ES2741328T3 - Sensor para medir el estrés mecánico que puede adaptarse a cables con diferentes calibres - Google Patents

Sensor para medir el estrés mecánico que puede adaptarse a cables con diferentes calibres Download PDF

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Abstract

Que, configurado a partir de un cuerpo (2) con mecanizado (3) para galga extensiométrica y tres pivotes superior (4), inferior (5) y central (6), repartidos en la cara frontal (2a) siendo el superior (4) fijo, y el inferior (5) escamoteable, tiene un pivote central (6) vinculado al cuerpo (2) mediante fijación móvil que, de un modo mecánico, permite su desplazamiento horizontal hacia ambos lados del cuerpo (2), adaptándose al calibre del cable. La fijación móvil es una pletina de fijación (9) a la que está unido el pivote central (6) mediante roscado insertada en un tornillo (10), previsto en la zona central del cuerpo (2), en un alojamiento (11) orificado frontal y posteriormente. El tornillo (10) atraviesa el cuero (2) de lado a lado en el alojamiento (11) y se fija mediante tuerca (12).

Description

DESCRIPCIÓN
Sensor para medir el estrés mecánico que puede adaptarse a cables con diferentes calibres
Objeto de la invención
Como se indica en el título de la presente memoria descriptiva, la invención se refiere a un sensor para medir tensiones mecánicas que es adaptable a cables de distinto calibre. Por lo tanto, supone una destacable novedad en su campo de aplicación, ya que aporta, a la función a que se destina, varias ventajas y características de novedad inherentes a su configuración y organización que se describirán en detalle más adelante y que suponen una mejora frente a lo actualmente conocido en el mercado.
Más específicamente, el objeto de la invención se centra en un sensor para medir tensiones mecánicas en cables mediante la utilización de células o galgas extensiométricas, está destinado a determinar los límites del nivel de carga de los cables a los que se aplica cuando se pretenden elevar masas suspendidas de dichos cables, tal como ocurre con las grúas o aparatos elevadores. El nuevo sensor presenta la innovadora particularidad de estar estructuralmente configurado para que los puntos de apoyo, entre los que se fija el cable a medir, puedan adaptarse al calibre que éste presente en cada caso ajustándose a él para realizar la medición, evitando con ello la necesidad de modificar cada vez los parámetros de la célula según el grosor que presentan los diferentes cables.
Campo de aplicación de la invención
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca en el sector técnico de la industria dedicada a la fabricación de aparatos de medida, centrándose particularmente en los aparatos para la medida de tensiones mecánicas sobre cables.
Antecedentes de la invención
En la actualidad, son conocidos en el mercado diferentes tipos de sensores de para medir tensiones mecánicas en cables. Así, el propio solicitante es titular de la patente Española P200102474, publicación Núm. ES2187298, en la que se divulga un “Sensor perfeccionado para medir tensiones mecánicas en cables” que, a groso modo, consis te en un cuerpo con una célula extensiométrica y con tres puntos de apoyo entre los que se hace pasar el cable ajustadamente de manera que presiona sobre dicha célula, siendo así mismo titular de una patente de adición, con núm. P200402269, publicación ES2285879, relativa a mejoras sobre la antedicha patente, y en la que uno de los puntos de apoyo en que se fija el cable es retráctil para facilitar la colocación del mismo.
Pues bien, la presente invención surge de la necesidad de solventar el problema que presentan dichos sensores, en los que es necesario calibrar el ancho del cable a medir, puesto que, cuando se monta sobre la célula, el cable produce una presión inicial sobre la célula derivada de su incorporación, que varía en función del grosor del mismo, ya que la fuerza a realizar para montar un cable de 10mm no es la misma que para montar un cable de 0, 5mm.
Por ello, en dicho tipo de sensores, los operarios tienen el inconveniente de que, por ejemplo, cuando han de realizar mediciones de varios cables de un aparato elevador, deben establecer continuas modificaciones en los datos de la célula cada vez que miden la tensión de uno de los cables, para establecer, según su calibre, en nuevo punto “cero” de medición con el cable forzado en tensión.
Además, también debe tenerse en cuenta que el solicitante desconoce la existencia de cualquier otro tipo de sensor para medir la tensión mecánica en cables que tenga características técnicas, estructurales y constitutivas similares a las del sensor aquí propuesto, cuyos detalles característicos se resumen debidamente en las reivindicaciones finales incluidas en la presente descripción.
US 4833927 y DE 1880135 describe tensiómetros de cable para medir la tensión de la línea en un cable metálico. El tensiómetro de cable tiene una sección de viga, una célula de carga montada en la sección de viga y medios para sujetar el cable en un solo punto central en la célula de carga, con todos los demás contactos del cable flotando libremente. Un espaciador significa asociado con la estructura de la viga fuerza una ligera curvatura en una porción de la longitud del cable perpendicular a la superficie frontal de la sección de la viga.
US4587855 describe un medidor de tensión para medir la tensión de un cable alargado, en el que la tensión se mide por la cantidad de desplazamiento de un rodillo sensor, en el que los errores causados por la tensión de flexión del cable alargado, así como el peso del medidor de tensión, incluido el rodillo sensor se eliminan sustancialmente de la medida realizada.
Descripción de la invención
De forma concreta, lo que la invención propone es un sensor, como se define en la reivindicación independiente 1, para medir tensiones mecánicas que es adaptable a cables de distinto calibre; es decir, está configurado para que los puntos de apoyo, entre los que se fija el cable a medir, puedan adaptarse al calibre de este, ajustándose a él para permitir realizar la medición sin necesidad de modificar los parámetros de la célula cada vez que el grosor del cable varíe.
Para ello, el sensor se configura tal y como se indica en las patentes publicadas anteriormente, a partir de un cuerpo en el que se ha realizado un rebaje mecanizado, de profundidad predeterminada, para el alojamiento de la correspondiente célula o galga extensiométrica, y que está dotado de tres pivotes o tetones que actúan como puntos de apoyo del cable al que debe acoplarse el sensor. Todos estos pivotes están dispuestos en una misma cara del cuerpo del sensor, proyectados ortogonalmente con respecto al plano de la cara desde la que emergen, y repartidos a lo largo de la misma, de forma que quedan situados en posiciones al tres bolillo con respecto al eje longitudinal del cuerpo; es decir, dos en los extremos superior e inferior están desplazados hacia un mismo lado y el tercero en el centro está desplazado hacia el lado opuesto.
Cada pivote está acanalado con una garganta en las proximidades de su extremo libre, por la que se hace pasar el cable tensado.
Así, el cable, en virtud de la carga, se verá sometido a una tensión variable, actuando sobre los pivotes y transfiriendo el efecto de deformación al cuerpo del sensor. Esto hace que la galga extensiométrica genera la señal correspondiente, que se puede interpretar para evaluar la intensidad de la carga.
Además, uno de los citados pivotes, más específicamente, uno de los pivotes dispuestos en posición extrema, es móvil, y puede retraerse por desplazamiento adelante y atrás, pudiendo así ser ocultado durante una primera fase de montaje del sensor en el cable para ser, posteriormente, devuelto a su posición operativa adelantada.
Asimismo, el sensor de la invención cuenta, por la cara trasera del cuerpo que lo constituye, con una porción de superficie aislada, determinada por sendos rebajes superior e inferior, que están dimensionadas y configuradas para admitir la inserción en los citados rebajes de una herramienta convencional, tal como una llave o una llave de tubo, con el auxilio de la cual ejercer un efecto palanca durante la operación de giro del cuerpo del sensor y poder acoplar más fácilmente el cable entre los pivotes del mismo.
Por último, el conjunto del sensor puede ir incorporado en una caja protectora adaptable y fijable al cuerpo del sensor mediante presión.
Pues bien, de acuerdo con la presente invención, el sensor presenta la particularidad de que, de un modo mecánico, el pivote central de los tres que incorpora para fijar el cable, se adapta al grosor del cable para poder realizar correctamente la medición; adaptación que se produce gracias a que dicho pivote está vinculado al cuerpo de sensor de forma que puede desplazarse en el mismo horizontalmente y hacia ambos lados, adecuándose así al calibre que presenta el cable en cada caso, sin necesidad de forzarlo.
Para hacer esto, el pivote está vinculado al cuerpo del sensor mediante una fijación móvil en la que, además, se ha previsto un tornillo para asegurar su posición y evitar la pérdida de piezas, así como la incorporación de una pieza reglada por la parte posterior del cuerpo del sensor, que permite comprobar la posición del pivote y medir el calibre del cable en cada caso.
Visto lo que antecede, el sensor para medir tensiones mecánicas, adaptable a cables de distinto calibre, representa una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora en su campo de aplicación, razones que, unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
Descripción de los dibujos
Se ha incluido un conjunto de ilustraciones como parte integral de la presente descripción, como una ayuda adicional para ayudar a describir el sensor en la invención y facilitar la comprensión de sus características únicas. Estos diagramas son ilustrativos, pero no se limitan a los siguientes aspectos:
La figura número 1 muestra una vista en perspectiva frontal de un ejemplo de realización del sensor para medir tensiones mecánicas, adaptable a cables de distinto calibre objeto de la invención, apreciándose en ella las partes y elementos del sensor que comprende, especialmente, el pivote central con fijación móvil.
Las figuras 2 y 3 muestran sendas vistas en perspectiva posterior del ejemplo del sensor de la invención mostrado en la figura 1, apreciándose en ellas la parte posterior de la fijación móvil del pivote central, el sensor se ha representado en la figura 2 sin la pieza reglada que cubre dicha parte posterior, mostrada en la figura 3.
La figura número 4 muestra una vista en alzado lateral del sensor de la invención mostrado en las figuras precedentes.
Realización preferente de la invención
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas un ejemplo de realización preferida de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se describen en detalle a continuación.
Por lo tanto, como se observa en las figuras, el sensor (1) en cuestión, se configura a partir de un cuerpo (2) en cuya cara frontal (2a) presenta un mecanizado (3), para alojamiento de la correspondiente célula o galga extensiométrica, y tres pivotes (4, 5, 6) acanalados para ser los puntos de apoyo del cable, no representado, al que debe acoplarse el sensor para realizar la medición, mientras por la cara trasera (2b) cuenta con una porción de superficie aislada (7), determinada por sendos rebajes (8), dimensionada y configurada para admitir la inserción de una herramienta con la que ejercer palanca durante la operación de acoplar el cable entre los pivotes (4, 5, 6).
Estos pivotes están repartidos a lo largo de la cara frontal (2a) del cuerpo del sensor, situándose el pivote superior (4), que es de carácter fijo, y el pivote inferior (5), que es retráctil con un movimiento de desplazamiento adelante y atrás, respectivamente en los extremos superior e inferior de la cara frontal (2a) y arrimados ambos hacia un mismo lado de la misma, mientras que el pivote central (6) está vinculado al cuerpo (2) del sensor mediante una fijación móvil que, de un modo mecánico, permite el desplazamiento horizontal del pivote (6) hacia ambos lados del cuerpo (2), para que pueda adecuarse al calibre que presente el cable en cada caso.
En concreto, la fijación móvil consiste en una pletina de fijación (9) a la que está unido y que, mediante su roscado y desenroscado, permite su desplazamiento horizontal sobre un tornillo (10) en el que está insertada y que, a su vez, se halla insertado en un alojamiento (11), previsto para tal fin en la zona central del cuerpo (2), el alojamiento tiene orificios por la parte frontal y posterior para permitir el paso del pivote central (6) por su parte frontal y de la citada pletina de fijación (9) por la parte posterior.
Por su parte, el tornillo (10), que atraviesa horizontalmente el cuerpo (2) horizontalmente desde un lado del alojamiento (11) al otro lado, donde se fija al cuerpo (2) mediante una tuerca (12) que lo sujeta exteriormente.
De esta forma, el pivote central (6) se puede desplazar lateralmente para que se adapte al grosor del cable en cada caso sin necesidad de forzarlo.
Cabe señalar, según se aprecia en la figura 3, que sobre la pletina de fijación (9) , en la cara posterior (2b) del cuerpo (2) , se ha previsto la incorporación de una pieza (13) que, dotada de un orificio (14) con marcas regladas, a través del que se puede ver la posición de la pletina de fijación (9), permite calibrar el grosor del cable a medir al ajustar el pivote central (6) al mismo.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan; además señalar que, como parte de su carácter esencial, también puede usarse en otras realizaciones además de la indicada aquí como ejemplo, y que también incluiría la protección, siempre que hacerlo no implicara alterar, cambiar o modificar el principio fundamental del dispositivo. El alcance de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un sensor para medir tensiones mecánicas en un dispositivo de elevación, adaptable a cables de distinto calibre, que siendo del tipo configurado a partir de un cuerpo (2) con mecanizado (3), para alojar células o galgas extensiométrica, con tres pivotes mecánicos distribuidos a través de la parte frontal (2a) del cuerpo (2), uno ubicado en la parte superior (4), otro en la parte inferior (5) y otro en el centro (6) del cuerpo (2), que actúan como soportes para el cable que se mide; donde el pivote superior (4) es fijo y el pivote inferior es retráctil; caracterizado por que los tres pivotes se distribuyen en un patrón escalonado longitudinal a lo largo de la longitud de la cara frontal (2a) del cuerpo (2) de modo que están desplazados del eje longitudinal del cuerpo (2), y donde el pivote central (6) está conectado al cuerpo (2) por medio de una fijación móvil que permite que el pivote central (6) se mueva mecánicamente hacia cualquier lado de la cara frontal (2a) del cuerpo (2), perpendicularmente al eje longitudinal del cuerpo (2), ajustándose así al calibre del cable que se está midiendo.
2. Sensor de acuerdo con la reivindicación 1; caracterizado por que la fijación móvil, que permite que el pivote central (6) se mueva horizontalmente al eje longitudinal del cuerpo (2), es una pletina de fijación (9) a la que el pivote central (6) está unido mediante un miembro de roscado, que se halla insertada en un tornillo (10) sobre el que se desplaza y que, a su vez, se halla insertado en un alojamiento (11), previsto en la zona central del cuerpo (2), alojamiento que presenta orificios por la parte frontal y posterior del alojamiento (11) para la inserción del pivote central (6) por la parte frontal y por la parte posterior de la pletina de fijación (9).
3. Sensor de acuerdo con la reivindicación 2; caracterizado por que el tornillo (10) atraviesa horizontalmente el cuerpo (2) desde un lado del alojamiento (11) al otro lado del alojamiento (11) en una dirección perpendicular al eje longitudinal del cuerpo (2) y está unido al cuerpo (2) por medios de una tuerca (12).
4. Sensor de acuerdo con la reivindicación 2; caracterizado por que en la cara posterior (2b) del cuerpo (2), sobre la pletina de fijación (9), es adjuntada una pieza (13) dotada de un orificio (14) con marcas regladas a través del que se puede ver la posición de la pletina de fijación (9).
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