas; y
La Figura 9 ilustra una vista en perspectiva que muestra aspectos de un sistema de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas.
Descripción detallada
La figura 1 ilustra un utensilio 10 en forma de una cuchara 12. La cuchara 12 puede incluir uno o más elementos 14 de desgaste y sistemas de retención de elementos de desgaste según realizaciones descritas. Aunque el utensilio 10 se ilustra en la figura 1 y se describe como una cuchara 12, debe entenderse que las realizaciones descritas de un sistema de retención de elementos de desgaste pueden utilizarse en combinación con utensilios distintos de una cuchara. Por ejemplo, los sistemas de retención de elementos de desgaste según las realizaciones descritas pueden utilizarse en un elemento de borde o reborde separado que contacta con el suelo que puede unirse posteriormente a una cuchara, cucharón u otro utensilio de excavación o manipulación de material. La cuchara 12 puede ser del tipo utilizado en diversas máquinas, tales como, por ejemplo, una pala de cable eléctrica (mostrada en la figura 1), una draga, una excavadora hidráulica, una retroexcavadora, una cargadora de oruga o ruedas, etc., y puede tener una forma algo diferente dependiendo del tipo de máquina en la que se utiliza. Algunas cucharas u otros utensilios pueden incluir una o más aberturas que pueden recibir diversos sujetadores o elementos de retención previstos para fijar elementos de desgaste reemplazables de varios tipos a los mismos. Dichas aberturas existentes pueden utilizarse convenientemente en combinación con las realizaciones descritas de un sistema de retención de elementos de desgaste.
La cuchara 12 puede incluir una parte de reborde 16, en ocasiones denominada borde de excavación, borde de corte, elemento de borde, etc., y uno o más elementos de pared que definen una parte de recipiente 17 para material. Por ejemplo, la parte de recipiente 17 de la cuchara 12 puede incluir un elemento de pared principal 18 que puede servir como una parte inferior y una parte posterior, y dos elementos de pared lateral 20 y 22. Se contemplan otras formas de cuchara, dependiendo del tipo de máquina en la que puede utilizarse la cuchara. La parte de reborde 16 puede estar dotada de una pluralidad de unidades de diente 24, y de una pluralidad de elementos de desgaste 14. Por ejemplo, es posible usar un elemento de desgaste 14 entre cada par de unidades de diente adyacentes 24. La parte de reborde 16 puede ser desmontable con respecto a la cuchara 12, por ejemplo, estar fijada mediante pernos u otros sujetadores, o puede ser un componente fijo de la cuchara 12, por ejemplo, estar soldada al elemento de pared principal 18.
La figura 2 es una vista en despiece que ilustra un elemento de desgaste 14, una parte de reborde 16 de una cuchara 12 y un sistema de retención de elementos de desgaste 26 que incluye componentes en cooperación que se describirán en detalle. El elemento 14 de desgaste puede diseñarse para proteger una parte de reborde 16 contra el impacto y contacto directos con material abrasivo con el que la cuchara 12 puede entrar en contacto. El elemento de desgaste 14 puede incluir una pata interior 28 que se extiende dentro de la cuchara 12 y una pata exterior 30 fuera de la cuchara 12. La pata interior 28 y la pata exterior 30 pueden unirse y formar un entrante 29 que generalmente se adapta a las superficies de la parte de reborde 16 de la cuchara 12. El elemento de desgaste 14 puede incluir una orejeta de elevación 32 para ayudar a manipular el elemento de desgaste 14, por ejemplo, durante su instalación y retirada con respecto a una cuchara 12. El elemento de desgaste 14 también puede incluir una abertura 34 definida por el elemento de desgaste 14 y que se extiende a través del elemento de desgaste 14, por ejemplo, a través de una parte perfilada 27 en la pata interior 28 del elemento de desgaste 14, y desde una primera superficie 33 a una segunda superficie 35. La abertura 34 puede utilizarse en un sistema de retención de elementos de desgaste 26 según las realizaciones descritas. La cuchara 12 puede definir una abertura 36 adyacente a la parte de reborde 16 o en la misma y que se extiende desde una superficie interior 38 de la cuchara 12 hasta una superficie exterior 40 de la cuchara 12. El sistema de retención de elementos de desgaste 26 puede incluir una protuberancia 42, un elemento saliente 44 y una unidad de perno de compresión 46, todos los cuales se describirán con más detalle posteriormente.
La figura 3 es una vista en despiece que ilustra componentes del sistema de retención de elementos de desgaste 26, que incluye la protuberancia 42, el elemento saliente 44 y la unidad de perno de compresión 46. La protuberancia 42 puede incluir un elemento de cabeza 48, un elemento de pata 50 y un elemento de guía 52. El elemento de guía 52 de la protuberancia 42 puede extenderse desde el elemento de cabeza 48 en una primera dirección A y puede configurarse para cooperar con una parte de un elemento de desgaste 14 que puede utilizarse con la cuchara 12. Por ejemplo, el elemento de guía 52 puede extenderse típicamente desde un lado distal 49 del elemento de cabeza 48 hasta un extremo distal 53 del elemento de guía 52, aproximadamente 197 mm, o entre 190 mm y 210 mm, por ejemplo. El elemento de pata 50 de la protuberancia 42 puede extenderse desde el elemento de cabeza 48 en una segunda dirección B y puede configurarse para insertarse en la abertura 36 de la cuchara 12. El elemento de cabeza 48 de la protuberancia 42 puede caracterizarse como el área de unión del elemento de pata 50 y el elemento de guía 52 y, junto con el elemento de guía 52, puede configurarse para cooperar con el elemento saliente 44 y la unidad de perno de compresión 46.
El elemento saliente 44 puede incluir un cuerpo alargado 54 que tiene una dimensión de longitud L. El elemento saliente 44 puede incluir una parte de unión de elemento de desgaste 56 que se extiende hacia un extremo distal 58 del cuerpo alargado 54. Una protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 puede extenderse desde la parte de unión de elemento de desgaste 56 adyacente al extremo distal 58. La protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 puede conformarse para tener un perfil generalmente troncocónico. Alternativamente, la protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 puede tener otros perfiles, tales como cilíndricos, ovales, poligonales, etc. El elemento saliente 44 también puede incluir una parte de unión de unidad de perno de compresión 62 adyacente a un extremo proximal 64 del cuerpo alargado 54.
La unidad de perno de compresión 46 puede incluir al menos un perno de compresión 66. Por ejemplo, en una realización, la unidad de perno de compresión 46 puede incluir dos pernos de compresión 66 y cada perno de compresión 66 puede ser sustancialmente idéntico al otro. El perno de compresión 66 puede incluir una cabeza 68, por ejemplo, una cabeza hexagonal, y una caña roscada 70. La caña roscada 70 puede estar roscada a lo largo de toda su longitud, o puede estar roscada solo parcialmente a lo largo de su longitud. La unidad de perno de compresión 46 también puede incluir tuercas de mano 72 y contratuercas 74 para cada uno de los pernos de compresión 66. La unidad de perno de compresión 46 también puede incluir uno o más separadores 75 dispuestos, por ejemplo, entre la cabeza 68 y la contratuerca 74.
Una parte 76 de la protuberancia 42, por ejemplo, una parte del elemento de cabeza 48, puede incluir al menos un rebaje 78 configurado para recibir una cabeza 68 de un perno de compresión 66. El rebaje 78 para cada perno de compresión 66 puede estar conformado para su unión a la cabeza 68 de un perno de compresión 66 a efectos de evitar el giro del perno de compresión 66 con respecto a la protuberancia 42. Por ejemplo, cuando un perno 66 incluye una cabeza hexagonal, el rebaje 78 puede estar conformado al menos parcialmente hexagonal para acoplarse estrechamente a la cabeza hexagonal y evitar el giro del perno de compresión 66. Alternativamente, cuando el perno 66 incluye una cabeza cuadrada, el rebaje 78 puede conformarse para acoplarse estrechamente a la cabeza cuadrada y evitar el giro del perno de compresión 66. El rebaje 78 puede ser un orificio ciego hexagonal, cuadrado o de otro modo conformado dentro del elemento de cabeza 48, o puede ser una ranura abierta a una superficie 77 del elemento de cabeza 48 y que tiene lados que pueden confinar la cabeza 68 del perno de compresión 66 contra su giro. La parte de unión de unidad de perno de compresión 62 del elemento saliente 44 puede definir al menos un orificio 80 configurado para recibir la caña roscada 70 de un perno de compresión 66. El orificio 80 puede extenderse generalmente en paralelo con respecto a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. En la realización ilustrada en la Figura 3, el primer y segundo orificios 80 pueden incluirse en la parte de unión de unidad de perno de compresión 62.
La tuerca de mano 72 de cada perno de compresión 66 puede configurarse para apretarse con los dedos durante el uso de la unidad de perno de compresión 46. Cada tuerca de mano 72 puede incluir una superficie moleteada 82 para facilitar su giro sin una herramienta. También se pueden utilizar y se contemplan texturas o perfiles de superficie distintos al moleteado que pueden ser propicios para realizar un apriete con los dedos. Alternativa o adicionalmente, cada tuerca de mano 72 puede configurarse para recibir una herramienta para su giro. Por ejemplo, cada tuerca de mano 72 puede incluir una o más aberturas 84 adaptadas para recibir una herramienta para aplicar una fuerza de palanca a efectos de girar la tuerca de mano 72. La contratuerca 74 de cada perno de compresión 66 puede configurarse para apretarse mediante una herramienta. La contratuerca 74 puede ser, por ejemplo, una tuerca hexagonal y puede apretarse contra la tuerca de mano 72 para impedir el aflojamiento de la tuerca de mano 72.
Un rebaje 86 puede estar definido por la protuberancia 42, por ejemplo, adyacente a la unión del elemento de pata 50 y el elemento de cabeza 48, y un tercer orificio 88 puede estar definido por el cuerpo alargado 54 del elemento saliente 44. El tercer orificio 88 puede extenderse transversal con respecto al primer y segundo orificios 80 en la parte de unión de unidad de perno de compresión 62 y puede extenderse en una segunda dirección B transversal con respecto a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. Un perno de retención 90 puede extenderse a través del tercer orificio 88 y cooperar con una tuerca 92. El perno de retención 90 puede tener una longitud suficiente para extenderse a través del tercer orificio 88 y en el interior del rebaje 86 cuando el elemento saliente 44 está montado con la protuberancia 42. Tras el montaje del elemento saliente 44 con la protuberancia 42 y la unidad de perno de compresión 46, el perno de retención 90 puede enroscarse en la tuerca 92, y el perno de retención 90 puede extenderse dentro del rebaje 86 para evitar la separación de los componentes montados durante su transporte o durante su manipulación para una unión a una cuchara 12 y a un elemento 14 de desgaste.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 3, la protuberancia 42 puede incluir un asa de elevación 94 para facilitar la manipulación de la protuberancia 42, ya sea individualmente o con el elemento saliente 44 y la unidad de perno de compresión 46 montados con la protuberancia 42. El asa de elevación 94 puede tener diversas formas adecuadas para permitir su cooperación con un dispositivo de elevación. Por ejemplo, el asa de elevación 94 puede ser un bucle de perfil bajo que tiene un elemento lineal 96 conectado al elemento de cabeza 48 de la protuberancia 42 mediante dos patas cortas 98. Se entenderá, y está dentro del alcance de esta descripción, que el asa de elevación 94 puede tener forma de T, conformada como un bucle curvado, o puede tener otras formas.
La figura 4 ilustra una vista en perspectiva del elemento saliente 44 aislado y ampliado para ilustrar mejor ciertos aspectos. La parte de unión de unidad de perno de compresión 62 incluye un elemento transversal 100 que se extiende generalmente perpendicular a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. El elemento transversal 100 incluye un primer brazo lateral 102 que se extiende una primera distancia desde un primer lado lateral 104 del elemento saliente 44, y un segundo brazo lateral 106 que se extiende una segunda distancia desde un segundo lado lateral 108 del elemento saliente 44. La primera distancia puede ser generalmente igual a la segunda distancia. Alternativamente, el primer y segundo brazos laterales 102 y 106 pueden extenderse diferentes distancias desde los lados laterales 104 y 108 respectivos del elemento saliente 44. Un primer orificio 80 puede estar definido por la parte de unión de unidad de perno de compresión 62 en el primer brazo lateral 102 y un segundo orificio 80 puede estar definido por la parte de unión de unidad de perno de compresión 62 en el segundo brazo lateral 106.
El elemento transversal 100 puede tener una dimensión de espesor que se extiende en una primera dirección A una parte de la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. El elemento transversal 100 puede incluir un reborde de retención 110 que se extiende desde el elemento transversal. El reborde de retención 110 también puede incluir una dimensión de espesor que se extiende en la primera dirección A una parte de la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. La dimensión de espesor del reborde de retención 110 puede ser menor que la dimensión de espesor del elemento transversal 100.
El elemento saliente 44 puede incluir una superficie de unión de protuberancia 112 configurada para su unión a una superficie de la protuberancia 42. La superficie de unión de protuberancia 112 puede ser generalmente plana. El elemento saliente 44 también puede incluir una superficie perfilada 114 opuesta a la superficie de unión de protuberancia 112. La superficie perfilada 114 puede incluir partes de superficie que definen características del elemento saliente 44 que permiten que el sistema de retención de elementos de desgaste 26 retenga efectivamente un elemento de desgaste 14 en la cuchara 12 en cooperación con la protuberancia 42 y la unidad de perno de compresión 46. Por ejemplo, la superficie perfilada 114 puede incluir una parte de superficie que define la parte de unión de unidad de perno de compresión 62, una parte para extenderse a través de una abertura de protuberancia 116 (Figura 3), y una parte que define la protuberancia de unión de elemento de desgaste 60.
La figura 5 es una vista en sección simplificada a lo largo de una línea central que se extiende en la dirección A de un sistema de retención de elementos de desgaste 26 montado instalado en una cuchara 12 y que retiene un elemento de desgaste 14. La unidad de perno de compresión 46 no es visible en la figura 5. El elemento de pata 50 puede incluir una primera parte 118 que puede instalarse en la abertura 36, y una segunda parte 120 que se extiende desde la primera parte 118, generalmente en una tercera dirección C opuesta a la primera dirección A, hasta una superficie de extremo 119, y dentro de una parte desplazada 37 de la abertura 36. El elemento de pata 50 puede incluir una primera parte de superficie curvada 122 en la primera parte 118 y que se extiende desde el elemento de guía 52. El elemento de pata 50 puede incluir una segunda parte de superficie curvada 124 contigua y curvada de manera opuesta a la primera parte de superficie curvada 122 y que se extiende a lo largo de la primera parte 118 y a lo largo de la segunda parte 120. El elemento de pata 50 puede incluir una tercera parte de superficie curvada 126, curvada de manera opuesta a la primera parte de superficie curvada 122, y que se extiende desde el elemento de cabeza 48. El elemento de pata 50 puede incluir una cuarta parte de superficie curvada adyacente 128 y curvada de manera opuesta a la tercera parte de superficie curvada 126 y que se extiende a lo largo de la primera parte 118 hasta una parte de superficie generalmente plana 130. El elemento de pata 50 puede incluir una quinta parte de superficie curvada, 132 curvada de manera opuesta a la cuarta parte de superficie curvada 128 y que se extiende desde la parte de superficie generalmente plana 130 hasta la segunda parte 120.
El elemento de pata 50 puede extenderse desde el elemento de guía 52 y el elemento de cabeza 48 aproximadamente 160 mm, por ejemplo. La extensión máxima del elemento de pata 50 en la dirección C desde la segunda parte de superficie curvada 124 hasta la superficie de extremo 119 puede ser del orden de 150 mm. El radio de curvatura de la primera parte de superficie curvada 122 puede estar en el orden de 8,5 mm, y puede estar entre 7 mm y 10 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la segunda parte 124 de superficie curvada puede ser de aproximadamente 120 mm, y puede estar entre 110 mm y 130 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la tercera parte de superficie curvada 126 puede ser de aproximadamente 65 mm, y puede estar entre 60 mm y 70 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la cuarta parte de superficie curvada 128 puede ser de aproximadamente 50 mm, y puede estar entre 40 mm y 60 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la quinta parte de superficie curvada 132 puede ser de aproximadamente 20 mm, y puede estar entre 10 mm y 30 mm, por ejemplo. Las dimensiones descritas para el elemento de pata 50 pueden ser ejemplos típicos, pero no se pretende que sean limitativas ya que las dimensiones pueden variar en función del tamaño de la máquina y/o el utensilio en el que puede utilizarse el sistema de retención del elementos de desgaste 26 descrito, y/o en función del tamaño y la forma de una abertura 36 a la que se puede asociar la protuberancia 42, por ejemplo.
La figura 5 también ilustra el perno de retención 90 que se extiende a través del orificio 88 en el elemento saliente 44 y fijado al elemento saliente 44 mediante la tuerca 92. La tuerca 92 puede estar situada dentro de una cavidad 93 conformada en la superficie de unión de protuberancia 112 del elemento saliente 44. El perno de retención 90 puede tener una longitud suficiente para extenderse dentro del rebaje 86. Cuando el elemento saliente 44 y la protuberancia 42 están montados, tal como se ilustra en la figura 5, por ejemplo, el perno de retención 90 evita la separación del elemento saliente 44 y la protuberancia 42. Tal como se ilustra en la figura 5, el rebaje 86 está agrandado con respecto a un diámetro del perno de retención 90 para extenderse en las direcciones A y C una distancia más grande que un diámetro del perno de retención 90. Ventajosamente, el agrandamiento del rebaje 86 permite el ajuste del elemento saliente 44 con respecto a la protuberancia 42 y permite la compensación del desgaste de piezas a lo largo del tiempo durante el uso del sistema de retención de elementos de desgaste 26. La profundidad y el ancho del rebaje 86 pueden variar. Una profundidad típica del rebaje en la dirección B puede ser de 20 mm, y puede variar entre 15 mm y 25 mm, por ejemplo. Un ancho típico del rebaje 86 en las direcciones A y C puede ser del orden de 25,4 mm, y puede variar entre 20 mm y 30 mm, por ejemplo.
La figura 5 también ilustra esquemáticamente la relación en cooperación del elemento saliente 44, la protuberancia 42 y el elemento de desgaste 14. El elemento de guía 52 de la protuberancia 42 puede extenderse en la dirección A hacia la parte de reborde 16 de la cuchara 12. El elemento saliente 44 puede extenderse desde su extremo proximal 64 a través de la abertura de protuberancia 116 y a lo largo del elemento de guía 52 hasta el extremo distal 58, con la superficie de unión de protuberancia 112 unida al elemento de guía 52. La protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 puede cooperar con la abertura 34 del elemento de desgaste 14 proyectándose dentro de la abertura 34. Un componente de fijación 134 puede insertarse por separado en la abertura 34 desde la primera superficie 33 del elemento de desgaste 14 y unirse a la protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 para asegurar adicionalmente la retención del elemento de desgaste 14 en la parte de reborde 16 de la cuchara 12.
La figura 6 es una vista en planta, en sección, que ilustra la protuberancia 42, el elemento saliente 44 y la unidad de perno de compresión 46 en una disposición montada. Tal como puede observarse en la figura 6, las cabezas 68 de los pernos de compresión 66 se ilustran retenidas dentro de los rebajes 78. Las tuercas de mano 72 se ilustran unidas contra la parte de unión de unidad de perno de compresión 62 del elemento saliente 44 después de haber sido apretadas con los dedos en los ejes roscados 70 hasta esa posición. Las contratuercas 74 se ilustran unidas contra las tuercas de mano 72, por ejemplo, mediante una herramienta de apriete adecuada, para evitar el aflojamiento no deseado de las tuercas de mano 72. Los separadores opcionales 75 (figura 3) no se ilustran en la figura 6, pero en situaciones en las que sean necesarios o deseables, los separadores 75 se ubicarían entre las cabezas 68 y las contratuercas 74. Los ejes roscados 70 se ilustran pasando libremente a través de orificios no roscados 80 en la parte de unión de unidad de perno de compresión 62. El elemento saliente 44 se ilustra extendiéndose desde el extremo proximal 64 hasta el extremo distal 58 y pasando a través de la abertura de protuberancia 116 en el elemento de cabeza 48 de la protuberancia 42.
La figura 7 ilustra la inserción del sistema de retención de elementos de desgaste 26 en una abertura 36 de una cuchara 12, por ejemplo. La tercera parte curvada 126, descrita en relación con la figura 5, forma efectivamente un rebaje de instalación 136 en la primera parte 118 del elemento de pata 50 en un lado proximal 138 de la protuberancia 42. La configuración curvada cóncava del rebaje de instalación 136 puede facilitar la inserción del sistema de retención de elementos de desgaste 26 en la abertura 36 a medida que se mueve a su posición, a lo largo de la dirección de la flecha 140, hasta que la segunda parte 120 se inserta en la parte desplazada 37.
Las figuras 8 y 9 son vistas adicionales, ilustrando la figura 8 el apriete con los dedos de las tuercas de mano 72 mediante su giro en la dirección de las flechas 142, por ejemplo, mientras la protuberancia de unión de elemento de desgaste 60 está unida a la abertura 34 de un elemento de desgaste 14. Las cabezas 68 de los pernos de compresión 66 pueden estar unidas firmemente contra los rebajes 78 (figura 9) dentro del elemento de cabeza 48 mientras las tuercas de mano 72 giran en los ejes roscados 70 y contra la parte de unión de perno de compresión 62. Un resultado del giro de las tuercas de mano 72 de esta manera es que el elemento de desgaste 14 puede disponerse de manera efectiva y eficiente en la parte de reborde 16 de la cuchara 12 mientras los pernos 66 están bajo compresión entre el elemento de cabeza 48 de la protuberancia 42 y la parte de unión de perno de compresión 62 del elemento saliente 44.
La figura 9 ilustra una situación en la que las tuercas de mano 72 se han apretado con los dedos hasta una posición deseada contra la parte de unión de unidad de perno de compresión 62 del elemento saliente 44, de modo que el elemento de desgaste 14 se ha retenido en la parte de reborde 16 de la cuchara 12 hasta el grado deseado. En este punto, las contratuercas 74 pueden apretarse mediante una herramienta 144 adecuada para girar en la dirección de la flecha 146, por ejemplo, de modo que las tuercas de mano 72 pueden bloquearse en su posición contra un aflojamiento no deseado. Las figuras 8 y 9 también ilustran una forma alternativa para los rebajes 78, en donde los rebajes 78 pueden estar abiertos a una superficie 77 del elemento de cabeza 48.
Aplicabilidad industrial
Las realizaciones descritas del sistema de retención de elementos de desgaste 26 pueden ser aplicables en diversas máquinas de movimiento de tierras, tales como cargadoras con ruedas, palas de cable, dragas, palas de cable eléctricas (ERS), excavadoras y palas frontales, y otras máquinas que incluyen utensilios generalmente utilizados para excavar, fracturar o mover de otro modo tierra, rocas, desechos u otros materiales. Las realizaciones descritas actualmente del sistema de retención de elementos de desgaste 26 no requieren piezas soldadas y no incluyen piezas que deben ser forzadas en su posición mediante martillazos. Además de no requerir soldaduras ni martillazos, las realizaciones descritas actualmente del sistema de retención de elementos de desgaste 26 se pueden utilizar con elementos de desgaste existentes y en cucharas y otros utensilios que incluyen orificios de reborde existentes (por ejemplo, orificios de reborde usados para retener diversos componentes existentes que contactan con el suelo) sin modificaciones. Debido a que el sistema de retención de elementos de desgaste descrito utiliza una unidad de perno de compresión que incluye pernos que ejercen y mantienen fuerzas de compresión para retener un elemento de desgaste y fijarlo en un reborde de un utensilio en lugar de fuerzas de tensión, el sistema es mucho menos propenso a fallos del perno.
La protuberancia 42 puede incluir un elemento de pata 50 que está perfilado para facilitar su inserción y retirada con respecto a una abertura de utensilio, tal como, por ejemplo, la abertura 36 de la cuchara 12. Por ejemplo, la primera parte 118 del elemento de pata 50 de la protuberancia 42 puede incluir un rebaje de instalación 136 en un lado proximal 138 de la protuberancia 42. El rebaje de instalación 136 puede incluir una parte de superficie curvada cóncava, por ejemplo, una tercera parte de superficie curvada 126, que tiene un radio de curvatura que está optimizado para facilitar la instalación de la protuberancia 42. Al mismo tiempo, el elemento de pata 50 está dimensionado de manera robusta para obtener rigidez y mejorar la resistencia a fallos por esfuerzo. En consecuencia, puede obtenerse una fácil inserción del elemento de pata 50 de la protuberancia 42 en la abertura 36 sin comprometer la resistencia a fallos por esfuerzo de la protuberancia 42.
La forma y la disposición en cooperación únicas de la protuberancia 42 y el elemento saliente 44 permiten el uso de uno o más pernos de compresión 66 para ejercer una fuerza que sujeta y retiene un elemento de desgaste 14 en el reborde 16 de un utensilio 10 que dispone los pernos 66 bajo compresión en lugar de bajo tensión. Como resultado, los pernos duran más y son menos propensos a fallos. Ventajosamente, la unidad de perno de compresión 46 descrita hace posible ejercer suficiente fuerza para sujetar y retener un elemento de desgaste 14 usando tuercas para los pernos de compresión 66 que no requieren herramientas. Por lo tanto, es posible usar tuercas de mano 72 para ajustar manualmente el sistema de retención de elementos de desgaste 26.
El uso del término “generalmente” dentro de esta especificación, (por ejemplo, generalmente perpendicular, generalmente igual, generalmente plano, etc.) pretende tener en cuenta aquellas situaciones en las que los componentes y las relaciones a los que se hace referencia pueden desviarse de un valor absoluto según las tolerancias de fabricación de la industria normales y aceptadas.
Resultará evidente para los expertos en la técnica que pueden realizarse varias modificaciones y variaciones en el sistema de retención de elementos descrito. Los expertos en la técnica deducirán otras realizaciones a partir del análisis de la especificación y la puesta en práctica del sistema de retención de elementos de desgaste descrito. Se pretende que la especificación y los ejemplos se consideren únicamente ilustrativos, indicándose el verdadero ámbito de protección mediante las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (10)

  1. r e iv in d ic a c io n e s
    i. Un sistema para retener un elemento de desgaste en una cuchara, incluyendo la cuchara (12) una parte de recipiente (17) y una parte de reborde (16) y definiendo una abertura (36) que se extiende desde una superficie interior (38) de la cuchara a una superficie exterior (40) de la cuchara, comprendiendo el sistema:
    una protuberancia (42) que incluye un elemento de cabeza (48), un elemento de guía (52) que se extiende en una primera dirección (A) desde el elemento de cabeza, y un elemento de pata (50) que se extiende en una segunda dirección (B) desde el elemento de cabeza, en donde el elemento de pata está configurado para extenderse dentro de la abertura definida por la cuchara;
    un elemento saliente (44) que incluye una parte de unión de elemento de desgaste (56) configurada para su unión a una abertura (34) de un elemento de desgaste (14), una parte de unión de protuberancia configurada para su unión al elemento de guía y al elemento de cabeza, y una parte de unión de unidad de perno de compresión (62); y
    una unidad de perno de compresión (46) que incluye dos pernos de compresión (66) entre el elemento de cabeza y la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente y configurada para forzar la parte de unión de unidad de perno de compresión del elemento saliente a alejarse con respecto al elemento de cabeza.
  2. 2. El sistema de la reivindicación 1, en donde cada perno de compresión (66) incluye una cabeza (68) y una caña roscada (70), y una parte (76) de la protuberancia (42) incluye dos rebajes (78) respectivamente configurados para recibir la cabeza (68) de uno de los dos pernos de compresión (66).
  3. 3. El sistema de la reivindicación 2, en donde el rebaje (78) para cada perno de compresión (66) está conformado para su unión a la cabeza (68) del perno de compresión (66) para evitar el giro del perno de compresión (66) con respecto a la protuberancia (42).
  4. 4. El sistema de la reivindicación 2 o 3, en donde la parte de unión de unidad de perno de compresión (62) define dos orificios (80) respectivamente configurados para recibir la caña roscada (70) de uno de los dos pernos de compresión (66).
  5. 5. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la unidad de perno de compresión (46) incluye tuercas de mano (72) y contratuercas (74) para cada perno de compresión (66), en donde cada tuerca de mano (72) está configurada para ser apretada con los dedos y/o recibir una herramienta para su giro durante el uso de la unidad de perno de compresión (46), y cada contratuerca (74) está configurada para ser apretada mediante una herramienta contra su tuerca de mano correspondiente (72) para impedir el aflojamiento de la tuerca de mano.
  6. 6. El sistema de la reivindicación 5, en donde la unidad de perno de compresión (46) incluye un separador (75) dispuesto entre la cabeza (68) de cada perno de compresión (66) y su contratuerca correspondiente (74).
  7. 7. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el elemento saliente comprende un cuerpo alargado (54) que tiene una dimensión de longitud (L),
    la parte de unión de elemento de desgaste (56) se extiende hacia un extremo distal (58) del cuerpo alargado, y
    la parte de unión de unidad de perno de compresión (62) es adyacente a un extremo proximal (64) del cuerpo alargado.
  8. 8. El sistema de la reivindicación 7, en donde el elemento saliente incluye una protuberancia de unión de elemento de desgaste (60) que se extiende desde la parte de unión de elemento de desgaste adyacente al extremo distal.
  9. 9. El sistema de la reivindicación 8, en donde la protuberancia de unión de elemento de desgaste incluye un perfil generalmente troncocónico.
  10. 10. El sistema de la reivindicación 7, en donde el cuerpo alargado incluye una superficie de unión de protuberancia (112) que es generalmente plana, y una superficie opuesta y perfilada (114), en donde la superficie perfilada incluye una parte de superficie que define la parte de unión de unidad de perno de compresión, una parte para extenderse a través de una abertura de protuberancia (116), y una parte que define la protuberancia de unión de elemento de desgaste.
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