BRPI0621687A2 - cabo, processo para a fabricação de um cabo, e, uso de fibrilas - Google Patents

Abstract

CABO, PROCESSO PARA A FABRICAçãO DE UM CABO, E, USO DE FIBRILAS. Um cabo para aplicações que acarreta tensões mecânicas pesadas e/ou condições ambientais severas compreende pelo menos um núcleo (2) tendo pelo menos um elemento transmissivo (3) e uma bainha externa (5) disposta em posição radialmente externa com relação ao núcleo (2). A bainha externa (5) compreende uma camada de reforço (6) que compreende uma matriz polimérica reforçada por fibrila. Um processo de fabricação de um tal cabo compreende as etapas de fornecer um núcleo (2) tendo pelo menos um elemento transmissivo (3), que fornece um primeiro composto de fibrilas e uma matriz e aplicação do primeiro composto ao redor do núcleo (2) para formar a camada de reforço (6) compreendendo a matriz polimérica reforçada por fibrila. A invenção também lida com o uso de fibrilas para a fabricação de uma camada de revestimento para um cabo.

Description

"CABO, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM CABO, E, USO DE FIBRILAS"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um cabo, bem como a um processo de fabricação de um cabo.

Certas aplicações de cabo requerem o cabo a ser fornecido com isolamento protegido por uma bainha mais adequada para suportar tensões mecânicas e/ou condições ambientais severas do que as bainhas convencionais tipicamente produzidas de material polimérico extrusado.

As bainhas adequadas para estas aplicações tipicamente compreendem uma camada de reforço feita de material não extrusado que na seqüência da presente descrição será referida como "camada descontínua", por exemplo, uma trança metálica.

Entre estas aplicações, existem as chamadas aplicações de "serviço pesado" que incluem, por exemplo, cabos utilizados para transmitir energia elétrica para um carrinho que percorre ao longo de um braço de um guindaste. Neste caso, o cabo apresenta uma primeira extremidade fixa conectada, por exemplo, à rede de eletricidade e uma segunda extremidade móvel conectada e seguindo as partes móveis do guindaste.

Tipicamente, estes cabos estão sujeitos a forças inerciais devido às acelerações do cabo que é colocado de lado a lado, ditas forças sendo uma função do peso do próprio cabo, e às forças de flexão, por exemplo, porque o cabo tem que seguir a forma da estrutura onde ele é instalado e o movimento da mesma estrutura.

O cabo é, portanto, sujeito a repetidos esforços de flexão e tração, cujos esforços causam danificações por fadiga.

Além disso, os cabos de serviço pesado são normalmente armazenados em carretéis de enrolamento em uma configuração enrolada. Durante o desenrolamento dos carretéis de enrolamento citados, os cabos deslizam em condutores ou canais e operam em roldanas transportadoras de cabo, sistemas de tênder ou sistemas de polia de guia. Enquanto o cabo é guiado sobre ou em todos esses dispositivos, ele pode estar sujeito a acelerações longitudinais e ângulos de flexão elevados.

Além disso, o deslizamento do cabo durante a operação produz um desgaste da superfície externa dos mesmos e possíveis dilaceramentos.

Finalmente, as espirais do cabo no carretei podem não estar em ordem e não corretamente colocadas lado a lado. Por isso, durante as etapas de desenrolamento, o cabo está sujeito a trações bruscas e torções violentas. Tais trações esticam os núcleos e tendem a destorcer os mesmos núcleos, gerando tensões originárias do interior do cabo.

ESTADO DA TÉCNICA

A W006000244 divulga um cabo com uma resistência a quebra por tensão ambientalmente melhorada em virtude de uma composição de polietileno utilizada como camada de revestimento, preferivelmente como camada externa de bainha do cabo. Em uma forma de realização, dentro da camada externa de bainha existe uma camada de reforço de tração (por exemplo uma fibra de vidro ou uma fibra de poliaramida (ou seja, poliamida aromática), tal como o produto conhecido comercialmente como Kevlar®).

A EPl 065674 lida com um cabo de furo abaixo para uso em um reservatórios de petróleo ou gás ou um reservatórios de injetor de água, que compreende um par de condutores para a transmissão de energia e/ou dados, e um membro de suporte de carga, que é separado do par de condutores. O membro de suporte de carga preferivelmente compreende uma manga ao redor dos condutores. O material preferido para o membro de suporte de carga é uma fibra ou fio polimérico, tal como Zylon™ PBO (poli(p-fenileno-2,6-benzobisoxazol)), poliamida ou poliberizimidazol, que é tecido ou enrolado em tomo do núcleo interno. Alternativamente, um fibra de aramida (isto é, poliamida aromática) tal como Kevlar® pode ser utilizada como o material para o membro de suporte de carga. O membro de suporte de carga é formado sobre o núcleo do cabo por um aparelho de tecedura.

As camadas de reforço ou membros de suporte de carga da técnica anterior que compreendem uma "camada descontínua" serão referidas como "bainha externa de compósito".

De acordo com a presente descrição, como "camada descontínua" pretende-se uma camada feita de elementos alongados dispostos de uma maneira não contínua em direção longitudinal ou circunferencial, por exemplo, na forma de trança ou fita ou filamento. Os elementos alongados que formam a camada descontínua podem ser produzidos de material natural, polimérico ou metálico, ou uma combinação destes. Uma camada descontínua pode fornecer proteção mecânica, anti-torção e/ou térmica, e/ou expor ao desenrolamento dos condutores.

Na presente descrição, o elemento de cabo compreendendo uma camada descontínua pode ser referido como "bainha de compósito".

Uma bainha de compósito pode compreender uma primeira camada extrusada, uma camada descontínua circunferencialmente fornecida na posição radial em dita primeira camada, e pelo menos uma segunda camada extrusada circunferencialmente fornecida na posição radial em dita camada descontínua. A primeira e a segunda camadas extrusadas são camadas poliméricas, preferivelmente em composto polimérico de serviço pesado, fornecido pela extrusão durante a fabricação do cabo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O Requerente aprendeu por experiência que a camada descontínua da bainha de compósito, embora depositada no material polimérico da primeira e segunda camadas extrusadas, é uma interrupção na estrutura da bainha, em que a descontinuidade pode dar origem a defeitos elétricos e mecânicos.

O Requerente visou na redução do peso, no tamanho e na rigidez dos cabos conhecidos. Na verdade, a estrutura de múltiplas camadas da bainha de compósito como divulgado na técnica anterior fornece ao cabo uma estrutura volumosa, em termos de grandes diâmetros, um peso pesado e de alta rigidez, em particular se a camada descontínua detalhada acima for metálica.

O Requerente entendeu que o peso pesado dos cabos conhecidos afeta o peso e o custo do equipamento global, tal como a grua ou o equipamento móvel. De fato, as estruturas de suporte de carga e a potência dos motores que movem as partes móveis da grua devem ser dimensionadas conseqüentemente.

O peso e a rigidez do cabo também limitam a velocidade de operação do equipamento (por exemplo, velocidade do carrinho do guindaste) e/ou aumentam as forças inerciais e tensões que atuam no próprio cabo.

Além disso, a rigidez dos cabos impede que o cabo seja disposto sobre o equipamento adotando raios de alta curvatura e, portanto, é uma restrição para as possíveis opções de projeto do aparelho no qual o cabo é utilizado.

As soluções conhecidas da técnica para a fabricação da bainha do cabo compreendem pelo menos três etapas: a extrusão de uma primeira camada, a colocação da camada descontínua e a extrusão de uma segunda camada logo a seguir. Tipicamente, a camada descontínua é tecida ou enrolada, ao longo da primeira camada extrusada, esta camada tomando tempo e requerendo máquinas adicionais para ser realizada.

O Requerente observou que uma camada de reforço que compreende uma matriz polimérica reforçada por fibrila pode fornecer o cabo com um tal reforço mecânico para substituir a bainha externa de compósito total, primeira e segunda camadas extrusadas incluídas.

Em um outro aspecto, o Requerente tem percebido que o processo de fabricação de um cabo de serviço pesado é significativamente simplificado mediante a aplicação da bainha de reforço na forma de uma matriz polimérica reforçada por fibrila extrusada.

Portanto, em um primeiro aspecto, a presente invenção refere- se a um cabo de serviço pesado que compreende: pelo menos um núcleo tendo pelo menos um elemento transmissivo; uma bainha externa disposta na posição radialmente externa com relação ao referido núcleo, em que dita bainha compreende pelo menos uma camada de reforço compreendendo uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

Preferivelmente, o cabo da presente invenção é um cabo de serviço pesado.

Em uma forma de realização da presente invenção, dita bainha compreende pelo menos uma camada de reforço consistindo de uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

Em uma forma de realização da presente invenção, dita bainha consiste de uma camada de reforço consistindo de uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

Preferivelmente, a matriz polimérica reforçada por fibrila compreende um material elastomérico.

Exemplos de materiais elastoméricos são: borracha natural, copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA); polietileno clorossulfonado; policloropreno (PCP); polietileno clorado (CPE); borracha de estireno- butadieno (SBR), borracha acrilonitrila-butadieno (NBR).

Vantajosamente, a matriz polimérica reforçada por fibrila da invenção compreende de 1 a 30 phr de fibrilas, preferivelmente de 2 a 15 phr de fibrilas, onde a unidade "phr" representa "partes em peso por 100 partes em peso de borracha".

As fibrilas podem ser de material inorgânico (por exemplo, vidro, metal) ou orgânico (por exemplo, carbono, polímero, lignocelulose). Exemplos de material polimérico são poliamida e polipropileno, preferivelmente material de poliamida, mais preferivelmente poliamida aromática, por exemplo, poli-para-fenileno tereftalamida.

Em uma forma de realização do presente invenção, a bainha externa do cabo compreende pelo menos uma camada de material polimérico não reforçado por fibrila.

Em uma outro aspecto, a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um cabo, compreendendo as etapas de: fornecer um núcleo com pelo menos um elemento transmissivo; fornecer um primeiro composto de fibrilas e uma matriz; aplicar o primeiro composto em torno do núcleo para formar uma camada de reforço compreendendo uma matriz polimérica reforçada por fibrila, dita camada sendo disposta na posição radialmente externa com respeito ao referido núcleo.

Preferivelmente, o primeiro composto é extrusado sobre o núcleo.

Em outro aspecto, a presente invenção diz respeito ao uso das fibrilas para a fabricação de uma camada de revestimento para um cabo.

Vantajosamente, as fibrilas são utilizadas para a fabricação de uma camada de revestimento de reforço para um cabo.

Na presente descrição e reivindicações como "camada de revestimento", significa uma camada contínua circunferencialmente disposta ao redor de um elemento subjacente do cabo.

O cabo de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um núcleo, incluindo pelo menos um elemento transmissivo, e uma bainha externa disposta na posição radialmente externa com respeito ao referido núcleo.

Em particular, na presente descrição e reivindicações como "cabo de serviço pesado" significava um cabo para aplicações que acarretam tensões mecânicas pesadas e/ou condições ambientais severas, tais como guindastes ou equipamento móvel de portos de comércio marítimo, estações de carga ou para aplicações de mineração e/ou ao largo.

Na presente descrição e reivindicações como "bainha externa" destina-se a uma camada ou grupos de camadas circundantes para isolamento que provê o cabo com proteção e/ou resistência mecânica.

Na presente descrição e nas subseqüentes reivindicações, o termo "núcleo" de um cabo é usado para indicar uma estrutura semi-acabada que compreende um elemento transmissiva, tal como um condutor de energia elétrica, um elemento transmissivo de sinal óptico (por exemplo, uma fibra óptica) ou um elemento compósito que transmite tanto energia elétrica quanto sinais ópticos, e pelo menos um isolamento elétrico ou, respectivamente, pelo menos um elemento de contenção (por exemplo um tubo, uma bainha, uma micro bainha ou um núcleo com ranhuras), ou pelo menos dois elementos, um dos quais é um elemento de isolamento elétrico e o outro é um elemento de contenção, dispostos em uma posição radialmente externa com respeito ao elemento transmissivo correspondente.

No núcleo, os elementos transmissivos são preferivelmente dispostos em uma configuração torcida, isto é, os elementos são torcidos entre si em uma hélice tendo uma direção predeterminada (lado esquerdo ou direito). Uma tal configuração ajuda a reduzir a possível tensão sobre os elementos transmissivos e melhorar a flexibilidade do cabo.

Como um exemplo ilustrativo, consideramos um cabo para o transporte ou a distribuição de energia elétrica de baixa/média voltagem (onde voltagem baixa indica uma voltagem mais baixa do que 1 kV, enquanto voltagem média indica uma voltagem de 1 kV a 35 kV).

Na presente descrição e nas subseqüentes reivindicações, o termo "elemento transmissivo de sinal óptico" é utilizado para indicar qualquer elemento de transmissão compreendendo pelo menos uma fibra óptica. Um tal termo identifica tanto uma fibra óptica única quanto uma pluralidade de fibras ópticas, opcionalmente agrupadas entre si para formar um feixe de fibras ópticas ou dispostas paralelamente umas às outras e revestidas com um revestimento comum para formar uma faixa de fibras ópticas.

Na presente descrição e nas subseqüentes reivindicações, o termo "elemento transmissivo eletro-óptico combinado" é utilizado para indicar qualquer elemento ou combinação de elementos capazes de transmitir tanto energia elétrica quanto sinais ópticos de acordo com as definições acima mencionadas.

Quando uma pluralidade de núcleos está presente em um cabo, o cabo pode ser referido como "cabo bipolar", "cabo tripolar" e "cabo multipolar", dependendo do número de núcleos incorporados nele (no caso mencionado no número de dois, três ou superior, respectivamente).

De acordo com tais definições, a presente invenção refere-se aos cabos fornecidos com um ou mais núcleos de qualquer tipo. Em outras palavras, a presente invenção refere-se aos cabos unipolares ou multipolares, do tipo elétrico para o transporte ou distribuição de energia elétrica, ou do tipo óptico compreendendo pelo menos uma fibra óptica ou do tipo eletro-óptico combinado.

Para o propósito da presente descrição e das reivindicações que se seguem, exceto onde indicado de outra maneira, todos os números que expressam montantes, quantidades, períodos percentuais, e assim por diante, devem ser entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo "cerca de". Da mesma forma, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos divulgados e incluem quaisquer faixas intermediárias a esse respeito, que podem ou não ser especificamente enumeradas neste documento.

Outros aspectos e vantagens se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada de algumas formas de realização preferidas, mas não exclusivas, de um cabo de serviço pesado, assim como de um método para a fabricação de um cabo de serviço pesado, de acordo com a presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Esta descrição será definida a seguir com referência aos desenhos acompanhantes, dada a título de exemplo não limitativo, em que:

- a Fig. 1 mostra em corte seção transversal um cabo de acordo com uma forma de realização da invenção;

- a Fig. 1a mostra uma vista em perspectiva de uma extensão do cabo da figura 1, com partes removidas a fim de revelar a sua estrutura;

- a Fig. 2 mostra em corte transversal um cabo de acordo com uma outra forma de realização da invenção;

- a Fig. 3 mostra em corte transversal um cabo de acordo com um outra forma de realização da invenção;

- a Fig. 3 a mostra uma vista em perspectiva de uma extensão do cabo da figura 3, com partes removidas a fim de revelar a sua estrutura;

- a Fig. 4 mostra em corte transversal um cabo de acordo com um outra forma de realização da invenção;

- a Fig. 5 mostra em corte transversal um cabo de acordo com uma outra forma de realização da invenção, e

- a Fig. 6 mostra uma seção longitudinal esquemática de um aparelho de extrusão para a realização do método de fabricação de acordo com a invenção, durante a extrusão do cabo da figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Com referência aos desenhos anexados, uma cabo de serviço pesado de acordo com a presente invenção é geralmente identificado pelo numerai de referência 1.

O cabo de serviço pesado 1 compreende pelo menos um núcleo 2, em que o núcleo 2 apresenta pelo menos um elemento transmissivo 3. Referindo-se às figuras anexadas, cada núcleo 2 é esquematicamente representado e compreende um elemento transmissivo 3 e uma camada isolante externa 4. Em particular, as formas de realização das figuras 1, Ia e 2 apresentam um núcleo único 2, as formas de realização das figuras 3, 3a e 4 apresentam três núcleos 2 e a forma de realização da figura 5 apresenta trinta núcleos 2.

A presente invenção lida com cabos de serviço pesado unipolares ou multipolares 1. Com referência aos cabos multipolares, os núcleos 2 são preferivelmente torcido um com o outro para formar um núcleo 2, na configuração trançada ou não, podem ser enrolados por uma fita, por exemplo, em material de papel ou têxtil (não mostrado).

Os elementos transmissivos ilustrados 3 são condutores elétricos feitos de arames metálicos, por exemplo, cobre, cobre e estanho ou cobre e estanho temperados, trançados entre si de acordo com as técnicas convencionais ou produzidos de um único condutor rígido.

O cabo de acordo com a presente invenção pode englobar diversos elementos transmissivos igualmente, tais como elementos transmissivos ópticos ou elementos transmissivos eletro-ópticos combinados (não mostrados).

Independentemente da espécie e do número de núcleos 2, o cabo de serviço pesado 1 de acordo com a invenção compreende uma bainha externa 5 disposta na posição radialmente externa com relação ao referido núcleo 2.

Tal bainha externa 5 vantajosamente compreende uma camada de reforço 6 compreendendo uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

Na presente descrição e nas reivindicações posteriores, o termo "fibrila" é usado para indicar um pequeno filamento ou elemento filiforme tendo tipicamente o comprimento de alguns décimos de milímetro. Ditas fibrilas podem ter um diâmetro de 0,1 μτη a 1 μιη.

De acordo com a forma de realização das figuras 1 e la, a bainha externa 5 consiste de dito uma camada de reforço 6 que compreende uma matriz polimérica reforçada de fibrila.

As formas de realização das figuras 3, 3a, 4 e 5 são cabos multipolares em que os núcleos formam um cordão 2.

Como um resultado de sua natureza, o cordão possui uma pluralidade de zonas intersticiais, que são definidas pelos espaços compreendidos entre os núcleos 2. Em outras palavras, a torção dos núcleos 2 dá origem a uma pluralidade de espaços vazios, isto é, as zonas intersticiais, que, em uma seção de corte transversal ao longo da extensão longitudinal do cordão, definem um perfil perimetral externo destas do tipo não circular.

Portanto, de modo a permitir a correta aplicação das sucessivas camadas em uma posição radialmente externa ao dito cordão, um leito 7, por exemplo, um material polimérico do tipo como descrito mais abaixo, é aplicado por extrusão para preencher ditas zonas intersticiais de modo a conferir ao cordão uma seção de corte transversal substancialmente uniforme, preferivelmente do tipo circular.

O cabo da figura 4 é semelhante ao cabo da figura 3 e ainda compreende um portador central 8 ao redor do qual os núcleos 2 são trançados em filamentos.

O cabo da figura 5 compreende um primeiro cordão de doze núcleos 2 colocado em um trajeto interno circunferencial e um segundo cordão de dezoito núcleos 2 colocado sobre um trajeto externo circunferencial, ambos trajetos sendo coaxiais no que diz respeito a um portador central 8.

Na forma de realização da figura 4, o portador central 8 é um elemento à base de fibras poliméricas, isto é, fibras poliméricas depositadas em uma matriz polimérica. Na forma de realização da figura 5, o portador central 8 é uma estrutura compósita que compreende um elemento à base de fibras polimérico com um revestimento polimérico 8a fornecido em uma posição radialmente externa ao mesmo.

Independentemente do número de camadas reforçadas por fibrila 6, a bainha externa 5 é vantajosamente formado por materiais extrusáveis unicamente, de modo que possa ser fabricado por apenas uma ou mais etapas extrusão.

Preferivelmente, a camada reforçada 6 compreende uma matriz polimérica, onde a matriz polimérica é selecionado dos seguintes materiais: borracha natural, copolímero de etileno/ acetato de vinila (EVA); polietileno clorossulfonado (por exemplo, comercializado com a marca registrada Hypalon® da DuPont); policloropreno (PCP); polietileno clorado (CPE); borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de acrilonitrila- butadieno (NBR).

As fibrilas podem ser de material inorgânico ou orgânico, ou ambos.

Exemplos de material inorgânico para fibrilas são materiais de vidro ou materiais metálicos (por exemplo, titânio, alumínio).

Exemplos de material orgânico para fibrilas são materiais poliméricos, material de carbono, material lignocelulósico.

Por exemplo, o material polimérico é selecionado de poliamida e polipropileno.

Mais preferivelmente, a poliamida é poliamida aromática (aramida).

Em uma forma de realização preferida, a poliamida aromática é tereftalamida de poli-para-fenileno, comercializado com os nomes comerciais de Kevlar® e Twaron®. As fibrilas de Kevlar® são conhecidas como polpa Kevlar®.

Por exemplo, as fibrilas poliméricas apresentam um comprimento médio de 0,1 mm a 2 mm.

A quantidade de fibrilas na camada de matriz reforçada por fibrila da invenção pode variar entre amplos limites. No entanto, a camada de matriz reforçada por fibrila vantajosamente compreende de 1 a 30 phr de fibrilas, preferivelmente de 2 a 15 phr de fibrilas.

O leito 7 e o revestimento 8a podem ser produzidos de material polimérico selecionado de borracha natural, copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA); polietileno clorossulfonado; policloropreno (PCP); polietileno clorado (CPE); borracha de estireno-butadieno (SBR); borracha acrilonitrila-butadieno (NBR).

Tal leito 7 e/ou revestimento 8a são opcionalmente fornecidos com reforços de fibrilas.

De modo a fabricar um cabo da invenção, de acordo com uma primeira etapa do método da invenção, o núcleo 2 é preparado ou a torção dos fios dos núcleos 2 são fornecidos de acordo com uma configuração pré- selecionada, comumente conhecida per se.

Subseqüentemente, um material produzido de um primeiro composto de fibrilas e matriz, como acima especificado, é colocado ao redor do núcleo 2, a fim de formar a camada de reforço 6 compreendendo a matriz polimérica reforçada por fibrila, dita camada 6 sendo disposta na posição radialmente externa com relação ao núcleo citado 2.

Preferivelmente, o composto é extrusado em torno do núcleo 2 por meio de um aparelho de extrusão 10, conhecido por si e, portanto, apenas parcial e esquematicamente mostrado na figura 6 durante a fabricação do cabo 1 ilustrada na figura 2.

Se o cabo 1 apresenta um ou mais leitos 7 além da camada de reforço 6 que compreende uma matriz polimérica reforçada por fibrila, tais leitos adicionais 7 são extrusados diretamente sobre o núcleo 2 ou torção dos núcleos 2, por exemplo, mediante a preparação de um segundo composto e fornecê-lo ao redor do núcleo 2.

Preferencialmente, a extrusão da camada de reforço 6 e a extrusão dos leitos citados acima 7 e/ou revestimentos 8 a são executadas em uma única etapa por meio de um processo de co-extrusão.

Alternativamente, a extrusão dos leitos acima citados 7 e/ou revestimentos 8a e da camada de reforço 6 é executada em uma pluralidade de etapas.

Com referência à figura 6, o aparelho de extrusão 10 compreende uma parte superior de extrusão 11 com um molde macho 12, um molde intermediário 13 e um molde fêmea 14. O molde macho 12 é montado dentro do molde intermediário 13 e o molde intermediário 13 é montado dentro do molde fêmea 14. Todos os três moldes 12, 13, 14 são coaxiais com relação a um eixo longitudinal "X" paralelo a uma direção de transmissão "A" do núcleo 2.

A parte superior 11 é fornecida com uma pluralidade de canais de alimentação 15 para o primeiro composto da camada 6 e com canais de alimentação 16 para o segundo composto da bainha externa 5. Cada um dos 15 canais de alimentação flui em um corredor 17 formado como cone trancado e abre como uma abertura interna anular 18 em torno de uma passagem central 19 para o núcleo 2. Cada um dos 16 canais de alimentação flui em um corredor 20 formada como cone trancado e abre como uma abertura externa anular 21 colocada ao redor da abertura interna anular 18.

O primeiro e o segundo compostos a serem extrasados são produzidos para fluir dentro dos respectivos corredores 17, 20, enquanto o núcleo 2 é alimentada ao longo da direção de transmissão "A", de modo a distribuir os materiais em uma maneira substancialmente uniforme no núcleo 2, a fim de fabricar o cabo 1 da figura 2.

De acordo com a forma de realização ilustrada, a camada de reforço 6 de matriz polimérica reforçada por fibrila é disposta em uma posição radialmente externa com relação ao e em contato recíproco com o leito 7. O aparelho de extrusão 10 mostrado na figura 6 é apenas a título de ilustração. Com efeito, a estrutura da parte superior 11 pode ser adequadamente concebida de acordo com o tipo de cabo 1 a ser fabricado.

EXEMPLO 1

Compostos de matriz reforçada de fibrila foram preparados de acordo com a seguinte Tabela 1, em que a quantidade de componentes é fornecida em phr. As amostras resultantes foram testadas e forneceram os resultados apresentados na Tabela 2 a seguir. A amostra 1 é fornecida como exemplo comparativo.

TABELA 1

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Neoprene® = borracha de policloropreno comercializada pela DuPont. Rhenogran® P91-40/CR = borracha de policloropreno contendo 40 % em peso de fibrilas de para-fenileno tereftalamida (produto comercializado pela Rhein Chemie), em parênteses é fornecida a quantidade de fibrilas fornecida em cada mistura.

Perkasil® KS 300 = sílica precipitada com uma área superficial média e um tamanho de partícula fina comercializada pela Akzo Nobel Chemicals Inc.

Mistron® Vapor R = talco comercializado pela Luzenac América Si 69® = agente de acoplamento de silano comercializado pela Degussa

TABELA 2

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Módulo em 10 % (MPa) foi determinado de acordo com CEI EN 60811-1-1 mediante o estiramento da amostra longitudinalmente com relação à direção de registro; Yiscosidade ML e tempo de vulcanização (121 °)tl8 foram determinados de acordo com ASTMD 1646-92.

Os dados acima relatados mostraram que as amostras de reforço de 2 a 5 de acordo com a invenção forneceram uma funcionalidade melhorada para o material com respeito a um composto não reforçado empregado como um revestimento nos cabos de técnica anterior. De acordo com a observação do Requerente, durante o processo de trabalho, as fibrilas atuam como superfícies planas de deslizamento, reduzindo a tensão de fricção interna. Um tal comportamento foi observado melhorar a resistência de vulcanização (maior tempo de vulcanização) do cabo 1. A viscosidade não foi substancialmente afetada.

Além disso, os compostos reforçados de 2 a 5 mostram uma módulo de elasticidade melhorado no que diz respeito a um composto não reforçado empregado como um revestimento nos cabos da técnica anterior.

EXEMPLO 2

O primeiro exemplo refere-se à forma de realização da figura 4 mostrando quem mostra um cordão de três núcleos 2, cada um tendo um condutor rígido 3 de cobre estanhado.

Cada núcleo 2 foi provido com uma camada isolante 4 de borracha de etileno-propileno (EPR).

Os três núcleos 2 foram circundados por um leito 7 preenchendo as lacunas entre os núcleos 2 e produzidos de composto de borracha sintética.

A bainha externa 5 consistia de uma camada 6 de matriz reforçada por fibrila de uma borracha de policloropreno contendo 10 phr de fibrilas de para-fenileno tereftalamida.

EXEMPLO 3

O segundo exemplo refere-se à forma de realização da figura 5 que mostra um cabo com dezoito acrescido de doze núcleos 2 fornecidos ao redor de um portador central 8 na fibra de para-fenileno tereftalamida na borracha de policloropreno.

Cada núcleo 2 tinha um condutor 3 cobre estanhado temperado.

Cada núcleo 2 foi provido com uma camada isolante 4 de borracha de etileno-propileno. Os núcleos 2 foram circundados em um leito 7 preenchendo as lacunas entre os núcleos 2 e produzidos de composto de borracha sintética.

A bainha 5 consistia de uma camada 6 de matriz reforçada de fibrila de borracha de policloropreno contendo 10 phr de fibrilas de para- fenileno terefitalamida.

EXEMPLO 4

A comparação entre um cabo de serviço pesado da técnica anterior com uma bainha externa de compósito e os cabos de serviço pesado do Exemplo 1 e 2 (ver dados da seguinte Tabela 2) mostra que os cabos de acordo com a invenção são dotados com as mesmas propriedades mecânicas do cabo da técnica anterior, embora tendo peso e dimensões reduzidas.

TABELA 3

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TABELA 4 <table>table see original document page 18</column></row><table>

O uso da matriz polimérica reforçada por fibrila permite abster-se do uso de uma camada descontínua produzida na forma de trança ou fita ou filamento e também de outras camadas extrusadas tipicamente presentes em uma camada de reforço.

Claims (24)

1. Cabo, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um núcleo (2) tendo pelo menos um elemento transmissivo (3); uma bainha externa (5) disposta na posição radialmente externa com relação ao referido núcleo (2); em que dita bainha (5) compreende pelo menos uma camada de reforço (6) compreendendo uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

2. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um cabo pesado.

3. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita bainha externa (5) compreende pelo menos uma camada de reforço (6) consistindo de uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

4. Cabo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dita bainha externa (5) consiste de uma camada de reforço (6) consistindo de uma matriz polimérica reforçada por fibrila.

5. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz polimérica reforçada por fibrila compreende de 1 a 30 phr de fibrilas.

6. Cabo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a matriz polimérica reforçada por fibrila compreende de 2 a 15 phr de fibrilas.

7. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fibrilas são de um material selecionado de material polimérico, material de carbono, material lignocelulósico, material de vidro, material metálico.

8. Cabo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material de fibrila é um material polimérico.

9. Cabo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material polimérico é selecionado de: poliamida e polipropileno.

10. Cabo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a poliamida é uma poliamida aromática.

11. Cabo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a poliamida aromática é poli-para-fenileno tereftalamida.

12. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fíbrilas têm um comprimento médio de 0,1 a 2 mm.

13. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz polimérica compreende um material elastomérico.

14. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz compreende um material selecionado de: borracha natural, copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA); polietileno clorossulfonado; policloropreno (PCP); polietileno clorado (CPE); borracha de estireno-butadieno (SBR); borracha de acrilonitrila-butadieno (NBR).

15. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bainha externa (5) compreende pelo menos uma camada de material polimérico não reforçado por fibrila.

16. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de núcleos (2) e um leito (7).

17. Cabo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o leito (7) compreende um material polimérico selecionado de borracha natural, copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA); polietileno clorossulfonado; policloropreno (PCP); polietileno clorado (CPE); borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de acrilonitrila-butadieno (NBR).

18. Processo para a fabricação de um cabo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - fornecer um núcleo (2) tendo pelo menos um elemento transmissivo (3); - fornecer um primeiro composto de fíbrilas e uma matriz; - aplicar o primeiro composto em torno do núcleo (2) para formar uma camada de reforço (6) compreendendo uma matriz polimérica reforçada por fibrila, dita camada (6) sendo disposta na posição radialmente externa com respeito ao referido núcleo.

19. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de fornecer pelo menos um leito (7) entre o núcleo (2) e a camada de reforço (6).

20. Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o leito (7) é fornecido pela extrusão de um segundo composto sobre o núcleo (2).

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o segundo composto é um material polimérico.

22. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o primeiro composto e o segundo composto são co- extrusados sobre o núcleo (2).

23. Uso de fibrilas, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de uma camada de revestimento para um cabo.

24. Uso de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que as fibrilas são utilizadas para a fabricação de uma camada de revestimento de reforço para um cabo.