ES2277176T3 - Dispositivo de sujecion para un brazo hidraulico de un vehiculo de trabajo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de sujeción para un brazo hidráulico de un vehículo de trabajo para manipular un objeto, del tipo que se pueda conectar al extremo de un brazo articulado de un vehículo de trabajo por medio de unos elementos de conexión a través de una alimentación de aceite hidráulico y corriente eléctrica, del tipo que tiene unas mordazas de sujeción hidráulicas rotativas, comprendiendo: a) un brazo (B); b) un antebrazo (AB), caracterizado porque dicho antebrazo (AB) va articulado a dicho brazo (B) por medio de una articulación lateral (12), pudiendo inclinarse dicho antebrazo hasta 90° por medio de un cilindro oleodinámico interno (49); c) una unidad de mordaza de sujeción (GP), articulada en el exterior del extremo de dicho antebrazo (AB) que comprende tres mordazas (20a, 20b, 20c), teniendo cada mordaza, respectivamente, un cilindro oleodinámico de trabajo (14); d) comprendiendo dicho brazo (B) un primer dispositivo de rotación (DR1) con un primer motor de fluido (9) que transmite el movimiento (7) del tornillo sinfín tangencial exterior que engrana con la corona dentada (56) de dicho brazo (B), con el fin de girar dicha caja rotativa interior (46) con respecto al correspondiente medio de conexión al brazo articulado del vehículo de trabajo; e) comprendiendo dicho antebrazo (AB) un segundo medio de rotación (DR2) para girar dicha unidad de mordaza de sujeción (GP) con respecto a dicho antebrazo (AB) por medio de un segundo motor interno de fluido (42) y un reductor axial (15); f) una primera y una segunda electroválvula (11, 17) para accionar los respectivos miembros de movimiento oleodinámico de dos vías de dicho brazo (8): i) el primer motor de fluido (9), ii) el cilindro hidráulico interno para el movimiento angular (49) y iii) los tres cilindros hidráulicos (14) para accionar las mordazas de sujeción (20a, 20b, 20c), siendo accionados dichos cilindros hidráulicos por un segundo motor de fluido (42) en conexión con una tercera electroválvula (43), y g) primeros y segundosconmutadores eléctricos de escobillas para un contacto rotativo (SW1, SW2) para la segunda electroválvula (17) y la tercera electroválvula (43).
Description
Dispositivo de sujeción para un brazo hidráulico
de un vehículo de trabajo.
Esta invención se refiere a un dispositivo de
sujeción para un brazo hidráulico de un vehículo de trabajo tal
como figura en las características de la parte
pre-caracterizante de la reivindicación
principal.
El vehículo de trabajo con dicha unidad de
sujeción es también parte de la presente invención.
El aspecto técnico se refiere a la manipulación
de grandes bloques o de objetos pesados.
En el arte anterior se conoce la necesidad de
manipular objetos muy pesados, tales como por ejemplo grandes
bloques de piedra y otros objetos.
En la actualidad, esto se realiza por medio de
máquinas tradicionales de elevación, manipulación y
posicionamiento, las cuales sin embargo no disponen generalmente de
un medio adecuado y versátil para realizar el movimiento completo
del bloque.
Un ejemplo de un dispositivo de sujeción de este
tipo se describe en la patente
US-A-4.426.110 "Cucharón bivalvo
hidráulico de rotación continua", con un medio motriz rotacional
colgante accionado por fluido destinado a girar un medio de
sujeción hidráulico de dos mordazas.
El empleo de medios móviles es complejo e
implica unos costes de fabricación elevados.
Es más, los medios móviles que se pueden acoplar
al final de un brazo, por ejemplo, de una máquina autopropulsada,
generalmente no son autónomos o no están equipados con todos los
movimientos posibles para manipular un objeto.
La finalidad de la presente invención es la de
evitar los inconvenientes antes citados y permitir la producción de
una unidad de sujeción hidráulica universal, capaz de ser conectada
rápidamente al extremo de un brazo de una máquina autopropulsada,
tal como una excavadora, por ejemplo, desmontando simplemente su
cucharón y sustituyéndolo por dicha unidad de sujeción mediante
conexiones hidráulicas rápidas previstas para su acoplamiento
automático y conexión a la corriente eléctrica suministrada por la
excavadora.
El problema se resuelve mediante las
características de la reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes se refieren a
las soluciones preferidas.
De este modo se obtienen las ventajas de tener
un dispositivo de sujeción universal:
- -
- fácilmente acoplable y desmontable del extremo del brazo hidráulico del vehículo de trabajo autopropulsado;
- -
- se puede orientar con una mano, tanto en un giro de 360°, siendo también flexible como una mano y rotativo cuando está plegado levantado 90°, disponiendo de dos sistemas de rotación, uno para el soporte respectivo y otro para la respectiva unidad de sujeción, con independencia de su posición angular.
El movimiento del brazo es posible gracias al
cilindro que antes permitía un movimiento de rotación previo hasta
180°.
De este modo, se tiene por lo tanto la
posibilidad de sujetar, levantar, girar, inclinar y seguir girando
el dispositivo de agarre, permitiendo cualquier forma de
manipulación del bloque pesado cogido entre las mordazas del
dispositivo de agarre.
El dispositivo de sujeción objeto de la presente
invención se entenderá mejor en su estructura con ayuda de las
figuras adjuntas que representan una realización preferida, en las
cuales:
- La figura 1 representa esquemáticamente y en
sección axial la unidad de sujeción objeto de la presente
invención.
- La figura 2 representa la misma sección de la
figura 1, pero con todos los números de referencia que indican
detalles constructivos.
- La figura 3 representa la vista esquemática
del soporte que lleva la unidad de sujeción, que permite la
conexión y fijación mecánica al brazo de la máquina autopropulsada
que no está representada.
- La figura 4 representa un estribo conectado al
dispositivo (2) para mover, estando soportado por un estátor (63)
que no permite el giro de la parte (4) y de la parte (61).
- La figura 5 representa el estribo aplicado al
estátor hidráulico (36) y con la parte alargada soportada por (40),
teniendo la posibilidad de mover y no permitir la rotación del
estátor hidráulico.
Tal como se puede ver en la figura 1, el
dispositivo de sujeción incluye esencialmente medios de fijación
mecánicos de su estructura de soporte (no ilustrada) en el extremo
de un brazo articulado de una máquina de trabajo (no ilustrada), y
medios de acoplamiento de las respectivas tuberías hidráulicas para
enviar aceite hidráulico a la unidad de sujeción y medios de
acoplamiento eléctricos para el control de las respectivas
electroválvulas que activan los circuitos hidráulicos de dicha
unidad de sujeción.
La unidad de sujeción incluye una estructura de
apoyo que incluye una conexión con un primer motor de fluido (9)
con engranajes cónicos (8) para un engranaje con tornillo
helicoidal (7) que engrana en una corona (56) formando un
dispositivo de rotación (DR1) para girar el conjunto del brazo
principal (46) que incluye la unidad de sujeción (por lo menos en
360º), estando cubierto el conjunto por una brida de soporte (51) y
una cubierta de protección exterior que contiene una caja interior
(47) dentro de la cual se aloja un cilindro oleohidráulico de doble
efecto (49), cuyo extremo del vástago está articulado (491) a un
antebrazo (AB) que gira con él.
Dicho antebrazo (AB) está articulado
lateralmente (12) en el extremo del brazo (B) y por lo tanto el
cilindro (49), que está articulado internamente al brazo (490),
puede hacer girar a dicho antebrazo (AB) por lo menos en un ángulo
de 90°.
El extremo articulado del vástago del cilindro
hidráulico (491) va articulado a la parte superior del soporte
interior (40) de dicho antebrazo (AB), haciéndolo girar de este
modo angularmente.
Debajo de la placa pivotante y soporte (40) del
antebrazo (AB) hay un segundo motor de fluido (42), que transmite
el movimiento por medio de un reductor axial (15) a la unidad de
sujeción (GP) que incluye tres mordazas opuestas
(20a-20b-20c).
De este modo, la unidad de sujeción puede girar
por lo menos 360°, y además, con respecto al antebrazo (AB),
también cuando dicho antebrazo (AB) se gira con una inclinación
angular con respecto al brazo (B), por medio de dicho pistón
hidráulico (49).
Además, las mordazas
(20a-20b-20c) de la unidad de
sujeción (GP) pueden accionar con independencia de dicho antebrazo
(AB) mediante la activación de tres cilindros oleodinámicos (14)
respectivos.
El sistema de conmutadores eléctricos rotativos
superior (1, 62, ...) permite efectuar el control de la respectiva
electroválvula de dos vías mediante el conmutador eléctrico
rotativo (43), cuyas conexiones eléctricas también llegan a la
válvula inferior (17).
El sistema de conmutador eléctrico rotativo
final (24-30) permite de forma similar el control
de la respectiva segunda electroválvula (43), que a su vez controla
el flujo de aceite a los diferentes dispositivos del segundo motor
de fluido (42), (actuando dicho motor fluido sobre 22, 23, 24, 25,
26, 27, 28, 29, 34, 38). La electroválvula (17) permite el
accionamiento de los cilindros hidráulicos (14).
Se comprende de este modo que la unidad de
sujeción objeto de esta invención es perfectamente orientable en
todas las direcciones con el fin de poder manipular como se desee
un bloque pesado.
Los detalles constructivos no están
representados, ya que pueden ser adoptados por cualquier persona
con conocimientos en este área.
A continuación se describen con detalle las
referencias numéricas de los elementos más importantes de la
estructura de la unidad de sujeción.
\newpage
Dicho brazo (B) está convenientemente cubierto
por una caja exterior (47) y una caja interior (46), dentro de la
cual no puede girar la caja exterior, mientras que por el
contrario, la caja interior (48) es rotativa e incluye dicho
cilindro hidráulico interior para el movimiento angular (49).
Con ayuda del cilindro (49) soportado por (40)
por intermedio del cojinete (491), se permite el giro de 90° de la
estructura AB sobre el cojinete (12). El reductor (15) va fijado a
la estructura interior (40), en la que va montado el segundo motor
hidráulico (42) y la válvula hidráulica (43) que permite el giro de
360° de la estructura GP y del soporte del cilindro hidráulico.
- 1
- Escobillas eléctricas rotativas
- 2
- Cubierta
- 3
- Primer cable eléctrico
- 4
- Estátor hidráulico
- 5
- Conducto de aceite hidráulico
- 6
- Cilindro hidráulico base
- 7
- Sinfín
- 8
- Engranaje cónico
- 9
- Primer motor de fluido
- 10
- Segundo cable eléctrico para activación de la válvula hidráulica
- 11
- Electroválvula de dos vías para el motor hidráulico (9) y el cilindro hidráulico (49)
- 12
- Pivote para giro de las mordazas
- 13
- Soporte para dos reductores
- 14
- Cilindro hidráulico
- 15
- Segundo reductor fijo
- 16
- Reductor rotativo
- 17
- Tercera válvula hidráulica
- 18
- Conducto hidráulico que lleva a las válvulas electrohidráulicas (17)
- 19
- Soporte de conducto hidráulico
- 20a
- Mordaza 1
- 20b
- Mordaza 2
- 20c
- Mordaza 3
- 21
- Soporte que conecta (23) con (22)
- 22
- Soporte de la unidad de sujeción rotativa
- 23
- Árbol del eje rotativo
- 24
- Rotor hidráulico
- 25
- Tornillo M12 para fijación del distribuidor de aceite hidráulico
- 26
- Junta-retén de junta tórica para la lubricación
- 27
- Tornillo M14 para la fijación del distribuidor de aceite hidráulico
- 28
- Soporte de cable eléctrico
- 29
- Contactos eléctricos arqueados para las escobillas
- 30
- Placa para contactos eléctricos
- 31
- Junta de sellado de lubricación
- 32
- Acumulador hidráulico (junto con la válvula de bloqueo acciona el cilindro (14) y en consecuencia acciona el dispositivo de sujeción (20a))
- 33
- Junta de sellado de lubricación
- 34
- Cojinete de bronce
- 34a
- Cojinete de bronce
- 35
- Junta de sellado de aceite hidráulico
- 36
- Estátor del distribuidor
- 37
- Tornillo de fijación del reductor
- 38
- Soporte para cilindro hidráulico y unidad de mordazas
- 39
- Junta de sellado de lubricación
- 40
- Casquillo estático no rotativo
- 41
- Tubo de manguera
- 42
- Segundo motor del fluido
- 43
- Válvula hidráulica bidireccional para 42
- 44
- Junta de sellado de lubricación
- 45
- Cojinete de bronce
- 46
- Caja interna rotativa
- 47
- Caja exterior fija
- 48
- Tubos hidráulicos flexibles para el distribuidor 24-26-21
- 49
- Cilindro hidráulico interior
- 50
- Soporte hidráulico del empujador hidráulico
- 51
- Brida exterior para soportar la unidad de brazo interior
- 52
- Cojinete de bronce
- 53
- Soporte de acero del cojinete de bronce
- 54
- Junta de sellado contra agua y polvo
- 55
- Tornillo M16 para fijar el grupo rotativo
- 56
- Corona de engranaje
- 57
- Retén de lubricación
- 58
- Motor hidráulico
- 59
- Retén para (58)
- 60
- Conducto de aceite hidráulico
- 61
- Parte rotativa del conmutador eléctrico rotativo
- 62
- Parte fija del conmutador eléctrico rotativo
- 63
- Soporte para la caja exterior (47) (sobre el soporte (51) y el soporte de cojinete (45) va atornillada la estructura de soporte (63). La estructura de soporte (63) permite fijar el brazo de manera móvil mediante la máquina de trabajo en la que previamente iba fijada una cuchara: el cilindro que previamente accionaba la cuchara permite ahora mover el brazo del presente dispositivo para que las piezas se puedan mover hasta 180°)
- 64
- Horquilla inferior
- 65
- Horquilla superior.
Claims (3)
1. Dispositivo de sujeción para un brazo
hidráulico de un vehículo de trabajo para manipular un objeto, del
tipo que se pueda conectar al extremo de un brazo articulado de un
vehículo de trabajo por medio de unos elementos de conexión a
través de una alimentación de aceite hidráulico y corriente
eléctrica, del tipo que tiene unas mordazas de sujeción hidráulicas
rotativas, comprendiendo:
- a)
- un brazo (B);
- b)
- un antebrazo (AB), caracterizado porque dicho antebrazo (AB) va articulado a dicho brazo (B) por medio de una articulación lateral (12), pudiendo inclinarse dicho antebrazo hasta 90° por medio de un cilindro oleodinámico interno (49);
- c)
- una unidad de mordaza de sujeción (GP), articulada en el exterior del extremo de dicho antebrazo (AB) que comprende tres mordazas (20a, 20b, 20c), teniendo cada mordaza, respectivamente, un cilindro oleodinámico de trabajo (14);
- d)
- comprendiendo dicho brazo (B) un primer dispositivo de rotación (DR1) con un primer motor de fluido (9) que transmite el movimiento (7) del tornillo sinfín tangencial exterior que engrana con la corona dentada (56) de dicho brazo (B), con el fin de girar dicha caja rotativa interior (46) con respecto al correspondiente medio de conexión al brazo articulado del vehículo de trabajo;
- e)
- comprendiendo dicho antebrazo (AB) un segundo medio de rotación (DR2) para girar dicha unidad de mordaza de sujeción (GP) con respecto a dicho antebrazo (AB) por medio de un segundo motor interno de fluido (42) y un reductor axial (15);
- f)
- una primera y una segunda electroválvula (11, 17) para accionar los respectivos miembros de movimiento oleodinámico de dos vías de dicho brazo (8):
- i)
- el primer motor de fluido (9),
- ii)
- el cilindro hidráulico interno para el movimiento angular (49) y
- iii)
- los tres cilindros hidráulicos (14) para accionar las mordazas de sujeción (20a, 20b, 20c), siendo accionados dichos cilindros hidráulicos por un segundo motor de fluido (42) en conexión con una tercera electroválvula (43), y
- g)
- primeros y segundos conmutadores eléctricos de escobillas para un contacto rotativo (SW1, SW2) para la segunda electroválvula (17) y la tercera electroválvula (43).
2. Dispositivo de sujeción conforme a la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho brazo (B) va
cubierto por una caja exterior (47) y una caja interior (46), en la
cual la caja exterior no es rotativa mientras que su caja interior
(46) es rotativa, e incluye dicho cilindro hidráulico interno para
movimiento angular (49).
3. Dispositivo de sujeción conforme a la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho antebrazo
incluye una caja exterior (38) que articula dicha unidad de mordaza
dé sujeción (14, 20a, 20b, 20c) que gira con los cojinetes (34,
34a) en una caja interior (40) que soporta internamente en el
extremo del vástago de pistón (491) de dicho cilindro hidráulico
interior (49), que hacia abajo soporta el reductor axial (15) para
proporcionar el movimiento de rotación a dicha unidad de mordaza de
sujeción (GP) con conexión exterior (22).
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