ES2257984T3 - Dispositivo de cable protegido para levantar y manipular materiales de forma segura. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de cable protegido que comprende un cable metálico trenzado (F) constituido por unos ojales en sus extremos, estando cubierta por lo menos una parte de dicho cable (F) por lo menos con un elemento de muelle de hélice cilíndrica (1) de material metálico concéntrico con dicha parte del cable, caracterizado porque comprende además una capa continua (2) de material plástico o elastomérico adherido y que comprende dicha parte del cable (F) y el elemento de muelle de hélice (1), para formar con ello una vaina de refuerzo del cable compuesta (F).

Description

Dispositivo de cable protegido para levantar y manipular materiales de forma segura.

La presente invención se refiere a un diseño nuevo de un dispositivo de cable protegido para levantar y desplazar materiales de una forma segura. El cable está constituido por unos ojales en sus extremos y se utiliza para levantar y desplazar cargas de todo tipo. El cable que forma el cuerpo del dispositivo de cable protegido puede ser de materiales metálicos, textiles, sintéticos o mixtos dependiendo de los diversos materiales con los que el dispositivo propiamente dicho debe utilizarse y, según la invención, la superficie externa de este cable está provista de una capa protectora.

Durante mucho tiempo se ha conocido, en el ámbito de la técnica, la utilización de cables desnudos en forma de lazo provistos de ojales en sus extremos, denominados comúnmente eslingas, para levantar y desplazar materiales y cargas en general. Después de disponer una(s) eslinga(s) alrededor de y por debajo del material que se ha de desplazar, los ojales extremos de las eslingas se sujetan a un medio de elevación y desplazamiento que, dependiendo de las circunstancias, puede ser una grúa, un puente grúa, una grúa de brazo retráctil, los dientes de una pala mecánica y similares, de tal manera que la carga puede levantarse y desplazarse de la manera que se desee.

En la actualidad, las eslingas de carga mencionadas anteriormente se utilizan muy comúnmente - tanto individualmente y, más frecuentemente, en pares - en todos aquellos casos en los que deben desplazarse materiales pesados y, debido a la gran versatilidad de aplicación, se utilizan prácticamente en todo tipo de industrias y estaciones de manipulación de mercancías. Por consiguiente se utilizan ampliamente, por ejemplo, en puertos, para cargar y descargar barcos, en talleres mecánicos y en talleres para el procesamiento de hierro y acero, en aserraderos mecánicos y canteras de materiales pétreos y talleres para procesar dichos materiales pétreos en forma de bloques o de losas.

El dispositivo de cable protegido según la presente invención se pretende utilizar particularmente en todos aquellos casos en los que actualmente se utilizan eslingas del tipo conocido en contacto directo con el material que se ha de desplazar, es decir los casos típicos de la excavación de materiales pétreos e industria de procesamiento.

En estos casos, la eslinga sufre un desgaste particularmente intenso debido a la fricción contra el material que se ha de desplazar. Además, debido a que durante la elevación el peso del material se concentra únicamente en los puntos en los que el material que se ha de desplazar establece contacto con la eslinga, la sección de la eslinga en dichos puntos de contacto se ve sometida a un esfuerzo anómalo, frecuentemente superior al límite aparente de elasticidad del material del que está realizado. Esto origina numerosos inconvenientes que provocan unas consecuencias particularmente adversas para las eslingas formadas por cables que son por lo menos parcialmente metálicas, siendo dichas eslingas además la inmensa mayoría de las eslingas utilizadas para el trabajo pesado.

Un primer inconveniente se debe a que el alto grado de flexión al que la eslinga se ve sometida en los puntos de contacto, junto con la acción abrasiva ejercida en la misma por el material que se desplaza, provoca una rápida y frecuente rotura de los alambres elementales individuales que forman los torones del cable. Puesto que el número total de dichas roturas puede percibirse de una manera aproximada únicamente a partir de un examen externo del cable, para eliminar cualquier posibilidad de rotura de la eslinga y por consiguiente de un peligro importante para la seguridad de los operadores involucrados, la eslinga debe reemplazarse periódicamente a intervalos de tiempo muy frecuentes. En el caso de que la eslinga se utilice intensa y continuadamente, la sustitución de la eslinga debe realizarse muy frecuentemente, es decir, aproximadamente una vez a la semana o una vez cada pocas semanas, lo que origina por consiguiente unos costes considerables.

Un segundo inconveniente se debe a que muy frecuentemente - como por ejemplo en el caso de bloques o losas de materiales pétreos - el punto de contacto entre el material que se ha de desplazar y el cable de la eslinga es una arista viva. En estos casos, en el punto de contacto el cable sufre una ovalización o deformación de su sección transversal, y esto supone, además de provocar dicha rotura de los alambres individuales, reducir de la máxima carga de suspensión de la eslinga. En la proximidad de la arista, algunas de las fibras del cable están sometidas a esfuerzos de compresión y, por consiguiente, la sección transversal de trabajo del cable que es capaz de soportar los esfuerzos de tracción ejercidos por la carga se ve reducida correspondientemente.

Un tercer problema, del que se quejan a menudo los operadores que utilizan dispositivos de eslinga conocidos, se asocia a que debido a los repetidos esfuerzos locales consecutivos a las operaciones de elevación, el cable de la eslinga sufre una deformación permanente que causa la formación de unas zonas deformadas helicoidalmente y/o angularmente a lo largo de la longitud de la eslinga. Esta deformación no solamente repercute en una mayor dificultad para la utilización y el correcto posicionamiento de la eslinga alrededor del material que se ha de desplazar sino que también provoca un arrastre y roce longitudinal inevitable de la eslinga sobre el material que se ha de levantar antes de que asuma una configuración extendida con un consiguiente mayor desgaste de la
eslinga.

Otro inconveniente, que también genera un considerable riesgo para la seguridad de los operadores, se debe al daño que puede causarse con los alambres elementales del cable después de su rotura. Estos alambres, debido a su elasticidad, cuando están sueltos y desprendidos de los torones que forman el cable se dirigen siempre hacia el exterior de la superficie del cable y por consiguiente pueden causar fácilmente lesiones en las manos de los operadores u otras partes no protegidas del cuerpo que pueden -también accidentalmente- entrar en contacto con el
cable.

Otro inconveniente surge finalmente debido a la rápida corrosión de la eslinga que puede ser causada por las condiciones ambientales y climáticas, viéndose acelerada dicha corrosión por la rotura mencionada anteriormente de los alambres elementales del cable y conduciendo también a un deterioro más rápido de las características mecánicas de la eslinga y, eventualmente, a una reducción adicional de la duración de su vida útil.

Por consiguiente, el objetivo de la presente invención es superar todos los inconvenientes anteriormente descritos proponiendo un dispositivo de cable protegido mejorado que permita levantar y desplazar materiales de cualquier tipo sin que se origine un daño o deformación permanente del cable que soporta la carga y consecuentemente se incremente considerablemente la vida útil del dispositivo de cable protegido y se disminuya significativamente el riesgo de lesiones para los operadores involucrados en las operaciones de movimiento del material.

El documento nº GB-A-1.102.672 da a conocer una eslinga de cable para ser utilizada en la elevación de cargas, particularmente cargas calientes, que comprende un elemento helicoidal elásticamente flexible montado en un tramo del cable para proteger al mismo contra la abrasión, corte, calor y presión, a la vez que permite la flexión del mismo. El elemento helicoidal se fija al cable solamente en sus extremos opuestos.

Este objetivo se alcanza, según la presente invención, mediante un dispositivo de cable protegido que comprende un cable metálico trenzado constituido por ojales en sus extremos, estando cubierta por lo menos una parte de dicho cable por lo menos con un elemento de muelle de hélice cilíndrica concéntrica con dicha parte del cable, caracterizado porque comprende además una capa continua de plástico o material elastomérico que se adhiere al cable comprendiendo dicho elemento de muelle de hélice cilíndrica.

Sin embargo, otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de algunas formas de realización preferidas de la misma, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

las figuras 1 y 2 son unas vistas en perspectiva esquemáticas que ilustran las posibles utilizaciones de un par de eslingas y de una eslinga individual del tipo conocido, respectivamente;

la figura 3 es una vista frontal esquemática de una parte de un cable desnudo que se utiliza para eslingas del tipo conocido y que forma el elemento que soporta la carga del dispositivo de cable protegido según la presente invención;

la figura 4 es una vista frontal esquemática de una sección de un dispositivo de cable protegido del tipo conocido;

la figura 5 es una vista de la sección longitudinal a lo largo de la línea V-V de la figura 4;

la figura 6 es una vista frontal esquemática de una sección del dispositivo de cable protegido según la invención;

la figura 7 es una vista de la sección longitudinal a lo largo de la línea VII-VII en la figura 6.

Las figuras 1 y 2 ilustran una utilización típica de las eslingas del tipo conocido para levantar materiales pétreos, como mármol y granito, en forma de bloques M (figura 1) o en forma de losas L (figura 2), respectivamente.

En el primer caso se utiliza un par de eslingas B del tipo conocido, estando dispuestas dichas eslingas, en la manera representada, alrededor del bloque M y estando sujetas por sus ojales extremos (no representados en el dibujo) a un gancho G de un medio para elevación y desplazamiento T del tipo descrito anteriormente. En el segundo caso se utiliza una eslinga B individual del tipo conocido, estando dispuesta dicha eslinga alrededor de un conjunto de losas L en la proximidad del centro de dicho conjunto de losas, de modo que toda la carga esté igualmente de equilibrada.

A partir de las figuras mencionadas anteriormente puede apreciarse claramente que las eslingas del tipo conocido están sometidas, en las aristas del bloque M o de las losas L, a deformaciones angulares hasta de 90º de curvatura sobre una parte muy corta, siendo precisamente dichas deformaciones una de las causas principales de los inconvenientes descritos anteriormente, considerando que el cable F utilizado habitualmente para fabricar el tipo conocido de eslingas -representado en la figura 3- es un cable desnudo y por consiguiente un cable que expone directamente a la carga la superficie externa consistente en los torones individuales que lo forman.

Según la característica principal de la presente invención, el dispositivo de cable protegido según la invención utiliza dicho cable F como un elemento de soportación de carga, pero con la formación alrededor del mismo de una vaina de refuerzo flexible gruesa y sustancialmente continua fijada al cable y fabricada empleando un material adecuadamente elástico. Gracias a dicha vaina de refuerzo es posible obtener algunas funciones esenciales para la protección del cable.

La vaina de refuerzo del cable F evita el contacto directo entre el cable F y la carga que se ha de desplazar y elimina así cualquier desgaste de dicho cable debido a la carga, teniendo lugar en cambio este desgaste en la vaina de refuerzo y por consiguiente sin consecuencias negativas ya que la vaina de refuerzo no soporta la carga. Para conseguir este resultado, la vaina de refuerzo debe fijarse preferentemente en una dirección longitudinal con respecto al cable F de modo que se evite cualquier deslizamiento relativo entre el cable y la vaina de refuerzo; dicho deslizamiento podría en realidad originar un desgaste indeseable de la propia vaina de refuerzo y/o del cable que soporta la carga.

Según una segunda función igualmente importante, la vaina de refuerzo del cable F debe "alejar" la sección del cable F del punto de contacto con el material que se ha de desplazar y permitir así que el cable opere de una manera estáticamente más correcta en las zonas de las aristas, es decir, con un radio de curvatura que es marcadamente mayor que el que realmente presentan las eslingas desnudas corrientes. De esta manera es posible evitar, particularmente, aquellos esfuerzos anómalos del cable que son responsables de que se rebase su límite elástico y la consecuente deformación permanente inducida en el cable así como de la rotura de los alambres elementales que forman el mismo. Para conseguir este resultado, es importante que la vaina de refuerzo sea de un espesor global suficientemente grande, por ejemplo que esté comprendido entre el 15 y 30% del diámetro total del dispositivo de cable protegido según la invención.

Finalmente, la vaina de refuerzo mencionada anteriormente realiza una tercera función importante, que es la de proporcionar un efecto de "zunchado" en el cable, evitando así o reduciendo significativamente la ovalización o deformación en las zonas que están en contacto con la carga y en particular en las zonas de las aristas. Así es posible asegurar que no haya reducciones sustanciales en la carga máxima de suspensión del dispositivo de cable protegido según la invención, ni siquiera cuando éste se utiliza para levantar y desplazar directamente materiales con aristas vivas.

La vaina de refuerzo del cable F adecuada para formar el dispositivo de cable protegido según la invención puede fabricarse empleando diferentes materiales, es decir, tanto materiales homogéneos como materiales compuestos, y puede presentar diferentes formas -también dependiendo del uso que se le pretende dar al dispositivo de cable protegido- de manera que sea capaz de proporcionar todas las funciones mencionadas anteriormente de la mejor manera posible. De este modo es importante que dicho material presente un grado de elasticidad suficientemente alto, de tal modo que sea capaz de soportar los esfuerzos ejercidos sobre el mismo durante la utilización del dispositivo de cable protegido sin sufrir deformación permanente salvo después de un período de utilización muy largo comparado con la vida útil media de las eslingas del tipo conocido. También es importante que por lo menos la parte externa de la vaina de refuerzo esté fabricada empleando un material que sea resistente al desgaste y, finalmente, que la vaina de refuerzo presente una adecuada rigidez de forma en la dirección transversal para asegurar un buen efecto de zunchado, y una óptima flexibilidad de forma en la dirección longitudinal de tal modo que el dispositivo de cable protegido pueda adaptarse sin problemas a las diferentes formas de los materiales que se han de desplazar, con una flexibilidad similar a la de las eslingas del tipo conocido.

Según una forma de realización, ilustrada en las figuras 4 y 5, dicha vaina de refuerzo consiste en un elemento de muelle 1, por ejemplo un muelle de hélice cilíndrica. A partir de los estudios y ensayos realizados en su utilización por los inventores, ha sido posible constatar que la vaina de refuerzo de este tipo es una vaina que a la vez que tiene un coste muy bajo es capaz de proporcionar las prestaciones anteriormente proporcionadas de la mejor manera posible. El elemento de muelle 1 está dispuesto coaxialmente alrededor del cable F y su diámetro interior es ligeramente mayor que el diámetro externo del cable F de modo que pueda montarse fácilmente sobre el mismo. La fijación relativa del cable F y del elemento de muelle 1 se consigue mediante unos manguitos de fijación dispuestos en los extremos del elemento de muelle 1 y, si es necesario, también en una o más posiciones intermedias del mismo, o utilizando otros sistemas de fijación adecuados de un tipo conocido de por sí. Las espiras del elemento de muelle 1 están dispuestas muy cercanas entre sí, es decir, prácticamente adyacentes, de tal modo que proporcionen una superficie externa 1c sustancialmente continua que establece contacto con el material que se ha de desplazar. Generalmente, la forma de la sección transversal de cada espira individual es de tipo circular, si bien son posibles otras formas, por ejemplo para asegurar una superficie externa del muelle más continua.

Según una variación de la forma de realización descrita anteriormente, dos elementos de muelle, uno de los cuales está enroscado en el interior del otro, se utilizan de tal modo que formen una superficie externa sustancialmente continua. Sin embargo es posible utilizar cualquier otro tipo de vaina de refuerzo protectora tanto metálica como no metálica, con la condición de que dicha vaina de refuerzo -formada por un elemento individual o también por varios elementos unidos o articulados entre sí- sea capaz de asegurar la flexibilidad longitudinal y rigidez transversal necesarias del dispositivo de cable protegido ya mencionadas y, al mismo tiempo, proporcionar a este último una superficie externa sustancialmente continua.

La vaina de refuerzo consistente en el elemento de muelle 1 puede extenderse a lo largo de toda la longitud del dispositivo de cable protegido, es decir, de ojal a ojal, o cubrir únicamente la sección del dispositivo de cable protegido del material que se ha de
desplazar.

Según la forma de realización de la invención que se ilustra en las figuras 6 y 7 y que es particularmente adecuada para aplicaciones más exigentes del dispositivo de cable protegido, la vaina de refuerzo consistente en el elemento de muelle 1 se suplementa con una capa 2 de material plástico o elastomérico. Al realizar esta vaina de refuerzo compuesta, la vaina de refuerzo metálico consistente en el elemento de muelle 1 se monta primero en el cable F y la capa de plástico o material elastomérico 2 se forma a continuación sobre el muelle y sobre el cable F mediante un proceso que implica el moldeo por invención o inversión en un baño de material fundido o utilizando también otros procedimientos de recubrimiento siempre que sean adecuados para la formación de un recubrimiento 2 que presente un elevado espesor y una buena adhesión al cable F, tal como se requiere según la invención.

Particularmente, el espesor de la capa 2 debe ser tal que cubra completamente el elemento de muelle 1 que así queda encerrado completamente dentro y el método utilizado para realizar esta capa debe ser tal que permita la penetración del plástico o material elastomérico también entre los alambres individuales que forman los torones del cable F. De esta manera la adhesión de la capa 2 -y consecuentemente del elemento de muelle 1- al cable F se ve aumentada considerablemente y además las fuerzas de fricción entre los torones metálicos individuales de dicho cable se ven reducidas significativamente, ya que el material plástico o elastomérico actúa como un lubricante interno para el cable, aumentando debido a ello la durabilidad del dispositivo de cable protegido según la invención.

Un dispositivo de cable protegido constituido por este último tipo de vaina de refuerzo es adecuado para asegurar una máxima resistencia para cualquier utilización, también para la utilización de materiales que son particularmente duros y presentan aristas vivas o cortantes, como es el caso de los bloques y losas de materiales pétreos y/o materiales ferrosos. La vaina de refuerzo formada por los dos materiales citados anteriormente presenta, gracias a una interacción mutua sinérgica entre dichos materiales, una alta resistencia y estabilidad globales tanto en lo que respecta a los esfuerzos mecánicos como en lo que respecta al desgaste debido a la fricción y a la acción corrosiva del medio ambiente. Además, la presencia de la capa externa de material elastomérico o plástico aumenta la fuerza de fricción entre el dispositivo de cable protegido y el material que se ha de levantar o desplazar, evitando de este modo cualquier deslizamiento que es muy peligroso, en particular cuando se trabaja con un dispositivo individual (figura 2). Finalmente, es posible utilizar ventajosamente polímeros homologados para estar en contacto con alimentos para formar el material de la capa 2, y realizar de este modo una vaina de refuerzo del cable F completamente no tóxica salvaguardando la salud de los operadores que entran en contacto con el dispositivo de cable protegido según la invención, durante la fabricación o utilización del mismo.

A partir de la descripción anterior debe quedar claro cómo la presente invención ha alcanzado plenamente el objetivo preestablecido, eliminando todos los inconvenientes asociados a las eslingas del tipo conocido. La vaina de refuerzo formada en el cable F, que constituye el elemento soportador de la carga del dispositivo de cable protegido, previene efectivamente de cualquier posible contacto entre dicho cable y el material que se ha de desplazar y también asegura que la curvatura máxima a la que están sometidos los alambres elementales del cable F permanezca dentro de los límites de elasticidad. De esta manera la posible rotura de dichos alambres elementales se previene completamente y por consiguiente la vida útil del dispositivo de cable protegido aumenta enormemente en comparación con la vida útil de las eslingas del tipo conocido. Debido a esto y también debido al efecto de zunchado de la vaina de refuerzo alrededor del cable F, que evita la ovalización o deformación de dicho cable, la carga máxima de suspensión del cable F no difiere sustancialmente a lo largo del tiempo de su valor nominal.

Además, la limitación de la deformación máxima del cable F, por una parte, y el efecto de refuerzo transversal de la vaina de refuerzo por otra, eliminan completamente la típica formación de espiras como ocurre con las eslingas del tipo conocido, asegurando de este modo una utilización segura y frágil del dispositivo de cable protegido según la invención durante toda su vida útil.

Finalmente, la vaina de refuerzo impide radicalmente que los alambres elementales del cable F se rompan y por consiguiente que entren en contacto con los operadores que utilizan el dispositivo de cable protegido evitando de este modo cualquier riesgo de daño o lesiones a los mismos.

Se observará, finalmente, que la construcción del dispositivo de cable protegido según la presente invención puede obtenerse utilizando unos procedimientos y unos materiales fácil y ampliamente disponibles y de coste reducido. Por consiguiente se puede fabricar dicho dispositivo de cable protegido a un coste muy económico de modo que su utilización es mucho más ventajosa que el uso de eslingas del tipo conocido a la vista del extraordinario alargamiento de su vida útil en comparación con las eslingas que actualmente se utilizan.

La presente invención se ha descrito haciendo especial referencia a las formas de realización preferidas de la misma, pero debe quedar claro que muchas posibles variaciones están obviamente al alcance de un experto en la materia para adaptarse a aplicaciones específicas, por ejemplo modificando el tipo o la forma del material utilizado para la vaina de refuerzo o el procedimiento de aplicación de la vaina de refuerzo al cable que soporta la carga. Todas estas variaciones deben considerarse como incluidas en el alcance de la invención, siempre que estén comprendidas dentro de las definiciones de la invención proporcionadas en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

1. Dispositivo de cable protegido que comprende un cable metálico trenzado (F) constituido por unos ojales en sus extremos, estando cubierta por lo menos una parte de dicho cable (F) por lo menos con un elemento de muelle de hélice cilíndrica (1) de material metálico concéntrico con dicha parte del cable, caracterizado porque comprende además una capa continua (2) de material plástico o elastomérico adherido y que comprende dicha parte del cable (F) y el elemento de muelle de hélice (1), para formar con ello una vaina de refuerzo del cable compuesta (F).

2. Dispositivo de cable protegido según la reivindicación 1, en el que dicha capa de material plástico o elastomérico se extiende también entre los alambres individuales que forman el torón de dicho cable (F) adhiriéndose con el mismo.

3. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha vaina de refuerzo presenta una superficie externa sustancialmente continua.

4. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha vaina de refuerzo comprende un elemento de muelle de hélice cilíndrica (1) con unas espiras dispuestas adyacentes entre sí.

5. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha vaina de refuerzo comprende dos elementos de muelle de hélice cilíndrica (1) que están enroscados entre sí uno en el interior del otro.

6. Dispositivo de cable protegido según la reivindicación 5, en el que dichos elementos de muelle de hélice cilíndrica presentan únicamente un huelgo de ajuste con respecto a dicho cable (F).

7. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha capa (2) de material plástico o elastomérico se forma mediante un procedimiento de moldeo por inyección o de inmersión en un baño de dicho material, en estado fundido, del cable (F) ya cubierto por dichos elementos de muelle de hélice cilíndrica (1).

8. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espesor global de dicha vaina de refuerzo está comprendido entre 15% y 30% del diámetro del dispositivo de cable protegido.

9. Dispositivo de cable protegido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho cable metálico trenzado (F) comprende también materiales textiles, sintéticos o mixtos.