ES2576229T3

ES2576229T3 - Dedo chino con filamentos planos o aplanados

Info

Publication number: ES2576229T3
Application number: ES12780161.1T
Authority: ES
Inventors: Sergey ONISHCHENKO; Roel DESPIEGELAERE
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-10-24
Also published as: EP2807400B1; WO2013110360A1; EP2807400A1; CN103987992B; CN103987992A

Abstract

Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) adaptado para la conexión de dos cables de acero en dos extremos de conexión (402), comprendiendo dicho tejido tubular (100) una pluralidad de filamentos de acero, en el que uno o más de dichos filamentos de acero (202, 206, 210) tiene(n) una sección transversal alargada, caracterizado por que dicha sección transversal alargada tiene una relación de una anchura W al grosor T de al menos 1,05.

Description

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DESCRIPCION

Dedo chino con filamentos pianos o aplanados Campo tecnico

La invention se refiere a un tejido tubular para la conexion de dos cables de acero en dos extremos de conexion y un conjunto de dos cables de acero y un tejido tubular para la conexion de los cables de acero en dos puntos de conexion.

Tecnica antecedente

Un tejido tubular hasta el momento conocido en la tecnica para la conexion de dos cables de acero se denomina a veces como un “dedo chino”. Este tejido tubular de la tecnica anterior 10 para la conexion de dos cables de acero se muestra en la Figura 1. Esta compuesto de hilos o alambres metalicos 12 entretejidos o trenzados helicoidalmente para formar un trenzado cillndrico. Entre hilos 12 sucesivos adyacentes en la direction axial y en la direction periferica, hay espacios 13. La red resultante de rombos es muy flexible y facilita la expansion y contraction radial del tejido tubular cuando se posiciona sobre los extremos de dos cables de acero y la contraccion y agarre de sus extremos cuando los cables unidos se someten a fuerzas que tienden a tirar de los cables para separarlos. El proposito general es usar dicho tejido tubular o dedo chino para conectar los cables de acero cada vez que hay una fractura durante el retorcido.

Las tensiones de contacto entre los filamentos del tejido tubular y los filamentos exteriores de los cables a ser conectados son en gran medida contactos en llnea o puntuales. Debido a estos contactos lineales o puntuales puede tener lugar corrosion por arrastre entre los filamentos del tejido tubular y los cables de acero. Esto puede producir de nuevo una fractura y un rendimiento reducido a la fatiga.

Junto a ello, un montaje de dos cables de acero conectados por los tejidos tubulares conocidos hasta el momento tiene una desventaja completamente visible en que el diametro radial se incrementa dramaticamente en la longitud del tejido tubular. En caso de que sea deseable tener cables continuos disponibles para dichos montajes, el incremento en diametro podrla plantear dificultades en las operaciones posteriores de dichos cables, por ejemplo el guiado de los cables a traves de una instalacion “steelastic” cuando se integran en la goma dichos cables. Asl, es completamente necesario hallar una forma efectiva de disminuir o al menos limitar el incremento de diametro real en la longitud del tejido tubular para obtener elementos de refuerzo continuos uniformes.

El documento US-A-4.321.854 desvela un sedal de pesca de compuesto que comprende un nucleo y una camisa trenzada. La camisa funciona como un dedo chino tras la fractura del nucleo.

Otro ejemplo se desvela en el documento GB 159762.

Divulgation de la invencion

El objeto primario de la invencion es mitigar los inconvenientes de la tecnica anterior.

El objeto adicional de la invencion es disminuir el diametro en la longitud del tejido tubular.

Otro objeto de la invencion es incrementar la resistencia a la traction a la altura de la fractura, o al menos reducir el riesgo de corrosion por arrastre y fracturas.

De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, se proporciona un tejido tubular adaptado para la conexion de dos cables de acero en dos extremos de conexion; el tejido tubular comprende una pluralidad de filamentos de acero, uno o mas de los cuales tiene una section transversal alargada.

Preferiblemente, cada uno de los filamentos de acero tiene una seccion transversal sustancialmente plana.

Preferiblemente, cada uno de los filamentos de acero tiene una seccion transversal sustancialmente oval.

Preferiblemente, cada uno de los filamentos de acero tiene una seccion transversal sustancialmente rectangular.

Los filamentos de acero con las tres secciones transversales que constituyen el tejido tubular de acuerdo con la

invencion pueden reducir facilmente las tensiones de contacto entre el tejido tubular y los filamentos exteriores de acero de los cables a ser conectados cambiando de contactos puntuales, respectivamente lineales, contactos lineales, respectivamente superficiales, de modo que el riesgo de corrosion por arrastre se reduzca considerablemente dado que las presiones de contacto se distribuyen sobre un area de contacto incrementada.

Preferiblemente, la seccion transversal alargada tiene una relation de una anchura W al grosor T de al menos 1,05.

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Mas preferiblemente, la relacion de una anchura W al grosor T es de entre 1,1 y 5,5, por ejemplo 1,2 a 2,0 o 2,5 a 4,0. Es necesaria una relacion minima para asegurarse de que los filamentos de acero que constituyen el tejido tubular tienen una seccion transversal alargada de acuerdo con la invention. La relacion maxima se determina por consideraciones de estabilidad.

Preferiblemente, el numero de filamentos de acero que constituyen el tejido tubular varia desde 4 hasta 128; mas preferiblemente, varia desde 8 a 32.

Un tejido tubular de acuerdo con la invencion, en el que cada uno de los filamentos de acero que constituyen el tejido tubular con una seccion transversal sustancialmente plana o sustancialmente rectangular pueden obtenerse mediante un proceso de laminado de un alambre redondo en un alambre plano o un alambre rectangular.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un conjunto de dos cables de acero y un tejido tubular para la conexion de los cables de acero en dos extremos de conexion. La parte de union del tejido tubular y los dos extremos de conexion no solo tendran un incremento limitado del diametro radial sino tambien una fuerte conexion debido a las secciones transversales alargadas de los filamentos de acero. Los dos extremos de conexion de los cables pueden tener adicionalmente un diametro disminuido dado que el nucleo o al menos una capa o el filamento envolvente en los dos extremos de conexion de los cables de acero podria estar ausente. Esto evitaria adicionalmente un incremento en el diametro cuando el tejido tubular se situa sobre ambos extremos del cable de acero.

En el conjunto de la invencion, preferiblemente, los dos extremos del tejido tubular se sueldan a los filamentos exteriores de los cables de acero para obtener una resistencia de rotura suficientemente alta en la parte de union y permitir un tensado apropiado del conjunto. Se ha demostrado que una soldadura proporciona una union mas fuerte que una resina adhesiva. Mas aun, una soldadura se ha de preferir por encima de una soldadura de aporte, dado que la soldadura de aporte hara al conjunto demasiado quebradizo.

Breve description de las figuras en los dibujos

La Figura 1a es una seccion axial de un conjunto conocido de dos cables de acero en conexion mediante un tejido tubular conector conocido de acuerdo con la tecnica anterior.

La Figura 1b es una seccion transversal de acuerdo con el plano I-I de la Figura 1a.

La Figura 1c es una seccion transversal de acuerdo con el plano II-II de la Figura 1a.

La Figura 2a y 2b y 2c muestran respectivamente secciones axiales de tres realizaciones diferentes de la invencion.

La Figura 3a muestra una seccion axial de una cuarta realization preferida de la invencion.

La Figura 3b es una seccion transversal de acuerdo con el plano I-I' de la Figura 3a.

La Figura 3c es una seccion transversal de acuerdo con el plano II-II' de la Figura 3b.

La Figura 3d es una seccion transversal de los filamentos individuales del tejido tubular.

Modo(s) de llevar a cabo la invencion

Las fracturas de un cable de acero pueden suceder durante el proceso de retorcido. Sin embargo, es deseable tener disponibles cables continuos con longitudes largas de modo que se obtengan elementos de refuerzo continuos uniformes. Tener largas longitudes de igual diametro evita dificultades durante el recubrimiento con goma de los cables. Especialmente para la parte de union, que es la parte en donde dos cables de acero se unen juntos, es deseable tener una fuerte conexion asi como un diametro igual o un cambio en el diametro minimizado.

El conjunto conocido mostrado en la Figura 1 esta compuesto de dos cables de acero 14 conectados mediante un tejido tubular conector 10 conocido. El diametro (un grosor radial) del conjunto a lo largo de la longitud del tejido tubular es igual a la suma del diametro del cable de acero en si y el grosor radial del tejido tubular. De ese modo hay un incremento sustancial en el diametro. Junto a ello, dado que los filamentos que constituyen el tejido tubular tienen secciones transversales redondas, las tensiones de contacto entre el tejido tubular y los cables de acero a ser conectados son contactos puntuales o lineales, lo que da como resultado un incremento de la corrosion por arrastre y un incremento de la posibilidad de fracturas.

De acuerdo con la invencion, un lote de tejidos tubulares puede proporcionarse con uno o mas filamentos que tienen una seccion transversal alargada. A modo de ejemplo, se daran en el presente documento tres realizaciones diferentes del tejido tubular conector o dedos chinos: uno con dieciseis filamentos que tiene una seccion transversal plana ilustrada como el tejido tubular 200 en la Figura 2a y uno con treinta y dos filamentos con seccion transversal oval ilustrado como el tejido tubular 204 en la Figura 2b y el tercero con ocho filamentos con una seccion transversal rectangular ilustrado como el tejido tubular 208 en la Figura 2c. Dentro del contexto de la presente invencion, la expresion “seccion transversal plana” se refiere a la seccion transversal con dos lados planos, que son sustancialmente paralelos entre si.

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Aun dentro del contexto de la presente invencion, la expresion “seccion transversal rectangular” se refiere a una seccion transversal con cuatro lados planos, dos pares de lados sustancialmente paralelos.

La resistencia a la traccion de los filamentos de los tres dedos chinos varla desde una resistencia a la traccion normal hasta una super resistencia a la traccion, preferida a ultra resistencia a la traccion. Una resistencia a la traccion normal tiene valores que varlan desde 2400 MPa a 3200 MPa. Una super resistencia a la traccion tiene valores que varlan desde 3200 MPa a 3800 MPa. Una ultra resistencia a la traccion tiene valores que varlan desde 3800 MPa a 4500 MPa.

Una primera realizacion preferida 200 que esta de acuerdo con la invencion y se muestra en la Figura 2a es similar al tejido tubular 100 tal como se muestra en la Figura 1 excepto en que los filamentos 202 que constituyen el tejido tubular 100 tienen secciones transversales planas. El tejido tubular de acuerdo con la invencion se ha construido como sigue:

La materia prima es una barra de alambre de acero. Esta barra de alambre de acero tiene la siguiente composicion del acero: un contenido de carbono mlnimo del 0,65 %, un contenido en manganeso que varla desde 0,40 % a 0,70 %, un contenido en silicio que varla desde 0,15 % a 0,30 %, un contenido de azufre maximo del 0,03 %, un contenido de fosforo maximo del 0,30 %, siendo todos los porcentajes en peso. Una composicion de cable de neumatico de acero tlpico para cable de acero de elevada traccion tiene contenido de carbono mlnimo de aproximadamente el 0,80 % en peso, por ejemplo 0,78 - 0,82 % en peso. La barra de acero se arrastra en un cierto numero de etapas consecutivas hasta el diametro final requerido. Las etapas de arrastre pueden interrumpirse por una o mas etapas de tratamiento termico tales como temple interrumpido.

Los filamentos de acero se proporcionan preferiblemente con un recubrimiento que facilita la adhesion a la goma o con un recubrimiento que da al alambre una resistencia a la corrosion. Un recubrimiento de adhesion a la goma es por ejemplo, laton; un recubrimiento resistente a la corrosion es por ejemplo cinc.

Solamente a modo de ejemplo, la fabricacion de filamentos planos 202 se inicia con un filamento redondo con un diametro de 0,38 mm, y se aplana adicionalmente por medio de uno o mas pares de rodillos con dimensiones finales de anchura de 0,430 mm y grosores de 0,340 mm. La relacion de anchura W a grosor T en este caso es 1,265.

Despues de eso, dieciseis filamentos de acero 202 aplanados tal como se han fabricado se entretejen o trenzan helicoidalmente para formar una trenza cillndrica o tejido tubular. Las caracterlsticas exteriores del tejido tubular son identicas al tejido tubular conector 100 conocido.

Una segunda realizacion 204 de la invencion se ilustra en la Figura 2b. En este caso el tejido tubular o dedo chino esta constituido por filamentos 206 con seccion transversal oval o ellptica. Los filamentos 206 con una seccion transversal oval pueden fabricarse mediante su arrastre a traves de troqueles de arrastre perfilados.

Una tercera realizacion 208 de la invencion se ilustra en la Figura 2c. En este caso el tejido tubular o dedo chino esta constituido por filamentos 210 con una seccion rectangular. Los filamentos 210 con secciones transversales rectangulares pueden fabricarse mediante su laminado por medio de los denominados cabezales turcos.

Una cuarta realizacion preferida de acuerdo con la invencion y que se muestra en la Figura 3a es un conjunto 400 de dos cables de acero 402 con un tejido tubular 100 tal como se muestra en la Figura 2a para la conexion de los cables de acero en dos extremos de conexion.

La Figura 3b es una seccion transversal de acuerdo con el plano I-I' de la Figura 3a mostrando los cables de acero 402.

La Figura 3c es una seccion transversal de acuerdo con el plano II-II' de la Figura 3b mostrando los cables de acero 402 con la capa exterior retirada y el tejido tubular 100.

La Figura 3d es una seccion transversal de los filamentos individuales 404 del tejido tubular 100.

En los dos extremos de conexion de los cables de acero 402 los quince filamentos de la capa exterior estan ausentes sobre una longitud total L2”. El tejido tubular 100 con una longitud particular L1” se situa y justamente se solapa con la longitud total L2”. El resultado es que el diametro del conjunto a lo largo de la longitud L2” disminuye significativamente debido a las secciones transversales planas de los filamentos de acero que constituyen el tejido tubular 100 junto con la ausencia de los filamentos de la capa exterior ausentes de los cables a ser conectados.

La retirada de los filamentos de la capa exterior en los dos extremos de conexion de los dos cables de acero se realiza tambien manualmente y con los medios de corte apropiados, por ejemplo por medio de un par de alicates. A continuacion los filamentos restantes en los dos extremos de conexion del cable de acero —los tres filamentos del nucleo y los nueve filamentos de la capa interior— se calientan y se someten a retorcido para obtener adicionalmente un diametro radial mas delgado de los extremos para contribuir a la disminucion del diametro del conjunto en la longitud L2”.

Adicionalmente, para evitar que los filamentos (los quince filamentos de la capa exterior) en el punto de corte queden sueltos, se conectan al resto del cable de acero por medio de soldadura de aporte.

Despues de eso, los dos extremos del tejido tubular 100 se sueldan a los filamentos exteriores de los cables de acero para incrementar la resistencia a la traccion a la altura de la fractura. Si los dos extremos del tejido tubular no se soldaran a los filamentos exteriores de los cables de acero, la conexion de los dos extremos de los cables de acero serla mala, lo que producira una perdida demasiado grande de la resistencia a la traccion a la altura de la 5 fractura.

Se ha de entender que la invencion no esta limitada a los tejidos tubulares y al montaje de las realizaciones anteriores, sino que puede aplicarse tambien a tejidos tubulares constituidos por filamentos de acero con secciones transversales alargadas y montajes que comprenden dichos tejidos tubulares para la conexion de dos extremos de 10 un cable de acero o cables de acero.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) adaptado para la conexion de dos cables de acero en dos extremos de conexion (402), comprendiendo dicho tejido tubular (100) una pluralidad de filamentos de acero, en el que uno o mas de dichos filamentos de acero (202, 206, 210) tiene(n) una seccion transversal alargada, caracterizado por que dicha seccion transversal alargada tiene una relacion de una anchura W al grosor T de al menos 1,05.
2. Un tejido tubular (200) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada uno de dichos filamentos acero (202) tiene una seccion transversal sustancialmente plana.
3. Un tejido tubular (204) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada uno de dichos filamentos acero (206) tiene una seccion transversal sustancialmente oval.
4. Un tejido tubular (208) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada uno de dichos filamentos acero (210) tiene una seccion transversal sustancialmente rectangular.
5. Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el numero de filamentos de acero (202, 206, 210) que constituye el tejido tubular varla desde 4 hasta 128.
6. Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el numero de filamentos de acero (202, 206, 210) que constituye el tejido tubular varla desde 8 hasta 32.
7. Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha relacion de una anchura W al grosor T esta entre 1,1 y 5,5.
8. Un tejido tubular (100, 200, 204, 208) de acuerdo con la reivindicacion 2 o 4, en el que dichos filamentos de acero se obtienen mediante un proceso de laminado de alambres redondos en alambres planos o alambres rectangulares.
9. Un montaje de dos cables de acero (402) y un tejido tubular (100, 200, 204, 208) tal como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior para la conexion de dichos cables de acero (402) en dos puntos de conexion.