ES2840651T3 - Sistema de pieza de desgaste y método para fijar una pieza de desgaste - Google Patents

Sistema de pieza de desgaste y método para fijar una pieza de desgaste Download PDF

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Per Quarfordt
Adnan Gabela
Jonas Lindblad
Niclas Wechselberger
Michael Fasth
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Abstract

Un sistema (1) de pieza de desgaste que comprende un soporte (4) de pieza de desgaste, una pieza (3) de desgaste, donde la pieza (3) de desgaste y el soporte (4) de pieza de desgaste definen conjuntamente al menos una abertura (6) de cierre; al menos una cuña (10) para fijar la pieza (3) de desgaste al soporte (4) de pieza de desgaste, donde la pieza (3) de desgaste está dispuesta con al menos un disco (20, 200) giratorio que puede girar, donde el disco giratorio (20, 200) puede estar dispuesto en una primera posición abierta y una segunda posición cerrada, caracterizado por que la cuña (10) puede moverse en la abertura (6) de cierre a través del disco giratorio (20, 200), cuando el disco giratorio está orientado en una primera posición abierta, y la cuña (10) está fijada y retiene la pieza (3) de desgaste contra el soporte (4) de pieza de desgaste cuando el disco giratorio está orientado en una segunda posición cerrada; y en donde el disco giratorio (20, 200) está dispuesto en una ranura (100) producida en la pieza (3) de desgaste en una primera abertura (5) de la pieza (3) de desgaste.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de pieza de desgaste y método para fijar una pieza de desgaste
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de pieza de desgaste que comprende un soporte de pieza de desgaste y una pieza de desgaste, donde la pieza de desgaste y el soporte de pieza de desgaste definen conjuntamente una abertura de cierre. Además, la invención trata de un cierre y un método de fijación liberable de una pieza de desgaste en un soporte de pieza de desgaste en un sistema de pieza de desgaste con cierre.
Antecedentes de la invención, problemas y técnica anterior
Diversas formas de maquinaria de construcción, tales como máquinas excavadoras, cargadores de ruedas, retroexcavadoras u otros tipos de máquinas adecuadas para cavar o que de otro modo trabajan o mueven material o sedimentos utilizan de forma típica dientes de excavación u otras piezas o herramientas de desgaste sustituibles montadas en la cuchara o en el utensilio utilizado para trabajar o mover el material. En la maquinaria de construcción diseñada para trabajar el material o sedimentos con dientes de excavación, se produce en la mayoría de casos un desgaste de los dientes de excavación con los que está provista la máquina. Los dientes de excavación están diseñados para ser sustituidos después de su desgaste, y los dientes de excavación están configurados para trabajar o retirar el material manipulado por la máquina de construcción de diversos modos. Una pieza de desgaste tal como un diente de excavación se monta en la cuchara, por ejemplo, mediante una conexión de tornillo o una conexión de cuña; otros métodos de montaje conocidos son diversas formas de montaje térmico, tales como soldadura o una conexión retráctil.
El diente de excavación puede montarse en un soporte de pieza de desgaste o en un soporte de herramienta y puede sustituirse de forma continua. Las fuerzas que actúan sobre la herramienta afectan al soporte de la pieza de desgaste, siendo también necesario sustituir el soporte de la pieza de desgaste después de un período de uso prolongado.
De forma tradicional, el soporte de pieza de desgaste está soldado, o montado mediante alguna otra técnica de unión térmica, en la cuchara o utensilio. No obstante, también es concebible montar el soporte de pieza de desgaste con una conexión de tornillo, conexión de cuña u otro método de montaje mecánico. Sucede también que el diente de excavación se monta directamente en la cubeta o en el utensilio.
El documento de patente US-5.956.874 describe un sistema de fijación para fijar un diente de excavación a un adaptador. El documento de patente describe un diente de excavación prácticamente hueco configurado con una primera abertura y una segunda abertura, donde las aberturas están configuradas en paredes del diente de excavación, donde el diente de excavación está diseñado para rodear a un adaptador con una cavidad que se extiende a través del adaptador. Cuando el diente de excavación se dispone en el adaptador, la primera abertura del diente de excavación define un orificio de montaje, la cavidad del adaptador, y la segunda abertura del diente de excavación, a través de la cual puede instalarse un pasador de fijación. El pasador de fijación se monta a través de la primera abertura, a través del adaptador, y en la segunda abertura del diente de excavación. Cuando está montado el pasador de fijación, el pasador de fijación puede retenerse con una arandela de fijación que se introduce en la primera abertura cuando se instala el pasador de fijación. La arandela de fijación está diseñada con un anillo interior de metal y un anillo de goma exterior, donde el anillo interior de metal está diseñado con un orificio. La arandela de fijación se monta y desmonta con una herramienta. US-5.956.874 establece que puede utilizarse un destornillador. Un problema con la solución técnica existente es que la arandela de fijación se desgasta, cambia, o de cualquier otro modo se elimina, de forma que cuando se utiliza el sistema de fijación, el pasador de fijación cae y afloja el diente de excavación del adaptador.
En EP-1852557 A2 se presenta un conjunto de desgaste para una cuchara de excavación que comprende una base fijada a la cuchara de excavación, una pieza de desgaste recibida sobre la base y que tiene un agujero que se extiende por la misma para abrirse en el receptáculo. El agujero tiene un borde periférico y un cierre para sostener de modo liberable la pieza de desgaste a la nariz. El cierre incluye un elemento de cierre que tiene un vástago y una proyección, pudiendo girar el elemento de cierre alrededor de un eje longitudinal del vástago entre una posición de liberación y una posición de cierre. La proyección está dentro del borde periférico del orificio en la posición de liberación y fuera del borde periférico del orificio en la posición de cierre de modo que la proyección se fija entre la nariz y la pieza de desgaste. El cierre incluye un elemento elástico no giratorio que acopla el elemento de bloqueo para resistir el giro del elemento de bloqueo entre las posiciones de liberación y de cierre.
Los métodos de montaje conocidos que efectivamente fijan el diente de excavación han demostrado ser difíciles de manejar, mientras que los métodos de montaje que facilitan la sustitución de los dientes de excavación son deficientes en cuanto a fijar el diente de excavación en el soporte de pieza de desgaste.
La invención pretende resolver los problemas anteriores mediante el desarrollo de un cierre fácilmente liberable para fijar un diente de excavación/pieza de desgaste en un soporte de pieza de desgaste de forma segura, simple y duradera.
La invención y su propósito
Un propósito de la presente invención es proporcionar al área técnica un cierre para un sistema de pieza de desgaste para sostener, asegurar y/o fijar mejor y fácilmente un montaje o disposición de una pieza de desgaste en un soporte.
El segundo propósito de la invención se describe con mayor detalle en relación con la descripción detallada de la invención.
La invención se refiere a un sistema de pieza de desgaste que comprende un soporte de pieza de desgaste, una pieza de desgaste, donde la pieza de desgaste y el soporte de pieza de desgaste definen conjuntamente al menos una abertura de cierre; al menos una cuña para fijar la pieza de desgaste al soporte de pieza de desgaste, donde la pieza de desgaste está dispuesta con al menos un disco giratorio que puede girar, donde el disco giratorio puede estar dispuesto en una primera posición abierta, y una segunda posición cerrada, y la cuña puede moverse en la abertura de cierre a través del disco giratorio, cuando el disco giratorio está orientado en una primera posición abierta, y la cuña está cerrada y retiene la pieza de desgaste contra el soporte de pieza de desgaste cuando el disco giratorio está orientado en una segunda posición cerrada.
Según otros aspectos del sistema de pieza de desgaste mejorado, para el cierre liberable de una pieza de desgaste en un soporte de pieza de desgaste en un sistema de pieza de desgaste:
la pieza de desgaste es un diente de excavación;
el disco giratorio está diseñado con dos orificios de montaje, un espacio y al menos una muesca flexible, que juntos permiten comprimir el disco giratorio cuando se instala el disco giratorio en una ranura hecha en la pieza de desgaste;
el disco giratorio está diseñado con al menos un receptáculo para retener el disco giratorio en la posición cerrada cuando el receptáculo encuentra una elevación producida en la pieza de desgaste;
el disco giratorio está dispuesto con una muesca de herramienta rectangular adaptada a una herramienta giratoria;
el soporte de pieza de desgaste, en la abertura de cierre, está diseñado con una cavidad que pasa a través del soporte de pieza de desgaste para recibir la cuña cuando se sitúa en la abertura de cierre;
la pieza de desgaste en la abertura de cierre está dispuesta con una ranura producida en la primera abertura de la pieza de desgaste, en la que se dispone el disco giratorio;
la pieza de desgaste, en la segunda abertura dispuesta en la pieza de desgaste, está dispuesta con un receptáculo y un hombro contra el que se apoya la cuña;
el área formada por la primera sección transversal de la cuña y la segunda sección transversal de la cuña es oval y la cuña es cónica en la dimensión longitudinal de la cuña, con un ángulo en el intervalo de 0,1 grados a 5 grados.
Además, la invención consiste en un cierre para asegurar el cierre liberable de una pieza de desgaste en un soporte de pieza de desgaste en un sistema de pieza de desgaste donde la pieza de desgaste y el soporte de pieza de desgaste definen conjuntamente una abertura de cierre para recibir el cierre, donde el cierre comprende una cuña, donde el cierre comprende además un disco giratorio dispuesto de forma giratoria, donde el disco giratorio puede estar orientado en un primer estado abierto, la primera posición abierta y un segundo estado cerrado, la segunda posición cerrada, donde el disco giratorio está dispuesto en una ranura producida en la pieza de desgaste en la primera abertura, donde la primera abertura está dispuesta en la pieza de desgaste.
Además, la invención se refiere a un método para la fijación liberable de una pieza de desgaste en un soporte de pieza de desgaste en un sistema de pieza de desgaste que comprende una cuña, en donde la pieza de desgaste está dispuesta con un disco giratorio que puede girar, que implica las siguientes etapas:
i) la pieza de desgaste está dispuesta en el soporte de pieza de desgaste;
ii) el disco giratorio está orientado en una primera posición abierta;
iii) la cuña está dispuesta en una abertura de cierre definida por la pieza de desgaste y el soporte de pieza de desgaste;
iv) el disco giratorio está orientado hacia una segunda posición cerrada de modo que la cuña se mantiene en el estado montado.
Lista de figuras
La invención se describirá más detalladamente a continuación con referencia a las figuras adjuntas, donde:
La Fig. 1 muestra los componentes en un sistema de pieza de desgaste según una realización de la invención. La Fig. 2 muestra un sistema de pieza de desgaste en el estado montado y fijado en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 3 muestra un sistema de pieza de desgaste en el estado montado y abierto en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 4a muestra un disco giratorio en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 4b muestra un disco giratorio en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 5a muestra una herramienta giratoria para el disco giratorio en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 5b muestra una herramienta giratoria para el disco giratorio en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 6a muestra una cuña en una vista lateral según una realización de la invención.
La Fig. 6b muestra una cuña en una vista en sección longitudinal según una realización de la invención.
La Fig. 6c muestra una cuña en una vista en sección transversal según una realización de la invención.
La Fig. 7a muestra un sistema de pieza de desgaste en una vista en sección transversal según una realización de la invención.
La Fig. 7b muestra un disco giratorio montado en un sistema de pieza de desgaste en una vista lateral en el estado abierto según una realización de la invención.
La Fig. 7c muestra un disco giratorio montado en un sistema de pieza de desgaste en una vista lateral en el estado cerrado según una realización de la invención.
La Fig. 8 muestra los componentes en un sistema de pieza de desgaste según una realización de la invención. La Fig. 9a muestra un sistema de pieza de desgaste en una vista en sección transversal según una realización de la invención.
La Fig. 9b muestra un disco giratorio montado en un sistema de pieza de desgaste en una vista lateral en el estado abierto según una realización de la invención.
La Fig. 9c muestra un disco giratorio montado en un sistema de pieza de desgaste en una vista lateral en el estado cerrado según una realización de la invención.
Descripción detallada del diseño
La Fig. 1 muestra los componentes que conforman un sistema 1 de pieza de desgaste según una de las realizaciones. Una pieza 3 de desgaste u otra forma de herramienta o diente de excavación, está dispuesta o montada sobre un soporte 4 de pieza de desgaste, también denominado un soporte, un soporte de herramienta o un adaptador. La pieza 3 de desgaste también puede estar montada directamente sobre la cuchara o sobre el utensilio que utiliza la pieza de desgaste, y en este caso el soporte 4 de pieza de desgaste forma parte de la cuchara o el utensilio. La pieza 3 de desgaste está montada con un cierre 2 que fija la pieza 3 de desgaste al soporte 4 de pieza de desgaste. Cuando la pieza 3 de desgaste es un diente de excavación, el diente 3 de excavación se cambiará cuando el desgaste sea tan grande que el diente 3 de desgaste deba ser sustituido. Cuando se sustituye la pieza 3 de desgaste, es importante que el cambio de la pieza 3 de desgaste sea fácil de realizar y que la fijación se haga de modo que la pieza de desgaste se mantenga permanentemente en el soporte 4 de la pieza de desgaste y el cambio se haga de forma segura. Históricamente han aparecido varias formas de métodos de fijación, tales como distintas formas de cuñas o conexiones soldadas. El cierre 2 mostrado en la Fig. 1 contiene una cuña 10, también denominada soporte o varilla, y un disco giratorio 20, también denominado abrazadera o soporte, dispuesto en una primera abertura 5 producida en la pieza 3 de desgaste, también denominada abertura. La cuña 10 que está configurada como una cuña oval fija y retiene la pieza 3 de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste. El cierre 2 está dispuesto en una abertura 6 de cierre que se produce cuando la pieza 3 de desgaste está dispuesta contra el soporte 4 de pieza de desgaste. Por tanto, la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste están ambos diseñados con aberturas para crear una abertura 6 de cierre cuando se dispone el cierre 2. La abertura 6 de cierre está definida por una primera abertura 5, dispuesta con un disco giratorio 20, cuando la abertura 5 y el disco giratorio 20 están dispuestos en la pieza 3 de desgaste, una cavidad 41 dispuesta en el soporte 4 de pieza de desgaste, y un receptáculo 101 está dispuesto en la pieza 3 de desgaste. Cuando la pieza 3 de desgaste está situada contra el soporte 4 de la pieza de desgaste, la punta 7 producida en el soporte 4 de pieza de desgaste pasará a través de un receptáculo 8 producido en la cavidad 8 de uso y cuando la punta 7 se inserta completamente en el receptáculo 8, la abertura 6 de cierre define una abertura donde puede estar situada la cuña 10 y fijar la pieza 3 de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste. El soporte 4 de pieza de desgaste puede configurarse con una tapa de desgaste que se utiliza para proteger el soporte 4 de pieza de desgaste. El soporte 4 de pieza de desgaste también puede configurarse sin una tapa de desgaste.
La Fig. 2 muestra un sistema 1 de pieza de desgaste montado. Se monta una pieza 3 de desgaste en un soporte 4 de pieza de desgaste. La pieza 3 de desgaste está dispuesta con al menos un disco giratorio 20. El disco giratorio 20 está configurado con un dispositivo para retener y fijar el disco giratorio 20 en principalmente dos posiciones, una primera posición abierta donde la cuña 10 puede insertarse en la abertura 6 de cierre y una segunda posición cerrada, mostrada en la Fig. 2, donde la cuña 10 queda retenida por el disco giratorio 20 y la pieza 3 de fijación de bloqueo contra el soporte 4 de pieza de desgaste. Cuando la cuña 10 se inserta en la abertura 6 de cierre, el disco giratorio 20 puede estar orientado o posicionado preferiblemente girando el disco giratorio 20. El disco giratorio 20 se gira preferiblemente en el orden de magnitud de 90 grados, o un cuarto de vuelta, a una segunda posición cerrada para sostener la cuña 10 entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste. También puede producirse una rotación del disco giratorio en un intervalo entre 45 y 135 grados. Para permitir la retirada de la cuña, el disco giratorio puede rotarse a una primera posición abierta. La rotación a la primera posición abierta se produce preferiblemente en el orden de magnitud de 90 grados, o un cuarto de vuelta en la dirección opuesta de rotación desde cuando el disco giratorio se sitúa en su segunda posición cerrada. Tanto el método de posicionamiento como la cantidad de rotación producida pueden variar. Pueden llevarse a cabo métodos de posicionamiento alternativos, por ejemplo, deslizando el disco giratorio entre una posición abierta y una cerrada. El disco giratorio 20 puede montarse en una ranura 100 producida en una primera abertura 5 producida en la pieza 3 de desgaste.
La Fig. 3 muestra otra vista de un sistema 1 de pieza de desgaste montado. Se monta una pieza 3 de desgaste en un soporte 4 de pieza de desgaste. La cuña 10 se inserta en la abertura 6 de cierre y el receptáculo o abertura 26 en el disco giratorio 20, que permite insertar la cuña 10 de forma que la cuña 10 esté situada entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de la pieza de desgaste. El disco giratorio 20 está configurado con un dispositivo para sostener y fijar el disco giratorio en principalmente dos posiciones, una primera posición abierta donde la cuña 10 puede insertarse y retirarse de la abertura 6 de cierre, como se muestra en la Fig. 3, y una segunda posición cerrada donde la cuña es soportada por el disco giratorio 20 fijando la pieza 3 de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste.
La Fig. 4a muestra un disco giratorio 20 en estado no montado. El disco giratorio 20 está montado en una posición de montaje o ranura 100 producida en una primera abertura 5 producida en la pieza 3 de desgaste utilizando el orificio 21 de montaje y una herramienta para comprimir el disco giratorio en una posición comprimida o contraída, no mostrada en la figura, que permite un montaje del disco giratorio en una ranura 100 producida en la primera abertura 5 en la pieza 3 de desgaste. La compresión del disco giratorio 20 puede hacerse de modo que un espacio 25 y las muescas flexibles 24 permitan que el disco giratorio se comprima y el espacio 25 se minimice, de modo que sea posible situar el disco giratorio 20 en la ranura 100 en la pieza 3 de desgaste. El disco giratorio 20 vuelve a la ranura 100 y queda retenido en la pieza de desgaste por la acción de resorte en el disco giratorio 20. El montaje se produce preferiblemente desde el interior de las piezas de desgaste de modo que la ranura 100 retiene el disco giratorio 20 en el estado montado cuando se monta el sistema 1 de pieza de desgaste, cuando la pieza 3 de desgaste se monta en el soporte 4 de la pieza de desgaste, pero el montaje también puede hacerse de otro modo. Preferiblemente, el disco giratorio 20 está hecho de un material que es deformable elásticamente, como acero para resortes, caucho o compuestos adecuados. El disco giratorio 20 está configurado con un dispositivo para retener y fijar el disco giratorio 20 en dos posiciones, una primera posición abierta en la que la cuña 10 puede insertarse en la abertura 26, y una segunda posición cerrada donde la cuña 10 queda retenida por el disco giratorio 20. En la primera posición abierta, el disco giratorio 20 es mantenido en su posición por el espacio 25 y una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste; en la segunda posición cerrada el disco giratorio 20 es mantenido en su posición por el receptáculo 23 y una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste. El disco giratorio 20 está diseñado con muescas 22 de herramienta en las que encaja una herramienta giratoria 30. En el caso mostrado, el disco giratorio 20 está dispuesto con una ranura rectangular, o dos receptáculos rectangulares, aunque también puede haber otras configuraciones de muesca, tales como formaciones de agujeros, cuadrada, hexagonal u otras formas.
La Fig. 4b muestra una configuración alternativa de un disco giratorio 20’ en el estado no montado. El disco giratorio 20’ está configurado para sostener y fijar el disco giratorio 20’ en dos posiciones, una primera posición abierta donde la cuña 10 puede insertarse en la abertura 26, y una segunda posición cerrada donde la cuña 10 queda retenida por el disco giratorio 20’. En la primera posición abierta, el disco giratorio 20’ es mantenido en su posición por el espacio 25’ y una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste; en la segunda posición cerrada el disco giratorio 20’ es mantenido en su posición por el receptáculo 23’ y una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste.
La Fig. 5a muestra un ejemplo de un dispositivo giratorio o una herramienta giratoria 30 para posicionamiento, tal como un cierre o una abertura, del disco giratorio 20. La herramienta giratoria 30 está diseñada, por ejemplo, con dos elevaciones 31, 31’, dispuestas para encajar en una muesca 22 de herramienta diseñada en el disco giratorio 20. En el caso mostrado, hay una primera elevación 31 y una segunda elevación 31’ que encajan muescas 22 de herramienta de distinto tamaño para que pueda utilizarse una herramienta giratoria 30 para discos giratorios 20 de distinto tamaño. La herramienta giratoria 30 está diseñada para encajar en la muesca 22 de herramienta en el disco giratorio 20 y puede ser, por ejemplo, rectangular, cuadrada, hexagonal o con otra forma. La herramienta giratoria 30 también está diseñada con un dispositivo 32 para el montaje de la herramienta giratoria en un mango o herramienta. El montaje de la herramienta giratoria 30 puede hacerse, por ejemplo, con una herramienta que rodea el bisel exterior 32 de la herramienta giratoria 30.
La Fig. 5b muestra un ejemplo de una configuración alternativa del dispositivo giratorio o de una herramienta giratoria 30’ para el posicionamiento, tal como cierre o abertura, del disco giratorio 20. La herramienta giratoria 30’ está diseñada por ejemplo con una elevación 31 adaptada para encajar en una muesca 22 de herramienta diseñada en el disco giratorio 20. La herramienta giratoria 30’ está diseñada para encajar en la muesca 22 de herramienta en el disco giratorio 20 y puede ser, por ejemplo, rectangular, cuadrada, hexagonal o con otra forma. La herramienta giratoria 30’ también está diseñada con un dispositivo 32, 33 para el montaje de la herramienta giratoria en un mango o herramienta. El montaje de la herramienta giratoria 30’ puede producirse, por ejemplo, con una herramienta que rodea el bisel exterior 32 de la herramienta giratoria 30’ o una herramienta que se monta en un receptáculo 33 en la herramienta giratoria 30’ o un mango que se monta con ambos biseles 32 y en un receptáculo 33.
La Fig. 6a muestra una cuña 10 diseñada para fijar o sostener una pieza 3 de desgaste contra un soporte 4 de herramienta. Por sostener se entiende que la pieza 3 de desgaste está montada sobre o dispuesta en el soporte 4 de herramientas de modo permanente o persistente; inicialmente la pieza 3 de desgaste se fija lo más cerca posible del soporte 4 de herramienta pero como el desgaste se produce en la pieza 3 de desgaste pueden estar dispuestos de forma más suelta, o con una determinada holgura, contra el soporte 4 de herramienta. Independientemente de si la pieza 3 de desgaste es fija o algo móvil sobre el soporte 4 de herramienta, la pieza 3 de desgaste no se aflojará o retirará del soporte 4 de herramienta, y de este modo la pieza 3 de desgaste quedará sujeta en el soporte 4 de herramienta. La cuña 10 está diseñada con una primera sección transversal 14 y una segunda sección transversal 15 donde las secciones transversales 14, 15 son preferiblemente ovales y formadas por un primer segmento 11 de círculo con un radio más grande y un segundo segmento 12 de círculo con un radio más pequeño y superficies planas 13, 13’ que se encuentran entre estos, uniendo el primer segmento 11 de círculo al segundo segmento 12 de círculo. La cuña 10 es preferiblemente cónica en la dimensión longitudinal de la cuña y está orientada con la parte más estrecha insertada primero en la primera sección transversal 14 en la abertura 6 de cierre.
La Fig. 6b muestra la dimensión de longitud de una cuña 10 con un primer segmento 11 de círculo y un segundo segmento 12 de círculo y superficies planas 13, 13’ entre estos. La cuña 10 tiene una primera sección transversal 14 y una segunda sección transversal 15 donde la primera sección transversal 14 tiene un área más pequeña que la segunda sección transversal 15. La cuña 10 está orientada y dispuesta de modo que la primera sección transversal 14 encuentra primero la abertura 6 de cierre. La cuña 10 es cónica en su dimensión de longitud, en la sección B, con un ángulo a en el intervalo de 0,1 - 5 grados, pero también puede hacerse con una inclinación diferente. El diseño cónico de la cuña 10 significa que la primera sección transversal 14 tiene un área más pequeña que la segunda sección transversal 15.
La Fig. 6c ilustra la segunda sección transversal 14 de una cuña 10 con un primer segmento 11 de círculo y un segundo segmento 12 de círculo donde el primer segmento de círculo 11 está unido al segundo segmento 12 de círculo por las superficies de plano 13, 13’ que están entre estos. El primer segmento 11 de círculo está configurado en un radio que excede el segundo segmento 12 de círculo, lo que significa que la sección transversal de la cuña se vuelve oval, elíptica, inclinada o con forma de cuña. Se forma un ángulo p, que viene dictado por la diferencia entre el radio en el primer segmento 11 de círculo y el radio en el segundo segmento 12 de círculo. El ángulo p está en el orden de magnitud de 3 - 30 grados pero también puede hacerse con una inclinación distinta.
La Fig. 7a muestra un sistema 1 de pieza de desgaste en sección transversal. La cuña 10 se inserta en la abertura 6 de cierre definida por la abertura de cierre definida conjuntamente por la primera abertura 5 y el receptáculo 101 en la pieza 3 de desgaste, el soporte 4 de la pieza de desgaste y el disco giratorio 20. La cuña 10 se extiende a través de una cavidad 41 formada por un receptáculo en el soporte 4 de pieza de desgaste. La cuña 10, en su primera sección transversal 14, encuentra un receptáculo 101 diseñado en la pieza 3 de desgaste, contra el cual se apoya la cuña 10. En el receptáculo 101 hay una segunda abertura 9 dispuesta en la pieza 3 de desgaste. La segunda abertura 9 puede utilizarse para retirar la cuña 10 cuando la cuña está dispuesta entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste. La cuña 10 se detiene en la posición/estado totalmente insertada, el estado donde la pieza 3 de desgaste se mantiene contra el soporte 4 de pieza de desgaste, en parte por la configuración en forma de cuña de la cuña 10, pero también porque la primera sección transversal 14 de la cuña se encuentra y se apoya contra un hombro 102 diseñado en la pieza de desgaste. La cuña 10, en la segunda sección transversal 15 de la cuña, encuentra una superficie 103 de apoyo diseñada en la pieza 3 de desgaste. La cuña 10 está situada en su estado correcto cuando la cuña se apoya contra la superficie 103 de apoyo, la cavidad 41 en el soporte 4 de la pieza de desgaste, y el receptáculo 101, y la primera sección transversal 14 encuentra el hombro 102. Cuando la cuña 10 se inserta completamente en la abertura 6 de cierre, el disco giratorio 20 puede rotarse de modo que la cuña 10 se mantiene entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de la pieza de desgaste de forma que la segunda sección transversal 15 de la cuña 10 está impedida por el disco giratorio 20 cuando el disco giratorio 20 está orientado en un segundo estado cerrado, la segunda posición cerrada.
La Fig. 7b muestra la posición del disco giratorio 20 cuando el disco giratorio 20 se abre de modo que la cuña 10 pueda montarse y/o desmontarse. El disco giratorio 20 está situado en la primera posición abierta del disco giratorio. El espacio 25 dispuesto en el disco giratorio 20 fija el disco giratorio 20 en la primera posición abierta del disco giratorio, contra una elevación 104 diseñada en la pieza de desgaste.
La Fig. 7c muestra la posición del disco giratorio 20 cuando el disco giratorio 20 bloquea y de este modo mantiene o cierra o fija la cuña 10 en la posición montada. La sujeción de la cuña significa que la cuña permanece montada entre el soporte 4 de pieza de desgaste y la pieza 3 de desgaste. El disco giratorio 20 está situado en la segunda posición cerrada del disco giratorio. El receptáculo 23 dispuesto en el disco giratorio fija el disco giratorio 20, en la segunda posición cerrada del disco giratorio, contra una elevación 104 diseñada en la pieza de desgaste.
La Fig. 8 muestra los componentes en una configuración alternativa de un sistema 1' de pieza de desgaste. Una pieza 3' de desgaste u otra forma de herramienta o pieza de desgaste, está montada sobre un soporte 4 de pieza de desgaste, también denominado soporte, soporte de herramienta o adaptador. La pieza 3' de desgaste también puede montarse directamente sobre la cuchara o el utensilio haciendo uso de la pieza de desgaste. La pieza de desgaste está montada con un cierre 2' que fija la pieza 3' de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste. Dado que la pieza 3' de desgaste es una pieza de desgaste, es necesario cambiar la pieza de desgaste cuando el desgaste sea tal que la pieza 3' de desgaste requiera su sustitución. El cierre 2' mostrado en la Fig. 8 comprende una cuña 10, un disco giratorio 200, un yunque 210, un anillo 220 de cierre y un lecho 230. El yunque 210 está diseñado con una superficie 211 de apoyo. El disco giratorio 200, el yunque 210 y el lecho 230 están dispuestos en una pieza de desgaste 3' y soportados en la pieza 3' de desgaste mediante el anillo 220 de cierre. Entre el anillo 220 de bloqueo y el yunque 210 también puede disponerse un disco 240 entre los mismos. El disco 240 intermedio está hecho preferiblemente de un material comprimible tal como un elastómero o un metal blando u otro material comprimible. El disco giratorio 200 puede orientarse o girarse en dos posiciones, donde la primera posición abierta permite montar la cuña 10 entre la pieza 3' de desgaste y el soporte 4 y donde la segunda posición cerrada del disco giratorio 200 mantiene la cuña 10 en posición montada entre la pieza 3' de desgaste y el soporte 4. El disco giratorio 200 se mantiene en su primera posición abierta y después de la rotación del disco giratorio en la segunda posición cerrada del disco giratorio 200, mediante el lecho 230. Preferiblemente, el lecho 230 está hecho de un material elásticamente deformable tal como un elastómero como caucho, o en forma de un metal blando. El yunque 210 está configurado para encajar en una cavidad o ranura 100' diseñada en la pieza 3' de desgaste. Tras el montaje de la cuña 10, existe una transmisión de fuerza entre la pieza 3' de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste mediante el contacto entre el yunque 210 y la cuña 10. El anillo 220 de cierre está preferiblemente diseñado en forma de un anillo ranurado de material elástico, tal como el acero para resortes. La cuña 10 que está configurada como una cuña oval, fija y sostiene la pieza 3' de desgaste en el soporte 4 de pieza de desgaste. El cierre 2' está situado en una abertura 6' de cierre que se produce cuando la pieza 3' de desgaste está situada contra el soporte 4 de pieza de desgaste. Por tanto, la pieza 3' de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste están ambos diseñados con aberturas para crear/definir la abertura 6’ de cierre donde se sitúa el cierre 2'. Cuando la pieza 3' de desgaste está situada contra el soporte 4 de la pieza de desgaste, la punta 7 configurada en el soporte 4 de pieza de desgaste encaja en un receptáculo 8' diseñado en la pieza 3' de desgaste y cuando la punta 7 se inserta completamente en el receptáculo 8', la abertura 6' de cierre define una abertura donde el cierre 2' puede disponerse y fijar la pieza 3' de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste.
La Fig. 9a muestra un sistema 1' de pieza de desgaste en sección transversal. La cuña 10 se inserta en la abertura 6' de cierre definida conjuntamente por la pieza 3' de desgaste, la cavidad 41 en el soporte 4 de pieza de desgaste y el disco giratorio 200. La cuña 10 pasa a través de una cavidad 41 formada por el soporte 4 de pieza de desgaste. La primera sección transversal 10 de la cuña, encuentra un receptáculo 101' diseñado en la pieza 3' de desgaste, contra el que se apoya la cuña 10. La cuña 10 se detiene en su estado correcto, el estado donde la pieza 3' de desgaste se mantiene contra el soporte 4 de pieza de desgaste, en parte por la forma de cuña de la cuña 10 pero también por un hombro 102' diseñado en la pieza de desgaste. La cuña 10, en su segunda sección transversal 15, encuentra una superficie 211 de apoyo diseñada en el yunque 210. La cuña 10 se sitúa en su estado correcto cuando la cuña se apoya contra la superficie 211 de apoyo, el receptáculo 101' y la cavidad 41 en el soporte 4 de pieza de desgaste. Cuando la cuña 10 está plenamente insertada en la abertura 6 de cierre, el disco giratorio 200 puede girar de modo que la cuña 10 se mantenga permanentemente entre la pieza 3' de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste.
La Fig. 9b muestra la posición del disco giratorio 200 cuando el disco giratorio 200 se abre para montar y/o desmontar la cuña 10. El disco giratorio 200 está situado en la primera posición abierta del disco giratorio. El pasador 201 dispuesto en el disco giratorio fija el disco giratorio 200 en la primera posición abierta del disco giratorio, contra un lecho 230 dispuesto en la pieza de desgaste.
La Fig. 9c muestra la posición del disco giratorio 200 cuando el disco giratorio 200 está fijando y de este modo sosteniendo la cuña 10 en la posición montada. El disco giratorio 200 está situado en la segunda posición cerrada del disco giratorio. El pasador 201 dispuesto sobre el disco giratorio fija el disco giratorio 200 en la segunda posición cerrada del disco giratorio, contra un lecho 230 dispuesto en la pieza de desgaste.
Descripción de la función
Cuando se dispone una pieza 3 de desgaste, tal como un diente de excavación, por ejemplo, montada contra un soporte 4 de pieza de desgaste, se define o aparece una abertura 6 de cierre en la que se dispone el cierre 2. En la siguiente descripción de función, se utilizará para describir la invención el término pieza de desgaste. Sin embargo, puede utilizarse cualquier pieza o diente de excavación de la forma correspondiente, por ejemplo, una pieza de desgaste puede ser un protector de extremo, un protector de cuchilla, un diente de cargador, un diente de draga, un raspador, un soporte de diente o un diente de cuchara. El cierre 2, que incluye un disco giratorio 20 y una cuña 10, está montado en la abertura 6 de cierre mediante la cuña 10 que se mueve a través de i) la primera abertura 5 dispuesta en la pieza de desgaste, ii) el disco giratorio 20 dispuesto en una primera posición abierta, iii) la cavidad 41 diseñada en el soporte 4 de pieza de desgaste, iv) un receptáculo 101 dispuesto en la pieza 3 de desgaste. La cuña 10 está dispuesta de modo que un extremo de la cuña con una primera sección transversal 14 se mueve primero a través de la abertura 6 de cierre. La cuña 10 puede tener distintas formas geométricas, p. ej., cónica, trapezoidal o biselada. La cuña 10 tiene preferiblemente un extremo con una primera sección transversal 14 con una superficie que es más pequeña que una segunda sección transversal 15 en el otro extremo de la cuña 10. Gracias a tal configuración de la cuña 10, la cuña 10 no puede insertarse en la abertura 6 de cierre cuando la cuña 10 está orientada de modo que la segunda sección transversal 15 de la cuña 10 encuentre primero la abertura 6 de cierre. Según una realización preferida, el área de la primera sección transversal es entre 80 y 99 % de la segunda sección transversal, más preferiblemente entre 95 y 98 %. En el receptáculo 101, hay dispuesta una segunda abertura 9 en la pieza 3 de desgaste. Cuando la cuña 10 está montada de modo que la pieza 3 de desgaste esté montada firmemente contra el soporte 4 de pieza de desgaste, el disco giratorio 20 puede girarse a la segunda posición cerrada. El disco giratorio 20 gira de forma que el disco giratorio 20 está diseñado con las muescas 22 de herramienta en las que puede disponerse una herramienta giratoria 30. En el caso mostrado, el disco giratorio 20 está dispuesto con una ranura rectangular, aunque también puede haber otras configuraciones de muesca, tales como formaciones de agujeros, cuadrada, hexagonal u otras formas. Las Figuras 5a y 5b muestran ejemplos de una herramienta giratoria 30, 30’ para girar/fijar el disco giratorio 20. La herramienta giratoria 30 está diseñada por ejemplo con una elevación 31 dispuesta para encajar en una muesca 22 de herramienta diseñada en el disco giratorio 20.
Según una realización, la herramienta giratoria 30 está diseñada de modo que el disco giratorio 20 pueda girar y parcialmente contraerse, o comprimirse, durante la rotación del disco giratorio 20 desde la posición abierta a la posición cerrada y de la posición cerrada a la posición abierta. La elevación 31 está diseñada preferiblemente de forma que la muesca 22 de herramienta sea algo más grande para no dificultar la contracción del disco giratorio 20 durante la rotación del disco giratorio 20. Cuando el disco giratorio 20 está en su primera posición abierta, la abertura 25 dispuesta en el disco giratorio 20 fija en parte el disco giratorio 20, de modo que la abertura 25 encuentra una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste. Cuando el disco giratorio 20 gira para fijar la cuña 10 entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de la pieza de desgaste, el disco giratorio se contraerá de modo que se pueda pasar la elevación 104. Preferiblemente, el disco giratorio 20 puede girar en una sola dirección de rotación para orientar el disco giratorio en una segunda posición cerrada, o de forma alternativa el disco giratorio 20 puede girar en sentido contrario a las agujas del reloj y también en el sentido de las agujas del reloj para orientar el disco giratorio 20 en una segunda posición cerrada. Cuando el disco giratorio 20 está orientado en una segunda posición cerrada, el disco giratorio 20 estará parcialmente fijado por el receptáculo 23 en el disco giratorio 20 que encuentra la elevación 104 en la pieza 3 de desgaste. Cuando el disco giratorio 20 está orientado en la segunda posición cerrada, se evita que la cuña 10 deje la abertura 6 de cierre orientando la abertura 26 de cierre en el disco giratorio 20 de forma que la cuña 10 no pueda moverse a través de la abertura 26.
Para el disco giratorio 200 con diseño distinto, la herramienta giratoria 30 puede estar configurada de modo distinto. Un disco giratorio 200 que no se contrae no requiere una herramienta giratoria especialmente diseñada.
Según una realización preferida, cuando la pieza 3 de desgaste se desgasta y debe ser sustituida, se retira una tapa de protección (si la hay) que cubre el disco giratorio 20. Después de esto, el disco giratorio 20 gira para abrir el cierre 2. El disco giratorio 20 está orientado en la primera posición abierta del disco giratorio 20. El disco giratorio 20 está orientado de modo que la abertura 25 que está dispuesta en el disco giratorio 20 fija en parte el disco giratorio 20 en la primera posición abierta, de modo que la abertura 25 encuentra una elevación 104 diseñada en la pieza 3 de desgaste. Cuando el disco giratorio 20 está orientado en la segunda posición de cerrado, se impide que el disco giratorio gire en la dirección de rotación errónea. Cuando el disco giratorio 20 está orientado en la primera posición abierta, la cuña 10 puede moverse a través de la abertura 26 diseñada en el disco giratorio 20. Cuando el disco giratorio 20 está situado en su primera posición abierta, la cuña 10 puede presionarse fuera del sistema 1 de pieza de desgaste con una herramienta que presiona o aplica una fuerza a la primera sección transversal 14 de la cuña 10 mediante la inserción de la herramienta a través de la segunda abertura 9 dispuesta en la pieza 3 de desgaste. Una herramienta adecuada para sacar con presión la cuña 10 puede ser, por ejemplo, una varilla especialmente configurada, una herramienta puntiaguda, o un destornillador. La cuña 10 puede entonces presionarse a través del soporte 4 de la pieza de desgaste, a través del disco 20 giratorio abierto, y hacia afuera a través de la abertura 6 de cierre. Después de esto, la pieza 3 de desgaste puede retirarse del soporte 4 de pieza de desgaste.
Realización de muestra
Una realización de muestra de un sistema 1 de pieza de desgaste consiste en un cierre 2, o un sistema de cierre, que comprende un disco giratorio 20 y una cuña 10. La cuña 10 se dispone en el cierre 2 entre una pieza 3 de desgaste y un soporte 4 de pieza de desgaste y fija la pieza 3 de desgaste al soporte 4 de pieza de desgaste. El disco giratorio 20 sostiene la cuña 10 entre la pieza 3 de desgaste y el soporte 4 de pieza de desgaste. Cualquier utensilio, como una cuchara, tiene una pluralidad de sistemas 1 de pieza de desgaste montados en el mismo. Según una realización, los soportes 4 de pieza de desgaste están soldados a la cuchara y pueden desmontarse de la cuchara en caso de que el soporte 4 de pieza de desgaste deba sustituirse. El sistema 1 de pieza de desgaste, y por lo tanto el sistema 2 de cierre, pueden adaptarse a todos los tamaños de las piezas 3 de desgaste y a todo tipo de áreas de aplicación para dientes de excavación, sistema de pieza de desgaste y herramientas. Los dientes de excavación pueden ser sustituidos de forma continua por el operario de la maquinaria de construcción de forma simple y segura en comparación con los métodos anteriores de montar dientes de excavación.
Realizaciones alternativas
El disco giratorio 20, 200 utilizado en el sistema 1 de pieza de desgaste puede consistir en uno o más componentes. Por ejemplo, el disco giratorio 20, 200 puede diseñarse para su disposición en la pieza 3 de desgaste, sobre la cuña 10 o sobre el soporte 4 de pieza de desgaste. Según una realización, el disco giratorio 20, 200 puede estar diseñado con un dispositivo o una configuración de modo que el disco giratorio 20 esté fijado automáticamente en su posición de montaje o de modo que se utilicen otros componentes para fijar el disco giratorio 20, 200 en la posición de montaje. Según una realización, la cuña 10 utilizada en el sistema 1 de pieza de desgaste está diseñada con sección transversal en forma de rectángulo, óvalo, elipse, superelipse, triángulo de Reuleaux, u otra configuración geométrica. Además, puede utilizarse una cubierta hecha de caucho u otro elastómero, que encaje en la abertura 26 diseñada en el disco giratorio 20 y la muesca 22 de herramienta. También puede utilizarse una cubierta de caucho correspondiente que encaje en la segunda abertura 9 en la pieza 3 de desgaste. Preferiblemente, la abertura 6 de cierre está dispuesta horizontalmente pasando a través de la pieza 3 de desgaste 3 y del soporte 4 de pieza de desgaste, pero también puede estar orientada verticalmente o con otro ángulo arbitrario entre la horizontal y la vertical. En una realización alternativa, puede utilizarse más de una cuña 10 para retener la pieza 3 de desgaste contra el soporte 4 de pieza de desgaste. Por ejemplo, dos cuñas 10 están dispuestas desde diferentes posiciones para retener la pieza 3 de desgaste en el soporte 4 de pieza de desgaste. En el caso de que se utilicen dos cuñas 10, la pieza 3 de desgaste también estará diseñada con dos aberturas 6 de cierre y, por tanto, se utilizarán también dos discos giratorios 20, 200 para fijar las dos cuñas 10 en el estado montado.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un sistema (1) de pieza de desgaste que comprende un soporte (4) de pieza de desgaste, una pieza (3) de desgaste, donde la pieza (3) de desgaste y el soporte (4) de pieza de desgaste definen conjuntamente al menos una abertura (6) de cierre; al menos una cuña (10) para fijar la pieza (3) de desgaste al soporte (4) de pieza de desgaste, donde la pieza (3) de desgaste está dispuesta con al menos un disco (20, 200) giratorio que puede girar, donde el disco giratorio (20, 200) puede estar dispuesto en una primera posición abierta y una segunda posición cerrada, caracterizado por que la cuña (10) puede moverse en la abertura (6) de cierre a través del disco giratorio (20, 200), cuando el disco giratorio está orientado en una primera posición abierta, y la cuña (10) está fijada y retiene la pieza (3) de desgaste contra el soporte (4) de pieza de desgaste cuando el disco giratorio está orientado en una segunda posición cerrada; y en donde el disco giratorio (20, 200) está dispuesto en una ranura (100) producida en la pieza (3) de desgaste en una primera abertura (5) de la pieza (3) de desgaste.
  2. 2. El sistema (1) de pieza de desgaste según la reivindicación 1, en donde la pieza (3) de desgaste es un diente (3) de excavación.
  3. 3. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-2, en donde el disco giratorio (20) está diseñado con dos orificios (21) de montaje, un espacio (25), y al menos una muesca flexible (24), que juntos permiten comprimir el disco giratorio cuando se instala el disco giratorio (20) en una ranura (100) hecha en la pieza (3) de desgaste.
  4. 4. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-3, en donde el disco giratorio (20) está diseñado con al menos un receptáculo (23) para retener el disco giratorio (20) en la posición cerrada cuando el receptáculo (23) encuentra una elevación (104) producida en la pieza (3) de desgaste.
  5. 5. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-4, en donde el disco giratorio (20) está dispuesto con una muesca (22) de herramienta rectangular adaptada para una herramienta giratoria (30).
  6. 6. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-5, en donde el soporte (4) de pieza de desgaste, en la abertura (6) de cierre, está diseñado con una cavidad (41) que pasa a través del soporte (4) de pieza de desgaste para recibir la cuña (10) cuando se sitúa en la abertura (6) de cierre.
  7. 7. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-6, en donde la pieza (3) de desgaste en la abertura (6) de cierre está dispuesta con una ranura (100) producida en la primera abertura (5) de la pieza (3) de desgaste, en cuya ranura (100) está dispuesto el disco giratorio (20).
  8. 8. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-7, en donde la pieza (3) de desgaste, en la segunda abertura (9) dispuesta en la pieza de desgaste, está dispuesta con un receptáculo (101) y un hombro (102) contra el que se apoya la cuña (10).
  9. 9. El sistema (1) de pieza de desgaste según una de las reivindicaciones 1-8, en donde el área formada por la primera sección transversal (14) de la cuña (10) y la segunda sección transversal (15) de la cuña (10) es oval y la cuña (10) es cónica en la dimensión longitudinal (B) de la cuña con un ángulo (a) en el intervalo de 0,1 grados a 5 grados.
  10. 10. Un cierre (2) para el cierre liberable de una pieza (3) de desgaste a un soporte (4) de pieza de desgaste en un sistema (1) de pieza de desgaste donde la pieza (3) de desgaste y
    el soporte (4) de pieza de desgaste definen conjuntamente una abertura (6) de cierre para recibir el cierre (2), donde el cierre comprende una cuña (10), donde el cierre (2) comprende además un disco giratorio (20, 200) dispuesto de forma giratoria, donde el disco giratorio (20, 200) puede estar orientado en un primer estado abierto, la primera posición abierta, y un segundo estado cerrado, la segunda posición cerrada, caracterizado por que la cuña (10) puede moverse en la abertura (6) de cierre a través del disco giratorio (20, 200), cuando el disco giratorio está orientado en la primera posición abierta, y la cuña (10) está fijada y retiene la pieza (3) de desgaste contra el soporte (4) de pieza de desgaste cuando el disco giratorio está orientado en la segunda posición cerrada.
  11. 11. Un método para el cierre liberable de una pieza (3) de desgaste a un soporte (4) de pieza de desgaste en un sistema (1) de pieza de desgaste según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende una cuña (10), en donde la pieza (3) de desgaste está dispuesta con un disco (20, 200) giratorio que puede girar, caracterizado por las siguientes etapas:
    el disco giratorio (20, 200) está dispuesto en una ranura (100) de la pieza (3) de desgaste;
    i) la pieza (3) de desgaste está dispuesta en el soporte (4) de pieza de desgaste;
    ii) el disco giratorio (20, 200) está orientado en una primera posición abierta;
    iii) la cuña (10) está dispuesta en una abertura (6) de cierre definida por la pieza (3) de desgaste y el soporte (4) de pieza de desgaste;
    iv) el disco giratorio (20, 200) está orientado hacia una segunda posición cerrada de modo que la cuña (10) se mantiene en el estado montado.
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