ES2550352T3 - Aparato zanjador de rueda para tender cables en el suelo - Google Patents

Aparato zanjador de rueda para tender cables en el suelo Download PDF

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Abstract

Un aparato (1) zanjador de rueda para tender cables en el suelo, comprendiendo el aparato una rueda (2) zanjadora hidráulicamente accionada para practicar una estrecha franja en el suelo para el tendido de cables, caracterizado porque el aparato (1) zanjador de rueda está configurado como un accesorio auxiliar para un vehículo (3) de trabajo, presentando el aparato un medio (4) de conexión de tres puntos que puede ser montado de manera amovible a un enganche articulado (5) de tres puntos del vehículo (3) de trabajo, y el aparato comprende un circuito (6) hidráulico en bucle cerrado para hacer rotar la rueda (2) zanjadora, comprendiendo dicho circuito (6) hidráulico en bucle cerrado, una bomba (7) hidráulica que puede ser accionada por una toma de fuerza (8) del vehículo de trabajo y un motor (9) hidráulico conectado hidráulicamente a la bomba (7) hidráulica para hacer rotar la rueda (2) zanjadora, y porque el circuito (6) hidráulico en bucle cerrado está separado y es independiente respecto de un sistema hidráulico del vehículo de trabajo.

Description

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DESCRIPCIÓN
Aparato zanjador de rueda para tender cables en el suelo
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato zanjador de rueda para tender cables en el suelo. El aparato comprende una rueda zanjadora hidráulicamente accionada para practicar una estrecha zanja en el suelo para el tendido de cables.
Antecedentes de la invención
Los aparatos zanjadores tipo de disco o de rueda son utilizadas en la denominada técnica de minizanjado (también denominada microzanjado) que permite la instalación de cables ópticos subterráneos en conducciones o de cables directamente enterrados en pequeñas zanjas. Las ventajas de estas técnicas respecto de las tecnologías de tendido de cables convenciales estriba esencialmente en su velocidad de ejecución, bajo coste, impacto medioambiental considerablemente reducido y ruptura limitada del tráfico rodado y, como consecuencia de los factores expuestos, la facilidad de obtención de permisos para ocupar un terreno público. El minizanjado normalmente se desarrolla mediante el corte con pavimentación y excavación de forma simultánea de una zanja cuya profundidad y sección transversal varía de acuerdo con el número de conducciones que deben ser tendidas: la profundidad oscila normalmente entre 30 y 40 cm, mientras que la sección transversal puede variar entre 7 y 15 cm. Para garantizar la protección contra el impacto derivado de la reparación viaria, la profundidad de la estructura tendida se mantendrá constante a un nivel conocido que debe ser 5 cm más profundo que la profundidad prevista del corte del asfalto normalmente concretado por las obras de reparación de la superficie viaria. La Recomendación L. 4803/2003 de la ITU-T “Técnica de instalación de minizanjas” describe la técnica y también muestra un ejemplo de aparato zanjador de rueda de la técnica anterior. Aparatos similares son también conocidos, por ejemplo, a partir de los documentos de Patente US 5,575,538, US 6,467,201, WO 2011/011732 A2 y WO 2012/030994 A1.
Típicamente, los aparatos zanjadores de rueda conocidas se basan en un vehículo de trabajo macizo de servicio pesado en el que la rueda zanjadora está integrada para que el aparato zanjador quede integrado de manera fija en el vehículo de trabajo. La rueda zanjadora está típicamente conectada hidráulicamente al sistema hidráulico en bucle abierto del vehículo de trabajo para hacer rotar la rueda zanjadora. En un sistema hidráulico en bucle abierto, para obtener la suficiente potencia para la rotación de la rueda zanjadora cuando opera para cortar el asfalto y la tierra a la profundidad requerida, la presión del fluido hidráulico tiene que elevarse desde la presión del tanque de 0 MPa hasta aproximadamente 30 MPa. Esto requiere una gran potencia. Por tanto, la operación de la rueda zanjadora requiere un motor eléctrico muy potente. Una zanjadora típica necesita un motor eléctrico con una potencia del orden de 330 kW. Dicha máquina zanjadora es también muy pesada. El peso es del orden de 30 toneladas. La profundidad de zanjado que puede conseguirse es típicamente solo de aproximadamente 40 cm. En muchas aplicaciones, dichas máquinas de trabajo pesado no son prácticas porque están diseñadas para llevar a cabo solo el trabajo de zanjado y no pueden ser utilizadas para nada más.
Objeto de la invención
El objeto de la invención es eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente.
En particular, es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato zanjador de rueda que pueda ser utilizado en conexión con un vehículo de trabajo ligero como por ejemplo un tractor agrícola o vehículo similar.
Es también un objeto de la presente invención proporcionar un aparato zanjador de rueda que requiera una cantidad menor de potencia para operar, en relación con los aparatos conocidos.
Es también un objeto de la presente invención proporcionar un aparato zanjador de rueda que sea capaz de excavar una zanja con una anchura del orden de 10 a 14 cm y una profundidad del orden de 70 cm con una velocidad de desplazamiento de 1 a 5 m/min dependiendo de la calidad del suelo que se debe excavar.
Sumario de la invención
De acuerdo con un aspecto, la presente invención proporciona un aparato zanjador de rueda para tender cables bajo el suelo, comprendiendo el aparato una rueda zanjadora hidráulicamente accionada para practicar una zanja estrecha dentro del suelo para el tendido de cables.
De acuerdo con la invención, el aparato zanjador de rueda está configurado como un accesorio auxiliar para un vehículo de trabajo. El aparato presenta un medio de conexión de tres puntos que puede ser montado de manera amovible a un enganche articulado de tres puntos del vehículo de trabajo. El aparato comprende un circuito hidráulico en bucle cerrado para hacer rotar la rueda zonjadora. El circuito hidráulico en bucle cerrado comprende una bomba hidráulica que puede ser accionada por una toma de fuerza del vehículo de trabajo y un motor hidráulico conectado hidráulicamente a la bomba para hacer rotar la rueda zanjadora. El circuito hidráulico en bucle cerrado está separado y es independiente de un sistema hidráulico del vehículo de trabajo.
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Una ventaja de la invención es que, debido a la fijación de tres puntos susceptible de montaje de manera amovible, el aparato zanjador de rueda puede ser rápidamente separado y fijado de / al vehículo de trabajo para que el vehículo de trabajo pueda también ser utilizado con otros fines. Así mismo, la ventaja de la invención es que debido al circuito hidráulico en bucle cerrado que puede trabajar de manera constante a una presión elevada y que no está conectado y, por tanto, es independiente del sistema hidráulico en bucle abierto del vehículo de trabajo, la potencia relativamente baja obtenida a partir de la toma de fuerza del vehículo de trabajo es suficiente para operar la rueda zanjadora con una gran eficiencia. Cuando el vehículo de trabajo es un tractor, la potencia de salida típica de la toma de fuerza es de aproximadamente 60 kW que es suficiente para transmitir la suficiente potencia hidráulica por medio del circuito en bucle cerrado a la rueda zanjadora.
En una forma de realización del aparato, el aparato zanjador de rueda comprende un bastidor al cual está conectado el medio de conexión de tres puntos. El bastidor comprende una estructura hueca que presenta un interior que está hidráulicamente conectado al circuito hidráulico en bucle cerrado para que el bastidor pueda actuar como depósito de presión y dispositivo de refrigeración combinado para el fluido hidráulico del circuito hidráulico en bucle cerrado. El bastidor puede ser el único medio de refrigeración del circuito hidráulico en bucle cerrado, con lo que no es necesario un dispositivo de refrigeración separado o, si se necesita más potencia de refrigeración, se puede añadir únicamente un pequeño dispositivo de refrigeración auxiliar.
En una forma de realización del aparato, el bastidor comprende unas ruedas por medio de las cuales el aparato zanjador de rueda puede ser soportado por el suelo mientras es operado.
En una forma de realización del aparato, la bomba hidráulica del circuito hidráulico en bucle cerrado está situada en el aparato zanjador de rueda y conectado al bastidor.
En una forma de realización del aparato, el aparato zanjador de rueda comprende un eje de entrada de potencia que es soportado por unos cojinetes sobre el bastidor, eje de entrada de potencia al cual puede estar conectado un eje universal, que está conectado a la toma de fuerza del vehículo de trabajo.
En una forma de realización del aparato, el eje de entrada de potencia está dispuesto para accionar la bomba hidráulica.
En una forma de realización del aparato, la bomba hidráulica del circuito hidráulico en bucle cerrado está situada en el vehículo de trabajo. La bomba hidráulica es accionada por una toma de fuerza del vehículo de trabajo. La transmisión de potencia entre la bomba hidráulica y los demás componentes del componente hidráulico en bucle cerrado está dispuesta por medio de unos manguitos hidráulicos provistos de unos acoplamientos hidráulicos de desmontaje rápido.
En una forma de realización del aparato, el aparato zanjador de rueda comprende un mecanismo elevador que comprende un cilindro hidráulico que puede ser conectado hidráulicamente al sistema hidráulico del vehículo de trabajo para subir y bajar la rueda zanjadora mediante la potencia hidráulica suministrada por el sistema hidráulico del vehículo de trabajo.
En una forma de realización del aparato, el mecanismo elevador comprende un brazo de pivote que presenta un primer extremo pivotado hacia el bastidor y un segundo extremo al cual está montado por medio de un cojinete la rueda zanjadora.
En una forma de realización del aparato, el aparato comprende un cable -guía que está situado entre el medio de conexión de tres puntos y la rueda zanjadora.
En una forma de realización del aparato, el aparato comprende un arado de terraplenado de zanja para arar el suelo excavado por la rueda zanjadora dentro de la zanja por encima del cable tendido en la zanja.
En una forma de realización del aparato, el vehículo de trabajo es un tractor. Dado que, en la mayoría de los tractores, el enganche articulado de tres puntos y la toma de fuerza están situados en la parte trasera del tractor, de modo preferente y, dado que en la operación del aparato zanjador de rueda, el tractor se desplaza hacia atrás, de modo preferente, el tractor está equipado con una estación de maniobra y un asiento que puede ser girado de forma gradual para que el conductor esté encarado en la dirección de desplazamiento.
En una forma de realización del aparato, el circuito hidráulico en bucle cerrado está dispuesto para operar a una presión de 20 a 35 MPa.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos que se acompañan, que se incluyen para facilitar una mejor comprensión de la invención y constituyen parte de la presente memoria descriptiva, ilustran formas de realización de la invención y, junto con la descripción, contribuyen a aclarar los principios de la invención. En los dibujos:
La Figura 1 es una vista lateral esquemática del aparato zanjador de rueda de una forma de realización de la invención,
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la Figura 2 muestra el aparato de la Figura 1 en operación,
la Figura 3 es una vista en planta desde arriba esquemática del aparato de la Figura 1 de acuerdo con una primera forma de realización de la invención,
la Figura 4 es una sección IV -IV de la Figura 3,
la Figura 5 es un circuito hidráulico neumático del aparato zanjador de rueda de la Figura 3,
la Figura 6 es una vista esquemática en planta desde arriba del aparato de la Figura 1 de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención,
la Figura 7 es un circuito hidráulico automático del aparato zanjador de rueda de la Figura 6.
Descripción detallada de la invención
Las Figuras 1 a 3 muestran un aparato 1 zanjador de rueda para tender cables o un artículo continuo alargado del tipo indicado por debajo del suelo. El aparato comprende una rueda 2 zanjadora accionada hidráulicamente para practicar en el suelo una zanja estrecha. El aparato 1 zanjador de rueda está configurado como un accesorio auxiliar para un vehículo 3 de trabajo (no enteramente mostrado). El vehículo 3 de trabajo es, de modo preferente, un tractor, por ejemplo un tractor agrícola o vehículo similar, que presenta un enganche articulado 5 de tres puntos para la fijación de útiles de trabajo y un eje 8 de toma de fuerza, ambos situados en la parte trasera del vehículo 3 de trabajo. El aparato zanjador de rueda comprende un medio 4 de conexión de tres puntos que puede ser montado de manera amovible sobre el vehículo 3 de trabajo para que el aparato pueda ser desplazado con la ayuda del vehículo de trabajo. Como se muestra en la Figura 2, en operación, el aparato 1 zanjador de rueda es desplazado por el vehículo 3 de trabajo, el cual está empujando marcha atrás. De esta manera, el conductor de vehículo de trabajo tiene una excelente visibilidad sobre la superficie de zanjado y puede fácilmente observar la calidad de la zanja y la operación del tendido de cables. La velocidad de desplazamiento es, de modo preferente, aproximadamente de 1 a 5 m/min. De esta manera, el conductor es capaz a cada momento de reaccionar a cualquier situación de falla. El diámetro de la rueda 2 zanjadora puede ser de aproximadamente 1,8 m para que se pueda conseguir una zanja con una profundidad de 70 cm. El peso del aparato puede ser de aproximadamente de 2 a 3 toneladas. Por tanto, el aparato tiene que ser soportado por unas ruedas 12 situadas sobre la superficie del suelo. El aparato 1 zanjador de rueda comprende un mecanismo 17 elevador que comprende un cilindro 18 hidráulico que puede ser conectado hidráulicamente al sistema hidráulico del vehículo 3 de trabajo para subir y bajar la rueda 2 zanjadora mediante la potencia hidráulica suministrada por el sistema hidráulico del vehículo 3 de trabajo. El mecanismo 17 elevador comprende un brazo 19 de pivote que presenta un primer extremo 20 pivotado con el bastidor 10 y un segundo extremo 21 al que está montado mediante un cojinete la rueda 2 zanjadora. El aparato comprende también un cable -guía 22 que está situado entre el medio 4 de conexión de tres puntos y la rueda 2 zanjadora.
Con referencia a la Figura 3, el aparato comprende un arado 23 de terraplenado para arar el suelo excavado por la rueda 2 zanjadora dentro de la zanja por encima del cable tendido en de la zanja.
El aparato comprende un circuito 6 hidráulico en bucle cerrado para hacer rotar la rueda 2 zanjadora. En las Figuras 5 y 7, se muestran representaciones esquemáticas y simplificadas del circuito 6 hidráulico en bucle cerrado.
El circuito 6 hidráulico en bucle cerrado comprende una bomba 7 hidráulica que puede ser accionada por una toma de fuerza 8 del vehículo 3 de aparato. Un motor 9 hidráulico está conectado hidráulicamente a la bomba 7 para hacer rotar la rueda 2 zanjadora, y el circuito 6 hidráulico está separado de y es independiente de un sistema hidráulico del vehículo de trabajo. El circuito 6 hidráulico en bucle cerrado está dispuesto para operar a una presión elevada de 20 a 35 MPa.
El aparato 1 zanjador de rueda comprende un bastidor 10 al cual está conectado el medio 4 de conexión de tres puntos. Como se muestra en las Figuras 3 y 4, el bastidor 10 comprende una estructura hueca que presenta un interior 11. El interior 11 está conectado hidráulicamente al circuito 6 hidráulico en bucle cerrado para que el bastidor 10 pueda actuar como depósito de presión y también como dispositivo de refrigeración combinado para el fluido hidráulico del circuito hidráulico en bucle cerrado. La estructura hueca del bastidor 10 está formada por unos brazos en sección rectangulares huecos, como se muestra en sección transversal en la Figura 4. El bastidor 10 comprende unas ruedas 12 mediante las cuales el aparato 1 zanjador de rueda puede ser soportado sobre el suelo mientras es operado.
Con referencia a la Figura 3, en esta forma de realización de la bomba 7 hidráulica del circuito 6 hidráulico en bucle cerrado está situada dentro del aparato 1 zanjador de rueda y está conectada al bastidor 10. El aparato 1 zanjador de rueda comprende un eje 13 de entrada de potencia que es soportado por unos cojinetes sobre el bastidor 10. Un extremo del eje 14 universal (no mostrado) puede ser conectado al eje 13 de entrada de potencia y el otro extremo del eje universal puede ser conectado a la toma de fuerza 8 del tractor 3. El eje 13 de toma de potencia está dispuesto para accionar la bomba 7 hidráulica por medio de una transmisión 24 por correa.
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En la forma de realización, según se ilustra en las Figuras 6 y 7, la bomba 7 hidráulica del circuito 6 hidráulico en bucle cerrado está situada dentro del vehículo 3 de trabajo. La bomba 7 hidráulica es accionada por una toma de fuerza 8’ del vehículo 3 de trabajo. La transmisión de potencia entre la bomba 7 hidráulica y los demás componentes del circuito 6 hidráulico en bucle cerrado está dispuesta por medio de unos manguitos 15 hidráulicos
5 provistos de unos acoplamientos 16 de desmontaje rápido.
Aunque la presente invención ha sido descrita en conexión con un número de formas de realización e implementaciones ejemplares, la presente invención no está limitada sino que, por el contrario, abarca diversas modificaciones y disposiciones equivalentes que se incluyen en el alcance de las reivindicaciones que se acompañan.
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Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1.-Un aparato (1) zanjador de rueda para tender cables en el suelo, comprendiendo el aparato una rueda (2) zanjadora hidráulicamente accionada para practicar una estrecha franja en el suelo para el tendido de cables, caracterizado porque el aparato (1) zanjador de rueda está configurado como un accesorio auxiliar para un vehículo (3) de trabajo, presentando el aparato un medio (4) de conexión de tres puntos que puede ser montado de manera amovible a un enganche articulado (5) de tres puntos del vehículo (3) de trabajo, y el aparato comprende un circuito (6) hidráulico en bucle cerrado para hacer rotar la rueda (2) zanjadora, comprendiendo dicho circuito (6) hidráulico en bucle cerrado, una bomba (7) hidráulica que puede ser accionada por una toma de fuerza (8) del vehículo de trabajo y un motor (9) hidráulico conectado hidráulicamente a la bomba (7) hidráulica para hacer rotar la rueda (2) zanjadora, y porque el circuito (6) hidráulico en bucle cerrado está separado y es independiente respecto de un sistema hidráulico del vehículo de trabajo.
  2. 2.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato (1) zanjador de rueda comprende un bastidor (10) al cual está conectado el medio (4) de conexión de tres puntos y porque el bastidor (10) comprende una estructura hueca que presenta un interior (11) que está hidráulicamente conectado al circuito (6) hidráulico en bucle cerrado de modo que el bastidor (10) puede actuar como un depósito de presión y un dispositivo de refrigeración combinado para el fluido hidráulico del circuito hidráulico en bucle cerrado.
  3. 3.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el bastidor (10) comprende unas ruedas (12) mediante las cuales el aparato (1) zanjador de rueda puede ser soportado sobre el suelo mientras es operado.
  4. 4.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la bomba (7) hidráulica del circuito (6) hidráulico en bucle cerrado está situada en el aparato (1) zanjador de rueda y conectada al bastidor (10).
  5. 5.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el aparato (1) zanjador de rueda comprende un eje (13) de entrada de potencia que es soportado por unos cojinetes sobre el bastidor (10), eje (13) de entrada de potencia al que puede ser conectado un eje (14) universal, el cual está conectado a la toma de fuerza (8) del vehículo (3) de trabajo.
  6. 6.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el eje (13) de entrada de potencia está dispuesto para accionar la bomba (7) hidráulica.
  7. 7.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la bomba (7) hidráulica del circuito (6) hidráulico en bucle cerrado puede estar situada en el vehículo (3) de trabajo; porque la bomba hidráulica es accionada por una toma de fuerza (8’) del vehículo (3) de trabajo; y porque la transmisión de potencia entre la bomba (7) hidráulica y los demás componentes del circuito (6) hidráulico en bucle cerrado está dispuesta por medio de unos manguitos (15) hidráulicos provistos de unos acoplamientos (16) hidráulicos de desmontaje rápido.
  8. 8.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el aparato (1) zanjador de rueda comprende un mecanismo (17) elevador que comprende un cilindro (18) hidráulico que puede ser conectado hidráulicamente al sistema hidráulico del vehículo (3) de trabajo para subir y bajar la rueda (2) zanjadora mediante la potencia hidráulica suministrada por el sistema hidráulico del vehículo (3) de trabajo.
  9. 9.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el mecanismo (17) elevador comprende un brazo (19) de pivote que presenta un primer extremo (20) pivotado hacia el bastidor (10) y un segundo extremo (21) al cual está montado por medio de un cojinete la rueda (2) zanjadora.
  10. 10.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el aparato comprende un cable -guía (22) que está situado entre el medio (4) de conexión de tres puntos y la rueda (2) zanjadora.
  11. 11.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el aparato comprende un arado (23) de terraplenado para arar el suelo excavado por la rueda (2) zanjadora dentro de la zanja, por encima del cable tendido en la zanja.
  12. 12.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el vehículo (3) de trabajo es un tractor.
  13. 13.-El aparato zanjador de rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el circuito (6) hidráulico en bucle cerrado está dispuesto para operar a una presión de 20 MPa a 35 MPa.
    6
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