MX2007011868A

MX2007011868A - Cable de fibras sinteticas y sistema de elevador con ese cable de fibras sinteticas.

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Publication number: MX2007011868A
Application number: MX2007011868A
Authority: MX
Inventors: Claudio De Angelis; Florian Dold; Adolf Bissig; Manfred Wirth; Alessandro D Apice; Herbert Bachmann; Tobias Noseda; Roland Lorenz
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2008-10-28
Also published as: BRPI0703764A; JP5260922B2; CN101153468A; ES2377888T3; JP2008094624A; TWI420009B; KR20080029909A; RU2430207C2; BRPI0703764B1; HK1118585A1; CA2604769C; US7757472B2; CN101153468B; ATE533889T1; KR101527970B1; SG141343A1; US20080078157A1; TW200829749A; RU2007136047A; CA2604769A1

Abstract

En este cable de fibras sintéticas (1) los comodones de una capa de cordones están separados entre sí Con la separación (d1) los cordones (7) de la capa de cordones exterior (2) pueden moverse radialmente en dirección del centro del cable y ejercer una presión radial sobre los cordones (8,9) de la primera capa interna de cordones (30). La presión radial es transmitida por los cordones (8,9) de la primera capa interna de cordones (3) a los cordones (10) de la segunda capa interna de cordones (4). La presión radial es transmitida por los cordones (10) de la segunda capa interna de cordones (4) a los cordones núcleo (5). La presión radial aumenta hacia adentro de una capa de cordones a otra capa de cordones. La suave camisa de cable (6) en la dirección periférica Ur no actúa como apoyo entre los cordones (7).

Description

CABLE DE FIBRAS SINTÉTICAS Y SISTEMA DE ELEVADOR CON ESE CABLE DE FIBRAS SINTÉTICAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un cable de fibras sintéticas consistente de cuando menos un cordón colocado torcido en una capa de acuerdo con la definición de las reivindicaciones independientes. Además se refiere a un sistema de elevador con un cable de fibras sintéticas de ese tipo . Por el documento EP 1 004 700 A2 se conoce un cable de fibras sintéticas para un elevador hecho con cordones torcidos de muchas capas, en los cuales en vez de una cubierta protectora de material sintético extruido se provee un recubrimiento de los cordones. Los cordones de cada de las capas de cordones se apoyan entre si en la dirección periférica. Los cordones de la capa de cordones más exterior han sido tratados con un agente de impregnación que proporciona una protección confiable contra las influencias ambientales asi como una suficiente resistencia a la fricción . Por el documento US 4 202 164 se conoce un cable portador hecho de fibras de aramida. Varias fibras de aramida forman un hilo y varios hilos forman un cordón. Varios cordones colocados alrededor de un cordón núcleo forman el cable portador, estando los cordones embutidos completamente en un termoplást ico extruido. Durante la producción de los cables los espacios huecos entre los hilos se rellenan con un lubricante. Aquí es donde quiere la invención ser útil. La invención como se caracteriza en la reivindicación 1, resuelve la tarea de producir un medio de tracción e impulsión en la forma de un cable de fibras sintéticas con una transmisión óptima de las fuerzas de tracción entre las capas de cordones. La invención se refiere también a un sistema elevador con esos medios de tracción e impulsión. Otras modalidades ventajosas de la invención se dan en las reivindicaciones dependientes. Las ventajas obtenidas por medio de la invención esencialmente son que el cable de fibras sintéticas funciona correctamente y con esto se alarga la vida útil del cable de fibras sintéticas. Habitualmente el cable de fibras sintéticas de acuerdo con la invención se utiliza como medio de tracción e impulsión por ejemplo en un sistema elevador, conduciéndose el medio de tracción e impulsión por medio de cuando menos una placa impulsora y una polea inversora y debe resistir las flexiones cambiantes. Con el cable de fibras sintéticas de acuerdo con la invención también se mejora la seguridad del sistema elevador.

Durante el avance del medio de tracción e impulsión a través de una placa impulsora del mecanismo del elevador se aplican fuerzas de tracción en la dirección longitudinal del medio de impulsión, las cuales son resultado de la diferencia de peso entre el contrapeso y la cabina. Esas fuerzas de tracción deben conducirse uniformemente sobre toda la sección transversal del medio de tracción, para obtener una vida útil y una conflabilidad óptimas de los medios de tracción y de impulsión o del cable de fibras sintéticas. La transmisión de la fuerza de tracción se realiza por medio de las fuerzas de fricción entre la placa de tracción y la camisa del cable. La introducción de las fuerzas de tracción entre la camisa y los cordones externos del cable fibras sintéticas es en si poco problemático, ya que la camisa está unida fuertemente a los cordones externos. La transmisión de las fuerzas de tracción de los cordones externos a los cordones internos sin embargo es problemático, cuando las capas de cordones y sus cordones se desplazan entre si. La transmisión de fuerzas entre los cordones externos e internos se realiza por medio de las fuerzas de fricción . Para poder transmitir fuerzas de fricción se requiere una fuerza normal y un valor de fricción de una determinada magnitud. Con el ajuste de una fuerza de compresión radial de los cordones exteriores sobre los cordones internos se aplica la fuerza normal necesaria. Los valores de fricción entre los cordones interno y externo en especial en el caso de cordones lubricados son bastante reducidos. En el caso de cordones sin lubricar se encuentran los valores de fricción en un rango relativamente bajo de µ = 0.2 a 0.45. Los valores en este rango no deben ser menores, para que las fuerzas de empuje puedan transmitirse permanentemente sin modificaciones desventajosas de la estructura del cable. Los valores de fricción entre los cordones deben ser relativamente altos para transmitir la tracción. Sin embargo los altos valores de fricción producen alto desgaste de los cordones. En el caso de bajos valores de fricción pueden desplazarse las capas de cordones entre si. El rango de valores de fricción de µ= 0.2 a 0.45 en lo que respecta al fricción y la transmisión de tracción ha demostrado ser ideal en múltiples pruebas y puede obtenerse por medio de un lubricante seco (por ejemplo polvo de teflón) . La fuerza normal necesaria para la transferencia de la fuerza de tracción se forma por medio de la aplicación de la fuerza de tracción en los cordones externo, los cuales se anudan hacia adentro y ejercen una fuerza de compresión radial también llamada presión de atado, sobre los cordones internos cuando se pueden mover radialmente en dirección del centro del cable. Si el grado de libertad radial se bloquea, no puede ejercerse una presión radial. Los cordones externos con un diámetro demasiado grande forman con los cortones de la misma longitud forman un tipo de bóveda y no pueden moverse radialmente hacia adentro. Por lo tanto en la dirección radial debe haber una distancia en especial entre los cordones externos individuales. El medio de tracción e impulsión de acuerdo con la invención en forma de un cable de fibras sintéticas consiste de cordones torcidos colocados en cuando menos una capa de cordones, estando los cordones de una capa de cordones distanciados entre si en la dirección periférica sin que estén embutidos los cordones. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con la ayuda de las figuras anexas se describe la invención detalladamente. Mostrando : La figura 1: un cordón de fibras sintéticas de acuerdo con la invención. La figura 2: un medio de tracción e impulsión con más de un cable de fibra sintética, y La figura 3: un sistema elevador con el cable de fibras sintéticas de acuerdo con la invención o medios de tracción e impulsión. La figura 1 muestra el cable de fibras sintéticas 1 de acuerdo con la invención. El cable de fibras sintéticas 1 presenta varias capas de cordones, una capa de cordones externa 2, una primera capa de cordones interna 3, una segunda capa de cordones interna 3 y un cordón núcleo 5. Una camisa del cable se designa con 6. La construcción y el diámetro de los cordones 7 de la capa de cordones exterior 2 son iguales. El diámetro de la primera capa de cordones consiste de cordones más grandes y cordones más pequeños 9. Los cordones más grandes 8 corresponden en diámetro aproximadamente a los cordones 10 de la segunda capa de cordones interna 4 y el cordón núcleo 5. Los cordones 7 de la capa de cordones exterior 2 tienen un diámetro mayor que los cordones mayores 8 de la primera capa interna de cordones 3 y los cordones 10 de la segunda capa de cordones interna 4. Los cordones más grandes 8 de las capas de cordones internas 3, 4 tienen un diámetro mayor que los cordones más pequeños 9 de la primera capa interna de cordones 3. Los cordones mayores 8 de la primera capa de cordones 3 y los cordones 10 de la segunda capa de cordones interna 4 tienen un diámetro aproximadamente igual de grande que el cordón núcleo 5. Los cordones 10 de la segunda capa interna de cordones 4 están torcidos alrededor del cordón núcleo 5, los cordones 8, 9 de la primera capa de cordones interna 3 están torcidos alrededor de la segunda capa 4, los cordones 7 de la capa de cordones exterior 2 están torcidos alrededor de la primera capa interna de cordones 3.

Un cordón 5, 7, 8, 9, 10 consiste de hilos torcidos, que a su vez consisten de fibras sintéticas no torcidas o unidireccionales, consistiendo el hilo por ejemplo de 1000 fibras sintéticas, llamadas también filamentos. La dirección de torcido de los hilos en los cordones se realiza de tal forma que las fibras individuales están dirigidas en la dirección de tracción o el eje longitudinal del cable. Cada hilo se impregna en un baño de material sintético. El material sintético que rodea al hilo o al cordón, también es llamado matriz o material de matriz. Después del torcimiento de los hilos para formar el cordón se homogeniza el material sintético de los hilos por medio de un tratamiento térmico. Los cordones presentan entonces una superficie plana y consistente entonces de hilos torcidos quedan completamente cubiertos con el material sintético. Las fibras se unen entre si por medio de la matriz, pero no tienen contacto directo entre si. La matriz rodea o recubre las fibras completamente y protege a las fibras de la abrasión y el desgaste. Debido a la mecánica de torcimiento entre las fibras individuales en los cordones se presentan desplazamientos. Estos desplazamientos no se producen por el movimiento relativo entre los filamentos, sino por un estiramiento reversible de la matriz. El grado de llenado de los cordones describe la proporción entre la fracción de fibras y la matriz. Ese grado de llenado puede definirse por medio de la superficie de las fibras que participa en la sección transversal total, asi como la fracción en peso de las fibras con respecto al peso total. El grado de llenado asciende en los cordones de aramida actualmente utilizados a entre 35-80 por ciento de la superficie o 35-80% de la superficie transversal de los cordones consiste de fibras y el resto del material de matriz . El cable de fibras sintéticas 1 puede estar conformado de fibras químicas como por ejemplo fibras de aramida, fibras de Vectran, fibras de polietileno, fibras de poliéster, etc. El cable de fibras sintéticas 1 también puede consistir de uno o dos o tres o más de tres capas de cortones . La figura 1 muestra el cable de fibras sintéticas 1 de acuerdo con la invención en el cual los cordones de una capa de cordones están distanciados entre sí. La distancia entre dos cordones 7 de la capa de cordones externa 2 se designa con di. La distancia entre dos cordones 8,9 de la primera capa de cordones interno 3 se designa con d2. La distancia entre dos cordones 10 de la segunda capa interna de cordones 4 se designa con d3. Por ejemplo pueden encontrarse di en el rango de 0.05 a 0.3 mm y d2 y d3 en el rango de 0.01 mm a 0.08 mm. Preferentemente son di = 0.2 mm, d2= 0.03 mm y d3 = 0.03 mm. Las distancias entre los cordones individuales se determinan previamente por medio del diámetro de los cordones, la extensión y el número de cordones por capa de cordones . Con el distanciamiento de los cordones de una capa de cordones pueden moverse libremente los cordones de una capa en dirección radial r hacia el centro del cable. Los cordones de una capa de cordones exterior ejercen una presión radial sobre los cordones de una capa de cordones interna. Los cordones 7 de la capa externa de cordones 2 ejercen una presión radial sobre los cordones 8,9 de la primera capa interna de cordones 3 como se indica con la flecha P2. La presión radial es transferida de los cordones 8,9 de la primera capa interna 3 a los cordones 10 de la segunda capa interna de cordones 4 como se muestra con la flecha P3. La presión radial de los cordones 10 de la segunda capa interna de cordones 4 se conduce al cordón núcleo 5 como se indica con la flecha P4. La presión radial aumenta hacia adentro de capa a capa . Cada cordón 7 de la capa de cordones externa 2 se apoya sobre dos cordones 8, 9 de la primera capa interna de cordones 3. Cada cordón más pequeño 9 de la primera capa de cordones interna 3 se apoya sobre un cordón 10 de la segunda capa de cordones interna 4. Cada cordón más grande 8 de la primera capa de cordones interna 3 se apoya sobre los mismos cordones 10 como los cordones más pequeños 9 y sobre los otros cordones 10 de la segunda capa interna de cordones 4. El rango de diámetros o el diámetro óptimo de los cordones individuales pueden por ejemplo seleccionarse con una extensión de 80 mm de la siguiente manera: cordones 5: rango de diámetros de 1.55 mm a 1.85 mm, diámetro 1.66 mm; cordones 7: rango de diámetros de 1.85 mm a 2.15 mm, diámetro 1.97 mm; cordones 8: rango de diámetros de 1.55 mm a 1.85 mm, diámetro 1.66 mm; cordones 9: rango de diámetros de 1.15 mm a 1.45 mm, diámetro 1.28 mm; cordones 10: rango de diámetros de 1.45 mm a 1.75 mm, diámetro 1.58 mm. La camisa de cable 6 que es mucho más suave que el cordón 7 se extiende hasta la primera capa de cordones interno 3 y no influye sobre el apoyo contrario del cordón 7. La camisa de cable 6 suave no actúa como apoyo entre los cordones 7 en la dirección longitudinal Ur. Los cordones 7 de la capa de cordones exterior 2 están en la posición de de moverse radialmente hacia adentro. El material de la camisa puede por ejemplo encontrarse en el rango de durezas Shore 75A a 95A y el material de matriz de los cordones puede por ejemplo encontrarse en el rango de durezas Shore de 50D a 75D. El cable de fibras sintéticas 1 puede producirse también sin camisa de cordón 6, sin embargo la construcción del cordón debe modificarse ligeramente, para lo cual la capa de cordón exterior 2 se tuerce contrariamente (en sentido contrario) a las capas de cordones 3,4. Si los cordones 7, 8, 9, 10 de la capa de cordones en cuestión chocaran entre si en la dirección periférica Ur, no podrían trasferirse las fuerzas de tracción de los cordones 7 de la capa de cordones exterior 2 a los cordones 8, 9 de la capa de cordones internas 3 y de estas a los cordones 10 de la segunda capa de cordones interna 4 y finalmente al cordón núcleo 5. La figura 2 muestra un medio de tracción e impulsión para un elevador con dos cables de fibras sintéticas 1 de carga rodeados por una camisa integral 12 de acuerdo con la figura 1 que forman un cable gemelo 11. El cable gemelo 11 puede estar formado entre los cables de fibras sintéticas 1 junto con la camisa 12, como cable plano o presentar un adelgazamiento 13 entre los cables de fibras sintéticas 1. En una variante con el adelgazamiento 13 se forma una superficie de agarre conjunta del cordón conjunto 11 con la placa de tracción vista en sección transversal formada por aproximadamente un semi-circulo de cable de fibras sintéticas 1 y la mitad del adelgazamiento 13. La superficie de la placa de impulsión es aproximadamente complementaria al contorno del cordón gemelo 11. Pueden estar recubiertos más de dos cables de fibras sintéticas 1 por una camisa conjunta y formar un cable múltiple con o sin adelgazamiento entre los cables de fibras sintéticas 1.

En la figura 3 se representa un sistema elevador designado con 100, consistente de una cabina para elevador 103 que se mueve en un pozo para elevador 102 y un contrapeso 104. La cabina del elevador 103 con un piso 121 y una tapa 140 se conduce por medio de un primer riel guia 105 y un segundo riel guia 106. El contrapeso 104 se conduce por medio de un tercer riel guia 107 y por medio de un cuarto riel guia no representado. Los rieles guia se apoyan en el fondo del pozo 108, con lo cual las fuerzas verticales se conducen hacia el fondo del pozo 109. Los rieles guia 105, 106, 107 están unidos a la pared del pozo con ganchos no representados. En el fondo del pozo 100 están colocados amortiguadores 109, sobre los cuales se pueden asentar placas amortiguadoras 110 de la cabina del elevador 103 o el contrapeso 104. Como medio de tracción o impulsión el cable de fibras sintéticas 1 o el cable gemelo 11 de acuerdo con la invención esta provisto con una guia para correas 2:1. Cuando se impulsa una unidad el propulsor linear mecánico 112 colocado en el segundo riel guia 106, por ejemplo en la parte superior del pozo 102.1, se impulsa el cable de fibras sintéticas 1 o el cable gemelo 111 por medio de una rueda de impulsión 113, se mueve la cabina del elevador 103 o el contrapeso 104 en media unidad. La transferencia de la fuerza de tracción se realiza otra vez como se menciona antes por medio de las fuerzas de fricción entre la rueda de impulsión y la camisa del cable. El extremo del cable de fibras sintéticas 1 o el cable gemelo 11 está fijado en un primer punto de fijación 114 y el segundo extremo del cable de fibras sintéticas 1 está fijado en un segundo punto de fijación de cable 115. El cable de fibras sintéticas 1 o el cable gemelo 11 es conducido a través de una primera polea de inversión 116, a través de un rodillo perfilado 117, a través de una segunda polea de inversión 188, a través de una tercera polea de inversión 119, a través de la rueda de impulsión 113 y a través de una cuarta polea de inversión 120. La tercera polea inversora 119 colocada en el segundo riel guia 106 presenta un freno para el funcionamiento normal. Las poleas inversoras 122 del impulsor lineal 112 aumentan el ángulo de colocación del cable de fibras sintéticas 1 o del cable gemelo 11 en la rueda de impulsión 113. No se representan el o los motores para la rueda de impulsión 113. La cuarta polea de inversión 120 está colocada en contrapeso 104 y tiene una construcción comparable con la primera polea de inversión 116 o con la segunda polea de inversión 118. El cable de fibras sintéticas 1 o el medio de tracción de impulsión 11 pueden utilizarse también en otros sistemas de elevador conocidos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cable de fibras sintéticas consistente de cuando menos un cordón colocado torcido en una capa de cordones, caracterizado porque los cordones de una capa de cordones en la dirección periférica están separados entre si, los cordones de una capa de cordones exterior pueden moverse libremente en dirección radial hacia el centro del cordón y ejercer una fuerza radial sobre los cordones y la presión radial aumenta hacia adentro entre una capa de cordones y la siguiente .

2. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque están provistas una capa de cordones externa con cordones torcido, una primera capa de cordones interna con cordones torcidos, una segunda capa de cordones interna con cordones torcidos y un cordón núcleo .

3. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la separación de los cordones de una capa de cordones está predeterminada en la dirección periférica por medio del diámetro del cordón, la extensión y el número de cordones por capa de cordones.

4. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la distancia entre los cordones de la capa de cordones exterior se encuentra en el rango de 0.05 mm a 0.3 mm, porque la distancia entre los cordones de la primera capa de cordones interior se encuentra en el rango de 0.01 mm a 0.08 mm, y la distancia entre los cordones de la capa de cordones exterior se encuentra en el rango de 0.01 mm a 0.08 mm.

5. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cordones de la capa de cordones exterior tienen un diámetro en el rango de 1.85 mm a 2.15 mm, porque los cordones de la primera capa de cordones interior tienen un diámetro en el rango de 1.55 mm a 1.85 mm, o en el rango de 1.15 mm a 1.45 mm, porque los cordones de la capa de cordones exterior tienen un diámetro en el rango de 1.45 mm a 1.75 mm, y porque el cordón núcleo tiene un diámetro en el rango de 1.85 mm.

6. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los cordones más pequeños de la primera capa de cordones se apoyan sobre un cordón y los cordones de la segunda capa de cordones se apoyan sobre un cordón y los otros cordones se apoyan cada uno sobre dos cordones.

7. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los valores de fricción (µ) ente los cordones se encuentran en la zona de = 0.2 a 0.45.

8. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de cordones exterior está rodeada por una camisa y la camisa se extiende aproximadamente hasta la primera capa de cordones interna .

9. Cable de fibras sintéticas de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el material de la camisa se encuentra en el rango de durezas Shore 75A a 95A y el material de matriz de los cordones se encuentra en el rango de durezas Shore de 50D a 75D.

10. Medio de tracción e impulsión para un elevador con cuando menos dos cables de fibras sintéticas de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que están recubiertas por medio de una camisa integral.

11. Medio de tracción e impulsión de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la camisa presenta un adelgazamiento entre dos cables de fibras sintéticas .

12. Sistema elevador con un cable de fibras sintéticas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 o con un medio de tracción e impulsión de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 o 11.

13. Sistema elevador de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el cable de fibras sintéticas o el medio de tracción e impulsión se conduce a través de una rueda de impulsión y mueven una cabina de elevador y un contrapeso.

14. Procedimiento para producir un cable de fibras sintéticas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se producen hilos con fibras sintéticas, impregnándose los hilos en un baño de material sintético y varios hilos se homogeniza los hilos por medio de un tratamiento térmico, con lo cual se aplana la superficie de los cordones y los hilos torcidos quedan completamente cubiertos con el material sintético.