BR112018009781B1

BR112018009781B1 - Cabo com um primeiro e um segundo dedais e pelo menos um fio, e método para produzir um cabo de enrolamento sem fim

Info

Publication number: BR112018009781B1
Application number: BR112018009781-0A
Authority: BR
Inventors: Rinze Jan Van Der Schuit
Original assignee: Cabin Air Group B.V.
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2022-07-05
Also published as: EP3377694C0; EP3377694B1; US10753040B2; CA3001983C; AU2016356537A1; ES2949349T3; NZ742512A; BR112018009781A2; CN108291362B; US20180334776A1; CA3001983A1; JP6483935B2; JP2019502040A; ZA201803237B; NL2015822B1; WO2017086778A1; BR112018009781A8; CN108291362A; EP3377694A1; AU2016356537B2

Abstract

CABO COM UM PRIMEIRO E UM SEGUNDO DEDAIS E PELO MENOS UM FIO E MÉTODO PARA PRODUZIR UM CABO DE ENROLAMENTO SEM FIM. Trata-se de um cabo que compreende um primeiro e um segundo dedais (2, 4), e pelo menos um fio principal (6) e um fio auxiliar (7). O primeiro e o segundo dedais são fornecidos em extremidades opostas do cabo. O pelo menos um fio principal (6) e o fio auxiliar (7) formam voltas ao redor do primeiro e do segundo dedais (2, 4). Cada dedal (2, 4) compreende uma superfície de suporte (40) e retém uma pilha (19) de camadas (10) de voltas do fio principal (6). Uma pilha (119) de voltas do fio auxiliar (7) que compreende pelo menos uma primeira camada (13) de voltas do fio auxiliar (7) se assenta na superfície de suporte (40) do dedal respectivo (2, 4).

Description

[001] A invenção refere-se a um cabo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Um cabo desse tipo pode ser usado em tipos diferentes de indústria, incluindo, porém sem limitação, offshore, mineração e trabalho pesado, e construção. Em offshore, um cabo desse tipo pode ser usado como uma linha para ancoragem para uma exploração de óleo flutuante ou estabelecimento de produção, ou para uma turbina eólica flutuante. Em mineração e trabalho pesado, tal cabo pode ser usado como um pendente para um guindaste. Em construção, tal cabo pode ser usado como um membro de tensão em uma ponte ou cabo de suspensão de um telhado.

[003] Um cabo desse tipo é conhecido a partir do documento no WO-A1- 2005/075286, que revela um cabo que é usado como um tirante para embarcações de navegação. O tirante compreende fibras de suporte de carga plástica que se estendem entre um primeiro e um segundo dedais e gira ao redor desses dedais para formar uma pilha de fibras.

[004] Uma desvantagem do cabo conhecido é que o mesmo se desgasta mais rapidamente que uma pessoa poderia prever com base nas propriedades das fibras e da carga no cabo.

[005] A invenção visa solucionar esse problema ou pelo menos fornecer uma alternativa. Em particular, a invenção visa fornecer um cabo com uma expectativa de vida mais longa.

[006] Esse objetivo é alcançado por um cabo de acordo com a reivindicação 1.

[007] Um cabo compreende um primeiro dedal e um segundo dedal, e pelo menos um fio principal. O fio principal compreende fibras de um primeiro tipo. O primeiro dedal e o segundo dedal são fornecidos em extremidades opostas do cabo. O fio principal se estende do primeiro dedal para o segundo dedal, gira ao redor do segundo dedal, se estende do segundo dedal para o primeiro dedal e gira ao redor do primeiro dedal, de tal modo que o fio principal forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais. Cada dedal compreende uma superfície de suporte e retém uma pilha de camadas de voltas do fio principal. O cabo compreende fibras de um segundo tipo, em que o segundo tipo é diferente do primeiro tipo. Uma pilha que compreende pelo menos uma primeira camada das fibras do segundo tipo se assenta na superfície de suporte de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais. A pilha de camadas de voltas do fio principal está localizada no topo da pilha das fibras do segundo tipo.

[008] Dentro do contexto deste documento, uma volta de um fio pode ser tanto um circuito semicontínuo ou um circuito contínuo. O termo circuito semicontínuo se refere ao fato de que o fio tem um comprimento finito com extremidades distintas, enquanto em um circuito contínuo um fio não tem extremidades. Portanto, em um circuito semicontínuo, o pelo menos um fio é enrolado ao redor do primeiro e segundo dedais uma pluralidade de vezes, o que forma uma pluralidade de circuitos ao redor desses dedais, que não é completamente contínua visto que as extremidades do fio não são conectadas entre si. Dentro do contexto deste documento, um dedal é definido como um anel de qualquer formato e produzido a partir de qualquer material ao redor do qual o pelo menos um fio é girado. A invenção tem como base o conhecimento de que cabos desse tipo que são submetidos a um grande número de ciclos de carga falham após um período prolongado, pelo fato de as cargas cíclicas variantes resultarem em um pequeno movimento da primeira camada de voltas de fio ao longo da superfície de suporte do dedal. Um grande número de vezes de repetição desse movimento resulta em desgaste e rompimento dos fios dessa camada inferior. Após os mesmos se romperem, a próxima camada de fios começa a se desgastar, até que tantas camadas tenham se desgastado que as camadas restantes não conseguem mais suportar a carga completa aplicada no cabo, e o cabo falha completamente. A pilha das fibras do segundo tipo evita contato direto entre o fio principal e a superfície de suporte. Como resultado, o fio principal não se desgasta devido aos movimentos do fio principal em relação à superfície de suporte. As propriedades das fibras do segundo tipo são escolhidas de tal modo que seu desgaste seja menor que aquele do fio principal.

[009] Em uma modalidade, as fibras do segundo tipo têm um coeficiente de atrito em relação ao material da superfície de suporte, por exemplo, aço inoxidável, que é menor que um coeficiente de atrito em relação ao material da superfície de suporte das fibras do primeiro tipo. Graças ao coeficiente de atrito inferior, qualquer movimento entre o fio auxiliar e a superfície de suporte resulta em menos calor sendo gerado e, logo, em menos desgaste.

[010] Em uma modalidade, as fibras do segundo tipo têm um módulo de elasticidade que é maior que o módulo de elasticidade das fibras do primeiro tipo. Isso resulta em menos alongamento do fio auxiliar quando o cabo é submetido a uma carga e, dessa forma, em menos movimento entre o fio auxiliar e a superfície de suporte quando o cabo é submetido a ciclos de carga.

[011] Em uma modalidade, o cabo compreende pelo menos um fio auxiliar, que compreende as fibras do segundo tipo. O fio auxiliar se estende do primeiro dedal para o segundo dedal, gira ao redor do segundo dedal, se estende a partir do segundo dedal ao primeiro dedal e gira ao redor do primeiro dedal, de tal modo que o fio auxiliar forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais, e a primeira camada das fibras do segundo tipo é uma primeira camada de voltas do fio auxiliar. Tendo-se as fibras do segundo tipo na forma de um fio auxiliar e enrolando-se as mesmas também ao redor dos dedais, as fibras do segundo tipo se alongarão conjuntamente com os fios principais sob carga. Isso reduz o movimento entre as fibras do segundo tipo e os fios principais, o que resulta em ainda menos desgaste.

[012] Em uma modalidade alternativa, o cabo compreende uma folha produzida a partir das fibras do segundo tipo. A folha compreende pelo menos a primeira camada das fibras do segundo tipo e está posicionada na superfície de suporte de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais. Tal folha é fácil e rapidamente posicionada na superfície de suporte do dedal, após o qual o enrolamento do fio principal pode começar diretamente. Em particular, a folha produzida a partir das fibras do segundo tipo é uma folha não tecido, uma folha tecido, uma folha trançada ou uma folha de malha.

[013] Em uma modalidade, a pilha das fibras do segundo tipo compreende uma pluralidade de camadas, em particular, pelo menos cinco camadas, mais particularmente, pelo menos dez camadas, mais particularmente, pelo menos vinte camadas. Pelo fato de haver mais que uma camada das fibras do segundo tipo, uma ou mais dentre essas camadas podem se desgastar antes do contato direto entre o fio principal e a superfície de suporte surgir. Isso aumenta ainda mais a expectativa de vida do cabo.

[014] Em uma modalidade, uma altura de pilha geral é definida como a distância da primeira camada das fibras do segundo tipo até uma última camada de voltas do fio principal, e uma altura de pilha das fibras do segundo tipo é pelo menos 1%, em particular, pelo menos 2%, mais particularmente, pelo menos 5%, da altura de pilha geral. Isso aumenta a expectativa de vida do cabo, pelo fato de a pilha das fibras do segundo tipo se desgastar antes do contato direto entre o fio principal e a superfície de suporte surgir.

[015] Em uma modalidade, uma altura de pilha geral é definida como a distância da primeira camada das fibras do segundo tipo até uma última camada de voltas do fio principal, e uma altura de pilha das camadas as fibras do segundo tipo é menos que 25%, em particular, menos que 15%, mais particularmente, menos que 10% da altura de pilha geral. Uma altura máxima de pilha das fibras do segundo tipo fornece um equilíbrio entre a expectativa de vida estendida, o custo extra e a espessura de cabo devido àquelas camadas.

[016] A invenção se refere, adicionalmente, a um cabo que compreende um primeiro dedal e um segundo dedal, e pelo menos um fio. O primeiro dedal e o segundo dedal são fornecidos em extremidades opostas do cabo. O pelo menos um fio se estende do primeiro dedal ao segundo dedal, gira ao redor do segundo dedal, se estende do segundo dedal ao primeiro dedal e gira ao redor do primeiro dedal, de tal modo que o pelo menos um fio forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais. Cada dedal compreende uma superfície de suporte e retém uma pilha de camadas de voltas do pelo menos um fio. Uma primeira camada de voltas do pelo menos um fio se assenta na superfície de suporte do dedal respectivo. A superfície de suporte de pelo menos um dentre os dedais é dotada de um revestimento de redução de atrito.

[017] Dentro do contexto deste documento, um revestimento de redução de atrito é um revestimento que fornece a superfície de suporte com um coeficiente de atrito entre a superfície de suporte e os fios que é menor que o coeficiente de atrito entre uma superfície de suporte de aço inoxidável manualmente polido com uma aspereza de superfície de A de 0,3 μm e os mesmos fios.

[018] Aplicando-se um revestimento de redução de atrito na superfície de suporte do dedal, o desgaste devido ao movimento repetitivo entre os fios e a superfície de suporte é reduzido, de modo que leve mais tempo antes de os fios começarem a romper. Um revestimento de redução de atrito é vantajoso em combinação com as fibras do segundo tipo da presente invenção, isto é, as fibras que se assentam na superfície de suporte são as fibras do segundo tipo. No entanto, um revestimento de redução de atrito é vantajoso também sem as fibras do segundo tipo, isto é, em uma modalidade em que os fios principais se assentam na superfície de suporte.

[019] Em uma modalidade, o revestimento de redução de atrito compreende um fluoropolímero. Tal revestimento de redução de atrito tem um coeficiente de atrito baixo.

[020] Em particular, o revestimento de redução de atrito compreende politetrafluoroetileno. Esse material, bem como alguns materiais de redução de atrito relacionados, é vendido sob a designação comercial, pertencente à DuPont, Teflon<®>.

[021] Em uma modalidade, as superfícies de suporte de ambos os dedais são dotadas do revestimento de redução de atrito.

[022] Em uma modalidade, o dedal é um dedal de metal, em particular, um dedal de aço. Um dedal de metal tem boas propriedades mecânicas.

[023] Em particular, a superfície de suporte é pré-tratada por jato abrasivo antes de se aplicar o revestimento. Isso resulta em uma melhor adesão do revestimento ao dedal.

[024] Em particular, a superfície de suporte é pré-tratada por polimento antes de se aplicar o revestimento.

[025] Mais particularmente, a superfície de suporte é manualmente polida. Tal superfície polida diminui, adicionalmente, o desgaste dos fios.

[026] Em uma modalidade, a superfície de suporte sem o revestimento tem uma aspereza de superfície A na faixa de 0,1 a 3,0 μm. Uma aspereza de superfície nessa faixa fornece tanto o desgaste inferior dos fios quanto uma adesão melhorada do revestimento ao dedal.

[027] Em particular, a superfície de suporte tem uma aspereza de superfície A na faixa de 0,24 a 0,36 μm, mais particularmente, 0,27 a 0,33 μm. Uma aspereza de superfície nessa faixa resulta em um desgaste inferior dos fios.

[028] Em uma variante, a superfície de suporte tem uma aspereza de superfície RA na faixa de 1,6 a 2,4 μm, em particular, 1,8 a 2,2 μm. Uma aspereza de superfície nessa faixa fornece uma adesão melhorada do revestimento ao dedal.

[029] A invenção se refere, adicionalmente, a um cabo que compreende um primeiro dedal e um segundo dedal, pelo menos um fio e pelo menos uma primeira fibra condutora para monitorar o cabo. O primeiro e o segundo dedais são fornecidos em extremidades opostas do cabo. O pelo menos um fio se estende do primeiro dedal ao segundo dedal, gira ao redor do segundo dedal, se estende do segundo dedal ao primeiro dedal e gira ao redor do primeiro dedal, de tal modo que o pelo menos um fio forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais. Cada dedal retém uma pilha de camadas de voltas do pelo menos um fio. Uma parte de dentro da pilha é definida como um lado de uma primeira camada de voltas do pelo menos um fio que está mais perto de um centro do dedal respectivo. Uma parte de fora da pilha é definida como um lado de uma última camada de voltas do pelo menos um fio que está mais longe do centro do dedal respectivo. Uma altura de pilha é definida como uma distância da parte de dentro da pilha até a parte de fora da pilha. A primeira fibra condutora é projetada para sinalizar o desgaste das voltas de fio rompendo-se quando uma porção predeterminada de voltas do pelo menos um fio se rompe. A primeira fibra condutora está posicionada no primeiro dedal entre as voltas do pelo menos um fio em uma primeira altura predeterminada da pilha medida a partir da parte de dentro da pilha, e a primeira altura predeterminada é menor que 50% da altura de pilha.

[030] Esse aspecto da invenção tem como base o conhecimento descrito acima no mecanismo de desgaste de cabos desse tipo. Uma vez que as voltas de fio próximas à fibra condutora se desgastam e se rompem, a própria fibra condutora se romperá também. Localizando-se a fibra condutora em uma altura predeterminada na pilha, e medindo-se se a fibra condutora ainda é condutora em seu comprimento completo, um usuário pode derivar que uma certa parte dos fios se romperam. Se as propriedades de material relevantes, tal como a resistência contra desgaste, dos fios e da fibra condutora forem as mesmas, os mesmos se romperão aproximadamente ao mesmo tempo. Consequentemente, a fibra condutora se rompe quando aproximadamente todas as camadas de fios abaixo da fibra condutora se romperam. Se as propriedades de material relevantes diferirem, isto é, ou os fios da fibra condutora se desgastarem mais rapidamente que a outra, o rompimento não será ao mesmo tempo, mas será possível determinar qual porção das voltas de fio se romperam quando a fibra condutora se rompe, com base na diferença conhecida entre as propriedades de material relevantes e/ou com base em testes de desgaste. A altura predeterminada exata da fibra condutora será determinada com base nessas diferenças e na margem de segurança desejada do cabo, isto é, a diferença entre a carga de rompimento divulgada e a carga de rompimento real de um novo cabo. Quando a fibra condutora se rompe, e como resultado não é mais condutora, o usuário sabe que uma certa quantidade da carga do cabo se foi e que a carga de rompimento real do cabo se aproxima da carga de rompimento anunciada e que o cabo deve ser substituído imediatamente, ou dentro de um período de tempo conhecido. Posicionando-se a fibra condutora em uma altura predeterminada que é menor que 50% da altura de pilha, a fibra condutora está dentro da metade inferior dos fios, e pelo menos 50% dos fios ainda está intacto quando a fibra condutora se rompe. Como resultado, um cabo, de acordo com a invenção, fornece uma indicação muito mais confiável da resistibilidade residual e, dessa forma, o desgaste, que um cabo da técnica anterior da qual apenas o alongamento poderia ser medido.

[031] Uma fibra condutora é vantajosa em combinação com as fibras do segundo tipo da presente invenção. Em particular, uma fibra condutora está posicionada no primeiro dedal entre a pilha de camadas de voltas do fio principal e a pilha das fibras do segundo tipo. Isso possibilita sinalizar que substancialmente todas as fibras do segundo tipo se desgastaram, e que o cabo necessita ser substituído dentro de um período de tempo específico, por exemplo, imediatamente, visto que as voltas do fio principal começam a se desgastar. No entanto, uma fibra condutora também é vantajosa em um cabo sem fios auxiliares, isto é, em uma modalidade em que os fios principais se assentam na superfície de suporte.

[032] Em particular, a altura predeterminada é menos que 40%, mais particularmente, menos que 30%, ainda mais particularmente, menos que 20% da altura de pilha. Uma altura predeterminada inferior resulta em um cabo que exige menos voltas de fio para a mesma carga de projeto, visto que a fibra condutora possibilitará um aviso antecipado de que uma porção corresponde dos fios se rompeu.

[033] Em uma modalidade, o cabo compreende uma pluralidade de fibras condutoras. A pluralidade de fibras condutoras inclui a primeira fibra condutora. Usando-se uma pluralidade de fibras condutoras, um conhecimento mais detalhado e/ou confiável na resistibilidade residual e expectativa de vida do cabo são obteníveis.

[034] Uma modalidade compreende uma pluralidade de fibras condutoras, em que pelo menos duas dentre a pluralidade de fibras condutoras estão posicionadas no primeiro dedal na mesma camada de voltas do fio principal ou auxiliar, separadas uma da outra em uma direção de largura do primeiro dedal. Isso possibilita um monitoramento mais confiável do cabo em casos de cargas desiguais em um dentre os dedais que pode resultar em um desgaste mais rápido em um lado, em direção de largura, do dedal respectivo que no outro lado.

[035] Em particular, uma parte da pluralidade de fibras condutoras é posicionada no primeiro dedal entre as voltas do pelo menos um fio em uma ou mais alturas predeterminadas adicionais da pilha, em que as alturas predeterminadas adicionais da pilha são diferentes da primeira altura predeterminada da pilha. Posicionar fibras condutoras em alturas diferentes possibilita obter um conhecimento mais detalhado na resistibilidade residual e expectativa de vida do cabo, visto que o rompimento de cada uma dentre as fibras condutoras corresponde a uma certa quantidade de desgaste das voltas de fio.

[036] Mais particularmente, o cabo compreende uma segunda fibra condutora fornecida no primeiro dedal entre as voltas do pelo menos um fio em uma segunda altura predeterminada da pilha, e a segunda altura predeterminada da pilha é menor que a primeira altura predeterminada da pilha. A segunda fibra condutora em uma altura predeterminada inferior possibilita um aviso prévio do desgaste do cabo. Embora o desgaste não seja tanto, que o cabo necessite ser substituído, a segunda fibra condutora se romperá quando o cabo é usado e se desgaste, o que possibilita ao usuário observar que desgaste a um nível predeterminado ocorreu e que ações, tal como encomendar um novo cabo, poderiam ou deveriam ser desempenhadas.

[037] Em uma modalidade, a primeira fibra condutora se estende pelo menos a partir do primeiro dedal ao segundo dedal, e está posicionada no segundo dedal entre as voltas do pelo menos um fio aproximadamente na mesma primeira altura predeterminada da pilha medida a partir da parte de dentro da pilha como no primeiro dedal. Essa modalidade fornece uma solução simples para medir o desgaste em ambos dedais com apenas uma fibra condutora. O desgaste em um dedal pode ser maior que aquele no outro dedal. A fibra condutora se romperá no dedal quando o desgaste for maior, o que possibilita um sinal de aviso ao usuário. Para o usuário não é importante saber quando o desgaste ocorre, porém é muito mais importante saber que existe o desgaste em um ou mais dentre os pontos críticos em um dentre os dedais.

[038] Em uma modalidade, o cabo compreende uma cobertura de cabo que se estende ao redor do cabo a partir do primeiro dedal ao segundo dedal e agrupa todos os fios principais e fibras do segundo tipo que se estendem entre o primeiro e o segundo dedais em um fardo compacto em uma seção intermediária do cabo. Isso resulta em um cabo compacto.

[039] Em uma modalidade, as fibras do primeiro tipo mostram menos arrastamento que as fibras do segundo tipo. Em particular, as fibras do primeiro tipo são fibras de carbono, fibras de basalto ou fibras de plástico, em particular, fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de polipropileno, fibras de polietileno, fibras de aramida, fibras de LCAP ou fibras de PBO. Cada um dentre esses tipos de fibras tem suas próprias propriedades, o que torna o mesmo adequado para propósitos específicos. Uma vantagem de fios de aramida é que os mesmos mostram arrastamento bem baixo.

[040] Em uma modalidade, as fibras do segundo tipo são fibras de HMPE. Esse tipo de fibras tem um módulo alto relativo de elasticidade, e um coeficiente de atrito baixo.

[041] Modalidades preferenciais são definidas nas reivindicações dependentes.

[042] A invenção se refere, adicionalmente, a um método para produzir um cabo de enrolamento sem fim, conforme definido nas reivindicações 17 e 18.

[043] A invenção, seus efeitos e vantagens serão explicados em maiores detalhes com base no desenho esquemático, em que: A Figura 1 mostra uma extremidade de um cabo de acordo com a invenção; A Figura 2 mostra um corte transversal através de um dedal do cabo da Figura 1; A Figura 3 mostra o detalhe III da Figura 2; A Figura 4 mostra o detalhe IV da Figura 2; A Figura 5 mostra o detalhe V da Figura 2; A Figura 6 mostra uma vista superior do cabo da Figura 1; A Figura 7 mostra uma vista plana do cabo da Figura 1; A Figura 8 mostra a seção VIM-VIM da Figura 6; A Figura 9 mostra a seção IV-IV da Figura 6, e A Figura 10 mostra um corte transversal através de um dedal de uma segunda modalidade de um cabo de acordo com a invenção.

[044] As Figuras 1 a 9 mostram um cabo, de acordo com uma primeira modalidade da invenção, que é denotado em sua totalidade a título do número de referência 1. O cabo 1 tem um primeiro dedal 2 e um segundo dedal 4, uma pluralidade de fios principais 6, uma pluralidade de fios auxiliares 7 e uma pluralidade de fibras condutoras, sendo que nessa modalidade existem quatro fibras ópticas 8, 18, 108, 118 para sinalizar desgaste do cabo 1. O primeiro 2 e o segundo 4 dedais são produzidos a partir de aço inoxidável e são fornecidos em extremidades opostas do cabo 1. A pluralidade de fios principais 6 são, nessa modalidade, dez fios principais 6, em que todos se estendem a partir do primeiro ao segundo dedal, dão a volta ao redor do segundo dedal 4, se estendem a partir do segundo dedal 4 ao primeiro dedal 2 e dão a volta ao redor do primeiro dedal 2. Dessa maneira, cada um dentre a pluralidade de fios principais 6 forma um circuito semicontínuo ao redor do primeiro e segundo dedais. Esse circuito é repetido uma pluralidade de vezes, nessa modalidade 950 vezes. Portanto, cada um dentre os fios principais 6 faz 950 voltas, o que resulta em um total de 9.500 voltas de fios principais 6. Os fios principais 6 consistem em fibras, nessa modalidade fibras de aramida de 3220 dTex. Esses fios principais são vendidos sob o nome Twaron<®>2200 por Teijin Aramid. A pluralidade de fios auxiliares 7 são, nessa modalidade, dez fios auxiliares 7, em que todos se estendem a partir do primeiro segundo dedal, dão a volta ao redor do segundo dedal 4, se estendem a partir do segundo dedal 4 ao primeiro dedal 2 e dão a volta ao redor do primeiro dedal 2. Dessa maneira, cada um dentre a pluralidade de fios auxiliares 7 forma um circuito semicontínuo ao redor do primeiro e segundo dedais. Esse circuito é repetido uma pluralidade de vezes, nessa modalidade 50 vezes. Portanto, cada um dentre os fios auxiliares 7 faz 50 voltas, o que resulta em um total de 500 voltas de fios auxiliares 7. Os fios auxiliares 7 consistem em fibras, nessa modalidade fibras de HMPE (polietileno de alto módulo), que são vendidas sob o nome Dyneema<®> por DSM Dyneema B.V. Esse tipo de fibras tem um módulo maior de elasticidade, e um coeficiente de atrito inferior, que as fibras de aramida dos fios principais 6.

[045] A Figura 2 mostra que o dedal 2 retém uma pilha principal 9 que compreende uma pilha 19 com uma pluralidade de camadas 10 de voltas dos fios principais 6, e uma pilha 119 com uma pluralidade de camadas 110 de voltas dos fios auxiliares 7. A pilha 119 com a pluralidade de camadas 110 de voltas dos fios auxiliares 7 é fornecida em uma superfície de suporte 40 do primeiro dedal 2. A pilha 19 de camadas 10 de voltas dos fios principais 6 é fornecida na pilha 119 de voltas dos fios auxiliares 7. Isso é mostrado em maiores detalhes nas Figuras 3 e 4. O segundo dedal 4 retém camadas das mesmas voltas dos fios principais 6 e dos fios auxiliares 7 da mesma maneira e não é, dessa forma, mostrado em detalhes. As propriedades dos fios auxiliares 7, nessa modalidade ambos um módulo maior de elasticidade, e um coeficiente de atrito inferior, que as fibras dos fios principais 6, resultam em um desgaste inferior dos fios auxiliares 7, que o desgaste dos fios principais 6 se os mesmos estivessem em contato direto com a superfície de suporte 40. Ao mesmo tempo, as fibras dos fios principais 6 mostram menos arrastamento que os fios auxiliares 7, o que resulta em um cabo dimensionalmente mais estável 1 que um cabo produzido apenas a partir dos fios auxiliares 7. Uma parte de dentro da pilha 12 é definida como um lado de uma primeira camada 13 de voltas dos fios auxiliares 7 que está mais perto de um centro 14 do dedal 2. Uma parte de fora da pilha 16 é definida como um lado de uma última camada 15 de voltas dos fios principais 6 que está o mais longe do centro 14 do dedal 2. Uma altura de pilha h é definida como a distância a partir da parte de dentro da pilha 12 à parte de fora da pilha 16.

[046] A primeira, segunda, terceira e quarta fibras ópticas 8, 18, 108, 118 são projetadas para sinalizar o desgaste das voltas dos fios auxiliares 7 rompendo-se quando uma porção predeterminada das voltas dos fios auxiliares 7 se rompe. A Figura 2 e 5 mostram que a primeira e terceira fibra óptica 8, 108 estão posicionadas no primeiro dedal 2 entre os fios principais 6 e os fios auxiliares 7 em uma primeira altura predeterminada hi da pilha principal 9 medida a partir da parte de dentro da pilha 12, separadas na direção de largura do primeiro dedal 2. A primeira altura predeterminada hi é, nessa modalidade, 5% da altura de pilha h. A primeira e terceira fibras ópticas 8, 108 desempenham a mesma função nessa modalidade, em que ambas sinalizam quando substancialmente todas as voltas dos fios auxiliares 7 se romperam, e o cabo 1 deveria ser substituído. Devido ao carregamento desigual, pode ser que as voltas dos fios auxiliares 7 em um lado do dedal 2 se desgastem mais rapidamente que no outro lado. Consequentemente, é vantajoso ter duas fibras ópticas 8, 108 na mesma altura hi, mas em lados opostos do dedal 2. Se as voltas dos fios auxiliares 7 em um lado se rompem antes do que o outro lado, isso resultará em rompimento da primeira ou terceira fibra óptica 8, 108 que está no lado em que mais voltas dos fios auxiliares 7 se romperam.

[047] O cabo 1 tem uma segunda e quarta fibras ópticas 18, 118, que são fornecidas no primeiro dedal 2 entre as voltas dos fios auxiliares 7 em uma segunda altura predeterminada h2 da pilha principal 9. A segunda altura predeterminada h2 da pilha principal 9 é menor que a primeira altura predeterminada hi da pilha principal 9, nesse caso 3% da altura de pilha h. A segunda e quarta fibras ópticas 18, 118 desempenham a mesma função, em que ambas fornecem um aviso prévio sobre o desgaste das voltas dos fios auxiliares 7. Existem duas fibras ópticas 18, 118, nessa modalidade na segunda altura predeterminada h2 da pilha principal 9, separadas na direção de largura do primeiro dedal 2, no caso de haver uma carga desigual e que resulta em desgaste desigual das voltas dos fios auxiliares 7.

[048] As Figuras 6 e 7 mostram que nessa modalidade, a primeira fibra óptica 8 se estende a partir do primeiro dedal 2 ao segundo dedal 4, e está posicionada no segundo dedal 4 entre os fios principal 6 e auxiliar 7 7 na mesma primeira altura predeterminada hi da pilha principal 9 medida a partir da parte de dentro da pilha como no primeiro dedal 2.

[049] As Figuras 1 7 e 8 mostram um invólucro 20. Ambas as extremidades 22, 24 da primeira fibra óptica 8 estão localizadas no invólucro 20. Nessa modalidade, a descrição acima em relação à presença da primeira fibra óptica 8 no segundo dedal 4, e à posição das extremidades no invólucro 20, se aplica também à segunda, terceira e quarta fibras ópticas 18, 108, 118, e não é mostrada nas Figuras 6, 7 e 8 por questão de clareza.

[050] Uma fonte de luz, nessa modalidade uma luz de laser 26, é fornecida no invólucro 20 e é operativamente conectada à primeira extremidade 22 da primeira fibra óptica 8. Luzes de laser adicionais 26 são conectadas às primeiras extremidades da segunda, terceira e quarta fibras ópticas (não mostrado na Figura 8).

[051] Uma cobertura de cabo 28 se estende ao redor do cabo 1 a partir do primeiro dedal 2 ao segundo dedal 4, e agrupa todas as voltas dos fios principais 6 e dos fios auxiliares 7 que se estendem entre o primeiro e o segundo dedais 2, 4 em um fardo compacto 30 em uma seção intermediária 32 do cabo 1. Nessa modalidade, a cobertura de cabo 28 também cobre as voltas dos fios principais 6 e dos fios auxiliares 7 nos dedais 2, 4. Nessa modalidade, o invólucro 20 está localizado entre a seção intermediária 32 do cabo 1 e dedal 2.

[052] Referindo-se à Figura 2, o primeiro dedal 2 tem uma superfície de suporte 40. Nessa modalidade, a superfície de suporte 40 é uma superfície em formato cilíndrico, em que o centro da superfície em formato cilíndrico coincide com o centro 14 do dedal 2. A primeira camada de voltas dos fios auxiliares 7 se assenta na superfície de suporte 40 do dedal 2. A superfície de suporte 40 do dedal 2 foi pré- tratada polindo-se, manualmente, a superfície a uma aspereza de superfície RA de aproximadamente 0,3 μm. A superfície de suporte 40 é dotada de um revestimento de redução de atrito 42, nessa modalidade um revestimento de politetrafluoroetileno (PTFE, vendido sob a designação comercial Teflon<®>). Nessa modalidade, o revestimento de PTFE compreende uma resina que assegura adesão do revestimento à superfície de suporte, sistema de revestimento o qual é vendido sob o nome Cruson 166 por Cruson Coatings B.V. A espessura de camada do revestimento é 20 a 30 μm. Nessa modalidade, o segundo dedal 4 tem uma superfície de suporte com o mesmo formato que a superfície de suporte 40 e também é dotado de um revestimento de PTFE. Aplicar tais revestimentos 42 em uma superfície de suporte manualmente polida 40 resulta em um aumento da expectativa de vida.

[053] O cabo 1 é usado da maneira a seguir, em uma modalidade da invenção, para monitorar o cabo e determinar a resistibilidade residual. Um usuário mede se a segunda ou quarta fibras ópticas 18, 118 ainda são condutoras à luz. Para esse propósito, a segunda e quarta fibras ópticas são permanentemente conectadas às luzes de laser 26, que, por sua vez, são operativamente conectadas a uma bateria (não mostradas). Também é possível fornecer um comutador entre a bateria e as luzes de laser 26, ou conectar uma bateria às luzes de laser cada vez que a medição for desempenhada. Se a segunda e quarta fibras ópticas 18, 118 são condutoras à luz, então, luz emitirá a partir das extremidades respectivas 24 no invólucro 30, que será observado pelo usuário. Se ambas as extremidades 24 emitem luz, então, é conhecido que o cabo 1 tem pelo menos uma certa resistibilidade residual. A medição se repetirá após uma quantidade predeterminada de tempo. O comprimento da quantidade predeterminada de tempo depende do projeto e uso do cabo, e pode ser exibido como um gráfico ou uma tabela em um manual de serviço. Se, por exemplo, a expectativa de vida do projeto é de três anos, então, a quantidade predeterminada de tempo pode ser um ou mais meses, porém menos que um ano. Se a expectativa de vida do projeto é, por exemplo, de dez anos, ou mais, então, a quantidade predeterminada de tempo pode ser de um a diversos anos.

[054] Se acontecer de na medida uma dentre, ou ambas, a segunda e quarta fibras ópticas 18, 118 não serem mais condutoras, então, o usuário sabe que voltas dos fios auxiliares 7 que correspondem à altura h2 da segunda e quarta fibras ópticas se desgastaram, e que o mesmo tem que se preparar para substituir o cabo 1 no futuro próximo. Tais preparações incluirão, tipicamente, encomendar um cabo de substituição.

[055] De acordo com essa modalidade da invenção, o usuário monitora, repetidamente, se a primeira e, nesse caso, terceiras fibras ópticas 8, 108 ainda são condutoras à luz da mesma maneira conforme descrito em relação à segunda e à quarta fibras ópticas 18, 118. Desde que tanto a primeira fibra óptica 8 quanto a terceira fibra óptica 108 ainda emitem luz em suas segundas extremidades 24, o cabo 1 ainda é seguro para ser usado e a medição deve ser repetida após uma quantidade predeterminada de tempo. Essa quantidade predeterminada de tempo pode ser especificada no manual de serviço, e pode ser a mesma como, ou diferente de, em particular, mais curta que, a quantidade predeterminada de tempo para medir se a segunda e quarta fibras ópticas 18, 118 ainda são condutoras à luz. Se tanto a primeira fibra óptica 8 como a terceira fibra óptica 108, ou ambas, não são mais condutoras à luz, o usuário deveria parar de usar o cabo dentro de um período de substituição. Nessa modalidade, o período de substituição é zero dias. Em outras palavras, o usuário deveria parar imediatamente de usar o cabo 1 e substituí-lo por um novo. Graças ao atrito baixo e ao módulo alto de elasticidade da primeira camada de fibras de HMPE, o cabo dessa modalidade da invenção pode aguentar até 40 milhões de ciclos de carga, o que é muito favorável comparado a aproximadamente 70,000 ciclos de carga de um cabo de aço comparável.

[056] A Figura 10 mostra um cabo 201 de acordo com uma segunda modalidade da invenção. Elementos do cabo 201 que são similares àqueles da primeira modalidade são denotados com os mesmos números de referência e não serão descritos em detalhes. Embora a Figura 10 mostre um corte transversal através de um primeiro dedal 2 do cabo 201, é entendido que também existe um segundo dedal, e as vistas laterais e superiores do cabo 201 são similares àquelas da primeira modalidade, conforme descrito acima.

[057] O cabo 201 compreende uma pluralidade de fios principais 6, e uma pluralidade de fibras condutoras, nessa modalidade duas fibras ópticas 8, 108, para sinalizar desgaste do cabo 201. O primeiro 2 e o segundo dedais são produzidos a partir de aço inoxidável, e são fornecidos em extremidades opostas do cabo 201. A pluralidade de fios principais 6 são, nessa modalidade, dez fios principais 6, em que todas forma voltas sobre o primeiro e o segundo dedais. Os fios principais 6 consistem em fibras, nessa modalidade fibras de aramida de 3220 dTex. O cabo compreende, adicionalmente, uma folha 219, tecida de fios auxiliares 207. Os fios auxiliares 207 consistem em fibras, nessa modalidade fibras de HMPE.

[058] A Figura 10 mostra que o dedal 2 retém uma pilha principal 9 que compreende uma pilha 19 com uma pluralidade de camadas 10 de voltas dos fios principais 6, e a folha 219 produzida a partir dos fios auxiliares 207. A folha 219 produzida a partir dos fios auxiliares 207 é fornecida em uma superfície de suporte 40 do primeiro dedal 2. A mesma se assenta naquela parte da superfície de suporte 40 que, na verdade, retém os fios principais 6 e se estende um par de centímetros além da superfície de suporte 40, substancialmente na mesma direção que os fios principais 6.

[059] A pilha 19 de camadas 10 de voltas dos fios principais 6 é fornecida na folha 219 dos fios auxiliares 207. O segundo dedal retém camadas das mesmas voltas dos fios principais 6 e uma segunda folha tecida dos fios auxiliares 207 da mesma maneira, e não é mostrado em detalhes. As propriedades dos fios auxiliares 207, nessa modalidade ambos um módulo maior de elasticidade, e um coeficiente de atrito inferior, que as fibras dos fios principais 6, resultam em um desgaste inferior dos fios auxiliares 207, que o desgaste dos fios principais 6 se os mesmos estivessem em contato direto com a superfície de suporte 40.

[060] A primeira e segunda fibras ópticas 8, 108 são projetadas para sinalizar o desgaste das voltas dos fios auxiliares 207 rompendo-se quando uma porção predeterminada das as voltas dos fios auxiliares 207 se rompe, conforme já foi descrito em maiores detalhes em relação à primeira modalidade. Nessa modalidade a primeira e segunda fibras ópticas 8, 108 estão posicionadas no primeiro dedal 2 entre os fios principais 6 e os fios auxiliares 207 em uma primeira altura predeterminada da pilha principal 9, separadas na direção de largura do primeiro dedal 2. A primeira altura predeterminada é nessa modalidade 2% da altura de pilha h e é igual à espessura da folha 218. A primeira e segunda fibras ópticas 8, 108 desempenham a mesma função nessa modalidade, em que ambas sinalizam quando substancialmente todos os fios auxiliares 207 da folha 218 se romperam, e o cabo 201 deveria ser substituído. Devido ao carregamento desigual, pode ser que os fios auxiliares 207 em um lado do dedal 2 se desgastem mais rapidamente que no outro lado. Consequentemente, é vantajoso ter duas fibras ópticas 8, 108 na mesma altura, porém em lados opostos do dedal 2, conforme descrito acima.

[061] Uma cobertura de cabo 28 se estende ao redor do cabo 201 a partir do primeiro dedal 2 ao segundo dedal, e agrupa todas as voltas dos fios principais 6 que se estendem entre o primeiro e o segundo dedais 2 em um fardo compacto em uma seção intermediária do cabo 201. Ademais, a cobertura de cabo 28 cobre tanto os fios principais 6 quanto a folha 218 dos fios auxiliares 207 nos dedais.

[062] O primeiro dedal 2 tem uma superfície de suporte 40. Nessa modalidade, a superfície de suporte 40 é uma superfície em formato cilíndrico, em que o centro da superfície em formato cilíndrico coincide com o centro 14 do dedal 2. A folha 218 dos fios auxiliares 7 se assenta na superfície de suporte 40 do dedal 2. A superfície de suporte 40 do dedal 2 foi pré-tratada polindo-se, manualmente, a superfície a uma aspereza de superfície A de aproximadamente 0,3 μm. A superfície de suporte 40 dessa modalidade não é dotada de um revestimento de redução de atrito. O segundo dedal tem uma superfície de suporte com o mesmo formato que a superfície de suporte 40.

[063] Diversas variantes são possíveis dentro do escopo das reivindicações anexas. Os recursos das modalidades preferenciais descritas acima podem ser substituídos por qualquer outro recurso dentro do escopo das reivindicações anexas, tais como os recursos descritos em relação à outra modalidade preferencial, e nos parágrafos a seguir.

[064] Diferentes tipos de fios principais podem ser usados, tais como os fios de aramida com um peso de 1610 dTex, 6440 dTex ou 4830 dTex, com ou sem um revestimento. Ao invés de usar fibras de aramida, uma pessoa poderia usar outros tipos de fibras de plástico, tais como fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de polipropileno, fibras de polietileno, fibras de HMPE, fibras de LCAP ou fibras de PBO. O cabo poderia até compreender outros tipos de fios principais, por exemplo, fios feitos de fibras de carbono, uma fibra de metal ou natural, tais como fibras feitas de basalto. Fios de fibras podem consistir 100% do tipo de fibra relevante, porém também poderia compreender uma porção menor de um material auxiliar, por exemplo, um revestimento nas fibras para proteger as fibras contra desgaste e/ou influências ambientais. Tal como, o material auxiliar é apenas uma pequena porção em peso, e não contribui à resistibilidade do cabo, sendo que é considerado que a frase ‘fio que consiste em fibras’ inclui modalidades com tais materiais auxiliares dentro do contexto desse documento.

[065] Tipos de fibra alternativos para os fios auxiliares ou folha são fibras com um módulo mais alto de elasticidade, e/ou um coeficiente de atrito inferior em relação a aço inoxidável, que as fibras do fio principal do cabo relevante.

[066] Um cabo de acordo com a invenção, pode ser produzido a partir de mais ou menos ou menos que dez fios principais, tal como um fio principal, dois fios principais, ou pelo menos cinco fios principais. O número de voltas de fio principal depende da resistibilidade exigida do cano, e a resistibilidade de um fio principal individual, bem como a margem de segurança exigida. O número de camadas de fio principal depende do número exigido de voltas de fio principal, e da largura disponível no dedal que resulta em um número máximo de voltas de fio principal na direção de largura.

[067] Um cabo de acordo com a invenção, pode ser produzido a partir de mais ou menos que dez fios auxiliares, tal como um fio auxiliar, dois fios auxiliares, ou pelo menos cinco fios auxiliares. O número de camadas de fio auxiliar na pilha de camadas é pelo menos um, porém é, normalmente, uma pluralidade de camadas. O número de camadas depende do tempo de vida exigido do cabo; quanto mais camadas, mais tempo leva antes dos fios auxiliares serem desgastados, o que resulta em um contato direto entre os fios principais e a superfície de suporte do dedal. Ao invés de duas camadas distintas de fibras auxiliares e principais, outras modalidades são possíveis. Uma modalidade tem pelo menos uma pilha tanto com os fios auxiliares quanto com os fios principais, em particular, uma primeira pilha com fios auxiliares, e uma segunda pilha tanto com os fios auxiliares e principais. uma modalidade adicional compreende uma terceira pilha apenas com fios principais. Outra modalidade tem mais que dois tipos de fio, preferencialmente dispostos em pilhas separadas, e/ou e um ou mais pilhas, cada pilha que compreende um ou mais tipos de fio.

[068] A folha com fibras do segundo tipo pode ser uma folha tecido, uma folha não tecido, uma folha trançada ou uma folha de malha. A folha com fibras do segundo tipo está posicionada na superfície de suporte do dedal respectivo antes dos fios principais serem enrolados ao redor dos dedais. A folha com fibras do segundo tipo da modalidade mostrada é disposta sobre a superfície de suporte e suas extremidades soltas se estendem além da superfície de suporte. Em uma modalidade alternativa, a folha com fibras do segundo tipo é enrolada ao redor do dedal respectivo uma ou uma pluralidade de vezes antes dos fios principais serem enrolados ao redor dos dedais.

[069] Embora seja preferencial fornecer um invólucro e uma luz de laser permanente, uma pessoa também poderia ter as extremidades instaladas em um invólucro sem luz de laser permanente ou as extremidades soltas da fibra condutora saindo do cabo e conectar em um dispositivo de medição, no caso de uma fibra óptica, uma luz a laser, a uma extremidade da fibra condutora cada vez que o cabo é testado.

[070] A fibra condutora pode ser qualquer fibra com a capacidade de carregar um sinal. Ao invés de uma fibra óptica, outro tipo de condutividade é possível dentro do escopo da invenção, tal como uma fibra condutora elétrica, por exemplo, uma fibra de carbono ou uma fibra de metal condutora elétrica.

[071] A localização mais importante para monitorar o desgaste é a área em que as voltas de fio primeiro alcançam o dedal e começam a girar ao redor do dedal. Seria suficiente dentro do escopo da invenção apenas fornecer uma fibra condutora na mesma, ou fibras condutoras nos pontos de entrada/saída respectivos das voltas de fio em cada dedal.

[072] Em uma modalidade simples, pode haver uma fibra condutora em uma primeira altura predeterminada para sinalizar apenas quando o cabo necessita ser substituído imediatamente, ou em um momento conhecido no futuro próximo. Alternativamente, uma pessoa pode ter múltiplas fibras condutoras nessa primeira altura predeterminada para esse propósito. Em particular, a uma ou mais fibras condutoras na primeira altura predeterminada pode estar lá para sinalizar quando é o momento de encomendar um novo cabo. O usuário pode continuar o uso do cabo por um certo período de tempo quando uma ou mais dentre essas fibras condutoras não são mais condutoras, certo período de tempo que depende do uso, do tempo real do momento que a fibra condutora não foi mais condutora e da expectativa de vida prevista do cabo. Isso pode ser exibido em um gráfico e/ou tabela no manual de serviço. O número de fibras condutoras na primeira altura predeterminada pode ser um, dois ou mais que dois. O número de fibras condutoras na segunda altura predeterminada pode ser um, dois ou mais que dois. O número de fibras condutoras na primeira e segunda alturas predeterminadas pode ser o mesmo ou diferente. Em uma altura, pode existir uma fibra condutora, enquanto na outra altura pode existir múltiplas fibras condutoras, por exemplo, duas, três, quatro ou mais.

[073] Em uma modalidade pode haver fibras condutoras em mais que uma ou duas alturas predeterminadas, em particular, em três ou mais alturas predeterminadas. Isso aumenta o conhecimento no desgaste e expectativa de vida restante do cabo.

[074] Em uma modalidade, existe pelo menos uma fibra condutora na pilha de fibras principais, a fim de sinalizar se uma parte das fibras principais se desgastaram.

[075] Um manual de serviço que mostra os períodos de tempo predeterminados, e expectativas de vida restantes, pode ser um manual de papel ou um manual digital, sendo que o último pode ser um programa offline em um computador, ou telefone inteligente, ou outro dispositivo digital adequado de um usuário ou fornecedor do cabo, e/ou um aplicativo online em uma página da web.

[076] O período de substituição pode ser mais que zero dias, e depende do projeto e da expectativa de vida do cabo, bem como o tempo que levou a partir do momento em que o cabo foi usado até a falha da fibra condutora. O período de substituição pode ser especificado no manual de serviço. Isso é, em particular, útil se o cabo apenas compreende uma ou mais fibras condutoras em uma altura. Em tal modalidade, não existe aviso prévio que incida que um novo cabo deve ser encomendado. É vantajoso, em tal modalidade, posicionar a fibra condutora em uma altura predeterminada, que corresponde ao desgaste de uma porção de voltas de fio que ainda está bem dentro do limite de segurança.

[077] Ao invés de inserir luz em uma extremidade de uma fibra óptica, e observar se luz sai pela outra extremidade, uma pessoa também poderia inserir luz e observar a mesma extremidade. Isso pode ser vantajoso quando o cabo é relativamente longo, tal como cabos usados para arrastamento de estruturas offshore flutuantes. Em tal modalidade, a fibra óptica é dotada de um espelho para refletir luz além pelo menos de um dedal. Preferencialmente, tal espelho é um refletor Bragg distribuído, tal como uma grade Bragg de fibra. Se nenhuma luz é refletida pelo refletor Bragg distribuído, a fibra óptica é rompida entre a extremidade em que a luz é inserida e medida e o refletor Bragg distribuído.

[078] Em uma modalidade adicional, a medição da fibra condutora é feita de um modo automatizado. Uma fonte de energia, tal como uma bateria ou um painel solar, é fornecido, bem como um circuito de controle eletrônico que compreende um transmissor com fio ou sem fio, tal como um transmissor WiFi ou um transmissor Bluetooth, e um olho óptico. O circuito de controle fornece um pulso elétrico, que é transformado em luz por um laser no caso de uma fibra óptica. O circuito de controle determina se a fibra condutora ainda é condutora, medindo-se se luz, ou corrente elétrica no caso de uma fibra condutora elétrica, sai na outra extremidade da fibra condutora e ativa o olho óptico. O resultado da medição é transmitido a um computador externo por meio do transmissor. O circuito de controle pode compreender um temporizador para desempenhar a medição em intervalos de tempo predeterminados, ou pode desempenhar a medição em solicitação por meio do computador externo.

[079] O dedal pode ser produzido a partir de um plástico ao invés de um metal, ou de um metal diferente de aço inoxidável, que inclui, porém sem limitação, ligas de aço diferentes, ligas de alumínio, ligas de magnésio e titânio.

[080] A superfície de suporte pode ter um dentre diversos formatos, tal como parte de um cilindro, parte de um elipsoide ou outra superfície curvada. O revestimento pode compreender outro fluoropolímero, tal como um poli(perfluoroalcóxi alcano) (PFA), poli(etileno-propileno fluorado) (FEP), fluoreto de polivinilideno (PVDF), polietilenoclorotrifluoroetileno (ECTFE) e/ou polietilenotetrafluoroetileno (ETFE). Em uma variante, o revestimento compreende micro galvanização em cromo, dissulfeto de tungstênio (tal como vendido sob a designação comercial Dicronite® por Lubrication Sciences International), BAM (boreto de magnésio de alumínio), revestimento de cerâmica, nitreto de titânio (TiN) e/ou carbono tipo diamante (DLC). Diversos métodos de ligação entre o dedal e o revestimento são possíveis, dependendo do tipo de revestimento e do material e pré-tratamento da superfície de suporte, incluindo usar primários, adesivos e usar ajustes à forma. Ao invés de ambos, a superfície de suporte de apenas um dedal pode ter um revestimento de redução de atrito.

[081] Aplicar um revestimento na superfície de suporte também é vantajoso quando apenas fios principais são usados. Testes mostraram que em uma modalidade com fios principais de fibras de aramida, aplicar um revestimento de PTFE em uma superfície de suporte manualmente polida resulta em um aumento da expectativa de vida, em termos do número de ciclos de carga, da primeira camada de fios de aproximadamente três a sete vezes a expectativa de vida de uma camada similar de fios em uma superfície de suporte de aço manualmente polido sem um revestimento. Se fios auxiliares são aplicados, de acordo com a invenção, um revestimento melhora a expectativa de vida, porém o efeito é menor que em um cabo sem fios auxiliares. Do mesmo modo, o efeito de um revestimento nas fibras principais é menor em um cabo com fios auxiliares que em um cabo sem fios auxiliares. Será observado que, quando um revestimento está presente, o coeficiente de atrito relevante é o coeficiente de atrito entre o fio auxiliar e o material de revestimento.

[082] Ao invés de polir manualmente a superfície de suporte, uma pessoa pode aplicar eletropolimento à superfície de suporte, que resulta em uma superfície bem mais macia.

[083] É possível ter um cabo tanto com um revestimento de redução de atrito quanto uma fibra condutora, conforme na modalidade preferencial, porem também é vantajoso ter um cabo que compreende um fio auxiliar ou folha, e um dedal com um revestimento de redução de atrito conforme reivindicado, porém sem uma fibra condutora, ou um cabo que compreende um fio auxiliar ou folha e uma ou mais fibras condutoras, porém sem um revestimento de redução de atrito, ou um cabo que compreende um fio auxiliar ou folha sem fibras condutoras e sem revestimento de redução de atrito.

Claims

1. Cabo (1) que compreende um primeiro dedal (2) e um segundo dedal (4), e pelo menos um fio principal (6), em que o fio principal (6) compreende fibras de um primeiro tipo, o primeiro dedal (2) e o segundo dedal (4) são fornecidos em extremidades opostas do cabo (1), o fio principal (6) se estende do primeiro dedal (2) ao segundo dedal (4), gira ao redor do segundo dedal (4), se estende do segundo dedal (4) ao primeiro dedal (2) e gira ao redor do primeiro dedal (2), de tal modo que o fio principal (6) forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais (2, 4), e cada dedal (2, 4) compreende uma superfície de suporte (40) e retém uma pilha (19) de camadas (10) de voltas do fio principal (6), sendo que o cabo (1) é caracterizado por compreender fibras de um segundo tipo, em que o segundo tipo é diferente do primeiro tipo, uma pilha (119) que compreende pelo menos uma primeira camada (13) das fibras do segundo tipo que se assenta na superfície de suporte (40) de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais (2, 4), e a pilha (19) de camadas (10) de voltas do fio principal (6) está localizada no topo da pilha (119) das fibras do segundo tipo.

2. Cabo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as fibras do segundo tipo terem um coeficiente de atrito em relação a um material da superfície de suporte (40), em particular, aço inoxidável, que é menor que um coeficiente de atrito em relação a um material da superfície de suporte (40), em particular, aço inoxidável, das fibras do primeiro tipo, e/ou em que as fibras do segundo tipo têm um módulo de elasticidade que é maior que o módulo de elasticidade das fibras do primeiro tipo.

3. Cabo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender pelo menos um fio auxiliar (7), que compreende as fibras do segundo tipo, em que o fio auxiliar (7) se estende do primeiro dedal (2) ao segundo dedal (4), gira ao redor do segundo dedal (4), se estende do segundo dedal (4) ao primeiro dedal (2) e gira ao redor do primeiro dedal (2), de tal modo que o fio auxiliar (7) forme voltas ao redor do primeiro e segundo dedais (2, 4), e a primeira camada (13) das fibras do segundo tipo é uma primeira camada (13) de voltas do fio auxiliar (7).

4. Cabo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender uma folha (219) produzida a partir das fibras do segundo tipo, em que a folha (219) compreende pelo menos a primeira camada das fibras do segundo tipo e está posicionada na superfície de suporte (40) de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais (2, 4), em que, em particular, a folha (219) produzida a partir das fibras do segundo tipo é uma folha não tecido, uma folha tecido, uma folha trançada ou uma folha de malha.

5. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a pilha (119) das fibras do segundo tipo compreender uma pluralidade de camadas (110), em particular, pelo menos cinco camadas, mais particularmente, pelo menos dez camadas, mais particularmente, pelo menos vinte camadas.

6. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por uma altura de pilha geral (h) ser definida como a distância da primeira camada (13) das fibras do segundo tipo até uma última camada (15) de voltas do fio principal (6), e uma altura de pilha (hi) das camadas das fibras do segundo tipo é pelo menos 1%, em particular, pelo menos 2%, mais particularmente, pelo menos 5%, da altura de pilha geral (h).

7. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por uma altura de pilha geral (h) ser definida como a distância da primeira camada (13) das fibras do segundo tipo até uma última camada (15) de voltas do fio principal (6), e uma altura de pilha (hi) das camadas das fibras do segundo tipo é menos que 25%, em particular, menos que 15%, mais particularmente, menos que 10% da altura de pilha geral (h).

8. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a superfície de suporte (40) de pelo menos um dentre os dedais ser dotado de um revestimento de redução de atrito (42), em particular, que compreende um fluoropolímero, mais particularmente, politetrafluoroetileno.

9. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o dedal (2) ser um dedal de metal, em particular, um dedal de aço.

10. Cabo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a superfície de suporte (40) ter uma aspereza de superfície A na faixa de 0,1 a 3,0 μm.

11. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender pelo menos uma primeira fibra condutora (8) para monitorar o cabo (1), em que a primeira fibra condutora (8) está posicionada no primeiro dedal (2) na pilha (19) de camadas (10) de voltas do fio principal (6) ou na pilha (119) das fibras do segundo tipo.

12. Cabo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a primeira fibra condutora (8) estar posicionada entre a pilha (19) de camadas (10) de voltas do fio principal (6) e a pilha (119) das fibras do segundo tipo.

13. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender uma pluralidade de fibras condutoras (8, 18, 108, 118), em que pelo menos duas dentre a pluralidade de fibras condutoras (8, 108) estão posicionadas no primeiro dedal (2) na mesma camada (110) de voltas do fio principal (6) ou fibras do segundo tipo, separadas uma da outra em uma direção de largura do primeiro dedal (2).

14. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender, adicionalmente, uma cobertura de cabo (28) que se estende ao redor do cabo (1) do primeiro dedal para o segundo dedal (2, 4), e agrupa todos os fios principais (6) e fibras do segundo tipo que se estendem entre o primeiro e o segundo dedais (2, 4) em um fardo compacto (30) em uma seção intermediária (32) do cabo (1).

15. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por as fibras do primeiro tipo serem fibras de carbono, fibras de basalto, fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de polipropileno, fibras de polietileno, fibras de aramida, fibras de LCAP ou fibras de PBO.

16. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por as fibras do segundo tipo serem fibras de HMPE.

17. Método para produzir um cabo de enrolamento sem fim caracterizado por compreender as etapas de: posicionar um primeiro dedal e um segundo dedal em uma distância predeterminada um do outro, distância a qual corresponde a um comprimento de cabo exigido, fornecer pelo menos um fio principal que compreende fibras de um primeiro tipo, e fornecer fibras de um segundo tipo, em que o segundo tipo é diferente do primeiro tipo, formar uma pilha que compreende pelo menos uma primeira camada das fibras do segundo tipo na superfície de suporte de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais, enrolar o fio principal no topo da pilha das fibras do segundo tipo do primeiro dedal para o segundo dedal, um giro em meia volta ao redor do segundo dedal, voltar ao primeiro dedal e girar em uma meia volta ao redor do primeiro dedal, repetir a etapa anterior até um número predeterminado de camadas de voltas do fio principal ser fornecido tanto no primeiro dedal quanto no segundo dedal.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por formar uma pilha que compreende pelo menos a primeira camada das fibras do segundo tipo na superfície de suporte de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais que compreende fornecer um fio auxiliar que compreende as fibras do segundo tipo, enrolar o fio auxiliar do primeiro dedal para o segundo dedal, dar uma meia volta ao redor do segundo dedal, voltar ao primeiro dedal e girar em uma meia volta ao redor do primeiro dedal, e repetir a etapa anterior até um número predeterminado de camadas de voltas do fio auxiliar ser fornecido tanto no primeiro dedal quanto no segundo dedal.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por formar uma pilha que compreende pelo menos a primeira camada das fibras do segundo tipo na superfície de suporte de pelo menos um dentre o primeiro e segundo dedais que compreende fornecer uma folha com fibras do segundo tipo, posicionar a folha na superfície de suporte do dedal respectivo antes de enrolar o fio principal ao redor do primeiro e o segundo dedais.