ES2951636T3 - Ensamble desgastable - Google Patents

Abstract

Un miembro de desgaste para fijación al equipo de trabajo de tierra para proteger el equipo del desgaste durante el uso, comprendiendo el miembro de desgaste una superficie de desgaste para hacer contacto con el suelo durante la operación del equipo de trabajo de tierra, una cavidad de montaje para recibir una base en el equipo de trabajo de tierra, un orificio definido por una pared que se extiende a través del miembro de desgaste y que se abre tanto en la superficie de desgaste como en la cavidad de montaje para recibir un bloqueo para sujetar el miembro de desgaste al equipo de trabajo de tierra y un collar para acoplarse y asegurarse en el orificio que incluye una rosca aburrir. Un pasador roscado recibido dentro del orificio roscado que cuando se gira mueve el pasador hacia adentro o hacia afuera entre una posición extendida donde el pasador hace contacto con la base para sujetar el miembro de desgaste a la base y una posición retraída donde el pasador libera el miembro de desgaste de la base. Se proporciona un retén de bloqueo para asegurar el pasador en la posición extendida y en la posición retraída. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Ensamble desgastable

La presente invención se refiere a un elemento desgastable para su fijación a un equipo para trabajar suelos con el fin de proteger el equipo contra el desgaste durante su uso.

Antecedentes de la invención

En la minería y en la construcción, las piezas de desgaste generalmente están provistas a lo largo del filo cavador del equipo de excavación, tales como cubos de máquinas dragalinas, palas de cable, excavadoras frontales, excavadoras hidráulicas, y similares. Las piezas de desgaste protegen el equipamiento subyacente contra el desgaste excesivo y, en algunos casos, también cumplen otras funciones tales como romper el suelo por delante del filo cavador. En uso, las piezas de desgaste están sometidas en general a condiciones de cargas pesadas y altamente abrasivas. Como resultado, se deben reemplazar periódicamente.

Estas piezas de desgaste generalmente comprenden dos o más componentes tales como, una base que está sujeta al filo cavador, y un elemento desgastable que se monta en la base para cortar la tierra. El elemento desgastable tiende a gastarse con mayor rapidez y normalmente se reemplaza varias veces antes de tener que reemplazar también la base. Un ejemplo pieza de desgaste de este tipo es un diente excavador que está fijado al labio de un cubo de una máquina excavadora. Habitualmente, un diente incluye un adaptador sujeto al labio de un cubo y una punta fijada al adaptador para iniciar el contacto con el suelo. Se usa un perno o algún otro tipo de traba para sujetar la punta al adaptador. Se buscan mejoras en la resistencia, estabilidad, durabilidad, seguridad y facilidad de instalación y reemplazo de dichos ensambles desgastables. El documento AU 2006206066 A1 en el que se basa la parte precaracterística de la reivindicación 1 de más adelante muestra un diente para su fijación a un equipo para trabajar suelos con el fin de proteger el equipo contra el desgaste durante su uso. El diente tiene una cavidad de montaje para recibir una base mediante la cual se fija al equipo para trabajar suelos. Un agujero extiende a través de una pared lateral del elemento desgastable y hacia dentro de la base para recibir una traba para retener el elemento desgastable en la base. Un collar que tiene una superficie externa ahusada con un plano, para impedir la rotación está sujeto en el agujero de la pared lateral del elemento desgastable. El collar tiene un agujero roscado que recibe un perno roscado con un extremo de avance ahusado que cuándo se gira se mueve hacia dentro o hacia fuera entre una posición extendida donde el extremo de avance ahusado del perno se acopla en el agujero de la base para retener el elemento desgastable a la base y una posición retraída donde el perno está liberado de la base y el elemento desgastable se puede retirar de la base. Una disposición similar se muestra en el documento EP 2238299 publicado como WO 2009/08322 A1. Otro tipo de traba, que también incluye un miembro roscado, se muestra en el documento EP 0902 132 A2 y en el documento AU 2006206066 A1.

Sumario de la invención

La invención proporciona un elemento desgastable, según se define en la reivindicación 1 más adelante. En las reivindicaciones dependientes se indican características opcionales para la invención. El equipo para trabajar suelos al que se le puede aplicar la invención incluye, por ejemplo, máquinas excavadoras y medios para el transporte de tierra.

La presente invención se refiere a un ensamble desgastable para su uso en diversos tipos de equipos para trabajar suelos incluyendo, por ejemplo, máquinas excavadoras y medios para el transporte de tierra.

El elemento desgastable descrito incluye un agujero para recibir la traba para sujetar el elemento desgastable a la base. El agujero está definido por una pared que incluye una estructura de retención provista de una superficie de soporte superior y una superficie de soporte inferior para entrar en contacto y retener la traba contra el movimiento hacia arriba y hacia abajo en el agujero. En una construcción preferida, se proporciona un paso en el agujero para permitir que una traba o un componente de traba se encastre en el agujero como unidad integral y quede colocado para entrar en contacto con las superficies de soporte superior e inferior de la estructura de retención.

La traba incluye un componente de montaje o camisa provisto de una estructura de seguridad para su fijación dentro del agujero del elemento desgastable. La estructura de sujeción coopera con una estructura de retención dentro del agujero para resistir el movimiento de entrada y salida del componente de montaje en el agujero, durante el uso. El componente de montaje define una abertura roscada para recibir un perno roscado que se usa para retener, de manera liberable, el elemento desgastable a la base. El componente de montaje separado se puede fabricar fácilmente y sujetarlo dentro del elemento desgastable a menor coste y con mayor calidad que si se formaran las roscas directamente en el elemento desgastable. El componente de montaje se puede retener mecánicamente dentro del agujero del elemento desgastable para resistir el movimiento axial en cualquier dirección para evitar la inintencionada pérdida de la traba.

La traba incluye un componente de montaje que está alojado y sujeto mecánicamente en un agujero del elemento desgastable para resistir el movimiento axial un componente de traba que se recibe de manera movible en el componente de montaje para sujetar de manera liberable un elemento desgastable a una base y un retenedor para evitar que el componente de montaje se suelte del elemento desgastable.

El componente roscado de la traba se puede sujetar mecánicamente a un elemento desgastable de acero templado. La traba se puede ajustar entre dos posiciones con respecto al elemento desgastable: una primera posición donde el elemento desgastable se puede instalar o retirar de la base y una segunda posición donde el elemento desgastable está sujeto a la base por la traba. Preferentemente la traba se puede sujetar al elemento desgastable por medios mecánicos en el momento de fabricación de modo que se puede expedir, almacenar e instalar como una unidad integral con el elemento desgastable, es decir, con la traba en una posición “ lista para instalar”. Una vez que el elemento desgastable está colocado en la base, la traba se desplaza a una segunda posición para retener el elemento desgastable en su sitio para su uso en una operación de trabajo del suelo.

La traba para sujetar de manera liberable un elemento desgastable a un equipo para trabajar suelos incluye un perno roscado que puede tener un receptáculo en un extremo para recibir una herramienta que haga girar el perno. El receptáculo puede incluir facetas para recibir la herramienta, y un espacio de despeje en lugar de una de las facetas para evitar y expulsar mejor las partículas térreas finas del receptáculo.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble desgastable.

La Figura 2 es una vista lateral del ensamble desgastable.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una base para el ensamble desgastable.

La Figura 4 es una vista frontal de la base.

La Figura 5 es una vista superior de la base.

La Figura 6 es una vista lateral de la base.

La Figura 7 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 5.

La Figura 8 es una vista superior de un elemento desgastable para el ensamble desgastable.

La Figura 9 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 9-9 de la Figura 8.

La Figura 10 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 10-10 de la Figura 8.

La Figura 10A es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 10A-10A de la Figura 8.

La Figura 11 es una vista trasera del elemento desgastable.

La Figura 12 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 12-12 de la Figura 11.

La Figura 13 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 13-13 de la Figura 11.

La Figura 14 es una vista en perspectiva, despiezada, del ensamble desgastable.

La Figura 15 es una vista lateral parcial de la base.

La Figura 16 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 16-16 de la Figura 15.

La Figura 17 es una vista transversal tomada a lo largo de la

línea 17-17 de la Figura 15.

La Figura 18 es una vista transversal tomada a lo largo de la

línea 18-18 de la Figura 15.

La Figura 19 es una vista transversal tomada a lo largo de la

línea 19-19 de la Figura 15.

La Figura 20 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 20-20 de la Figura 15.

La Figura 21 es una vista lateral parcial del ensamble desgastable.

La Figura 22 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 22-22 de la Figura 21.

La Figura 23 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 23-23 de la Figura 21.

La Figura 24 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 24-24 de la Figura 21.

La Figura 25 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 25-25 de la Figura 21.

La Figura 26 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 26-26 de la Figura 21.

La Figura 27 es una vista en perspectiva de una traba del ensamble desgastable.

La Figura 28 es una vista en perspectiva, despiezada, de una traba del ensamble desgastable.

La Figura 29 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 29-29 de la Figura 2 con la traba en la posición liberada.

La Figura 30 es una vista transversal parcial tomada a lo largo de la línea 29-29 de la Figura 2 con la traba en la posición trabada.

La Figura 31 es una vista parcial en perspectiva del elemento desgastable.

La Figura 32 es una vista parcial en perspectiva del elemento desgastable con un componente de montaje de la traba parcialmente instalado.

La Figura 33 es una vista parcial en perspectiva del elemento desgastable con el componente de montaje instalado en el elemento desgastable.

La Figura 34 es una vista parcial en perspectiva del elemento desgastable con un componente de montaje integrado de la traba, así como un retenedor y un perno, listos para su instalación.

La Figura 35 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 35-35 den la Figura 34.

La Figura 36 es una vista lateral de un retenedor de la traba.

La Figura 37 es una vista superior del perno.

Las Figuras 38 y 39 son, cada una, vistas superiores del perno con herramientas ilustradas en el receptáculo. La Figura 40 es una vista parcial en perspectiva del perno.

La Figura 41 es una vista frontal de la traba.

La Figura 42 es una vista lateral de la traba

La Figura 43 es una vista inferior de la traba.

La Figura 44 es una vista lateral del componente de montaje de la traba.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

La presente invención se refiere a un ensamble desgastable para varios tipos de equipo para trabajar suelos que incluye, por ejemplo, equipo de excavación y equipo de transporte de tierra. La expresión equipo de excavación se refiere en general a cualquiera de una variedad de máquinas excavadoras que se emplean en minería, construcción y otras actividades, y que incluyen, por ejemplo, máquinas dragalinas, palas de cable, excavadoras frontales, excavadoras hidráulicas y cortadores de draga. La expresión equipo de excavación también se refiere a componentes para cortar la tierra de estas máquinas tales como el cubo o el cabezal cortador. El filo cavador es aquella porción del equipamiento que dirige el contacto con el suelo. Un ejemplo de filo cavador es el labio de un cubo. La expresión equipo de transporte de tierra es una expresión general que tiene la finalidad de referirse a una variedad de equipamientos que se usan para transportar materiales térreos y que, por ejemplo, incluye tolvas y cajas de camión minero. La presente invención es adecuada para su uso a lo largo del filo cavador del equipo de excavación, por ejemplo, en forma de dientes y cubiertas de excavación. Además, algunos aspectos de la presente invención también resultan adecuados para su uso a lo largo de la extensión de una superficie de desgaste, por ejemplo, en forma de correderas.

Para facilitar la explicación se usan términos relativos tales como frontal(es), trasero(s), superior(es), inferior(es), y similares. Los términos frontal o delantero se usan en general para indicar la dirección normal de desplazamiento durante el uso (p. ej., durante la excavación), y superior o de arriba se usan en general como referencia a la superficie sobre la cual pasa el material cuando, por ejemplo, se acumula en el cubo. Sin embargo, se reconoce que cuando se operan las diversas máquinas para trabajar suelo, los ensambles desgastables pueden estar orientados en diversos sentidos y moverse en toda clase de direcciones durante el uso.

En un ejemplo, un ensamble desgastable 14 de acuerdo con la presente invención es un diente excavador que está fijado a un labio 15 de un cubo (Figs. 1, 2 y 14). El diente ilustrado 14 incluye un adaptador 19 soldado al labio 15, un adaptador intermedio 12 montado en el adaptador 19, y una punta (también denominada extremidad) 10 montada en la base 12. Si bien se muestra una construcción de dientes, son posibles otras configuraciones de dientes usando algunos de los aspectos de la invención o todos. Por ejemplo, el adaptador 19 en esta realización está soldado al labio 15, pero podría estar fijado mecánicamente (p. ej., por un montaje de traba de tipo Whisler). Asimismo, la base podría ser una porción integral del equipo de excavación en lugar de un componente unido por separado. Por ejemplo, se podría reemplazar el adaptador 19 por una nariz integral de un labio de fundición. Aunque en la presente solicitud, a efectos explicativos, el adaptador intermedio 12 recibe el nombre de base y la punta 10 de elemento desgastable, el adaptador intermedio 12 podría ser considerado el elemento desgastable y el adaptador 19, la base.

El adaptador 19 incluye un par de patas 21, 23 que abrazan al labio 15, y una nariz que se proyecta hacia adelante 18. El adaptador intermedio 12 incluye una cavidad que se abre hacia atrás 17 para recibir la nariz 18 en el extremo frontal del adaptador 19 (Figs. 1, 2, 5 y 14). La cavidad 17 y la nariz 18 están configurados preferentemente como se divulga en la Patente Estadounidense 7.882.649, aunque podrían emplearse otras construcciones de nariz y cavidad. El adaptador 12 incluye una nariz que se proyecta hacia adelante 48 para montar la punta 10. La punta 10 incluye una cavidad que se abre hacia atrás 26 para recibir la nariz 48, y un extremo frontal 24 para penetrar el suelo. La traba 16 se usa para sujetar el elemento desgastable 10 a la base 12, y la base 12 a la nariz 18 (Figs. 1, 2 y 14). En este ejemplo, las trabas para sujetar tanto el elemento desgastable 10 a la base 12, como la base 12 a la nariz 18 son las mismas. Sin embargo, podrían tener dimensiones diferentes, construcciones diferentes, o ser trabas completamente diferentes. Usando un adaptador intermedio, el diente resulta perfectamente adecuado para su uso en máquinas más grandes, aunque igualmente se podría usar en máquinas más pequeñas. Como alternativa, podría sujetar una punta como elemento desgastable directamente al adaptador 19 como base.

El elemento desgastable 10, en esta realización, tiene una configuración en forma general de cuña con una pared superior 20 y una pared inferior 22 que convergen hacia un extremo frontal angosto 24 para cortar y penetrar en el suelo mientras se opera el equipamiento (Figs. 1, 2 y 8-14). Una cavidad 26 se abre en el extremo trasero 28 del elemento desgastable 10 para recibir a la base 12. La cavidad 26 preferentemente incluye una porción de extremo frontal 30 y una porción de extremo trasera 32. La porción frontal o activa 27 del elemento desgastable 10 es aquella porción por delante de la cavidad 26. La porción trasera o de montaje 29 del elemento desgastable 10 es aquella porción que incluye la cavidad 26.

La porción de extremo frontal 30 de la cavidad 26 (Figs. 10-13) incluye las superficies estabilizadoras superior e inferior 34, 36. Las superficies estabilizadoras 34, 36 se extienden axialmente de forma sustancialmente paralela al eje longitudinal 42 de la cavidad 26 para mejorar la estabilidad cuando las cargas son verticales (es decir, cargas que incluyen un componente vertical). La expresión “de forma sustancialmente paralela” en la presente solicitud se refiere a que realmente es paralela o con un ángulo de divergencia pequeño (es decir, aproximadamente 7 grados o menos). En consecuencia, las superficies estabilizadoras 34, 36 se extienden axialmente en un ángulo de aproximadamente 7 grados o menos respecto al eje longitudinal 42. Preferentemente, las superficies estabilizadoras divergen axialmente hacia atrás respecto al eje longitudinal en un ángulo de aproximadamente 5 grados o menos y mucho más preferentemente en un ángulo de 2-3 grados.

Las superficies estabilizadores 34, 36 se oponen y presionan contra las superficies estabilizadores complementarias 44, 46 sobre la nariz 48 de la base 12 (Fig. 24). Las superficies estabilizadores 44, 46 también son sustancialmente paralelas al eje longitudinal 42 cuando los componentes están ensamblados entre sí (Figs. 3-7, 14-16 y 24). El soporte de las superficies estabilizadores 34, 36 en la cavidad 26 contra las superficies estabilizadores 44, 46 sobre la nariz 48 proporciona un montaje estable del elemento desgastable 10 cuando hay cargas verticales. Las cargas verticales aplicadas al extremo frontal 24 del elemento desgastable 10 obligan al elemento desgastable (si no hay restricciones por parte de la nariz y la traba) a rodar hacia adelante y fuera de la nariz. Las superficies estabilizadoras (es decir, las superficies que son sustancialmente paralelas al eje longitudinal 42) resisten este empuje más eficazmente que las superficies con inclinaciones axiales más grandes, y proporcionan un montaje más estable del elemento desgastable 10 sobre la nariz 48. Un montaje más estable permite el uso de una traba más pequeña y produce un desgaste interno menor entre las piezas.

La porción de extremo frontal 30 de la cavidad 26 incluye además las superficies de soporte laterales 39, 41 para hacer contacto con las superficies de soporte laterales complementarias 45, 47 sobre la nariz 48 para resistir las cargas laterales (es decir, cargas con un componente lateral). Las superficies de soporte laterales 39, 41 en la cavidad 26 y las superficies de soporte laterales 45, 47 sobre la nariz 48 preferentemente se extienden en sentido axial en forma sustancialmente paralelas al eje longitudinal 42 para brindar mayor estabilidad en el montaje del elemento desgastable 10. Estas superficies de soporte laterales frontales 39, 41,45, 47 cooperan con las superficies de soporte traseras que también resisten las cargas laterales (según se analiza más adelante). En la realización preferida, cada una de las superficies de soporte frontales 34, 36, 39, 41 en la cavidad 26 está formada con una ligera curvatura cóncava lateral para resistir mejor las cargas oscilantes y las cargas desde todas las direcciones. Las superficies de soporte frontales 44-47 sobre la nariz 48 tendrán una configuración convexa complementaria. Las superficies de soporte frontales en la cavidad 26 y sobre la nariz 48 podrían, sin embargo, ser planas o estar formadas con una curvatura diferente.

La nariz 48 de la base 12 incluye una porción trasera o principal 50 hacia atrás de las superficies estabilizadoras 44, 46 del extremo frontal 52 (Figs. 3-7 y 14-20); la nariz 48 es considerada aquella porción de adaptador 12 que está alojada en la cavidad 26 del elemento desgastable 10. La porción principal 50 tiene, en general, una configuración de “hueso de perro” en la sección transversal (Figs. 18-20) con una sección central más angosta 54 y secciones laterales más grandes o gruesas 56. Esta construcción se asemeja en la función a una construcción de viga en I, y proporciona un equilibrio interesante de resistencia con masa y peso reducidos. En la realización preferida, las secciones laterales 56 son imágenes especulares entre sí. Las secciones laterales 56 incrementan gradualmente su espesor de adelante hacia atrás para aumentar la resistencia y reducir la tensión en el diseño. El uso de una nariz 48 que tiene una sección central angosta 54 y secciones laterales agrandadas 56 tiene el doble beneficio de (i) que la nariz 48 tiene suficiente resistencia para contrarrestar las cargas pesadas que puede encontrarse en funcionamiento, y (ii) que la traba 16 se sitúa en un lugar central del ensamble desgastable 14 para protegerlo a modo de escudo contra el contacto abrasivo con el suelo durante el uso y reducir el riesgo de eyección de la traba. La sección central 54 preferentemente representa aproximadamente los dos tercios centrales o menos, del espesor total (es decir, altura) de la nariz 48 a lo largo del mismo plano lateral. En una realización mucho más preferida, el espesor de la sección central 54 es aproximadamente 60 % o menos del espesor mayor o total de la nariz 48 a lo largo del mismo plano lateral.

La sección central 54 está definida por una superficie superior 58 y una superficie inferior 60. Las superficies superior e inferior 58, 60 se extienden Preferentemente en sentido axial en forma sustancialmente paralelas al eje longitudinal 42, pero podrían tener una inclinación mayor. La superficie superior 58 forma cuña, a cada lado, hacia una superficie interna 62 sobre las secciones laterales 56. Las superficies internas 62 están inclinadas lateralmente hacia arriba y hacia fuera desde la superficie superior 58 para definir parcialmente la parte superior de las secciones laterales 56. Asimismo, las superficies internas 64 están inclinadas lateralmente hacia abajo y hacia fuera desde la superficie inferior 60 para definir parcialmente la parte inferior de las secciones laterales 56. Las superficies internas 62 están cada una inclinada lateralmente hacia la superficie superior 58 a un ángulo a de aproximadamente 130-140 grados para resistir tanto las cargas verticales como las laterales sobre el elemento desgastable 10, y reducir las concentraciones de tensión durante la carga (Fig. 20). Sin embargo, podrían estar en un ángulo fuera de este intervalo (p. ej., aproximadamente 105-165 grados) si así se desea. Las superficies internas 64 son preferentemente imágenes especulares de las superficies internas 62, pero podrían ser diferentes, si así se desea. Los intervalos de inclinaciones preferidos son los mismos para ambos conjuntos de superficies internas 62, 64. La inclinación más preferida para cada superficie interna 62, 64 es un ángulo a de 135 grados. En algunas construcciones, podría preferirse tener cada superficie interna 62, 64 inclinada a un ángulo a de más de 135 grados respecto de la superficie superior o inferior adyacente para proporcionar una mayor resistencia a las cargas verticales. Las superficies internas 62, 64 son preferentemente superficies estabilizadoras que se extienden cada una en sentido axial en forma sustancialmente paralela al eje longitudinal 42 para resistir mejor las cargas verticales y proporcionalmente un montaje estable del elemento desgastable 10 sobre la base 12.

Un agujero central 66 se forma en la sección central 54 que se abre en las superficies superior e inferior 58, 60 (Figs.

3, 5, 7, 19, 25 y 29), aunque bien podría abrirse solamente en la superficie superior 58, si así se desea. La extensión hacia abajo del agujero 66 a través de la superficie inferior 60 reduce la acumulación de partículas térreas finas en el agujero y facilita la limpieza de las partículas finas en el agujero La pared superior 20 del elemento desgastable 10 incluye un agujero de lado a lado 67 que está alineado con el agujero 66 cuando el elemento desgastable 10 es montado sobre la nariz 48 (Figs. 1, 9, 10A, 13, 14, 25 y 29). La traba 16 se recibe en los agujeros 66, 67 para retener el elemento desgastable 10 a la base 12 (Figs. 25, 29 y 30). Más adelante se proporcionan detalles de la traba preferida 16. Sin embargo, se pueden emplear otras trabas para sujetar el elemento desgastable 10 a la base 12. A modo de ejemplo, las trabas alternativas podrían ser como las divulgadas en la Patente Estadounidense 7.578.081 o la Patente Estadounidense 5.068.986. La forma de los agujeros alineados en el elemento desgastable y la base, en aquellos casos en que se utilicen trabas alternativas, podría ser distinta, por supuesto, de las que se ilustran en el presente documento, con el fin de adaptarse a las distintas trabas.

El agujero 67 en el elemento desgastable 10 está definido por una pared 68 que preferentemente rodea la traba 16 (Fig. 31). La pared 68 incluye una estructura de retención 69 que se extiende lateralmente a lo largo de una parte de la pared para definir una superficie de soporte superior 71 y una superficie de soporte inferior 73. Las superficies de soporte 71, 73 entran en contacto cada una con la traba 16 para retener la traba en el agujero y resistir las fuerzas verticales hacia dentro y hacia fuera aplicadas a la traba durante el traslado, el almacenamiento, la instalación y el uso del elemento desgastable para estar en condiciones de resistir mejor la eyección o la pérdida de la traba. En una realización preferida, la estructura de retención 69 está formada como una proyección radial que se extiende hacia el interior del agujero 66 desde la pared 68 en donde las superficies de soporte 71, 73 tienen la forma de hombros superior e inferior. Como alternativa, la estructura de retención 69 podría tener la forma de un receso (no se muestra) en la pared perimétrica 68 con superficies de soporte superior e inferior enfrentadas entre sí. Se proporciona un paso 75 en sentido vertical a lo largo de la pared 68 en el agujero 67 para permitir la inserción de la traba 16 y el acoplamiento de la estructura de retención 69, es decir, con la traba 16 en contacto de soporte con ambas superficies de soporte superior e inferior 71, 73. En la realización ilustrada, no hay ningún agujero formado en la pared inferior 22 del elemento desgastable 10; pero podría hacerse un agujero para facilitar el montaje reversible de la punta 10. Así también, si así se desea, se puede montar de manera reversible la base 12 sobre la nariz 18 si el encastre entre la base 12 y la nariz 18 lo permite. En la realización ilustrada, la base 12 no se puede montar de manera reversible sobre la nariz 18.

En una realización preferida, la estructura de retención 69 es en esencia una continuación de la pared 68 que está definida por un primer rebajo 77 por encima o por fuera de la estructura de retención 69, un segundo rebajo 79 por debajo o por dentro de la estructura de retención 69, y el paso 75 en el extremo distal 81 de la estructura de retención 69. Los rebajos 77, 79 y el paso 75, definen entonces un receso continuo 83 en la pared perimétrica 68 alrededor de la estructura de retención 69. Las paredes terminales 87, 89 de los rebajos 77, 79 definen puntos de detención para el posicionamiento de la traba 16. Preferentemente se proporciona un receso 85 a lo largo de una superficie interna 91 de la cavidad 26 para funcionar como un punto de detención durante la inserción de un componente de montaje de la traba 16 tal cual se describirá más adelante.

La cavidad 26 del elemento desgastable 10 tiene una forma que complementa a la nariz 48 (Figs. 9, 10, 10A, 24-26 y 29). En consecuencia, el extremo trasero 32 de la cavidad incluye una proyección superior 74 y una proyección inferior 76 que se reciben en los recesos superior e inferior 70, 72 en la nariz 48. La proyección superior 74 incluye una superficie interna 78 que se opone a la superficie superior 58 sobre la nariz 48, y superficies laterales 80 que se oponen y presionan contra las superficies internas 62 sobre la nariz 48. Preferentemente hay una brecha entre la superficie interna 78 y la superficie superior 58 para garantizar el contacto entre las superficies laterales 80 y las superficies internas 62, pero podrían estar en contacto, si así se desea. Las superficies laterales 80 están inclinadas lateralmente para concordar con la inclinación lateral de las superficies internas 62. Las superficies laterales 80 se extienden axialmente en forma sustancialmente paralela al eje longitudinal 42 para concordar con la extensión axial de las superficies internas 62.

La proyección inferior 76 es preferentemente la imagen especular de la proyección superior 74, e incluye una superficie interna 82 que se opone a la superficie inferior 60, y superficies laterales 84 que se oponen y presionan contra las superficies internas 64. En la cavidad 26, entonces, la superficie interna 78 mira hacia a la superficie interna 82 con la brecha 86 entre las dos superficies internas 78, 82 que es ligeramente más grande que el espesor de la sección central 54 de la nariz 48. El espesor (o altura) de la brecha 86 está preferentemente dentro de los dos tercios medios del espesor total (o altura) de la cavidad (es decir, la altura mayor) 26 a lo largo del mismo plano lateral, y con mayor preferencia está dentro del 60 % medio, o menos, del espesor total de la cavidad a lo largo del mismo plano lateral. Las superficies laterales 80, 84 están inclinadas lateralmente alejándose de las respectivas superficies internas 78, 82, y se extienden en sentido axial en forma sustancialmente paralelas al eje longitudinal 42 para definir superficies estabilizadoras traseras superior e inferior para la punta. Las superficies estabilizadoras frontales 34, 36 cooperan con las superficies estabilizadoras traseras 80, 84 para sostener con estabilidad el elemento desgastable 10 sobre la nariz 48. Por ejemplo, una carga vertical descendente L1 sobre el extremo frontal 24 del elemento desgastable 10 (Fig. 2) es resistida principalmente por la superficie estabilizadora frontal 34 en la cavidad 26 presionando contra la superficie estabilizadora frontal 44 sobre la nariz 48, y las superficies estabilizadoras traseras 84 en la cavidad 26 presionando contra las superficies estabilizadoras traseras 64 sobre la nariz 48 (Figs. 24-26 y 29). La extensión axial de estas superficies estabilizadoras 34, 44, 64, 86 (es decir, que se encuentran en sentido axial en forma sustancialmente paralela al eje longitudinal 42) minimiza la tendencia a rodar hacia abajo y adelante que la carga L1 impulsa sobre el elemento desgastable 10. Asimismo, una carga ascendente opuesta L2 sobre el extremo frontal 24 (Fig. 2) sería resistida principalmente por la superficie estabilizadora frontal 36 en la cavidad 26 presionando contra la superficie estabilizadora frontal 46 sobre la nariz 48 y las superficies estabilizadoras traseras 80 en la cavidad 26 presionando contra las superficies estabilizadoras traseras 62 sobre la nariz 48 (Figs. 24-26 y 29). Igual que ya se indicó más arriba, las superficies estabilizadoras 36, 46, 62, 84 sostienen de forma estable el elemento desgastable 10 sobre la base 12.

El contacto de soporte entre las superficies laterales 80 y las superficies internas 62, y entre las superficies laterales 84 y las superficies internas 64, resiste tanto las cargas verticales como las cargas con componentes laterales (denominadas cargas laterales). Resulta ventajoso que las mismas superficies resistan tanto las cargas verticales como las cargas laterales dado que las cargas habitualmente terminan aplicadas a los elementos desgastables en direcciones cambiantes a medida que atraviesan el suelo. Con las superficies estabilizadoras inclinadas lateralmente, la resistencia de soporte entre las mismas superficies puede seguir produciéndose incluso cuando una carga sufra un desplazamiento, por ejemplo, de una carga más vertical a una carga más lateral. Con esta conformación, el movimiento de la punta sobre la nariz es aminorado, lo que da lugar a un desgaste reducido de los componentes.

Una porción hueca 88, 90 está provista en cada lado de cada una de las proyecciones superior e inferior 74, 76 en la cavidad 26 para recibir las secciones laterales 56 de la nariz 48 (Figs. 9, 10, 12, 13, 25, 26 y 29). Las porciones huecas 88, 90 complementan y reciben las secciones laterales 56. Las porciones huecas superiores 88 están definidas por las superficies laterales 80 sobre la proyección 74, y las superficies externas 92. Las porciones huecas inferiores 90 están definidas por las superficies laterales 84 de la proyección 76, y las superficies externas 94. Las superficies externas 92, 94 son de forma generalmente curva y/o angular para complementar las superficies superior, inferior y externas de las secciones laterales 56.

En la construcción preferida, cada pared lateral 100 de la nariz 48 está provista de un canal 102 (Figs. 18-20). Cada canal está preferentemente definido por paredes de canal inclinadas 104, 106 que le dan al canal una configuración general en forma de V. Los canales 102 tienen preferentemente cada uno una pared inferior 107 para evitar un vértice interior puntiagudo, pero pueden carecer de una pared inferior (es decir, con una cuña para unir las paredes 104, 106), si así se desea. Las paredes de canal 104, 106 están cada una preferentemente inclinadas para resistir tanto las cargas verticales como las cargas laterales. En una construcción preferida, las paredes de canal 104, 106 divergen para definir un ángulo incluido p de aproximadamente 80-100 grados (preferentemente aproximadamente 45 grados a cada lado de un plano horizontal central), aunque el ángulo podría estar fuera de este intervalo. Las paredes de canal 104, 106. Preferentemente se extienden cada una en sentido axial de forma paralela al eje longitudinal 42.

Los lados opuestos 98 de la cavidad 26 definen proyecciones 108 que se complementan y son recibidas en los canales 102. Las proyecciones 108 incluyen paredes de soporte 110, 112 que se oponen y presionan contra las paredes de canal 104, 106 para resistir las cargas verticales y laterales. Las proyecciones 108 se extienden preferentemente a lo largo de las paredes laterales 98, pero podrían ser más cortas y recibirse solo en porciones de los canales 102. Las paredes de soporte 110, 112 concuerdan preferentemente con la inclinación lateral de las paredes de canal 104, 106, y se extienden en sentido axial de forma sustancialmente paralela al eje longitudinal 42.

Si bien cualquiera de las partes opuestas del elemento desgastable 10 y la base 12 pueden acoplarse entre sí durante el uso, el acoplamiento de las superficies 34, 36, 44, 46, 62, 64, 80, 84, 104, 106, 110, 112 está destinado a las superficies de soporte primarias para resistir tanto las cargas verticales como las laterales. El contacto de la pared frontal 114 de la cavidad 26 contra la cara frontal 116 de la nariz 48 pretende constituir las superficies de soporte primarias que resistan las cargas axiales (es decir, las cargas con componentes paralelos al eje longitudinal 42).

El elemento desgastable 10 incluye preferentemente recesos lateralmente espaciados 123, 125 en la pared superior 20 y correspondientes recesos lateralmente espaciados 127, 129 en la pared inferior 22 en el extremo trasero 28 (Figs.

1, 2, 10, 14 y 26). La nariz 48 incluye preferentemente recesos cooperativos 130, 132, 134, 136 (Figs. 1-3, 5, 6 y 26) que están desplazados lateralmente de los recesos 123, 125, 127, 129 sobre el elemento desgastable 10 para que el extremo trasero 28 del elemento desgastable 10 se trabe con el extremo trasero 138 de la nariz 48 (Figs. 1, 2 y 26). Los segmentos laterales 124 del elemento desgastable 10 se reciben en recesos laterales 130, 136 de la base 12, el segmento superior 126 del elemento desgastable 10 se recibe en el receso superior 132 de la base 12, y el segmento inferior 128 del elemento desgastable 10 se recibe en el receso inferior 134 de la base 12 cuando el elemento desgastable está completamente asentado sobre la nariz 48. Asimismo, los segmentos de base inferior y superior 140, 142 se reciben en recesos cooperativos 123, 125, 127, 129 del elemento desgastable 10. Esta configuración de trabazón del elemento desgastable 10 y la base 12 resiste cargas durante el uso. Sin embargo, podrían utilizarse otras construcciones o podría omitirse la construcción de trabazón, es decir, el extremo trasero 28 tendría una construcción continua sin recesos 123, 125, 127, 129.

El elemento desgastable 10 incluye preferentemente una depresión indicadora de desgaste 170 que se abre en la cavidad 26 (Fig. 26). En el ejemplo ilustrado, la depresión indicadora de desgaste 170 es una ranura formada en la pared inferior 22 próxima al extremo trasero 28, aunque pueden servir otras posiciones. La depresión 170 tiene una superficie inferior 172 para definir una profundidad que está a distancia de la superficie de desgaste 13 cuando el elemento desgastable 10 es nuevo. Cuando la depresión 172 atraviesa la superficie de desgaste 13 durante el uso, proporciona un indicador visual para el operador de que es tiempo de reemplazar el elemento desgastable.

Las trabas 16 se usan preferentemente para sujetar el elemento desgastable 10 a la base 12, y la base 12 a la nariz 18 (Figs. 1, 2 y 14). En la construcción preferida se proporciona una traba 16 en la pared superior 20 para retener el elemento desgastable 10 a la base 12, y se proporciona una traba 16 en cada pared lateral 151 de la base 12 para retener la base 12 al adaptador 19. De manera alternativa, se pueden usar dos trabas para sujetar el elemento desgastable 10 a la base 12 y una traba para retener la base 12 al adaptador 19. Se proporciona un agujero 146 a cada lado 151 de la base 12 para recibir la respectiva traba 16. Por tanto, cada agujero 146 tiene la misma construcción que se describió antes para el agujero 67. Por otra parte, se proporciona un agujero 161, como el agujero 66, en los lados opuestos 163 de la nariz 18. Los agujeros 161 están preferentemente cerrados, pero podrían estar interconectados por la nariz 18. Las trabas pueden tener una amplia variedad de construcciones. La traba que sujeta la base 12 a la nariz 18 puede estar construida, por ejemplo, como se divulga en la Patente Estadounidense 5.709.043.

La traba 16 incluye un componente de montaje o collar 222 y un componente de retención o perno 220 (Figs. 27-44). El collar 222 se encastra en el agujero 67 del elemento desgastable 10 e incluye una perforación o abertura 223 con filetes de rosca 258 para recibir el perno 220 con filetes de rosca correspondientes 254. Un retenedor 224, preferentemente en forma de barra de retención, se inserta en el agujero 67 con el collar 222 para impedir que se desacoplamiento el collar 222 del elemento desgastable 10. Preferentemente, el retenedor 224 se inserta durante la fabricación del elemento desgastable 10 para que la traba 16 se acople de manera integral al elemento desgastable 10 (es decir, para definir un elemento desgastable que incluye de manera integral una traba) para el traslado, el almacenamiento, la instalación y/o uso del elemento desgastable. Esta construcción reduce las necesidades de inventario y almacenamiento, elimina caídas de la traba durante la instalación (lo que puede resultar un verdadero problema cuando es de noche), garantiza que siempre se use siempre la traba apropiada y facilita la instalación del elemento desgastable. Sin embargo, si así se desea, se puede retirar el retenedor 224 en cualquier momento para llevar a cabo la retirada de la traba 16.

El collar 222 tiene un cuerpo cilíndrico 225 con aletas 236, 237 que se proyectan hacia fuera para entrar en contacto y presionar contra las superficies de soporte u hombros 71, 73 de la estructura de retención 69 para retener la traba 16 en su sitio en el elemento desgastable 10. Para instalar el collar 222, se inserta el cuerpo 225 en el agujero 67 desde dentro de la cavidad 26 de modo que las aletas 236, 237 se deslicen a lo largo del paso o ranura 75, y luego gira para que las aletas 236, 237 abracen la estructura de retención 69 (Figs. 32 y 33). El collar 222 se traslada preferentemente al agujero 67 hasta que la pestaña 241 se recibe en el receso 85 y hace tope contra la pared 93 del receso 85 (Fig. 32). El collar 222 se gira entonces hasta que las aletas 236, 237 hacen tope contra los puntos de detención 87, 89 (Fig. 33). La rotación del collar 222 es preferentemente de aproximadamente 30 grados de modo que las aletas 236, 237 se desplazan hacia el interior de los rebajos superiores 77, 79 y hacen tope contra los puntos de detención 87, 89. Se pueden disponer otras configuraciones de puntos de detención, p. ej., el collar puede tener una formación que haga tope contra la pared terminal 81 o tener solo una aleta que acopla al punto de detención. En esta posición, la aleta 236 se fija contra la superficie u hombro de soporte superior 71, y la aleta 237 contra la superficie u hombro de soporte inferior 73. El acoplamiento de las aletas 236, 237 contra ambos lados de la estructura de retención 69 retienen el collar 222 en el agujero 67 aun soportando las cargas durante la excavación. Por otra parte, la cooperación entre la aleta externa 236 y la pestaña 241 proporciona un par resistivo contra las cargas en voladizo aplicadas al perno 220 durante el uso.

Una vez que el collar está en su sitio, se inserta un retenedor o barra 224 en el paso 75 desde el elemento desgastable externo 10 (Fig. 34). Preferentemente, el retenedor 224 se monta a presión en la ranura 75, impidiendo así la rotación del collar 222 de modo que las aletas 236, 237 quedan retenidas en los rebajos 77, 79 y contra los hombros 71, 73. El retenedor 224 está hecho preferentemente de acero en planchas con un apéndice curvo 242 que se monta a presión en una muesca receptora 244 en una superficie externa 246 del collar 222 para retener el retenedor 224 en el elemento desgastable 10 (Figs. 35 y 36). El retenedor permite que el collar 222 quede trabado en el elemento desgastable 10 para un almacenamiento, traslado, instalación y/o uso seguro, y definir de ese modo una parte integral del elemento desgastable 10. Asimismo, el retenedor 224 ejerce preferentemente una fuerza de resorte contra el collar 222 para empujar el collar 222 y ajustar el encastre del collar 222 en el agujero 67. Se proporciona preferentemente una pestaña 267 para que tope con la aleta 236 e impida la inserción excesiva del retenedor.

El acoplamiento de las aletas 236, 237 contra los hombros 71, 73 retiene mecánicamente el collar 222 en el agujero 67 e impiden efectivamente el movimiento hacia dentro y hacia fuera durante el traslado, el almacenamiento, la instalación y/o el uso del elemento desgastable 10. Se prefiere una unión mecánica porque el acero duro de baja aleación que se utiliza habitualmente para fabricar elementos desgastables para equipos de trabajo en suelos carece en general de una suficiente soldabilidad. El collar 222 es preferentemente una unidad individual (una pieza o ensamblaje como una unidad) y preferentemente, una construcción de una sola pieza por razones de resistencia y simplicidad. El retenedor 224 está hecho preferentemente de acero en planchas, porque no resiste las cargas pesadas aplicadas durante el uso. El retenedor 224 se usa solamente para impedir la rotación indeseada del collar 222 en el agujero 67 para evitar que se suelte la traba 16 del elemento desgastable 10.

El perno 220 incluye un cabezal 247 y una espiga 249 (Figs. 28-30, 34 y 37-40). La espiga 249 está formada con filetes de rosca 254 a lo largo de una porción de su longitud desde el cabezal 247. El extremo de perno 230 preferentemente no tiene rosca para recibirse en el agujero 66 en la nariz 48. El perno 220 se instala en el collar 222 desde el elemento desgastable externo de manera que el extremo de perno 230 es el extremo principal y los filetes de rosca del perno 254 se acoplan con los filetes de rosca del collar 258. Un receptáculo hexagonal (o cualquier otra forma de acoplamiento de herramienta) 248 está formado en el cabezal 247 en el extremo de cola para recibir una herramienta T y girar el perno 220 en el collar 222.

Preferentemente, el receptáculo hexagonal 248 está provisto de una abertura de despeje 250 en lugar de una faceta (es decir, solo se proporcionan cinco facetas 280), para definir una región despejada (Figs. 27, 28, 34 y 37-40). La región despejada 250 hace que la abertura resultante sea más grande y, por consiguiente, menos propensa a retener las partículas finas y partículas duras que impactan y que a menudo rellenan estos bolsillos y aberturas en las porciones del equipo para trabajar suelos que cortan la tierra. La región despejada 250 también proporciona ubicaciones alternativas para insertar herramientas que desmenucen y extraigan a palanca las partículas finas compactadas. Por ejemplo, un cincel afilado, pico, o implemento de herramienta eléctrica, puede ser empujado, golpeado o impulsado hacia el interior de la región despejada 250 para comenzar a desmenuzar las partículas finas compactadas. Si las superficies internas de la región despejada 250 resultaran dañadas durante el proceso, el daño no tendría consecuencias en las cinco caras activas de la máquina del agujero hexagonal de acoplamiento 48. Una vez que algunas de las partículas finas compactadas se han desmenuzado y desalojado de la región despejada 250, se puede abordar cualquier partícula fina compactada dentro del agujero hexagonal de acoplamiento 248 desde el costado o en ángulo, accediendo a través de la región despejada 250.

Una ventaja adicional de una región despejada de forma lobular es que la combinación de un receptáculo hexagonal con una región despejada de forma lobular en una faceta del receptáculo hexagonal también crea una interfaz de herramientas múltiples para el perno 20. Por ejemplo, un receptáculo hexagonal dimensionado para usar un troquel hexagonal T de H8 de pulgada (2,22 cm) (Fig. 38), cuando se alarga por una cara, permitirá que también encaje un troquel cuadrado de % de pulgada (1,9 cm) T1 (Fig. 39). El ajuste óptimo de dicho troquel cuadrado se consigue formando un surco 251 en una faceta del receptáculo hexagonal 248, en sentido opuesto a la región despejada 250. También pueden servir otras herramientas, tales como alzaprimas, si fuera necesario cuando no se dispone de una herramienta hexagonal sobre el terreno.

En una realización preferida, el perno roscado 220 incluye un diente o retén de cerrojo sesgado 252, chanfleado para que sobresalga más allá de la rosca circundante 254 (Figs. 29, 30 y 34). Un bolsillo o receso externo correspondiente 256 se forma en la rosca 258 del collar 222 para recibir al retén 252, de manera que el perno roscado 220 actúe de cerrojo en una posición específica con respecto al collar 222 cuando el retén de cerrojo 252 se alinea e inserta con el bolsillo externo 256. El acoplamiento del retén de cerrojo 252 en el bolsillo externo 256 retiene el perno roscado 220 en una posición libre con respecto al collar 22, que retiene el perno 220 fuera de la cavidad 26 (o por lo menos fuera del agujero 66 con suficiente holgura sobre la nariz 48), de manera que el elemento desgastable 10 pueda instalarse sobre la nariz 48 (y retirarse de la misma). Preferentemente el perno se traslada y almacena en la posición liberada de manera que el elemento desgastable 10 está para instalarse. Preferentemente, el retén de enganche 252 está situado al inicio de la rosca sobre el perno roscado 220, cerca del extremo del perno 230. El bolsillo externo 256 está situado aproximadamente a 1/2 rotación del inicio de la rosca en el collar 222. Como resultado, el perno 220 quedará trabado en la posición de traslado después de aproximadamente 1/2 vuelta del perno 220 dentro del collar 222.

Otra aplicación de fuerza torsional al perno 220 hará que salte el retén de enganche 252 fuera del bolsillo externo 256. Un bolsillo o receso interno 260 está formado en el extremo interno de la rosca del collar 222. Preferentemente, la rosca 258 del collar 222 termina un poco antes del bolsillo interno 260. Esto produce un incremento de la resistencia a la rotación del perno 220 ya que el perno 220 está enroscado en el collar 222, cuando el retén de enganche 252 es expulsado fuera de la rosca 258. A continuación, ocurre una repentina disminución de la resistencia a la rotación del perno 220, cuando el retén de enganche 252 se alinea con el bolsillo interno y entra en el bolsillo interno. En la práctica, se nota un chasquido o “sonido de golpe seco” cuando el perno 220 alcanza un extremo de la trayectoria dentro del collar 222. La combinación del aumento de la resistencia, la disminución de la resistencia, y el “sonido de golpe seco” proporciona al usuario una retroinformación háptica que le ayuda a determinar que el perno 220 se ha encajado del todo en la posición de servicio adecuada. Esta retroinformación háptica tiene como resultado una instalación más fiable de las piezas de desgaste usando el conjunto combinado de collar y perno de la presente invención, porque se entrena a un operador para identificar fácilmente la retroinformación háptica como verificación de que el perno 220 se encuentra en la posición deseada para retener el elemento desgastable 10 en la base 12. El uso de un retén 252 permite que el perno 220 se detenga en la posición deseada donde cada instalación es diferente de las configuraciones tradicionales de trabas roscadas.

Preferentemente, el retén de enganche 252 puede estar hecho de acero en planchas, quedar retenido en su sitio dentro de un sumidero 262 dentro del perno 220, fijado elásticamente en su sitio dentro de un elastómero 264. El sumidero 262 se extiende desembocando en la región despejada 250. El elastómero contenido en el sumidero 262 también se puede extender hacia la región despejada 250, cuando se comprime el retén de enganche 252 durante la rotación del perno 220. Por el contrario, el elastómero contenido en el sumidero 262 forma un suelo comprimible para la región despejada 250, que puede ayudar a desmenuzar y extraer las partículas finas compactadas de la región despejada 250. El elastómero 264 se puede moldear alrededor del retén de enganche 252 de manera que el elastómero 264 se endurece en el sitio y se fija al retén de enganche 252. El subconjunto resultante de retén 252 y elastómero 264 se puede comprimir en su sitio a través de la región despejada 250 y hacia el sumidero 262. Una construcción preferida de retén de enganche 252 incluye un cuerpo 266, una parte sobresaliente 268 y rieles de guía 270. La parte sobresaliente 268 presiona contra la pared del sumidero 262, que mantiene al retén de enganche 252 en la ubicación correcta respecto de la rosca 254 Los rieles de guía 270 además soportan el retén de enganche 252, a la vez que permiten la compresión del retén de enganche 252 en el sumidero 262, como ya se ha explicado.

Cuando el perno 220 está instalado en el collar 222, se gira 1/2 vuelta hacia la posición de liberación para el traslado, el almacenamiento y/o la instalación del elemento desgastable 10. El elemento desgastable que tiene integrada la traba 16 se instala en la nariz 48 de la base 12 (Fig. 29). El perno 220 entonces se gira preferentemente 21/2 vueltas hasta que el extremo de perno 230 queda totalmente alojado en el agujero 66 en la posición trabada o de funcionamiento (Fig. 30). Se pueden necesitar más o menos rotaciones del perno roscado 220, dependiendo del espaciado de los filetes de rosca y de que se haya provisto más de un punto de inicio para los filetes de rosca. Se ha visto que el uso de una rosca particularmente gruesa que requiere solo tres giros completos del perno roscado 220 para el trabado total de un elemento desgastable 10 a la base 12 es fácil de usar sobre el terreno y es fiable para su uso en las condiciones de rigor extremo de una excavación. Asimismo, el uso de una rosca helicoidal gruesa es mejor en aquellas instalaciones donde el montaje de traba quedará rodeado de partículas finas compactadas durante el uso.

La traba 16 está ubicada dentro del receso superior 70 entre las secciones laterales 56 para protegerla del contacto con el suelo y el desgaste durante el uso (Fig. 25 y 30). El posicionamiento de la traba 16 hundida en el ensamble desgastable 14 ayuda a proteger la traba del desgaste provocado por el suelo al pasar sobre el elemento desgastable 10. Preferentemente, la traba 16 está rebajada con el agujero 67 para que permanezca protegida del material térreo en movimiento durante la vida del elemento desgastable. En un ejemplo preferido, el perno 220 en la posición trabada está en el 70 % inferior o más abajo del agujero 67. El material térreo tenderá a acumularse en el agujero 67 por encima de la traba 10 y proteger la traba contra el desgaste excesivo incluso a medida que el elemento desgastable 10 se gasta. Por otra parte, la traba generalmente está ubicada en el centro en el ensamble desgastable con el extremo de perno 230 ubicado en el centro del agujero 66, o próximo a él, en la posición trabada. El posicionamiento de la traba más cerca del centro de la nariz 18, tenderá a reducir las cargas de eyección aplicadas a la traba durante el uso del elemento desgastable y especialmente en el caso de cargas verticales que son las que tienden a hacer oscilar el elemento desgastable en la base.

El perno 20 se puede liberar usando una herramienta de trinquete u otra herramienta para desenroscar el perno 220 del collar 222. Si bien el perno 220 se puede retirar del collar 222, solo es necesario hacerlo retroceder hasta la posición de liberación. Entonces se puede retirar el elemento desgastable 10 de la nariz 48. La fuerza torsional para desenroscar el perno 220 puede ejercer cargas de torsión considerables sobre el collar 222, cargas que son resistidas por los puntos de detención 77 y 79, lo que proporciona un punto de detención fuerte y fiable para las aletas 236 y 237.

El componente de montaje 222 de la traba 16 define una perforación roscada 223 para recibir un perno de seguridad roscado 220 que se usa para retener, de manera liberable, el elemento desgastable 10 a la base 12 (y la base 12 al adaptador 19). El componente de montaje separado 222 se puede mecanizar o conformar fácilmente de otra manera con filetes de rosca y sujetarse dentro del elemento desgastable con filetes de rosca de menor coste y mayor calidad en comparación con la formación de filetes de rosca directamente en el elemento desgastable. El acero que se usa para el elemento desgastable 10 es muy duro y es difícil de moldear o formar de alguna manera filetes de rosca en el agujero 67 para la operación de traba pretendida. El tamaño relativamente grande del elemento desgastable 10 también dificulta el moldeo o la formación de filetes de rosca en el agujero 67. El componente de montaje 222 se puede retener mecánicamente dentro del agujero en el elemento desgastable para resistir el movimiento axial en cualquier dirección (es decir, hacia dentro y hacia fuera del agujero 67) durante el uso para resistir mejor la pérdida inesperada de la traba durante el traslado, el almacenamiento, la instalación y el uso. Debido a la dureza del acero que se usa normalmente para el elemento desgastable 10, el componente de montaje 222 no se puede soldar fácilmente en el agujero 67.

El uso de una traba de acuerdo con la presente invención proporciona muchos beneficios: (i) una traba integrada en un elemento desgastable de manera que la traba se transporta y almacena en una posición lista para instalar para disminuir el inventario y facilitar la instalación; (ii) una traba que solamente necesita herramientas de maniobra comunes tales como una herramienta hexagonal o impulsor de trinquete para la operación y no requiere martillo; (iii) una traba con fácil acceso a la herramienta; (iv) una traba con clara visual y confirmación háptica de instalación correcta; (v) una nueva traba provista de cada pieza de desgaste; (vi) una traba en una posición de fácil acceso; (vii) una traba simple de operar de comprensión intuitiva y universal; (vii) una conexión mecánica permanente entre los componentes de diferente complejidad geométrica crea un producto acabado con características y beneficios extraídos de procesos de fabricación específicos; (viii) un sistema de integración de traba elaborado con características simples de fundición donde la integración soporta enormes cargas, no precisa herramientas o adhesivos especiales y crea un montaje permanente; (ix) una traba con un agujero de acoplamiento hexagonal alargado en una faceta que permite una limpieza más fácil de las partículas finas de tierra con herramientas simples; (x) una traba ubicada con una parte central del ensamble desgastable para proteger la traba del desgaste y disminuir el riesgo de eyección de la traba; (xi) una traba con aletas reactivas en el collar de la traba para trasladar las cargas perpendiculares del sistema a las caras de soporte; (xii) una barra de retención instalada en el planta de fabricación y que mantiene el collar en el elemento desgastable a la vez que también desvía el collar contra la interfaz de soporte de cargas y elimina holguras del sistema; (xiii) un planteamiento de diseño que simplifica la complejidad del moldeo al mismo tiempo que soporta la funcionalidad expandida del producto; (xiv) un planteamiento de diseño según el cual las superficies de encaje crítico en la zona de la traba solo necesitan ser rectificadas para ajustar una pieza que podría actuar como calibre; y (xv) un diseño que encaja en procesos convencionales de planta.

La traba 16 es una configuración de acopamiento para sujetar dos componentes separables en una operación de excavación. El sistema consiste en un perno 220 que se recibe en un agujero 66 en una base 12 y un collar 222 retenido mecánicamente en el elemento desgastable 10. El collar tiene funciones integradas favorables para el traslado, transmisión de cargas, instalación de traba y retirada de traba. El collar está sujeto al elemento desgastable con un retenedor 224 que actúa sobre dos aletas 236, 237 en el perímetro del collar manteniendo las aletas en una orientación óptima de soporte de cargas. El retenedor también ajusta el encastre entre los componentes. El perno 220 avanza helicoidalmente por el centro del collar 222 entre dos posiciones de baja energía creadas por un mecanismo de cerrojo con respaldo elastomérico. La primera posición mantiene 1/2 vuelta de rosca acoplada entre el collar y el perno para su retención durante el traslado. El perno 220 avanza a la segunda posición de baja energía después de girar 2 1/2 vueltas y termina en un punto de detención fuerte, lo que indica que el sistema está trabado. Cuando es necesario cambiar el elemento desgastable 10, el perno 220 se gira en sentido contrario al de las agujas del reloj y se retira del conjunto, lo que permite que el elemento desgastable se deslice libre de la base.

Si bien la realización ilustrada es un diente excavador, las características asociadas con la trabazón del elemento desgastable 10 en la base 12 se pueden usar en una gran variedad de ensambles desgastables para equipos para trabajar suelos. Por ejemplo, se pueden formar correderas con un agujero, como el agujero 67, y sujetarlas mecánicamente a una base definida sobre el costado de un gran cubo, una superficie de rampa, una caja de camión y similares.

La divulgación que se expone en el presente documento comprende múltiples detalles inventivos distintos con utilidad independiente. Si bien cada de estas invenciones se ha divulgado en su forma preferida, las realizaciones específicas de la misma, que se divulgan e ilustran en el presente documento no se deben considerar en un sentido limitante ya que pueden efectuarse numerosas variantes. Cada ejemplo define una realización divulgada en la divulgación precedente, pero ninguno de los ejemplos comprende necesariamente todas las características o combinaciones que eventualmente se podrían reivindicar. Cuando en la descripción s menciona “un” o “un primer” elemento o su equivalente, dicha descripción incluye uno o más de tales elementos, sin requerir ni excluir dos o más de tales elementos. Por otra parte, los indicadores ordinales, tales como primero, segundo o tercero, para los elementos identificados se usan para distinguir entre elementos, y no indican un número requerido o limitado de tales elementos, y tampoco indican una posición u orden particular de tales elementos a menos que se indique específicamente lo contrario.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Un elemento desgastable (10) para su fijación a un equipo para trabajar suelos para proteger el equipo contra el desgaste durante el uso, comprendiendo el elemento desgastable:

una superficie de desgaste (24) para entrar en contacto con el suelo durante una operación del equipo para trabajar suelos,

una cavidad de montaje (26) para recibir una base (12) en el equipo para trabajar suelos,

un agujero (67) definido por una pared que se extiende a través del elemento desgastable y una abertura tanto en la superficie de desgaste como la cavidad de montaje (26) para recibir una traba (16) para retener el elemento desgastable (10) al equipo para trabajar suelos;

un collar (222) para acoplar y quedar sujeto en el agujero (67) incluyendo un agujero roscado (223);

un perno roscado (220) recibido en el agujero roscado (223) que cuando se gira mueve el perno (220) hacia dentro y hacia fuera entre una posición extendida donde el perno (220) entra en contacto con la base (12) para retener el elemento desgastable (10) a la base (12) y una posición retraída donde el perno libera el elemento desgastable de la base; y

caracterizado por un retén de enganche (252) para sujetar el perno en la posición extendida y en la posición retraída.

2. Un elemento desgastable (10) de acuerdo con la reivindicación 1 en done el retén de enganche (252) incluye un diente chanfleado que sobresale más allá sobre el perno (220) y dos recesos (256, 260) espaciados dentro del agujero roscado (223) para recibir el diente (252) en las posiciones extendida y retraída, respectivamente.

3. Un elemento desgastable (10) de acuerdo con la reivindicación 1 donde el collar (222) es un miembro de una pieza.