ES2305357T3 - Conjuntos de dientes para maquinas de movimiento de tierras. - Google Patents

Conjuntos de dientes para maquinas de movimiento de tierras. Download PDF

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Jorge Pallas Moreno
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Abstract

Diente (2, 58) para conectarse a un soporte (1, 43, 46, 52, 59) de diente de una máquina de movimiento de tierras, presentando el diente una cavidad para alojar una parte (19, 26, 38, 45) saliente del soporte de diente, y en cada lado de la cavidad lóbulos (3, 4, 53, 54) salientes para alojarse en correspondientes alojamientos (7) del soporte de diente, caracterizado porque dichos lóbulos (3, 4, 53, 54) están inclinados de tal manera que la distancia entre las partes superiores de los lóbulos en lados opuestos de la cavidad es inferior que la distancia entre las partes inferiores de los lóbulos.

Description

Conjuntos de dientes para máquinas de movimiento de tierras.
La presente invención se refiere a un diente tal como se define en la reivindicación 1, un soporte de diente tal como se define en la reivindicación 10 y un sistema de diente tal como se define en la reivindicación 21 que representa acoplamientos para máquinas destinadas al movimiento de tierras, que proporcionan características apreciables de novedad y actividad inventiva con respecto a los acoplamientos conocidos en la técnica para el fin anteriormente mencionado. Tal como se da a conocer en el documento US-A-5386653.
En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.
En particular, los acoplamientos de la presente invención serán aplicables a máquinas de carga y excavación en sus diversas versiones y tipos, aunque, de manera más general, serán aplicables a todas las máquinas de movimiento de tierras que presenten una cuchara de trabajo dotada de un reborde que presenta dientes intercambiables previstos para penetrar en la tierra que va a trabajarse.
La presente invención pretende proporcionar mejoras funcionales apreciables en la parte de acoplamiento del diente y el soporte de diente, proporcionando mayor resistencia y reforzando la región de acoplamiento de los lóbulos del diente, eliminando posibles concentraciones de esfuerzos. También es posible aumentar las superficies que resisten esfuerzos verticales y, en general, se consigue una mayor penetración.
De forma similar, el asiento de la espiga está dispuesto en el cuerpo del soporte de herramienta y no en la punta del diente, como es habitual, siendo su disposición generalmente vertical y en un lado de dicho cuerpo del soporte de herramienta, pudiendo ser recto o presentando una ligera curvatura. En una vista frontal, el asiento estará inclinado de forma habitual hacia fuera, ya que sigue el curso de las superficies laterales de dicho cuerpo. Además, el asiento presenta chaflanes sobre los bordes de entrada para mejorar el montaje de la espiga, especialmente en el transcurso del trabajo en el campo.
Para una mejor comprensión de ello, se adjuntan dibujos explicativos de una realización preferida de la presente invención a modo de ejemplo no limitativo.
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La figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto de diente y soporte de diente que incorpora la presente invención.
La figura 2 es una vista en alzado lateral del mismo conjunto que en la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta del mismo conjunto que en la figura 1.
La figura 4 muestra una sección longitudinal a través del plano indicado.
La figura 5 muestra una sección a través de un plano horizontal, tal como se indica en la figura 2.
La figura 6 es una vista en perspectiva del soporte de diente de la presente invención.
La figura 7 es una vista en planta del extremo de acoplamiento del soporte de diente.
La figura 8 es una vista en perspectiva frontal del diente.
La figura 9 es una vista en perspectiva desde atrás del mismo diente.
Las figuras 10 a 14 muestran secciones transversales del conjunto de diente y soporte de diente según los planos de sección indicados en la figura 2.
La figura 15 es una vista del soporte de diente en alzado lateral.
La figura 16 muestra una sección a través de un plano horizontal del soporte de diente indicado en la figura 15.
Las figuras 17 y 18 muestran secciones transversales a través de los planos indicados en la figura 15.
Las figuras 19 y 20 muestran respectivas vistas en perspectiva de realizaciones alternativas del soporte de diente según la presente invención.
La figura 21 muestra una sección longitudinal esquemática a través de un soporte de diente según la invención, que muestra una espiga completamente montada.
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La figura 22 es una vista en alzado lateral de un soporte de diente según la presente invención, que muestra los asientos o guías para el diente en una disposición pasante, es decir, que se abre hacia el extremo de la punta del soporte de diente.
La figura 23 muestra una sección transversal a través de un soporte de diente con lóbulos del diente que presentan una forma curvada transversalmente.
Las figuras 24, 25 y 26 muestran, respectivamente, una vista en perspectiva, una vista en alzado frontal y una vista en alzado lateral de la espiga.
La figura 27 muestra una sección longitudinal a través del conjunto de diente y soporte de diente, mostrando la espiga en sección.
Tal como puede observarse en las figuras, el conjunto de diente y soporte de diente, una vez montado, tiene la estructura mostrada en las figuras 1 a 5, en las que puede verse el soporte 1 de diente y el diente 2, acoplados entre sí, y los lóbulos 3 y 4 laterales que se introducen en respectivos asientos del soporte 1 de diente, cuya constitución se explicará detalladamente, y se observará igualmente la abertura 5 superior para la espiga de fijación para el diente y el soporte de diente.
El asiento de la espiga, cuya orientación general es vertical, tiene, en detalle, una estructura en la que destaca una ligera curvatura y una disposición ligeramente inclinada, tal como se observará en una vista frontal, con una trayectoria sustancialmente paralela a la superficie exterior lateral de la punta del soporte de diente.
La disposición anteriormente mencionada se observará especialmente en la figura 11, en la que también puede observarse la disposición de un chaflán 6 superior, previsto para mejorar la introducción de la espiga.
La disposición del asiento 5 de la espiga en el cuerpo 1 del soporte de diente y no en la punta hace posible obtener mayor robustez de esta última y elimina la espiga de la zona de ataque del conjunto, protegiéndolo en gran medida frente al desgaste. La disposición generalmente vertical del asiento de la espiga facilita su montaje y desmontaje, mientras que su posible inclinación y curvatura permiten retener la espiga en la guía, quedando atrapada desde atrás por el tope previsto en el extremo de uno de los lóbulos, tal como se explicará más adelante en el presente documento. De forma similar, la curvatura del asiento elimina el orificio de la pared de extremo frontal, evitando la creación de zonas débiles sujetas a rotura.
La constitución del asiento de la espiga y la fijación del diente hacen posible diseñar la espiga con una longitud más corta que la del asiento, de modo que los extremos no están alineados con el cuerpo del soporte de diente, lo que reduce el desgaste sobre la espiga y reduce los impactos, evitando no sólo el deterioro sino también la posibilidad de pérdida de la espiga, tal como ocurre en algunos casos actualmente.
Tal como se entenderá, aunque la constitución de la espiga y su asiento se adecuan a la versión preferida que se ha descrito, el asiento podría no tener curvatura, siendo totalmente recto, o tener una curvatura en sentido opuesto al mostrado. De manera similar, la inclinación del asiento en una dirección lateral podría reducirse o eliminarse.
Además, el asiento puede disponerse en un lado u otro del soporte de diente o simultáneamente en ambos lados para aplicaciones en las que el trabajo es muy duro. Una segunda espiga podría también incorporarse para garantizar la fijación del diente en el soporte de diente y aumentar la estabilidad y la robustez.
Los lóbulos 3 y 4 del diente están alojados en cavidades laterales del soporte de diente que están preferiblemente ligeramente inclinadas, estando indicada una de ellas por el número 7 en la figura 6. Los lóbulos 3 y 4 tienen preferiblemente una inclinación que corresponde al curso de las paredes laterales del soporte de diente, es decir, tal como puede observarse en las figuras, una inclinación transversal según la cual los bordes superiores están dispuestos más hacia el interior que los bordes inferiores. Es decir, una inclinación que corresponde a una cierta rotación de los lóbulos sobre sus ejes longitudinales de modo que los bordes superiores y los bordes inferiores están en planos verticales diferentes. Si se desea, dicho ángulo de inclinación puede ser cero. Dichas cavidades tienen una sección escalonada, que combina diferentes tipos de superficies planas, curvadas u otras. Determina las paredes 8 y 9 de separación laterales que a su vez tiene respectivos escalones 10 y 11 para unirse a regiones 12 y 13 de tope ensanchadas que preferiblemente tienen una curvatura, tal como se indica por el número 14, correspondiente a la parte inferior, pero que también podrían formar un plano inclinado ancho o un escalón recto u otra forma adecuada para ensanchar la zona de apoyo. En la cavidad 7, que corresponde al asiento 5 para la espiga, la pared del asiento para la espiga, tal como puede observarse en la figura 6. De manera similar, en la parte 15 frontal y en la parte 16 posterior de la cavidad 7 hay respectivos asientos 17 y 18 alineados que constituyen una guía recta prevista para permitir el paso del tope 20 de extremo del lóbulo del diente, para la retención de la espiga que pasa a través del soporte de diente. La longitud de la ranura formada por los pasos 17 y 18 puede ser inferior a la longitud total de la punta o saliente 19 previsto para ajustarse junto con el soporte de diente, para obtener de este modo una mayor sección útil y, por lo tanto, mayor resistencia. No obstante, tal como se muestra en la figura 22, el soporte 43 de diente puede tener un asiento 44 para alojar el diente del soporte de diente que es de tipo pasante, es decir, que se abre hacia el extremo de la punta o saliente 45
posterior.
El saliente de tope lateral para guiar el diente en el soporte de diente, previsto en uno de los lóbulos laterales, por ejemplo el lóbulo 3, se ha mostrado en la figura 10, en la que puede observarse dicho saliente 2, que está introducido en la guía prevista en la cavidad de asiento lateral del soporte de diente.
La forma precisa de la punta 19 puede variarse sin afectar a la constitución de la parte de acoplamiento real entre el diente y el soporte de diente, lo que afecta básicamente a los lóbulos 3 y 4, así como a sus correspondientes asientos y al asiento para la espiga en una disposición especial en el cuerpo del soporte de diente.
En la presente invención pueden introducirse diferentes variaciones que quedarán dentro del alcance de la misma, tal como se indica en las reivindicaciones. Así, por ejemplo, los asientos de los lóbulos, que tienen una cierta inclinación en el ejemplo mostrado, podrían no tener inclinación o podrían ser perpendiculares a la base o arqueados.
De manera similar, la forma escalonada interna de los lóbulos y de las cavidades coincidentes de los soportes de diente podría ser una combinación de dos superficies diferentes, por ejemplo, plana/plana o plana/curvada, curvada/curvada o de algún otro tipo. También podrían proporcionarse cavidades que no presenten una forma escalonada, con una única superficie que puede ser plana o redondeada. Alternativamente, las cavidades pueden tener una forma en ángulo recto y la guía para el diente en el soporte de diente podría disponerse en un lado o en el otro o en ambos simultáneamente.
También se entenderá que la guía para el diente en el soporte de diente, cuya longitud está preferiblemente limitada a sólo una parte de la longitud de la punta del soporte de diente, también podría extenderse por la totalidad de la misma.
Los lóbulos 3 y 4 del diente están compuestos por guías escalonadas y regiones curvadas. En la figura 9 puede verse, por ejemplo para el lóbulo 4, las guías 21 y 22 escalonadas y también las regiones 23 y 24 de extremo curvadas.
Los lóbulos están ligeramente inclinados en paralelo a las superficies laterales de la punta del soporte de diente, y durante el montaje del diente están ajustados en las cavidades laterales del mismo. Las guías escalonadas, tal como las indicadas por los números 21 y 22, son una combinación de superficies planas. Uno de los lóbulos, que se ha indicado en los dibujos por el número 3, tiene una abertura 25 transversal para inspeccionar la introducción de la espiga y para facilitar su desmontaje mediante la introducción de una herramienta.
Según la presente invención, las guías escalonadas están previstas para guiar el montaje del diente en el soporte de diente y para estabilizar el conjunto. El tope 20 previsto en el extremo de uno de los lóbulos está destinado a retener la espiga por su parte posterior.
Las regiones curvadas, tales como las indicadas por los números 23 y 24, sirven para reforzar el lóbulo frente a esfuerzos verticales aumentando la superficie plana y la sección, distribuyendo mejor los esfuerzos verticales.
Además, con respecto a la forma específica de los lóbulos, pueden proporcionarse topes dispuestos en ambos, en el caso de una guía doble, proporcionando el acoplamiento de dos espigas, como en la versión mostrada en las figuras 17 y 18, en las que la punta 26 del soporte de diente tiene dos guías 27 y 28 laterales para espigas respectivas alojadas en los respectivos asientos 29 y 30 de espiga.
La figura 19 muestra una realización alternativa de un soporte 31 de diente con un saliente o punta 32 de acoplamiento, que tiene el apéndice 33 de extremo de forma prismática sustancialmente cuadrada o rectangular, presentando nervaduras 34 y 35 longitudinales así como ranuras 36 que no son de tipo pasante, correspondiendo el resto del soporte de diente esencialmente a las características de la invención tal como se muestran especialmente en la figura 6.
La figura 20 muestra una realización 37 alternativa adicional, en la que el saliente o punta 38 posterior tiene un apéndice 39 que tiene una sección sustancialmente hexagonal con nervaduras 40 y 41 rectas en los lados. También se ha mostrado una de las ranuras laterales, indicada por el número 42, correspondiendo el resto del soporte de diente a la presente invención según las versiones anteriormente indicadas.
La figura 21 muestra un soporte 46 de diente que tiene un asiento de espiga dispuesto en general tal como se ha explicado anteriormente, indicado por el número 47, y correspondiendo en este caso a una versión curvada en forma de arco en el interior del cual está alojada la espiga 48 que lleva un añadido 49 de centrado y retención soportado por un bloque 50 flexible y cuya expansión frontal introduce el medio de retención parcialmente en la ranura 51 de guía.
La figura 23 muestra una versión en la que el cuerpo 52 del soporte de diente tiene acoplados al mismo los lóbulos 53 y 54 del diente, que tienen una sección transversal arqueada y que se adaptan a una forma coincidente de las ranuras de alojamiento del soporte de diente.
Tal como se muestra en las figuras 24, 25 y 26, la espiga 48, que en el caso ilustrado tiene una forma en general arqueada, pero que obviamente también podría ser recta, tiene el elemento de centrado y retención formado por el bloque 50 flexible y el bloque 55 metálico, que tienen en la parte superior e inferior respectivas aletas 56 y 57 de guiado adicionales más estrechas que el bloque 55 metálico saliente, que están alojadas en ranuras de forma coincidente de la espiga 48.
La figura 27 muestra una sección a través de un plano horizontal de un conjunto de diente 58 y soporte 59 de diente. En dicha sección puede verse la espiga 60, que tiene incorporado en la misma el bloque 61 flexible y el saliente 62 metálico, cuyas estructuras corresponden a las indicadas en las figuras 24 a 26.

Claims (21)

1. Diente (2, 58) para conectarse a un soporte (1, 43, 46, 52, 59) de diente de una máquina de movimiento de tierras, presentando el diente una cavidad para alojar una parte (19, 26, 38, 45) saliente del soporte de diente, y en cada lado de la cavidad lóbulos (3, 4, 53, 54) salientes para alojarse en correspondientes alojamientos (7) del soporte de diente, caracterizado porque dichos lóbulos (3, 4, 53, 54) están inclinados de tal manera que la distancia entre las partes superiores de los lóbulos en lados opuestos de la cavidad es inferior que la distancia entre las partes inferiores de los lóbulos.
2. Diente según la reivindicación 1, caracterizado porque la boca de dicha cavidad del diente (2, 58) tiene una forma de sección transversal sustancialmente trapezoidal con el más largo de los dos lados paralelos en la parte inferior.
3. Diente según la reivindicación 2, caracterizado porque la inclinación de los lóbulos (3, 4, 53, 54) salientes es tal que los lóbulos son sustancialmente paralelos a los lados de la boca trapezoidal de la cavidad.
4. Diente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la forma interior y el tamaño de la cavidad corresponde a la forma exterior y el tamaño de la parte (19, 26, 38, 45) saliente del soporte de diente para ajustarse estrechamente alrededor de la parte saliente.
5. Diente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte (23, 24) interior de los respectivos lóbulos (3, 4, 53, 54), parte que conecta el lóbulo al cuerpo del diente, está reforzada porque está dotada de un área de sección transversal más grande que el resto del lóbulo.
6. Diente según la reivindicación 5, caracterizado porque la altura de la parte (23, 24) interior del lóbulo (3, 4, 53, 54) es mayor que la altura del resto del lóbulo.
7. Diente según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la anchura de la parte (23, 24) interior del lóbulo (3, 4, 53, 54) es mayor que la anchura del resto del lóbulo.
8. Diente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de los lóbulos (3, 4, 53, 54) está dotado de guías (21, 22) escalonadas al menos en una de sus regiones superior e inferior.
9. Diente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos uno de dichos lóbulos (3, 4, 53, 54) está dotado de un elemento (20) de detención saliente hacia el interior para soportar el diente en la posición deseada sobre el soporte de diente cuando se bloquea por una espiga de retención.
10. Soporte (1, 43, 46, 52, 59) de diente para conectarse a una máquina de movimiento de tierras, que tiene una parte (19, 26, 38, 45) saliente para situarse en una cavidad de un diente (2, 58), y un alojamiento (7) situado a cada lado de la parte saliente para alojar lóbulos (3, 4, 53, 54) salientes del diente, caracterizado porque la superficie interior lateral de cada uno de los alojamientos (7), que está prevista para enfrentarse a una superficie interior del lóbulo (3, 4, 53, 54), está inclinada de tal manera que la distancia transversal entre las partes superiores de los alojamientos es inferior a la distancia transversal entre las partes inferiores de los alojamientos.
11. Soporte de diente según la reivindicación 10, caracterizado porque una parte interior de la parte (19, 26, 38, 45) saliente, parte que conecta la parte saliente con el cuerpo de soporte de diente, tiene una forma de sección transversal sustancialmente trapezoidal con el más largo de los dos lados paralelos en la parte inferior.
12. Soporte de diente según la reivindicación 11, caracterizado porque la inclinación de dicha superficie interior lateral de cada uno de los alojamientos (7) es sustancialmente igual a la inclinación de los lados de dicha parte trapezoidal de la parte (19, 26, 38, 45) saliente.
13. Soporte de diente según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque una parte exterior de la parte (19, 26, 38, 45) saliente, que forma el extremo libre de la parte saliente, tiene una forma de sección transversal sustancialmente trapezoidal con el más largo de los dos lados paralelos en la parte superior.
14. Soporte de diente según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque el soporte de diente comprende al menos un orificio (5, 15, 29, 30) para una espiga (48) de retención que se extiende desde una superficie superior del soporte de diente al menos hasta dicho alojamiento (7), en el que la espiga en una posición insertada está adaptada para bloquearse detrás de un elemento de detención que sobresale hacia el interior desde uno de dichos lóbulos para soportar el diente en una posición deseada en el soporte de diente.
15. Soporte de diente según la reivindicación 14, caracterizado porque el orificio (5, 15, 29, 30) para la espiga de retención está situado en el cuerpo del soporte de diente a una distancia de la parte saliente del soporte de diente.
16. Soporte de diente según la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque el orificio (5, 15, 29, 30) para la espiga de retención se extiende sustancialmente en paralelo a dicha superficie interior lateral de dicho alojamiento.
17. Soporte de diente según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque el soporte de diente comprende una ranura (17, 18, 27, 28, 36, 42, 44) lateral que se extiende en la dirección de conexión del diente y el soporte de diente para alojar dicho elemento (20) de detención del lóbulo del diente.
18. Soporte de diente según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho orificio (5, 15, 29, 30) para la espiga de retención intersecta la ranura (17, 18, 27, 28, 36, 42, 44) lateral.
19. Soporte de diente según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18, caracterizado porque cada uno de los alojamientos (7) está dotado de guías (10, 11) escalonadas al menos en una de sus regiones superior e inferior.
20. Soporte de diente según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 19, caracterizado porque una parte (12, 13, 16) posterior de los respectivos alojamientos (7), parte (12, 13, 16) que forma la boca del alojamiento para alojar dichos lóbulos del diente (1), es más ancha que las partes (15) interiores del alojamiento para reforzar la zona de apoyo del soporte de diente.
21. Sistema de diente para una cuchara de una máquina de movimiento de tierras que comprende un diente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y un soporte de diente correspondiente según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 20.
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