MX2011000338A - Manguera con capacidad de deteccion de fallas. - Google Patents

Abstract

Un sistema de detección de fallas de manguera (10) incluye un ensamblaje de manguera (16) y un detector de fallas (14). El ensamblaje de manguera incluye una primera capa conductora (22), segunda capa conductora (26), y una capa intermedia (24) que se dispone entre las primera y segunda capas conductoras. Cada una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) tiene una característica eléctrica. El detector de fallas se configura para detectar un cambio eléctrico con base en la característica eléctrica para significar una falla inminente potencial de por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras de la manguera. El detector de fallas incluye un dispositivo de detección, un dispositivo de registro y un procesador digital. El dispositivo de detección está en comunicación eléctrica con las primera y se configura para almacenar la característica eléctrica medida.

Description

MANGUERA CON CAPACIDAD DE DETECCIÓN DE FALLAS Campo Técnico La presente invención se refiere a una manguera con capacidad de detección de fallas.

Antecedentes Mangueras hidráulicas reforzadas de alta presión típicamente se usan en una variedad de maquinas operadas por energía de fluidos, tales como máquinas para mover tierra, para proporcionar una conexión flexible entre varias partes móviles de un circuito hidráulico empleado en o dentro de la máquina. Tales mangueras pueden incluir un tubo interior polimérico hueco en el cual capas cilindricas sucesivas de material de refuerzo, tales como cables o textiles, se aplican de manera concéntrica para contener las presiones radiales y axiales desarrolladas dentro del tubo interior. Muchas aplicaciones requieren construcciones de manguera con tanto alta resistencia a explosión y resistencia a fatiga de largo plazo. Usando tecnología convencional, la resistencia a explosión de un diseño de manguera se puede incrementar mediante añadir material de refuerzo y/o capas adicionales, una práctica que generalmente es desalentada debido a su impacto negativo sobre la flexibilidad de la manguera, o mediante incrementar de manera universal la resistencia a la tensión de cada capa de material de refuerzo, lo cual puede venir con a expensas de la resistencia a la fatiga de la manguera. Para determinar lo robusto del diseño de manguera, un fabricante de mangueras típicamente lleva a cabo, entre otras pruebas, una prueba de impulso y una prueba de explosión sobre la manguera.

Una prueba de impulso mide la resistencia de un diseño de manguera a la falla de fatiga mediante someter a la manguera a presión hidráulica de manera cíclica. Una prueba de explosión, por otro lado, es una prueba hidráulica destructiva empleada para determinar la resistencia máxima de una manguera mediante incrementar la presión interna hasta la falla. Con base eri estas y otras pruebas, un fabricante puede estimar una vida de manguera que se puede usar para determinar cuando una manguera ha alcanzado el fin de su vida y puede requerir reemplazo.

Compendio de la Invención Un sistema de detección de fallas de manguera incluye una manguera y un detector de fallas. La manguera incluye por lo menos una capa conductora con una característica eléctricamente conductora. El detector de fallas se conecta de manera eléctrica con la capa conductora y se configura para detectar un cambio eléctrico con base en la característica eléctricamente conductora para significar una falla inminente potencial de la manguera.

En otra forma de realización, un sistema de detección de fallas de manguera incluye un ensamblaje de manguera y un detector de fallas. El ensamblaje de manguera incluye una primera capa conductora, una segunda capa conductora, y una capa intermedia que se dispone entre las primera y segunda capas conductoras . Cada una de las primera y segunda capas conductoras tiene una característica eléctrica. El detector de fallas se configura para detectar un cambio eléctrico con base en la característica eléctrica para significar una falla inminente potencial de por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras de la manguera. El detector de fallas incluye un dispositivo de detección, un dispositivo de registro y un procesador digital. El dispositivo detector está en comunicación eléctrica con las primera y segunda capas conductoras para medir la característica eléctrica. El dispositivo de registro se configura para almacenar la característica eléctrica medida.

En aun otro aspecto de la invención, un sistema de detección de fallas de manguera incluye un ensamblaje de manguera y un detector de fallas. El ensamblaje de manguera incluye una primera capa conductora, una segunda capa conductora, una cavidad, y una boquilla. Cada una de las primera y segunda capas conductoras tiene una característica eléctrica. La cavidad está en comunicación eléctrica con la segunda capa conductora. La boquilla está en comunicación eléctrica con la primera capa conductora. El detector de fallas se configura para detectar un cambio eléctrico con base en la característica eléctrica para significar una falla inminente potencial de por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras de la manguera. El detector de fallas incluye un dispositivo detector, un primer cable delantero y un segundo cable delantero. El dispositivo de detección se configura para medir la característica eléctrica entre las primera y segunda capas conductoras. El primer cable delantero interconecta de manera eléctrica al dispositivo de detección y la cavidad. El segundo cable delantero interconecta de manera eléctrica al dispositivo de detección y la boquilla.

Los aspectos y ventajas anteriores y otros aspectos y ventajas de la presente invención son fácilmente aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de los mejores modos para llevar a cabo la invención cuando se toman en conexión con los dibujos acompañantes.

Breve Descripción de los Dibujos Con referencia ahora a las figuras, las cuales son formas de realización ejemplares y donde elementos similares se numeran de manera similar: la figura 1 es una vista en sección transversal parcial de una manguera ejemplar empleando un sistema de detección de fallas ; la figura 2 es una vista en perspectiva, parcialmente cortada, ilustrando la manguera ejemplar empleando una capa de refuerzo trenzada; la figura 3 es una vista en perspectiva, parcialmente cortada, ilustrando la manguera ejemplar empleando una capa de refuerzo de cables espirales; la figura 4 es una vista en sección transversal explotada de la manguera ejemplar ilustrando una falla ocurriendo dentro de una capa intermedia de la manguera; la figura 5 es una vista en sección transversal parcial explotada de una porción de la manguera ejemplar ilustrando un esquema de conexión para unir las capas de refuerzo a una cavidad y una boquilla; la figura 6 es una vista en sección transversal parcial explotada de la manguera ejemplar ilustrando un esquema de conexión para conectar un detector de fallas a las capas de refuerzo; la figura 7 es una vista en sección transversal parcial de la manguera ejemplar de la figura 1 empleando cavidad y boquilla modificadas; la figura 8 es una vista en sección transversal parcial de otra manguera ejemplar de la figura 1 empleando cavidad y boquilla modificadas; la figura 9 es una vista en sección transversal parcial de aun otra manguera ejemplar de la figura 1 empleando cavidad y boquilla modificadas; y la figura 10 es una vista en sección transversal parcial de la cavidad del aditamento de manguera de la figura 9. Descripción Detallada Con referencia ahora a la discusión que sigue y también a los dibujos, enfoques ilustrativos a los sistemas y métodos divulgados se muestran en detalle. Aunque los dibujos representan algunos enfoques posibles, los dibujos no son necesariamente a escala y ciertos aspectos pueden exagerarse, removerse, o parcialmente seccionarse para ilustrar y explicar mejor al dispositivo divulgado. Además, las descripciones señaladas en la presente no tienen la intención de ser exhaustas o de otra manera limitar o restringir las reivindicaciones a las formas y configuraciones precisas mostradas en los dibujos y divulgadas en la siguiente descripción detallada.

Con referencia a la figura 1, un sistema dé detección de fallas de manguera 10 ejemplar se muestra incluyendo un ensamblaje de manguera 12 y un detector de fallas 14 conectado eléctricamente al ensamblaje de manguera 12. El ensamblaje de manguera 12 incluye una manguera generalmente flexible 16 teniendo una construcción de capas múltiples 18. La estructura de manguera puede incluir un tubo interior 20 hecho a partir de material polimérico, tal como hule o plástico, u otro material dependiendo de los requerimientos de la aplicación particular. Una primera capa conductora 22 teniendo por lo menos una característica eléctricamente conductora cubre al tubo interior 20 y una capa intermedia 24 cubre a la primera capa conductora 22. Una segunda capa conductora 26 teniendo por lo menos una característica eléctricamente conductora cubre a la capa intermedia 24. Las primera y segunda capas conductoras 22, 26 pueden configurarse como una capa de refuerzo. Una cubierta exterior 28 puede cubrir a la segunda capa conductora 26, y puede incluir, por ejemplo, una capa extrudida (no mostrada) de hule o plástico. La cubierta exterior 28 puede por si misma incluir una capa de refuerzo (no mostrada) .

La capa intermedia 24 opera para aislar por lo menos parcialmente de manera eléctrica las primera y segunda capas conductoras 22, 26 entre sí. La capa intermedia 24 puede tener cualquiera de una variedad de construcciones. Por ejemplo, la capa intermedia 24 puede incluir una sola capa de un material eléctricamente resistente. La capa intermedia 24 también puede incluir múltiples capas, donde por lo menos una de las capas exhibe propiedades aislantes eléctricas. Ciertos materiales compuestos pueden emplearse también en la capa intermedia 24, tales como una tela tejida enlazada a un material polimérico. Materiales compuestos teniendo varias otras construcciones pueden utilizarse también. Materiales compuestos también se pueden usar en combinación con otros materiales para formar la capa intermedia 24.

Las capas conductoras 22, 26 generalmente se extienden la longitud entera y abarcan la circunferencia entera de la manguera 16. Esto es generalmente el caso cuando la capa conductora 22, 26 también funciona como una capa de refuerzo. La capa intermedia 24 también puede extenderse sobre la longitud y circunferencia enteras de la manguera 16. Puede haber instancias, sin embargo, donde por lo menos una de las capas conductoras 22, 26 se extiende solamente sobre una porción de la longitud de la manguera 16 y/o una porción de la circunferencia de la manguera 16. En esas instancias, la capa intermedia 24 también , puede configurase para extenderse de manera general sobre la región de t la manguera 16 conteniendo la capa conductora parcial 22, 26. La capa intermedia parcial 24 puede colocarse dentro de la manguera 16 tal que separe a las capas conductoras 22, 26 entre sí.

Con referencia también a las figuras 2 y 3, las primera y segunda capas conductoras 22, 26 pueden incluir, por ejemplo, un material de refuerzo trenzado eléctricamente conductor 30, tal como se muestra en la figura 2, o alternar capas de material de refuerzo espiral eléctricamente conductor 32, tal como se muestra en la figura 3. El material de refuerzo trenzado 30 puede incluir una sola capa o puede incluir múltiples capas. Aunque un arreglo de refuerzo espiral de dos cables se ilustra en la figura 3, también deberá apreciarse que otras configuraciones, tales como arreglos de cuatro y seis cables, también se pueden utilizar.

Las capas conductoras 22, 26 pueden tener cada una la misma configuración, o cada capa 22, 26 puede configurarse de manera diferente. Por ejemplo, las primera y segunda capas conductoras 22, 26 pueden incluir cada una al material trenzado mostrado en la figura 2, o una capa puede incluir al material de refuerzo trenzado 30 y la segunda capa conductora 26 puede incluir al material de refuerzo espiral 32 mostrado en la figura 3. Adicionalmente , las primera y segunda capas conductoras 22, 26 pueden incluir una sola hoja o múltiples hojas de material de refuerzo 22, 26. Las primera y segunda capas conductoras 22, 26 pueden incluir cable de metal, fibras y textiles naturales o sintéticos, y otros materiales de refuerzo, provisto que el material seleccionado sea eléctricamente conductor. El uso de los términos "primero" y "segundo" usados para describir las capas conductoras 22, 26 no tiene la intención de limitar o de otra manera dictar la posición o colocación de las capas conductoras 22, 26 dentro del ensamblaje de manguera 12.

El ensamblaje de manguera 12 puede incluir una boquilla 36 que vincula al interior de la manguera 16 y una cavidad140 que vincula una superficie exterior 41 de la manguera 16. La boquilla 36 puede incluir una porción de extremo cilindrico alargada 42 que vincula una superficie interna 43 de la manguera 16. Deberá apreciarse que en las formas de realización mostradas en las figuras 1 y 5-9, la boquilla 36 vincula la superficie interior 43 del tubo interior 20 de la manguera 16. Una porción de extremo de figura cilindrica 44 de la cavidad 40 puede vincular la cubierta exterior 28 de la manguera 16. La cavidad 40 y la boquilla 36 pueden construirse a partir de un material eléctricamente conductor. La cavidad 40 y la boquilla 36 pueden sujetarse a la manguera 16 mediante corrugar la porción de extremo de figura cilindrica 44 de la cavidad 40 cubriendo a la manguera 16. El proceso de corrugado deforma la porción de extremo de figura cilindrica 44 de la cavidad 40, con ello comprimiendo la manguera 16 entre la boquilla 36 y la cavidad 40. Las porciones de la boquilla 36 y la cavidad 40 que vinculan la manguera 16 también pueden incluir una serie de endentaduras 46 que por lo menos parcialmente se incrustan en el material de manguera relativamente mas suave cuando la cavidad 40 es corrugada para ayudar a sujetar al aditamento a la manguera 16. Las endentaduras 46 pueden configurarse para prevenir que las endentaduras 46 penetren al tubo interior 20 y la cubierta exterior 28 y hagan contacto con las capas conductoras 22, 26.

Con referencia a las figuras 1, 5, y 7, la cavidad 40 y la boquilla 36 pueden también sujetarse entre sí además de sujetarse a la manguera 16. La cavidad 40 puede incluir una saliente circunferencial extendiéndose hacia adentro 48 colocada cerca de un extremo deformable 49 de la cavidad 40, adyacente a un extremo de manguera 50 de la manguera. La saliente 48 vincula una ranura circunferencial correspondiente 52 formada en la boquilla 36. La porción de extremo deformable 49 de la cavidad 40 teniendo la saliente 48 puede formarse inicialmente mas grande que la boquilla 36 para permitir que la cavidad 40 se ensamble sobre la boquilla 36. Durante el proceso de ensamblaje la porción de extremo deformable 49 de la cavidad 40 es corrugada, lo cual deforma a la cavidad 40 y forza a la saliente 48 hacia vinculación con la ranura correspondiente 52 en la boquilla 36. La cavidad 40 puede aislarse eléctricamente de la boquilla 36 mediante colocar un collar eléctricamente aislante 38 entre la cavidad 40 y la boquilla 36 en el punto en que la saliente vincula a la ranura.

Con referencia a las figuras 1 y 5-9, una tuerca 54 puede unirse de manera giratoria con la boquilla 36. La tuerca 54 se configura para sujetar al ensamblaje de manguera 12 con otro componente (no mostrado) .

Con referencia a las figuras 1 y 5-9, la primera capa conductora 22 puede configurarse para extenderse mas allá de un extremo del tubo interior 20 de la manguera 16. La primera capa conductora 22 puede vincular a la boquilla 36 para crear una conexión eléctrica entre la boquilla 36 y la primera capa conductora 22. De manera similar, con referencia a las figuras 1, 5, y 7, la segunda capa conductora 26 puede configurarse para extenderse mas allá de un extremo de la cubierta exterior 28 de la manguera 16. La segunda capa conductora 26 puede vincular a la cavidad 40 para crear una conexión eléctrica entre la cavidad 40 y la segunda capa conductora 26.

Con referencia de nuevo a las figuras 1 y 7, para ayudar a prevenir que las porciones de las primera y segunda capas conductoras 22, 26 que se extienden mas allá del extremo de la manguera 16 hagan contacto entre sí, un separador eléctricamente aislante 56 puede colocarse entre extremos opuestos de las primera y segunda capas conductoras 22, 26. El separador 56 puede formarse de manera integral como parte del collar 38 usado para aislar eléctricamente la cavidad 40 de la boquilla 36. El separador 56 también se puede formar mediante extender la capa intermedia de manguera 24 mas allá de un extremo del tubo interior 20 y la cubierta exterior 28, como se muestra en la figura 6. El separador 56 también puede configurarse como un componente independiente, separado del collar 38 y la capa intermedia 24 de la manguera 16.

El sistema de detección de fallas de manguera 10 puede incluir al detector de fallas 14 para monitorizar la integridad de la manguera 16. El detector de fallas 14 puede configurarse para ocasionar que una señal de notificación sea generada cuando se detecta una falla dentro de la manguera 16. La señal de notificación puede incluir señales audible y visual, así como otros tipos de señales. Esto significa que el detector de fallas 14 puede incluir un indicador de fallas visual 14A que correspon-de con las señales visuales y/o un indicador de falles de audio 14B que corresponde con las señales de audio. Adicionalmente , el detector de fallas 14 puede incluir un botón de restablecimiento 15.

Con referencia a las figuras 1, 7 y 8, el detector de fallas 14 puede tener cualquiera de una variedad de configuraciones dependiendo de la característica eléctrica siendo monitoriza-da, tal como resistencia y capacitancia. Por ejemplo, el detector de fallas 14 puede incluir un dispositivo de detección 58 capaz de medir la característica eléctrica deseada. El dispositivo de detección 58 puede ser conectado eléctricamente a las primera y segunda capas conductoras 22, 26 mediante primer y segundo cables delanteros 60, 62 que se conectan eléctricamente a la cavidad 40 y boquilla 36, respectivamente. Las primera y segunda capas conductoras 22, 26 también pueden conectarse a la boquilla 36 y cavidad 40, respectivamente, por ende habilitando al detector de fallas 14 a monitorizar las propiedades eléctricas de las capas conductoras 22, 26. El detector de fallas 14 también puede incluir un dispositivo de registro 64 para almacenar datos de propiedades eléctricas medidas. Un procesador digital 66 puede emplearse también con el detector de fallas 14 para llevar a cabo varios cálculos y manipulaciones de los datos de propiedades eléctricas recibidas según se requieran con base en la propiedad eléctrica siendo monitorizada y los requerimientos de la aplicación particular.

Un método para determinar la presencia de una falla dentro de la manguera 16 puede incluir monitorizar una propiedad eléctrica de por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras 22, 26, incluyendo pero no limitadas a, resistencia eléctrica y capacitancia. Una falla inminente ocurriendo dentro de la manguera 16 puede producir un cambio detectable en la propiedad eléctrica monitorizada, lo cual puede indicar que una falla de manguera está por ocurrir.

Hay una amplia variedad de mecanismos por los cuales una falla de manguera 16 puede ocurrir. Una manguera hidráulica 16 puede someterse a cambios de presión cíclicos que pueden resultar en una degeneración inducida por fatiga progresiva de una o mas de las capas dentro de la manguera 16, lo cual típicamente precede una falla completa de la manguera. Para propósitos de discusión, una falla completa de la manguera 16 ocurre cuando una abertura se desarrolla en una pared de la manguera 16 que permite que fluido escape de la manguera 16. La habilidad para detectar degeneración ocurriendo dentro de la manguera 16 puede proporcionar una oportunidad para remover la manguera 16 del servicio previo a una falla completa.

Degeneración de manguera 16 progresiva puede producir un cambio detectable correspondiente en las características eléctricas de las capas conductoras 22, 26 las cuales, cuando se detectan, pueden advertir de una falla de manguera 16 completa inminente. Por ejemplo, si la capa intermedia 24 de la manguera 16 fuera a desarrollar un desgarre 68 u otra falla similar que resulta en la primera capa conductora 22 haciendo contacto de manera eléctrica con la segunda capa conductora 26, tal como se muestra en la figura 4, esto a su vez puede ocasionar una disminución correspondiente en la resistencia eléctrica entre las dos capas conductoras 22, 26 que pueden detectarse por el detector de fallas 14. También puede ser posible que fibras o cables de una de las capas conductoras 22, 26 comiencen a raerse. Esto se puede caracterizar por el rompimiento de cables individuales dentro de la capa conductora respectiva 22, 26 en instancias donde la capa conductora 22, 26 se construye a partir de un material trenzado, tal como se muestra en la figura 2. Uno o mas de los cables raídos puede perforar la capa intermedia 24 y hacer contacto con la otra capa conductora 22, 26, resultando en una disminución correspondiente en la resistencia eléctrica entre las dos capas, es decir, un "corto eléctrico". Además, un cambio en la relación física entre las dos capas conductoras 22, 26, tal como puede ocurrir debido al hinchado de la manguera que se puede ocasionar por fluido ingresando una o mas de las capas de manguera 20, 22, 24, 26, 28 a través de una falla interior en la manguera 16, puede producir un cambio correspondiente en la capacitancia. Ante detectar un cambio en la característica eléctrica monitorizada, el detector de fallas 14 puede ocasionar que señales visuales y de audio sean transmitidas señalando la presencia de una falla dentro de la manguera 16.

Varios métodos pueden usarse para determinar la presencia de una falla dentro de la manguera 16. Por ejemplo, una manguera recién construida 16 puede tener una característica eléctrica de línea de base inicial. Esta característica eléctrica de línea de base puede pre-programarse hacia el detector de fallas 14, o el detector de fallas 14 puede configurarse para llevar a cabo una medición inicial para establecer la característica eléctrica de línea de base. Una vez que la característica eléctrica de línea de base ha sido establecida, el detector de fallas 14 puede continuamente o periódicamente enviar una señal predeterminada consistente con la característica eléctrica siendo monitorizada . Una señal de retorno recibida por el detector de fallas 14 puede usarse para determinar las características eléctricas actuales de la manguera, las cuales se pueden comparar contra la característica eléctrica de línea de base. Cambios excediendo una magnitud predeterminada pueden indicar una falla de manguera 16 inminente para lo cual el detector de fallas 14 puede ocasionar que una alerta sea emitida.

En lugar de comparar la propiedad eléctrica medida actualmente con una propiedad de línea de base, el detector de fallas 14 también puede configurarse para emitir una alerta de falla de manguera inminente ante la propiedad eléctrica monitori-zada logrando, excediendo o cayendo por debajo de un cierto valor. Por ejemplo, cuando se monitoriza la resistencia eléctrica, el detector de fallas 14 puede configurarse para emitir una alerta cuando la resistencia eléctrica cae por debajo de un cierto nivel .

Con referencia también a la figura 6, los primer y segundo cables delanteros 60, 62 del detector de fallas 14 pueden conectarse directamente a las capas conductoras correspondientes 22, 26 en lugar de la cavidad 40 y boquilla 36. Los primer y segundo cables delanteros 60, 62 del detector de fallas 14 pueden dirigirse a través del agujero respectivo 70 en la cavidad 40 y unirse eléctricamente a las capas conductoras correspondientes 22, 26, tal como mediante soldadura y similares. Para prevenir que los extremos expuestos de las capas conductoras 22, 26 hagan contacto entre sí, la capa intermedia de manguera 24 puede extenderse mas allá del extremo del tubo interior de manguera 20 y la cubierta exterior de manguera 28. El primer cable delantero 60 puede unirse a la primera capa conductora 22 mediante dirigirse a través de un agujero en la capa intermedia 24 o alrededor de un extremo de la capa intermedia 24. Cada cable delantero 60, 62 puede dirigirse a través de su propio agujero individual 70 en la cavidad 40, como se ilustra en la figura 6, o los cables delanteros 60, 62 pueden dirigirse a través, de un agujero común 70. Debido a que los primer y segundo cables delanteros 60, 62 se conectan directamente a las primera y segunda capas conductoras respectivas 22, 26, puede ser posible evitar el collar 38 que se coloca entre la cavidad 40 y la boquilla 36 dado que no es necesario aislar eléctricamente la cavidad 40 de la boquilla 36.

Con referencia a la figura 7, la cavidad 40 puede configurarse como una funda de figura cilindrica. La cavidad 40 vincula la cubierta exterior 28 de la manguera 16 en una manera similar como la cavidad 40 mostrada en la figura 1. La cavidad 40 generalmente no se extiende mas allá de un extremo de la cubierta exterior 28. Esto puede permitir fácil acceso a las capas conductoras 22, 26 para facilitar conectar los cables delanteros 60, 62 del detector de fallas 14 con las capas conductoras respectivas 22, 26, y también puede simplificar enrutar los cables delanteros 60, 62. La cavidad 40 puede sujetarse a la manguera 16 mediante corrugar la porción de la cavidad 40 cubriendo la manguera 16.

Con referencia a la figura 8, la cavidad 40 puede configurarse a primer y segundo miembros de cavidad 40A, 40B. Uno de los miembros de cavidad 40A, 40B vincula eléctricamente a la primera capa conductora 22 y el otro miembro de cavidad 40B vincula eléctricamente la segunda capa conductora 26. El ensamblaje de manguera 12 también puede incluir una boquilla 36 que vincula al interior de la manguera 16. La boquilla 36 puede incluir una porción de extremo cilindrica alargada 42 que vincula al tubo interior 20 de la manguera 16.

Con referencia continua a la figura 8, una porción de cavidad puede incluir al primer miembro de cavidad 40A que vincula mecánicamente y eléctricamente la primera capa conductora 22. El primer miembro de cavidad 40A puede construirse a partir de un material eléctricamente conductor. El primer miembro de cavidad 40A y la boquilla 36 pueden sujetarse a la manguera 16 mediante corrugar la porción de extremo deformable 49 del primer miembro de cavidad 40A cubriendo la primera capa conductora 22 de la manguera 16. El proceso de corrugado deforma la porción de extremo deformable 49 del primer miembro de cavidad 40A, con ello comprimiendo al tubo interior 20 y la primera capa conductora 22 de la manguera 16 entre la boquilla 36 y el primer miembro de cavidad 40A. Las porciones de la boquilla 36 y el primer miembro de cavidad 40A que vinculan a la manguera 16 pueden incluir una serie de endentaduras 46 que por lo menos parcialmente se incrustan dentro de un material de manguera relativamente mas suave cuando el primer miembro de cavidad 40A se corruga para ayudar a sujetar al aditamento 34 con la manguera 16. El primer miembro de cavidad 40A no se acopla eléctricamente a la segunda capa conductora 26. El primer cable delantero 60 del detector de fallas 14 puede conectarse eléctricamente con el primer miembro de cavidad 40A.

Con referencia de nuevo a la figura 8, el primer miembro de cavidad 40A y la boquilla 36 pueden sujetarse entre sí además de sujetarse a la manguera 16. El primer miembro de cavidad 40A puede incluir la saliente circunferencial extendiéndose hacia adentro 48 colocada cerca de la porción de extremo deformable 49 del primer miembro de cavidad 40A, adyacente al extremo de la manguera. La saliente 48 vincula una ranura circunferencial correspondiente 52 formada en la boquilla 36. La porción de extremo deformable 49 del primer miembro de cavidad 40A teniendo la saliente 48 puede formarse inicialmente mas grande que la boquilla 36 para permitir que el primer miembro de cavidad 40A se ensamble sobre la boquilla 36. Durante el proceso de ensamblaje la porción de extremo deformable 49 del primer miembro de cavidad 40A se corruga, lo cual deforma al primer miembro de cavidad 40A y forza a la saliente 48 hacia vinculación con la ranura correspondiente 52 en la boquilla 36.

No es necesario que la boquilla 36 sea aislada eléctricamente del primer miembro de cavidad 40A dado que la boquilla 36 no se acopla eléctricamente con la segunda capa conductora 26 de la manguera. Puede, sin embargo, ser deseable en ciertas instancias colocar al collar 38 entre la saliente 48 del primer miembro de cavidad 40A y la boquilla 36 por varias razones, tal que facilite la unión del primer miembro de cavidad 40A con la boquilla. El collar 38 puede hacerse de cualquiera de una variedad de materiales dependiendo de los requerimientos de la aplicación particular. No se requiere que el collar 38 sea eléctricamente aislante, aunque puede serlo.

Con referencia de nuevo a la figura 8, la porción de cavidad 40 puede también incluir un segundo miembro de cavidad 40B que vincula mecánicamente y eléctricamente la segunda capa conductora 26. El segundo miembro de cavidad 40B puede construirse a partir de un material eléctricamente conductor. El segundo miembro de cavidad 40B puede configurase como una funda de figura generalmente cilindrica que vincula la segunda capa conductora 26 de la manguera 16 en una manera similar como el primer miembro de cavidad 40A vincula a la primera capa conductora 22. El segundo miembro de cavidad 40B puede sujetarse a la manguera 16 mediante corrugar la porción de la cavidad 40 cubriendo a la segunda capa conductora 26, con ello atrapando una porción del tubo interior 20, la primera capa conductora 22, la capa intermedia 24, y la segunda capa conductora 26 entre el segundo miembro de cavidad 40B y la boquilla 36. El segundo miembro de cavidad 40B no se conecta eléctricamente con la primera capa conductora 22. El segundo cable delantero 62 del detector de fallas 14 puede conectarse eléctricamente al segundo miembro de cavidad 40B.

Con referencia a las figuras 9 y 10, la porción interior de la cavidad 40 que vincula a la manguera 16 puede ser provista con una región generalmente de figura cónica 72, donde un diámetro interior D de la cavidad 40 ahúsa progresivamente hacia adentro comenzando a partir del final de la cavidad 40. El ahusamiento 74 opera para minimizar la concentración de esfuerzo ocurriendo dentro de la manguera 16 en el punto donde la manguera 16 sale de la cavidad 40. El ahusamiento 74 permite para un incremento gradual en las fuerzas de compresión siendo aplicadas a la manguera 16 cuando la cavidad 40 es corrugada en la boquilla 36. Por ejemplo, la región A de la cavidad 40 en la figura 10 puede ser provista con un ahusamiento generalmente cónico 74, mientras que la región B puede tener un diámetro generalmente constante D. Cuando la cavidad 40 se une a la manguera 16 y se corruga a la boquilla 36, las fuerzas de compresión aplicadas a la manguera 16 se incrementarán gradualmente sobre la región A, comenzando desde el final de la cavidad 40 y moviéndose hacia adentro. Las fuerzas de compresión probablemente alcanzarán un máximo dentro de la región B. Sin el ahusamiento 74, por ejemplo, si las regiones A y B fueran a tener generalmente el mismo diámetro D, los esfuerzos dentro de la manguera 16 pueden incrementarse mucho mas rápidamente, lo cual a su vez podría impactar de manera adversa la durabilidad de la manguera. El ahusamiento 74 de la región de figura cónica 72 puede ayudar a minimizar esto mediante permitir para un incremento mas gradual en las fuerzas de compresión ejercidas en la manguera 16 por la cavidad 40.

Los arreglos descritos anteriormente son meramente ejemplos ilustrativos de configuraciones posibles. Deberá apreciarse que el arreglo del sistema de detección de fallas 10, así como la configuración de los componentes individuales, incluyendo pero no limitados a la manguera hidráulica 16 y aditamentos, pueden tener diferentes configuraciones sin salir del alcance del dispositivo reivindicado. Además, aunque los ejemplos anteriores se enfocan en una manguera hidráulica 16 deberá entenderse que el dispositivo descrito en la presente puede emplearse con cualquier manguera configurada para transportar un fluido o gas.

Con respecto a los procesos, sistemas, métodos, etc. descritos en la presente, deberá entenderse que, aunque los pasos de tales procesos, etc. han sido descritos como ocurriendo de acuerdo con una cierta secuencia ordenada, tales procesos podrían practicarse con los pasos descritos llevados a cabo en un orden diferente que el orden descrito en la presente. Deberá entenderse que ciertos pasos podrían llevarse a cabo simultáneamente, que otros pasos podrían añadirse, o que ciertos pasos descritos en la presente podrían omitirse. En otras palabras, las descripciones de procesos presentes son provistos para el propósito de ilustrar ciertos aspectos, y no deberían considerarse de ninguna manera limitando el alcance de las reivindicaciones.

Deberá entenderse que la descripción anterior tiene la intención de ser ilustrativa y no restrictiva. Muchos arreglos y aplicaciones diferentes que los ejemplos provistos serían aparentes a los técnicos en la materia ante la lectura de la descripción anterior. El alcance del sistema y los procesos divulgados deberá determinarse, no con referencia a la descripción anterior, sino en su lugar determinarse con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el alcance completo de equivalentes a los cuales tales reivindicaciones tienen derecho. Se anticipa y se tiene la intención de que desarrollos futuros ocurrirán en la materia divulgada en la presente, y que los sistemas y métodos divulgados se incorporarán en tales formas de realización futuras. En suma, deberá entenderse que el sistema y los procesos divulgados en la presente son capaces de modificación y variación y se limitan solamente por las siguientes reivindicaciones .

Claims (13)

REIVI DICACIO ES

1. Un sistema de detección de fallas de manguera (10) que comprende : una manguera (16) incluyendo por lo menos una capa conductora (22, 26) con una característica eléctricamente conductora; un detector de fallas (14) conectado eléctricamente a la por lo menos una capa conductora (22, 26) y configurado para detectar un cambio eléctrico con base en la característica eléctricamente conductora para significar una falla inminente potencial de la manguera (16) .

2. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 1, donde la por lo menos una capa conductora (22, 26) incluye un material eléctricamente conductor.

3. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 1, donde la por lo menos una capa conductora (22, 26) incluye una primera capa conductora (22) y una segunda capa conductora (26) y una capa intermedia (24) se dispone entre las primera y segunda capas conductoras (22, 26); y donde el detector de fallas (14) se conecta eléctricamente a por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) .

4. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, donde la capa intermedia (24) se configura para aislar eléctricamente la primera capa conductora (22) de la segunda capa conductora (26) .

5. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, comprendiendo además una cavidad (40) conectada eléctricamente a por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) , y donde el detector de fallas (14) se conecta eléctricamente con la cavidad (40) .

6. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, comprendiendo además una boquilla (36) conectada eléctricamente a por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) , y donde el detector de fallas (14) se conecta eléctricamente a la boquilla (36) .

7. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, comprendiendo además un primer cable delantero (60) interconectando eléctricamente al detector de fallas (14) y la primera capa conductora (22) y un segundo cable delantero (62) interconectando eléctricamente al detector de fallas (14) y la segunda capa conductora (26) .

8. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3 , incluyendo además : una cavidad (40) conectada eléctricamente con la segunda capa conductora (26) ; una boquilla (36) conectada eléctricamente con la primera capa conductora (22) ; y donde el detector de fallas (14) se conecta eléctricamente a la cavidad (40) y la boquilla (36) .

9. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 8, incluyendo además un collar (38) dispuesto entre la cavidad (40) y la boquilla (36) , donde el collar (38) se configura para aislar eléctricamente a la cavidad (40) de la boquilla (36) .

10. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 9, donde el collar (38) además incluye un separador (56) dispuesto entre una porción de cada una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26), donde el separador (56) se configura para aislar eléctricamente la primera capa conductora (22) de la segunda capa conductora (26) .

11. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, incluyendo además una cubierta interna (20) rodeando a la primera capa conductora y una cubierta externa (28) rodeando a la segunda capa conductora (26) .

12. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, donde por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) incluye un material de refuerzo trenzado eléctricamente conductor (30) .

13. El sistema de detección de fallas de manguera (10) de la reivindicación 3, donde por lo menos una de las primera y segunda capas conductoras (22, 26) incluye un material de refuerzo espiral eléctricamente conductor (32) .