ES2344501T3 - Detector de desgaste de cable de suspension. - Google Patents
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Abstract
Detector de desgaste de un cable de suspensión (2, 32, 52) de un elevador, que comprende - un cable de suspensión (4, 34, 54) y una vaina (8, 38, 58), estando formado el cable de suspensión (4, 34, 54) de una pluralidad de cordones portadores de carga (6, 36, 56) que se extienden longitudinalmente para formar el cable de suspensión (4, 34, 54), estando formados dichos cordones (6, 36, 56) de un primer material, y la vaina (8, 38, 58) que cubre dichos cordones (6, 36, 56), estando formada dicha vaina (8, 38, 58) de un segundo material; y - un medio detector para detectar el desgaste en una superficie (8a, 38a, 58a) de dicha vaina (8, 38, 58) y generar una señal de salida de indicación de desgaste (22, 42, 62) al detectar un rasgo característico del cable de suspensión que representa una cantidad predeterminada de desgaste (8b, 38b, 58b) de dicha vaina (8, 38, 58); caracterizado porque dicho rasgo característico es uno de entre - un contacto eléctrico de al menos uno de dichos cordones (6) con un elemento (10) que está en contacto con dicha superficie de vaina (8a, 8b), - una distancia entre dicha superficie de vaina (38a, 38b) y al menos uno de dichos cordones (36), y - un cambio de color de dicha superficie de vaina (58a, 58b).
Description
Detector de desgaste de cable de suspensión.
La presente invención se refiere en general a
cables de suspensión de elevadores y, en particular, a detectores
del desgaste para cables de suspensión recubiertos de
poliuretano.
Son bien conocidos los cables metálicos de
acero. Los cables metálicos de acero se componen de cordones
metálicos trenzados o entrelazados para formar un cable. Los cables
de suspensión metálicos de acero se utilizan como cables fijos y
como cables móviles con numerosos propósitos diferentes. Dichos
cables tienen la ventaja de ser baratos, duraderos y resistentes al
fuego. Una de las utilizaciones comunes de los cables de suspensión
se encuentra en aplicaciones elevadoras. Una aplicación elevadora
convencional tipo tracción incluye una cabina montada en un
bastidor de carro, un contrapeso unido al bastidor del carro por
medio del cable de suspensión, y una máquina que acciona una polea
de tracción ajustada al cable. A medida que la máquina hace girar la
polea, las fuerzas de fricción entre la superficie acanalada de la
polea y el cable hacen desplazar el cable y provocan por este medio
que el bastidor del carro y el contrapeso suban y bajen. Se incluye
un dispositivo de control para monitorizar y controlar la operación
de la máquina y los distintos componentes mecánicos de la aplicación
elevadora.
Utilizados como cables fijos o móviles, los
cables de acero pueden soportar cargas pesadas. En el caso de
cables móviles, esta carga de tracción se complementa por la carga
de flexión que reduce su vida útil debido al número de rangos de
carga en los que funcionan. El coeficiente de fricción o valor de la
fricción entre la polea metálica motriz y el cable de acero es
generalmente tan bajo que el valor de la fricción debe ser
incrementado por medio de distintas medidas. Estas medidas pueden
incluir formas especiales de las acanaladuras o revestimientos
especiales de las acanaladuras en la polea motriz, o mediante un
incremento del ángulo de abrazo. Además, el cable de acero actúa
como puente de ruido entre el motor y el carro del elevador, lo que
implica una reducción en el confort de desplazamiento. Estos cables
metálicos de acero móviles, además, no duran para siempre, ya que
el desgaste mecánico de los cables es una consecuencia obvia de su
operación continua. Debido al aumento de las tensiones, de la
fricción y del desgaste, aparecen progresivamente fracturas de los
hilos en las zonas de flexión. Estas fracturas ocurren debido a una
combinación de distintas cargas en los cables del elevador, bajas
fuerzas de tensión, y altas presiones a altas velocidades de los
ciclos. La seguridad del estado de los cables metálicos de acero es
monitorizada con el fin de detectar un estado de funcionamiento
crítico de su desgaste, antes de la rotura de los cables. Esto se
conoce en la técnica como rotura controlable del cable metálico, lo
que significa que el período de uso que queda exento de peligro se
puede leer a partir de un grado exterior de desgaste del cable
metálico de acero. Una vez que una cantidad predeterminada de
desgaste ha tenido lugar, se sustituye el cable metálico de acero.
Además, los cables metálicos de acero requieren lubricación. Los
cables metálicos de acero se tratan con un aceite de lubricación que
finalmente se puede depositar en el bastidor del carro del elevador
y en el equipo.
Un método conocido para resolver los problemas
de fricción, confort de desplazamiento y resistencia al desgaste
consiste en construir cables de fibra sintética. Sin embargo, los
cables de fibra sintética no convienen siempre, debido a que son
relativamente caros en comparación con un cable metálico. Otro
método conocido para resolver los problemas de fricción, ruido y
resistencia al desgaste consiste en proporcionar un recubrimiento o
vaina. La vaina permite una operación más suave y más silenciosa
del elevador porque existe menos fricción cuando el cable se
desplaza por las poleas y roza, en comparación con el contacto metal
con metal de un cable de acero que no tiene vaina. La vaina se
forma típicamente a partir de un material plástico sintético, tal
como poliuretano, y su propósito consiste en proporcionar
resistencia al desgaste al cable metálico. Otra ventaja es que la
vaina proporciona un material protector de desgaste de modo tal que
el desgaste de la polea metálica motriz como mínimo se reduce y
como máximo se elimina. Una vez la vaina ha sufrido una cantidad
predeterminada de desgaste, como se hace con los cables metálicos
de acero convencionales, se sustituye el cable.
Los presentes medios de detección del desgaste
de envolturas de tipo poliuretano inspeccionan visualmente sobre
una base periódica el desgaste o daño de la envoltura. Se trata de
una operación que requiere mucho tiempo y exige poner el elevador
fuera de servicio mientras el personal de mantenimiento realiza la
inspección visual de la totalidad del cable de suspensión. Es
conveniente reducir tanto el período de tiempo como la mano de obra
necesarios para determinar el desgaste o daño de la envoltura de
poliuretano del cable de suspensión. También conviene monitorizar
el desgaste de la vaina de poliuretano y notificar al operador de un
elevador en cuanto se detecta un desgaste anormal o creciente del
cable de suspensión.
La EP 1029973, describe un montaje de detección
del desgaste de un cable de suspensión para un cable de fibra
sintética que tiene cordones sintéticos portadores de carga y una
vaina que cubre dichos cordones. Un elemento de rotura está
integrado en la vaina. Se detecta el desgaste de la vaina si se
empieza a destruir el elemento de rotura.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
consiste en detectar, mediante unos medios eléctricos u ópticos, el
desgaste en la vaina del cable con el fin de determinar cuando el
cable necesita ser sustituido. Otro objeto de la presente invención
consiste en proporcionar un medio barato para determinar el desgaste
o el daño en un cable de suspensión y que sea capaz de determinar a
distancia la importancia del desgaste o del daño.
La presente invención se refiere a un aparato
para detectar el desgaste en cables de suspensión con vainas de
poliuretano cuando se utilizan con una unidad elevadora.
En una realización preferente, la presente
invención prevé la detección del desgaste de la vaina no conductora
de poliuretano proporcionando un circuito detector con cualquier
objeto puesto a tierra tal como una polea motriz o una
polea-guía. Cuando los cordones eléctricamente
conductores del cable hacen contacto con la polea motriz o la
polea-guía a través de la envoltura de poliuretano
no conductora desgastada, el circuito detector avisa al dispositivo
de control para que ponga fuera de servicio el carro una vez que el
cable esté puesto a tierra eléctricamente.
En una realización alternativa, la presente
invención prevé la detección del desgaste de la vaina de poliuretano
no conductora proporcionando un detector de proximidad que entra en
contacto con la vaina de poliuretano y mide activamente el espesor
de la vaina como distancia a los cordones del cable. El detector
avisa al dispositivo de control del elevador para que ponga fuera
de servicio el carro una vez se ha producido el desgaste
predeterminado del espesor de la envoltura.
En otra realización alternativa, la presente
invención prevé la detección del desgaste de la vaina de poliuretano
no conductora proporcionando capas de distintos colores. La vaina
de poliuretano cambia de color cuando una capa exterior de un color
se desgasta hasta exponer una capa interior de otro color que indica
que se ha producido un desgaste predeterminado. Se utiliza entonces
un sensor óptico para detectar el color de la capa interior y
avisar al dispositivo de control para que ponga fuera de servicio el
carro.
En cada una de las realizaciones descritas más
arriba, la presente invención proporciona un medio detector para la
monitorización activa en todo momento del desgaste de la vaina de
poliuretano del cable. La presente invención proporciona medios
múltiples para monitorizar a distancia el desgaste de la envoltura
de poliuretano del cable, utilizando cada medio componentes con
tecnología de bajo coste. La presente invención es capaz asimismo
de detectar el desgaste tanto parcial como total de la envoltura de
poliuretano del cable. Además, la presente invención permite que se
inspeccione visualmente el desgaste de la envoltura de poliuretano
del cable sin utilizar herramientas de medición.
Lo anterior, así como otras ventajas de la
presente invención, se evidenciarán fácilmente a los especialistas
en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de una
realización preferente, cuando se considere a la luz de los dibujos
adjuntos en los que:
- Las figuras 1a y 1b, son vistas en sección
transversal de un detector de desgaste de un cable de suspensión de
acuerdo con la presente invención.
- Las figuras 2a y 2b, son vistas en sección
transversal una primera realización alternativa de un detector de
desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la presente
invención.
- Las figuras 3a y 3b, son vistas en sección
transversal de una segunda realización alternativa de un detector
de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la presente
invención.
Con respecto ahora a la figura 1a, se indica de
forma general con 2 un detector de desgaste de un cable de
suspensión. Se muestra en sección transversal un cable metálico 4
que incluye una pluralidad de elementos metálicos o cordones 6 que
soportan una carga y que se extienden longitudinalmente a lo largo
del cable. Los elementos metálicos 6 están construidos
preferentemente con un material eléctricamente conductor y están
formados típicamente a partir de una pluralidad de alambres
individuales. Una vaina eléctricamente aislante 8 encierra los
elementos 6 del cable metálico 4. La vaina 8 está construida
preferentemente de un material plástico sintético, tal como
poliuretano. El cable metálico 4 está en contacto con un elemento
eléctricamente puesto a tierra 10. El elemento puesto a tierra 10
puede ser una polea de tracción, una polea-guía, o
cualquier otro elemento compuesto de material eléctricamente
conductor. Aunque se describa el cable 4 como pareciéndose a una
correa, con una superficie plana 8a que se ajusta enfrente a una
superficie plana 10a del elemento puesto a tierra 10, se conocen
otras formas de cables y poleas tales como un cable de sección
transversal generalmente circular que se ajusta a una polea
acanalada. El cable 4 se muestra en una condición utilizable en la
que la vaina 8 aísla eléctricamente los elementos metálicos 6 del
elemento puesto a tierra 10.
Con respecto ahora a la figura 1b, el cable 4 se
muestra con la vaina 8 en un estado desgastado en el que la
superficie 8a mostrada en la figura 1a está desgastada hasta una
superficie interna 8b. Uno o más de los elementos metálicos 6 está
expuesto a través de la superficie 8b para contactar la superficie
10a del elemento puesto a tierra 10 en un punto de contacto 12. Los
elementos metálicos 6 y el elemento puesto a tierra 10 están
conectados eléctricamente en los puntos de contacto 12. El detector
de desgaste 2 incluye un medio detector que tiene una alimentación
de energía 14 y un indicador 16 conectado eléctricamente en serie
entre los elementos metálicos 6 y el elemento puesto a tierra 10.
En la figura 1a, se encuentra un circuito abierto debido a las
propiedades aislantes de la vaina 8 para que no circule ninguna
corriente de la alimentación de energía 14 a través del indicador
16 que proporciona un primer display 18 que indica que el cable 4
puede mantenerse en servicio. En la figura 1b, se encuentra un
circuito cerrado en los puntos de contacto 12 debido al desgaste de
la vaina 8 permitiendo que fluya la corriente por el indicador 16
que proporciona un segundo display 20 que indica que el cable 4
tendría que ponerse fuera de servicio. Un terminal de señales 22 del
medio detector se puede conectar a un dispositivo de control del
elevador (no representado) para generar una señal de salida en
respuesta a la cual el dispositivo de control toma las medidas
adecuadas con respecto a la condición indicada, incluido el cese de
la operación del elevador cuando la señal de salida representa la
indicación de desgaste del segundo display 20.
Un alambre individual roto de un elemento
metálico 6 puede perforar la vaina aislante 8. En este caso, el
alambre individual contacta la superficie del elemento puesto a
tierra 10a de la vaina. Cuando la vaina está girando el contacto
del alambre individual se interrumpe después de cierto tiempo
dependiendo de la velocidad de desplazamiento del cable 4 y del
diámetro de la vaina. El detector de desgaste 2 es capaz de evaluar
el número de alambres individuales rotos.
Con respecto ahora a la figura 2a, se indica de
forma general en 32 una realización alternativa de un detector de
desgaste de un cable de suspensión. Se muestra un cable metálico 34
que contiene una pluralidad de elementos metálicos o cordones 36.
Los elementos metálicos 36 están construidos preferentemente de un
material metálico. Una vaina 38 encierra los elementos 36 del cable
metálico 34. La vaina 38 está construida preferentemente de un
material plástico sintético, tal como poliuretano. Se proporciona un
medio detector en forma de un detector de proximidad 40. Una
superficie 38a del cable metálico 34 queda en contacto con el
detector de proximidad 40 que mide el espesor de la vaina 38 como
distancia entre el detector y los elementos 36. El detector de
proximidad 40 genera una señal de salida en una salida de señal 42
que puede estar conectada a un dispositivo de control del elevador
(no representado) en respuesta a la cual el dispositivo de control
toma entonces las medidas adecuadas con respecto al estado
indicado.
indicado.
Con respecto ahora a la figura 2b, se muestra el
cable metálico 34 con la vaina 38 en un estado desgastado donde la
superficie 38a representada en la figura 2a está desgastada hasta
una nueva superficie 38b. Ahora, los elementos metálicos 36 están
más cerca del detector de proximidad 40 que genera una señal de
salida de indicación de desgaste al dispositivo de control una vez
que se ha producido una cantidad predeterminada de desgaste en la
vaina 38. El dispositivo de control toma entonces las medidas
apropiadas con respecto al estado indicado, probablemente para
interrumpir la operación del elevador.
Con respecto ahora a la Figura 3a, se indica de
forma general en 52 un detector de desgaste de un cable de
suspensión. Se representa un cable de suspensión 54 que contiene una
pluralidad de elementos o cordones 56 que pueden estar compuestos
de un material eléctricamente conductor o un material sintético. Los
elementos 56 están construidos preferentemente de un material
eléctricamente conductor. Una vaina 58 encierra los elementos 56
del cable 54. La vaina 58 está construida preferentemente de un
material plástico sintético, tal como poliuretano, y tiene una
pluralidad de capas de color, correspondiendo cada una de las mismas
a una cantidad de desgaste en la vaina. Por ejemplo, una superficie
58a muestra un primer color de una capa exterior 58c y una
superficie 58b muestra un segundo color de una capa interior 58d.
Aunque las capas 58c y 58d están representadas como extendiéndose
en un único plano, se pueden extender sobre cualquier distancia
alrededor de la periferia del cable 54 inclusive totalmente
alrededor del mismo.
La superficie 58a del cable 54 pasa por un
sensor óptico 60 que detecta el primer color contrastante de la
vaina 58 que representa una primera cantidad de desgaste aceptable
de la vaina 58. El sensor óptico 60 tiene una salida de señal 62
para su conexión a un dispositivo de control del elevador (no
representado). Así, una primera señal de salida generada en la
salida 62 indica al dispositivo de control que el cable 54 puede
seguir en servicio.
Con respecto ahora a la figura 3b, el cable
metálico 54 se representa con la vaina 58 en un estado desgastado
por lo que la superficie 58b está expuesta. El sensor óptico 60
detecta el cambio del primer color de la superficie 58a en el
segundo color de la superficie 58b y genera una segunda señal, la
señal de salida de indicación de desgaste, en la salida 62 que
indica que una cantidad predeterminada de desgaste ha tenido lugar
por lo que se debe poner fuera de servicio el cable 54. Entonces el
dispositivo de control del elevador puede tomar las medidas
adecuadas, probablemente interrumpir la operación del elevador.
En resumen, los cables de suspensión 4, 34 y 54
están compuestos de al menos un cordón portador de carga cubierto
por una vaina. Se proporciona un medio detector para monitorizar una
superficie de la vaina y generar una señal de salida de indicación
de desgaste que representa al menos un estado de desgaste
predeterminado del cable e incluye una salida adaptada para
conectarse a un dispositivo de control del elevador para transmitir
la señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable
4, un medio detector 14, 16 proporciona una circuito eléctrico por
medio del cual el contacto entre los cordones eléctricamente
conductores 6 y un elemento eléctricamente conductor 10 genera la
señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable
34, un medio detector de proximidad 40 detecta una distancia entre
los cordones 36 y una superficie de la vaina 38 para generar la
señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable 54,
un medio sensor óptico 60 detecta un cambio de color en una
superficie de la vaina 58 para generar la señal de salida de
indicación de desgaste. Tal como se describe con respecto al cable
4, los cables 34 y 54 pueden estar formados según cualquier
configuración adecuada tal como un cable de sección transversal
generalmente circular en el que los cordones están trenzados
alrededor de un cordón de núcleo central.
De acuerdo con las disposiciones de los
estatutos de las patentes, la presente invención ha sido descrita
siguiendo lo que se considera ser una representación de su
realización preferente. Sin embargo, se debe observar que la
invención se puede poner en práctica de un modo diferente del que se
ha ilustrado y descrito específicamente sin apartarse del alcance
de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (2, 32, 52) de un elevador, que comprende
- -
- un cable de suspensión (4, 34, 54) y una vaina (8, 38, 58), estando formado el cable de suspensión (4, 34, 54) de una pluralidad de cordones portadores de carga (6, 36, 56) que se extienden longitudinalmente para formar el cable de suspensión (4, 34, 54), estando formados dichos cordones (6, 36, 56) de un primer material, y
- la vaina (8, 38, 58) que cubre dichos cordones (6, 36, 56), estando formada dicha vaina (8, 38, 58) de un segundo material;
- y
- -
- un medio detector para detectar el desgaste en una superficie (8a, 38a, 58a) de dicha vaina (8, 38, 58) y generar una señal de salida de indicación de desgaste (22, 42, 62) al detectar un rasgo característico del cable de suspensión que representa una cantidad predeterminada de desgaste (8b, 38b, 58b) de dicha vaina (8, 38, 58);
caracterizado porque dicho rasgo
característico es uno de entre
- -
- un contacto eléctrico de al menos uno de dichos cordones (6) con un elemento (10) que está en contacto con dicha superficie de vaina (8a, 8b),
- -
- una distancia entre dicha superficie de vaina (38a, 38b) y al menos uno de dichos cordones (36), y
- -
- un cambio de color de dicha superficie de vaina (58a, 58b).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (2, 32, 52) según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- -
- dichos cordones (6, 36, 56) están formado de un material eléctricamente conductor; y
- -
- dicha vaina (8, 38, 58) está formada de un material eléctricamente aislante.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (2, 32, 52) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicha vaina (8, 38, 58) está formada de
un material de poliuretano.
4. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (2) según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado
porque dicho medio detector incluye un elemento eléctricamente
conductor (10) que queda en contacto con dicha superficie de vaina
(8a, 8b) así como una alimentación de energía (14) conectada entre
dichos cordones (6) y el elemento (10), fluyendo la corriente de
dicha señal de salida de indicación de desgaste (22) entre al menos
uno de dichos cordones (6) y el elemento conductor (10) cuando
dicha superficie (8a, 8b) de la vaina (8) se desgasta hasta exponer
dicho al menos uno de dichos cordones (6) y permitir el contacto
entre dicho al menos uno de dichos cordones (6) y el elemento
(10).
5. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (2) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque dicho medio detector incluye un
indicador (16) conectado a dicha alimentación de energía (14) para
mostrar un display visual (18) que representa dicha cantidad
predeterminada de desgaste.
6. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (32) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque dicho medio detector incluye un detector
de proximidad (40) que está en contacto con dicha superficie de
vaina (38a, 38b), siendo generada dicha señal de salida de
indicación de desgaste (42) por dicho detector de proximidad (40)
cuando dicha superficie (38a, 38b) de la vaina (38) está desgastada
para desplazar dicho detector de proximidad (40) a una distancia
predeterminada de al menos uno de dichos cordones (36).
7. Detector de desgaste de un cable de
suspensión (52) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque dicho medio detector incluye un sensor
óptico (60) posicionado de forma adyacente a dicha superficie de
vaina (58a, 58b), teniendo la vaina (58) una capa exterior (58c) de
un color que incluye la superficie de la vaina (58a) y al menos una
capa interior (58d) de un segundo color, siendo generada dicha
señal de salida de indicación de desgaste (62) por dicho sensor
óptico (60) cuando dicha superficie (58a) de la vaina (58) está
desgastada hasta exponer dicha al menos una capa interior (58d).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US904229 | 1992-06-25 | ||
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Family Applications (2)
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| AT (1) | ATE465117T1 (es) |
| AU (1) | AU2002300075B2 (es) |
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