ES2201954T3 - Cable de fibra sintetica. - Google Patents

Abstract

Cable de fibra sintética (1), especialmente como elemento portante para ascensores, compuesto de un haz de fibras sintéticas portantes (2) y, como mínimo, un elemento sensor de la temperatura (9) que forma una conexión conductiva a lo largo del cable de fibra sintética (1) en función de la temperatura.

Description

Cable de fibra sintética.

La invención se refiere a un cable de fibra sintética, especialmente como elemento portante para ascensores, compuesto de un haz de fibras sintéticas portantes de alta resistencia.

Los cables de fibra sintética de alta resistencia sustituyen cada vez más a los cables metálicos tradicionales en aplicaciones como por ejemplo en instalaciones de ascensores donde, por un lado, se necesitan grandes longitudes del cable y, por otro lado, por razones energéticas existe la necesidad de masas a mover lo más reducidas posibles.

Tales cables de fibra sintética son un producto textil de materiales de fibra química lineales de alta resistencia, de preferencia aramidas o poliamidas, que se hilan formando hilos trenzados de cable y que se producen bien por conformado del cable sin torsión, bien por trenzado de cable en dos o más pasos y/o con una envolvente. Sin embargo, frente a los cables metálicos, la carga de rotura del cable se reduce claramente en las fibras químicas ya con temperaturas considerablemente menores, antes de que finalmente se fundan. El punto de fusión de las aramidas está comprendido en el rango de 450ºC-500ºC. La capacidad de carga de los cables de fibra sintética ya se comienza a reducir con temperaturas superiores a 180ºC.

Para poder aprovechar las ventajas de tales cables de fibra sintética, especialmente como cable en movimiento en la técnica del transporte, como puede ser la construcción de ascensores, se necesita poder reconocer sin ninguna duda el estado del cable.

Por la EP 0 731 209 A1 de la solicitante, ya se conoce un dispositivo para reconocer el estado de recambio del cable desgastado de fibra sintética. El principio funcional de este dispositivo consiste en que en algunos de los cordones de fibras de alta resistencia con características mecánicas específicas se integran fibras de indicación. Las características del material de estas fibras de indicación depende de las de las fibras sintéticas portantes, donde se eligen el alargamiento de rotura y el módulo de elasticidad de tal forma que las fibras de indicación se rompen antes debido a la fatiga del material, el desgaste por abrasión, etc., que las fibras portantes. Estas fibras de indicación son conductivas y se controlan permanentemente por medición técnica. Si el control permanente reconoce un número predeterminado de fibras de indicación que fallan, es necesario sustituir el cable por otro nuevo.

Con el dispositivo así descrito en cuanto a configuración y función se puede reconocer de forma fiable el fallo del cable debido a solicitación mecánica, pero sin embargo, no se pueden cumplir satisfactoriamente los requisitos de protección contra incendios que se exigen especialmente de los cables de fibra sintética.

La invención indicada por las características de las reivindicaciones, alcanza el objetivo de desarrollar el cable de fibra sintética mencionado más arriba de tal forma que quede asegurada la seguridad operativa en caso de sobrecalentamiento térmico y/o en caso de incendio. El cable de fibra sintética cumple especialmente los requisitos de protección contra incendios en la construcción de ascensores, donde no se puede poner en peligro en ningún momento la seguridad de los pasajeros.

Con el cable de fibra sintética según la invención, se hace posible, por primera vez, un control de la temperatura del cable y, por lo tanto, indirectamente también a todo lo largo de la caja del ascensor y en la sala de máquinas. La conexión conductiva a través del cable solamente se ha realizado con temperaturas por debajo de la temperatura crítica del cable.

Con temperaturas superiores se interrumpe la conexión conductiva, por lo que no se puede transmitir ninguna señal eléctrica u óptica o análoga, lo que se puede determinar de forma sencilla mediante la instrumentación de medición. Al producirse la acción combinada con un dispositivo de control se pueden detectar de antemano los daños del cable debido al calor, transmitirse, por ejemplo, a un control del ascensor el cual provoca, sin retardo de tiempo, las medidas adecuadas para la evacuación de los pasajeros.

En otro desarrollo de la invención, se ha previsto un elemento sensor de la temperatura con una conductividad en función de la temperatura para la señal de control instalada. Esto ofrece la ventaja de que, partiendo de un valor determinado constructivamente, también se modifica correspondientemente el volumen de la señal de control. La correspondiente temperatura del cable se puede averiguar en base a esta señal cuantitativa. La dependencia de la temperatura se puede elegir aquí de tal manera que al sobrepasar la temperatura crítica ya no exista ninguna conductividad.

Un desarrollo preferido de la invención tiene previsto que el elemento sensor de la temperatura tenga una resistencia de material crítica a la temperatura menor que la resistencia de las fibras sintéticas portantes. Al alcanzar una temperatura, predeterminada constructivamente, deja de funcionar el elemento sensor de la temperatura, ya que, por ejemplo, se funde o se rompe interrumpiendo así la conexión conductiva. De este modo se obtiene una señal de control cualitativa para cuya evaluación es suficiente una instrumentación de medición muy sencilla.

En tipos de ejecución preferidos, el elemento sensor de la temperatura puede estar diseñado como conductor eléctrico, conductor de luz o análogo, a través del cual se puede transmitir una señal de control. Esencial para la selección del material conductor aquí utilizado, es una resistencia a la fatiga por flexión que corresponde, como mínimo, a la resistencia de las fibras portantes, de manera que queda excluido un fallo del material debido al funcionamiento. Por ejemplo, el elemento sensor de la temperatura puede estar integrado en el cable en forma de un alambre metálico o un hilo sintético o bien de una combinación de materiales compuesta de ambos.

De preferencia, el elemento sensor de temperatura se enrolla alrededor del cable y se recubre con una envolvente de cable aplicada, de preferencia, por el procedimiento de inyección a presión. En un tipo de ejecución ventajoso, se han dispuesto aquí varios elementos sensores de temperatura paralelamente a los cordones y/o en dirección longitudinal del cable, embebidos en la envolvente del cable alrededor del cable. Esto ofrece la ventaja de que el elemento sensor de la temperatura puede apoyarse estrechamente sobre la estructura del cable y que las solicitaciones mecánicas del elemento sensor de la temperatura son pequeñas al pasar el cable por encima de las poleas.

A continuación se describe más en detalle la invención con ayuda de un ejemplo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Estos muestran:

- La figura 1, un cable de fibra de aramida de varias capas con un elemento sensor de temperatura embebido en la envolvente del cable y enrollado en forma helicoidal alrededor del cable.

- La figura 2, de forma esquemática, un circuito de control para el cable de fibra de aramida representado en la figura 1.

- La figura 3, un esquema de conexiones de un circuito de control.

La representación en perspectiva de la figura 1 muestra la estructura de un cable 1 de fibra de aramida en una envolvente compuesto de cordones de fibra de aramida 2 dispuestos en capas junto con cordones de relleno 3 alrededor de un alma 4. Entre una capa interior de cordones 5 y una capa exterior de cordones 6 se ha previsto, de preferencia, una envolvente intermedia 7 perfilada que reduce las fricciones. La capa exterior de cordones 6 queda recubierta por la envolvente del cable 8, de preferencia de poliuretano o poliamida. Alrededor de la capa de cordones exterior 6 se ha enrollado de forma helicoidal a todo el largo del cable un fino alambre 9. Por encima del alambre 9 se ha extrusionado la envolvente del cable 8 de manera que el alambre 9 queda embebido en y recubierto por el material de la envolvente del cable.

El alambre 9 está hecho con una aleación de metales y es conductivo eléctricamente. Tiene una resistencia eléctrica que aumenta a medida que aumenta la temperatura. La resistencia se mide de forma permanente por medio de un dispositivo de control descrito más abajo. La composición de la aleación se ha elegido de manera que el alambre se funde en un rango de temperaturas de 100ºC a 120ºC.

En lugar de enrollar el alambre 9 alrededor del cable 1, también es posible disponerlo paralelamente a los cordones de fibra de aramida 2 de la capa exterior de cordones 6 embebiéndolo en la envolvente del cable 8, o procesarlo junto con los cordones portantes de fibra de aramida 2 al formar el cable de fibras de aramida.

En la figura 2 se muestra el control por instrumentación de medición del cable de fibra de aramida 1 representado en la figura 1. Para controlar si la conexión conductiva, realizada por medio del/de los elemento/s sensor/es de temperatura, en este caso el alambre de cobre 9, a lo largo del cable 10 o un determinado segmento longitudinal del cable, está intacta, se puede aplicar en un circuito de control 11, por ejemplo, una tensión eléctrica en los dos extremos del alambre 9. Para este fin, como fuente de la tensión es adecuada, por ejemplo, una batería 12 o un generador de tensión. Con ayuda de un amperímetro 13 o una lámpara piloto de control se puede, entonces, reconocer si hay corriente en el cable de cobre 9 o no.

En los tipos de ejecución con un sinfín de alambres 9, que se controlan individualmente, se puede reconocer el fallo de los elementos sensores de temperatura por otras razones que una temperatura demasiado elevada del cable, mediante la comparación de los resultados de medición de los diferentes elementos sensores de temperatura. De esta forma, se puede excluir una falsa alarma. De forma análoga se distingue entre resultados de medición de elementos sensores de temperatura de, por ejemplo, varios cables asignados a un accionamiento de ascensor, con el fin de excluir un daño individual.

Un circuito adecuado para este fin se conoce, por ejemplo, por la EP 0 731 209 A1. La figura 3 muestra una conmutación de control 21 de este tipo que en lugar de un amperímetro está conectada con el circuito de control 11. A través de una fuente de tensión 14 se alimenta una corriente constante 15 a cada alambre 9, para la que cada alambre 9 representa una resistencia R1 a Rn. Un filtro de paso bajo 16 filtra los impulsos de entrada y los conduce hasta un conmutador de valor umbral 17. El conmutador umbral 17 compara las tensiones medidas. Al sobrepasar valores límite específicos, es decir debido a un sobrecalentamiento térmico de los elementos sensores de temperatura 9, la resistencia aumenta tanto que se sobrepasa el valor de tensión admisible. Al sobrepasar de esta forma el valor límite se almacena este hecho en una memoria no volátil 18. Esta memoria 18 se puede borrar por medio de una tecla de "reset" 19 o transmite sus informaciones a una lógica 20 conectada con el mando del ascensor.

Cada alambre 9 está correspondientemente cableado y se controla de forma continua. En el momento en el que dos o más de estos sensores de temperatura se interrumpen, por lo que hay que contar con un daño del cable de fibra sintética debido a la temperatura, el mando del ascensor conduce la cabina del ascensor automáticamente hasta la posición de evacuación y detiene la cabina. Además, es posible informar automáticamente sobre un estado anormal a través del mando de control a una central de mando o a los bomberos.

Otra posibilidad de protección contra temperaturas elevadas existe mediante el posicionamiento estacionario de termoelementos en la conexión final del cable de fibra sintética, por ejemplo al conectarlo en la cabina, bien en el tramo superior de la cabina o en el contrapeso, o en la sala de máquinas de ascensores suspendidos 2:1 y en transmitir, al dispararse un contacto bimetal o un dispositivo similar, con temperaturas registradas de aproximadamente 100ºC, un mensaje a través del transmisor al mando. En este caso, el mando informa a la central de emergencia o directamente a los bomberos.

Al pasar por la caja del ascensor, un detector de humos instalado en la cabina puede detectar, en caso dado, humo en determinadas plantas, localizarlo y controlar el paso del ascensor e informar a la central de emergencia o bien a los bomberos a través del aparato de retransmisión. En base a la información existente en el control referente a la posición de la cabina en la caja y el momento del disparo de la alarma, la central de emergencia y/o los bomberos pueden obtener la correspondiente información con el fin de minimizar los daños.

Claims (10)

1. Cable de fibra sintética (1), especialmente como elemento portante para ascensores, compuesto de un haz de fibras sintéticas portantes (2) y, como mínimo, un elemento sensor de la temperatura (9) que forma una conexión conductiva a lo largo del cable de fibra sintética (1) en función de la temperatura.

2. Cable de fibra sintética (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura (9) tiene una conductividad en función de la temperatura.

3. Cable de fibra sintética (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura (9) tiene una resistencia de material crítica a la temperatura que es menor que la resistencia de las fibras sintéticas portantes (2).

4. Cable de fibra sintética (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura comprende un conductor eléctrico (9) o un conductor óptico.

5. Cable de fibra sintética según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura está conformado como hilo o alambre (9).

6. Cable de fibra sintética según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura (9) está embebido en la envolvente del cable (8).

7. Cable de fibra sintética según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura constituye a temperaturas inferiores a 100ºC una conexión conductiva.

8. Cable de fibra sintética según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento sensor de la temperatura (9) comprende medios de control (11, 12, 13, 21) para el control permanente de su conductividad.

9. Cable de fibra sintética según una de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque se utiliza como sensor para un dispositivo de alarma de incendios.

10. Instalación de ascensor con, como mínimo, un elemento portante que conecta una cabina del ascensor con un contrapeso, donde el elemento portante es un cable de fibra sintética (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8.