MXPA00011866A - Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un portador de dientes para ser conectado a una cubeta de una máquina para mover materiales, tales como tierra y rocas, para portar un diente (4), que tiene una porción proyectante (2) con unárea transversal al menos parcialmente descendente hacia su extremo libre (13), la porción proyectante estádiseñada para colocarse al menos parcialmente en una cavidad del diente, en donde cada una de dos regiones extremas (12, 14) de la porción proyectante tiene sustancialmente la forma de un trapezoide paralelo en corte transversal, caracterizado además porque una primera (12) de las regiones extremas, la cual conecta la porción proyectante al cuerpo del portador de dientes, tiene el más largo de dos lados paralelos del trapezoide en el fondo, y porque una segunda (14) de las regiones extremas, la cual forma el extremo libre (13) de la porción proyectante, tiene el más largo de los dos lados paralelos del trapezoide en la parte superior.

Description

DISPOSITIVO PARA EL ACOPLAMIENTO DE DIENTES DE EXCAVADORAS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras que es aplicable a las cucharas de máquinas excavadoras y, en general, a los bordes activos de trabajo de máquinas para movimiento de tierras de tipos similares. Las máquinas para trabajos de obras públicas que producen el arranque de materiales tales como tierras, rocas, etc. presentan de modo general bordes activos en las llamadas cucharas de las excavadoras, que son recipientes abiertos de forma específica fijados a los órganos de soporte y desplazamiento de la máquina y que tienen por misión el arranque de la masa de tierra o tierra y piedras más o menos sueltas, por su borde frontal, recogiendo en la cuchara los materiales que se han desprendido, posibilitando su traslado a un vehículo para su transporte a otro lugar o simplemente para depositar la masa de tierra y piedras que se ha arrancado para su reposición posterior, por ejemplo, en el caso de una apertura de una zanja. Las cucharas de excavadoras y similares presentan notables problemas en el borde activo por el elevado desgaste al que está sometido por el contacto con la tierra y piedras, que tienen elevadas características abrasivas. Por esta razón se hace necesario equipar el borde activo de la excavadora o máquina similar con los llamados dientes postizos, que son elementos desmontables que resisten la parte más importante de desgaste por estar en contacto directamente con la masa de tierra y piedras y que, por lo tanto, son piezas de desgaste acelerado. Dichos dientes, que son piezas reca biables con i tr '- f frnTi bastante frecuencia, deben reunir características en cierto modo contradictorias, por el hecho de que, al tratarse de piezas de recambio frecuente en máquinas excavadoras y similares, su precio debe ser relativamente reducido, por lo que se debe excluir la mecanización de los dientes, que deberán ser fabricados simplemente por moldeo o forja de aceros de alta resistencia. La otra característica contradictoria reside en la necesidad de que el montaje del diente en el portadientes situado en el borde activo de la cuchara para excavadoras o similares se realice con suficiente ajuste para evitar en lo posible juegos entre las zonas enfrentadas del portadientes y del diente, puesto que la aparición, por otra parte inevitable, de juegos en dicha zona se traduce en el aumento de los esfuerzos en determinados puntos de contacto entre diente y portadientes, que continúan aumentando el desgaste localmente, en un proceso que puede llegar a la rotura de las piezas y que provoca el cambio de la pieza de desgaste, es decir, del diente con mayor o menor frecuencia según se puedan controlar en mayor o menor grado los mencionados fenómenos de desgaste. En la actualidad se conocen múltiples tipos de acoplamiento entre los dientes de excavadoras y los portadientes, si bien todos ellos, dadas las condiciones contradictorias a cumplir y el duro trabajo a que se ven sometidos dichos elementos, presentan deficiencias con respecto a lo que se podría considerar solución ideal en términos de duración del diente y de evitación de desgaste excesivo en el portadientes, haciendo que éste pueda tener una vida aceptablemente prolongada. La Patente USA 5561925 se refiere a un conjunto de diente y mecanismo de retención en el que la parte de la nariz que se acopla con el alojamiento o cavidad del diente tiene superficies paralelas interconectadas por una superficie extrema plana. La Patente USA 4625439 se refiere a medios de retención de un diente para excavadoras que comprende una nariz en la que el diente queda fijado por medio de una cuña en la que la parte de desgaste establece contacto directamente contra el soporte. No obstante, ninguna de dichas patentes da a conocer la estructura de doble cola de milano invertida que caracteriza la presente invención. Para conseguir una mejora en las características de los acoplamientos para dientes de excavadoras, consiguiendo rapidez de montaje y un acoplamiento seguro y duradero entre el diente y el portadientes, el inventor de la presente invención ha llevado a cabo investigaciones y pruebas habiendo conseguido un acoplamiento para dientes de excavadoras que presenta en servicio un rendimiento mejorado. El acoplamiento para dientes de excavadoras y similares objeto de la presente invención es del tipo que presenta un saliente en la cara frontal del portadientes, dirigido de forma sensiblemente axial con respecto al eje longitudinal del portadientes, y en el que la sección transversal de la zona de acoplamiento del diente presenta una sección transversal decreciente desde la zona de arranque, hasta el extremo libre, caracterizándose por la combinación de las zonas de contacto entre el portadientes y el diente y el posicionado de la chaveta de retención de forma que se consigue un acoplamiento íntimo entre el diente y el portadientes dando lugar a una sujeción segura, con muchas zonas de contacto entre ambos elementos acoplados, a efectos de disminuir los desgastes locales y con una disposición de ángulos de las zonas de contacto tal que los esfuerzos producidos sobre el diente tiendan a lograr un mayor acuñamiento y adaptación del diente con el portadientes. Para conseguir esa finalidad, la zona de acoplamiento del diente en el portadientes presenta una estructura constituida fundamentalmente por la unión de dos perfiles en cola de milano inversos, es decir, siendo la forma de cola de milano de un extremo invertida en comparación con la forma de cola de milano del otro extremo, correspondientes respectivamente a la zona de arranque y al extremo o punta libre de la llamada "nariz" del portadientes. Ello se complementa con una estructura ligeramente abombada, sobre todo de la parte superior de unión entre la base o arranque de la nariz del portadientes y el extremo o saliente del mismo que tiene sección uniforme. La zona de unión de la parte superior curvada de la nariz del portadientes con la base de la misma presenta una estrecha zona plana transversal . Las caras laterales de la nariz del portadientes adoptan forma de facetas, una de ellas correspondiente al saliente delantero de sección constante y otra a las caras laterales, que pueden ser planas o suavemente curvadas con la convexidad hacia afuera. Con esta disposición se consigue que la nariz del portadientes ofrezca una resistencia mecánica mucho más elevada y sobre todo que en el funcionamiento normal de la misma no se produzcan esfuerzos que tiendan a la expulsión del diente, lo cual constituye un problema recurrente de los portadientes actualmente conocidos. En particular, la estructura ligeramente curvada, con la convexidad dirigida hacia afuera, de la cara superior de la nariz del portadientes permite, además de un acoplamiento muy eficaz entre el diente y el portadientes, un aumento de la sección transversal de la nariz del portadientes y, por lo tanto, una mayor resistencia mecánica en la misma. El dispositivo objeto de la presente invención se caracteriza asimismo por un nuevo tipo de chaveta de retención del diente en el portadientes que destaca por su fácil introducción y elevada resistencia a la extracción, comprendiendo fundamentalmente un cuerpo de la chaveta de estructura general paralelepipédica aplanada, que en una de sus caras medianas presenta un amplio rebaje en el que queda unido mediante vulcanización de una goma especial, un suplemento portador de un pequeño saliente lateral de aristas transversales redondeadas destinado a quedar introducido en un alojamiento de forma conjugada del portadientes después de su introducción . Para su mejor comprensión se adjuntan a título de ejemplo explicativo, pero no limitativo, unos dibujos de una realización preferente de la presente invención. Las figuras 1 y 2 son sendas vistas en alzado y en planta de un portadientes realizado de acuerdo con la presente invención. Las figuras 3 a 11 son vistas en sección por los planos de corte indicado en la figura 1. Las figuras 12 y 13 son sendas secciones por los planos de corte indicados. La figura 14 muestra una vista en planta del conjunto del diente y el portadientes. La figura 15 muestra una sección longitudinal según un plano vertical del conjunto del diente y portadientes tal como se ha indicado. La figura 16 muestra una vista en perspectiva del conjunto de diente y portadientes una vez montados. Tal como se representa en las figuras, el acoplamiento para dientes de excavadoras objeto de la presente invención presenta una parte en forma de horquilla -1-destinado al acoplamiento del borde de la cuchara de la excavadora y una zona -2- que sobresale de la cara posterior -3- de la zona -1- y que está destinada a recibir el diente de la excavadora, que se ha representado con el numeral -4- en las figuras 12 a 14 y en las figuras 15 y 16. La zona -1- de acoplamiento de la excavadora a la cuchara presenta forma de horquilla con brazos superior -5- e inferior -6- separados por una escotadura determinada por zonas planas -7- y -8- destinadas a recibir el borde de la cuchara de la excavadora y que en planta presentan secciones decrecientes desde la zona -3- de arranque del acoplamiento -2- hasta el extremo libre -9-, presentando además el brazo superior -5-zonas planas laterales -10- y -11-. El saliente -2- de acoplamiento del diente presenta una combinación de zonas sucesivas fundamentalmente determinada, tal como se aprecia en las figuras 3 a 11 una estructura constituida fundamentalmente por dos colas de milano invertidas, es decir, siendo la forma de cola de milano de un extremo invertida en comparación con la forma de cola de milano del otro extremo, correspondientes respectivamente a la zona de arranque -12- del diente y al extremo -13- del saliente -14-del portadientes que son correspondientemente complementarias del hueco del diente -4-. Dicho saliente -14-, tal como se representa por las secciones realizadas, presenta sección constante en toda su longitud. Por esta razón, las caras laterales de la nariz del portadientes -2- presentan una estructura sensiblemente formada por dos facetas suavemente diferenciadas que para uno de los laterales corresponden respectivamente a la cara -15- del cuerpo de la nariz del portadientes y la cara plana -16- del terminal de sección constante -14-. El otro lateral -17- es de características semejantes, presentando una amplia escotadura en disposición sensiblemente vertical -18- destinada a recibir la chaveta -19-, que se ha representado en mayor detalle en la figura 15. La cara superior -20- de la nariz del portadientes presenta una forma general curvada con la convexidad dirigida hacia afuera, uniendo el extremo interno del saliente -14- con el cuerpo -1- del portadientes con intermedio de una pequeña zona plana en la parte de la unión con dicho cuerpo que se ha representado con el numeral -21- en la figura 1 y también en la figura 13. Las caras laterales -15- y -17- pueden ser planas o curvadas con la convexidad dirigida hacia afuera. La construcción de la nariz del portadientes de la forma indicada permite conseguir una resistencia mucho más elevada en la misma suprimiendo simultáneamente las reacciones de expulsión del diente que tienen lugar de modo habitual en los montajes para dientes de excavadoras actualmente conocidos. Tal como se observa en las figuras 12 y 15, la chaveta -19- presenta una estructura general paralelepipédica recta aplanada, presentando en uno de sus lados menores una amplia escotadura -22- en la que mediante una capa de vulcanizado -23- se efectúa la unión de un suplemento recto -24- portador de un saliente lateral -25- dotado de aristas redondeadas que se acopla en un entrante de forma conjugada de la nariz del portadientes. Mediante esta disposición de la chaveta se posibilita tanto su introducción fácil por compresión axial dentro de su ranura como una suficiente retención de la misma en la nariz del portadientes. La extracción resulta también facilitada por la existencia de la parte de unión de goma vulcanizada. Mediante la disposición explicada, el dispositivo de acoplamiento para dientes de excavadoras objeto de la presente invención posibilita el encaje del diente con juegos mínimos en todas las zonas de acoplamiento, así como numerosas zonas de contacto para reducir el desgaste local, y reduce las componentes de fuerzas en el sentido de la expulsión del diente con respecto al portadientes . Como es evidente, la presente invención se extiende tanto al portadientes como al diente acoplable al mismo, que poseerá una forma conjugada a la del portadientes. Las características de la chaveta son también muy ventajosas tanto por la facilidad de montaje y desmontaje de la chaveta como por el elevado esfuerzo de retención de la misma.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1.- Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras, del tipo que comprende una pieza o porta-dientes acoplable por un extremo al borde de la cuchara de la excavadora o similar, y que por el otro extremo presenta un saliente de sección decreciente destinado a recibir el diente recambiable de la excavadora, caracterizado porque la nariz del portadientes presenta una estructura general para el encaje con el diente con múltiples zonas de contacto mutuo, en la que dos zonas extremas de la misma, una de ellas correspondiente a la zona de unión de dicha nariz con el cuerpo del portadientes y la otra al extremo libre del portadientes, adoptan en sección transversal, estructuras de cola de milano, siendo la forma de cola de milano de un extremo invertida en comparación con la forma de cola de milano del otro extremo, siendo constante la sección transversal del saliente extremo de la nariz del portadientes y adoptando la cara superior de unión de dicho saliente con la base del portadientes una estructura curvada con la concavidad dirigida hacia afuera, adoptando las caras laterales de la nariz del portadientes estructura de facetas planas, siendo portadora una de ellas en las proximidades de la unión con el cuerpo del portadientes, de una escotadura sensiblemente vertical para el acoplamiento de la chaveta de sujeción.

2. - Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras, según la reivindicación 1, caracterizado porque en la zona de unión entre la cara superior curvada de la nariz del portadientes y el cuerpo del mismo queda realizada una faceta plana en disposición transversal.

3. - Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras, según la reivindicación 1, caracterizado porque la chaveta de acoplamiento entre diente y portadientes presenta una estructura general paralelepipédica rectangular en una de cuyas caras medianas queda unido y encajado, en una amplia escotadura con intermedio de goma vulcanizada, un suplemento de acero del que sobresale un saliente susceptible de encajar en un entrante de forma conjugada de la cara lateral correspondiente de la escotadura del cuerpo de portadientes receptora de la chaveta, para la retención axial de la misma en su posición de montaje.

4. - Dispositivo para el acoplamiento de dientes de excavadoras, según la reivindicación 3, caracterizado porque el saliente de retención de la chaveta presenta aristas transversales redondeadas .

5. - Diente para excavadoras que presenta cavidades conjugadas para recibir el dispositivo de acoplamiento de las reivindicaciones 1 a 4.