ES2396621T3 - Detector de desgaste de cable de suspensión - Google Patents

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ES2396621T3 ES10150891T ES10150891T ES2396621T3 ES 2396621 T3 ES2396621 T3 ES 2396621T3 ES 10150891 T ES10150891 T ES 10150891T ES 10150891 T ES10150891 T ES 10150891T ES 2396621 T3 ES2396621 T3 ES 2396621T3
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Abstract

Un detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de un ascensor que comprende un medio sensor (14, 16)configurado para ser acoplado a un elemento (10) puesto a tierra, que está en contacto con el cable (4) desuspensión, y a un torón (6) de soporte de carga del cable (4) de suspensión, en el cual el torón (6) de soporte decarga es eléctricamente conductivo y está cubierto por un revestimiento (8) eléctricamente aislante, de tal modo queel medio sensor (14, 16) esté acoplado en serie entre el torón (6) de soporte de carga y el elemento (10) puesto atierra, en el cual el medio sensor (14, 16) está configurado para generar una señal (22) de salida de indicación dedesgaste, que representa al menos una condición predeterminada de desgaste del cable (4), en base a un contactoeléctrico entre los torones (6) de soporte de carga y el elemento (10) puesto a tierra detectado por el medio sensor(14, 16).

Description

Detector de desgaste de cable de suspensión
5 Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere, en general, a cables de suspensión para ascensor y, en particular, a detectores de desgaste para cables de suspensión recubiertos de poliuretano. Los cables de alambres de acero son conocidos. Los cables de alambres de acero consisten en torones metálicos trenzados o enrollados entre sí para formar un 10 cable. Los cables de suspensión de alambres de acero se utilizan como cables estacionarios y móviles con muchos propósitos diferentes. Tales cables tiene la ventaja de ser económicos, duraderos, y pirorretardantes. Un uso común para los cables de suspensión es en aplicaciones para ascensor. Una aplicación de ascensor convencional de tipo tracción incluye una cabina montada sobre un bastidor, un contrapeso sujeto al bastidor mediante el cable de suspensión, y una máquina que acciona una polea de tracción que está enganchada con el cable. A medida que la
15 máquina gira la polea, las fuerzas de fricción entre la superficie de garganta de la polea y el cable mueven el cable y por lo tanto hacen que el bastidor de cabina y el contrapeso suban y bajen. Se incluye un dispositivo de control para monitorizar y controlar la operación de la máquina y los diversos componentes mecánicos de la aplicación de ascensor.
20 Usados como cables bien estacionarios o bien móviles, los cables de acero pueden soportar cargas pesadas. En el caso de los cables móviles, esta carga de tensión se ve complementada por la carga de flexión que reduce su vida útil debido al número de rangos de carga en los que operan. El coeficiente de fricción o valor de fricción entre la polea motriz metálica y el cable de acero es generalmente tan bajo que debe aumentarse el valor de fricción mediante diferentes medidas. Estas medidas pueden incluir formas de garganta especiales, o estrías especiales en
25 la garganta de la polea motriz, o a través de un aumento en el ángulo del bucle. Adicionalmente, el cable de acero actúa como un puente de sonido entre el motor y la cabina del ascensor, lo que supone una reducción de la comodidad del desplazamiento. Adicionalmente, estos cables móviles de alambres de acero no duran para siempre, dado que el desgaste mecánico de los cables es una consecuencia obvia de su continuo funcionamiento. Debido a la acumulación de tensiones, fricción y desgaste, gradualmente se producen fracturas de los alambres en las zonas
30 de flexión. Estas fracturas se producen debido a una combinación de diferentes cargas en los cables del ascensor, bajas resistencias a la tensión, y altas presiones con ciclos elevados. La seguridad de la condición de los cables de alambres de acero se monitoriza para detectar un estado operativo crítico de su desgaste con anterioridad al fallo de los cables. Esto se conoce en la técnica como fallo controlable del cable de alambres, lo que significa que puede determinarse el periodo restante de uso libre de peligro a partir de un grado de desgaste exterior del cable de
35 alambres de acero. Una vez que se ha producido un grado determinado de desgaste, se sustituye el cable de alambres de acero. Adicionalmente, los cables de alambres de acero requieren lubricación. Los cables de alambres de acero se tratan con un aceite lubricante que con el tiempo puede depositarse sobre el bastidor del ascensor y el equipo.
40 Un método conocido para resolver la fricción, la comodidad del desplazamiento, y los problemas de resistencia al desgaste consiste en construir cables de fibra sintética. Sin embargo, los cables de fibra sintética no siempre son deseables debido a que son relativamente costosos en comparación con un cable de acero. Otro método conocido para resolver la fricción, el ruido, y los problemas de resistencia al desgaste consiste en proporcionar un recubrimiento, o revestimiento. El revestimiento permite un funcionamiento más suave y silencioso dado que existe
45 una menor fricción cuando el cable se mueve a través de las distintas poleas en comparación con el contacto entre metal y metal de un cable de acero que no tiene un revestimiento. El revestimiento normalmente está formado a partir de un material plástico sintético, tal como poliuretano, y su propósito es proporcionar al cable de alambres resistencia al desgaste. Otro beneficio es que el revestimiento proporciona un material sacrificial de desgaste, de tal modo que el desgaste de la polea motriz metálica quede al menos reducido y, en el mejor de los casos, eliminado.
50 Una vez que el revestimiento ha sufrido un grado predeterminado de desgaste, el cable es reemplazado al igual que los cables de alambres de acero convencionales.
El medio actual de detección de desgaste de las cubiertas de tipo poliuretano consiste en inspeccionar visual y periódicamente el desgaste o los daños de la cubierta. Esta es una larga operación que requiere dejar fuera de
55 servicio el ascensor mientras el personal de mantenimiento lleva a cabo la inspección visual de todo el cable de suspensión. Resulta deseable reducir tanto la cantidad de tiempo como los trabajadores necesarios para determinar el desgaste o el daño de la cubierta de poliuretano del cable de suspensión. También resulta deseable monitorizar el desgaste del revestimiento de poliuretano y enviar una notificación al operador de un ascensor tan pronto se detecte un desgaste anormal o en aumento de un cable de suspensión.
60 Por lo tanto, es un objeto de la invención detectar, a través de un medio ya sea eléctrico u óptico, el desgaste en el revestimiento del cable para determinar cuando se necesita reemplazar el cable. Otro objeto de la invención es proporcionar un medio económico para determinar el desgaste o el daño de un cable de suspensión y para poder determinar remotamente el grado de desgaste o daño.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un aparato para detectar el desgaste en cables de suspensión con revestimiento de poliuretano cuando se utilizan en un conjunto de ascensor.
5 En una realización preferida, la presente invención contempla detectar el desgaste del revestimiento de poliuretano no conductivo proporcionando un circuito sensor con cualquier objeto puesto a tierra, tal como una polea motriz o una polea loca. Cuando los torones eléctricamente conductivos del cable hacen contacto con la polea motriz o la polea loca a través de la cubierta de poliuretano no conductivo desgastada, el circuito sensor emite una señal al dispositivo de control para que ponga la cabina fuera de servicio una vez que el cable se haya puesto eléctricamente a tierra.
En una realización alternativa, la presente invención contempla detectar el desgaste del revestimiento de poliuretano no conductivo proporcionando un sensor de proximidad que haga contacto con el revestimiento de poliuretano y
15 mida activamente el grosor del revestimiento como una distancia hasta los torones del cable. El sensor emita una señal al dispositivo de control del ascensor para que ponga la cabina fuera de servicio una vez que se haya producido un desgaste predeterminado del grosor de la cubierta.
En otra realización alternativa, la presente invención contempla detectar el desgaste del revestimiento de poliuretano no conductivo proporcionando capas de diferentes colores. El revestimiento de poliuretano cambia de color cuando se desgasta una capa exterior de un color para dejar expuesta una capa interior de otro color que indica que se ha producido un desgaste predeterminado. Luego se utiliza un sensor óptico para detectar el color de la capa interior y emitir una señal al dispositivo de control para que ponga la cabina fuera de servicio.
25 En cada una de las realizaciones anteriormente descritas, la presente invención proporciona un medio sensor para monitorizar activamente el desgaste del revestimiento de poliuretano del cable en todo momento. La presente invención proporciona múltiples medios para monitorizar remotamente el desgaste de la cubierta de poliuretano del cable, utilizando cada medio componentes de tecnología de bajo coste. La presente invención también puede detectar el desgaste tanto completo como parcial de la cubierta de poliuretano del cable. Adicionalmente, la presente invención permite inspeccionar visualmente el desgaste de la cubierta de poliuretano del cable sin utilizar herramientas de medición.
Descripción de los dibujos
35 Lo anterior, así como otras ventajas de la presente invención, resultarán fácilmente aparentes a los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de una realización preferida, considerada a la vista de los dibujos adjuntos, en los cuales:
-
las figuras 1a y 1b son vistas en corte transversal de un detector de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la presente invención;
-
las figuras 2a y 2b son vistas en corte transversal de una primera realización alternativa de un detector de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la presente invención; y
45 -las figuras 3a y 3b son vistas en corte transversal de una segunda realización alternativa de un detector de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la presente invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
Haciendo referencia ahora a la figura 1a, con el número 2 se indica generalmente un detector de desgaste de un cable de suspensión. Se muestra en corte transversal un cable 4 de alambres que incluye una pluralidad de elementos o torones 6 de alambre para soporte de carga que se extienden longitudinalmente a lo largo del cable. Los elementos 6 de alambre están preferiblemente construidos con un material eléctricamente conductivo y normalmente están enrollados a partir de una pluralidad de alambres individuales. Un revestimiento 8 eléctricamente
55 aislante encapsula los elementos 6 del cable 4 de alambres. El revestimiento 8 está construido preferiblemente con un material de plástico sintético, tal como poliuretano. El cable 4 de alambres está en contacto con un elemento 10 eléctricamente puesto a tierra. El elemento 10 puesto a tierra puede ser una polea de tracción, una polea loca, o cualquier otro elemento que esté formado por un material eléctricamente conductivo. Aunque se representa el cable 4 como de tipo correa, con una superficie plana 8a que engancha con una superficie plana 10a, encarada hacia la misma, del elemento 10 puesto a tierra, son conocidas otras formas de cable y de polea, tales como un cable de sección transversal generalmente circular que engancha con una polea de garganta. El cable 4 se muestra en una condición utilizable en la cual el revestimiento 8 aísla eléctricamente los elementos 6 de alambre con respecto al elemento 10 puesto a tierra.
65 Haciendo referencia ahora a la figura 1b, se muestra el cable 4 con el revestimiento 8 en una condición desgastada en la cual la superficie 8a mostrada en la figura 1a se ha desgastado hasta una superficie interior 8b. Uno o más de los elementos 6 de alambre están expuestos a través de la superficie 8b para hacer contacto con la superficie 10a del elemento puesto a tierra en un punto 12 de contacto. Los elementos 6 de alambre y el elemento 10 puesto a tierra están conectados eléctricamente en los puntos 12 de contacto. El detector 2 de desgaste incluye un medio sensor que tiene una fuente de alimentación 14 y un indicador 16 conectados eléctricamente en serie entre los
5 elementos 6 de alambre y el elemento 10 puesto a tierra. En la figura 1a, hay un circuito abierto debido a las propiedades aislantes del revestimiento 8, por lo que la corriente no fluye desde la fuente de alimentación 14 a través del indicador 16, que proporciona una primera representación visual 18 que indica que el cable puede seguir en servicio. En la figura 1b, hay un circuito cerrado en los puntos 12 de contacto, debido al desgaste del revestimiento 8, que permite que la corriente fluya a través del indicador 16 que proporciona una segunda representación visual 20 que indica que el cable 4 debe ser retirado del servicio. Una terminal 22 de las señales del medio sensor puede estar conectada a un dispositivo de control del ascensor (no representado) para generar una señal de salida en respuesta a la cual el dispositivo de control toma la acción apropiada con respecto a la condición indicada, incluyendo detener el funcionamiento del ascensor cuando la señal de salida constituya la segunda representación visual 20 de indicación de desgaste.
15 Un alambre individual roto de un elemento 6 de alambre puede perforar el revestimiento aislante 8. En este caso, el alambre individual hace contacto con la superficie 10a del elemento puesto a tierra de la polea. Cuando la polea está girando, el contacto del alambre individual se interrumpe tras un cierto tiempo, dependiendo de la velocidad de desplazamiento del cable 4 y del diámetro de la polea. El detector 2 de desgaste es capaz de evaluar el número de alambres individuales rotos.
Haciendo referencia ahora a la figura 2a, con el número 32 se indica generalmente un detector de desgaste de un cable de suspensión de una realización alternativa. Se muestra un cable 34 de alambres que contiene una pluralidad de elementos o torones 6 de alambre. Los elementos 36 de alambre están preferiblemente construidos con un
25 material metálico. Un revestimiento 38 encapsula los elementos 36 del cable 34 de alambres. El revestimiento 38 está construido preferiblemente con un material de plástico sintético, tal como poliuretano. Un medio sensor está provisto en la forma de un sensor 40 de proximidad. Una superficie 38a del cable 34 de alambres hace contacto con el sensor 40 de proximidad que mide el grosor del revestimiento 38 como una distancia entre el sensor y los elementos 36. El sensor 40 de proximidad genera una señal de salida, en una salida 42 de señales que puede estar conectada a un dispositivo de control del ascensor (no representado), en respuesta a la cual el dispositivo de control toma la acción apropiada con respecto a la condición indicada.
Haciendo referencia ahora a la figura 2b, se muestra el cable 34 de alambres con el revestimiento 38 en una condición desgastada, en la cual la superficie 38a mostrada en la figura 2a se ha desgastado hasta una nueva
35 superficie 38b. Ahora los elementos 36 de alambre están más cercanos al sensor 40 de proximidad, el cual emite una señal de salida de indicación de desgaste al dispositivo de control una vez que se ha alcanzado un grado predeterminado de desgaste en el revestimiento 38. Luego el dispositivo de control toma la acción apropiada con respecto a la condición indicada, siendo la más probable detener el funcionamiento del ascensor.
Haciendo referencia ahora a la figura 3a, un detector de desgaste de un cable de suspensión está indicado generalmente con el número 52. Se muestra un cable 54 de suspensión que contiene una pluralidad de elementos o torones 56 que pueden estar formados con un material eléctricamente conductivo o un material sintético. Los elementos 56 están preferiblemente construidos con un material eléctricamente conductivo. Un revestimiento 58 encapsula los elementos 56 del cable 54. El revestimiento 58 está preferiblemente construido con un material de
45 plástico sintético, tal como poliuretano, y tiene una pluralidad de capas coloreadas, cada una de las cuales se corresponde con un grado de desgaste del revestimiento. Por ejemplo, una superficie 58a representa visualmente un primer color de una capa exterior 58c y una superficie 58b representa visualmente un segundo color de una capa interior 58d. Aunque las capas 58c y 58d se muestran como extendiéndose en un solo plano, podrían extenderse a cualquier distancia sobre la periferia del cable 54, incluyendo completamente alrededor de la misma.
La superficie 58a del cable 54 pasa por un sensor óptico 60, que detecta el primer color de contraste del revestimiento 58 que representa un primer grado de desgaste aceptable del revestimiento 58. El sensor óptico 60 tiene una salida 62 de señales para su conexión a un dispositivo de control del ascensor (no representado). De esta manera, una primera señal de salida generada en la salida 62 indica al dispositivo de control que el cable 54 puede
55 seguir en servicio.
Haciendo referencia ahora a la figura 3b, se muestra el cable 54 de alambres con el revestimiento 58 en una condición desgastada en la cual la superficie 58b está expuesta. El sensor óptico 60 detecta el cambio del primer color de la superficie 58a al segundo color de la superficie 58b y genera en la salida 62 una segunda señal, una señal de salida de indicación de desgaste, que indica que se ha producido un grado predeterminado de desgaste, por lo que el cable 54 debería ser retirado del servicio. Luego el dispositivo de control del ascensor puede tomar la acción apropiada, siendo la más probable detener el funcionamiento del ascensor.
En resumen, los cables 4, 34 y 54 de suspensión están formados por al menos un torón de soporte de carga
65 cubierto por un revestimiento. Se proporciona un medio sensor para monitorizar una superficie del revestimiento y generar una señal de salida de indicación de desgaste que representa al menos una condición de desgaste
predeterminada del cable e incluye una salida adaptada para su conexión a un dispositivo de control de un ascensor para transmitir la señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable 4, un medio sensor 14, 16 proporciona un circuito eléctrico por el cual el contacto entre los torones 6 eléctricamente conductivos y un elemento 10 eléctricamente conductivo genera la señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable 34, un 5 medio sensor 40 de proximidad detecta una distancia entre los torones 36 y una superficie del revestimiento 38 para generar la señal de salida de indicación de desgaste. Con respecto al cable 54, un medio sensor óptico 60 detecta un cambio de color en una superficie del revestimiento 58 para generar la señal de salida de indicación de desgaste. Tal como se ha descrito con respecto al cable 4, los cables 34 y 54 pueden estar formados con cualquier configuración adecuada, tal como un cable de sección transversal generalmente circular en el cual los torones estén
10 enrollados alrededor de un torón de núcleo central.
De acuerdo con las disposiciones de los estatutos de patente, se ha descrito la presente invención en lo que se considera como una representación de su realización preferida. Sin embargo, debe observarse que la invención puede ponerse en práctica de otra manera a la específicamente ilustrada y descrita, sin salir de su espíritu o
15 alcance.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de un ascensor que comprende un medio sensor (14, 16) configurado para ser acoplado a un elemento (10) puesto a tierra, que está en contacto con el cable (4) de 5 suspensión, y a un torón (6) de soporte de carga del cable (4) de suspensión, en el cual el torón (6) de soporte de carga es eléctricamente conductivo y está cubierto por un revestimiento (8) eléctricamente aislante, de tal modo que el medio sensor (14, 16) esté acoplado en serie entre el torón (6) de soporte de carga y el elemento (10) puesto a tierra, en el cual el medio sensor (14, 16) está configurado para generar una señal (22) de salida de indicación de desgaste, que representa al menos una condición predeterminada de desgaste del cable (4), en base a un contacto
    10 eléctrico entre los torones (6) de soporte de carga y el elemento (10) puesto a tierra detectado por el medio sensor (14, 16).
  2. 2. El detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el medio
    sensor (14, 16) está configurado para evaluar un número de alambres individuales rotos que perforen el 15 revestimiento (8) y que hagan contacto con el elemento (10) puesto a tierra.
  3. 3. El detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual el medio sensor (14, 16) incluye una fuente de alimentación (14) conectada entre los torones (6) y el elemento (10) puesto a tierra, y en el cual la señal (22) de salida de indicación de desgaste es un flujo de corriente entre al menos
    20 uno de los torones (6) y el elemento (10) conductivo cuando:
    -
    la superficie (8a, 8b) del revestimiento (8) se ha desgastado hasta exponer el al menos un torón (6) y permite el contacto entre el al menos un torón (6) y el elemento (10); o
    25 -el alambre individual roto del torón (6) perfora el revestimiento (8) y permite el contacto entre el al menos un torón
    (6) y el elemento (10.
  4. 4. El detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el
    cual el medio sensor incluye un indicador (16) conectado a la fuente de alimentación (14) para proporcionar una 30 representación visual (18) que represente la condición predeterminada de desgaste del cable (4).
  5. 5. Un ascensor, que comprende:
    -
    un cable (4) de suspensión formado por al menos un torón (6) de soporte de carga eléctricamente conductivo y 35 cubierto por un revestimiento (8) eléctricamente aislante; y
    -
    un detector (2) de desgaste de un cable de suspensión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4 conectado al torón (6) de soporte de carga y al elemento (10) puesto a tierra.
    40 6. El ascensor de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el cable (4) de suspensión está formado por una pluralidad de torones (6) de soporte de carga que se extienden longitudinalmente para formar el cable (4) de suspensión, y los torones (6) de soporte de carga están enrollados a partir de una pluralidad de alambres individuales.
    45 7. El sistema de ascensor de acuerdo con las reivindicaciones 5 ó 6, en el cual el revestimiento (8) está formado por un material de poliuretano.
  6. 8. Un cable de suspensión de un ascensor, que comprende:
    50 -una pluralidad de torones de soporte de carga que se extienden longitudinalmente para formar un cable de suspensión, estando formados dichos torones de un material eléctricamente conductivo;
    -
    un revestimiento que cubre dichos torones, estando formado dicho revestimiento por un material eléctricamente aislante; y
    55 -un medio sensor para detectar el desgaste en una superficie de dicho revestimiento y generar una señal de salida de indicación de desgaste al detectar un grado predeterminado de desgaste de dicho revestimiento.
  7. 9. El cable de suspensión de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual dicho medio sensor incluye un elemento
    60 eléctricamente conductor, que apoya sobre dicha superficie, y una fuente de alimentación conectada entre dichos torones y el elemento, siendo dicha señal de salida de indicación de desgaste un flujo de corriente entre al menos uno de dichos torones y el elemento conductor cuando dicha superficie del revestimiento se ha desgastado hasta exponer dicho al menos un torón y permitir el contacto entre dicho al menos un torón y el elemento.
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