PT1275608E - Detector de desgaste de cabo de suspens†o - Google Patents

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PT1275608E
PT1275608E PT02015041T PT02015041T PT1275608E PT 1275608 E PT1275608 E PT 1275608E PT 02015041 T PT02015041 T PT 02015041T PT 02015041 T PT02015041 T PT 02015041T PT 1275608 E PT1275608 E PT 1275608E
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Description

DESCRIÇÃO "DETECTOR DE DESGASTE DE CABO DE SUSPENSÃO "
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se, em geral, a cabos de suspensão de elevador e, em particular, a detectores de desgaste para cabos de suspensão revestidos a poliuretano. Os cabos de fio de aço são bem conhecidos. Os cabos de fio de aço consistem em cordões de metal entrançados ou torcidos conjuntamente para formar um cabo. Os cabos de suspensão de fio de aço sao utilizados como cabos fixos e como cabos móveis para muitas finalidades diferentes. Estes cabos têm a vantagem de ser económicos, duráveis e retardadores de chama. Uma utilização comum para cabos de suspensão é em aplicações de elevador. Uma aplicação de elevador do tipo de tracção convencional inclui uma cabina, montada numa armadura de cabina, um contrapeso unido à armadura de cabina através do cabo de suspensão e uma máquina que acciona uma polia de tracção que está acoplada ao cabo. À medida que a máquina roda a polia, as forças de fricção entre a superfície sulcada da polia e o cabo movem o cabo e, consequentemente, fazem subir e descer a armadura de cabina e o contrapeso. Um dispositivo de controlo é incluído para monitorizar e controlar o funcionamento da máquina e os vários componentes mecânicos da aplicação de elevador. 1
Utilizados como cabos fixos ou móveis, os cabos de aço podem suportar cargas pesadas. No caso dos cabos móveis, esta carga de tracção é complementada por carga de flexão gue reduz o seu tempo de vida útil devido às várias gamas de carga em que funcionam. 0 coeficiente de fricção ou valor de fricção entre a polia motriz de metal e o cabo de aço é, geralmente, tão baixo que o valor da fricção tem de ser aumentado por diferentes meios. Estes meios podem incluir formas especiais dos sulcos ou revestimentos especiais dos sulcos na polia motriz, ou através de um aumento do ângulo de contacto. Além disso, o cabo de aço actua como uma ponte acústica entre o meio de accionamento e a cabina do elevador, o que envolve uma redução no conforto da deslocação. Estes cabos de fio de aço móveis, além disso, não duram para sempre, porque o desgaste mecânico dos cabos é uma consequência óbvia do seu funcionamento continuo. Devido aos esforços, à fricção e ao desgaste crescentes, ocorrem, gradualmente, fracturas do fio nas zonas de dobragem. Estas fracturas ocorrem devido a uma combinação de diferentes cargas nos cabos do elevador, esforços de tensão reduzidos e elevadas pressões com velocidades de ciclo elevadas. A segurança da condição do cabo de fio de aço é monitorizada de modo a detectar um estado funcionalmente crítico do seu desgaste, antes da falha dos cabos. Isto é conhecido na técnica como falha controlável do cabo de fio, o que significa que o restante período de utilização livre de perigo pode ser previsto a partir de um grau de desgaste evidente do cabo de fio de aço. Após ocorrer uma quantidade predeterminada de desgaste, o cabo de fio de aço é substituído. Além disso, os cabos de fio de aço requerem lubrificação. Os cabos de fio de aço são tratados com uma lubrificação com óleo que, em última análise, pode ser depositado na armadura de cabina e equipamento do elevador. 2
Um método conhecido para resolver os problemas da fricção, conforto da deslocação e resistência ao desgaste é construir cabos de fibra sintética. Os cabos de fibra sintética, porém, nem sempre são desejáveis porque são relativamente dispendiosos comparados com um cabo de aço. Um outro método conhecido para resolver os problemas da fricção, ruído e resistência ao desgaste é proporcionar um revestimento ou bainha. A bainha permite um funcionamento mais suave e mais silencioso do elevador, uma vez que há menos fricção quando o cabo se move através das polias e roldanas em comparação com o contacto metal com metal com um cabo de aço que não tem uma bainha. A bainha é, tipicamente, formada por um material plástico sintético, tal como poliuretano, e sua finalidade é proporcionar resistência ao desgaste ao cabo de fio. Um outro benefício é que a bainha proporciona um material sacrificial de desgaste, de modo que o desgaste da polia motriz metálica é, pelo menos, reduzido e, no melhor caso, eliminado. Uma vez que a bainha tenha sofrido uma quantidade predeterminada de desgaste, como os cabos de fio de aço convencionais, o cabo é substituído. 0 meio actual de detecção do desgaste de revestimentos do tipo poliuretano é inspeccionar visualmente, numa base periódica, desgaste ou danos do revestimento. Esta é uma operação demorada que requer que o elevador seja colocado fora de serviço, enquanto o pessoal de manutenção executa a inspecção visual de todo o cabo de suspensão. É desejável reduzir a quantidade de tempo e a mão-de-obra necessárias para determinar o desgaste ou os danos do revestimento de poliuretano do cabo de suspensão. É, igualmente, desejável monitorizar o desgaste da bainha de poliuretano e modificar o operador de um elevador 3 assim que detectar um desgaste anormal ou aumentado num cabo de suspensão. 0 documento EP1029973 divulga um conjunto de detecção de desgaste de cabo de suspensão para um cabo de fibra sintética, tendo cordões sintéticos resistentes a cargas e uma bainha revestindo os referidos cordões. Um elemento quebrável é embebido na bainha. 0 desgaste da bainha é detectado se o elemento quebrável for destruído. É um objectivo desta invenção, consequentemente, detectar, por meios eléctricos ou ópticos, o desgaste na bainha do cabo, de modo a determinar quando o cabo necessita de substituição. É um outro objectivo desta invenção proporcionar um meio económico para determinar o desgaste ou os danos num cabo de suspensão e para poder determinar, remotamente, a quantidade de desgaste ou danos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um aparelho para detectar desgaste em cabos de suspensão com bainhas de poliuretano, quando utilizado com um conjunto de elevador.
Numa forma de realização preferida, a presente invenção contempla detectar o desgaste da bainha de poliuretano não condutora, proporcionando um circuito de detecção com qualquer objecto ligado à terra, tal como uma polia motriz ou uma polia intermédia. Quando os cordões electricamente condutores do cabo fazem contacto com a polia motriz ou a polia intermédia através 4 do revestimento não condutor de poliuretano desgastado, o circuito de detecção informa o dispositivo de controlo para retirar a cabina de serviço, uma vez que o cabo ficou ligado electricamente à terra. Numa forma de realização alternativa, a presente invenção contempla detectar o desgaste da bainha de poliuretano não condutora, proporcionando um detector de proximidade que contacta a bainha de poliuretano e mede, de modo activo, a espessura da bainha como uma distância aos cordões do cabo. 0 detector informa o dispositivo de controlo de elevador para retirar a cabina de serviço uma vez que tenha ocorrido um desgaste predeterminado da espessura do revestimento.
Numa outra forma de realização alternativa, a presente invenção contempla detectar o desgaste da bainha de poliuretano não condutora proporcionando camadas de cores diferentes. A bainha de poliuretano muda de cor quando uma camada exterior de uma cor é desgastada, expondo uma camada interior de outra cor, indicando que o desgaste predeterminado ocorreu. Um detector óptico é então utilizado para detectar a cor da camada interior e informar o dispositivo de controlo para retirar a cabina de serviço.
Em cada uma das formas de realização acima descritas, a presente invenção proporciona um meio de detecção para a monitorização activa do desgaste da bainha de poliuretano do cabo, a cada momento. A presente invenção proporciona meios múltiplos para monitorizar remotamente o desgaste do revestimento de poliuretano do cabo, utilizando cada meio componentes de tecnologia de custo reduzido. A presente invenção pode, igualmente, detectar o desgaste completo e parcial do revestimento de poliuretano do cabo. Além disso, a presente 5 invenção permite que o desgaste do revestimento de poliuretano do cabo seja inspeccionado visualmente sem a utilização de instrumentos de medida.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A acima referida, assim como outras vantagens da presente invenção, tornar-se-ão facilmente evidente aos especialistas na técnica a partir da seguinte descrição pormenorizada de uma forma de realização preferida, quando considerada à luz dos desenhos anexos nos quais:
As Figs. la e lb são vistas em corte de um detector de desgaste de cabo de suspensão de acordo com a presente invenção;
As Figs. 2a e 2b são vistas em corte de uma primeira forma de realização alternativa de um detector de desgaste de cabo de suspensão de acordo com a presente invenção; e
As Figs. 3a e 3b são vistas em corte de uma segunda forma de realização alternativa de um detector de desgaste de cabo de suspensão de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS
No que se refere, agora, à Fig. la, um detector de desgaste de cabo de suspensão é indicado, de modo geral, em 2. Um cabo de 6 fio é mostrado, em corte, como incluindo uma pluralidade de elementos de fio ou cordões 6 resistentes a cargas, que se estendem longitudinalmente ao longo de um comprimento do cabo. Os elementos 6 de fio são construídos, de um modo preferido, por um material electricamente condutor e, tipicamente, enrolados a partir de uma pluralidade de fios individuais. Uma bainha 8 electricamente isolante envolve os elementos 6 do cabo 4 de fio. A bainha 8 é construída, de um modo preferido, por um material plástico sintético, tal como poliuretano. 0 cabo 4 de fio está em contacto com um elemento 10 ligado electricamente à terra. O elemento 10 ligado à terra pode ser uma polia de tracção, uma polia intermédia ou qualquer outro elemento que seja formado por material electricamente condutor. Embora o cabo 4 seja descrito como sendo semelhante a uma correia, com uma superfície 8a plana engatada numa superfície 10a plana oposta, do elemento 10 ligado à terra, são conhecidas outras formas de cabos e polias, tais como um cabo de secção geralmente circular engatado numa polia sulcada. O cabo 4 é mostrado numa condição utilizável em que a bainha 8 isola electricamente os elementos 6 de fio do elemento 10 ligado à terra.
No que se refere, agora, à Fig. lb, o cabo 4 é mostrado com a bainha 8 numa condição desgastada, em que a superfície 8a mostrada na Fig. la está desgastada até uma superfície 8b interior. Um ou mais dos elementos 6 de fio são expostos através da superfície 8b para contactar a superfície 10a do elemento ligado à terra num ponto 12 de contacto. Os elementos 6 de fio e o elemento 10 ligado à terra são ligados electricamente nos pontos 12 de contacto. O detector 2 de desgaste inclui um meio de detecção tendo uma fonte 14 de alimentação e um indicador 16 ligado electricamente em série entre os elementos 6 de fio e 7 elemento 10 ligado à terra. Na Fig. la, há um circuito aberto devido às propriedades isoladoras da bainha 8, de tal modo que nenhuma corrente flui da fonte 14 de alimentação através do indicador 16, o que proporciona uma primeira indicação 18 que indica que o cabo 4 pode continuar em serviço. Na Fig. lb, há um circuito fechado nos pontos 12 de contacto devido ao desgaste da bainha 8 permitir fluxo de corrente através do indicador 16 o que proporciona uma segunda indicação 20 indicando que o cabo 4 deve ser retirado de serviço. Um terminal 22 de sinais dos meios de detecção pode ser ligado a um dispositivo de controlo de elevador (não mostrado) para gerar um sinal de saída em resposta ao qual o dispositivo de controlo executa, então, a acção apropriada relativamente à condição indicada, incluindo cessar o funcionamento do elevador quando o sinal de saída representa a indicação de desgaste da segunda indicação 20.
Um fio individual partido de um elemento 6 do fio pode perfurar a bainha 8 isolante. Neste caso, os fios individuais contactam a superfície 10a do elemento ligado à terra da polia. Quando a polia roda, o contacto do fio indivíduo é interrompido após um determinado tempo, dependendo da velocidade de deslocação do cabo 4 e do diâmetro da polia. O detector 2 de desgaste é capaz de avaliar o número de fios individuais partidos.
No que se refere, agora, à Fig. 2a, um detector de desgaste de cabo de suspensão da forma de realização alternativa é indicado, de modo geral, em 32. É mostrado um cabo 34 de fio que contém uma pluralidade de elementos ou cordões 36 de fio. Os elementos 36 de fio são construídos, de um modo preferido, por um material metálico. Uma bainha 38 envolve os elementos 36 do 8 cabo 34 de fio. A bainha 38 é construída, de um modo preferido, por um material plástico sintético, tal como poliuretano. Um meio de detecção é proporcionado na forma de um detector 40 de proximidade. Uma superfície 38a do cabo 34 de fio encosta-se ao detector 40 de proximidade que mede a espessura da bainha como uma distância entre o detector 38 e os elementos 36. O detector 40 de proximidade gera um sinal de saída numa saída 42 de sinal que podem estar ligada a um dispositivo de controlo de elevador (não mostrado), em resposta ao qual o dispositivo de controlo toma a acção apropriada relativamente à condição indicada.
No que se refere, agora, à Fig. 2b, o cabo 34 de fio é mostrado com a bainha 3 8 numa condição desgastada em que a superfície 38a mostrada na Fig. 2a está desgastada até uma superfície 38b nova. Agora, os elementos 36 de fio estão mais perto do detector 40 de proximidade, o qual gera um sinal de saída de indicação de desgaste para o dispositivo de controlo uma vez que uma quantidade predeterminada de desgaste na bainha 38 tenha ocorrido. O dispositivo de controlo toma então a acção apropriada relativamente à condição indicada para, muito provavelmente, cessar o funcionamento do elevador.
No que se refere, agora, à Fig. 3a, um detector de desgaste de cabo de suspensão é indicado, de modo geral, em 52. Um cabo 54 de suspensão é mostrado contendo uma pluralidade de elementos ou cordões 56 que podem ser formados por um material electricamente condutor ou um material sintético. Os elementos 56 são construídos, de um modo preferido, por um material electricamente condutor. Uma bainha 58 envolve os elementos 56 do cabo 54. A bainha 58 é construída, de um modo preferido, por um material plástico sintético, tal como poliuretano, e tem uma 9 pluralidade de camadas coloridas, cada uma das quais corresponde a uma quantidade de desgaste na bainha. Por exemplo, uma superfície 58a apresenta uma primeira cor de uma camada 58c exterior e uma superfície 58b indica uma segunda cor de uma camada 58d interior. Embora as camadas 58c e 58d sejam mostradas como estendendo-se num único plano, poderiam estender-se por qualquer distância sobre a periferia do cabo 54, incluindo completamente em seu redor. A superfície 58a do cabo 54 passa por um detector 60 óptico, que detecta a primeira cor contrastante da bainha 58 que representa uma primeira quantidade de desgaste aceitável da bainha 58. O detector 60 óptico tem uma saída 62 de sinal para ligação a um dispositivo de controlo de elevador (não mostrado). Assim, um primeiro sinal de saída gerado na saída 62 indica ao dispositivo de controlo que o cabo 54 pode permanecer em serviço.
No que se refere, agora, à Fig. 3b, o cabo de fio 54 é mostrado com a bainha 58 numa condição desgastada pelo que a superfície 58b está exposta. O detector 60 óptico detecta a mudança da primeira cor da superfície 58a para a segunda cor da superfície 58b e gera um segundo sinal, sinal de saída de indicação de desgaste, na saída 62, indicando que uma quantidade predeterminada de desgaste ocorreu, pelo que o cabo 54 deve ser retirado de serviço. 0 dispositivo de controlo de elevador pode, então, tomar a acção apropriada, muito provavelmente, cessar o funcionamento do elevador.
Em resumo, os cabos 4, 34 e 54 da suspensão são formados, pelo menos, por um cordão resistente a cargas coberto por 10 bainha. Um meio de detecção é proporcionado para monitorizar uma superfície da bainha e gerar um sinal de saída de indicação de desgaste que representa, pelo menos, uma condição predeterminada de desgaste do cabo e inclui uma saída adaptada para ser ligada a um dispositivo de controlo de elevador, para transmitir o sinal de saída de indicação de desgaste. Relativamente ao cabo 4, um meio 14, 16 de detecção proporciona um circuito eléctrico por meio do qual o contacto entre o cordão 6 electricamente condutor e um elemento 10 electricamente condutor gera o sinal de saída de indicação de desgaste. Relativamente ao cabo 34, o meio 40 de detecção de proximidade detecta uma distância entre os cordões 36 e uma superfície da bainha 38, para gerar o sinal de saída de indicação de desgaste. Relativamente ao cabo 54, os meios 60 ópticos de um detector detectam uma mudança de cor numa superfície da bainha 58, para gerar o sinal de saída de indicação de desgaste. Como descrito relativamente ao cabo 4, os cabos 34 e 54 podem ser formados em qualquer configuração apropriada, como um cabo de secção geralmente circular, em que os cordões são torcidos sobre um cordão de núcleo central.
De acordo com as cláusulas dos estatutos de patente, a presente invenção foi descrita no que é considerado representar a sua forma de realização preferida. Porém, deve notar-se que a invenção pode ser posta em prática de modo diferente do especificamente ilustrado e descrito, sem sair do âmbito das reivindicações anexas.
Lisboa, 5 de Julho de 2010 11

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Detector (2, 32, 52) de desgaste de cabo de suspensão de elevador compreendendo um cabo (4, 43, 54) de suspensão e uma bainha (8, 38, 58), sendo o cabo (4, 43, 54) de suspensão formado a partir de uma pluralidade de cordões (6, 36, 56) resistentes a cargas, estendendo-se longitudinalmente para formar o cabo (4, 43, 54) de suspensão, sendo os referidos cordões (6, 36, 56) formados por um primeiro material e a bainha (8, 38, 58) cobrindo os referidos cordões (6, 36, 56), sendo a referida bainha (8, 38, 58) formada por um segundo material; e um meio de detecção para detectar o desgaste numa superfície (8a, 38a, 58a) da referida bainha (8, 38, 58) e gerar um sinal (22, 42, 62) de saída de indicação de desgaste após detecção de uma particularidade característica do cabo de suspensão representando uma quantidade predeterminada de desgaste (8b, 38b, 58b) da referida bainha (8, 38, 58); caracterizado por a referida particularidade característica ser uma de entre 1 - um contacto eléctrico referidos cordões (6) contactando a referida bainha, - uma distância entre a 38b) da bainha e, pelo cordões (36), e - uma alteração na cor da 58b) da bainha. de, pelo menos, um dos com um elemento (10) superfície (8a, 8b) da referida superfície (38a menos, um dos referidos referida superfície (58a,
  2. 2. Detector (2, 32, 52) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: os referidos cordões (6, 36, 56) serem formados por um material electricamente condutor; e a referida bainha (8, 38, 58) ser formada por um material electricamente isolante.
  3. 3. Detector (2, 32, 52) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por: a referida bainha (8, 38, 58) ser formada por um material de poliuretano.
  4. 4. Detector (2, 32, 52) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por o referido meio de detecção incluir um elemento (10) electricamente condutor encostado à referida superfície (8a, 2 8b) da bainha e uma fonte (14) de alimentação ligada entre os referidos cordões e o elemento (10), sendo o referido sinal (22) de saída de indicação de desgaste um fluxo de corrente entre, pelo menos, uma dos referidos (6) cordões e o elemento (10) condutor quando a referida superfície (8a, 8b) da bainha está desgastada para expor o referido, pelo menos um, dos referidos cordões (6) e permitir o contacto entre o referido, pelo menos um, dos referidos cordões (6) e o elemento (10).
  5. 5. Detector (2) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido meio de detecção incluir um indicador (16) ligado à referida fonte (14) de alimentação para proporcionar uma indicação (18) visual representando a referida quantidade predeterminada de desgaste.
  6. 6. Detector (32) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o referido meio de detecção incluir um detector (40) de proximidade contactando a referida superfície (38a, 38b) da bainha, sendo o referido sinal de saída (42) de indicação de desgaste gerado pelo referido detector (40) de proximidade quando a referida superfície (38a, 38b) da bainha está desgastada, para mover o referido detector (40) de proximidade até uma distância predeterminada de, pelo menos, um dos referidos cordões (36).
  7. 7. Detector (52) de desgaste de cabo de suspensão, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o referido meio de detecção incluir um detector (60) óptico 3 posicionado adjacente à referida superfície (38a, 38b), tendo a bainha (58) uma camada (58c) exterior de uma cor, incluindo a superfície (58a) da bainha e, pelo menos, uma camada (58d) interior de uma segunda cor, sendo o referido sinal (62) de saída de indicação de desgaste gerado pelo referido detector (60) óptico quando a referida superfície (58a) da bainha está desgastada para expor a referida, pelo menos, uma camada (58b) interior. Lisboa, 5 de Julho de 2010 4 1/3 Fig. 1a 2
    Fig. 1b
    2/3 Fig. 2a
    Fig. 2b
    52 3/3 Fig. 3a
PT02015041T 2001-07-12 2002-07-05 Detector de desgaste de cabo de suspens†o PT1275608E (pt)

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