ES2217337T3 - Diente de excavacion. - Google Patents

Abstract

UN DIENTE EXCAVADOR A ACOPLAR EN EL FILO EXCAVADOR DE UN EQUIPO DE EXCAVACION QUE COMPRENDE UN MIEMBRO DE DESGASTE (12) CON UNAS SUPERFICIES DE SOPORTE (67, 68, 72) DISPUESTAS EN UN ZOCALO QUE SE EXTIENDEN SUSTANCIALMENTE EN PARALELO AL EJE LONGITUDINAL DEL DIENTE. LAS SUPERFICIES DE SOPORTE ESTAN FORMADAS DE MODO QUE SE ENSANCHEN SIGNIFICATIVAMENTE CONFORME SE EXTIENDEN HACIA LA PARTE DE ATRAS PARA FORMAR UNAS SUPERFICIES DE SOPORTE DE TABLEROS EN LOS EXTREMOS POSTERIORES (84) DEL MIEMBRO DE DESGASTE. LAS SUPERFICIES DE SOPORTE ESTAN DISPUESTAS ENTRE UNAS PAREDES CONVERGENTES (78, 79) Y UNAS PAREDES LATERALES (74, 75) DEL ZOCALO EN ANGULOS OBTUSOS A LAS MISMAS PARA EVITAR QUE SE FORMEN ZONAS DE CONCENTRACION DE ESFUERZOS. EL MIEMBRO DE DESGASTE SE ASEGURA TAMBIEN A UN ADAPTADOR A TRAVES DE UNOS FIADORES PARA FACILITAR EL MONTAJE Y DESMONTAJE DEL MIEMBRO DE DESGASTE.

Description

Diente de excavación.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un diente de excavación para su incorporación al borde de excavado de una excavadora.

Antecedentes de la invención

Los dientes de excavación se han montado, desde hace mucho tiempo, a lo largo del borde de excavado de los cangilones y otros equipos de excavación para romper el suelo y mejorar la operación de excavación. Los dientes están ordinariamente formados por una pluralidad de piezas para reducir el tamaño del elemento de desgaste exterior que necesita una sustitución frecuente. En general, un diente de excavación comprende un adaptador, una punta y un enclavamiento para fijar dicha punta al adaptador. El adaptador tiene un extremo de montaje posterior que está configurado para su unión al borde de excavado de una excavadora y un saliente hacia delante para montaje de la punta. La punta es un elemento cuneiforme conificado provisto de un borde de excavado delantero y un receptáculo de apertura hacia atrás adaptado para alojarse en la nariz del adaptador.

Los dientes de excavación suelen estar sometidos a grandes cargas por las fuerzas aplicadas en una amplia diversidad de direcciones. Como resultado, las puntas deben estar firmemente fijadas al adaptador para soportar no solamente las fuerzas axiales sino además las fuerzas verticales y dirigidas en sentido lateral. Las cargas verticales han sido especialmente perjudiciales por cuanto que generan grandes fuerzas instantáneas que tienden a hacer girar la punta desde el adaptador. Aunque las paredes cónicas de la nariz del adaptador proporcionan soporte a la punta, el enclavamiento desempeña una importante función al presentar resistencia a estas fuerzas de momentos.

Además, el desgaste de los componentes del diente hace que se produzca flojedad en la conexión, lo que, en determinadas circunstancias, puede dar lugar a que se pierda el pasador, y por lo tanto, la punta. En un esfuerzo para incrementar la vida del conjunto, el pasador se suele ajustar muy apretadamente en la abertura definida. En consecuencia, el pasador se impulsa forzadamente dentro y fuera de la abertura. El pasador suele insertarse mediante golpes repetidos con un martillo pesado. Como puede apreciarse, ésta es una tarea onerosa y consumidora de tiempo, especialmente en los dientes de mayor tamaño.

En un nuevo esfuerzo para aliviar la pérdida de la punta, se suele colocar un material elastomérico en la parte frontal del pasador para mantener un apriete forzado entre la punta y el adaptador. Aunque el material elastomérico funciona para tirar de la punta hacia el adaptador, además reduce la capacidad del enclavamiento para ofrecer resistencia a las fuerzas de momentos aplicadas. Más concretamente, bajo la carga de momento se impulsa la punta en una dirección generalmente de rotación alrededor de la nariz del adaptador. En consecuencia, si se aplica una carga descendente a la parte frontal de la punta, el lado superior posterior de la punta tiende a someterse a una tracción hacia delante y arriba. Este movimiento impulsa el pasador contra el material elastomérico, lo que proporciona mayor libertad de movimiento a la punta y por consiguiente, un mayor riesgo de perderse.

Para reducir la dependencia sobre la acción del pasador de fijación para retener la punta, se hicieron esfuerzos para establecer una conexión que proporcione mayor estabilidad a la punta. La patente US nº 4.231.173 de Davis se refiere a un diente en el que los apéndices de la nariz del adaptador y el receptáculo están conformados para tener una forma de caja. En esta realización, las caras coplanarias se suelen extender paralelas al eje del diente, a lo largo de las partes superior e inferior de la nariz, para proporcionar una mayor resistencia a la rotación de la punta, bajo las cargas de momentos, que las que proporcionan las narices con paredes cónicas a través de toda su longitud. El diente de la patente de Davis incluye además apéndices hacia atrás, recibidos en rebajes, para proporcionar una resistencia adicional para las fuerzas de momentos. Sin embargo, puesto que los apéndices se extienden hacia fuera desde el cuerpo de la punta, poseen menos fuerza de resistencia.

La patente US nº 3.196.956 de Ratkowski y nº 5.423.138 de Livesay y otros han proporcionado superficies de apoyo coplanarios que están dispuestas paralelas al eje del diente a lo largo de las partes hacia atrás de la nariz. La colocación hacia atrás de estas superficies de apoyo proporcionará un nivel de estabilidad al resistir las fuerzas de momentos. Sin embargo, el uso de estas superficies da lugar a la formación de esquinas de aristas vivas en la nariz y en el receptáculo. La creación de dichas esquinas produce mayores concentraciones de esfuerzos en estas puntas bajo carga, lo que, a su vez, debilita la resistencia total del diente.

Page Engineering Company ha fabricado un diente que incluye dos juegos de caras de apoyo a lo largo de las paredes superior e inferior de la nariz. Las caras de apoyo suelen ser paralelas al eje del diente. Sin embargo, el uso de dichas caras de apoyo, a lo largo de la parte posterior y de la nariz, perjudica la formación de una transición suave entre la nariz y las patas. Como resultado, la estructura de transición es susceptible de altas concentraciones de esfuerzo y un mayor riesgo de rotura. Para superar la debilidad en el diente de Page Engineering, la patente US nº 4.233.761 se refiere al uso de rebordes a lo largo de la nariz para proporcionar una mayor resistencia mecánica. Aunque los rebordes aumentarían la resistencia de la nariz, este diseño no elimina los puntos de altos esfuerzos en la nariz. Además, la formación de ranuras a lo largo de la parte interior de la punta daría lugar a que la punta sea más débil y más susceptible de rotura.

La patente US nº 3.623.247 se refiere a una punta sustituible de un diente de excavación para equipos de movimiento de tierras o similares que tengan una cavidad receptora en la que se reciba un soporte en forma de diente. La punta se retiene en el soporte mediante un pasador transversal. Las partes centrales de una superficie de contacto de la punta o medios de soporte de la cavidad se proporcionan para reducir los esfuerzos mecánicos dirigiéndoles hacia las partes laterales de la punta, que tienen una resistencia mecánica relativamente alta.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un diente de excavación que proporciona una mayor estabilidad para el montaje de la punta. En particular, la nariz del adaptador y el receptáculo de la punta están provistos de caras de apoyo que se extienden sustancialmente paralelas al eje longitudinal del diente. Las caras de apoyo son capaces de resistir mejor el empuje vertical y las fuerzas de momentos que se aplican durante la carga vertical en el extremo frontal de la punta. Según la invención, la punta y el receptáculo se definen cada uno por un par de paredes convergentes superiores e inferiores, un par de paredes laterales y dos conjuntos de caras de apoyo que se extienden sustancialmente paralelas al eje del diente. Las caras de apoyo pueden conformarse en distintos niveles de modo que un conjunto de caras de apoyo esté separado del eje longitudinal del diente más que el otro conjunto de caras de apoyo. Las caras de apoyo posteriores están situadas a lo largo de las esquinas de la nariz (p.e., en las uniones de las paredes superiores e inferiores con las paredes laterales). De esta manera, el diente es más capaz de proporcionar una fuerte resistencia a las cargas verticales aplicadas sin crear puntos de más altos esfuerzos en la transición entre la nariz y la parte de montaje.

En otro aspecto de la invención, las caras de apoyo se ensanchan notablemente a medida que se extienden en dirección hacia atrás. Como resultado, se proporciona una amplia superficie de apoyo en el extremo superior de la punta y del adaptador para proporcionar una mejor resistencia a las fuerzas de momentos aplicadas.

Según la presente invención, la nariz y el receptáculo se definen cada uno por un par de paredes convergentes superiores e inferiores, un par de paredes laterales y una pluralidad de caras de apoyo que se extienden sustancialmente paralelas al eje del diente. Una cara de apoyo se proporciona entre las paredes laterales y convergentes formando ángulos obtusos. Con esta forma de construcción, se evita la formación de esquinas de aristas vivas con sus concentraciones de altos esfuerzos como se producía en la técnica anterior.

Se utiliza un enclavamiento reutilizable extensible para fijar un elemento de desgaste a un adaptador. El enclavamiento incluye una base y un cuerpo que están acoplados juntos para el movimiento relativo entre las posiciones enclavadas y liberadas. La naturaleza extensible del enclavamiento permite una fácil instalación y retirada del elemento de desgaste y evita la necesidad de insertarlo o sacarlo de su posición con cortes repetidos de un mazo.

En otro aspecto de la invención, un elemento de desgaste adaptado para uso con un enclavamiento extensible está provisto de un orificio que se extiende a lo largo de un eje transversal. El orificio incluye una cara posterior que, a su vez, tiene un segmento interior que converge hacia el eje transversal del orificio cuando se extiende hacia fuera y un segmento exterior cuyas transiciones a una alineación sustancialmente paralela al eje transversal para evitar un cierre indebido del orificio. La superficie convergente transversal se acopla con la cara de apoyo del enclavamiento para fijación y apriete de la punta en el adaptar. Como alternativa, se proporciona una pared ortogonal en el exterior y adyacente al segmento convergente para cerrar parcial o completamente la parte exterior del orificio. La pared ortogonal impide la extensión excesiva del enclavamiento.

En otro aspecto de la invención, un adaptador adecuado para su empleo con un enclavamiento extensible se proporciona con un orificio que se extiende a lo largo de un eje transversal. El orificio incluye por lo menos una nervadura que funciona como un tope para el enclavamiento extensible. El enclavamiento se extiende luego entre la nervadura y la cara de soporte del elemento de desgaste para sujetar apretadamente el elemento de desgaste en su lugar en el adaptador.

En otro aspecto de la invención, el elemento de desgaste está fijado al adaptador mediante un elemento de enclavamiento rígido provisto de una cara de soporte convexa frontal adaptada para acoplarse a una superficie del adaptador y una cara de soporte cóncava posterior adaptada para acoplarse a una superficie del elemento de desgaste. Asimismo, el enclavamiento rígido comprende un cerrojo elástico que está libremente retenido por un receptor de cerrojo definido en la punta para impedir la liberación inadvertida del enclavamiento desde el conjunto del diente.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista lateral de un diente según la presente invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de un adaptador según la presente invención.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una punta según la presente invención.

La Figura 4 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 4-4 en la Figura 3.

La Figura 5 es una vista en planta inferior parcial del adaptador.

La Figura 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 en la Figura 1.

La Figura 7 es una vista en sección de un enclavamiento extensible según la presente invención.

La Figura 8 es una vista lateral de una carcasa para el enclavamiento extensible.

La Figura 9 es una vista inferior de la carcasa.

La Figura 10 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 10-10 en la Figura 8.

La Figura 11 es una vista lateral de un enclavamiento para el bloqueo extensible.

La Figura 12 es una vista superior del enclavamiento.

La Figura 13 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 13-13 en la Figura 11.

La Figura 14 es una vista lateral de un tornillo central para el cierre extensible.

La Figura 15 es una vista superior de una placa de tope para el encorvamiento extensible.

La Figura 16 es una vista en sección de una segunda realización de un enclavamiento extensible montado en un conjunto de diente.

La Figura 17 es una vista lateral de un enclavamiento para la segunda realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 18 es una vista posterior del enclavamiento para la segunda realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 19 es una vista superior del enclavamiento para la segunda realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 20 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 20-20 en la Figura 17.

La Figura 21 es una vista en sección de una tercera realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 22 es una vista lateral de un tornillo de potencia para la tercera realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 23 es una vista superior del tornillo de potencia.

La Figura 24 es una vista lateral de un anclaje para la tercera realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 25 es una vista inferior del anclaje.

La Figura 26 es una vista en perspectiva de un adaptador según una segunda realización de un diente de excavación.

La Figura 27 es una vista en perspectiva de una punta de conformidad con la segunda realización de un diente.

La Figura 28 es una vista superior parcial en sección parcial de la segunda realización de un diente.

La Figura 29 es una vista lateral parcial, en sección parcial, de la segunda realización de un diente sin un enclavamiento.

La Figura 30 es una vista superior parcial del adaptador para la segunda realización de un diente.

La Figura 31 es una vista superior de un enclavamiento de la segunda realización de un diente.

La Figura 32 es una vista en perspectiva de un adaptador según una tercera realización de un diente de excavación.

La Figura 33 es una vista en perspectiva de una punta para la tercera realización de un diente.

La Figura 34 es una vista en perspectiva de un elemento de desgaste alternativo según la primera realización de un diente de excavación.

La Figura 35 es una vista lateral del elemento de desgaste alternativo.

La Figura 36 es una vista superior del elemento de desgaste alternativo.

La Figura 37 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 37-37 en la Figura 36.

La Figura 38 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 38-38 en la Figura 36.

La Figura 39 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 39-39 en la Figura 36.

La Figura 40 es una vista en perspectiva de un adaptador alternativo según la primera realización de la presente realización que está fundido, en una sola pieza, con el borde de un cangilón.

La Figura 41 es una vista superior parcial de un adaptador alternativo según la presente invención.

La Figura 42 es una sección transversal parcial de una cuarta realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 43 es una vista lateral del cuerpo del pasador de la cuarta realización.

La Figura 44 es una vista inferior del cuerpo del pasador de la cuarta realización.

La Figura 45 es una vista inferior de un espaciador de la cuarta realización.

La Figura 46 es una vista lateral del espaciador de la cuarta realización.

La Figura 47 es una vista lateral de una base de la cuarta realización.

La Figura 48 es una vista superior parcial de un adaptador conformado para recibir el enclavamiento de la cuarta realización.

La Figura 49 es una vista lateral parcial del adaptador conformado para recibir el enclavamiento de la cuarta realización.

La Figura 50 es una vista lateral de un conector para uso en relación con la cuarta realización del enclavamiento.

La Figura 51 es una vista superior del conector.

La Figura 52 es una vista en sección de un orificio conformado en una pared lateral de un elemento de desgaste adaptado para uso con un enclavamiento extensible.

La Figura 53 es una sección transversal parcial de una quinta realización de un enclavamiento extensible.

La Figura 54 es una vista superior parcial de un adaptador conformado para recibir el enclavamiento de la quinta realización.

La Figura 55 es una vista lateral parcial del adaptador conformado para recibir el enclavamiento de quinta realización.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La presente invención se refiere a dientes de excavación que se unen al borde de excavado de una excavadora. Aunque la presente aplicación examina el uso de los dientes solamente en relación con su unión al cangilón excavador, pueden fijarse a una amplia gama de equipos excavadores. Asimismo, el funcionamiento del equipo hará que los dientes asuman muchas orientaciones diferentes. No obstante, para los fines explicativos, los elementos de los dientes son, a veces, descritos en relación con las direcciones relativas tales como arriba y abajo. Estas direcciones deben entenderse con respecto a la orientación del diente como se ilustra en la Figura 1, a no ser que se establezca de otro modo.

Un diente de excavación 10 de conformidad con la presente invención incluye una punta 12, un adaptador 13 y un enclavamiento 14 (Figuras 1-15). El adaptador incluye un extremo de base o de montaje en la parte posterior 18 y una nariz saliente hacia delante 20 (Figuras 1, 2 y 5). La punta 12 suele tener una forma cónica que forma el borde excavador frontal 15 y un receptáculo de abertura hacia atrás 16 para recibir la nariz 20 (Figura 3). El enclavamiento 14 funciona para fijar, de manera liberable, la punta 12 al adaptador 13 (Figura 7).

El extremo base 18 del adaptador 13 está provisto de un par de patas bifurcadas 22, 24 para colocarse a ambos lados del borde de un cangilón (Figuras 1 y 2). Con esta construcción, las patas 22, 24 están soldadas in situ a lo largo del borde. No obstante, el adaptador puede fijarse al cangilón de varias maneras diferentes, incluyendo, por ejemplo, el uso de solamente una pata soldada única, una conexión de estilo Whisler o un dispositivo de unión según se revela en la solicitud de patente US, pendiente de registro, nº 08/554.158, presentada por sus inventores Larren F. Jones, Robert E. McClanahan y Hezekiah R. Holland con fecha 6 de noviembre de 1995 y titulada "Wear Assembly for a Digging Edge of An Excavator" (Expediente nº 51291.51872) que se incorpora aquí por referencia. Como alternativa, el extremo base 18' del adaptador 13' podría conformarse como una parte íntegramente fundida de la construcción del reborde 25 (Figura 40). Los conceptos de la presente invención tienen aplicabilidad a una amplia gama de componentes de adaptadores con independencia de que estén fijados al borde de la excavadora por medio de soldadura, unión mecánica, fundición en una sola pieza o por otros medios.

La nariz 20 del adaptador 13 tiene una parte de cuerpo posterior 30 que suele tener forma de cuña y una parte de punta en forma de caja 32 (Figuras 1, 2 y 5). La parte de cuerpo posterior 30 se define por un par de paredes laterales 34, 35, paredes superior e inferior 38, 39 y caras de soporte 42. Las paredes laterales 34, 35 suelen ser superficies coplanarias que son sustancialmente paralelas entre sí. Aunque se suele proporcionar una ligera conicidad para fines de fabricación. Las paredes superior e inferior 38, 39 están conificadas para definir una parte de cuerpo que tiene una configuración que suele tener forma de cuña. Una cara de apoyo 42 se proporciona en cada unión de las paredes laterales 34, 35 con las paredes superior e inferior 38, 39. Las caras de apoyo 42 son superficies sustancialmente coplanarias, que se extienden a lo largo de las partes posteriores de la nariz 20 de modo que sean sustancialmente paralelas al eje longitudinal 45 del diente.

Debido a la conicidad de las paredes superior e inferior 38, 39, las caras de apoyo 42 se ensanchar considerablemente a medida que se extienden hacia atrás. La formación de zonas de apoyo grandes, en el extremo posterior de la punta, son beneficiosas al proporcionar una resistencia firme y estable a las fuerzas de momentos aplicadas. Como se observa mejor en la Figura 6, las caras de apoyo 42 están inclinadas para conformar cuatro esquinas biseladas para el cuerpo 30 que forman amplios ángulos obtusos con paredes 34-35, 38-39. En la construcción preferida, las superficies de apoyo están inclinadas en un ángulo \alpha de aproximadamente 150º - 160º con las paredes superior e inferior 38, 39. Aunque podría variarse la inclinación de las caras de apoyo 42, deben tener una orientación horizontal mayor que la vertical, porque las mayores cargas se aplican en una dirección vertical. Como puede apreciarse, estas cuatro superficies de apoyo proporcionan un montaje muy estable para la punta, al mismo tiempo que crean menos concentración de esfuerzos mecánicos en las esquinas que en el caso de un diente de apoyo cónico convencional con esquinas de un ángulo de 90º.

La parte de la punta 32 de la nariz incluye caras de apoyo frontal, superior e inferior 47-48 que con las partes distales de las paredes laterales 34, 35 forman un apéndice en forma de caja para la nariz 20 (Figuras 2 y 5). Las caras de apoyo 48 son sustancialmente coplanarias y paralelas al eje 45 del diente 10. La cara de apoyo frontal 47 se extiende sustancialmente ortogonal entre las caras de apoyo superior e inferior 48 para presentar resistencia a las fuerzas de empuje que se suelen aplicar en la dirección de la flecha 54 (Figura 1). Como puede apreciarse, las caras de apoyo posteriores 42 y las caras de apoyo de la punta 48 se extienden cada una sustancialmente paralela al eje 45 para proporcionar una estructura estable para soporte de la punta 12 bajo la carga en direcciones verticales, según se indica por las flechas 57, 58.

Además de ser sustancialmente paralelas al eje 45, las cargas de apoyo 42, 48 forman hileras de soporte para la punta 12 (Figuras 1 y 2). Más concretamente, las caras de apoyo 48 forman superficies estabilizadoras en el apéndice de la nariz 20 para ofrecer resistencia al movimiento hacia arriba o abajo del borde de excavado 15 de la punta 12. Las caras de apoyo 42 están espaciadas hacia atrás desde la punta 32 de modo que formen hileras verticalmente expandidas de superficies de apoyo en relación con las caras de apoyo de la punta 48. Como resultado, las caras de apoyo 42 están cada vez más apartadas del eje 45 para poder así resistir mejor las fuerzas de momentos aplicadas.

Como puede apreciarse, el receptáculo 16 tiene sustancialmente la misma configuración que la nariz 20 (Figura 3). En particular, el receptáculo 16 comprende una parte frontal en forma de caja 64 en su apéndice y una cavidad posterior generalmente en forma de cuña 66. La parte frontal 64 incluye caras de apoyo frontal, superior en inferior 67, 68 que están adaptadas para quedar a ras de las caras de apoyo 47, 48 de la nariz 20, respectivamente. De forma análoga, la cavidad 66 incluye las caras de apoyo 72 que están adaptadas para quedar a tope con las caras de apoyo 42. Las paredes superior e inferior 78, 79 de la cavidad 66 están conificadas para extenderse generalmente paralelas o algo divergentes (en una dirección hacia atrás) respecto a las paredes superior e inferior 38, 39 de la nariz 20. Las paredes 78, 79 están, sin embargo, espaciadas de las paredes 38, 39 para cerciorarse de que se produce un acoplamiento de apoyo a lo largo de las caras 42, 72 (Figura 6). Asimismo, la cavidad 66 comprende paredes laterales 74, 75 que son generalmente paralelas a las paredes laterales 34, 35 (Figura 3), pero ligeramente separadas de ellas.

En la realización preferida, la pared 84 de la punta 12 comprende segmentos de apoyo secundarios 84a, estando las paredes laterales 34, 35 adaptadas para quedar a ras con los resaltos 86 conformados en el adaptador 13 en el extremo posterior de la nariz 20 (Figuras 3 y 5). El acoplamiento de apoyo entre segmentos 84a y resaltos 86 se realiza, de forma preferida, después de una pequeña cantidad de desgaste por el servicio del extremo de la nariz 47 para resistir mejor a las fuerzas de empuje aplicadas en la dirección de la flecha 54 (Figura 1).

Como se examinó anteriormente, las caras de apoyo 42, 47-48, 67-68, 72 de la nariz 20 y el receptáculo 16 son superficies sustancialmente coplanarias, el término "sustancialmente planar" está previsto para incluir no solamente la realización preferida como superficies planas, sino además las caras de apoyo que están arqueadas para tener amplias formas convexas o cóncavas. Además, como se indicó anteriormente, las caras de apoyo 42, 48-49, 68-69, 72 se extienden sustancialmente paralelas al eje 45. El término "sustancialmente paralelas" se pretende que incluya la realización preferida en la que estas superficies divergen hacia atrás desde el eje 45 en un pequeño ángulo (p.e., de aproximadamente 1 a 7 grados) para fines de fabricación.

En una realización de la invención, y concretamente para dientes de gran tamaño, la punta 12 está fijada, de manera liberable, al adaptador 13 por el enclavamiento 14 (Figuras 7-15). El enclavamiento 14 es un elemento de bloqueo extensible que incluye una carcasa 90 que define una base para recibir un conjunto de pasador 91. El conjunto de pasador tiene un cuerpo 92, un tornillo central 96 y un muelle 94 para empujar el cuerpo del pasador 92 hacia fuera.

La carcasa 90 es un elemento hueco rígido con una superficie interior 97 que define una cavidad generalmente cilíndrica 98 que está abierta en un solo extremo (Figuras 5-8). La superficie exterior 101 está ajustada dentro del orificio 103 en la pared lateral 35 del adaptador 13 (Figura 2). Aunque la superficie exterior 101 y el orificio 103 tienen preferiblemente una forma en D (Figura 9) para asegurar el montaje del enclavamiento en su orientación adecuada, podrían utilizarse otras configuraciones. Una chaveta 105 se extiende a lo largo de la pared interior 97 para cooperar con el chavetero 107 para impedir la rotación del cuerpo del pasador 92 (Figuras 8, 9 y 11). Un cubo tubular 109 se extiende hacia arriba desde la pared inferior 111 de la carcasa 90 (Figuras 7, 8 y 10). El cubo 109 comprende un taladro interno 113 que está roscado a través de una parte de su longitud para recibir el tornillo 96. El taladro 113 se extiende completamente a través del cubo 109 y de la pared inferior 111 para facilitar la retirada del enclavamiento desde el orificio 103 según se describe a continuación. En esta parte inferior, el taladro 113 incluye una nervadura 114, angulada hacia fuera en el lado inferior para recibir un tapón de colocación rápida 116.

El cuerpo del pasador 92 está adecuadamente acoplado para admitir el movimiento deslizable hacia dentro y fuera de la cavidad 98 (Figuras 7 y 11-13). Una abertura graduada 115, que tiene un segmento estrecho 117 y un segmento ancho 119 se extiende a través del cuerpo del pasador. El montaje completo del diente de la invención coloca el muelle 94 en condición de compresión entre la pared interior 111 y el resalto 121 definido en la abertura 115 para empujar el cuerpo de, pasador 92 en una dirección hacia fuera. Asimismo, el cuerpo del pasador 92 comprende una cabeza 120 con una amplia cara arqueada 122 para acoplamiento de la punta 12. La cara 122 está provista, en una realización preferida, de un gran radio de curvatura para proporcionar un acoplamiento seguro con la punta, aun cuando la punta se desplace arriba y abajo sobre la nariz del adaptador 20 (Figuras 11-13).

El tornillo central 96 comprende una espiga roscada 123, varios collares espaciados 125-127 y una cabeza 129 (Figuras 7 y 14). La espiga 123 se extiende a través de la abertura 115 y se recibe de manera roscada en el taladro 113 del cubo 109. Una placa de tope 133, provista de una garra 135, acopla el tornillo 96 en una separación 137 definida entre el collar exterior 127 y el collar central 126 (figuras 7 y 14-15). La placa de tope 133 está fijada a la cara superior 139 del cuerpo del pasador 92 por el perno 141 u otro medio de unión. Un anillo elastomérico 143 se apoya en la separación 137 entre la placa de tope 133 y el collar 126 (figura 7).

Para instalar la punta 12 en el adaptador 13, el enclavamiento 14 se inserta en el orificio 103. El tornillo 96, accesible en la muesca 144 definida en la cabeza 120 se hace girar de modo que se mueva hacia el cubo 109 y, debido a la presencia de la placa tope 133, impulsa el cuerpo del pasador 92 hacia la carcasa 90 contra la acción del muelle 94. La rotación del tornillo 96 continúa hasta que la cabeza 120 esté completamente retraída en la cavidad 98. La punta 12 puede ajustarse luego en la nariz 20 del adaptador 13.

La punta 12 incluye un orificio 145 en por lo menos una de las paredes laterales 147 (o como alternativa, una pared superior o inferior convergente 38, 39) de la punta a lo largo de un eje generalmente transversal 146 (Figuras 3 y 4). Un orificio puede conformarse en ambas paredes laterales de modo que la punta pueda invertirse para una vida útil más larga; no obstante, solamente necesita proporcionarse un orificio para fijar la punta al adaptador. Asimismo, el orificio 145 tiene, en una realización preferida, una conformación generalmente en forma de D. El orificio 145 está provisto de una cara de apoyo 151 en su lado posterior para adaptarse a la cara 122 de acoplamiento de la cabeza 120. La cara 151 tiene una forma muy arqueada para adaptarse mejor al movimiento oscilante que suele ser experimentado por una punta montada en un adaptador durante su empleo. La cara 151 está inclinada de modo que converge hacia el eje transversal 146 del orificio 145 a medida que se extiende hacia fuera en aproximadamente el mismo ángulo que la cara 122 (p.e., 10º - 30º grados) de modo que siga acoplada apretadamente por la cara 122 de la cabeza 120 sin que influya la magnitud del desgaste. La cara 151 puede ser una superficie única que converge hacia el eje transversal del orificio a medida que se extiende hacia fuera, o la cara 151 puede ser una superficie de dos segmentos, que comprende un segmento interior que converge hacia el eje transversal del orificio a medida que se extiende hacia fuera y un segmento exterior que realiza una suave transición a una alineación sustancialmente paralela al eje transversal 146 para evitar un cierre indebido del orificio (Figura 4). En cualquier caso, la parte convergente en sentido transversal de la cara 151 se acopla con la cara de apoyo del cuerpo del pasador para bloquear y apretar la punta en el adaptador.

Una vez que la punta 12 esté montada en la nariz 20, el tornillo 96 se hace girar para desplazarla fuera de la carcasa 90 (Figura 7). El movimiento del tornillo 96 lleva al cuerpo del pasador 92 en la misma dirección hasta que la cara 122 esté firmemente acoplada contra la cara de apoyo 151 del orificio 145. A medida que continúa el giro del tornillo 96 se desplaza hacia fuera sin el cuerpo del pasador 92, de modo que el anillo elastomérico 143 se comprime entre el collar central 126 y la placa de tope 133. El tornillo 96 ha de girarse hasta que el anillo 143 genere una resistencia firme a cualquier giro. De esta forma, la fuerte fuerza del muelle 94 empuja, de forma independiente, sobre la cara de apoyo 151 para sujetar la punta en el adaptador. A medida que las piezas comienzan a desgastarse, el muelle 94 puede seguir impulsando la punta 12 en una relación apretada con el adaptador 12 hasta que el anillo 143 esté completamente expandido. En este punto, el ajuste a tope de la placa 133 contra el collar 127 impide cualquier otro movimiento hacia fuera del cuerpo del pasador.

Se proporcionan cierres a través del enclavamiento para reducir al mínimo el efecto perjudicial de los materiales finos del suelo (Figura 7). En la realización preferida, un cierre 159 se coloca en la separación 161 definida entre los collares 125, 126. Asimismo, se proporciona un cierre 163 alrededor del cuerpo del pasador 92 entre su superficie exterior y la superficie interior 97 de la carcasa 90. Un casquete elastomérico 165 está, en una realización preferida, ajustado sobre la cabeza 129 para impedir que los materiales finos penetren en el rebaje adaptado para recibir una herramienta en rotación (no ilustrada). Por último, el tapón elastomérico 116 se encaja por compresión en la parte inferior del taladro 113.

Para retirar una punta desgastada desde el adaptador, simplemente se gira el tornillo 96 en el cubo 109 hasta que la cabeza 120 del cuerpo del pasador 92 esté completamente retraída dentro de la cavidad 98. Si el enclavamiento está fuertemente desgastado, la retirada del enclavamiento puede ser asistida desacoplando el tornillo 96 desde el pasador 90. Esta operación se realiza girando de nuevo el tornillo para extender completamente el pasador, eliminando así toda la fuerza del muelle que actúa dentro del conjunto del enclavamiento. Esto permite una fácil retirada de la placa de tope 133. Después de la retirada de la placa de tope, el tornillo 96 se hace girar en el conjunto, libremente respecto al pasador 90. Este movimiento descendente del tornillo hará que su extremo inferior 171 empuje al tapón 116 fuera del taladro 113, de modo que el extremo 171 presione contra la pared inferior 173 del orificio 103. A continuación, el tornillo 96 empujará a la carcasa 90 parcialmente fuera del orificio 103 donde puede ser agarrada y retirada.

En una realización alternativa, el enclavamiento 175 puede utilizarse para fijar la punta 12 al adaptador 13 en una forma análoga a como se hizo con el enclavamiento 14 (Figuras 16-20). Más concretamente, el enclavamiento 175 comprende una carcasa generalmente en forma de D 177, un cuerpo de pasador 179, un pistón 181 y un muelle 183 para empujar el cuerpo del pasador 179 fuera de la carcasa. El enclavamiento 175 está adaptado para encajarse dentro del orificio 103 en el adaptador 13. La carcasa 177 define una base para el enclavamiento y comprende una cavidad 185 para recibir el cuerpo del pasador 179, el pistón 181 y el muelle 183. Un tope 187 sobresale hacia dentro desde la carcasa 177 y se recibe en una ranura 189 definida en el exterior del cuerpo del pasador 179 (Figura 16). El tope 187 funciona para establecer los límites hacia fuera y dentro del desplazamiento para el cuerpo del pasador 179 y para alinear, en sentido axial, el pasador con la carcasa.

El cuerpo del pasador 179 se desplaza, de forma selectiva, hacia dentro y fuera de la cavidad 185 para acoplar y liberar la punta 12. El cuerpo del pasador 179 define una abertura 190 que se extiende en tres segmentos graduados 191-193 (Figuras 16-17). El primer segmento 191 define un taladro estrecho que está preferiblemente roscado para recibir, de forma segura, un accesorio de engrase 197 u otro acoplamiento de fluidos. El segundo segmento 192 es más amplio que el primer segmento y define las cámaras 198, 199 divididas por el pistón 181. El tercer segmento 193 es más amplio que el segundo segmento para definir un resalto interior 201.

El tercer segmento 193 es, en una realización preferida, un resalto adyacente roscado 201 para la fijación de un collar anular 203 adaptado para cerrar la cámara 199, excepto para el paso del vástago del pistón 205. El vástago del pistón hueco 205 está fijado, mediante rosca, en el taladro 204 en la pared inferior 206 de la carcasa 177. El muelle 183 está colocado por compresión entre el collar 203 y la pared inferior 206, de modo que empuja al cuerpo del pasador 179 fuera de la carcasa 177. Un paso lateral 207 está definido para extenderse a través del cuerpo del pasador 179 y conectarse de forma fluida a la cámara 199. Un accesorio de engrase 210 u otro acoplamiento de fluidos está acoplado en el extremo del paso 207 para cargar y descargar grasa u otro fluido desde la cámara 199. Contenido dentro del taladro hueco del vástago del pistón hay un pasador expulsor 214.

El cuerpo del pasador 179 tiene, asimismo, una cabeza 216 que comprende una cara de apoyo muy arqueada 218 (Figuras 17-19). La cara de apoyo 218 queda a tope contra la cara de apoyo 151 de la punta 12 de la misma forma que la cara de apoyo 122 del enclavamiento 14. Se dispone de una muesca 220 para proporcionar acceso a los accesorios de engrase 197, 210.

En condiciones de funcionamiento, el enclavamiento 175 se inserta primero en el orificio 103 del adaptador 13. Se alimenta grasa u otro fluido a través del paso 207 y al interior de la cámara 199 de modo que se retraiga la cabeza 216 completamente dentro de la cavidad 185. La punta 12 se coloca en la nariz 20 del adaptador 13. A continuación, se descarga fluido desde la cámara 199 a través del paso 207 para permitir que el muelle 183 empuje a la cara de apoyo 218 de la cabeza 216 hacia el contacto con la cara de apoyo en la punta 12 (Figura 16). En una realización preferida, el cuerpo del pasador 179 se apoya solamente por el muelle 183 para su retención y ejerce tracción sobre la punta 12 apretadamente hacia la nariz 20. Como una alternativa, puede alimentarse grasa u otro fluido en el interior de la cámara 198 para mantener el cuerpo del pasador 179 en su posición extendida y bloqueada.

Para retirar el enclavamiento 175 desde el orificio 103 (p.e., después de que se haya retirado la punta), se bombea grasa u otro fluido al interior de la cámara 198. Una vez que el cuerpo del pasador 179 alcance su extensión máxima, la carga continuada de la cámara 198 hace que el pasador expulsor 214 sea forzado a desplazarse a través del vástago del pistón 205 y contra la pared inferior 173 del orificio 103. El acoplamiento del cuerpo del pistón 179 contra el tope 187 hará que la carcasa 177 sea desplazada forzadamente fuera del orificio 103 por el movimiento del pasador expulsor 214.

En otra realización alternativa, el enclavamiento 225 comprende una carcasa 227, un cuerpo de pasador 229, un tornillo de potencia 231 y un perno de bloqueo 233 (Figuras 21-25). La carcasa 227 define una base para el enclavamiento y comprende una cavidad central 235 que recibe, de manera desplazable, el cuerpo del pasador 229. Una chaveta y un chavetero, según se describió e ilustró para el enclavamiento 14, se proporcionan para impedir el giro del cuerpo del pasador. Un taladro central 241 se extiende a través del cuerpo del pasador 229 para la recepción del tornillo de potencia 231. El tornillo 231 comprende una parte de espiga roscada 243 y una parte de cabeza 245. La parte de espiga 243 y el taladro 241 están cada uno formados con roscas de coincidencia 247 de grandes dimensiones (preferiblemente de 1 pulgada (25 mm) o mayor diámetro) para el movimiento del cuerpo del pasador 229 hacia dentro y fuera de la carcasa 227.

En la base del enclavamiento 225 está provisto un elemento de anclaje 249 para el tornillo de potencia 231 y el perno de bloqueo 233. El anclaje 249 comprende una parte de espiga roscada 250 que está fijada en el taladro roscado 251 en la carcasa 227 y una parte de cabeza erecta 253 que se recibe en un rebaje 255 definido en el extremo del tornillo de potencia 231. Las ranuras de coincidencia 257, 258 están provistas en la parte de la cabeza 253 y rebaje 255 para recibir un anillo de resorte 261, que mantiene juntos los dos componentes 231, 249, un taladro roscado 263 en anclaje 249 recibe, de forma roscada, el perno de bloqueo 233. El extremo inferior del taladro 263 tiene un rebaje cuadrado o hexagonal (Figura 25) que le permite apretarse en el taladro roscado 251. La parte inferior del tornillo de potencia 231 se apoya sobre la base 265 que incluye una abertura central 267 a través de la cual el anclaje 249 se extiende y un orificio estriado 268 para un precinto en forma de disco (Figura 21).

En condiciones de uso, una llave de apriete o herramienta similar (no ilustrada) se acopla y hace girar al tornillo de potencia 231 a través de las caras planas 269. El giro del tornillo de potencia hace que se retraiga el cuerpo del pasador 229 en la cavidad 235, de modo que la punta 12 pueda colocarse en el adaptador 13. A continuación, el tornillo de potencia 231 se hace girar en la otra dirección lo más lejos posible para impulsar la cara de apoyo 271 del cuerpo del pasador 229 hacia fuera y contra la cara posterior 151 del orificio 145. Una vez que el tornillo de potencia 231 esté completamente girado, el perno de bloqueo 233 se aprieta contra una arandela de seguridad (no ilustrada), de modo que la cabeza 273 esté en cooperación con la base 265 que fija el tornillo de potencia 231 en una posición fija. Esta disposición de fijación impide que el tornillo de potencia afloje el cuerpo del pasador durante el uso.

Aunque la utilización de una carcasa permite que el enclavamiento sea completamente sellado para impedir la entrada de materiales finos, el enclavamiento extensible, en una realización preferida, comprende un conjunto de pasador sin una carcasa. Eliminando la carcasa, se necesitan pocas piezas y las piezas individuales suelen ser cada una de un tamaño mayor y más robusto para el orificio del tamaño necesario en la nariz del adaptador. En una realización preferida, el enclavamiento 276 comprende un cuerpo de pasador generalmente hueco 279 con una cavidad roscada interna 280 y una base 282 recibida, de forma roscada, dentro de la cavidad del cuerpo del pasador (Figuras 42-47). El enclavamiento 276 se encaja dentro de un orificio pasante transversal 284 formado en la nariz 286 del adaptador 289 (Figuras 48-49).

El cuerpo del pasador 279 tiene una chaveta exterior 290 que es recibida, de manera coincidente, en un chavetero 292 formado en un orificio 284 para impedir la rotación del cuerpo del pasador (Figuras 43-44 y 48-49). Aunque la chaveta 290 es, en una realización preferida, un resalto alargado, la construcción del cuerpo del pasador podría tener una amplia variedad de formas para impedir la rotación del cuerpo del pasador dentro del orificio 284. Asimismo, el cuerpo de pasador comprende una cara de apoyo 292 en su extremo exterior 294 (Figura 43) para acoplar la cara de apoyo 151 de la punta 12. Como ser indicó para el enclavamiento 14, la cara de apoyo 292, en una realización preferida, tiene una forma arqueada para adaptarse mejor al movimiento de la punta durante la operación de excavación. El extremo exterior 294 está cerrado con una pared extrema 296 para impedir la entrada de materiales finos del suelo en las roscas y proporcionar una mayor resistencia mecánica para sujetar la punta en la nariz del adaptador.

La base 282 es un elemento axial con un segmento principal 298 provisto de una zona roscada 298a que acopla las roscas internas de la cavidad 280 y una zona de la cabeza 298b generalmente lisa (Figuras 42 y 47). A medida que gira la base 282, el cuerpo del pasador 279 se extiende y retrae entre una posición bloqueada donde el cuerpo 279 se extiende a través de la abertura en el elemento de desgaste montado y una posición de liberación donde el cuerpo 279 se recibe completamente en el orificio 284 en el adaptador. Se forma una ranura para recibir un cierre 279a (p.e., una junta tórica) que acopla la pared interior de la cavidad 280 para impedir la penetración de los materiales finos del suelo en la zona roscada. Un muelle helicoidal 300 está, en una realización preferida, situado en la cavidad 280 entre la base 282 y la pared extrema 296 para evitar un aflojamiento inadvertido del cuerpo del pasador durante su empleo. Sin embargo, podrían utilizarse además otros medios para presentar resistencia a la rotación indeseada entre la base y el cuerpo causada por vibraciones y otras fuerzas encontradas durante el empleo del diente de excavación. Una varilla 302 sobresale hacia fuera del segmento 298, dentro del muelle helicoidal 300, para impedir una rotación excesiva de la base al retraer el cuerpo del pasador 279.

Una parte de cuello estrechada 303 se extiende hacia fuera desde el segmento principal 298 para formar un resalto mirando hacia fuera 304 (Figura 47). El cuello 303 y el resalto 304 están adaptados para cooperar con un par de nervaduras 305 formadas dentro del orificio transversal 284 del adaptador 289 (Figuras 42 y 47-49). El resalto 304 queda a tope con el extremo de la nervadura 305, mientras que la parte del cuello 303 se extiende entre las nervaduras opuestas 305. De esta forma, las nervaduras proporcionan una superficie fija contra la cual la base 282 puede presionar cuando el cuerpo 279 se extiende hacia fuera por rotación de la base 282. La cara de apoyo 292 puede presionarse contra la cara 151 para ejercer tracción sobre el elemento de desgaste (p.e., una punta o segundo adaptador) apretadamente en la nariz 286. Aunque construcciones distintas de las nervaduras podrían utilizarse como topes, se prefieren las nervaduras porque proporcionan resistencia mecánica suficiente y reducen al mínimo los obstáculos para la expulsión de los materiales finos del suelo al producirse la retracción del cuerpo del pasador 279.

Una segunda parte roscada 306 se extiende hacia fuera desde el cuello 303 para recibir una contratuerca 307 (Figuras 42 y 47). La parte roscada 306 es más estrecha que el cuello 303 a recibirse a través de las nervaduras 305 y formar un segundo resalto 308. Una arandela 309, colocada contra el resalto 308, forma un tope contra el cual se aprieta la contratuerca 307. Las nervaduras 305 están así contenidas entre el segmento principal 298 y la arandela 309 para fijar el enclavamiento 276 dentro del orificio 282. Otras disposiciones, tales como un retén sesgado hacia fuera (no ilustrado) para soportar la arandela podría utilizarse, como alternativa, para fijar el enclavamiento dentro del orificio 284. La separación entre el resalto 304 y la arandela 309 es ligeramente más larga que las nervaduras 305, por lo que estas últimas se sujetan, de manera aflojada, por el enclavamiento 276. De esta manera, la arandela 309 no aprieta contra las nervaduras y por lo tanto no impide la rotación del cuerpo 279.

En la realización preferida, se proporciona un espaciador 311 entre el resalto 304 y la arandela 309 (Figuras 42 y 45-46). El espaciador comprende un par de ranuras 311a que recibe las nervaduras 305, de modo que las nervaduras estén rodeadas en sustancialmente tres lados por el espaciador 311 y el cuello 303. La parte exterior del espaciador 311 tiene sustancialmente el mismo diámetro que la base 282, por lo que se proporciona un recorrido liso para el movimiento de los materiales finos del suelo fuera del orificio 284 durante la retracción del cuerpo del pasador 279. El espaciador 311 tiene aproximadamente la misma longitud que las nervaduras 305, de modo que además está contenido, de forma no apretada, entre el resalto 304 y la arandela 309. Un tapón de goma blando (u otro material elastomérico) 328 (Figuras 50 y 51), con una cavidad graduada 329, está, en una realización preferida, presionado en el orificio 284 sobre la cabeza 310 y la tuerca 307 para obstaculizar o impedir la entrada de materiales finos del suelo dentro del orificio 284. Un casquete metálico 330 o elemento similar está fijado, en una realización preferida, al tapón para permitir su retirada desde el orificio 284 haciendo palanca o por tracción.

Para realizar la instalación inicial del enclavamiento, el enclavamiento 276 menos la arandela, espaciador y tuerca se inserta en el orificio 284 y contra las nervaduras 305 antes de que el elemento de desgaste se coloque en la nariz 286. El espaciador y la arandela se insertan luego desde el extremo opuesto del orificio 284 sobre la parte 303 y contra la cara 308, respectivamente, de la base 282. La contratuerca se hace girar en la rosca 306 de la base 282. A continuación, se instala el elemento de desgaste. Cuando se monta por primera vez, la contratuerca se hace girar después de apretarla contra la arandela 309 para hacer girar la base completa 282. A medida que el cuerpo se desplaza hacia fuera y presiona contra la cara de apoyo 151, la contratuerca se aprieta en la parte roscada 306 para impedir un aflojamiento inadvertido de la tuerca durante el uso. Durante las operaciones de enclavamiento 276, después del apriete inicial de la contratuerca 307, una cabeza hexagonal u otra cabeza 310 se proporciona para hacer girar la base 282. La sustitución de un elemento desgastado se realiza con una llave de trinquete o llave de impacto de aire aplicada a la cabeza 310 para la retracción y luego re-extensión del cuerpo 279.

Con el uso del enclavamiento 276, debe proporcionarse un orificio a cada lado del elemento de desgaste. Un orificio (no ilustrado) se proporciona para permitir que el usuario acceda a la contratuerca 307 y a la cabeza 310 para su rotación. El otro orificio 332 define la cara de apoyo 333 adaptada para quedar a tope con la cara de apoyo 292 del enclavamiento (Figura 52). El orificio 332, en el elemento de desgaste, en una realización preferida, tiene una parte exterior que se estrecha a una anchura que es menor que la del cuerpo del pasador 279 para actuar como un tope. La parte del orificio fuera de la cara de apoyo 333 es parcial o completamente cerrada para formar una pared 334 generalmente ortogonal al movimiento del cuerpo del pasador para formar el tope; no obstante, podrían utilizarse, por supuesto, otras configuraciones. De esta forma, el cuerpo del pasador no se puede empujar inadvertidamente fuera del montaje en el caso de que una nariz del adaptador desgastada permita el movimiento hacia atrás del elemento de desgaste, en la medida en que la cara de apoyo 292 sea capaz de impulsar a la cara de apoyo 151. No obstante, se pueden usar aberturas uniformes en ambos lados, si así se desea, o si la pieza de desgaste está prevista para su montaje reversible.

En una realización alternativa del enclavamiento 276', el segmento principal 298' del elemento base 282' se extiende para eliminar el cuello y el espaciador (Figura 53). En esta disposición, el elemento base incluye ranuras 314 para admitir nervaduras 305' (Figuras 53-55). La arandela 309 y la contratuerca 307 se presionan luego contra el resalto 304' del segmento principal extendido. En esta realización, las nervaduras impiden la rotación de la base. En consecuencia, un receptáculo hexagonal 317, o elemento similar, se conforma en el extremo exterior del cuerpo del pasador para hacer girar dicho cuerpo para su extensión y retracción. El extremo exterior del cuerpo del pasador está provisto de una superficie frustal uniforme 318 para acoplamiento de la cara de apoyo 151 del elemento de desgaste.

Una varilla de retención 319 está provista, en una realización preferida, dentro del enclavamiento para impedir su extensión excesiva (Figura 53). En la realización preferida, la varilla 319 comprende un espárrago 321 que está unido de forma roscada al cuerpo del pasador. Una arandela de seguridad 323 está provista para impedir su liberación inadvertida durante el uso. Asimismo, la varilla 319 comprende una parte reducida 325 que coopera con un tornillo transversal 327 en base 282' para permitir la rotación y movimiento axial limitado entre la varilla y la base.

La punta 12a puede fijarse al adaptador 13a mediante un enclavamiento diferente 14a (Figuras 26-31). En esta realización, el enclavamiento 14a tiene un cuerpo rígido 275 con caras de apoyo arqueadas 277, 278 frontales y posteriores (Figura 31). La cara de apoyo frontal 277 tiene una forma convexa amplia definida por un radio de curvatura grande. La cara de apoyo posterior 278 tiene una forma cóncava que está definida por un radio de curvatura más pequeño. En la realización preferida, las caras de apoyo 277, 278 se forman alrededor de un centro común. Un cerrojo 281 que comprende un elemento elastomérico 283 y una punta metálica rígida 285 sobresale hacia fuera para retener el cuerpo 275 en el conjunto del diente. En la realización preferida, el cerrojo 281 sobresale de la cara de apoyo frontal 277; no obstante, el cerrojo podría sobresalir en otras direcciones.

Orificios complementarios 287, 288 se definen en las paredes laterales 34, 147 del adaptador 13 y de la punta 12, respectivamente (Figuras 26-30). El orificio 287 en el adaptador 13 incluye una cara de apoyo frontal arqueada 291 conformada para adaptarse a tope con la cara de apoyo frontal 277 del cuerpo 275. De forma análoga, el orificio 288 tiene una pared de apoyo arqueada posterior 293 para adaptarse a tope contra la cara de apoyo 278 del cuerpo 275. Aunque, en una realización preferida, la pared frontal 295 del orificio 288 tiene una configuración arqueada para permitir una fácil rotación del enclavamiento 14a dentro del orificio 278, está separado de la cara de apoyo frontal 277. Un receptor de cerrojo está conformado en la pared frontal 295 para recibir y retener el cerrojo 281. En la realización preferida, el cerrojo se recibe en una ranura 297 y se retiene por una parte de apéndice 299. Al recibir la punta 285 en la ranura 297, las fuerzas de empuje resistidas por las caras de apoyo 277, 278 no se aplican contra el cerrojo. Como resultado, el elemento elastomérico 283 solamente se utiliza para impedir la liberación inadvertida del enclavamiento 14a desde el diente y no resiste las fuerzas que tienden a ejercer tracción sobre la punta 12a desde el adaptador 13a. Una ranura 301 está conformada, en una realización preferida, en parte del apéndice 299 para permitir la entrada de una herramienta delgada (p.e., un destornillador) para retraer y liberar el cerrojo desde el receptor de cerrojo.

Asimismo, un adaptador 13b puede conformarse con un orificio 103b que se extiende (en sentido vertical u horizontal) completamente a través de la nariz para recepción de un enclavamiento convencional (Figura 41). En esta realización, el orificio 103b, que se extiende completamente a través de la nariz del adaptador 20b, estaría alineado con los orificios provistos en las paredes de la punta. De no ser así, el adaptador 13b tendría, en una realización preferida, la misma construcción de la nariz que el adaptador 13.

En una realización alternativa, un diente comprende una punta 312 y un adaptador 313 (Figuras 32-33). La punta 312 tiene una configuración en forma de cuña que comprende un borde de excavado frontal 315 y un receptáculo de abertura hacia atrás 316. El adaptador 313 comprende patas de extensión hacia atrás 322, 324 que quedan a un lado y a otro del reborde frontal de un cangilón y una nariz que sobresale hacia delante 320 para el montaje de la punta.

La nariz 320 comprende una cara de apoyo frontal 347 que está adaptada para quedar a tope con la pared base 367 del receptáculo 316 para resistir las cargas de empuje sobre el diente (Figuras 32-33). Las caras de apoyo superior e inferior 348 que quedan sustancialmente paralelas al eje longitudinal 345 del diente 310 están provistas en los apéndices de la nariz 320 y receptáculo 316 para ofrecer resistencia al movimiento ascendente y descendiente del borde de excavado 315. En la realización preferida, las caras de apoyo 348 están ligeramente desplazadas respecto a sus centros para proporcionar una cara de apoyo central de mayores dimensiones 347. No obstante, podrían conformarse caras 348 para extenderse rectas a través de la nariz sin ningún paso de separación.

Las paredes superior e inferior 338, 339 están conificadas desde las caras de apoyo 348, a medida que se extienden hacia atrás, para proporcionar así a la nariz una resistencia mecánica suficiente para soportar las cargas aplicadas durante el uso. A lo largo de las partes laterales de la nariz están conformadas un segundo conjunto de caras de apoyo 342 que además quedan sustancialmente paralelas al eje 345. Las caras de apoyo 342 están espaciadas no solamente hacia atrás de las caras de apoyo 348, sino además espaciadas verticalmente hacia fuera para proporcionar la construcción de soporte adecuado de las caras de apoyo. Las paredes laterales generalmente paralelas 334, 335 definen las partes laterales de la nariz. Un resalto 351 está provisto a lo largo del extremo posterior de la nariz para recibir un pasador de bloqueo (no ilustrado). En la realización preferida, la punta está fijada a la nariz según se revela en la patente US nº 5.469.648 de Emrich, que se incorpora aquí por referencia. No obstante, podrían utilizarse otras disposiciones de bloqueo.

La punta 312 tiene un receptáculo 316 que suele recibirse de manera coincidente sobre la nariz 320 (Figura 33). En consecuencia, el receptáculo 316 comprende superficies de apoyo 367, 368 que quedan a tope contra las superficies de apoyo 347, 348 para ofrecer resistencia a las cargas aplicadas. Asimismo, el receptáculo comprende superficies de apoyo hacia atrás 372 para quedar a tope con las caras de apoyo acopladas 342. Las paredes superior e inferior 378, 379 se extienden sustancialmente paralelas o algo divergentes en una dirección hacia atrás hacia las paredes superior e inferior 337, 338, pero están espaciadas para evitar la interferencia con el acoplamiento de las superficies de apoyo.

Las realizaciones de montaje de la presente invención pueden utilizarse además para el montaje de elementos de desgaste que no sean puntas. Por ejemplo, algunos dientes grandes comprenden un adaptador (no ilustrado) fijado al borde de excavado de una excavadora, otro componente adaptador 400, suministrado por ESCO Corporation como un adaptador KWIK TIP®) y una punta (no ilustrada). El adaptador 400 (Figuras 34-39) tiene un receptáculo de abertura hacia atrás 402 para recepción sobre la nariz del adaptador (no ilustrado) fijado al borde de excavado y una nariz que sobresale hacia delante 404 para el montaje de la punta (no ilustrado). En la realización preferida, la nariz 404 tiene un diseño convencional para el montaje de la punta; aunque la nariz podría modelarse según la presente invención. Un orificio 405 está provisto para recibir un pasador de bloqueo y un elemento elastomérico (no ilustrado) para fijar la punta a la nariz. En la realización preferida, un orificio 406 está provisto en una pared lateral 408 (o en ambas paredes si el elemento es reversible) de la parte para recibir un enclavamiento 14 para fijar, de manera liberable, el adaptador 400 en su lugar.

Como en el caso de la punta 12, el receptáculo 402 está modelado para incluir una parte interior en forma de caja 410 en su apéndice y una parte de cavidad hacia atrás 412 (Figuras 36-39). La parte interior 410 comprende las caras de apoyo superior e inferior 414 para ofrecer resistencia a las cargas verticales y una cara de apoyo frontal 416 para resistir las cargas de empuje. La parte de cavidad 412 comprende un par de paredes laterales generalmente paralelas 419, 420, un par de paredes superior e inferior divergentes hacia atrás 423, 424 y cuatro caras de apoyo 428 en cada esquina del receptáculo. Las caras de apoyo 428 están conformadas de la misma forma que las caras de apoyo 42 anteriormente descritas. Las caras de apoyo 428 se extienden sustancialmente paralelas al eje longitudinal 430 del diente para formar una construcción del diente estabilizada. Además, las caras de apoyo 428 están situadas alejadas del eje 430 para formar una construcción al mismo nivel con las caras de apoyo 414.

Lo anteriormente expuesto se refiere a las realizaciones preferidas de la presente invención. Otras varias realizaciones así como numerosas cambios y alteraciones pueden realizarse sin desviarse de la invención que se reivindica.

Claims (32)

1. Diente de excavación (10) que comprende:

un adaptador (13) que presenta un extremo base posterior (18) para un acoplamiento fijo a un borde de excavado (25) de una excavadora y una nariz que sobresale hacia delante (20);

un elemento de desgaste (12) que presenta un eje longitudinal (45), un extremo delantero (15) y un receptáculo de abertura hacia atrás (16) para recibir dicha nariz (20) del adaptador (13), y un enclavamiento (14) para fijar, de forma liberable dicho elemento de desgaste (12) al adaptador (13), caracterizado porque dicho receptáculo (16) está definido por un par de paredes convergentes (78, 79), un par de paredes laterales (74, 75) y una pluralidad de caras de apoyo sustancialmente coplanarias (72) que se extienden sustancialmente paralelas a dicho eje longitudinal (45), situándose cada cara de apoyo (72) entre una de las paredes convergentes y una de las paredes laterales con la formación de ángulos obtusos.

2. Diente de excavación (10) según la reivindicación 1, en el que cada cara de apoyo (72) se ensancha notablemente a medida que se extiende en una dirección hacia atrás.

3. Diente de excavación (10) según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho receptáculo (16) presenta un extremo frontal y un extremo posterior y cada cara de apoyo (72) es adyacente al extremo posterior.

4. Diente de excavación (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el receptáculo (16) comprende además una pluralidad de segundas caras de apoyo (68) en el extremo frontal, extendiéndose cada una de dichas caras de apoyo (68) sustancialmente paralelas al eje longitudinal (45).

5. Diente de excavación (10) según la reivindicación 4, en el que dichas primeras caras de apoyo (72) están más espaciadas respecto al eje longitudinal (45) que las segundas caras de apoyo (68).

6. Diente de excavación (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el elemento de desgaste es una punta (12) y dicho extremo delantero forma un borde excavado (15).

7. Diente de excavación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho elemento de desgaste es un adaptador (400) y dicho extremo delantero es un elemento de nariz (404) y en el que el diente comprende además una punta montada en dicho elemento de nariz.

8. Elemento de desgaste (12) para un diente de excavación (10) que presenta un eje longitudinal (45), un extremo delantero (15) y un receptáculo de abertura hacia atrás (16) para recibir una nariz (20) de un adaptador (13), caracterizado porque dicho receptáculo (16) está definido por un par de paredes convergentes (28, 79), un par de paredes laterales (74, 75) y una pluralidad de caras de apoyo sustancialmente coplanarias (72) que se extienden sustancialmente paralelas a dicho eje longitudinal (45), extendiéndose dicha cara de apoyo (72) entre una de las paredes convergentes y una de las paredes laterales formando ángulos obtusos.

9. Elemento de desgaste (12) según la reivindicación 8, en el que cada cara de apoyo (72) se ensancha notablemente a medida que se extiende en una dirección hacia atrás.

10. Elemento de desgaste (12) según la reivindicación 8 ó 9, en el que dicho receptáculo (16) presenta un extremo frontal y un extremo posterior y las caras de apoyo (72) son adyacentes al extremo posterior.

11. Elemento de desgaste (12) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho receptáculo (16) comprende además una pluralidad de segundas caras de apoyo (68) en dicho extremo frontal, extendiéndose cada una de dichas segundas caras de apoyo (68) sustancialmente paralelas al eje longitudinal (45).

12. Elemento de desgaste (12) según la reivindicación 11, en el que las primeras caras de apoyo (72) están más separadas de dicho eje longitudinal (45) que las segundas caras de apoyo (68).

13. Elemento de desgaste (12) según la reivindicación 11 ó 12, en el que las segundas caras de apoyo (68) son sustancialmente coplanarias.

14. Elemento de desgaste (12) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que cada cara de apoyo (72) está inclinada formando un ángulo de por lo menos 135º en relación con una de las paredes convergentes que está situada adyacente.

15. Elemento de desgaste (12) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que una de las paredes (147) comprende un orificio (145) que se extiende a lo largo de un eje transversal (146) para recibir un enclavamiento (14), presentando dicho orificio (145) una cara posterior (151) y una cara frontal, presentando dicha cara posterior (151) un primer segmento que converge hacia el eje transversal (146) cuando se extiende alejándose de dicho receptáculo (16) y un segundo segmento hacia fuera de dicho primer segmento que se extiende sustancialmente paralelo al eje transversal (146).

16. Elemento de desgaste (12) según la reivindicación 15, en el que el primer segmento está arqueado para adaptarse a un radio de curvatura relativamente grande.

17. Elemento de desgaste (12a) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que una de dichas paredes comprende un orificio (288) que se extiende a lo largo de un eje transversal para recibir un enclavamiento (14a), presentando dicho orificio (288) una cara posterior (293), que forma una cara de apoyo arqueada convexa y comprendiendo una cara de dicho orificio (288) además un receptor de cerrojo (299) para retener, de forma liberable, un cerrojo (281) del enclavamiento (14a).

18. Elemento de desgaste (12a) según la reivindicación 17, en el que dicho orificio (288) comprende una cara frontal (297) opuesta a la cara posterior (293), en el que dicho receptor de cerrojo (299) está definido en la cara frontal (297).

19. Elemento de desgaste (12a) según la reivindicación 17 ó 18, en el que dicho receptor de cerrojo (299) es una ranura para retener, de manera liberable, dicho cerrojo (281).

20. Elemento de desgaste según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que una de dichas paredes comprende un orificio (332) que se extiende a lo largo de un eje transversal para recibir un enclavamiento, presentando dicho orificio (332) por lo menos una parte con una cara posterior (333) y una cara frontal en el que dicha cara posterior (333) converge hacia el eje transversal en la dirección que se extiende alejándose del receptáculo y una cara extrema (334) que se extiende generalmente perpendicular a dicho eje transversal exterior y adyacente a dicha cara convergente (151) posterior.

21. Adaptador (13) para un diente de excavación (10) que comprende un extremo base posterior (18) para un acoplamiento fijo a un borde de excavado (25) y una nariz sobresaliente hacia delante (20) para el montaje de un elemento de desgaste (12), presentando dicha nariz (20) un eje longitudinal (45) y un extremo frontal (47), caracterizado porque dicha nariz (20) está definida por un par de paredes convergentes (38, 39), un par de paredes laterales (34, 35) y una pluralidad de caras de apoyo sustancialmente coplanarias (42) que se extienden sustancialmente paralelas a dicho eje longitudinal (45), extendiéndose cada cara de apoyo (42) entre una de las paredes convergentes y una de las paredes laterales formando ángulos obtusos.

22. Adaptador (13) según la reivindicación 21, en el que cada cara de apoyo (42) se ensancha notablemente a medida que se extiende en una dirección hacia atrás.

23. Adaptador (13) según la reivindicación 21 ó 22, en el que dicha cara de apoyo (42) es adyacente al extremo posterior.

24. Adaptador (13) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en el que dicha nariz (20) incluye además una pluralidad de segundas caras de apoyo (48) en el extremo frontal (47), extendiéndose cada una de dichas segundas caras de apoyo (48) sustancialmente paralelas al eje longitudinal (45).

25. Adaptador (13) según la reivindicación 24, en el que dichas primeras caras de apoyo mencionadas (42) están más separadas del eje longitudinal (45) que las segundas caras de apoyo (48).

26. Adaptador (13) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, que comprende además un orificio (103) que se extiende sólo parcialmente a través de la nariz (20) para recibir un enclavamiento (14) para la unión de un elemento de desgaste (12) a dicha nariz (20).

27. Adaptador (289) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, que comprende además un orificio (284) que se extiende completamente a través de la nariz (286) para recibir un enclavamiento (276) para la unión de un elemento de desgaste a dicha nariz (286).

28. Adaptador (13) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 27, en el que el extremo base (18) comprende por lo menos una pata (22, 24) que está unida al borde de excavado de una excavadora (25).

29. Adaptador (13') según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 28, en el que el extremo base (18') está fundido, en una sola pieza, con el borde de excavado de la excavadora (25).

30. Adaptador (13a) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, en el que una de dichas paredes de dicha nariz presenta un orificio (287) que se extiende en dicha la nariz para recibir un enclavamiento (14a), presentando dicho orificio (287) una cara de apoyo cóncava frontal (291) contra la que topa el enclavamiento (14a) para retener el elemento de desgaste (12a) sobre dicha nariz, estando dicha cara de apoyo (291) arqueada alrededor de un eje que se extiende a través de dichas paredes superior e inferior.

31. Adaptador (289) según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, en el que dicha nariz (286) comprende un orificio (284) que se extiende a lo largo de un eje transversal para recibir un enclavamiento (276), presentando dicho orificio (284) extremos que se abren en paredes opuestas de la nariz (286) y por lo menos una nervadura (305) que sobresale, en sentido radial, hacia el interior de dicho orificio (284) y que se extienden generalmente paralelas a dicho eje transversal para formar un tope para el enclavamiento, presentando por lo menos una nervadura (305) un par de caras extremas opuestas cada una espaciada hacia dentro desde dichos extremos del orificio (284), estando adaptadas las caras extremas para el acoplamiento de las caras del enclavamiento (276) para retener dicho enclavamiento en el orificio.

32. Adaptador (289) según la reivindicación 31, en el que por lo menos una nervadura (305) comprende un par de nervaduras opuestas separadas por un espacio.