ES2949834T3 - Cable de elevación híbrido, procedimiento para su realización y cabrestante que implementa tal cable - Google Patents

Abstract

Este cable de elevación (1) consta de un núcleo de acero (2) recubierto en su periferia con una funda textil (3), siendo dicha funda textil (3) una funda trenzada directamente sobre el núcleo de acero (2), y fabricada de un material sintético resistente a la abrasión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cable de elevación híbrido, procedimiento para su realización y cabrestante que implementa tal cable

Campo de la invención

La invención está relacionada con el campo de los cables de elevación. Tiene como propósito, más particularmente, los cables de elevación destinados a implementarse al nivel de cabrestantes, ya se trate de cabrestantes convencionales de tambor directo o de cabrestantes denominados de torno.

Estado anterior de la técnica

En el campo de la elevación, se conoce que se implementan cables muy resistentes en tracción debido a su propia finalidad. Cuando, por lo demás, tales cables se implementen con elementos de retorno, tales como poleas o torno, se busca, igualmente, que estos cables presenten una gran resistencia en flexión, debido a las propias numerosas flexiones o torsiones de las que son objeto como continuación a las operaciones de enrollado o de desenrollado con respecto a un tambor o un torno.

A tal efecto, desde hace mucho tiempo ya, se implementan cables de cordones de acero que presentan esta doble característica. Cada cordón comprende un número determinado de hilos metálicos y los cables se realizan en máquinas apropiadas para constituir capas superpuestas. Estos cables de tracción están llamados a funcionar con un equipo de elevación, en concreto, un cabrestante y, como corolario, se manipulan por los operadores aguas abajo de dicho equipo de elevación.

La experiencia demuestra que, a medida que se produce la utilización de tales cables de acero, incluso cuando estos últimos son de cordones, el rozamiento del cable sobre el tambor de elevación propiamente dicho o en el marco de un cabrestante de torno, sobre el propio torno, genera, debido a los rozamientos, un desgaste de los hilos metálicos constitutivos de los cordones exteriores, que se materializa por la aparición en la periferia del cable, de una rotura de los cabos que constituye un criterio de retirada y de sustitución del cable.

Por otro lado, la utilización de tales cables de elevación de acero resulta problemática en el caso particular de la utilización de cabrestantes de torno.

En efecto, debe recordarse que en los cabrestantes de torno, el cable está sometido a fenómenos de fricción generados por el deslizamiento de dicho cable sobre el o los tambores del torno en el sentido de enrollado. Por otro lado, en un torno de tambor simple, el cable está sometido, además, a un deslizamiento lateral a lo largo del eje del tambor. Estos deslizamientos generan un desgaste de los hilos que constituyen el cable. En cambio, en un torno de tambor doble, se suprimen los fenómenos de deslizamiento lateral según el eje de los tambores, pero se aplica una flexión alterna sobre el cable que se pliega y despliega en el entre ejes entre los tambores durante cada enrollado. La presión de contacto entre los hilos o cabos del cable y los tambores en cada zona de plegadura del cable genera, igualmente, una alteración de la integridad del cable. Por último, el cable está sometido a fenómenos de torsión en el torno que, al nivel de la superficie de contacto entre los hilos o cabos del cable y el torno, se traduce en fricción y, por lo tanto, desgaste de dicho cable.

Por otro lado, en el marco de un cable de cabrestante para helicóptero, no es raro observar choques entre el cable y obstáculos exteriores susceptibles de producirse en transcurso de operación, que pueden, también en este caso, afectar a la integridad del cable.

Con el fin de superar estas dificultades, se ha propuesto revestir tales cables de acero, por ejemplo, con PVC (cloruro de polivinilo) o con poliamida. Este revestimiento puede resultar típicamente de una operación de extrusión. Si, ciertamente, tal revestimiento aumenta la vida útil de estos cables, genera un sobreespesor del cable, que aumenta el espacio necesario generado, en concreto, al nivel de un tambor de almacenamiento, por ejemplo.

Se conoce, igualmente, el principio del enfundado de un cable de acero por medio de una estructura textil, tal como se describe, por ejemplo, en el documento GB 2.495.975, en concreto, para fines de protección contra el fuego. Sin embargo, tales fundas textiles, si, ciertamente, cumplen su función principal, esto es, protección contra el desgaste debido a rozamiento contra una arista cortante o la protección contra el fuego, no presentan una adherencia y, en cualquier caso, una intimidad suficiente con el cable de acero para asegurar una protección real de dicho cable.

El objetivo que se tiene como propósito por la presente invención es superar estos diferentes inconvenientes y, en concreto, asegurar cualquier utilización de tal cable de elevación en el marco de su utilización con un cabrestante.

De este modo, y con el fin de mitigar estas fuentes de daño del cable debido al contacto sobre un, el tambor de un cabrestante o sobre un tambor simple o doble del torno de un cabrestante de torno, la invención propone recubrir el cable por una funda trenzada de fibra sintética.

Pruebas realizadas sobre cables enfundados han mostrado que, en caso de solidarización insuficiente de la funda sobre el cable, puede producirse con el uso un deslizamiento entre el núcleo del cable y la funda y, de este modo, provocar el daño de la funda.

Con el fin de evitar este fenómeno, la invención prevé un modo de fabricación del cable en el que la funda de fibras sintéticas se trenza directamente de manera ajustada sobre el cable metálico.

Exposición de la invención

A tal efecto, la invención tiene como propósito un cable de elevación constituido por un núcleo de acero revestido en su periferia de una funda textil, en el que dicha funda textil es una funda trenzada realizada de material sintético resistente a la abrasión. Más específicamente, la invención tiene como propósito un cable de elevación implementado en un cabrestante de elevación para helicóptero que incluye al menos un tambor de elevación, estando dicho cable constituido por un núcleo de acero revestido en su periferia de una funda textil, en el que dicha funda textil es una funda trenzada directamente sobre el núcleo de acero y realizada de un material sintético resistente a la abrasión, en el que el diámetro medio del núcleo de acero está comprendido entre 5 y 6 milímetros y en el que el espesor de la funda está comprendido entre el 3 y el 10 % del diámetro del cable.

En otras palabras, la invención consiste en revestir un cable de acero de factura tradicional y, por ejemplo, un cable de cordones de la técnica anterior, de una funda textil obtenida por trenzado y realizada de material resistente a la abrasión, cuyas características, de dimensión, en concreto, son específicas. De este modo, el espesor de la funda resulta suficiente a la vez para asegurar la protección del cable de acero, sin alterar de manera demasiado significativa el diámetro del cable.

Típicamente, el material sintético implementado para la funda es de aramida. Sin embargo, se pueden implementar otros materiales en la invención, de entre los cuales el HMPE (acrónimo anglosajón de "High Modulus Polyethylene"), es decir, un polietileno de masa molar elevada, el PBO (acrónimo para el poli-p-fenileno benzobisoxazol), sin que estas menciones sean exhaustivas.

La realización de la funda alrededor del cable de acero por trenzado presenta la ventaja de desembocar en un ajuste extremadamente íntimo de la funda sobre el cable, que permite evitar cualquier riesgo de retracción o deslizamiento de la funda con respecto al cable, comúnmente llamado por el efecto denominado de "calcetín". En otras palabras, debido al trenzado operado, de este modo, de la funda sobre el cable, se confiere a este último una mayor integridad física, que permite conservar sus propiedades mecánicas fundamentales básicas (resistencia en tracción y en flexión), además de la integridad exterior de dicho cable evitando, debido a la disminución de los fenómenos de fricción del cable sobre el equipo de elevación y, más particularmente, sobre el tambor de un cabrestante y, por lo tanto, el desgaste prematuro de la superficie exterior del cable.

La implementación de tal funda íntimamente asociada al núcleo de acero permite evitar la rotura de los cabos exteriores del cable de acero, que optimiza, en consecuencia, las condiciones de utilización de tal cable por el operador del cabrestante, cuando el usuario de este cabrestante entra en contacto con el cable de elevación.

Como corolario, la implementación de un material tal como la aramida, cuyas propiedades mecánicas de resistencia en tracción son cercanas, incluso superiores, a las del acero, permite contribuir a la resistencia mecánica del cable.

Además, y según una característica ventajosa de la invención, esta elección particular de material textil, debido a sus características intrínsecas, permite la utilización del cable híbrido obtenido, de este modo, en condiciones de temperatura relativamente amplias, típicamente entre -150 y 200 °C, que se pueden buscar para aplicaciones particulares.

Ventajosamente, se implementa un material sintético y, en concreto, una aramida antiUV, que permite optimizar la longevidad de tal cable, recordándose que este último pretende utilizarse casi sistemáticamente en exterior y, por lo tanto, sometido a las radiaciones solares que contienen, de manera conocida, unos UV.

Según una característica ventajosa de la invención, el título de los cabos constitutivos de la funda de aramida está comprendido en una horquilla que se extiende entre 800 y 1.700 dtex, para disponer de un espesor de dicha funda típicamente comprendido entre el 3 y el 10 % del diámetro del cable, como se ha aludido más arriba.

Según una característica ventajosa de la invención, el núcleo de acero está constituido por un cable de acero con propiedades antigiratorias. De manera conocida, un cable antigiratorio presenta cordones internos cableados en sentido inverso, con el fin de conferir una cierta resistencia a la rotación al cable.

Según la invención, el cable híbrido obtenido, de este modo, pretende implementarse dentro de un cabrestante convencional de tambor directo o de un cabrestante de torno de tambor simple o doble a bordo dentro de un helicóptero. Como se ha indicado más arriba, la particularidad de un cabrestante de torno genera flexiones y torsiones del cable sobre el o los tambores constitutivos de tal torno. La implementación del cable de la invención permite limitar los fenómenos de desgaste, observados convencionalmente sobre los cabrestantes de la técnica anterior.

La invención tiene como propósito, igualmente, un aparato de elevación a bordo de un helicóptero, provisto de un cabrestante tradicional o de un cabrestante de torno de tambor simple o doble que implementa un cable de acuerdo con la invención.

Breve descripción de las figuras

La manera en que se puede realizar la invención y las ventajas que se desprenden de ello se pondrán de manifiesto mejor del ejemplo de realización que sigue, dado a título indicativo y no limitativo, con el apoyo de las figura adjuntas. La figura 1 es una representación esquemática en perspectiva que ilustra el cable enfundado de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una representación esquemática en sección diametral del cable de la figura 1.

La figura 3 ilustra el procedimiento de enfundado del núcleo de acero por una trenzadora según la invención.

La figura 4 es una representación simplificada de un cabrestante, en concreto, a bordo de un helicóptero que implementa un torno.

Descripción detallada de la invención

Por lo tanto, se ha representado en relación con la figura 1 una representación esquemática del cable de elevación (1) de acuerdo con la invención. Fundamentalmente, este se compone de un núcleo de acero (2), en este caso concreto, constituido por cordones (4) de hilos metálicos con propiedades antigiratorias. El acero implementado es un acero tradicional para los cables de elevación, que confiere a dicho cable a la vez las propiedades de resistencia en tracción y en flexión necesarias para la aplicación considerada. Dicho núcleo se selecciona en función de la aplicación considerada, en este caso concreto, un cable de elevación para cabrestante a bordo de un helicóptero.

Típicamente, en la aplicación a los dispositivos de elevación a bordo dentro de un helicóptero, el diámetro medio del núcleo metálico (2) está próximo a 5 milímetros.

Según la invención, este núcleo de acero está revestido de una funda (3) realizada, en el ejemplo descrito, de aramida por trenzado. Más precisamente, la aramida implementada se comercializa, por ejemplo, bajo la marca registrada Black Technora® (TEIJIN), que presenta la ventaja de ser resistente a los UV. Con un diámetro del núcleo de acero (2) de 5 milímetros, el espesor de la funda (3) está próximo a 2/10 de milímetro. Típicamente, el diámetro de dicho cable es susceptible de variar entre 5 y 6 milímetros, teniendo en cuenta las restricciones a las que está sometido. Como ya se ha indicado, esta funda de aramida está trenzada sobre el núcleo de acero (2), por ejemplo, por medio de la instalación ilustrada esquemáticamente en la figura 3. Esta representación es esquemática y pretende visualizar mejor el trayecto de los elementos constitutivos del cable híbrido (1).

Más precisamente, el núcleo de acero (2) se almacena en forma de bobina (5), de la que se extrae dicho núcleo por medio de un torno de extracción (8, 9), transitando el núcleo de acero en cuestión dentro de una trenzadora (7), destinada a trenzar sobre el núcleo (2) la funda de aramida de la invención.

En este caso concreto, esta trenzadora es, por ejemplo, del tipo comercializado por las empresas RIUS, SPIRALTEX, HERZOG o COBRA.

Por ejemplo, el trenzado se realiza con la ayuda de 32 husos en montaje 1/1, que implementan un hilo de aramida del tipo anteriormente citado de 1.670 decitex por huso sin torsión.

Dicha trenzadora implementa un resorte de carrera de bombeo, adecuado para generar una fuerte tensión de los hilos de aramida, con el fin de permitir un enfundado íntimo de la funda de aramida (3) sobre el núcleo de acero (2). Este enfundado íntimo es importante, con el fin de permitir evitar cualquier movimiento inoportuno, en concreto, de deslizamiento de la funda con respecto al núcleo de acero y, de este modo, evitar el efecto de "calcetín".

Según la invención, la boquilla de trenzado para un cable híbrido destinado a las operaciones de elevación con la ayuda de un cabrestante a bordo de un helicóptero presenta un diámetro próximo a 5 milímetros con un paso de trenzado próximo a 16 milímetros.

Al final de la trenzadora, el cable híbrido (1) se almacena, por ejemplo, sobre un carrete o sobre una bobina (10). El cable híbrido de elevación resultante de esta operación de trenzado conserva las propiedades de resistencia a la tracción y la flexión inherentes al núcleo metálico propiamente dicho e incluso las optimiza debido a la elección particular de la fibra textil implementada para el trenzado.

Además, esta funda contribuye a disipar energía y, por lo tanto, a atenuar el fenómeno de rebote en caso de rotura brusca del cable bajo tensión, por ejemplo, como continuación al choque de dicho cable con un obstáculo, tipo árbol, edificio, etc. Haciendo esto, se optimiza, en concreto, la seguridad del operador. La funda contribuye, igualmente, a aumentar la protección del cable de acero propiamente dicho en caso de choque con un obstáculo del tipo de los anteriormente aludidos.

Asimismo, esta funda confiere al cable realizado, de este modo, una resistencia a la abrasión, muy particularmente buscada cuando tal cable de elevación o de tracción se implementa con un aparato de elevación del tipo cabrestante, convencional de tambor directo o de torno. Tal cabrestante de torno se ilustra, por otra parte, dentro de la figura 4. Típicamente, en el ejemplo descrito, se compone de un torno doble (12), de carcasa exterior cilíndrica, movido en rotación por medio de un motor (no representado), sobre el que llega a enrollarse el cable (1) de acuerdo con la invención. Este torno doble asegura la tracción efectiva del cable.

Dicho cable se almacena, a continuación, sobre un tambor de almacenamiento (16) después de paso, llegado el caso, por poleas de retorno (13, 14). El cable se enrolla por capas sucesivas sobre dicho tambor con la ayuda de un dispositivo de enrollado (15), del tipo tornillo de devanado, que permite, de manera conocida, desplazar el cable sobre la periferia del tambor de almacenamiento a medida que se produce el enrollado, con el fin de realizar capas de enrollado uniformes.

Por último, la funda en cuestión, debido a su función protectora, evita la rotura de los cabos exteriores de los cordones de acero constitutivos del núcleo central y, por consiguiente, garantiza una mayor seguridad y una mayor comodidad para los operadores de tales cabrestantes.

El cabrestante convencional de tambor directo o de torno, de tambor simple o doble que implementa tal cable resulta, por lo tanto, de una utilización más fiable y de un mantenimiento del cable reducido.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Cable de elevación (1) adecuado para implementarse en un cabrestante de elevación a bordo dentro de un helicóptero, estando dicho cable constituido por un núcleo de acero (2) revestido en su periferia de una funda textil (3), cable en el que:

• dicha funda textil (3) es una funda trenzada directamente sobre el núcleo de acero (2) y está realizada de un material sintético resistente a la abrasión,

• el diámetro medio del núcleo de acero (2) está comprendido entre 5 y 6 milímetros y

• el espesor de la funda (3) está comprendido entre el 3 y el 10 % del diámetro del cable.

2. Cable de elevación (1) según la reivindicación 1 en el que el material sintético constitutivo de la funda textil (3) se elige del grupo que comprende la aramida, el HMPE ("High Modulus Polyethylene", "Polietileno de alto módulo") y el PBO (poli-p-fenileno benzobisoxazol).

3. Cable de elevación (1) según la reivindicación 2, en el que el material sintético está dotado de propiedades antiUV y, en concreto, está constituido por aramida antiUV.

4. Cable de elevación (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el núcleo de acero (2) está dotado de propiedades antigiratorias.

5. Cable de elevación (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el título de los cabos constitutivos de la funda textil (3) esté comprendido entre 800 y 1.700 decitex.

6. Aparato de elevación destinado a estar a bordo dentro de un helicóptero, que comprende un cabrestante adecuado para enrollar y desenrollar un cable de elevación (1), en el que dicho cable (1) es de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Aparato de elevación destinado a estar a bordo dentro de un helicóptero, que comprende un cabrestante de torno de tambor simple o doble adecuado para enrollar y desenrollar un cable de elevación (1) y un tambor de almacenamiento (16) de dicho cable de elevación, en el que dicho cable (1) es de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.