Cable de fibra sintética
Descripción La invención se refiere a un cable de fibra sintética para el transporte, de preferencia de poliamida aromática, según el concepto genérico de la reivindicación 1. Los cables que giran constituyen en la técnica del transporte, especialmente en el caso de ascensores, en las grúas y en la minería, un elemento mecánico sometido a fuertes solicitaciones. Las solicitaciones en los cables accionados o desviados por poleas, como se utilizan por ejemplo en la construcción de ascensores, son especialmente múltiples. En las instalaciones de ascensores tradicionales, el bastidor de la cabina conducida por el hueco del ascensor y el contrapeso, están conectados mediante un cable. Para elevar y bajar la cabina y el contrapeso, el cable gira sobre una polea motriz accionada por un motor de accionamiento. El momento de accionamiento se aplica, bajo fuerza de rozamiento, a la porción de cable que está en contacto en cada momento con la polea motriz a lo largo del ángulo abarcado. El cable está sometido a una fuerte tensión transversal. Al curvarse el cable alrededor de la polea motriz bajo carga, los cables trenzados realizan movimientos relativos para compensar diferencias de tensión de tracción. Lo mismo es aplicable a los cables arollados en tambores, como se utilizan en la construcción de ascensores y de grúas . Por otro lado, en las instalaciones de ascensores se requieren grandes longitudes de cable y, por razones energéticas, las menores dimensiones posibles. Los cables de fibra sintética de alta resistencia, especialmente de aramidas o poliamidas aromáticas con cadenas de moléculas orientadas en un alto grado, cumplen estos requisitos. Los cables de fibra de aramida tienen la misma sección transversal que los cables de acero tradicionales, una capacidad de carga considerablemente mayor y un quinto, y hasta un sexto, de peso específico. Sin embargo, y debido a su estructura atómica, la fibra de aramida tiene en comparación con el acero un reducido alargamiento de rotura y una reducida resistencia al cizallamiento. Con la EP 0 672 781 se ha revelado un cable de fibra de aramida con colocación paralela de cordones. Entre la capa de cordones exterior e interior se ha previsto una envolvente intermedia que impide el contacto de los cordones de diferentes capas, reduciendo así el desgaste por rozamiento. El cable de aramida citado ofrece valores satisfactorios en cuanto a la vida útil, y una gran resistencia a la abrasión y a la flexión alterna. Sin embargo, en el cable de fibra sintética trenzado existe la posibilidad de que los cordones se desplacen frente a la envolvente intermedia, lo que da por resultado una carga desigual de dichos cordones. Esta modificación de la estructura constructiva puede conducir a una reducción de la carga de rotura del cable y a una avería el mismo. La invención tiene como objetivo evitar las desventajas del cable de fibra sintética conocido y mejorar la transmisión interna de fuerzas en un cable de fibra sintética. Este objetivo se alcanza según la invención con un cable de transporte de las características indicadas en la reivindicación 1. Como cable de transporte se entiende un cable giratorio y accionado, que, en algunos casos, también se denomina cable de tracción o cable motriz. En las subreivindicaciones se indican desarrollos y mejoras ventajosos de la invención indicada en la reivindicación 1. Las ventajas conseguidas con la invención consisten en que la envolvente intermedia con superficies adaptadas a los perfiles adyacentes de capas de cordones ofrece una mayor superficie de contacto con los cordones. Debido a una unión más sólida de las capas de cordones interiores y exteriores se consigue una mayor rigidez torsional. Con el cable cargado, la envolvente intermedia con un perfil según la invención, evita la torsión del cable independientemente del tipo del momento de torsión aplicado. La envolvente intermedia según la invención forma un puente por encima de los intersticios entre cordones de las capas de cordones que están en contacto con ella, aumentando la superficie de apoyo y/o soporte cuando el cable se encuentra bajo carga. Esto, a su vez, da como resultado una introducción uniforme del momento a través de toda la superficie periférica de la envolvente en la parte interior del cable. La fuerza de restricción de la capa exterior de cordones no actúa, como hasta ahora, sobre todo como fuerza transversal sobre las cimas de los diferentes cordones, sino distribuida por una gran área sobre la superficie periférica total de la envolvente. Debido a su elasticidad, la envolvente intermedia puede absorber diferentes movimientos longitudinales de cordones adyacentes sin desplazamiento relativo de los cordones respecto a la envolvente intermedia, de lo que resultan ventajas en lo que se refiere a la flexibilidad y el comportamiento de flexión alterna del cable. A continuación, se describen con mayor detalle otras características ventajosas con ayuda de un tipo de ejecución representado en los dibujos. Estos muestran: - La figura 1, una representación en perspectiva de un cable de ascensor con una envolvente intermedia según la invención. - La figura 2, una sección transversal del cable de ascensor de la figura 1. En la figura 1 se representa un cable 1 que se utiliza en instalaciones de ascensores como elemento portante y de transporte. El cable 1 se compone de un cordón de núcleo 2, alrededor del cual van en un primer sentido de trenzado 3 cinco cordones iguales 4 y una primera capa 5 de cordones en forma helicoidal y con los cuales se han trenzado diez cordones 4, 7 de una segunda capa 8 de cordones en colocación paralela y en una relación equilibrada entre torsión de cordones y del cable. La segunda capa 8 de cordones se compone en disposición alterna de dos tipos de cordones, cinco cordones iguales 4 y cinco cordones iguales 7. La sección transversal representada en la figura 2 muestra otros cinco cordones 7 de diámetro mayor, dispuestos en forma helicoidal en las concavidades formadas por la primera capa 5 de cordones sobre la que se apoyan, mientras que cinco cordones 4 del mismo diámetro de los cordones de la primera capa 5 de cordones se apoyan sobre las cimas de la primera capa 5 de cordones portante, llenando así los intersticios entre cordones 7 adyacentes de mayor diámetro. De esta forma, el núcleo de cable 9, trenzado doblemente de forma paralela, adquiere una segunda capa 8 de cordones de contorno exterior prácticamente circular, que ofrece las ventajas descritas más abajo al actuar junto con la envolvente intermedia 13. Estando el cable 1 bajo carga, el cableado paralelo del núcleo de cable 9 genera un momento de torsión en contra del sentido de trenzado 3. Sobre el núcleo 9 se han trenzado diecisiete cordones 10 en un segundo sentido de trenzado 11 contrario al primer sentido de trenzado 3, formando una capa exterior 12 de cordones 10 en colchadura de calabrote. La relación del paso de trenzado entre los cordones exteriores 10 y los cordones 4, 7 de las capas interiores 5, 8 es, en el ejemplo de ejecución representado 1,6. El cableado de la capa exterior 12 de cordones genera, bajo carga, un momento de torsión que actúa en sentido contrario al segundo sentido de trenzado 11. Entre la capa exterior 12 de cordones, trenzada en el segundo sentido de trenzado 11 y los cordones 4, 7 de la segunda capa 8, se encuentra una envolvente intermedia 13. Esta envolvente intermedia 13 se compone de un material elásticamente deformable, como por ejemplo elastomero de poliéster o poliuretano, y ha sido inyectada o extrudida sobre el núcleo de cable 9. Durante este proceso, la envolvente intermedia 13 de reciente aplicación, se deforma de manera plástica apoyándose estrechamente sobre los contornos de la periferia de las capas 8 y 12 de cordones, llenando todos los intersticios y manteniendo las ranuras 18, 19 formadas por las capas 8, 12 adyacentes. La envolvente intermedia 13 conformada, envuelve la segunda capa 8 de cordones en forma de manguera, evitando el contacto de los cordones 4, 7, con los cordones 10. De esta forma, se evita el desgaste de los cordones 4, 7, 10 por rozamiento mutuo durante el movimiento del cable 1 por encima de una polea loca o una polea motriz (no representada) y debido al desplazamiento relativo de los cordones 4, 7, 10 que se produce. Además, la envolvente intermedia 13 proporciona una transmisión por presión y arrastre de forma del momento de torsión generado por la carga del cable 1 en la capa exterior 12 de cordones a la segunda capa 8 de cordones y, por tanto, al núcleo de cable 9, cuyo trenzado paralelo genera un momento de torsión opuesto al sentido de trenzado 3. Al mismo tiempo se ha seleccionado la resistencia al rozamiento entre los cordones 4, 7, 10 y la envolvente intermedia 13 con u > 0,15, de manera que prácticamente no se produce ningún movimiento relativo entre los cordones y la envolvente intermedia 13, sino que la envolvente intermedia 13 sigue los movimientos de compensación debido a su deformación elástica. La elasticidad de la envolvente intermedia 13 es mayor que la de la impregnación de los cordones y que la del material portante de los cordones, evitando así que se deterioren antes de tiempo. Por otro lado, el alargamiento total del material elegido para la envolvente intermedia 13 es en cualquier caso mayor que el movimiento relativo máximo que se produce entre los cordones 4, 7, 10. Por medio del espesor 20 de la envolvente intermedia 13, se puede ajustar de forma controlada la distancia radial de la capa exterior 12 de cordones 12 al eje de giro del cable 1, con el fin de neutralizar así la relación de los pares de torsión de actuación contraria de la capa exterior 12 de cordones 12 y del núcleo de cable 9 de trenzado paralelo en el cable 1 bajo carga. El espesor 20 de la envolvente intermedia 13 debe ser mayor a medida que aumenta el diámetro de los cordones 10 o de los cordones 4 y 7. En cualquier caso, el espesor 20 de la envolvente intermedia 13 debe dimensionarse de modo que quede asegurado un espesor de la envolvente de 0,1 mm entre los cordones 4, 7 y 10 de las capas 8 y 12 adyacentes en estado cargado y con los intersticios 21, 22 entre cordones completamente rellenos. La envolvente intermedia 13 plásticamente deformada, proporciona una transmisión uniforme de los momentos a través de toda la superficie periférica de la envolvente. El volumen de los intersticios entre cordones puede minimizarse por disposición alterna de cordones de gran diámetro 7 y cordones de pequeño diámetro 4 en la segunda capa 8. El cable puede utilizarse en diferentes instalaciones de la técnica de transporte, por ejemplo ascensores, transportadores de pozos en el sector de la minería, en grúas de carga como las grúas para la construcción, grúas de fábricas y grúas de buques, funiculares y telesquís, y como medio de tracción en escaleras mecánicas . El accionamiento puede tener lugar por la fuerza de rozamiento a través de poleas motrices o poleas Koeppe y también por tambores giratorios de cables, sobre los que se arrolla el cable.