MXPA99011260A - Dispositivo para detectar el estado de recambio de cables de fibra sintetica desgastados - Google Patents

Abstract

Para detectar el estado de recambio de cables de fibra sintética (1) desgastados, preferiblemente cables de fibra de aramida, se ha previsto una estructura de torsión neutra del cable de cordones portantes de fibra (2, 3, 4, 5) con, al menos, dos capas de cordones (7, 14) trenzados en capas cruzadas, compensándose los momentos de torsión de las capas (7, 14) que se producen según el cableado. En caso de debilitamiento desigual de las capas de cordones (7, 14), por desgaste o acciones externas, el cable (1) en funcionamiento bajo carga comienza a girar alrededor de su eje longitudinal (20). Su giro se hace visible de diversos modos. En un tipo de ejecución, una marca(11) en dirección longitudinal del cable sirve para reconocer visualmente su estado de recambio con ayuda del giro del cable. (figura 1)

Description

Dispositivo para detectar el estado de recambio de cables de fibra sintética desgastados Descripción __ La invención se refiere a un dispositivo para la detección del estado de recambio de cables de fibra sintética desgastados, especialmente de poliamida aromática, según el concepto genérico de la reivindicación 1. * Por la EP 0 731 209 Al,_se conoce un dispositivo de este tipo para detectar el estado de recambio de un cable de cordones desgastados. El cable se compone de varios cordones de fibras sintéticas de gran resistencia trenzados entre si en varias capas situadas dentro de una envolvente de cable fijamente adherida. Para reconocer el desgaste interno máximo admisible del cable,__ la envolvente del cable extrudida está subdividida ^coaxialmente en diferentes colores. La envolvente del cable muestra un desgaste abrasivo como consecuencia del deslizamiento, debido a diferencias de fuerza en la polea motriz en caso de cables de accionamiento o bien cables accionados. Debido a la superficie de deslizamiento definida del cable en la polea motriz, se establece una relación entre el desgaste abrasivo de la envolvente en base á valores empíricos y el estado de desgaste en el interior del cable. Es decir, tan pronto aparece el color de la capa interior se deduce que el desgaste interior del cable ha alcanzado el máximo admisible y que se debe sustituir el cable en el plazo predeterminado.

"-Con el dispositivo descrito para la detección del estado de recambio de cables desgastados, se puede realizar de forma sencilla la evaluación del estado del cable mediante un simple control visual de la envolvente del cable. Sin embargo, la indicación indirecta obtenida se basa en valores empíricos y no es posible una indicación sobre el verdadero estado interior del cable. Por ejemplo, no se considera el desgaste del cable por fatiga prematura del material, sobrecarga pasajera o acciones externas. ._- El objetivo de la invención es crear un dispositivo para la detección del estado de recambio de cables desgastados con el que se puede indicar de forma fiable el estado de desgaste real. Para solucionar este problema se ha desarrollado el dispositivo indicado al principio con las caracteristicas de la parte caracterizadora de la reivindicación independiente 1. La esencia de la invención consiste en una estructura de cable de torsión neutra hacia el exterior, en la que una relación de momento de torsión reactivo entre las distintas capas de cordones, provoca una posición de equilibrio del momento de torsión no estable en el cable. La relación de los momentos de torsión contraria del cable está diseñada de forma que un debilitamiento de las capas de cordones por desgaste abrasivo o por _ otras influencias afecta negativamente el equilibrio del momento de torsión, de manera que el cable desgastado en funcionamiento gira alrededor de su eje longitudinal bajo carga hasta que adopta una posición de equilibrio nueva de acuerdo con las condiciones cambiadas del momento de torsión. El giro del cable constituye, por lo tanto, una señal de que el cable está desgastado internamente, desgaste por el que se ha producido una modificación de las caracteristicas especificas del cable, como por ejemplo una pérdida de la resistencia a la rotura. Según esto, se detecta la modificación de la estructura del cable con ayuda de un dispositivo adecuado deduciendo de la indicación el estado de recambio del cable desgastado, constituyendo incluso deformaciones sencillas del cable un signo de desgaste inadmisible del mismo. Asi se consigue la ventaja de que, partiendo de los cordones de fibra sintética portantes existentes, por el tipo de trenzado elegido según la invención se puede reconocer de forma simple cualquier forma de desgaste del cable con ayuda de una torsión del mismo tan pronto como el debilitamiento de la estructura portante del cable debido al desgaste, sobrepasa una determinada magnitud. La torsión del cable y, por lo tanto, el estado de recambio del cable desgastado pueden detectarse sin dispositivos adicionales costosos. Especialmente, es posible un control visual de las condiciones del cable mediante la realización de un marcado de referencia. En otro desarrollo de la invención, entre las capas de cordones concéntricas trenzadas entre si en capas cruzadas se ha conformado una envolvente intermedia para reducir la fricción. Esto tiene la ventaja de que con la elección del material y el dimensionamiento de la envolvente intermedia se puede elegir la distancia radial entre las capas de cordones y ajustar, por lo tanto, el equilibrio de momentos. Además, se puede predeterminar una vida útil deseada del cable según la resistencia en servicio continuo de la envolvente intermedia. Tan pronto se produce el desgaste de la envolvente intermedia debido a los ' desplazamientos longitudinales de la capa de cordones exterior, ocasionados por los movimientos relativos que se presentan con la flexión, se produce un contacto puntual entre los cordones trenzados en sentidos opuestos. Debido a la fricción entre los cordones, a la fuerza de restricción bajo tracción y compresión que se presenta cuando las poleas están en marcha, debido a la carga transversal que actúa, se producen finalmente las roturas de los- cordones . El cable gira de acuerdo con la relación de acciones arriba descrita indicando que se ha alcanzado el estado de recambio del cable por desgaste. En un tipo de ejecución preferido de la invención, en caso de un cable multicapa de cordones, la capa de cordones exterior ha sido trenzado a propósito en dirección cruzada cubriendo un interior del cable de varias capas con trenzado paralelo. Esto ofrece la ventaja de que la capa interior del cable adyacente con la capa de cordones exterior y portadora de esta última está expuesta a un esfuerzo transversal máximo, debido a lo cual los filamentos o los cordones de esta capa de cordones sufren los desperfectos antes que ninguna otra capa. Asi, solamente se debilita esta capa de cordones seleccionada, mientras que todas las demás capas de cordones están sin dañar, garantizando una capacidad de carga restante suficiente del cable de fibra sintética. La torsión del cable se indica, en un diseño preferido, por medio de una marca colocada en la superficie exterior del __ cable sin desgaste en dirección longitudinal, rodeando la marca de forma helicoidal el eje longitudinal del cable.

-T En las figuras, se ha representado un tipo de ejcución de la • invención que se describe con más en detalle a continuación. Muestran: .I- La figura 1, una representación en perspectiva de un primer ejemplo de ejecución del dispositivo según la invención para detectar el estado de recambio de un cable desgastado. - La figura 2, una sección transversal del ejemplo de ejecución representado en la figura 1. "_ La figura 1 muestra un_^ cable de fibra de aramida revestido 1 compuesto de cordones de hilos de fibra de aramida, cordones trenzados _ entre si en tres capas concéntricas, resistentes a la tracción, o cordones portantes 2, 3, 4, 5, utilizado por ejemplo como cable de accionamiento en instalaciones^ de ascensores. El cable de fibra de aramida 1 consiste esencialmente en un núcleo de cable 6 de trenzado paralelo, ^alrededor del cual, según la invención, se ha trenzado una capa cubriente cruzada 7. Entre la capa cubriente 7 y la capa de cordones adyacente 8 del _ núcleo de cable 6 hay una envolvente intermedia 9, preferiblemente de poliuretano. Exteriormente, la capa cubriente 7 queda envuelta en una envolvente de cable 10 unida en adhesión fija con la capa cubriente 7. La envolvente de cable 10 está provista en dirección longitudinal, todo a lo largo del cable de fibra de aramida 1, de una raya de color 11 ^resistente al roce, para la identificación de la posición de torsión del cable de fibra de aramida. En lugar de la raya de color 11 también se pueden prever otras medidas adecuadas para reconocer y/o detectar la posición de giro del cable de fibra de aramida 1 alrededor de su eje longitudinal 20. '_ En el ejemplo de ejecución aqui descrito, la capa cubriente 7 que actúa junto con la capa___de cordones 8 adyacente, del núcleo de cable 6, y con la envolvente intermedia 9, asi como la raya de color 11 forman juntos el dispositivo según la invención para reconocer el estado de recambio del cable de fibra de aramida 1 desgastado. El núcleo de cable 6 se compone de un cordón núcleo 2, alrededor del cual se han colocado de forma helicoidal en un primer sentido de cableado 12, por ejemplo, cinco cordones 3 iguales de una primera capa de cordones 13, con los cuales se han trenzado aqui otros diez cordones 3, 4 de una segunda capa de cordones 14 en colocación paralela en una relación equilibrada entre torsión de la dirección de la fibra y del cordón. La segunda capa de cordones 14 se compone de una disposición alterna de dos tipos, 5 cordones 3 y 5 cordones . Como se puede ver en la sección transversal del cable representada en la figura 2, cinco cordones 5 de mayor diámetro están colocados de forma helicoidal en las concavidades de la primera capa de cordones 13 portante, mientras que cinco cordones 3 con el mismo diámetro que los cordones 3 de la primera capa de cordones 13 descansa sobre las cimas de la primera capa portante de cordones 13 llenando asi los espacios entre los cordones 4 de mayor diámetro adyacentes. De esta forma, el núcleo de cable ß de trenzado doble paralelo obtiene un contorno exterior prácticamente circular que ofre'ce las ventajas descritas más abajó al actuar junto con la envolvente intermedia 9. ¿I Ba o carga longitudinal sobre el cable 1, el trenzado paralelo del núcleo de cable ß_ genera un momento de torsión contrario al sentido de cableado 12. La capa cubriente 7 consiste aqui en diecisiete cordones de fibra de aramida 5 también portantes, trenzados en un segundo sentido de cableado 15 opuesto al primer sentido de cableado 12. Bajo carga longitudinal del cable 1 se genera aqui un momento de torsión dirigido en contra del momento del núcleo de cable 6 de trenzado paralelo. " Las diferentes capas de cordones 13, 14 del núcleo de cable 6 y de la capa cubriente 7, deben ajustarse entre si, con independencia de su número y ejecución, de manera que sus "momentos de torsión de sentido opuesto se compensen entre si. Un cable de fibra de aramida 1 equilibrado de esta forma tiene, bajo carga, al pasar por encima de una polea motriz un comportamiento de torsión neutra. Mas allá del alcance del ejemplo de ejecución arriba descrito, se pueden prever una o varias capas de _ cordones cubrientes trenzados coaxialmente, de forma cruzada con la capa de cordones portante. Además, se pueden diseñar capas de cordones cubrientes de trenzado múltiple. Con vistas al efecto ventajoso conseguido con la invención hay que tener en cuenta que una determinada relación de momentos de torsión de ?as capas de cordones estará comprendida entre 0,1 y 1. Como posibilidad para la compensación del equilibrio de momentos interiores, la distancia radial de las capas de cordones entre si constituye un factor decisivo. Esta distancia queda determinada por el diémetro de los cordones utilizados, el espesor de la envolvente intermedia descrita a continuación, el número de capas de cordones en el núcleo de cable y el número de los cordones utilizados en la capa cubriente. Estos últimos pueden estar trenzados, por ejemplo, junto con cordones no portantes formando la capa cubriente. - Todos los cordones portantes 2, 3, 4, 5 utilizados para el cable de fibra de aramida 1 se trenzan o tuercen a partir de fibras de aramida individuales y se tratan con una sustancia de impregnación que protege la fibra de aramida, por 'ejemplo con una solución de poliuretano. Las fibras de gran resistencia, como por ejemplo las aramidas o poliamidas aromáticas con cadenas de moléculas altamente orientadas, tienen una gran capacidad de carga y un peso especifico reducido. Sin embargo, debido a su estructura atómica, tienen un alargamiento de rotura pequeño y son sensibles a los esfuerzos transversales que se presentan. Son precisamente estas caracteristicas, las que se aprovechan en la invención, para detectar de forma sencilla el estado de desgaste de un cable de fibras de alta resistencia en el interior del cable por medio de una indicación visual. La envolvente intermedia 9 entre el núcleo de cable 6 y la capa cubriente 7 es de poliuretano o poliéster. Se ha aplicado sobre el núcleo de cable 6 por el procedimiento de inyección a presión y rellena todos los intersticios 17, 18 entre los cordones 3, 4, 5 de las dos capas de cordones adyacentes 7, 14. Asi se forma una unión positiva con una gran - superficie de apoyo, unión positiva que sirve para la transmisión interna de momentos entre el núcleo de cable 6 y la capa cubriente 11. La envolvente intermedia 9 evita el contacto entre la capa cubriente 7 y la segunda capa de cordones 14 y, por lo tanto, el desgaste de los cordones 3, 4 y 5 por el _roce mutuo cuando el cable 1 pasa por encima de una polea motriz, no representada, y debido al movimiento relativo producido de los cordones 2, 3, 4, 5 entre si. El espesor de la envolvente intermedia 9 está dimensionado de manera que con una carga del cable máxima admisible, los intersticios entre cordones 17, 18 queden completamente llenos por la fuerza de restricción generada por la capa cubriente 7, y se asegure un espesor restante de la envolvente lß de 0,1 mm entre los cordones 3, 4 y 5 de las capas de cordones adyacentes 14 y 7. La envolvente de cable 10 de poliuretano, recubre la capa cubriente 7 y asegura el coeficiente de fricción deseado para la polea motriz. El poliuretano tiene una resistencia al roce tal que no se producen daños cuando el cable 1 pasa por encima de la polea motriz. La envolvente de cable 10 se extruye sobre la capa cubriente 7 en una sola pasada, prensando el material plástico fluido en todos los intersticios 17, 18 de la capa cubriente 7 y formando asi una "gran superficie adherente. En la superficie exterior 19 de la envolvente de cable 10 se ha aplicado, en dirección longitudinal del cable 1, una raya de color 11, que sirve como marca de referencia para identificar la posición de giro del cable 1. En lugar de la raya de color 11, también se pueden prever otros dispositivos o mareajes mediante los cuales se puede reconocer de -forma apropiada el giro del cable 1. La raya de color 11 o bien el correspondiente dispositivo también pueden aplicarse directamente sobre la capa^cubriente 7, si no se ha previsto ninguna envolvente de cable 10. -""El siguiente modo operativo del dispositivo hasta ahora descrito para la detección del- estado de recambio de cables de fibra sintética desgastados, se refiere a un cable de fibra de aramida para ascensores y accionado, que conecta el bastidor de una cabina guiada ej un hueco de ascensor con un contrapeso. Para elevar o bajar la cabina y el contrapeso, el cable pasa sobre una polea motriz accionada por un motor de accionamiento. El par de accionamiento se aplica bajo fricción al tramo de cable apoyado sobre el arco abrazado. El cable 1 está expuesto a grandes esfuerzos transversales. El cable de accionamiento 1 de torsión neutra según la invención, está colocado sobre la polea motriz sin torsión, es decir, no está girado alrededor de su eje longitudinal 20 entre los puntos de fijación contra el giro, por un lado en la cabina y, por el otro lado, en el contrapeso. Durante el montaje del cable 1 la marca en forma de raya de color 11 en la dirección longitudinal del cable, sirve al mismo tiempo como ayuda de montaje para la alineación de la posición de giro del cable 1 con relación a un punto de referencia, por ejemplo la polea motriz. Convenientemente, el cable 1 se monta con una orientación que permita controlar visualmente la marca cuando el cable está en marcha. Al cambiar el sentido del cable 1 en la polea motriz bajo carga, los cordones 2, 3, 4, 5 realizan movimientos relativos para compensar diferencias de esfuerzos debido a la tracción. Estos movimientos relativos son mayores en las capas de cordones exteriores -7, 14, reduciéndose hacia el cordón núcleo 2. Debido al desplazamiento longitudinal de los cordones 5 de la capa cubriente 7, como una posible causa para el desgaste, se desgasta por el roce la envolvente intermedia 9 que impide el contacto de los cordones de las diferentes capas entre si. El momento, en el que se ha desgastado la envolvente intermedia 9, puede determinarse de forma constructiva mediante la resistencia a la flexión con fuerzas alternativas de _ la envolvente intermedia 9. - Una vez la envolvente intermedia 9 se ha desgastado por los desplazamientos longitudinales de los cordones 5 de la capa cubriente 7, se produce un contacto puntual entre los cordones 3, 4 y 5 del trenzado cruzado. El roce de los cordones 3, 4, 5 de las capas de cordones 7, 14 entre si, la compresión y los esfuerzos transversales que se producen debido a la fuerza de restricción de la capa exterior de cordones, es decir, la capa cubriente 7, conducen finalmente a la rotura de los cordones 3, 4 de la segunda capa de cordones 14, debido a lo cual se debilita la segunda capa de cordones 14 que, bajo la carga del cable, ya no genera ningún momento de torsión o un momento de torsión claramente menor. Esto a su vez conduce a que se ve afectado el equilibrio interior de momentos de torsión y a que el cable 1 desgastado en funcionamiento gira alrededor de su eje longitudinal hasta que alcanza una nueva posición de equilibrio correspondiente a las condiciones modificadas de momentos de torsión. El giro del cable 1 se reconoce visualmente porque la raya de color 11 o la otra marca correspondiente en la dirección longitudinal del cable 1, gira de forma helicoidal alrededor de su eje longitudinal 20. Incluso las deformaciones simples del cable constituyen un signo de la existencia del mecanismo arriba explicado.

Lista de referencias 1 cable 2 cordón núcleo 3 cordón 4 cordón 5 cordón 6 núcleo de cable 7 capa cubriente 8 capa de cordones 9 envolvente intermedia 10 envolvente de cable 11 raya de color ---12 primer sentido de cableado 13 primera capa de cordones 14 segunda capa de cordones 15 segundo sentido de cableado 16 espesor restante de envolvente 17 intersticio entre cordones 18 intersticio entre cordones 19 superficie exterior 20 eje longitudinal

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES 1. -Dispositivo para detectar el estado de recambio de un cable de fibra sintética desgastado formado por, como mínimo, dos capas concéntricas de cordones de fibra de aramida portantes trenzadas entre sí, cable que tiene una vida útil en función de la carga del cable y una indicación de su grado de desgaste, caracterizado porque, como mínimo, se han trenzado entre sí en capas cruzadas dos capas de cordones concéntricas y adyacentes y porque se ha previsto un dispositivo para reconocer la posición de giro de cable alrededor de su ej e longitudinal .
2. 2. - Dispositivo para la detección del estado de recambio de un cable desgastado según la reivindicación 1, caracterizado porque se ha conformado una envolvente intermedia entre las capas de cordones concéntricas y adyacentes trenzadas en capas cruzadas .
3. 3. - Dispositivo para la detección del estado de recambio de un cable desgastado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una capa cubriente está trenzada de forma cruzada con un núcleo de cable de trenzado paralelo.
4. 4.- Dispositivo para la detección del estado de recambio de un cable desgastado según una de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado porque se ha previsto un dispositivo para el reconocimiento visual de la posición de giro del cable.
5. 5. - Dispositivo para la detección del estado de recambio de un cable según al reivindicación 1, caracterizado porque se ha realizado una marca sobre la superficie exterior del cable en dirección longitudinal del mismo.