ES2882296T3 - Cable para máquina de izado, ascensor y uso - Google Patents

Abstract

Un ascensor de pasajeros, que comprende una polea motriz (2), una fuente de alimentación para hacer girar la polea motriz (2), una cabina (3) de ascensor y un sistema de cables para mover la cabina (3) de ascensor por medio de la polea motriz (2) mediante la fricción entre al menos un cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8, A, B) del sistema de cables y la polea motriz, siendo el ancho (t2) del cable mayor que su grosor (t1) en una dirección transversal del cable, cuyo cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8, A, B) comprende una parte (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga hecha de un material compuesto, comprendiendo dicho material compuesto fibras de refuerzo en una matriz de polímero, consistiendo dichas fibras de refuerzo de fibra de carbono o fibra de vidrio, caracterizado por que el coeficiente de elasticidad (E) de la matriz (M) de polímero es superior a 2 GPa, preferiblemente superior a 2,5 GPa, aún más preferiblemente del orden de 2,5-10 GPa, y lo más preferiblemente del orden de 2,5-3,5 GPa.

Description

DESCRIPCIÓN

Cable para máquina de izado, ascensor y uso

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un ascensor de pasajeros como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la invención

Los cables de ascensor se fabrican generalmente trenzándolos a partir de alambres o hilos metálicos y tienen una forma en sección transversal sustancialmente redonda. Un problema de los cables metálicos es que, debido a las propiedades materiales del metal, tienen un peso elevado y un gran grosor en relación con su resistencia a la tracción y rigidez a la tracción. También existen cables de ascensor en forma de correa de la técnica anterior que tienen una anchura mayor que su grosor. Anteriormente se conocen p. ej., soluciones en las que la parte que soporta la carga de un cable de izado de ascensor en forma de correa consiste de alambres de metal recubiertos con un material blando que protege los alambres y aumenta la fricción entre la correa y la polea motriz. Debido a los alambres metálicos, tal solución implica el problema del peso elevado. Por otro lado, una solución descrita en el documento EP1640307 A2 propone el uso de trenzas de aramida como parte de soporte de carga. Un problema con el material de aramida es que la rigidez a la tracción y la resistencia a la tracción son mediocres. Además, el comportamiento de la aramida a altas temperaturas es problemático y constituye un peligro para la seguridad. Otro problema con las soluciones basadas en una construcción trenzada es que el trenzado reduce la rigidez y la resistencia del cable. Además, las fibras separadas del trenzado pueden sufrir un movimiento relativo entre sí en conexión con el curvado del cable, siendo aumentado así el desgaste de las fibras. La rigidez a la tracción y la estabilidad térmica también son un problema en la solución propuesta por el documento PCT/FI97/00823, en la que la parte de soporte de carga utilizada es un tejido de aramida rodeado por poliuretano.

El documento EP 1561 719 A1, el documento US 2004/0083707 A1, así como el documento US 2003/0121729 A1 describen un cable de ascensor en forma de correa en el que se utilizan hilos retorcidos de fibras orgánicas para la parte de soporte de carga del cable. El documento US 2004/0110441 describe un cable de fibras de aramida cuyas fibras de aramida están reforzadas por una segunda fase con un módulo de elasticidad más alto. El documento EP 1561 719 describe un ascensor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención

Un objeto de la presente invención es, entre otros, eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente de las soluciones de la técnica anterior. Un objeto específico de la invención es mejorar el cableado de una máquina de izado, en particular un ascensor de pasajeros.

El propósito de la invención es producir una o más de las siguientes ventajas, entre otras:

- Se consigue un cable que es liviano y tiene una alta resistencia y rigidez a la tracción en relación con su peso.

- Se consigue un cable que tiene una estabilidad térmica mejorada frente a altas temperaturas.

- Se consigue un cable que tiene una alta conductividad térmica combinada con una alta temperatura de funcionamiento.

- Se consigue un cable que tiene una construcción simple similar a una correa y que es sencillo de fabricar.

- Se consigue un cable que comprende una pieza de soporte de carga recta o una pluralidad de piezas de soporte de carga rectas paralelas, obteniéndose así un comportamiento ventajoso al curvado.

- Se consigue un ascensor que tiene cables de bajo peso. La capacidad de soporte de carga de la eslinga y el contrapeso puede ser reducida.

- Se consiguen un ascensor y un cable de ascensor en los que se reducen las masas y cargas por eje que se han de mover y acelerar.

- Se consigue un ascensor en el que los cables de izado tienen un peso reducido frente a la tensión del cable.

- Se consiguen un ascensor y un cable en los que se reduce la amplitud de la vibración transversal del cable y se aumenta su frecuencia de vibración.

- Se consigue un ascensor en el que el llamado cableado de curvado inverso tiene un efecto reducido hacia el acortamiento de la vida útil.

- Se consiguen un ascensor y un cable sin discontinuidad o con propiedades cíclicas del cable, por lo que el cable del ascensor es silencioso y ventajoso en cuanto a vibraciones.

- Se consigue un cable que tiene una buena resistencia al deslizamiento, porque tiene una construcción recta y su geometría permanece sustancialmente constante en el curvado.

- Se consigue un cable con bajo desgaste interno. Se consigue un cable que tiene una buena resistencia a alta temperatura y una buena conductividad térmica.

- Se consigue un cable con buena resistencia al cizallamiento.

- Se consigue un ascensor que tiene un cableado seguro.

- Se consigue un ascensor de gran altura cuyo consumo energético es inferior al de los ascensores anteriores.

En los sistemas de ascensor, el cable de la invención se puede utilizar como un medio seguro para soportar y/o mover una cabina de ascensor, un contrapeso o ambos. El cable de la invención es aplicable para su uso tanto en ascensores con contrapeso como en ascensores sin contrapeso. Además, también se puede utilizar junto con otras máquinas de izado, p. ej., como cable de izado de grúa. El bajo peso del cable proporciona una ventaja especialmente en situaciones de aceleración, porque la energía requerida por los cambios en la velocidad del cable depende de su masa. El bajo peso proporciona además una ventaja en los sistemas de cables que requieren cables de compensación separados, porque la necesidad de cables de compensación se reduce o elimina por completo. El bajo peso también permite una manipulación más fácil de los cables.

Breve descripción de la invención

El ascensor de pasajeros según la invención se caracteriza por lo que se describe en la reivindicación 1.

Las realizaciones preferidas de la invención se caracterizan por lo que se describe en las reivindicaciones dependientes. Las características de diferentes realizaciones de la invención se pueden aplicar en conexión con otras realizaciones dentro del alcance del concepto inventivo básico.

Según la invención, el ancho del cable de izado para una máquina de izado es mayor que su grosor en una dirección transversal del cable. El cable comprende una parte de soporte de carga hecha de un material compuesto, cuyo material compuesto comprende fibras de refuerzo no metálicas en una matriz de polímero, consistiendo dichas fibras de refuerzo de fibras de carbono o fibras de vidrio. La estructura y la elección del material permiten conseguir cables de izado de bajo peso con una construcción delgada en la dirección de flexión, una buena rigidez y resistencia a la tracción y una estabilidad térmica mejorada. Además, la estructura del cable permanece sustancialmente sin cambios al curvar, lo que contribuye a una larga vida útil.

Según la invención, el coeficiente de elasticidad (E) de la matriz de polímero es mayor de 2 GPa, preferiblemente mayor de 2,5 GPa, más preferiblemente del orden de 2,5-10 GPa, y lo más preferiblemente del orden de 2,5-3,5 GPa. .

En una realización de la invención, las fibras de refuerzo mencionadas anteriormente se colocan en una dirección longitudinal del cable, es decir, en una dirección paralela a la dirección longitudinal del cable. Así, las fuerzas se distribuyen sobre las fibras en la dirección de la fuerza de tracción y, además, las fibras rectas se comportan al curvado de una manera más ventajosa de los que lo hacen las fibras dispuestas, p. ej., en un patrón en espiral o transversal. La parte de soporte de carga, que consta de fibras rectas unidas por la matriz de polímero para formar un elemento integral, conserva bien su forma y estructura al curvarse.

En una realización de la invención, las fibras individuales se distribuyen homogéneamente en la matriz mencionada anteriormente. En otras palabras, las fibras de refuerzo se distribuyen de manera sustancialmente uniforme en dicha parte de soporte de carga.

En una realización de la invención, dichas fibras de refuerzo están unidas entre sí como una parte integral de soporte de carga mediante dicha matriz de polímero.

En una realización de la invención, dichas fibras de refuerzo son fibras continuas, colocadas en la dirección longitudinal del cable y que se extienden preferiblemente a lo largo del cable.

En una realización de la invención, dicha parte de soporte de carga consiste de fibras de refuerzo rectas paralelas a la dirección longitudinal del cable y unidas entre sí por la matriz de polímero para formar un elemento integral.

En una realización de la invención, sustancialmente todas las fibras de refuerzo de dicha parte de soporte de carga se extienden en la dirección longitudinal del cable.

En una realización de la invención, dicha parte de soporte de carga es un cuerpo alargado integral. En otras palabras, las estructuras que forman la parte de soporte de carga están en contacto mutuo. Las fibras se unen en la matriz preferiblemente mediante un enlace químico, preferiblemente mediante enlaces de hidrógeno y/o enlaces covalentes.

En una realización de la invención, la estructura del cable continúa como una estructura sustancialmente uniforme a lo largo del cable.

En una realización de la invención, la estructura de la parte de soporte de carga continúa como una estructura sustancialmente uniforme a lo largo de la longitud del cable.

En una realización de la invención, sustancialmente todas las fibras de refuerzo de dicha parte de soporte de carga se extienden en la dirección longitudinal del cable. Así, las fibras de refuerzo que se extienden en la dirección longitudinal del cable pueden adaptarse para soportar la mayor parte de la carga.

En una realización de la invención, la matriz de polímero del cable consiste de un material no elastómero. Así, se consigue una estructura en la que la matriz proporciona un soporte sustancial para las fibras de refuerzo. Las ventajas incluyen una vida útil más larga y la posibilidad de emplear radios de curvatura más pequeños.

En una realización de la invención, la matriz de polímero comprende epoxi, poliéster, plástico fenólico o éster vinílico. Estos materiales duros junto con las fibras de refuerzo antes mencionadas conducen a una combinación de materiales ventajosa que proporciona, entre otras cosas, un comportamiento ventajoso del cable al curvado.

En una realización de la invención, la parte de soporte de carga es un cuerpo rígido, unitario, coherente alargado en forma de barra que vuelve a ser recto cuando está libre de curvado externo. Por esta razón también el cable se comporta de esta manera.

En una realización de la invención, más del 50% del área cuadrada en sección transversal de la parte de soporte de carga consiste de dicha fibra de refuerzo, preferiblemente de modo que el 50%-80% consiste de dicha fibra de refuerzo, más preferiblemente de manera que el 55%-70% consiste en dicha fibra de refuerzo, y lo más preferiblemente de modo que aproximadamente el 60% de dicha área consiste de fibra de refuerzo y aproximadamente el 40% de material de la matriz. Esto permite conseguir propiedades de resistencia ventajosas mientras que la cantidad de material de la matriz es todavía suficiente para rodear adecuadamente las fibras unidas por él.

En una realización de la invención, las fibras de refuerzo junto con el material de la matriz forman una parte integral de soporte de carga, dentro de la cual sustancialmente no tiene lugar ningún movimiento relativo de rozamiento entre las fibras o entre las fibras y la matriz cuando se curva el cable. Las ventajas incluyen una larga vida útil del cable y un comportamiento ventajoso al curvado.

En una realización de la invención, la o las partes de soporte de carga cubre/cubren una proporción principal de la sección transversal del cable. Así, una proporción principal de la estructura del cable participa en el soporte de la carga. El material compuesto también se puede moldear fácilmente en dicha forma.

En una realización de la invención, el ancho de la parte del cable de soporte de la carga es mayor que su grosor en la dirección transversal del cable. Por tanto, el cable puede resistir el curvado con un radio pequeño.

En una realización de la invención, el cable comprende varias de las partes de soporte de carga mencionadas anteriormente, una al lado de la otra. De esta manera, se puede reducir la propensión al fallo de la pieza compuesta, porque la relación ancho/grosor del cable puede aumentarse sin aumentar demasiado la relación ancho/grosor de una pieza compuesta individual.

En una realización de la invención, las fibras de refuerzo consisten de fibras de carbono. De este modo, se consigue una construcción ligera y una buena rigidez y resistencia a la tracción, así como buenas propiedades térmicas.

En una realización de la invención, el cable comprende además exteriormente a la pieza compuesta al menos un elemento metálico, tal como un alambre, tira o rejilla metálica. Esto hace que la correa sea menos propensa a sufrir daños por cizallamiento.

En una realización de la invención, la matriz de polímero mencionada anteriormente consiste de epoxi.

En una realización de la invención, la parte de soporte de carga está rodeada por una capa de polímero. De este modo, la superficie de la correa puede protegerse contra el desgaste mecánico y la humedad, entre otras cosas. Esto también permite que el coeficiente de fricción del cable se ajuste a un valor suficiente. La capa de polímero consiste preferiblemente de elastómero, más preferiblemente de elastómero de alta fricción, tal como p. ej., poliuretano.

En una realización de la invención, la parte de soporte de carga consiste de la matriz de polímero antes mencionada, de las fibras de refuerzo unidas entre sí por la matriz de polímero, y de un revestimiento que puede proporcionarse alrededor de las fibras, y de materiales auxiliares posiblemente comprendidos dentro de la matriz de polímero.

Según la invención, el ascensor comprende una polea motriz, una cabina de ascensor y un sistema de cables para mover la cabina del ascensor por medio de la polea motriz, comprendiendo dicho sistema de cables al menos un cable cuyo ancho es mayor que su grosor en sentido transversal del cable. El cable comprende una parte de soporte de carga hecha de un material compuesto que comprende fibras de refuerzo en una matriz de polímero. Dichas fibras de refuerzo consisten de fibras de carbono o fibras de vidrio. Esto proporciona la ventaja de que los cables del ascensor son cables de poco peso y ventajosos con respecto a la resistencia al calor. También se consigue así un ascensor energéticamente eficiente. Por lo tanto, se puede implementar un ascensor incluso sin utilizar ningún cable de compensación. Si es deseable, el ascensor se puede implementar usando una polea motriz de diámetro pequeño. El ascensor también es seguro, fiable y sencillo y tiene una larga vida útil.

En una realización de la invención, dicho cable de ascensor es un cable de dispositivo de izado como se describió anteriormente.

En una realización de la invención, el ascensor se ha dispuesto para mover la cabina del ascensor y el contrapeso por medio de dicho cable. El cable del ascensor está conectado preferiblemente al contrapeso y a la cabina del ascensor con una relación de izado de 1:1, pero podría conectarse alternativamente con una relación de izado de 2:1.

En una realización de la invención, el ascensor comprende un primer cable o parte de cable en forma de correa colocado contra una polea, preferiblemente la polea motriz, y un segundo cable o parte de cable en forma de correa colocado contra el primer cable o parte de cable, y en que dichos cables o partes de cable se colocan sobre la circunferencia de la polea motriz uno sobre el otro visto desde la dirección del radio de curvatura. De este modo, los cables se colocan de forma compacta sobre la polea, lo que permite utilizar una polea pequeña.

En una realización de la invención, el ascensor comprende varios cables colocados uno al lado del otro y uno sobre el otro contra la circunferencia de la polea motriz. Así, los cables se colocan de forma compacta sobre la polea.

En una realización de la invención, el primer cable o parte de cable está conectado al segundo cable o parte de cable colocado contra él mediante una cadena, cable, correa o equivalente que pasa alrededor de una polea de desviación montada en la cabina del ascensor y/o en el contrapeso. Esto permite compensar la diferencia de velocidad entre los cables de izado que se mueven a diferentes velocidades.

En una realización de la invención, el cable en forma de correa pasa alrededor de una primera polea de desviación, sobre la cual se curva el cable en una primera dirección de curvado, después de lo cual el cable pasa alrededor de una segunda polea de desviación, sobre la cual el cable se curva en una segunda dirección de curvado, siendo esta segunda dirección de curvado sustancialmente opuesta a la primera dirección de curvado. Por tanto, el tramo del cable se puede ajustar libremente, porque los cambios en la dirección de curvado son menos perjudiciales para una correa cuya estructura no sufre ningún cambio sustancial en el curvado. Las propiedades de la fibra de carbono también contribuyen al mismo efecto.

En una realización de la invención, el ascensor se ha implementado sin cables de compensación. Esto es particularmente ventajoso en un ascensor según la invención en el que el cable utilizado en el sistema de cable tiene un diseño como el definido anteriormente. Las ventajas incluyen la eficiencia energética y una construcción sencilla del ascensor. En este caso, es preferible dotar al contrapeso de medios limitadores del rebote.

En una realización de la invención, el ascensor es un ascensor con contrapeso, que tiene una altura de izado de más de 30 metros, preferiblemente de 30-80 metros, lo más preferiblemente de 40-80 metros, implementándose dicho ascensor sin cables de compensación. El ascensor así implementado es más simple que los ascensores anteriores y, sin embargo, energéticamente eficiente.

En una realización de la invención, el ascensor tiene una altura de izado de más de 75 metros, preferiblemente de más de 100 metros, más preferiblemente de más de 150 metros, lo más preferiblemente de más de 250 metros. Las ventajas de la invención son evidentes especialmente en ascensores que tienen una gran altura de izado, porque normalmente en ascensores con una gran altura de izado la masa de los cables de izado constituye la mayor parte de la masa total que se ha de mover. Por lo tanto, cuando está provisto de un cable según la presente invención, un ascensor que tiene una gran altura de izado es considerablemente más eficiente energéticamente que los ascensores anteriores. Un ascensor así implementado también es técnicamente más simple, más eficiente en cuanto al material y más barato de fabricar, porque p. ej., las masas a frenar se han reducido. Los efectos de esto se reflejan en la mayoría de los componentes estructurales del ascensor con respecto al dimensionamiento. La invención es muy aplicable para su uso como un ascensor de gran altura o un ascensor de mega gran altura.

En el uso según la invención, un cable de dispositivo de izado según una de las definiciones anteriores se usa como cable de izado de un ascensor, especialmente un ascensor de pasajeros. Una de las ventajas es una eficiencia energética mejorada del ascensor.

En una realización de la invención, un cable de dispositivo de izado según una de las definiciones anteriores se usa como el cable de izado de un ascensor según una de las definiciones anteriores. El cable es particularmente adecuado para su uso en ascensores de gran altura y/o para reducir la necesidad de un cable de compensación.

Lista de figuras

A continuación, la invención se describirá en detalle haciendo referencia a realizaciones ejemplares y a los dibujos adjuntos, en los que

Las figa. 1a-1m son ilustraciones esquemáticas del cable de la invención, cada una de las cuales representa una realización diferente.

La fig. 2 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención.

La fig. 3 representa un detalle del ascensor de la Fig. 2.

La fig. 4 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención.

La fig. 5 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención que comprende una disposición de monitorización del estado.

La fig. 6 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención que comprende una disposición de monitorización del estado.

La fig. 7 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención.

La fig. 8 es una representación esquemática ampliada de un detalle de la sección transversal del cable de la invención.

Descripción detallada de la invención

Las Figs. 1a-1m presentan diagramas que representan secciones transversales preferidas de cables de izado, preferiblemente para un ascensor de pasajeros, según diferentes realizaciones de la invención según se ve desde la dirección longitudinal de los cables. El cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) representado por las Figs.

1 a-11 tiene una estructura similar a una correa, en otras palabras, el cable tiene, medido en una primera dirección, que es perpendicular a la dirección longitudinal del cable, un grosor t1 y, medido en una segunda dirección, que es perpendicular a la dirección longitudinal del cable y a la primera dirección antes mencionada, un ancho t2, siendo este ancho t2 sustancialmente mayor que el grosor t1. Por tanto, el ancho del cable es sustancialmente mayor que su grosor. Además, el cable tiene preferible, pero no necesariamente, al menos una, preferiblemente dos superficies amplias y sustancialmente uniformes, cuya superficie amplia se puede usar de manera eficiente como una superficie de transmisión de fuerza utilizando fricción o un contacto positivo, porque de esta manera se obtiene una gran superficie de contacto. No es necesario que la superficie amplia sea completamente uniforme, sino que puede estar provista de ranuras o protuberancias 0 puede tener una forma curvada. El cable tiene preferiblemente una estructura sustancialmente uniforme en toda su longitud, pero no necesariamente, porque, si es deseable, la sección transversal puede disponerse para que cambie cíclicamente, p. ej., como una estructura dentada. El cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) comprende una parte (11, 21,31,41, 51, 61, 71, 81,91, 101, 111, 121) de soporte de carga, que está hecha de un compuesto de fibras no metálicas que comprende fibras de carbono o fibras de vidrio, preferiblemente fibras de carbono, en una matriz de polímero. La parte de soporte de carga (o posiblemente las partes de soporte de carga) y sus fibras están orientadas en la dirección longitudinal del cable, que es por lo que el cable conserva su estructura al curvarse. Así, las fibras individuales se orientan sustancialmente en la dirección longitudinal del cable. Así, las fibras se orientan en la dirección de la fuerza cuando una fuerza de tracción está actuando sobre el cable. Las fibras de refuerzo mencionadas anteriormente están unidas entre sí por la matriz de polímero mencionada anteriormente para formar una parte integral de soporte de carga. Así, dicha parte (11, 21, 31,41, 51,61, 71, 81, 91, 101, 111, 121) de soporte de carga es un cuerpo en forma de barra alargada, coherente y unitaria. Dichas fibras de refuerzo son fibras largas y continuas preferiblemente orientadas en la dirección longitudinal del cable y que se extienden preferiblemente a lo largo del cable. Preferiblemente, unas cuantas fibras, lo más preferiblemente sustancialmente todas las fibras de refuerzo de dicha parte de soporte de carga están orientadas en la dirección longitudinal del cable. En otras palabras, preferiblemente las fibras de refuerzo están sustancialmente no entrelazadas entre sí. Así, se consigue una parte de soporte de carga cuya estructura en sección transversal continúa lo más invariable posible a lo largo de toda la longitud del cable. Dichas fibras de refuerzo se distribuyen lo más uniformemente posible en la parte de soporte de carga para asegurar que la parte de soporte de carga sea lo más homogénea posible en la dirección transversal del cable. La dirección de curvado de los cables mostrados en las figuras 1 a-1 m sería hacia arriba o hacia abajo en las figuras.

El cable 10 presentado en la figura 1a comprende una parte 11 compuesta de soporte de carga que tiene una forma rectangular en sección transversal y está rodeada por una capa 1 de polímero. Alternativamente, el cable se puede formar sin una capa 1 de polímero.

El cable 20 presentado en la Fig. 1b comprende dos partes 21 compuestas de soporte de carga de sección transversal rectangular colocadas una al lado de la otra y rodeadas por una capa 1 de polímero. La capa 1 de polímero comprende una protuberancia 22 para guiar el cable, ubicada a medio camino entre los bordes de un lado amplio del cable 10, en el centro del área entre las partes 21. El cable también puede tener más de dos partes compuestas colocadas una al lado de la otra de esta manera, como se ilustra en la Fig. 1c.

El cable 40 presentado en la figura 1d comprende varias partes compuestas 41 de soporte de carga de forma rectangular en sección transversal colocadas una al lado de la otra en la dirección a lo ancho de la correa y rodeadas por una capa 1 de polímero. Las partes de soporte de carga que se muestran en la figura son algo mayores en ancho que en grosor. Alternativamente, podrían implementarse como con una forma en sección transversal sustancialmente cuadrada.

El cable 50 presentado en la Fig. 1e comprende una parte compuesta 51 de soporte de carga de forma en sección transversal rectangular, con un alambre 52 colocado a cada lado de la misma, la parte compuesta 51 y el alambre 52 están rodeados por una capa 1 de polímero. El alambre 52 puede ser un cable o hilo y preferiblemente está hecho de material resistente al cizallamiento, tal como metal. El alambre está preferiblemente a la misma distancia de la superficie del cable que la parte compuesta 51 y preferible, pero no necesariamente espaciado de la parte compuesta. Sin embargo, la parte metálica protectora también podría tener una forma diferente, p. ej. una rejilla o tira metálica que discurre a lo largo de la longitud de la pieza compuesta.

El cable 60 presentado en la Fig. 1f comprende una parte compuesta 61 de soporte de carga de forma rectangular en sección transversal rodeada por una capa 1 de polímero. Sobre una superficie del cable 60 se forma una superficie de acuñamiento que consta de una pluralidad de protuberancias 62 en forma de cuña, que preferiblemente forman una parte continua de la capa 1 de polímero.

El cable 70 presentado en la Fig. 1g comprende una parte compuesta 71 de soporte de carga de forma rectangular en sección transversal rodeada por una capa 1 de polímero. Los bordes del cable comprenden porciones hinchadas 72, que preferiblemente forman parte de la capa 1 de polímero. Las porciones hinchadas proporcionan la ventaja de proteger los bordes de la pieza compuesta, p. ej., contra el deshilachado.

El cable 80 presentado en la Fig. 1h comprende una serie de partes compuestas 81 de soporte de carga de sección transversal redonda rodeadas por una capa 1 de polímero.

El cable 90 presentado en la Fig. 1i comprende dos partes 91 de soporte de carga de sección transversal cuadrada colocadas una al lado de la otra y rodeadas por una capa 1 de polímero. La capa 1 de polímero comprende una ranura 92 en la región entre las partes 91 para hacer que el cable sea más flexible, de modo que el cable se adapte fácilmente, p. ej., a superficies curvas. Alternativamente, las ranuras se pueden utilizar para guiar el cable. El cable también puede tener más de dos partes compuestas colocadas una al lado de la otra de manera como se ilustra en la Fig. 1j.

El cable 110 presentado en la Fig. 1k comprende una parte compuesta 111 de soporte de carga que tiene una forma en sección transversal sustancialmente cuadrada. El ancho de la parte 111 de soporte de carga es mayor que su grosor en una dirección transversal del cable. El cable 110 se ha formado sin utilizar en absoluto una capa de polímero como la descrita en las realizaciones anteriores, por lo que la parte 111 de soporte de carga cubre toda la sección transversal del cable.

El cable 120 presentado en la Fig. 1l comprende una parte compuesta 121 de soporte de carga de forma en sección transversal sustancialmente rectangular que tiene esquinas redondeadas. La parte 121 de soporte de carga tiene un ancho mayor que su grosor en una dirección transversal del cable y está cubierta por una fina capa 1 de polímero. La parte 121 de soporte de carga cubre una parte principal de la sección transversal del cable 120. La capa 1 de polímero es muy delgada en comparación con el grosor de la parte de soporte de carga en la dirección t1 de grosor del cable.

El cable 130 presentado en la Fig. 1m comprende partes compuestas 131 de soporte de carga mutuamente adyacentes de forma en sección transversal sustancialmente rectangular que tiene esquinas redondeadas. La parte 131 de soporte de carga tiene un ancho mayor que su grosor en una dirección transversal del cable y está cubierta por una fina capa 1 de polímero. La parte 131 de soporte de carga cubre una parte principal de la sección transversal del cable 130. La capa 1 de polímero es muy delgada en comparación con el grosor de la parte de soporte de carga en la dirección t1 de grosor del cable. La capa 1 de polímero es preferiblemente menor de 1,5 mm de grosor, lo más preferiblemente de aproximadamente 1 mm.

Cada uno de los cables descritos anteriormente comprende al menos una parte compuesta (11,21,31,41,51,61,71,81, 91, 101, 111, 121) de soporte de carga integral que contiene fibras de refuerzo sintéticas embebidas en una matriz de polímero. Las fibras de refuerzo son lo más preferiblemente fibras continuas. Están orientadas sustancialmente en la dirección longitudinal del cable, de modo que se aplica automáticamente una tensión de tracción a las fibras en su dirección longitudinal. La matriz que rodea las fibras de refuerzo mantiene las fibras en posiciones sustancialmente invariables entre sí. Al ser ligeramente elástica, la matriz sirve como medio para igualar la distribución de la fuerza aplicada a las fibras y reduce los contactos entre fibras y el desgaste interno del cable, aumentando así la vida útil del cable. El eventual movimiento longitudinal entre fibras consiste en un cizallamiento elástico ejercido sobre la matriz, pero el efecto principal que se produce en el curvado consiste en el estiramiento de todos los materiales de la pieza compuesta y no en el movimiento relativo entre ellos. Las fibras de refuerzo consisten lo más preferiblemente de fibra de carbono, lo que permite lograr características tales como buena rigidez a la tracción, estructura de bajo peso y buenas propiedades térmicas. Alternativamente, un refuerzo adecuado para algunos usos es el refuerzo de fibra de vidrio, que proporciona, entre otras cosas, un mejor aislamiento eléctrico. En este caso, el cable tiene una rigidez a la tracción algo menor, por lo que es posible utilizar poleas motrices de pequeño diámetro. La matriz compuesta, en la que las fibras individuales están distribuidas de la manera más homogénea posible, consiste más preferiblemente de epoxi, que tiene una buena adhesión a los refuerzos y una buena resistencia y se comporta ventajosamente en combinación con fibra de vidrio y carbono. Alternativamente, es posible utilizar p. ej., poliéster o éster vinílico. Lo más preferiblemente, la parte compuesta (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) comprende aproximadamente un 60% de fibra de carbono y un 40% de epoxi. Como se indicó anteriormente, el cable puede comprender una capa 1 de polímero. La capa 1 de polímero consiste preferiblemente de elastómero, lo más preferiblemente elastómero de alta fricción, tal como p. ej., poliuretano, de modo que la fricción entre la polea motriz y el cable sea suficiente para mover el cable.

La siguiente tabla muestra las propiedades ventajosas de la fibra de carbono y de la fibra de vidrio. Tienen buenas propiedades de resistencia y rigidez al mismo tiempo que tienen una buena resistencia térmica, lo cual es importante en los ascensores, porque una mala resistencia térmica puede provocar daños en los cables de izado o incluso que los cables se incendien, lo que constituye un peligro para la seguridad. Una buena conductividad térmica contribuye, entre otras cosas, a la transmisión del calor por fricción, reduciendo así el calentamiento excesivo de la polea motriz o la acumulación de calor en los elementos del cable.

La Fig. 2 representa un ascensor según una realización de la invención en el que se utiliza un cable en forma de correa. Los cables A y B se implementan preferible, pero no necesariamente, según una de las Figs. 1a-11. Una serie de cables A y B en forma de correa que pasan alrededor de la polea motriz 2 se colocan uno sobre otro y uno contra el otro. Los cables A y B tienen un diseño similar a una correa y el cable A se coloca contra la polea motriz 2 y el cable B se coloca contra el cable A, de modo que el grosor de cada cable A y B similar a una correa en la dirección del eje central de la polea motriz 2 es mayor que en la dirección radial de la polea motriz 2. Los cables A y B que se mueven en diferentes radios tienen diferentes velocidades. Los cables A y B que pasan alrededor de una polea 4 de desviación montada en la cabina del ascensor o contrapeso 3 están conectados juntos mediante una cadena 5, que compensa la diferencia de velocidad entre los cables A y B que se mueven a diferentes velocidades. La cadena se hace pasar alrededor de una polea 4 de desviación que gira libremente, de modo que, si es necesario, el cable puede moverse alrededor de la polea de desviación a una velocidad correspondiente a la diferencia de velocidad entre los cables A y B colocados contra la polea motriz. Esta compensación también se puede implementar de otras formas que no sean mediante una cadena. En lugar de una cadena, es posible utilizar p. ej., una correa o un cable. Alternativamente, es posible omitir la cadena 5 e implementar el cable A y el cable B representados en la figura como una solo cable continuo, que se puede hacer pasar alrededor de la polea 4 de desviación y retroceder, de modo que una parte del cable se apoye contra otra parte del mismo cable apoyada contra la polea motriz. Los cables colocados uno sobre otro, también se pueden colocar uno al lado del otro en la polea motriz de desviación como se ilustra en la Fig. 3, lo que permite una utilización eficiente del espacio. Además, también es posible hacer pasar alrededor de la polea motriz más de dos cables uno sobre otro.

La Fig. 3 presenta un detalle del ascensor según la Fig. 2, representado en la dirección de la sección A-A. Soportados en la polea motriz hay una serie de cables A y B superpuestos mutuamente, dispuestos mutuamente de forma adyacente, comprendiendo cada conjunto de dichos cables superpuestos mutuamente un número de cables A y B en forma de correa. En la figura, los cables superpuestos mutuamente están separados de los cables superpuestos mutuamente adyacentes por una protuberancia u prevista en la superficie de la polea motriz, sobresaliendo dicha protuberancia u preferiblemente desde la superficie de la polea motriz a lo largo de toda la longitud de la circunferencia, de modo que la protuberancia u guíe los cables. Las protuberancias u mutuamente paralelas en la polea motriz 2 forman así entre ellas superficies de guía en forma de ranura para los cables A y B. Las protuberancias u tienen preferiblemente una altura que alcanza al menos hasta el nivel de la línea media del grosor del material del último B de los cables superpuestos mutuamente como se ve en secuencia comenzando desde la superficie de la polea motriz 2. Si es deseable, naturalmente también es posible implementar la polea motriz de la Fig. 3 sin protuberancias o con protuberancias de forma diferente. Por supuesto, si se desea, el ascensor descrito también se puede implementar de tal manera que no haya cables mutuamente adyacentes, sino solo cables A, B mutuamente superpuestos en la polea motriz. La disposición de los cables de manera superpuesta mutuamente permite una construcción compacta y permite el uso de una polea motriz que tiene una dimensión más corta cuando se mide en la dirección axial.

La Fig.4 representa el sistema de cables de un ascensor según una realización de la invención, en el que el cable 8 se ha previsto utilizando una disposición de tipo de curvado inverso, es decir, una disposición en la que la dirección de curvado varía a medida que el cable se mueve desde la polea 2 a la polea 7 y más allá de la polea 9. En este caso, el tramo d del cable se puede ajustar libremente, porque la variación en la dirección de curvado no es perjudicial cuando se utiliza un cable según la invención, ya que el cable no está trenzado, conserva su estructura en el curvado y es delgado en la dirección de curvado. Al mismo tiempo, la distancia a través de la cual el cable permanece en contacto con la polea motriz puede ser superior a 180 grados, lo que es ventajoso con respecto a la fricción. La figura solo muestra una vista del cableado en la zona de las poleas de desviación. Desde las poleas 2 y 9, el cable 8 se puede hacer pasar según una tecnología conocida a la cabina del ascensor y/o al contrapeso y/o a un anclaje en el hueco del ascensor. Esto puede implementarse, p. ej., de tal manera que el cable continúa desde la polea 2 que funciona como una polea motriz a la cabina del ascensor y desde la polea 9 al contrapeso, o al revés. En construcción, el cable 8 es preferiblemente uno de los presentados en las Figs. 1a-1l.

La Fig. 5 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención provisto de una disposición de monitorización del estado para monitorizar el estado del cable 213, particularmente para monitorizar el estado del revestimiento de polímero que rodea la parte de soporte de carga. El cable es preferiblemente del tipo ilustrado anteriormente en una de las Figs. 1a-1l y comprende una parte eléctricamente conductora, preferiblemente una parte que contiene fibra de carbono. La disposición de monitorización del estado comprende un dispositivo 210 de monitorización del estado conectado al extremo del cable 213, a la parte de soporte de carga del cable 213 en un punto cerca de su anclaje 216, siendo dicha parte eléctricamente conductora. La disposición comprende además un conductor 212 conectado a una polea 211 de desviación eléctricamente conductora, preferiblemente metálica, que guía el cable 213 y también al dispositivo 210 de monitorización del estado. El dispositivo 210 de monitorización del estado conecta los conductores 212 y 214 y se ha dispuesto para producir una tensión entre los conductores. A medida que se desgasta el revestimiento de polímero eléctricamente aislante, se reduce su capacidad aislante. Finalmente, las partes eléctricamente conductoras del interior del cable entran en contacto con la polea 211, cerrándose así el circuito entre los conductores 214 y 212. El dispositivo 210 de monitorización del estado comprende además medios para observar una propiedad eléctrica del circuito formado por los conductores 212 y 214, el cable 213 y la polea 211. Estos medios pueden comprender, p. ej. un sensor y un procesador que, al detectar un cambio en la propiedad eléctrica, activan una alarma acerca de un desgaste excesivo del cable. La propiedad eléctrica que debe observarse puede ser, por ejemplo, un cambio en la corriente eléctrica que fluye a través del circuito antes mencionado o en la resistencia, o un cambio en el campo magnético o tensión.

La Fig. 6 es una representación esquemática de una realización del ascensor de la invención provisto de una disposición de monitorización del estado para monitorizar el estado del cable 219, en particular para monitorizar el estado de la parte de soporte de carga. El cable 219 es preferiblemente de uno de los tipos descritos anteriormente y comprende al menos una parte 217, 218, 220, 221 eléctricamente conductora, preferiblemente una parte que contiene fibra de carbono. La disposición de monitorización del estado comprende un dispositivo 210 de monitorización del estado conectado a la parte eléctricamente conductora del cable, que preferiblemente es una parte de soporte de carga. El dispositivo 210 de monitorización del estado comprende medios, tales como p. ej., una fuente de tensión o corriente para transmitir una señal de excitación a la parte de soporte de carga del cable 219 y medios para detectar, desde otro punto de la parte de soporte de carga o desde una parte conectada a ella, una señal de respuesta que responde a la señal transmitida. Sobre la base de la señal de respuesta, preferiblemente comparándola con valores límite predeterminados por medio de un procesador, el dispositivo de monitorización del estado se ha dispuesto para inferir el estado de la parte de soporte de carga en el área entre el punto de entrada de la señal de excitación y el punto de medición de la señal de respuesta. El dispositivo de monitorización del estado se ha dispuesto para activar una alarma si la señal de respuesta no cae dentro de un intervalo de valores deseado. La señal de respuesta cambia cuando se produce un cambio en una propiedad eléctrica que depende del estado de la parte del cable de soporte de carga, tal como la resistencia o la capacitancia. Por ejemplo, el aumento de la resistencia debido a grietas producirá un cambio en la señal de respuesta, de cuyo cambio se puede deducir que la parte de soporte de la carga se encuentra en un estado débil. Preferiblemente, esto se dispone como se ilustra en la Fig .6 colocando el dispositivo 210 de monitorización del estado en un primer extremo del cable 219 y conectado a dos partes 217 y 218 de soporte de carga, que están conectadas en el segundo extremo del cable 219 por conductores 222. Con esta disposición, el estado de ambas partes 217, 218 se puede monitorizar simultáneamente. Cuando hay varios objetos que se han de monitorizar, la perturbación causada por partes de soporte de carga mutuamente adyacentes entre sí puede reducirse interconectando partes de soporte de carga no adyacentes con conductores 222, preferiblemente conectando cada segunda parte a cada otra parte y al dispositivo 210 de monitorización del estado.

La Fig. 7 presenta una realización del ascensor de la invención en la que el sistema de cables del ascensor comprende uno o más cables 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120. El primer extremo del cable 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8 está asegurado a la cabina 3 del ascensor y el segundo extremo al contrapeso 6. El cable es movido por medio de una polea motriz 2 soportada en el edificio, estando conectada la polea motriz a una fuente de alimentación, tal como p. ej., un motor eléctrico (no mostrado), que imparte rotación a la polea motriz. El cable tiene preferiblemente una construcción como la ilustrada en una de las Figs. 1 a-11. El ascensor es preferiblemente un ascensor de pasajeros, que se ha instalado para desplazarse en un hueco S de ascensor en el edificio. El ascensor presentado en la Fig. 7 se puede utilizar con ciertas modificaciones para diferentes alturas de izado.

Un intervalo de altura de izado ventajoso para el ascensor presentado en la Fig.7 es de más de 100 metros, preferiblemente de más de 150 metros, y aún más preferiblemente de más de 250 metros. En ascensores de este orden de alturas de izado, las masas de los cables ya tienen una gran importancia en cuanto a eficiencia energética y estructuras del ascensor. En consecuencia, el uso de un cable según la invención para mover la cabina 3 del ascensor de un ascensor de gran altura es particularmente ventajoso, porque en los ascensores diseñados para grandes alturas de izado, las masas del cable tienen un efecto particularmente grande. Por tanto, es posible conseguir, entre otras cosas, un ascensor de gran altura que tenga un consumo de energía reducido. Cuando el intervalo de altura de izado para el ascensor de la Fig. 7 es superior a 100 metros, es preferible, pero no estrictamente necesario, dotar al ascensor de un cable de compensación.

Los cables descritos también son aplicables para su uso en ascensores con contrapeso, p. ej., ascensores de pasajeros en edificios residenciales, que tengan una altura de izado superior a 30 m. En el caso de tales alturas de izado, tradicionalmente han sido necesarios cables de compensación. La presente invención permite reducir o incluso eliminar por completo la masa de los cables de compensación. A este respecto, los cables descritos aquí son incluso más aplicables para su uso en ascensores que tienen una altura de izado de 30 a 80 metros, porque en estos ascensores la necesidad de un cable de compensación puede incluso eliminarse por completo. Sin embargo, la altura de izado es más preferiblemente superior a 40 m, porque en el caso de tales alturas, la necesidad de un cable de compensación es más crítica, y por debajo de 80 m, en cuyo intervalo de altura, utilizando cables de bajo peso, el ascensor puede, si es deseable, aún ser implementado incluso sin usar cables de compensación en absoluto. La Fig. 7 representa solo un cable, pero preferiblemente el contrapeso y la cabina del ascensor están conectados entre sí mediante varios cables.

En la presente solicitud, "parte de soporte de carga" se refiere a un elemento de cable que soporta una proporción significativa de la carga impuesta sobre el cable en su dirección longitudinal, p. ej., de la carga impuesta sobre el cable por una cabina de ascensor y/o contrapeso soportado por el cable. La carga produce en la parte de soporte de carga una tensión en la dirección longitudinal del cable, cuya tensión se transmite además en la dirección longitudinal del cable dentro de la parte de soporte de carga en cuestión. Por tanto, la parte de soporte de carga puede, por ejemplo, transmitir la fuerza longitudinal impuesta sobre el cable por la polea motriz al contrapeso y/o a la cabina del ascensor para moverlos. Por ejemplo, en la Fig. 7, donde el contrapeso 6 y la cabina 3 del ascensor están soportados por el cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120), más precisamente hablando por la parte de soporte de carga en el cable, cuya parte de soporte de carga se extiende desde la cabina 3 del ascensor hasta el contrapeso 6. El cable (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) se fija al contrapeso y a la cabina del ascensor. La tensión producida por el peso del contrapeso/cabina del ascensor se transmite desde el punto de fijación a través de la parte de soporte de carga del cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) hacia arriba desde el contrapeso/cabina de ascensor al menos hasta la polea motriz 2.

Como se mencionó anteriormente, las fibras de refuerzo de la parte de soporte de carga en el cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, A, B) de la invención para un dispositivo de izado, especialmente un cable para un ascensor de pasajeros, son preferiblemente fibras continuas. Así, las fibras son preferiblemente fibras largas, que se extienden más preferiblemente a lo largo de toda la longitud del cable. Por lo tanto, el cable se puede producir enrollando las fibras de refuerzo a partir de un haz de fibras continuo, que se absorbe una matriz de polímero. Básicamente, todas las fibras de refuerzo de la parte (11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,121) de soporte de carga están hechas preferiblemente de un solo y mismo material.

Como se explicó anteriormente, las fibras de refuerzo en la parte (11, 21, 31,41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121) de soporte de carga están contenidas en una matriz de polímero. Esto significa que, en la invención, las fibras de refuerzo individuales están unidas por una matriz de polímero, p. ej., sumergiéndolas durante la fabricación en material de matriz de polímero. Por lo tanto, las fibras de refuerzo individuales unidas entre sí por la matriz de polímero tienen entre ellas algo de polímero de la matriz. En la invención, una gran cantidad de fibras de refuerzo unidas entre sí y que se extienden en la dirección longitudinal del cable se distribuyen en la matriz de polímero. Las fibras de refuerzo se distribuyen preferiblemente de manera sustancialmente uniforme, es decir, de manera homogénea en la matriz de polímero, de modo que la parte de soporte de carga sea lo más homogénea posible cuando se observa en la dirección de la sección transversal del cable. En otras palabras, la densidad de las fibras en la sección transversal de la parte de soporte de carga no varía mucho. Las fibras de refuerzo junto con la matriz constituyen una parte de soporte de carga, dentro de la cual no se produce ningún movimiento relativo de rozamiento cuando se curva el cable. En la invención, las fibras de refuerzo individuales en la parte (11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,111, 121,131) de soporte de carga están rodeadas principalmente por la matriz de polímero, pero los contactos de fibra con fibra pueden ocurrir aquí y allá porque es difícil controlar las posiciones de las fibras individuales entre sí durante su impregnación simultánea con la matriz de polímero y, por otro lado, la eliminación completa de los contactos incidentales de fibra con fibra no es una necesidad absoluta con respecto a la funcionalidad de la invención. Sin embargo, si se han de reducir las ocurrencias incidentales, entonces es posible recubrir previamente las fibras de refuerzo individuales de modo que ya tengan un recubrimiento de polímero a su alrededor antes de que las fibras de refuerzo individuales se unan entre sí.

En la invención, las fibras de refuerzo individuales de la parte (11,21, 31, 41, 51, 61, 71,81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga comprenden material de matriz de polímero alrededor de ellas. Por tanto, la matriz de polímero se coloca inmediatamente contra la fibra de refuerzo, aunque entre ellas puede haber un revestimiento fino sobre la fibra de refuerzo, p. ej., una imprimación dispuesta sobre la superficie de la fibra de refuerzo durante la producción para mejorar la adhesión química al material de la matriz. Las fibras de refuerzo individuales se distribuyen uniformemente en la parte (11, 21,31, 41,51,61,71,81,91,101,111, 121,131) de soporte de carga de modo que las fibras de refuerzo individuales tienen algo de polímero de matriz entre ellas. Preferiblemente, la mayoría de los espacios entre las fibras de refuerzo individuales en la parte de soporte de carga se rellenan con polímero de matriz. Lo más preferiblemente, sustancialmente todos los espacios entre las fibras de refuerzo individuales en la parte de soporte de carga están rellenos con polímero de matriz. En las zonas entre fibras pueden aparecer poros, pero es preferible minimizar el número de estos.

La matriz de la parte (11,21,31,41,51,61,71,81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga tiene muy preferiblemente propiedades de material duro. Una matriz dura ayuda a sostener las fibras de refuerzo, especialmente cuando se curva el cable. Al curvar, las fibras de refuerzo más cercanas a la superficie exterior del cable curvado se someten a tensión, mientras que las fibras de carbono más cercanas a la superficie interior se someten a compresión en su dirección longitudinal. La compresión tiende a hacer que las fibras de refuerzo pandeen. Al seleccionar un material duro para la matriz de polímero, es posible evitar el pandeo de las fibras, porque un material duro puede proporcionar soporte a las fibras y así evitar que se pandeen e igualar las tensiones dentro del cable. Así, es preferible, entre otras cosas, permitir la reducción del radio de curvatura del cable, utilizar una matriz de polímero que consista de un polímero que sea duro, preferiblemente distinto del elastómero (un ejemplo de elastómero: caucho) o material similar que se comporte o sea flexible elásticamente. Los materiales más preferidos son epoxi, poliéster, plástico fenólico o éster vinílico. La matriz de polímero es preferiblemente tan dura que su coeficiente de elasticidad (E) es superior a 2 GPa, lo más preferiblemente superior a 2,5 GPa. En este caso, el coeficiente de elasticidad es preferiblemente del orden de 2,5 a 10 GPa, más preferiblemente del orden de 2,5 a 3,5 GPa.

La Fig. 8 presenta dentro de un círculo una sección transversal parcial de la estructura de la superficie de la parte de soporte de carga (como se ve en la dirección longitudinal del cable), mostrando esta sección transversal la manera en que las fibras de refuerzo en las partes (11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,111,121, 131) de soporte de carga descritas en otra parte de la solicitud están dispuestas preferiblemente en la matriz de polímero. La figura muestra cómo las fibras F de refuerzo se distribuyen de manera sustancialmente uniforme en la matriz M de polímero, que rodea las fibras y se adhiere a las fibras. La matriz M de polímero rellena los espacios entre las fibras F de refuerzo y, al consistir de un material sólido coherente, une sustancialmente todas las fibras F de refuerzo en la matriz. Esto evita el rozamiento mutuo entre las fibras F de refuerzo y el rozamiento entre la matriz M y las fibras F de refuerzo. Entre las fibras de refuerzo individuales, preferiblemente todas las fibras F de refuerzo y la matriz M, existe un enlace químico, que proporciona la ventaja de la coherencia estructural, entre otras cosas. Para fortalecer el enlace químico, es posible, pero no necesario, prever un recubrimiento (no mostrado) entre las fibras de refuerzo y la matriz M de polímero. La matriz M de polímero es como se describe en otra parte de la solicitud y puede comprender, además de un polímero básico, aditivos para el ajuste fino de las propiedades de la matriz. La matriz M de polímero consiste preferiblemente de un elastómero duro.

En el uso según la invención, un cable como se describe en conexión con una de las Figs. 1 a-1 m se utiliza como cable de izado de un ascensor, en particular un ascensor de pasajeros. Una de las ventajas conseguidas es una mejora de la eficiencia energética del ascensor. En el uso según la invención, al menos un cable, pero preferiblemente varios cables de una construcción tal que el ancho del cable sea mayor que su grosor en una dirección transversal del cable, se ajustan para soportar y mover una cabina de ascensor, comprendiendo dicho cable una parte (11, 21, 31,41, 51, 61, 71, 81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga hecha de un material compuesto, cuyo material compuesto comprende fibras de refuerzo, que consisten de fibra de carbono o fibra de vidrio, en una matriz de polímero. Lo más preferiblemente, el cable de izado está asegurado por un extremo a la cabina del ascensor y por el otro extremo a un contrapeso de la manera descrita en conexón con la Fig.7, pero también es aplicable para su uso en ascensores sin contrapeso. Aunque las figuras solo muestran ascensores con una relación de izado de 1:1, el cable descrito también es aplicable para su uso como cable de izado en un ascensor con una relación de izado de 1:2. El cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, A, B) es particularmente adecuado para su uso como cable de izado en un ascensor que tiene una gran altura de izado, preferiblemente un ascensor que tenga una altura de izado de más de 100 metros. El cable definido también se puede utilizar para implementar un nuevo ascensor sin un cable de compensación, o para convertir un ascensor antiguo en uno sin un cable de compensación. El cable propuesto (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, A, B) es muy aplicable para su uso en un ascensor que tiene una altura de izado de más de 30 metros, preferiblemente de 30-80 metros, más preferiblemente de 40-80 metros, y se implementa sin un cable de compensación.

"Implementado sin un cable de compensación" significa que el contrapeso y la cabina del ascensor no están conectados por un cable de compensación. Aun así, aunque no existe tal cable de compensación específico, es posible que un cable de cabina unido a la cabina del ascensor y especialmente dispuesto para colgar entre el hueco del ascensor y la cabina del ascensor pueda participar en la compensación del desequilibrio de las masas de cables de la cabina. En el caso de un ascensor sin un cable de compensación, es ventajoso dotar al contrapeso de medios dispuestos para aplicarse a los carriles de guía del contrapeso en una situación de rebote del contrapeso, cuya situación de rebote puede detectarse mediante medios de monitorización del rebote, p. ej., a partir de una disminución de la tensión del cable que soporta el contrapeso.

Es obvio que las secciones transversales descritas en la presente solicitud también se pueden utilizar en cables en los que el material compuesto ha sido reemplazado por algún otro material, tal como p. ej., metal. Asimismo, es obvio que un cable que comprende una parte de soporte de carga compuesta recta puede tener alguna otra forma en sección transversal distinta de las descritas, p. ej., una forma redonda u ovalada.

Las ventajas de la invención serán tanto más pronunciadas, cuanto mayor sea la altura de izado del ascensor. Utilizando cables según la invención, es posible conseguir un ascensor de mega gran altura que tenga una altura de izado incluso tan grande como de aproximadamente 500 metros. Implementar alturas de izado de este orden con cables de la técnica anterior ha sido prácticamente imposible o al menos económicamente irrazonable. Por ejemplo, si se utilizaran cables de la técnica anterior en los que la parte de soporte de carga comprende trenzados metálicos, los cables de izado pesarían hasta decenas de miles de kilogramos. En consecuencia, la masa de los cables de izado sería considerablemente mayor que la carga útil.

La invención ha sido descrita en la solicitud desde diferentes puntos de vista. Aunque sustancialmente la misma invención puede definirse de diferentes formas, las entidades definidas por definiciones que parten de diferentes puntos de vista pueden diferir ligeramente entre sí y, por tanto, constituir invenciones independientes entre sí.

Es obvio para un experto en la técnica que la invención no se limita exclusivamente a las realizaciones descritas anteriormente, en las que la invención se ha descrito a modo de ejemplo, sino que son posibles muchas variaciones y diferentes realizaciones de la invención dentro del alcance del concepto inventivo definido en las reivindicaciones que se presentan a continuación. Así, es obvio que los cables descritos pueden estar provistos de una superficie dentada o de algún otro tipo de superficie con patrón para producir un contacto positivo con la polea motriz. También es obvio que las partes compuestas rectangulares presentadas en las Figs. 1 a-11 puede comprender bordes más marcadamente redondeados que los ilustrados o bordes no redondeados en absoluto. De manera similar, la capa 1 de polímero de los cables puede comprender bordes/esquinas más marcadamente redondeados que los ilustrados o bordes/esquinas no redondeados en absoluto. Asimismo, es obvio que la parte/partes (11,21,31,41, 51,71,71,81,91) de soporte de carga en las realizaciones de las Figs. 1a-1j pueden disponerse para cubrir la mayor parte de la sección transversal del cable. En este caso, la capa 1 de polímero a modo de funda que rodea la parte o partes de soporte de carga se hace más delgada en comparación con el grosor de la parte de soporte de carga en la dirección t i en el sentido del grosor del cable. Asimismo, es obvio que, en combinación con las soluciones representadas por las Figs. 2, 3 y 4, es posible utilizar correas de otros tipos a las presentadas. Asimismo, es obvio que tanto la fibra de carbono como la fibra de vidrio se pueden utilizar en la misma parte de material compuesto si es necesario. Asimismo, es evidente que el grosor de la capa de polímero puede ser diferente al descrito. Asimismo, es obvio que la parte resistente al cizallamiento podría usarse como un componente adicional con cualquier otra estructura de cable mostrada en esta solicitud. Asimismo, es obvio que el polímero de matriz en el que se distribuyen las fibras de refuerzo puede comprender - mezclado en el polímero básico de matriz - tal como p. ej., materiales auxiliares de epoxi, tales como p. ej., refuerzos, cargas, colorantes, retardadores de llama, estabilizantes o agentes correspondientes. También es obvio que las fibras no necesitan ser necesariamente redondas en sección transversal, sino que pueden tener alguna otra forma de sección transversal. Es además obvio que materiales auxiliares, tales como p. ej., refuerzos, cargas, colorantes, retardadores de llama, estabilizadores o agentes correspondientes, pueden mezclarse en el polímero básico de la capa 1, p. ej., en poliuretano.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un ascensor de pasajeros, que comprende una polea motriz (2), una fuente de alimentación para hacer girar la polea motriz (2), una cabina (3) de ascensor y un sistema de cables para mover la cabina (3) de ascensor por medio de la polea motriz (2) mediante la fricción entre al menos un cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8, A, B) del sistema de cables y la polea motriz, siendo el ancho (t2) del cable mayor que su grosor (t1 ) en una dirección transversal del cable, cuyo cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8, A, B) comprende una parte (11,21,31,41,51,61,71,81, 91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga hecha de un material compuesto, comprendiendo dicho material compuesto fibras de refuerzo en una matriz de polímero, consistiendo dichas fibras de refuerzo de fibra de carbono o fibra de vidrio, caracterizado por que el coeficiente de elasticidad (E) de la matriz (M) de polímero es superior a 2 GPa, preferiblemente superior a 2,5 GPa, aún más preferiblemente del orden de 2,5-10 GPa, y lo más preferiblemente del orden de 2,5-3,5 GPa.

2. Ascensor según la reivindicación 1, en el que dichas fibras de refuerzo están orientadas en la dirección longitudinal del cable.

3. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las fibras individuales están distribuidas homogéneamente en la matriz mencionada anteriormente.

4. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas fibras de refuerzo son fibras continuas orientadas en la dirección longitudinal del cable y que se extienden preferiblemente a lo largo de toda la longitud del cable.

5. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas fibras de refuerzo se unen entre sí como una parte integral de soporte de carga mediante dicha matriz de polímero, preferiblemente en la etapa de fabricación sumergiendo las fibras de refuerzo en material de matriz de polímero.

6. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha parte (11, 21,31,41,51,61,71,81, 91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga consiste de fibras de refuerzo rectas paralelas a la dirección longitudinal del cable y unidas por la matriz de polímero para formar un elemento integral.

7. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura del cable continúa como una estructura sustancialmente uniforme a lo largo de toda la longitud del cable.

8. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la matriz de polímero consiste de material no elastómero.

9. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la matriz de polímero comprende epoxi, poliéster, plástico fenólico o éster vinílico.

10. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que más del 50% del área cuadrada en sección transversal de la parte (11,21,31,41,51,61,71, 81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga consiste de dicha fibra de refuerzo, preferiblemente de modo que el 50%-80% consiste de dicha fibra de refuerzo, más preferiblemente de modo que el 55%-70% consiste de dicha fibra de refuerzo, lo más preferiblemente de modo que aproximadamente el 60% del área cuadrada consiste de fibra de refuerzo y aproximadamente un 40% de material de matriz.

11. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el ancho de la parte (11, 21, 31,41, 51, 61,71,81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga es mayor que su grosor en una dirección transversal del cable.

12. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable comprende varias de las partes (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga mencionadas anteriormente colocadas mutuamente adyacentes.

13. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable comprende además en el exterior de la parte compuesta al menos un elemento metálico (52), tal como un alambre, una tira o una rejilla metálica.

14. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte (11,21,31,41,51,61,71,81,91, 101, 111, 121, 131) de soporte de carga está rodeada por una capa de polímero, que preferiblemente consiste de elastómero, lo más preferiblemente de elastómero de alta fricción, tal como p. ej., poliuretano.

15. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la o las partes (111, 121, 131) de soporte de carga cubren una proporción principal de la sección transversal del cable (110 , 120, 130).

16. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte de soporte de carga consiste de la matriz de polímero mencionada anteriormente, de fibras de refuerzo unidas entre sí por la matriz de polímero y posiblemente de un revestimiento que se puede prever alrededor de las fibras, y de materiales auxiliares. posiblemente comprendidos dentro de la matriz de polímero.

17. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura del cable (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8, A, B) continúa como una estructura sustancialmente uniforme en toda la longitud del cable y en el que el cable comprende una superficie lateral amplia y al menos sustancialmente uniforme, preferiblemente completamente uniforme, para permitir la transmisión de fuerza basada en la fricción con la superficie amplia.

18. Ascensor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable es el cable de izado del ascensor.