PT1028911E - Dispositivo de ligação de cabo plano - Google Patents

Description

ΕΡ 1 028 911 /PT DESCRIÇÃO "Dispositivo de ligação de cabo plano"

Campo Técnico O presente invento refere-se a sistemas de elevador. O invento refere-se mais particularmente a uma terminação para um elemento de tensão plano e flexível.

Antecedentes do invento

Um sistema de elevador de tracção convencional inclui uma cabina, um contrapeso, dois ou mais cabos (elementos em tensão) que interligam a cabina e os contrapesos; terminações para cada extremidade dos cabos nos pontos de ligação com a cabina e os contrapesos, uma roda de tracção para deslocar os cabos e uma máquina para rodar a roda de tracção. Tradicionalmente os cabos têm sido formados por arame de aço estendido ou torcido os quais são terminados facilmente e confiadamente por meios tais como terminações de compressão e terminações prensadas.

Terminações para cabos de aço de grandes diâmetros do tipo por compressão (cabos de aço de elevador convencionais) são extremamente eficazes e de confiança. A gama de pressões colocada sobre tais terminações é razoavelmente extensa e sem consequências adversas. Desde que a pressão aplicada esteja razoavelmente um pouco acima da pressão limite para reter os cabos, a terminação é eficaz.

Com uma indústria a tender para cabos planos, tendo esses cabos cordões de secção transversal pequena e revestimentos poliméricos, é cada vez mais crítica a terminação eficaz envolvida nos mesmos. Mais especificamente, o revestimento polimérico pode ter uma fluência até 50% da sua espessura original quando sujeito a pressão. Não é só o conhecimento da arte anterior que ensina a exceder um limite que interessa para elementos de tensão planos e flexíveis. Também são importantes limites superiores de compressão. 2

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Uma vez que o conhecimento actual na arte de terminações de elementos em tensão é superficial para elementos de tensão planos e flexíveis devido não só ao pequeno diâmetro dos cordões mas também às propriedades do revestimento discutidas acima, a arte necessita de um dispositivo de terminal de elemento de tensão que optimize especificamente as terminações dos elementos de tensão planos e flexíveis que actualmente emergem no campo. DD-A-115089 descreve uma terminação de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Descrição do invento

De acordo com o presente invento, é proporcionado um dispositivo de terminal de acordo com a reivindicação 1. Um dispositivo preferido compreende placa lateral de carga, uma 0 de corte e um órgão de ligação, uma porção do qual podendo ser recebida entre as ditas placas do lado de carga e do lado de corte e uma porção do qual é em forma de bolbo. As placas e órgão de ligação são de largura suficiente para aceitarem uma elemento de tensão plano e flexível de uma largura seleccionada e podem ser fixos juntos através de dispositivos de aperto. Numa condição onde os dispositivos de aperto estão soltos, o elemento de tensão pode ser inserido entre a placa lateral de carga e o órgão de ligação, em direcção e em torno do bolbo e outra vez para cima entre a placa lateral de corte e o órgão de ligação após o que o binário de aperto dos dispositivos de aperto produz significativas forças de atrito sobre o elemento de tensão para reter o mesmo enquanto as forças compressivas sobre o elemento de tensão são intencionalmente limitadas a cerca de 2 MPa sobre o lado de carga do dispositivo e 5 MPa sobre o lado de corte do dispositivo. O atrito é aumentado ao conferir textura às superfícies do dispositivo de terminal com o qual o elemento de tensão contacta. Com forças compressivas como mencionadas, a fluência é minimizada ao mesmo tempo que a terminação mantém uma força de aperto suficiente para proporcionar um factor de segurança (fos) de 12 para manter adequada resistência da terminação. 3

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Uma vez que a fluência é uma possibilidade mesmo com níveis de MPa nos limites mencionados, o invento inclui opcionalmente uma estrutura que proporciona elasticidade de modo que a força compressiva sobre o elemento de tensão permaneça na gama aceitável mesmo que ocorra fluência. A terminação do invento inclui ainda opcionalmente um dispositivo de encravamento que pode ser fixo à extremidade de corte do elemento de tensão. No caso não provável do escorregamento do elemento de tensão através do dispositivo de terminal, o dispositivo de encravamento irá ser arrastado para dentro do dispositivo de terminal e irá impedir a extremidade de corte do elemento de tensão de puxar através do dispositivo de terminal.

Breve descrição dos desenhos a FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de elevador; a FIG. 2 é uma vista em perspectiva explodida do dispositivo de terminal do invento; a FIG. 3 é uma vista em alçado de extremidade de um órgão de ligação do invento; a FIG. 4 é uma vista em alçado lateral de um órgão de ligação do invento; a FIG. 5 é uma vista em alçado de topo de um órgão de ligação do invento; a FIG. 6 é uma vista similar à da FIG. 3 mas tendo pernos instalados na mesma; a FIG. 7 é uma vista em alçado de extremidade de uma placa de compressão do invento; a FIG. 8 é uma vista em alçado lateral de uma placa de compressão do invento; 4

ΕΡ 1 028 911 /PT a FIG. 9 é uma vista em alçado de extremidade do invento numa condição montada e apertada; a FIG. 10 é uma vista em alçado lateral do invento numa condição montada e apertada; a FIG. 11 é uma vista esquemática de uma porca e parafuso com condição não anilhas de comprimida; mo la "Belleville" sobre o mesmo na a FIG. 12 é uma vista esquemática de uma porca e parafuso com anilhas de condição comprimida; mo la "Belleville" sobre o mesmo na a FIG. 13 é uma vista esquemática de um meio alternativo de colocação sob tensão do invento; a FIG. 14 é uma vista esquemática do dispositivo de terminal do invento que ilustra as direcções das forças para cálculos aqui proporcionados; a FIG. 15 é uma vista em perspectiva do ligador de articulação do dispositivo de terminal do invento; a FIG. 16 é uma vista em perspectiva montada do dispositivo de encravamento do invento; a FIG. 17 é uma vista em perspectiva da porção interior de um lado do dispositivo de encravamento; e a FIG. 18 é uma vista em perspectiva da porção interior de um segundo lado do dispositivo de encravamento. A FIG. 19 é uma vista em corte lateral de uma roda de tracção e uma pluralidade de cabos planos, tendo cada um uma pluralidade de cordões. A FIG. 20 é uma vista em corte de um dos cabos planos. Melhor modo de executar o invento

Referindo a FIG. 1, pode ser confirmado o local relativo do dispositivo de terminal de elemento de tensão do invento. 5

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Para clareza, o sistema de elevador 12 é ilustrado tendo cabina 14, contrapeso 16, uma transmissão por tracção 18 e uma máquina 20. A transmissão por tracção 18 inclui um elemento de tensão 22 que interliga cabina 14 e contrapeso 16 cujo elemento é comandado pela roda 24. Ambas as extremidades do elemento de tensão 22 isto é, extremidade de cabina 26 e extremidade de contrapeso 28 têm de ser terminadas. É este ponto de terminação para um elemento de tensão plano e flexível a que o invento diz respeito. É discutido em mais detalhe um elemento de tensão exemplificativo do tipo contemplado neste pedido no documento US n.° de série 09/031 108 apresentado em 26 de Fevereiro, 1998 Intitulado Elemento de tensão para um elevador e pedido de continuação em parte intitulado elemento de tensão para um elevador apresentado em 22 de Dezembro, 1998 no documento de procurador n.° 98-2143, estando ambos aqui incorporados por referência. O sistema de elevador representado é proporcionado para fins exemplicativos para ilustrar a localização do dispositivo do invento.

Focando-nos sobre o dispositivo de terminal, em referência à FIG. 2, e notando que ambas as extremidades 26 e 28 podem ser terminadas de modo similar, o dispositivo do invento compreende, principalmente, um órgão de ligação 30 em torno do qual se prolonga um elemento de tensão plano e flexível (não mostrado), uma placa lateral de carga 80 e uma placa lateral de corte 96. O invento compreende ainda um subsistema de compressão elástico e um ligador articulado que irá ser aqui discutido abaixo.

Voltando à porção principal do invento e direccionando a atenção para as FIGS. 2 a 5, o órgão de ligação 30 inclui uma extremidade adelgaçada 32 não só para facilitar a inserção de um elemento de tensão quando o dispositivo está montado folgadamente mas também para evitar adicionalmente que um bordo afiado possa promover fadiga no elemento de tensão onde o elemento entra no dispositivo de terminal 10. 0 adelgaçamento é a partir de ambas as superfícies maiores do órgão de ligação 30 isto é, a superfície em carga 34 e a superfície em corte 36. O órgão de ligação 30 inclui ainda depressões 38 e 40, respectivamente. As depressões 38 e 40 são dimensionadas para receber um elemento de tensão de uma 6

ΕΡ 1 028 911 /PT largura que foi pré-seleccionada. Cada depressão aninha-se com uma secção do elemento de tensão quando o dispositivo de terminal está montado. Cada depressão pode ser deixada lisa e o dispositivo de terminal continuará eficaz. Contudo, é preferido que cada depressão e a superficie do bolbo 42 tenham textura para por esse meio aumentar o coeficiente de atrito de todas as superfícies do órgão de ligação 30 com as quais o elemento de tensão terminado irá contactar. Um método preferido para dar textura às depressões 38 e 40 bem como à superfície 42 é através de jacto de areia. Contudo deve ser entendido que também poderiam ser utilizados outros métodos tais como maquinagem, gravura química, etc.. 0 órgão de ligação 30 inclui ainda asas de ligamento 44 e 46 que têm uma pluralidade de orifícios 48 para dispositivos de aperto e numa disposição preferida, uma pluralidade de aberturas 50 que recebem pernos. O número de orifícios 48 depende do comprimento do órgão de ligação 30 e da pressão admitida sobre o elemento de tensão. Na concretização das FIGS. 3 e 4 são proporcionados quatro orifícios 48 e três aberturas 50 sobre cada asa 44 e 46. Numa concretização preferida, as aberturas 50 são roscadas para receberem pernos 52 (FIG. 6) . Deve ser notado que os pernos 52, como é mostrado na FIG. 6 prolongam-se só para o lado de corte 36 do órgão de ligação 30. Os pernos 52 permitem a aplicação de uma carga de compressão maior sobre o lado de corte 36 do órgão de ligação 30 do que a carga aplicada sobre o lado de carga 34 do órgão de ligação 30 que é aplicada pelos parafusos que se prolongam completamente através do dispositivo 10. Por outras palavras, a carga colocada pelos parafusos (que se prolongam através do dispositivo) e porcas sobre os respectivos lados do órgão de ligação 30 (através das placas discutidas aqui abaixo) é aproximadamente igual; os pernos 52 permitem que seja colocada mais carga sobre o lado de corte como é desejável e ainda explicado aqui a seguir.

Numa concretização preferida, o órgão de ligação 30 (a secção ligada entre as placas) tem cerca de 9 a 12 mm de espessura para suportar o esforço colocado sobre o mesmo. 7

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Em referência outra vez à FIG. 5, a superfície 42 é ilustrada como uma área rebaixada entre ressaltos 54 e 56. Os ressaltos são proporcionados de preferência para ajudar a assentar convenientemente um elemento de tensão quando a terminação está a ser construída. Isto ajuda a assegurar que os cordões do elemento de tensão que suportam carga não sentem significativo carregamento desigual. Não é necessária significativa altura do ressalto para se alcançar o resultado desejado. Foi determinado que uma altura de cerca de 1 milímetro para cada ressalto funciona adequadamente. A característica final do órgão de ligação 30 é o receptáculo de pino 58 o qual de preferência inclui casquilhos 60 no mesmo. O receptáculo de pino 58 está situado no bolbo 62 do órgão de ligação 30 mas está desviado do eixo central do bolbo 62. Mais especificamente e para minimizar o esforço angular no elemento de tensão, o receptáculo 58 está desviado em direcção ao lado de carga 34 do órgão de ligação 30 e está posicionado para estar alinhado no centro com um elemento de tensão montado com o dito elemento de terminação. Ao situar deste modo o receptáculo, e assim o ponto de articulação no sistema, a carga pendurada a partir do mesmo está alinhada com o lado de carga do elemento de tensão engatado com o dispositivo de terminal do invento. O órgão de ligação 30 é importante para a funcionalidade do dispositivo de terminal do invento principalmente porque proporciona três zonas de fricção distintas e uma superfície curva lisa para o elemento de tensão. A combinação reduz a força de compressão necessária para impedir o escorregamento do elemento de tensão o que é particularmente útil onde são empregues elementos de tensão planos e flexíveis que têm revestimentos poliméricos. Reduzindo a força de compressão que de outro modo seria necessária, alivia a fluência e reduz o esforço no elemento de tensão. Isto é desejável uma vez que pode reduzir o número de operações de re-cablagem que seriam executadas durante a vida do elevador.

Até aqui só foi descrito o órgão de ligação 30 e será aparente para alguém perito na arte que o órgão de ligação sozinho não retém o elemento de tensão. Por conseguinte, é feita referência às FIGS. 7 e 8 onde são descritas as placas 8 ΕΡ 1 028 911 /PT do lado de carga e do lado de corte 80 e 96, respectivamente. Deve ser notado que a placa 80 e a placa 96 são idênticas numa concretização preferida e estão proporcionados números diferentes meramente para distinguir cada lado do dispositivo de terminal (o qual é dependente do lado) em vez de significar qualquer distinção entre as próprias placas.

As placas 80 e 96 são curvas nas extremidades longitudinais superior 82 e inferior 84 das mesmas. O grau de curvatura é seleccionado para, na extremidade 82, reduzir a fadiga do elemento de tensão no ponto onde entra no dispositivo de terminal. A curvatura em 82 de preferência espelha a extremidade adelgaçada 32 do órgão de ligação 30. A extremidade inferior 84 é curva para coincidir com a transição a partir da porção de compressão do órgão de ligação 30 para o bolbo 62. Numa concretização preferida, as curvas em 82 e 84 bem como aquelas na placa oposta 96 são idênticas de maneira a que as placas 80 e 96 possam ser intermutáveis e orientáveis em qualquer direcção. Isto facilita a montagem do dispositivo de terminal.

Sobre o lado convexo 86 de cada placa 80 e 96 (deve ser notado que os números empregues para descrever caracteristicas de cada placa irão ser idênticos porque as caracteristicas são idênticas e não é necessária nenhuma distinção quanto ao lado do dispositivo de terminal), está proporcionada uma região 88 onde é desejável uma superfície com textura. A textura pode ser de qualquer tipo que aumente o coeficiente de atrito sem ser significativamente prejudicial para o revestimento do elemento de tensão. Numa concretização preferida é indicada a projecção da região com jacto de areia. Deve ser entendido que a região pode ter textura por maquinagem, gravura química, recartilhado, etc. se desejado ou de outro modo indicado. Uma gama preferida de atrito para o dispositivo do invento é cerca de 0,15 a cerca de 0,5. A região 88 é delimitada na FIG. 8 por linhas invisíveis.

Devido aos processos de textura e especialmente ao processo de projecção de jacto de areia, o dispositivo de terminal pode tornar-se mais susceptível à corrosão. A fim de evitar ou inibir tal corrosão, foi determinado que pode ser 9 ΕΡ 1 028 911 /PT utilizada vantajosamente zincagem amarela. Alternativamente, pode ser utilizado material de aço inoxidável ou material de alumínio para o dispositivo do invento.

Nos bordos da região 88 sobre cada lado longitudinal da mesma está uma pluralidade de orifícios 90. Numa concretização preferida, são proporcionados sete orifícios 90 de cada lado da região 88. Os orifícios 90 aceitam a passagem de parafusos para montar o dispositivo 10 e também pernos 52 discutidos com referência à FIG. 6. Embora tenha sido dito que de preferência as placas 80 e 96 podem ser intermutáveis, é possível eliminar orifícios da placa lateral de carga 80 os quais correspondem a pernos 52 estimados somente a partir do lado de corte 36 do órgão de ligação 30. Os orifícios que podem ser eliminados podem ser confirmados através da referência à FIG. 9 em que os parafusos 100 estão ilustrados a prolongarem-se através de toda a montagem e os pernos 52 só se prolongam através de um lado da mesma, só necessitando por conseguinte de orifícios 90 na placa lateral de corte.

Em referência às FIGS. 9 e 10, o dispositivo 10 é ilustrado na condição montada com os parafusos 100 e pernos 52 convenientemente apertados. O binário de aperto aplicado é mais discutido aqui abaixo mas é ditado pela pressão admitida sobre o elemento de tensão a qual é cerca de 2 MPa sobre o lado de carga e cerca de 5 MPa sobre o lado de corte do dispositivo de terminal 10.

De preferência é incluída uma disposição de colocação sob tensão na montagem do dispositivo 10, mais especificamente, é desejado antecipar a possível fluência do elemento de tensão e por conseguinte proporcionar meios para manter prescrita a força normal sobre o elemento de tensão mesmo que seja reduzido em espessura pelos efeitos da fluência. É ilustrada uma tal disposição nas FIGS. 11 e 12. É ilustrada na FIG. 11, a disposição de colocação sob tensão de uma pilha de anilhas "Belleville" 102 no estado não comprimido. Por outro lado a FIG. 12 ilustra a mesma pilha de anilhas 102 a seguir ao binário de aperto do parafuso 100. No caso do volume de material limitado entre uma cabeça de parafuso 194 e porca 106 (FIG. 9) diminuir a seguir ao binário de aperto, devido à fluência do elemento de tensão, 10

ΕΡ 1 028 911 /PT as anilhas 102 irão expandir-se e manter a pressão sobre o elemento de tensão. A pressão normal sobre o elemento de tensão irá deste modo ser mantida. O beneficio adicional de facilitar a inspecção visual da fluência é realizado pelo invento uma vez que se as anilhas exibirem uma aparência espaçada semelhante à da FIG. 11, é necessário reapertar. As anilhas "Belleville" são conhecidas na arte e não necessitam de explicação especifica. Também podem ser empregues outros meios de colocação sob tensão com o dispositivo do invento sendo o conceito de união o de que seja mantida a força normal predeterminada sobre o elemento de tensão. Um meio alternativo de colocação sob tensão é uma folha de metal de mola ondulada 100 a qual seria colocada em cima da placa lateral de corte 96 no lugar das anilhas 102. A folha 110 tem orifícios 112 para passagem de parafusos 100 ou pernos 52 dependendo do sítio. Os orifícios 112 são de preferência em fenda para permitir a expansão longitudinal da folha de mola durante o binário de aperto dos dispositivos de aperto e consequente compressão da folha de mola 110.

Referindo agora a FIG. 14, uma vista esquemática do invento com as placas explodidas a partir do órgão de ligação e com as forças e tensões necessárias indicadas. O invento proporciona cinco áreas de atrito que se combinam para formar três zonas de atrito. As áreas incluem: (1) a superfície interior da placa lateral de carga que contacta um lado do elemento de tensão; (2) o lado de carga do órgão de ligação (que corresponde à placa em carga) que proporciona atrito sobre um lado oposto do elemento de tensão a partir da placa lateral de carga; (3) a secção do bolbo que proporciona uma superfície de atrito contínua sobre a qual o elemento de tensão está em contacto; (4) o lado de corte do órgão de ligação e (5) a superfície interna da placa lateral de corte, superfícies 4 e 5 estando opostas. Estas cinco áreas criam três zonas de atrito que são resolvidas nas equações seguintes para determinar a adequação da montagem. Cada zona é quantificável matematicamente. A soma dos três atritos tem de ser suficiente para evitar o escorregamento. Falando praticamente, é desejável obter uma eficiência de prisão de 100%. A fim de alcançar esta eficiência, a soma das três zonas de atrito tem de ser igual ou exceder a tensão de rotura do elemento de tensão a ser empregue. Com uma montagem 11 ΕΡ 1 028 911 /PT que tem uma eficiência de prisão de 100%, o elemento de tensão irá quebrar antes que o dispositivo de terminal permita que o elemento de tensão escorregue. Nas equações seguintes, são feitas várias suposições: a tensão de rotura do cabo é 30 000 Newton; o coeficiente de atrito ( ) para as superfícies projectadas com jacto de areia que são preferidas no invento é 0,25; e a força normal à placa é uma função do número de parafusos empregues multiplicado por 1540 Newton a qual é a força esperada ser fornecida por cada parafuso. Estes números são exemplos e como é claro podem ser ajustados dependendo das circunstâncias. Alguém perito na arte após ter lido esta descrição deve ser totalmente capaz de ajustar os cálculos para se adequarem a quaisquer parâmetros específicos fornecidos sem indevida experimentação. A FIG. 14 é informativa e utilizada em ligação com as fórmulas seguintes empregues para determinar a resistência de aperto do dispositivo 10 e esforços nos vários componentes.

SUPONDO QUE A TENSÃO DE ENGATE ESTÁ DIVIDIDA EM TRÊS REGIÕES C\! H t t—1 H (Região D T2 - T3 (Região 2) e T3 - T4 (Região 3) nós sabemos que, Ti = tensão de rotura do elemento de tensão plano e flexível e T4 = 0, uma vez que se T4 > 0 o elemento de tensão irá escorregar no dispositivo de terminal

POR EXEMPLO, ASSUMINDO

Região 1:

Ti = 30 000 N = tensão de rotura do elemento de tensão μ = 0,25 = coeficiente de atrito 12

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Ni = força normal à placa = 12 320 N (8 parafusos x 1540 N) para a região 1 (em referência à FIG. 14) Fi = μ Ni

Fi = μ (Ni) . 2 placas

Fi = 0,25 (12 320) . 2 placas

F! = 6160 N e T2 = Ti - Fi então T2 = (30 000 - 6160)

= 23,840 N

Região 2: A PARTIR DA TEORIA DE TRACÇÃO NÓS SABEMOS:

T 12 T e μθ ou T3 T 12 e μθ 23,840 23,840 T3 “ e('25)(n) “ 2,291 T3 = 10 405 N Região 3: A partir dos cálculos anteriores,

T3 = 10 405 N e T 4 tem de ser =< 0 (valores maiores gue 0 indicam escorregamento do elemento de tensão) A placa lateral de corte tem 14 dispositivos de aperto x 1540 N (os pernos 52 estão disponíveis só para a placa lateral de corte) 13

ΕΡ 1 028 911 /PT o

Assumindo N2 > Ni = 21,560 N e então calcule escorregamento T4 = T3 - f2 e F2 = μ (N2) . 2 placas F2 = 0,25 (21,560) . 2 F2 = 10 780 N CRITÉRIO:

Se F2 > T3, irá o projecto é adequado, o elemento de tensão não escorregar F2 > T3 ? (SIM) 10 780 N > 10 405 N, então o projecto é adequado PRESSÃO SOBRE o elemento de tensão de URETANO:

Exemplo I: 125 mm de comprimento

O elemento de tensão tem 30 mm de largura N 11000N

Pressão = — = - A 30mm.l25mm = 2 933 MPa = 425 psi

Neste exemplo a pressão está além da dita no invento 14

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Exemplo II:

As placas do elemento de tensão têm 190 mm de comprimento E 30 mm de largura

LADO DE CARGA

N 12320N

Pressão = — = - = 2,16 MPa = 313 psi (CARGA) A 30.190 --—

LADO DE CORTE 21560A 30,190 3,78 MPa = 548 psi (CORTE) NESTE EXEMPLO A PRESSÃO EXERCIDA SOBRE O ELEMENTO DE TENSÃO É ACEITÁVEL PARA AMBOS OS LADOS DO DISPOSITIVO DE TERMINAL. DESTE MODO, AS PLACAS SÃO COMPRIDAS O SUFICIENTE. CÁLCULOS DE BINÁRIO DE APERTO DE PARAFUSO (só para o primeiro exemplo)

Exemplo I - placas de 125 mm com 8 parafusos.

CARGA POR PARAFUSO

Ni =N2 = 11 000 N 11,000

CARGA POR PARAFUSO = —- = 13 75 N 8

TAMANHO/ROSCAS DO PARAFUSO M8 - 8 mm rosca larga passo = 1,25 CLASSE PROP 8,8

TABELA DO CATÁLOGO BOSSARD, BINÁRIO DE APERTO DE

PRÉ-CARGA

PRÉ-CARGA BINÁRIO DE APERTO

17 050 N 24 N-M CATÁLOGO BOSSARD 15

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então para 1 540 N (24) = 2,17 N-M 17050 T = 0,2 F L d

= 0,2 (1540) 8 = 2,5 N-M onde Fl = 1540 N e d = 8 mm

CÁLCULOS DIMENSIONAIS DA PLACA

Placa I 3/16 = 1 (3/16)3 (tira de 1 polegada) = 0,0005493 " = 5, 4931 x 10~4

Il/4 = = °' 001302 1,302 x 10~3 in 4 5wl4 Δ = -

384EI Δ = 5(425)(1,653)4 384(3xl07)(0,0005493) Δ = 0,002507 in

Pl3 = 425(1,181)1,6533 48EI " 48(5,493x10”3 )(3xl O7) = 0, 002866 in (3/i6)

MçI

[145,159]^|^0,0005493 13,6080,0005493

Carga de distribuição uniforme 24,774 psi 2 M max 425(1,653)2 8 145,159 16

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CARGA DE DISTRIBUIÇÃO UNIFORME ~l/4

Mç I

[145,59][2,50] 1,302 + 10-3 13,935 psi

Referindo a FIG. 15, é ilustrada uma forquilha. É vista a forquilha 120 liqada à montaqem de terminação na FIG. 2 (na condição explodida). A forquilha é convencional e irá ser facilmente reconhecida por alquém perito na arte. A forquilha 120 é empregue para proporcionar um ponto de articulação perto de uma extremidade terminal do elemento de tensão carregado para reduzir a fadiga vibratória do mesmo. A forquilha 120 está ligada ao órgão de ligação 30 por um pino 122 que se prolonga através do receptáculo 58.

Em referência agora às FIGS. 16 a 18, é ilustrado um dispositivo opcional 130 para ser utilizado com o dispositivo de terminal 10. A finalidade do dispositivo 130 é encravar com o dispositivo de terminal 10 no caso não provável de escorregamento do elemento de tensão através do dispositivo 10. O dispositivo 130 é fixo na extremidade de corte do elemento de tensão algures para além da região T4 discutida acima. Quando engatado com o elemento de tensão, o dispositivo 130 não se pode deslocar sobre o mesmo. Deste modo, se o elemento de tensão escorregasse iria arrastar o dispositivo 130 para entrar em contacto com a placa lateral de corte 96 e o lado 36 do órgão de ligação 30 e iria encravar impedindo mais escorregamento. O dispositivo 130 compreende uma porção fêmea 132 (FIG. 17) e uma porção macho 150 (FIG. 18) . A porção fêmea 132 apresenta uma ranhura de elemento de tensão 134 aproximadamente da espessura do elemento de tensão que é intersectada por ranhuras de vincagem 136 e 138. Estão proporcionados orifícios de furo 140 para passagem de dispositivos de aperto 142. A porção macho 150 proporciona cristãs de deformação de elemento de tensão 152 e 154 que se destinam a prolongar-se para dentro das ranhuras 136 e 138, respectivamente quando da montagem do dispositivo 138. A porção 150 inclui ainda orifícios 156 que estão coaxialmente 17 ΕΡ 1 028 911 /PT com os orifícios 140 quando o dispositivo 130 é montado para facilitar a passagem dos parafusos de montagem 142.

Em utilização, uma extremidade de corte de um elemento de tensão, isto é, a extremidade que não está a ser utilizada para suportar o elevador, é inserida na ranhura 134 e a porção 150 é colocada em posição. Quando os parafusos 142 são apertados, as cristãs 152 e 154 forçam o elemento de tensão a seguir um percurso tortuoso em torno das cristãs e para dentro das ranhuras 136 e 138. Desta maneira o elemento de tensão é impedido de se deslocar em relação ao dispositivo 130 e se o dispositivo 130 entrar em contacto com o dispositivo 10 para o elemento de tensão escorregar, o escorregamento irá ser impedido.

Uma característica principal do presente invento é a utilização de cabos planos no sistema de elevador descrito acima. O aumento na razão de aspecto resulta num cabo que tem uma superfície de engate, definida pela dimensão de largura "w", que é optimizada para distribuir a pressão do cabo. Por conseguinte, a pressão máxima do cabo é minimizada no interior do cabo. Em aditamento, ao aumentar a razão de aspecto em relação a um cabo redondo, o qual tem uma razão de aspecto igual a um, a espessura "tl" do cabo plano (ver FIG. 19) pode ser reduzida enquanto se mantém uma área constante da secção transversal das porções do cabo que suportam a carga de tensão no cabo.

Como é mostrado nas FIGS. 19 e 20, os cabos planos 722 incluem uma pluralidade de cordões individuais 726 que suportam a carga envolvidos dentro de uma camada comum de revestimento 728. A camada de revestimento 728 separa os cordões individuais 726 e define uma superfície de engate 730 para engatar a roda de tracção 724. Os cordões que suportam a carga 726 podem ser formados a partir de um material não metálico de alta resistência, leve, tal como fibras de aramida, ou podem ser formados a partir de um material metálico, tal como fibras de aço de alto carbono, finas. É desejável manter a espessura "d" dos cordões 726 o mais pequena possível a fim de maximizar a flexibilidade e minimizar o esforço nos cordões 726. Em aditamento, para cordões formados a partir de fibras de aço, o diâmetro das 18

ΕΡ 1 028 911 /PT fibras deveria ser inferior a 0,25 milímetro em diâmetro e de preferência no intervalo entre cerca de 0,10 milímetro a 0,20 milímetro em diâmetro. Fibras de aço que tenham tal diâmetro melhoram a flexibilidade dos cordões e do cabo. Ao incorporar cordões nos cabos planos que têm o peso, resistência, durabilidade e em particular, a flexibilidade característicos de tais materiais, o diâmetro da roda de tracção "D" pode ser reduzido enquanto se mantém a pressão máxima do cabo dentro de limites aceitáveis. A superfície de enqate 730 está em contacto com uma superfície correspondente 750 da roda de tracção 724. A camada de revestimento 728 é formada a partir de um material de poliuretano, de preferência um uretano termoplástico, que é extrudido sobre e através da pluralidade de cordões 726 de uma tal maneira que cada cordão individual 726 esteja restrinqido contra deslocamento longitudinal em relação aos outros cordões 726. Também podem ser utilizados outros materiais para a camada de revestimento se forem de encontro às funções requeridas da camada de revestimento: tracção, desgaste, transmissão de cargas de tracção aos cordões e resistência a factores ambientais. Deve ser entendido que embora possam ser utilizados outros materiais para a camada de revestimento, se não apresentarem ou excederem as propriedades mecânicas de um uretano termoplástico, então os benefícios que resultam da utilização de cabos planos podem ser reduzidos. Com as propriedades mecânicas do uretano termoplástico o diâmetro da roda de tracção 724 pode ser reduzido para 100 milímetro ou menos.

Como resultado da configuração do cabo plano 722, a pressão do cabo pode ser distribuída mais uniformemente ao longo do cabo 722. Devido à incorporação de uma pluralidade de cordões pequenos 726 na camada de revestimento de elastómero do cabo plano 728, a pressão sobre cada cordão 726 é significativamente reduzida comparado com os cabos da arte anterior. A pressão dos cordões é diminuída pelo menos n~1/2, sendo η o número de cordões paralelos no cabo plano, para uma dada carga e secção transversal de arame. Por conseguinte, a pressão máxima do cabo no cabo plano é significativamente reduzida quando comparado com um elevador de cabos convencional que tenha uma capacidade de transporte de carga 19 ΕΡ 1 028 911 /PT similar. Além disso, o diâmetro efectivo do cabo "d" (medido na direcção de dobragem) é reduzido para a capacidade de suporte de carga equivalente e podem ser obtidos valores menores para o diâmetro da roda "D" sem uma redução na razão D/d. Em aditamento, minimizar o diâmetro D da roda permite a utilização de motores de alta velocidade menos dispendiosos, mais compactos como máquina de comando.

Também é mostrada na FIG. 19 uma roda de tracção 724 que tem uma superficie de tracção 750 configurada para receber o cabo plano 722. A superficie de engate 750 é moldada complementarmente para proporcionar tracção e guiar o engate entre os cabos planos 722 e a roda 724. A roda de tracção 724 inclui um par de rebordos 744 dispostos em lados opostos da roda 724 e um ou mais divisores 745 dispostos entre cabos planos adjacentes. A roda de tracção 724 também inclui calços 742 recebidos dentro dos espaços entre os rebordos 744 e divisores 745. Os calços 742 definem a superficie de engate 750 de modo a que não existam folgas laterais 754 entre os lados dos cabos planos 722 e os calços 742. O par de rebordos 744 e divisores, em conjunto com os calços, executam a função de guia dos cabos planos 722 para evitar problemas de alinhamento no caso de condições de cabo lasso, etc.. Embora seja mostrado incluindo calços, deve ser notado que pode ser utilizada uma roda de tracção sem calços.

Embora tenham sido mostradas e descritas concretizações preferidas, podem ser efectuadas várias modificações e substituições às mesmas sem afastamento do espirito e âmbito do invento. Consequentemente, deve ser entendido que o presente invento foi descrito a titulo de ilustração e não de limitação.

Lisboa,

Claims (16)

1. ΕΡ 1 028 911 /PT 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão (10) para um sistema de elevador, que compreende: um elemento de compressão (30) em torno do qual, em utilização, se prolonga um elemento de tensão (22) e é compressivel; um plano de carga, definido pelo dito elemento de tensão no dito elemento de compressão; e um eixo de articulação (60), associado ao dito elemento de compressão (30); caracterizado por: o dito eixo de articulação (60) ter um centro que está alinhado com o dito plano de carga e que está posicionado no dito elemento de compressão.
2. 2 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão (10) para um sistema de elevador de acordo com a reivindicação 1, que compreende: um órgão de ligação (30) que tem um extremidade em forma de bolbo, definindo o dito órgão de ligação um percurso de elemento de tensão em torno do mesmo; uma placa lateral de carga (80) fixável no dito órgão de ligação (30) para aplicar uma pressão normal a um lado de carga de uma extremidade do dito elemento de tensão, entre o dito órgão de ligação (30) e a dita placa lateral de carga (80) ; uma placa lateral de corte (96), fixável no dito órgão de ligação (30) para aplicar uma pressão normal a um lado de corte da dita extremidade do dito elemento de tensão, entre o dito órgão de ligação (30) e a dita placa lateral de corte (96) . ΕΡ 1 028 911 /PT 2/4
3. 3 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão para um sistema de elevador de acordo com a reivindicação 2, em que o dito percurso, definido pelo dito órgão de ligação, inclui uma superfície que tem textura para aumentar o coeficiente de atrito da mesma.
4. 4 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão para um sistema de elevador de acordo com a reivindicação 3, em que a dita superfície é decapada por jacto de areia.
5. 5 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão para um sistema de elevador de acordo com a reivindicação 2, 3 ou 4, em que a dita placa lateral de carga (80) e a dita placa lateral de corte (96) estão fixas no dito órgão de ligação (30) através de uma pluralidade de dispositivos de aperto (100) comuns a ambas as placas.
6. 6 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão para um sistema de elevador de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5, em que o dito órgão de ligação (30) inclui ainda pernos (52), que se prolongam a partir do dito órgão de ligação (30) numa direcção para intersectarem a dita placa lateral de corte (96), permitindo que seja colocada uma força compressiva maior sobre a dita placa lateral de corte (96) do que na dita placa lateral de carga (80).
7. 7 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão (10) de acordo com a reivindicação 1, que compreende: um compressor de elemento de tensão que tem, pelo menos, uma área que irá contactar o dito elemento de tensão (22) que tem uma superfície de tracção melhorada no mesmo.
8. 8 - Dispositivo de terminal de elemento de tensão (10) de acordo com a reivindicação 1, que compreende: um dispositivo compressor (102; 110) para manter uma força de compressão seleccionada no dito elemento de tensão (22) .
9. 9 - Sistema de elevador que tem uma cabina de elevador (14), uma máquina (20), um contrapeso (16) e um elemento de ΕΡ 1 028 911 /PT 3/4 tensão plano e flexível (22), que se prolonga entre o dito contrapeso (16) e a dita cabina de elevador (14), terminando o dito elemento de tensão pelo menos um da dita cabina e do dito contrapeso por um dispositivo de terminal (10) de acordo com a reivindicação 1, compreendendo o dito dispositivo de terminal (10): um órgão de ligação (30) que tem uma secção relativamente estreita e uma secção relativamente em forma de bolbo (62), definindo o dito órgão de ligação um percurso de elemento de tensão em torno do mesmo e uma secção de dispositivo de aperto para passagem através dos dispositivos de aperto (100) ; uma placa lateral de carga (80) fixável no dito órgão de ligação (30) pelos ditos dispositivos de aperto (100), prolongando-se a dita placa lateral de carga (80) ao longo da dita secção relativamente estreita do dito órgão de ligação num lado de carga do mesmo; uma placa lateral de corte (96) fixável no dito órgão de ligação (30) pelos ditos dispositivos de aperto (100), prolongando-se a dita placa lateral de corte (86) ao longo da dita secção relativamente estreita do dito órgão de ligação (30) num lado de corte do mesmo.
10. 10 - Sistema de elevador de acordo com a reivindicação 9, em que o dito elemento de tensão plano e flexível (22) está situado entre a dita placa lateral de carga (80) e o dito órgão de ligação (30), prolongando-se em torno da dita secção em forma de bolbo em contacto com a mesma e entre a dita placa lateral de corte (96) e o dito órgão de ligação (30) .
11. 11 - Sistema de elevador de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que o dito órgão de ligação (30) inclui ainda pernos (52) que se prolongam a partir da dita secção relativamente estreita e no sentido da dita placa lateral de corte (96), para proporcionar capacidade de compressão adicional à dita placa lateral de corte (96). ΕΡ 1 028 911 /PT 4/4
12. 12 - Sistema de elevador de acordo com a reivindicação 11, em que a dita placa lateral de carga (96) comprime o dito elemento de tensão (22) até cerca de 2 MPa.
13. 13 - Sistema de elevador de acordo com a reivindicação 11, em que a dita placa lateral de corte (96) comprime o dito elemento de tensão (22) até cerca de 5 MPa.
14. 14 - Sistema de elevador de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 13, em que o dito órgão de ligação (30) e a dita placa lateral de carga (80) e a dita placa lateral de corte (96) incluem todas uma superfície texturada, que corresponde às superfícies contactadas pelo dito elemento de tensão (22).
15. 15 - Sistema de elevador de acordo com a reivindicação 14, em que as ditas superfícies foram decapadas por jacto de areia.
16. 16 - Sistema de elevador de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 15, em que o dito órgão de ligação (30) inclui ainda um receptor de pino de articulação (58) na dita secção em forma de bolbo (62). Lisboa,