ES2951137T3 - Sistema de acoplamiento rápido para cambiar implementos en una máquina de construcción - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un sistema de cambio rápido para cambiar accesorios en una máquina de construcción, que comprende un acoplamiento rápido (1) que está montado de forma giratoria en una carcasa de accionamiento (4) de un dispositivo giratorio (3) y que puede girar con respecto al accionamiento. carcasa (4) mediante un accionamiento giratorio (9, 10). un paso giratorio (6) dispuesto en la carcasa de accionamiento (4) con un estator (7) y un rotor (8) giratorio dentro del estator (7) para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido (1). Para permitir una fijación sencilla y estable del pasamuros giratorio, el estator (7) del pasamuros giratorio (6), que está dispuesto dentro de una abertura pasante (30) en la carcasa de accionamiento (4), se encuentra por encima de un extremo superior. cara (38) y debajo de la carcasa de la unidad (4). cara frontal superior (38) de una rueda motriz (10) del accionamiento giratorio (9, 10) dispuesta en la carcasa de accionamiento (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de acoplamiento rápido para cambiar implementos en una máquina de construcción
La invención se refiere a un sistema de acoplamiento rápido para cambiar implementos en una máquina de construcción según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un sistema de acoplamiento rápido de este tipo para cambiar de forma fácil y práctica diferentes implementos en máquinas de construcción es conocido gracias al documento JP H07-150586 A. Este tiene un acoplador rápido montado de manera giratoria en una caja del mecanismo de mando y puede girar con respecto a la caja del mecanismo de mando mediante un accionamiento giratorio, y un cuello giratorio dispuesto en la caja del mecanismo de mando con un estator y un rotor que puede girar dentro del estator para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido. El acoplador rápido incluye un portador que tiene primeros receptáculos para recibir un primer elemento de acoplamiento, segundos receptáculos para recibir un segundo elemento de acoplamiento, y un dispositivo de bloqueo asociado con los segundos receptáculos y que tiene al menos un elemento de bloqueo móvil entre una posición de desbloqueo y una posición de bloqueo. El estator del cuello giratorio dispuesto dentro de una abertura pasante de la caja del mecanismo de mando está soportado radialmente con respecto a la caja del mecanismo de mando por encima de una cara de extremo superior y por debajo de la cara de extremo superior de una rueda motriz del accionamiento giratorio dispuesto en la caja del mecanismo de mando.
El documento DE 202011 100482 U1 divulga un sistema de acoplamiento rápido con un acoplador rápido montado de manera giratoria en una caja del mecanismo de mando y que puede girar con respecto a la caja del mecanismo de mando por medio de un accionamiento giratorio, y un cuello giratorio dispuesto en la caja del mecanismo de mando con un estator y un rotor que puede girar dentro del estator para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido. Sin embargo, en este sistema de acoplamiento rápido conocido, el estator del cuello giratorio no está dispuesto dentro de una abertura pasante de la caja del mecanismo de mando, pero se inserta desde abajo en un rebaje en la cara inferior de la caja del mecanismo de mando.
La tarea de la invención es crear un sistema de acoplamiento rápido del tipo mencionado anteriormente, que permita una fijación simple y estable del cuello giratorio.
Esta tarea se resuelve mediante un sistema de acoplamiento rápido con las características de la reivindicación 1. Las realizaciones prácticas y las realizaciones adicionales ventajosas de la invención se proporcionan en las reivindicaciones secundarias.
En el sistema de acoplamiento rápido según la invención, el estator del cuello giratorio comprende un cuerpo base cilíndrico hueco y una brida de montaje superior anular con hombros exteriores para un enganche positivo en los rebajes correspondientes en una superficie de cubierta superior de la caja del mecanismo de mando. El estator se guía en una longitud relativamente grande radialmente con respecto a la caja del mecanismo de mando del dispositivo giratorio, que permite una disposición particularmente estable del cuello giratorio dentro de la caja del mecanismo de mando que está protegida contra movimientos de inclinación o vibraciones. El diseño y la disposición del cuello giratorio también permiten una utilización óptima del espacio de instalación disponible en la caja del mecanismo de mando, de modo que también es posible un mayor número de canales de suministro con caudales más grandes. De esta manera, también es posible abastecer a varios consumidores incluso con una posible mayor demanda de fluido hidráulico. Como resultado, también se pueden transmitir flujos volumétricos más altos de un fluido de trabajo a través del cuello giratorio a bajas presiones dinámicas. Debido al buen soporte radial del cuello giratorio dentro de la caja, la fijación del cuello giratorio también puede simplificarse y facilitar la instalación.
En una realización particularmente práctica, el estator del cuello giratorio está soportado radialmente por un anillo de cojinete de la caja del mecanismo de mando que limita la abertura pasante. El anillo de cojinete de la caja del mecanismo de mando sirve no sólo para soportar de manera giratoria la rueda motriz, sino también para soportar radialmente el cuello giratorio y proporciona una gran superficie de soporte para soportar radialmente el estator. La rueda motriz para girar el acoplador rápido se monta convenientemente de manera giratoria en el exterior del anillo de cojinete que también soporta el estator.
Un área superficial en el interior del anillo de cojinete tan grande como sea posible puede proporcionar un soporte radial particularmente bueno para el estator del cuello giratorio. Es oportuno disponer un extremo inferior del anillo de cojinete en el área de una cara de extremo inferior de la rueda motriz.
De forma ventajosa adicional, el estator del cuello giratorio está dispuesto de una manera radialmente hermética en la abertura pasante de la caja del mecanismo de mando a través de al menos un elemento de sellado. De este modo se puede evitar que entre aceite o suciedad entre la caja del mecanismo de mando y el estator. Así pues se puede impedir que entre aceite o suciedad de la parte superior a la inferior o de la parte inferior a la superior de la caja del mecanismo de mando. Debido a un punto de separación claro, esto también puede facilitar la localización y solución de problemas durante el servicio. Por otra parte, puede lograrse una guía y un montante amortiguados del cuello giratorio dentro de la caja del mecanismo de mando.
Debido a su disposición y diseño integrado en la caja del mecanismo de mando, el cuello giratorio puede tener preferentemente más de siete canales de suministro para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido. Esto también permite que se suministren implementos con múltiples conexiones. Mediante la interconexión o combinación de varios canales de suministro, también es posible de este modo crear líneas de suministro de gran volumen para lograr caudales más altos a presiones dinámicas bajas.
Según una realización ventajosa adicional, la caja del mecanismo de mando del dispositivo giratorio puede disponerse en la pieza de conexión con el fin de rotar alrededor de un eje rotatorio ortogonal al eje de rotación. Esto permite que los implementos acoplados al acoplador rápido no sólo giren alrededor del eje de rotación, sino que también se inclinen adicionalmente con respecto a la pieza de conexión alrededor del eje rotatorio ortogonal al eje de rotación, ampliando así las opciones de movimiento y aumentando de este modo el rango de uso. Sin embargo, la caja del mecanismo de mando también puede fijarse a la pieza de conexión sin ninguna opción rotatoria adicional, de modo que el acoplador rápido sólo puede girar alrededor del eje de rotación con respecto a la pieza de conexión.
Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización preferida basada en el dibujo. Se muestra:
Figura 1 un sistema de acoplamiento rápido con un acoplador rápido, una pieza de conexión y un dispositivo giratorio en una vista en perspectiva y
Figura 2 el sistema de acoplamiento rápido de la figura 1 en una sección parcial.
Las figuras 1 y 2 muestran un ejemplo de un sistema de acoplamiento rápido con un acoplador rápido 1 para acoplar automáticamente un implemento, una pieza 2 de conexión para montar el acoplador rápido 1 en un brazo de excavadora u otro elemento de implemento de una máquina de construcción, y un dispositivo giratorio 3 dispuesto entre el acoplador rápido 1 y la pieza 2 de conexión para girar el acoplador rápido 1 con respecto a la pieza 2 de conexión. El dispositivo giratorio 3 contiene una caja 4 del mecanismo de mando en la que el acoplador rápido 1 está montado de manera que pueda girar alrededor de un eje 5 de rotación mostrado en la figura 2, que está orientado verticalmente en este caso. En la caja 4 del mecanismo de mando del dispositivo giratorio 3, también hay un cuello giratorio 6 dispuesto con un estator 7 dispuesto en la caja 4 del mecanismo de mando para que no pueda girar con respecto a la misma y un rotor 8 montado de manera giratoria dentro del estator para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido 1. Por medio de un accionamiento giratorio de este tipo con un motor 9 de impulsión mostrado en la figura 1 y una rueda motriz 10 formada en este caso como una rueda sin fin y visible en la figura 2, el acoplador rápido 2 puede ser girado por un motor con respecto a la caja 1 del mecanismo de mando alrededor del eje 5 de rotación 360° a través de un tornillo sin fin mostrado.
En la realización mostrada, la caja 4 del mecanismo de mando del dispositivo giratorio 3 está dispuesta en la pieza 2 de conexión con el fin de poder pivotar alrededor de un eje rotatorio 11 ortogonal al eje 5 de rotación y puede ser rotada con respecto a la pieza 2 de conexión alrededor del eje rotatorio 11 por medio de un accionamiento rotatorio formado en este caso por dos cilindros 12 de posicionamiento. Sin embargo, el accionamiento rotatorio para inclinar la caja 4 del mecanismo de mando con respecto a la pieza 2 de conexión también puede diseñarse como un motor giratorio o similares. Por medio de un sistema de acoplamiento rápido, también denominado rotor basculante, los implementos acoplados al acoplador rápido 1 no sólo se pueden girar alrededor del eje 5 de rotación, sino que también se inclinan adicionalmente con respecto a la pieza 2 de conexión alrededor del eje rotatorio ortogonal al eje 5 de rotación, ampliando así las opciones de movimiento y aumentando de este modo el rango de uso. Sin embargo, la caja 4 del mecanismo de mando también puede fijarse a la pieza 2 de conexión sin ninguna opción rotatoria adicional, de modo que el acoplador rápido 1 sólo puede girar alrededor del eje 5 de rotación con respecto a la pieza 2 de conexión.
En el ejemplo mostrado, la pieza 2 de conexión tiene dos placas 13 laterales paralelas y crucetas 14 frontal y posterior. La caja 4 del mecanismo de mando está montada de modo que pueda rotar alrededor del eje rotatorio 11 en los correspondientes orificios 16 de cojinete en las crucetas 14 frontal y posterior a través de los pasadores 15 de cojinete mostrados en la figura 1. A través de los orificios 17 en las dos placas 13 laterales, la pieza 2 de conexión se puede montar en un brazo y un acoplamiento de una excavadora. Los dos cilindros 12 de posicionamiento contienen una caja 18 de cilindro fijada a la placa 13 lateral respectiva de la pieza 2 de conexión y un varilla 19 de pistón hidráulicamente móvil dispuesta de manera desplazable en la caja 18 de cilindro, cuyo extremo libre está conectado a la caja 4 del mecanismo de mando a través de una orejeta 20 de unión articulada y un soporte elástico 21 correspondiente. Por lo tanto, la caja 14 del mecanismo de mando puede inclinarse con respecto a la pieza 2 de conexión mediante la extensión y retracción apropiadas de las dos varillas 19 de pistón.
El acoplador rápido 1 mostrado en una vista en sección de la figura 2 comprende un portador 22 diseñado como una construcción soldada o como una pieza fundida, que tiene primeros receptáculos 23 abiertos hacia un lado para recibir y sujetar un primer elemento de acoplamiento en forma de perno en un lado y segundos receptáculos 24 abiertos hacia el otro lado, así como hacia abajo para recibir y sujetar un segundo elemento de acoplamiento en forma de perno en el otro lado.
En la realización mostrada, el acoplador rápido 1 tiene dos receptáculos 23 separados para un elemento de acoplamiento frontal en un lado del portador 22 y dos receptáculos 24 para un elemento de acoplamiento posterior en el otro lado. Los primeros receptáculos 23 abiertos hacia un lado tienen forma de garra u horquilla. Los segundos receptáculos 24, que
están abiertos hacia el otro lado y hacia abajo, tienen una superficie 25 de soporte inferior curvada para el contacto con un elemento de acoplamiento en forma de perno. Se proporciona un dispositivo de bloqueo con dos elementos 26 de bloqueo en forma de perno móviles entre una posición de bloqueo extendida y una posición de desbloqueo retraída en los segundos receptáculos 24. Los dos elementos 26 de bloqueo en forma de perno se guían de manera deslizante dentro del portador 22 y son móviles por un cilindro 27, visible en la figura 2, entre una posición de desbloqueo retraída para liberar o acoplar un adaptador o un implemento y una posición de bloqueo extendida mostrada en la figura 1. En la posición de bloqueo extendida, los segundos receptáculos 24 abiertos hacia abajo están cerrados en la parte inferior por los elementos 26 de bloqueo que están dispuestos de manera desplazable en los orificios de guía en el portador 22, de modo que el elemento de acoplamiento queda acoplado por debajo de los elementos 26 de bloqueo en forma de perno.
A fin de acoplar un implemento con la ayuda del acoplador rápido 1, el acoplador rápido 1, que generalmente está dispuesto en un brazo de excavadora y un acoplamiento de una excavadora a través de la pieza 2 de conexión, se mueve primero de tal manera que un elemento de acoplamiento en forma de perno frontal dispuesto en un adaptador o directamente sobre el implemento se retrae en los receptáculos 23 en forma de garra u horquilla en un lado del acoplador rápido 1. Entonces, con los elementos 26 de bloqueo todavía retraídos, el acoplador rápido 1 pivota alrededor del elemento de acoplamiento en forma de perno frontal de tal manera que el elemento de acoplamiento posterior en el adaptador o el implemento se apoya contra las superficies 25 de soporte de los receptáculos 24 abiertos hacia abajo en el otro lado del acoplador rápido 1. Posteriormente, los elementos 26 de bloqueo, que están dispuestos de manera desplazable en los orificios de guía en el portador 22 del acoplador rápido 1, pueden extenderse, por ejemplo, de manera hidráulica, de modo que el elemento de acoplamiento en forma de perno posterior queda sujeto por debajo por los dos elementos 26 de bloqueo en el acoplador rápido 1 y, por lo tanto, el implemento queda así sujeto en el acoplador rápido 1.
Como se muestra en la figura 2, la caja 4 de mecanismo de mando de una pieza tiene una superficie 28 de cubierta anular superior, una abertura 30 pasante central limitada por un anillo 29 de cojinete interior de la caja 4 del mecanismo de mando, y un espacio 31 anular abierto hacia abajo dispuesto alrededor del anillo 29 de cojinete para recibir la rueda motriz 10. El espacio 31 anular está definido entre el exterior del anillo 29 de cojinete interior y un interior de una pared 32 periférica exterior de la caja 4 del mecanismo de mando. La rueda motriz 10 está montada de manera giratoria y fijada axialmente en el exterior del anillo 29 de cojinete interior de la caja 4 del mecanismo de mando, que se extiende axialmente en casi toda la altura de la rueda motriz 10, y sirve no sólo para accionar sino también para montar de manera giratoria el acoplador rápido 1 dentro de la caja 4 del mecanismo de mando. Para ello, el portador 22 del acoplador rápido 1 está firmemente conectado a la rueda motriz 10, que está montada de manera giratoria y fijada axialmente en el anillo 29 de cojinete de la caja 4 del mecanismo de mando, a través de un anillo intermedio 33. El anillo intermedio 33 puede estar soldado firmemente al portador 22 y conectado firmemente a la rueda motriz 10 mediante tornillos.
El estator 7 tiene un cuerpo 34 base cilíndrico hueco y una brida 35 de montaje superior anular con los hombros 36 exteriores mostrados en la figura 1 para el enganche positivo en los rebajes 37 correspondientes en la superficie 28 de cubierta superior de la caja 4 del mecanismo de mando. Mediante los hombros 36 en la brida 35 de montaje y los rebajes 37 correspondientes en la superficie 28 de cubierta superior de la caja 4 del mecanismo de mando, el estator 7 está sujeto en la caja 4 del mecanismo de mando de forma segura contra la rotación. El diámetro exterior del cuerpo 34 base cilíndrico hueco está adaptado al diámetro interior de la abertura 28 pasante en la caja 4 del mecanismo de mando de tal manera que el estator 7 está soportado radialmente con respecto a la caja 4 del mecanismo de mando. El soporte radial del estator 7 con respecto a la caja 4 del mecanismo de mando se proporciona no sólo en la región superior del cuerpo 34 base, sino también por debajo de una cara 38 de extremo superior de la rueda motriz, de modo que el estator 7 está soportado radialmente con respecto a la caja 4 del mecanismo de mando en una gran parte de su longitud.
Como puede verse en la figura 2, el anillo 29 de cojinete se extiende relativamente hacia abajo dentro de la caja 4 del mecanismo de mando. En la realización mostrada, un extremo 39 inferior del anillo 29 de cojinete está dispuesto en el área de una cara 40 de extremo inferior de la rueda motriz 10. El estator 7 del cuello giratorio 6 ocupa completamente la abertura pasante 30 en el anillo 29 de cojinete, dando como resultado un diseño cerrado. Los elementos 41 de sellado formados como juntas anulares con una sección transversal en forma de O o rectangular están dispuestos en este caso entre el cuerpo 34 base cilíndrico hueco del estator 7 y la caja 4 del mecanismo de mando. En la realización mostrada, el estator 7 del cuello giratorio 6 está dispuesto de manera radialmente sellada en la abertura pasante 30 de la caja 4 del mecanismo de mando a través de tres elementos 41 de sellado separados axialmente. De una manera conocida per se, el cuello giratorio 6 tiene una pluralidad de canales de suministro con las primeras secciones 42 de canal dispuestas en el estator 7 y las segundas secciones 43 de canal en el rotor 8 conectadas a los mismos.
Lista de signos de referencia
1 Acoplador rápido
2 Pieza de conexión
3 Dispositivo giratorio
4 Caja del mecanismo de mando
5 Eje de rotación
6 Cuello giratorio
7 Estator
8 Rotor
9 Motor de impulsión
10 Rueda motriz
11 Eje rotatorio
12 Cilindro de posicionamiento
13 Placa lateral
14 Cruceta
15 Pasador de cojinete
16 Orificio de cojinete
17 Orificio
18 Caja de cilindro
19 Varilla de pistón
20 Orejeta de unión articulada
21 Soporte elástico
22 Portador
23 Primer receptáculo
24 Segundo receptáculo
25 Superficie de soporte
26 Elemento de bloqueo
27 Cilindro
28 Superficie de cubierta
29 Anillo de cojinete
30 Abertura pasante
31 Espacio anular
32 Pared periférica
33 Anillo intermedio
34 Cuerpo Base
35 Brida de montaje
36 Hombro
37 Rebaje
38 Cara de extremo superior
39 Extremo inferior del anillo de cojinete
40 Cara de extremo inferior
41 Elementos de sellado
42 Primera sección de canal
43 Segunda sección de canal
Claims (9)
1. Sistema de acoplamiento rápido para cambiar implementos en una máquina de construcción, que comprende un acoplador rápido (1) montado de forma giratoria en una caja (4) del mecanismo de mando de un dispositivo giratorio (3) y que puede girar con respecto a la caja (4) del mecanismo de mando por medio de un accionamiento giratorio (9, 10), y un cuello giratorio (6) dispuesto en la caja (4) del mecanismo de mando y que tiene un estator (7) y un rotor (8) que puede girar dentro del estator (7) para suministrar un fluido de trabajo al acoplador rápido (1), en donde el acoplador rápido (1) comprende un portador (22) con primeros receptáculos (23) para recibir un primer elemento de acoplamiento, segundos receptáculos (24) para recibir un segundo elemento de acoplamiento, y un dispositivo de bloqueo asociado con los segundos receptáculos (24) y que tiene al menos un elemento (26) de bloqueo móvil entre una posición desbloqueada y una posición bloqueada, en donde el estator (7) del cuello giratorio (6) dispuesto dentro de una abertura pasante (30) de la caja (4) del mecanismo de mando está soportado radialmente con respecto a la caja (4) del mecanismo de mando por encima de una cara (38) de extremo superior y por debajo de la cara (38) de extremo superior de una rueda motriz (10) del accionamiento giratorio (9, 10) dispuesto en la caja (4) del mecanismo de mando, caracterizado porque el estator (7) del cuello giratorio (6) comprende un cuerpo (34) base cilíndrico hueco y una brida (35) de montaje superior anular con hombros (36) externos para el enganche positivo en los rebajes (37) correspondientes en una superficie (28) de cubierta superior de la caja (4) del mecanismo de mando.
2. Sistema de acoplamiento rápido según la reivindicación 1, caracterizado porque el estator (7) del cuello giratorio (6) está soportado radialmente por un anillo (29) de cojinete interior de la caja (4) del mecanismo de mando que define la abertura pasante (30).
3. Sistema de acoplamiento rápido según la reivindicación 2, caracterizado porque la rueda motriz (10) está montada de forma giratoria en el exterior del anillo (29) de cojinete de la caja (4) del mecanismo de mando.
4. Sistema de acoplamiento rápido según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque un extremo (39) inferior del anillo (29) de cojinete está dispuesto en la región de una cara (40) de extremo inferior de la rueda motriz (10).
5. Sistema de acoplamiento rápido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el estator (7) del cuello giratorio (6) está dispuesto de manera radialmente sellado en la abertura pasante (30) de la caja (4) del mecanismo de mando a través de al menos un elemento (41) de sellado.
6. Sistema de acoplamiento rápido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cuello giratorio (6) comprende al menos siete canales de suministro con primeras secciones (42) de canal dispuestas en el estator (7) y segundas secciones (43) de canal en el rotor (8) conectados a los mismos.
7. Sistema de acoplamiento rápido según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque la caja (4) del mecanismo de mando contiene un espacio (31) anular abierto hacia abajo dispuesto alrededor del anillo (29) de cojinete interior para recibir la rueda motriz (10).
8. Sistema de acoplamiento rápido según la reivindicación 7, caracterizado porque el espacio (31) anular se define entre el exterior del anillo (29) de cojinete y un interior de una pared (32) periférica exterior de la caja (10) del mecanismo de mando.
9. Sistema de acoplamiento rápido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la caja (4) del mecanismo de mando del dispositivo giratorio (3) está dispuesta en la pieza (2) de conexión con el fin de pivotar alrededor de un eje rotatorio (11) ortogonal al eje (5) de rotación.
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