ES2203387T3 - Cambio de direccion de cable, cable de fibra sintetica adecuado para ello, y su utilizacion. - Google Patents
Cambio de direccion de cable, cable de fibra sintetica adecuado para ello, y su utilizacion.Info
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Abstract
Cambio de dirección de cable, en el que un cable de fibra sintética (3) torcido, consistente como mínimo en cordones de fibra sintética (14, 15, 16) de soporte trenzados en una capa de cordones exterior, está conducido en forma de arco circular sobre un elemento de cambio de dirección (5), caracterizado porque el cable de fibra sintética (3) se apoya sobre el elemento de cambio de dirección (5) como mínimo a lo largo de una longitud (18) de tres pasos de cableado (17).
Description
Cambio de dirección de cable, cable de fibra
sintética adecuado para ello, y su utilización.
La invención se refiere a un cambio de dirección
de cable y a un cable de fibra sintética adecuado para ello, con las
características indicadas en el preámbulo de las reivindicaciones 1
ó 6, así como a su utilización.
Principalmente en la técnica del transporte, por
ejemplo en el caso de ascensores, para la construcción de grúas y en
la minería y similares, los cables constituyen un importante
elemento de máquina sometido a fuertes solicitaciones. Un cable,
cuando marcha bajo carga sobre un elemento de cambio de dirección,
como por ejemplo un rodillo de cable, una polea de cable, un tambor
de cable, etc., se dobla sobre el elemento de cambio de dirección,
lo que conduce a movimientos específicos de los cordones del
cable.
Por ejemplo, el documento EP 0 672 781 A1 de la
solicitante da a conocer un cable utilizado de dicho modo. El cable
de varias capas de cordones de fibra de aramida torcidos en paralelo
ofrece valores muy satisfactorios en cuanto a la vida útil y una
alta resistencia a abrasión y la flexión alternante. Sin embargo, se
ha comprobado que cuando el cable de fibra sintética con carga
permanente cambia de dirección sobre una polea motriz, un tambor de
cable, un rodillo de cable o similares, en un corto período de
servicio se pueden producir deformaciones del cable en forma de
sacacorchos en el área de tracción de la capa exterior de cordones,
que podrían conducir a una reducción de la carga de rotura de cable
o incluso al fallo del mismo.
Por ello, la invención tiene por objetivo
especificar un cambio de dirección de cable con fiabilidad duradera
con un cable de fibra sintética que marcha sobre un rodillo o una
polea motriz.
Este objetivo se resuelve según la invención
mediante un cambio de dirección de cable con las características
indicadas en la reivindicación 1, que se caracteriza principalmente
porque el cable de fibra sintética se apoya sobre el elemento de
cambio de dirección como mínimo a lo largo de una longitud de tres
pasos de cableado. Las subreivindicaciones incluyen
perfeccionamientos y/o realizaciones convenientes y ventajosos de la
invención indicada en la reivindicación 1.
Por lo tanto, la esencia de la invención consiste
en que el diámetro del elemento de cambio de dirección y el paso de
cableado del cable de fibra sintética están coordinados entre sí de
tal modo que, cuando el cable abraza el elemento de cambio de
dirección, cada uno de los cordones de la capa exterior se apoya
como mínimo tres veces sobre éste.
Extensos ensayos de la solicitante han mostrado
que cuanto menor es el arco de abrazamiento y cuanto mayor es el
paso de cableado de la capa exterior de cordones, más cordón es
arrastrado al curvarse sobre un rodillo de cable, una polea de
cable, un tambor de cable o similares. Cuanto menor es el paso de
cableado y cuanto mayor es el elemento de cambio de dirección,
menores son los movimientos relativos de los cordones entre sí.
Esto demuestra que cuanto menor es el paso de
cableado de la capa exterior, menor puede ser el diámetro del
rodillo de cable, la polea motriz o similares. De acuerdo con la
invención se ha comprobado que, como requisito mínimo, cuando el
cordón abraza la polea motriz debe estar apoyado sobre ésta al menos
tres veces para poder evitar de forma fiable un desplazamiento de
cordones irreversible.
En un perfeccionamiento de la invención se
comprobó además que, en un accionamiento de cable, cuantas menos
veces se apoye el cordón de arrastre en el fondo de la ranura de la
polea de cable accionada, más fácil es que se produzcan excesos de
longitud en el área de tracción.
Como es sabido, el funcionamiento de estos
accionamientos de cable se basa en que la fuerza de accionamiento se
aplica al cable a través de la sección de éste que se encuentra en
contacto con la polea motriz. El cable se curva al marchar sobre la
polea motriz, con lo que, especialmente en el área de tracción de la
capa exterior de cordones, la longitud que falta es arrastrada
correspondientemente. Al mismo tiempo, la polea motriz empuja sobre
todo los cordones del área de presión del cable. La compensación
interior del sistema de cable es especialmente importante para
satisfacer estas múltiples solicitaciones de cable.
Por ello, según una forma de realización
preferente de la invención, en un accionamiento de cable con cable
de fibra sintética con camisa intermedia, la formación de longitudes
excesivas en el área de tracción se evita si el diámetro de la polea
motriz y el paso de cableado se coordinan entre sí de tal modo que
los cordones de la capa exterior se apoyen como mínimo cuatro veces
sobre la polea motriz. En esta forma de cable con camisa intermedia,
los excesos de longitud en el área de tracción son menos reversibles
cuanto mayor es el coeficiente de rozamiento entre la camisa
intermedia y la capa exterior de cordones, ya que los cordones bajo
carga de cable están sujetos por la fuerza de pinzamiento.
A continuación se describe detalladamente un
ejemplo de realización preferente de la invención a base de los
dibujos. Los dibujos muestran:
- Figura 1: Una vista esquemática de un cambio de
dirección de cable en una instalación de ascensor con una cabina
unida a un contrapeso a través de cables de cordones de fibra
sintética según la invención.
- Figura 2: Una representación esquemática de un
cable de cordones torcidos.
- Figura 3: Una vista de una polea de cable en la
dirección del eje de giro y un cable de accionamiento trenzado según
la invención.
Según la figura 1, una cabina 2 que circula por
una caja 1 está suspendida de varios, en este caso seis, cables de
accionamiento 3 de fibras de aramida de soporte, que marchan sobre
una polea motriz 5 unida a un motor de accionamiento 4. Sobre la
cabina 2 hay uniones de extremo de cable 6 en cada una de las cuales
está fijado un extremo de uno de los cables 3. Los extremos opuestos
de los cables 3 están fijados del mismo modo a un contrapeso 7 que
también circula por la caja 1. Los cables de compensación 9 están
unidos de modo similar con su primer extremo al extremo inferior de
la cabina 2. Los cables de compensación 9 son conducidos hasta la
parte inferior del contrapeso 7 a través una polea de inversión 11
dispuesta en el suelo de la caja 10 alineada con el lugar de
fijación en el suelo de la cabina, y un rodillo de inversión 12
montado también en el suelo de la caja 10 y orientado hacia el
contrapeso 7, y están articulados en dicha parte inferior del
contrapeso 7. Los cables de compensación 9 están tensados
longitudinalmente entre la cabina 2 y el contrapeso 7 con ayuda de
pesos o, como se muestra aquí, mediante la polea 12. En este caso se
emplea un resorte de tracción 13 que está anclado en la pared de la
caja y tira de la polea de inversión 12 hacia ésta, con lo que tensa
los cables de compensación 9. En lugar del resorte de tracción, la
polea de inversión también puede estar provista de una cinemática
adecuada para tensar los cables de compensación.
La polea motriz 5 presenta seis ranuras 8
adyacentes dispuestas muy cerca una de otra, cada una de ellas para
un cable de accionamiento 3 torcido según la invención y descrito
más abajo. Hasta el momento, en la construcción de ascensores son
habituales las poleas motrices con dos a doce ranuras. En la
realización aquí descrita, las ranuras 8 están configuradas con
perfil semicircular. No obstante, también se pueden emplear otras
formas de ranura, que el especialista conoce y puede prever
correspondientemente a las formas de la sección transversal de cable
empleadas en cada caso, sin por ello modificar la esencia de la
invención.
Para definir conceptos, la figura 2 muestra a
modo de ejemplo un cable de fibra sintética 3' de tres cordones de
fibra de aramida 14 trenzados en torsión Z de forma conocida en sí.
Los cordones de aramida 14, 15, 16 están dispuestos estrechamente
uno junto a otro de forma helicoidal, siguiendo la dirección de paso
esencialmente la parte central de la letra "Z". El paso del
trenzado se indica con el ejemplo del cordón de aramida 16 marcado
en negro y se designa en
forma del paso de cableado 17. Además del ejemplo aquí representado, las designaciones se pueden trasladar a los cables de fibra sintética 3 de varias capas objeto de la invención, en los que las ventajas que pueden lograrse con la enseñanza de la invención aumentan cuanto mayor es la cantidad de capas de cordones. El sentido de torsión de las capas de cordones individuales tiene una importancia secundaria. Más bien, para la invención es esencial la sucesión de capas de
cordones con sentido de torsión diferente, principalmente las adyacentes con la capa exterior de
cordones.
forma del paso de cableado 17. Además del ejemplo aquí representado, las designaciones se pueden trasladar a los cables de fibra sintética 3 de varias capas objeto de la invención, en los que las ventajas que pueden lograrse con la enseñanza de la invención aumentan cuanto mayor es la cantidad de capas de cordones. El sentido de torsión de las capas de cordones individuales tiene una importancia secundaria. Más bien, para la invención es esencial la sucesión de capas de
cordones con sentido de torsión diferente, principalmente las adyacentes con la capa exterior de
cordones.
En caso de utilización de cables de fibra
sintética con camisa intermedia entre las capas de cordones
individuales, los excesos de longitud arrastrados en el área de tracción del cable curvado son menos reversibles cuanto mayor es el coeficiente de rozamiento entre la camisa intermedia y la capa exterior de
cordones, ya que el cordón arrastrado bajo la carga de cable está sujeto por la fuerza de pinzamiento. Según la invención se puede aplicar la siguiente regla: cuanto mayor es el coeficiente de rozamiento entre la camisa intermedia y la capa exterior de cordones, más veces debe apoyarse un cordón de la capa exterior sobre la polea motriz cuando abraza ésta.
individuales, los excesos de longitud arrastrados en el área de tracción del cable curvado son menos reversibles cuanto mayor es el coeficiente de rozamiento entre la camisa intermedia y la capa exterior de
cordones, ya que el cordón arrastrado bajo la carga de cable está sujeto por la fuerza de pinzamiento. Según la invención se puede aplicar la siguiente regla: cuanto mayor es el coeficiente de rozamiento entre la camisa intermedia y la capa exterior de cordones, más veces debe apoyarse un cordón de la capa exterior sobre la polea motriz cuando abraza ésta.
La figura 3 muestra la polea de cable 5 y un
cable de accionamiento 3 conducido sobre ella que representa los
múltiples cables 3 habitualmente utilizados. El cable 3 está unido
por un extremo a la cabina 2 y por el otro extremo al contrapeso 7,
cuyas fuerzas de masa cargan permanentemente el cable 3 durante la
marcha sobre la polea de cable 5. La carga de la cabina 2 y el
contrapeso 7 asegura una unión por rozamiento suficiente entre la
polea motriz 5 y la sección de cable que se apoya en cada caso sobre
la polea motriz 5 a lo largo del ángulo de abrazamiento 18. En esta
realización de un accionamiento de cable según la invención, el
diámetro 20 de la polea motriz 5 mide 260 mm. Por consiguiente, el
paso de cableado 17 de la capa de cordones exterior no puede tener
una longitud superior a 60-80 mm. De este modo,
según la invención se puede emplear un ángulo de abrazamiento mínimo
de 120º. En la figura 3 se muestra un ángulo de abrazamiento de
180º. Sin embargo, también es habitual un ángulo de abrazamiento de
140º, tal como está previsto por ejemplo en la realización según la
Figura 1. Sin embargo, con este tipo de realizaciones está asegurado
que el cable, al marchar sobre la polea motriz, se apoye sobre ésta
a lo largo de un arco de abrazamiento cuya longitud corresponde a
más de tres pasos de cableado 17 del cable de accionamiento trenzado
3.
Además de las aplicaciones como cable de
sustentación puro, el cable se puede emplear en las más diversas
instalaciones de la técnica de transporte, por ejemplo para
ascensores, instalaciones de extracción por pozos en la minería,
grúas de carga como grúas para construcciones, grúas para naves o
grúas para buques, funiculares y telesquís, y como medio de tracción
en escaleras mecánicas. El accionamiento puede tener lugar tanto
mediante unión por rozamiento a través de poleas motrices o poleas
Koeppe, como mediante tambores de cable giratorios sobre los que se
enrolla el cable. Por cable de transporte se entiende un cable
accionado en movimiento, que eventualmente también se denomina cable
de tracción o de sustentación.
| 1. | Caja |
| 2. | Cabina |
| 3,3' | Cable de accionamiento |
| 4. | Motor de accionamiento |
| 5. | Polea motriz |
| 6. | Unión de extremo de cable |
| 7. | Contrapeso |
| 8. | Ranuras de cable |
| 9. | Cable de compensación |
| 10. | Suelo de caja |
| 11. | Polea de inversión |
| 12. | Polea de inversión |
| 13. | Resorte de tracción |
| 14. | Cordones de fibra de aramida |
| 15. | Cordones de fibra de aramida |
| 16. | Cordones de fibra de aramida |
| 17. | Paso de cableado |
| 18. | Ángulo de abrazamiento |
| 19. | Punto de contacto |
| 20. | Diámetro de polea motriz |
Claims (10)
1. Cambio de dirección de cable, en el que un
cable de fibra sintética (3) torcido, consistente como mínimo en
cordones de fibra sintética (14, 15, 16) de soporte trenzados en una
capa de cordones exterior, está conducido en forma de arco circular
sobre un elemento de cambio de dirección (5), caracterizado
porque el cable de fibra sintética (3) se apoya sobre el elemento de
cambio de dirección (5) como mínimo a lo largo de una longitud (18)
de tres pasos de cableado (17).
2. Cambio de dirección de cable según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de cambio
de dirección (5) presenta como mínimo una ranura perfilada (8) en la
que se apoya en cada caso un cable de cordones de fibra sintética
(3), apoyándose los cordones de la capa exterior como mínimo tres
veces en el fondo de la ranura (21).
3. Cambio de dirección de cable según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cable de
cordones de fibra sintética (3) se apoya sobre el elemento de cambio
de dirección (5) a lo largo de un arco circular definido por un
angulo de abrazamiento (18) de 120º a 180º inclusive.
4. Cambio de dirección de cable según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el diámetro (20)
del elemento de cambio de dirección (5) es superior a 250 mm.
5. Cambio de dirección de cable según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cable de
cordones de fibra sintética (3) presenta una capa exterior de
cordones con un paso de cableado (17) de 60-80
mm.
6. Combinación de un cable de fibra sintética (3)
y elementos de cambio de dirección (5) sobre los que se puede
conducir el cable (3) en forma de arco circular, consistente como
mínimo en cordones de fibra sintética (14, 15, 16) de soporte
trenzados en una capa de cordones exterior, caracterizada
porque el diámetro (20) del elemento de cambio de dirección (5) y el
paso de cableado (17) del cable de fibra sintética (3) están
coordinados entre sí de tal modo que, en el arco de abrazamiento
(18), cada uno de los cordones (14, 15, 16) de la capa exterior se
apoya como mínimo tres veces sobre el elemento de cambio de
dirección (5).
7. Combinación según la reivindicación 6,
caracterizada porque la capa exterior de cordones presenta un
paso de cableado (17) de 60-80 mm.
8. Combinación según la reivindicación 6 ó 7, que
consiste como mínimo en cordones de fibra sintética de soporte, que
están trenzados entre sí formando dos capas de cordones
concéntricas, y una camisa intermedia configurada entre la capa de
cordones interior y la capa de cordones exterior.
9. Combinación según una de las reivindicaciones
1-9, caracterizada porque los cordones de
fibra sintética (14, 15, 16) de soporte consisten en poliamidas
aromáticas.
10. Accionamiento de cable con un cambio de
dirección de cable según una de las reivindicaciones
1-5.
1-5.
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