ES2218001T3 - Cable de fibras sinteticas con camisa. - Google Patents

Abstract

Cable de fibras sintéticas consistente en cordones de fibras sintéticas (2, 4, 6, 9, 24, 33) portantes trenzados entre sí y dispuestos en varias capas, con una camisa (14, 26, 37) que está unida con una capa de cordones exterior (11, 23, 34) rodeándola, caracterizado porque la capa de cordones exterior (11, 23, 34) presenta medios de anclaje (13, 25, 35) que están unidos de forma fija con la camisa (14, 26, 37), camisa (14, 26, 37) que sólo se puede desprender por deterioro de los cordones de fibras sintéticas (9, 24, 33) de la capa de cordones exterior (11, 23, 34).

Description

Cable de fibras sintéticas con camisa.

La invención se refiere a un cable de fibras sintéticas con camisa, preferentemente de poliamida aromática, según el preámbulo de la reivindicación 1, y a un procedimiento para la producción del mismo según el preámbulo de la reivindicación 8.

Los cables móviles son un importante elemento de máquina sometido a grandes esfuerzos y utilizado en la técnica de transporte, especialmente en ascensores, en la construcción de grúas y en la industria minera. Los esfuerzos son múltiples especialmente en el caso de cables accionados o cables con cambios de dirección por poleas, tal como se utilizan por ejemplo en la construcción de ascensores y en funiculares aéreos de cabinas. En estos casos se requieren grandes longitudes de cable y por motivos energéticos se pretende que la masa del cable sea la menor posible. Los cables de fibras sintéticas de alta resistencia, por ejemplo de poliamidas aromáticas o aramidas con cadenas moleculares orientadas en alto grado, satisfacen estos requisitos mejor que los cables de acero.

El documento EP 0 672 781 A1 de la solicitante, ha dado a conocer un cable de fibras sintéticas con camisa de este tipo. La camisa de plástico está aplicada mediante el procedimiento de inyección a presión de tal modo que se forma una gran superficie de sujeción con respecto a los cordones. Sin embargo, en determinadas circunstancias, cuando el cable se curva sobre la polea, los cordones realizan movimientos de compensación que pueden producir movimientos relativos entre los cordones de diferentes capas. Los movimientos más grandes tienen lugar en la capa de cordones exterior y pueden provocar el desprendimiento prematuro de la camisa y la formación de recalcaduras en ésta, en particular cuando el par de accionamiento se aplica sobre el cable por fricción a través de la sección de camisa de cable que se encuentra en cada caso apoyada sobre la polea a lo largo del ángulo abrazado. Esta modificación de la estructura del cable no es deseable, dado que puede acortar la vida útil del cable. Lo mismo ocurre en el caso de los cables enrollados en tambores, tal como se utilizan en la construcción de ascensores.

La invención tiene por objetivo determinar un cable de fibras sintéticas con camisa con mayor vida útil, y un procedimiento para la producción del mismo.

Este objetivo se resuelve mediante un cable de fibras sintéticas con las características indicadas en la reivindicación 1. Las características indicadas en la reivindicación 8 proporcionan una solución para la producción de un cable de fibras sintéticas.

Las ventajas logradas con la invención consisten en un anclaje duradero de la camisa en la capa de cordones exterior. Además de la unión adherente sobre la mayor superficie de contacto posible de la capa de cordones exterior utilizada hasta el momento, de acuerdo con la invención la camisa está unida con medios de anclaje que están fijados en la capa de cordones exterior a través de la conformación estructural. Las fuerzas de cohesión entre la camisa y los medios de anclaje, en particular en caso de una unión en una pieza, corresponden a la resistencia del material de los medios de anclaje, con lo que superan en mucho a las fuerzas de adherencia habituales. Si los medios de anclaje están unidos en arrastre de forma con la capa de cordones exterior, la camisa sólo se puede desprender si se deterioran los cordones de fibras de aramida.

Otra ventaja del empotramiento de los medios de anclaje en la estructura de la capa de cordones exterior en combinación con la unión en una pieza con la camisa, por ejemplo por pegadura, consiste en que los medios de anclaje siguen el movimiento o la deformación de la capa de cordones exterior durante la marcha del cable sobre la polea motriz. Mediante la elección de un material correspondiente con una deformabilidad elástica adecuada, se pueden igualar las fuerzas que actúan sobre la capa de fibras de aramida y las fuerzas que actúan sobre la camisa a causa de la carga de flexión, con lo que se evitan los movimientos relativos entre la camisa y la capa de cordones.

En un perfeccionamiento de la invención, los medios de anclaje y la camisa están formados por materiales soldables o vulcanizables. La elección de estos materiales posibilita una unión de los medios de anclaje y la camisa sin aglutinantes adicionales. Al mismo tiempo, la zona de unión es duradera, presenta un comportamiento de material igual al de las propias partes unidas y, en consecuencia, equivale a una configuración en una pieza de los medios de anclaje y la camisa. La zona de unión resulta especialmente homogénea si los medios de anclaje y la camisa están formados por materiales idénticos. Los parámetros de material uniformes existentes en ese caso simplifican una conexión con un enlace molecular uniforme de las partes a unir.

Además de las ventajas funcionales logradas con la invención, los cables de fibras sintéticas con camisa según la invención se pueden producir de forma sencilla y con una adaptación insignificante de las máquinas cableadoras convencionales. Sobre un interior de cable producido de forma conocida, en la capa de cordones exterior se trenzan cordones de fibras portantes con medios de anclaje. Éstos se someten a un tratamiento previo térmico o químico antes de aplicar la camisa de plástico, con lo que experimentan un enlace molecular con los medios de anclaje. Aparte de los trabajos de ajuste, basta con equipar las máquinas cableadoras convencionales con una estación de tratamiento previo.

Si los medios de anclaje y la camisa se sueldan entre sí, esencialmente se ha de prever un dispositivo de calefacción para calentar los medios de anclaje, para que al extrudir la camisa se produzca una fusión duradera de la camisa cubriente con los medios de anclaje.

Otra variante de procedimiento preferente, prevé la vulcanización de la camisa sobre la capa de cordones exterior. En esta realización, mediante una estación de tratamiento previo adecuada se aplica un sustrato sobre los medios de anclaje, que muerde éstos preparándolos para una reticulación molecular con la camisa extrudida.

En una forma de realización preferente de la invención, los medios de anclaje están configurados en forma de uno o más cordones de anclaje que están trenzados junto con cordones de fibras de aramida portantes formando la capa de cordones exterior. Mediante la torsión helicoidal de los cordones uno en torno del otro, con la estructura de cable retorcido ya se produce de forma sencilla un arrastre de forma de los cordones de anclaje en la capa de cordones exterior. El anclaje de la camisa se puede regular a través de la cantidad de cordones de anclaje trenzados conjuntamente en la capa exterior. En esta forma de realización se logra un arrastre de forma especialmente eficaz si los cordones de anclaje presentan un diámetro menor que los cordones de fibras de aramida portantes. Cada cordón de anclaje se encaja en la dirección periférica entre dos cordones de fibras de aramida de mayor diámetro, con lo que queda anclado en la capa de cordones. Se pueden procesar cordones de anclaje prefabricados junto con los cordones de fibras de aramida de la misma máquina cableadora.

Los medios de anclaje también pueden estar configurados en forma de fibras de anclaje retorcidas y fijadas con fibras de aramida formando cordones portantes para la capa de cordones exterior. Las fibras de anclaje están dispuestas en la capa de fibras exterior de los cordones y de nuevo se unen en una pieza con la camisa extrudida después sobre los mismos. Utilizando una gran cantidad de estas fibras de anclaje se obtiene una gran superficie de unión total entre la camisa y su anclaje, lo que refuerza la unión y prolonga la vida útil del cable. Además, las fibras de anclaje finas se pueden calentar a temperatura de fusión en poco tiempo y con un gasto de energía comparativamente bajo, por lo que esta forma de realización ofrece ventajas para la extrusión continua de la camisa de cable.

El cable de fibras sintéticas según la invención proporciona ventajas, por ejemplo en instalaciones de ascensor en las que une un contrapeso con el bastidor de una cabina que se desplaza por una caja de ascensor. Para subir y bajar la cabina y el contrapeso, el cable marcha sobre una polea motriz accionada por un motor de accionamiento. En el cable de fibras sintéticas según la invención no se produce ningún movimiento relativo entre la camisa y la capa de cordones exterior durante la marcha del cable sobre la polea motriz.

A continuación se describen más detalladamente otras particularidades de la invención a base de los tres ejemplos de realización de la invención representados en los dibujos. Los dibujos muestran:

- Figura 1: Una representación en perspectiva de un primer ejemplo de realización del cable motor según la invención con cordones de anclaje.

- Figura 2: Una vista en sección transversal de un segundo ejemplo de realización del cable motor según la invención con encamisado de los cordones.

Figura 3: Una vista en sección transversal de un tercer ejemplo de realización de la invención con fibras de anclaje.

La figura 1, muestra un primer ejemplo de realización de un cable 1 con camisa según la invención. El cable 1 se compone de un cordón de núcleo 2, alrededor del cual están dispuestos helicoidalmente en un primer sentido de torsión 3 cinco cordones de fibras sintéticas 4 iguales de una primera capa de cordones 5, y con éstos están trenzados diez cordones de fibras sintéticas 4, 6 de una segunda capa de cordones 7 en colocación paralela en una relación equilibrada entre la torsión de las fibras y la torsión de los cordones. La cantidad de cordones trenzados puede ser diferente en función de los requisitos correspondientes y no ha de ser forzosamente la cantidad indicada en este ejemplo de realización. Los cordones de fibras sintéticas portantes 2, 4, 6, 9 utilizados para el cable 1 se forman torciendo o retorciendo fibras de aramida individuales y se tratan con un medio de impregnación protector de las fibras de aramida, por ejemplo con solución de poliuretano.

El núcleo de cable 8 está rodeado por una camisa intermedia 12 de poliuretano o poliéster, sobre la que está trenzada una capa de cordones exterior 11. La camisa intermedia 12 se extrude sobre el núcleo de cable 8 inmediatamente antes del trenzado de la capa de cordones exterior 11. Dicha camisa intermedia evita el contacto entre la capa de cordones exterior 11 y la segunda capa de cordones 7 y, con ello, el desgaste de los cordones de fibras sintéticas 4, 6 y 9 por rozamiento mutuo durante la marcha del cable 1 sobre la polea motriz y el movimiento relativo que se produce en este contexto entre los cordones de fibras sintéticas 4, 6, 9 entre sí. Además, la camisa intermedia 12 sirve para la transmisión interna de momentos entre el núcleo de cable 8 y la capa de cordones exterior 11.

La capa de cordones exterior 11 está trenzada en un segundo sentido de torsión 10 opuesto al primer sentido de torsión 3. cuando el cable 1 está sometido a una carga longitudinal, la capa de cordones exterior 11 genera un momento de torsión orientado en sentido opuesto al del núcleo de cable 8 trenzado en paralelo.

Una camisa 14 de poliuretano envuelve la capa de cordones exterior 11 y asegura el coeficiente de rozamiento deseado con respecto a la polea motriz. Además, el poliuretano es suficientemente resistente a la abrasión para que no se produzca ningún deterioro durante la marcha del cable 1 sobre la polea motriz. La camisa 14 está unida en una pieza con cordones de anclaje 13 de poliuretano, por ejemplo por soldadura, vulcanización o pegadura. Los cordones de anclaje 13 están anclados en arrastre de forma en la capa de cordones exterior 11. Por ejemplo, en este caso, nueve de estos cordones de poliuretano 13, dispuestos en cada caso entre dos cordones de fibras de aramida 9 adyacentes, están trenzados alternativamente con nueve cordones de fibras de aramida 9 para formar la capa de cordones exterior 11.

En la figura 1, los cordones de fibras de aramida 9 y los cordones de poliuretano 13 presentan el mismo grosor, pero la unión en arrastre de forma de los cordones de poliuretano 13 con la capa de cordones exterior 11 se puede mejorar aun más si los cordones de poliuretano 13 son más finos que los cordones de fibras de aramida 9. Los cordones de poliuretano 13 más finos se encajan en dirección periférica entre los cordones de fibras de aramida 9 de mayor diámetro adyacentes, con lo que son apretados hacia abajo en dirección radial contra la camisa intermedia 12.

La camisa 14 se extrude en continuo sobre la capa de cordones exterior 11. En el procedimiento de inyección a presión, el material de plástico fluido se introduce a presión en todos los espacios intermedios de la superficie de la capa de cordones exterior, con lo que se forma una gran superficie de adherencia. Antes de la extrusión de la camisa 14, los cordones de poliuretano 13 se calientan a temperatura de fusión, de modo que, durante la extrusión, la camisa 14 y los cordones de poliuretano 13 se sueldan entre sí. La unión duradera en una pieza creada de este modo hace que la camisa 14 quede fijada de forma duradera sobre el cable 1 de alta resistencia a través del arrastre de forma perfeccionado de los cordones de poliuretano con la capa de cordones exterior 11.

La camisa de cable 14 también se puede extrudir en dos capas. En ese caso, la descripción anterior es aplicable de forma idéntica a la primera capa de camisa aplicada. La figura 2 muestra una vista en sección transversal de un segundo ejemplo de realización de un cable 20 con camisa según la invención. La función y la estructura del núcleo de cable 21 y la camisa intermedia 22 adherida de forma fija sobre él, corresponden a las partes correspondientes del primer ejemplo de realización antes descrito. Sobre la camisa intermedia 22 está trenzada una capa de cordones exterior 23 de diecisiete cordones de fibras de aramida 24. Cada cordón de fibras de aramida 24 individual está provisto de una camisa 25 de poliuretano independiente cerrada a su alrededor. El cable de fibras de aramida 20 descrito hasta el momento está rodeado por una camisa 26. Al igual que la camisa 25 de los cordones de fibras de aramida 24, la camisa 26 consiste en poliuretano conformable termoplásticamente y está soldada en una pieza de material a lo largo de la superficie exterior correspondiente de la camisa 25 con la capa de cordones exterior 23. La camisa 26 está unida en arrastre de forma con los cordones de fibras de aramida 24 a través de estos enlaces moleculares duraderos. También en este ejemplo de realización, en primer lugar los medios de anclaje en forma de la camisa 25 se anclan en arrastre de forma en la estructura del cable, e inmediatamente antes de la extrusión de la camisa 26 se unen de forma duradera con la camisa 26 mediante calentamiento, pegadura o mordedura o vulcanización.

En la figura 3 está representado un cable de fibras de aramida 30 como tercer ejemplo de realización de la invención. La estructura del núcleo de cable 31, la camisa intermedia 32 que lo rodea y la cantidad de cordones de fibras sintéticas 33 de la capa de cordones exterior 34 son iguales a las de los dos ejemplos de realización anteriormente descritos. Una camisa de cable 37 rodea la capa de cordones exterior 34, con la que está unida en arrastre de forma. En la capa de fibras exterior, es decir, en la superficie exterior lateral de los cordones de fibras sintéticas 33, están dispuestas fibras de poliuretano 35 junto con fibras de aramida 36. Dado que los cordones de fibras sintéticas 33 están enrollados helicoidalmente alrededor de la camisa intermedia 32, las fibras de poliuretano 35 se apoyan con total seguridad, como mínimo por secciones, en la superficie colindante con la camisa 37. Las fibras de poliuretano 35 se calientan poco antes de la extrusión de la camisa 37 y se funden con la camisa 37 comprimida de forma compacta. Como componente de los cordones de fibras sintéticas 33, las fibras de poliuretano 35 están unidas en arrastre de forma con la estructura de los cordones de la capa de cordones exterior 34. En consecuencia, la camisa 37 unida en una pieza con las fibras de poliuretano 35 también está anclada de forma duradera sobre las fibras de aramida 36 a través de esta unión en arrastre de forma. Los ejemplos de realización de la invención descritos también se pueden combinar entre sí para crear selectivamente una fijación deseada de la camisa.

Claims (10)

1. Cable de fibras sintéticas consistente en cordones de fibras sintéticas (2, 4, 6, 9, 24, 33) portantes trenzados entre sí y dispuestos en varias capas, con una camisa (14, 26, 37) que está unida con una capa de cordones exterior (11, 23, 34) rodeándola, caracterizado porque la capa de cordones exterior (11, 23, 34) presenta medios de anclaje (13, 25, 35) que están unidos de forma fija con la camisa (14, 26, 37), camisa (14, 26, 37) que sólo se puede desprender por deterioro de los cordones de fibras sintéticas (9, 24, 33) de la capa de cordones exterior (11, 23, 34).

2. Cable de fibras sintéticas según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de anclaje (13, 25, 35) y la camisa (14, 26, 37) están unidos entre sí en una pieza.

3. Cable de fibras sintéticas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el medio de anclaje (13, 25, 35) y la camisa (14, 26, 37) están formados por materiales soldables o vulcanizables.

4. Cable de fibras sintéticas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios de anclaje (13, 25, 35) están unidos en arrastre de forma con la capa de cordones exterior (11, 23, 34).

5. Cable de fibras sintéticas según la reivindicación 1 ó 4, caracterizado porque los medios de anclaje están configurados en forma de como mínimo un cordón de anclaje (13) trenzado con cordones de fibras sintéticas (9) en la capa de cordones exterior (11).

6. Cable de fibras sintéticas según la reivindicación 1 ó 4, caracterizado porque los medios de anclaje están configurados en forma de una camisa (25) que rodea como mínimo un cordón de fibras sintéticas (24) de la capa de cordones exterior (23).

7. Cable de fibras sintéticas según la reivindicación 1 ó 4, caracterizado porque los medios de anclaje están configurados en forma de como mínimo una fibra de anclaje (35) que está trenzada con fibras de aramida para formar cordones de fibras de aramida portantes (33) en la capa de cordones exterior (34), estando dispuesta la fibra de anclaje (35) como mínimo por secciones en la superficie colindante con la camisa (37).

8. Procedimiento para la producción de un cable de fibras sintéticas consistente en cordones de fibras sintéticas (2, 4, 6, 9, 24, 33) portantes trenzados entre sí y dispuestos en varias capas, con una camisa (14, 26, 37) que está unida con una capa de cordones exterior (11, 23, 34) rodeándola, caracterizado porque los cordones de fibras sintéticas (9, 24, 33) de la capa de cordones exterior (11, 23, 34) se trenzan con medios de anclaje (13, 25, 35), y porque los medios de anclaje (13, 25, 35) se someten a un tratamiento previo y al colocar la camisa (14, 26, 37) se unen de forma duradera con ésta experimentando un enlace molecular con la misma, camisa (14, 26, 37) que sólo se puede desprender por deterioro de los cordones de fibras sintéticas (9, 24, 33) de la capa de cordones exterior (11, 23, 34).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de anclaje (13, 25, 35) se calientan a temperatura de fusión antes de extrudir y soldar la camisa (14, 26, 37) sobre los medios de anclaje (13, 23, 34).

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de anclaje (13, 25, 35) se someten a un tratamiento previo químico antes de vulcanizar la camisa (14, 26, 37) sobre la capa de cordones exterior (11, 23, 34).