ES3062671T3

ES3062671T3 - Rotation-resistant wire rope, method for producing same, and hoisting apparatus comprising a drum drive

Info

Publication number: ES3062671T3
Application number: ES24783282T
Authority: ES
Inventors: Marco Elig
Original assignee: Kv R&d Center GmbH; Verope Ag; Kiswire Ltd
Current assignee: Kv R&d Center GmbH; Verope Ag; Kiswire Ltd
Priority date: 2023-12-01
Filing date: 2024-10-02
Publication date: 2026-04-13
Anticipated expiration: 2044-10-02
Also published as: EP4587637A1; EP4587637B1; EP4587637C0; WO2025113861A1

Abstract

La invención se refiere a un cable de acero no giratorio (1; D1', D2'), en particular un cable de acero redondo no giratorio, que tiene un cable central (2) y alambres exteriores (4) que rodean el cable central, formando dichos alambres exteriores una única capa exterior (3). Ventajosamente, el cable central (2) comprende múltiples alambres internos (5, 6) que se introducen en una matriz de plástico (9) y que están rodeados por alambres exteriores (8) que forman una capa exterior (7). Ventajosamente, el movimiento relativo de los alambres del cable central puede realizarse tanto en la dirección longitudinal como en la circunferencial. La invención también se refiere a un método para producir un cable de acero no giratorio y a un dispositivo de elevación que comprende un accionamiento de tambor con un cable de acero no giratorio según la invención, diseñado dicho cable como cable de rodadura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a non-rotating steel cable (1; D1', D2'), in particular a non-rotating round steel cable, having a central wire (2) and outer wires (4) surrounding the central wire, said outer wires forming a single outer layer (3). Advantageously, the central wire (2) comprises multiple inner wires (5, 6) inserted into a plastic matrix (9) and surrounded by outer wires (8) forming an outer layer (7). Advantageously, the relative movement of the wires of the central wire can be carried out in both the longitudinal and circumferential directions. The invention also relates to a method for producing a non-rotating steel cable and to a lifting device comprising a drum drive with a non-rotating steel cable according to the invention, said cable being designed as a rolling cable.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN[0001] DESCRIPTION

[0002] Cable de acero libre de rotación, procedimiento para su producción, así como dispositivo elevación con accionamiento por tambor[0002] Rotating free steel cable, process for its production, as well as drum-driven lifting device

[0003] La invención se refiere a un cable de acero libre de rotación, en particular a un cable de torones redondos libre de rotación, que presenta un cable central, así como torones exteriores que rodean el cable central, formando una única capa de torones exteriores.[0003] The invention relates to a rotation-free steel cable, in particular a rotation-free round strand cable, having a central cable, as well as outer strands surrounding the central cable, forming a single layer of outer strands.

[0004] Además, la invención se refiere a un procedimiento para la producción de un cable de acero libre de rotación, así como a un dispositivo de elevación con un accionamiento por tambor, que presenta un cable de acero libre de rotación según la invención, en donde cable está formado como cable en servicio.[0004] Furthermore, the invention relates to a process for producing a rotation-free steel cable, as well as to a lifting device with a drum drive, which has a rotation-free steel cable according to the invention, wherein the cable is formed as a cable in service.

[0005] Por el documento DE 202013102594 U1 es conocido un cable de acero martillado, no libre de rotación. Los cables de acero libres de rotación son conocidos por los documentos DE 39 37 588 A1, CH 545881 A, DE 2949754 C2 y "Special Wire Ropes // Spezialdrahtseile / The Premium Line" (disponible el 25.09.2024 en https://www.casar.de/Portals/0/Documents/Product-Specs/powerplast.pdf). Cada uno de estos cables de acero conocidos presenta un cable central que está completamente insertado en una matriz de plástico, es decir, sus torones centrales están completamente rodeados por el plástico de la matriz.[0005] A hammered, non-rotation-free steel cable is known from document DE 202013102594 U1. Rotation-free steel cables are known from documents DE 39 37 588 A1, CH 545881 A, DE 2949754 C2 and "Special Wire Ropes // Spezialdrahtseile / The Premium Line" (available on 25.09.2024 at https://www.casar.de/Portals/0/Documents/Product-Specs/powerplast.pdf). Each of these known steel cables has a central wire that is completely embedded in a plastic matrix; that is, its central strands are completely surrounded by the plastic of the matrix.

[0006] Para poder crear la matriz de plástico, por el estado de la técnica, en particular el documento DE 3937588 A1, también se sabe que los torones incompletos forman un cable central. Incompletos significa que se suprimieron alambres de torones individuales en la producción de los torones, mediante lo cual se forma un canal a través del cual un plástico que forma una matriz de plástico puede fluir hacia el cable central en una producción de cable central y rodear completamente los torones centrales.[0006] In order to create the plastic matrix, it is known from the prior art, in particular document DE 3937588 A1, that incomplete strands form a core wire. Incomplete means that wires were removed from individual strands during strand production, thereby forming a channel through which a plastic matrix can flow into the core wire during core wire production and completely surround the core strands.

[0007] El hecho de que un cable de acero esté libre de rotación se puede determinar mediante un ensayo estandarizado descrito en la norma ISO 21669 ("Cables de acero - Determinación de las propiedades de rotación"; versión: 02/2005):[0007] The fact that a steel cable is free from rotation can be determined by a standardized test described in ISO 21669 ("Steel cables - Determination of rotational properties"; version: 02/2005):

[0008] Un cable de acero de una longitud de 1000 x d (d = diámetro nominal del cable de acero) está sometido a una carga de tracción mediante una fuerza F, en donde la fuerza F es el 20 % de una fuerza de rotura mínima (= F<mín>) del cable de acero. Se determina un ángulo de rotación φ del cable de acero, mediante el cual este gira alrededor de su eje longitudinal bajo la carga mencionada. Para un cable de acero libre de rotación se considera: - 360° < φ < 360°.[0008] A steel cable of length 1000 x d (d = nominal diameter of the steel cable) is subjected to a tensile load by a force F, where the force F is 20% of the minimum breaking strength (= F<min>) of the steel cable. A rotation angle φ of the steel cable is determined, by which it rotates about its longitudinal axis under the aforementioned load. For a steel cable free from rotation, it is considered that: - 360° < φ < 360°.

[0009] La invención se basa en la tarea de crear un cable de acero especialmente estable libre de rotación del tipo mencionado anteriormente con una larga vida útil.[0009] The invention is based on the task of creating a particularly stable, rotation-free steel cable of the type mentioned above with a long service life.

[0010] Además, la invención se basa en la tarea de crear un dispositivo con un accionamiento por tambor que requiera un mantenimiento especialmente reducido.[0010] Furthermore, the invention is based on the task of creating a device with a drum drive that requires particularly low maintenance.

[0011] Según la invención, la tarea se soluciona comprendiendo el cable central varios torones interiores de cable central que están introducidos en una matriz de plástico y que están rodeados por torones exteriores de cable central que forman una capa de torones exteriores de cable central.[0011] According to the invention, the task is solved by comprising the central cable comprising several inner central cable strands that are inserted into a plastic matrix and that are surrounded by outer central cable strands that form a layer of outer central cable strands.

[0012] Dado que únicamente los torones interiores de cable central están completamente insertados en la matriz de plástico en una dirección circunferencial, estos no están en contacto directo entre sí y, por lo tanto, son móviles entre sí en el caso de carga de un cable de acero libre de rotación según la invención, por ejemplo en el caso de uso como cable de acero en un dispositivo con un accionamiento por tambor, como una grúa. Ventajosamente, el movimiento relativo de torones interiores adyacentes del cable central puede producirse bajo carga tanto en una dirección longitudinal como en una dirección circunferencial.[0012] Since only the inner strands of the central cable are fully inserted into the plastic matrix in a circumferential direction, they are not in direct contact with each other and are therefore movable relative to each other under load in a free-rotating steel cable according to the invention, for example, when used as a steel cable in a device with a drum drive, such as a crane. Advantageously, the relative movement of adjacent inner strands of the central cable can occur under load in both a longitudinal and a circumferential direction.

[0013] El inventor ha determinado que, mediante el uso de un cable central de la construcción antes mencionada, se puede producir un cable de acero libre de rotación con una resistencia a la rotura real F<m>particularmente alta, a pesar de un factor de relleno del cable central relativamente bajo. Según el estado de la técnica, un cable de acero es más resistente a la rotura cuanto mayor sea su factor de relleno. El factor de relleno es en este caso la relación entre la sección transversal de todos los alambres que forman el cable de acero y la sección transversal del cable de acero.[0013] The inventor has determined that, by using a core wire of the aforementioned construction, a rotation-free steel cable with a particularly high actual breaking strength Fm can be produced, despite a relatively low core wire fill factor. According to the prior art, a steel cable is more resistant to breaking the higher its fill factor. The fill factor in this case is the ratio between the cross-sectional area of all the wires forming the steel cable and the cross-sectional area of the steel cable.

[0014] Un factor de relleno de 0,70, por ejemplo, significa que el 70 % de la sección transversal del cable de acero está constituida por alambres que forman el cable de acero.[0014] A fill factor of 0.70, for example, means that 70% of the cross-section of the steel cable is made up of wires that form the steel cable.

[0015] En particular, el inventor ha determinado sorprendentemente que un cable de acero según la invención con un cable central del tipo mencionado presenta una resistencia a la rotura real F<m>más alta, a pesar de un factor de relleno del cable de núcleo más bajo, que un cable de acero de la misma construcción con factor de relleno de cable central más alto.[0015] In particular, the inventor has surprisingly determined that a steel cable according to the invention with a core wire of the type mentioned exhibits a higher actual breaking strength F<m>, despite a lower core wire fill factor, than a steel cable of the same construction with a higher core wire fill factor.

[0016] En total, el inventor ha superado el prejuicio técnico según el cual es necesario un factor de relleno alto para una resistencia a la rotura alta, que se expresa con la fuerza de rotura real F<m>.[0016] In total, the inventor has overcome the technical prejudice that a high fill factor is necessary for high breaking strength, which is expressed by the actual breaking strength F<m>.

[0017] La fuerza de rotura real F<m>es un término general conocido por el especialista para una propiedad de un cable de acero y se puede determinar según la norma DIN EN 12385-3 (versión: 01/2009), sección 6.4 de la misma). Los cables de acero se clasifican en las denominadas clases de resistencia de cables, en donde una clase de resistencia de cables representa cables de una determinada resistencia a la rotura real F<m>. Para que una alta resistencia a la rotura real F<m>sea alcanzable, los alambres que forman el cable de acero deben alcanzar determinadas resistencias a la tracción conocidas por las normas. Dado que los alambres con alta resistencia a la tracción son frágiles, los cables de acero con una alta resistencia a la rotura real F<m>son habitualmente poco resistentes a la fatiga por flexión. Presentando un cable de acero libre de rotación según la invención con un cable central del tipo mencionado una mayor resistencia a la rotura real F<m>que un cable de acero libre de rotación comparable con un cable central conocido por el estado de la técnica, el cable de acero según la invención puede producirse utilizando alambres con menor resistencia a la tracción, en donde, sin embargo, es alcanzable una clase de resistencia de cables superior requerida. Tales alambres con menor resistencia a la tracción son menos frágiles, de modo que se crea un cable de acero libre de rotación según la invención con resistencia a la fatiga por flexión especialmente buena en el caso de una resistencia a la rotura real F<m>simultáneamente elevada.[0017] The true breaking strength Fm is a general term known to specialists for a property of a steel wire rope and can be determined according to DIN EN 12385-3 (version: 01/2009), section 6.4. Steel wire ropes are classified into so-called wire rope strength classes, where a wire rope strength class represents a specific true breaking strength Fm. For a high true breaking strength Fm to be achievable, the wires forming the steel wire rope must achieve specific tensile strengths as defined by the standards. Since wires with high tensile strength are brittle, steel wire ropes with a high true breaking strength Fm are typically not very resistant to bending fatigue. By presenting a rotation-free steel cable according to the invention with a central wire of the type mentioned, and having a higher actual breaking strength Fm than a comparable rotation-free steel cable with a central wire known in the prior art, the steel cable according to the invention can be produced using wires with lower tensile strength, where, nevertheless, a higher cable strength class is achievable. Such wires with lower tensile strength are less brittle, so that a rotation-free steel cable according to the invention is created with particularly good flexural fatigue resistance in the case of a simultaneously high actual breaking strength Fm.

[0018] Como plásticos para la formación de la matriz de plástico son especialmente adecuados elastómeros o termoplásticos, especialmente polietileno (PE) o polipropileno (PP).[0018] Elastomers or thermoplastics, especially polyethylene (PE) or polypropylene (PP), are particularly suitable as plastics for forming the plastic matrix.

[0019] Según la invención, exclusivamente los múltiples torones interiores de cable central están completamente insertados en la matriz de plástico.[0019] According to the invention, only the multiple inner strands of the central wire are fully inserted into the plastic matrix.

[0020] El inventor ha identificado que para la producción de un cable de acero especialmente duradero, no es necesario introducir todo el cable central en una matriz de plástico, sino que, sorprendentemente, ya es suficiente con que los torones interiores de cable central estén completamente rodeados de plástico e insertados en la matriz de plástico.[0020] The inventor has identified that for the production of a particularly durable steel cable, it is not necessary to insert the entire central cable into a plastic matrix, but surprisingly, it is sufficient for the inner strands of the central cable to be completely surrounded by plastic and inserted into the plastic matrix.

[0021] Ventajosamente se crea un cable de acero producible de manera sencilla, duradero, que es utilizable en particular como cable de acero en servicio en un dispositivo con un accionamiento por tambor.[0021] Advantageously, a simple, durable, producible steel cable is created, which is usable in particular as a steel cable in service in a device with a drum drive.

[0022] En una configuración de la invención, los torones exteriores de cable central, que están insertados sólo por zonas en la matriz de plástico, están en contacto directo con los torones exteriores, con las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas en dirección opuesta a los torones interiores de cable central.[0022] In one configuration of the invention, the outer core wire strands, which are inserted only in zones into the plastic matrix, are in direct contact with the outer core wire strands, with the zones of the outer core wire strands oriented in the opposite direction to the inner core wire strands.

[0023] El inventor ha descubierto que los torones interiores de cable central completamente insertados en la matriz de plástico y los torones exteriores parcialmente insertados en la matriz de plástico ya ocasionan un aumento de las propiedades mecánicas. Esto es sorprendente, ya que se sabe por el estado de la técnica, que un cable central debe estar completamente insertado en una matriz de plástico para que sean alcanzables resistencias a la fatiga en el caso de uso del cable de acero como cable de acero en servicio.[0023] The inventor has discovered that inner strands of the core wire fully inserted into the plastic matrix and outer strands partially inserted into the plastic matrix already result in an increase in mechanical properties. This is surprising, since it is known from the prior art that a core wire must be fully inserted into a plastic matrix for fatigue strength to be achievable when the steel wire rope is used as a wire rope in service.

[0024] Dado que las zonas de torones exteriores de cable central orientadas hacia los torones interiores de cable central están rodeadas de plástico, estas se pueden mover en una dirección longitudinal del cable con respecto a los torones interiores de cable central y no están en contacto directo entre sí.[0024] Since the outer core wire strand zones facing the inner core wire strands are surrounded by plastic, they can be moved in a longitudinal direction of the wire with respect to the inner core wire strands and are not in direct contact with each other.

[0025] El inventor ha determinado sorprendentemente que es posible una alta resistencia a la fatiga, que se expresa, por ejemplo, en un elevado número de ciclos de flexión hasta la aptitud para almacenamiento, aunque los torones exteriores de un cable de acero libre de rotación según la invención están en contacto directo con los torones exteriores de cable central. Esto resulta sorprendente, ya que el estado de la técnica enseña que se requiere una capa intermedia de plástico entre el cable central y los torones exteriores para evitar un contacto directo entre alambres adyacentes, mediante lo cual se produce un desgaste reducido y se prolonga la vida útil del cable de acero.[0025] The inventor has surprisingly determined that high fatigue resistance, expressed, for example, as a high number of bending cycles to suitability for storage, is possible even though the outer strands of a free-rotating steel wire rope according to the invention are in direct contact with the outer strands of the core wire rope. This is surprising, since the prior art shows that an intermediate plastic layer is required between the core wire rope and the outer strands to prevent direct contact between adjacent wires, thereby reducing wear and extending the service life of the steel wire rope.

[0026] Convenientemente, los torones exteriores de cable central se introducen en la matriz de plástico únicamente con las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas hacia los torones interiores de cable central, y las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas en dirección opuesta a los torones interiores de cable central no se introducen en la matriz de plástico.[0026] Conveniently, the outer core wire strands are inserted into the plastic matrix only with the outer core wire strand zones facing towards the inner core wire strands, and the outer core wire strand zones facing away from the inner core wire strands are not inserted into the plastic matrix.

[0027] Mediante la introducción parcial en la matriz de plástico se garantiza que los torones exteriores de cable central sean móviles respecto a los torones interiores de cable central. Al mismo tiempo, los torones exteriores están en contacto directo con los torones exteriores de cable central.[0027] Partial insertion into the plastic matrix ensures that the outer core wire strands are movable relative to the inner core wire strands. At the same time, the outer strands are in direct contact with the outer core wire strands.

[0028] Se ha demostrado que resulta ventajoso para una alta resistencia a la fatiga por flexión que los torones exteriores de cable central estén insertados en la matriz de plástico con al menos una mitad de su área base que está orientada hacia los torones interiores de cable central.[0028] It has been shown to be advantageous for high flexural fatigue strength for the outer core wire strands to be inserted into the plastic matrix with at least half of their base area facing the inner core wire strands.

[0029] El inventor ha descubierto sorprendentemente que no es necesaria una introducción de todos los torones de cable central en una matriz de plástico para lograr mejores propiedades. Además, se crea un cable libre de rotación que es producible con menos plástico.[0029] The inventor has surprisingly discovered that it is not necessary to embed all the core wire strands in a plastic matrix to achieve improved properties. Furthermore, a spin-free wire is created that can be produced with less plastic.

[0030] En una configuración de la invención, los torones exteriores adyacentes de cable central están separados entre sí por la matriz de plástico que se extiende desde los torones interiores de cable central en dirección radial del cable de acero hasta los torones exteriores de cable central, en donde la matriz de plástico se extiende en dirección radial del cable central solo en la medida en que las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas en dirección opuesta a los torones interiores de cable central no estén introducidas.[0030] In one configuration of the invention, adjacent outer core wire strands are separated from each other by the plastic matrix extending from the inner core wire strands in the radial direction of the steel wire to the outer core wire strands, wherein the plastic matrix extends in the radial direction of the core wire only to the extent that the areas of the outer core wire strands oriented in the opposite direction to the inner core wire strands are not inserted.

[0031] Se ha demostrado que resulta ventajoso para una alta resistencia a la fatiga por flexión que los torones exteriores de cable central estén insertados en la matriz de plástico con al menos la mitad de su área base orientada hacia los torones interiores de cable central.[0031] It has been shown to be advantageous for high flexural fatigue strength for the outer core wire strands to be inserted into the plastic matrix with at least half of their base area facing the inner core wire strands.

[0032] Ventajosamente, los torones de cable central adyacentes en dirección radial o en dirección circunferencial no están en contacto directo entre sí. Se garantiza una movilidad relativa particularmente buena entre los torones de cable central, incluso si los torones exteriores solo están parcialmente insertados en la matriz de plástico en su dirección circunferencial.[0032] Advantageously, adjacent core wire strands in the radial or circumferential direction are not in direct contact with each other. Particularly good relative mobility between the core wire strands is ensured, even if the outer strands are only partially inserted into the plastic matrix in their circumferential direction.

[0033] En una configuración de la invención, el cable central está compactado.[0033] In one configuration of the invention, the central cable is compacted.

[0034] Preferiblemente, solo está compactado el cable central, no todo el cable de acero. Un cable central compactado se diferencia de un cable central que se produce a partir de torones compactados en que la compactación se efectúa solo después de una producción del cable central. Una compactación se efectúa antes de una aplicación de una capa exterior de torones exteriores al cable central. Preferiblemente, el cable central está martillado. Son concebibles otros procedimientos de compactación. Mediante compactación del cable central se crea además una superficie de cable central plana y lisa. Por ejemplo, se puede aplicar directamente sobre la superficie plana y lisa una capa exterior de torones exteriores, que se aplica al cable central para la formación del cable de acero. De esta manera, se pueden evitar los daños causados por el contacto de alambres individuales de los torones exteriores de cable central con los torones exteriores del cable de acero libre de rotación.[0034] Preferably, only the core wire is compacted, not the entire wire rope. A compacted core wire differs from a core wire produced from compacted strands in that compaction is carried out only after the core wire has been produced. Compaction is performed before applying an outer layer of outer strands to the core wire. Preferably, the core wire is hammered. Other compaction methods are conceivable. Compacting the core wire also creates a flat, smooth core wire surface. For example, an outer layer of outer strands can be applied directly to this flat, smooth surface, which is then applied to the core wire for wire rope formation. In this way, damage caused by contact between individual wires of the outer core wire strands and the outer strands of the free-spinning wire rope can be avoided.

[0035] Además, los torones exteriores del cable de acero son ventajosamente móviles con respecto al cable central; es decir, pueden deslizarse por la superficie plana y lisa del cable central en el caso de carga del cable de acero. Esto evita estados de tensión que podrían dañar los alambres.[0035] Furthermore, the outer strands of the steel cable are advantageously mobile with respect to the central cable; that is, they can slide along the flat, smooth surface of the central cable when the steel cable is under load. This prevents states of tension that could damage the wires.

[0036] Se entiende que los torones de cable central, en particular los torones interiores de cable central y/o los torones exteriores de cable central, pueden estar ya compactados. A tal efecto, cada uno de los torones que forman el cable central puede compactarse antes de su cableado para dar el cable central, y el cable central como tal puede compactarse adicionalmente después de su producción.[0036] It is understood that the core wire strands, in particular the inner core wire strands and/or the outer core wire strands, may already be compacted. To this effect, each of the strands forming the core wire may be compacted before being stranded to produce the core wire, and the core wire as such may be further compacted after its production.

[0037] En otra configuración de la invención, los cordones exteriores se aplican directamente al cable central.[0037] In another configuration of the invention, the outer cords are applied directly to the central cable.

[0038] Es posible un incremento adicional de las propiedades mecánicas, en particular un aumento de la resistencia a la fatiga por flexión, cuando el cable central está compactado adicionalmente.[0038] A further increase in mechanical properties, in particular an increase in flexural fatigue strength, is possible when the central cable is further compacted.

[0039] Este hallazgo es sorprendente, ya que el estado de la técnica enseña que los cables de acero resistentes a la rotura y resistentes a la fatiga para el uso como cables de acero en servicio, solo pueden crearse si se evita en gran medida la fricción entre los alambres de torones adyacentes. Esto puede ocasionarse, por ejemplo, mediante una capa de plástico entre el cable central y la capa de torones exteriores. Sin embargo, según la invención, esto no es necesario, más bien, la capa de torones exteriores puede aplicarse directamente al cable central de tal manera que, en dirección radial, los alambres adyacentes de los torones exteriores de cable central y los alambres exteriores de los torones exteriores estén en contacto directo entre sí.[0039] This finding is surprising, since the prior art shows that break-resistant and fatigue-resistant steel cables for use as wire ropes in service can only be created if friction between the wires of adjacent strands is largely avoided. This can be achieved, for example, by a plastic layer between the central wire and the outer strand layer. However, according to the invention, this is not necessary; rather, the outer strand layer can be applied directly to the central wire such that, in the radial direction, the adjacent wires of the outer strands of the central wire and the outer wires of the outer strands are in direct contact with each other.

[0040] El inventor ha identificado que, mediante aplicación de una capa de torones exteriores directamente sobre el cable central, se crea un cable de acero libre de rotación que es particularmente resistente a la rotura.[0040] The inventor has identified that by applying a layer of outer strands directly over the central cable, a rotation-free steel cable is created that is particularly resistant to breakage.

[0041] Según una variante que no está cubierta por las reivindicaciones, el cable de acero presenta un revestimiento, preferiblemente hecho de plástico entre el cable central y la capa de torones exteriores, que no tiene conexión con la matriz de plástico.[0041] According to a variant not covered by the claims, the steel cable has a coating, preferably made of plastic, between the central cable and the outer strand layer, which has no connection to the plastic matrix.

[0042] La envoltura rodea el cable central a modo de funda, que se puede producir en particular mediante una etapa de procedimiento adicional, y en donde se introduce el cable central.[0042] The sheath surrounds the central cable as a sleeve, which can be produced in particular by an additional procedural step, and into which the central cable is inserted.

[0043] Sin conexión significa que es posible una separación clara entre el plástico que rodea los torones interiores de cable central y la envoltura de plástico, que no presenta conexión con la matriz de plástico. Esto es posible, en particular gracias a un plano de separación que está formado entre la matriz de plástico y la envoltura de plástico. Mediante este plano de separación se crea un plano de deslizamiento que permite una movilidad relativa de los torones exteriores respecto al cable central en una dirección longitudinal del cable.[0043] Unconnected means that a clear separation is possible between the plastic surrounding the inner strands of the core wire and the plastic sheath, which is not connected to the plastic matrix. This is possible, in particular, thanks to a separation plane formed between the plastic matrix and the plastic sheath. This separation plane creates a sliding plane that allows relative movement of the outer strands with respect to the core wire in a longitudinal direction of the wire.

[0044] El inventor ha determinado que una envoltura de este tipo ocasiona además una mejora adicional de una movilidad relativa del cable central con respecto a la capa de torones exteriores, mediante lo cual tal cable de acero libre de rotación según la invención es particularmente duradero, incluso en el caso de cargas elevadas, por ejemplo, al enrollarlo y desenrollarlo de un tambor de cable de acero.[0044] The inventor has determined that such a sheathing further results in an additional improvement of the relative mobility of the central cable with respect to the outer strand layer, whereby such a rotation-free steel cable according to the invention is particularly durable, even in the case of high loads, e.g., when winding and unwinding it from a steel cable drum.

[0045] Aunque no es estrictamente necesario, es concebible que una matriz de plástico que rodea los torones interiores de cable central esté hecha de un plástico diferente al de la envoltura de plástico del cable central. En otra configuración, que no está cubierta por las reivindicaciones, los torones exteriores de cable central están insertados en la matriz de plástico con las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas hacia los torones interiores, y las zonas de los torones exteriores orientadas en dirección opuesta a los torones interiores se insertan en una envoltura formada por un plástico, dispuesta entre el cable central y la capa de torones exteriores, en donde la envoltura no presenta conexión con la matriz de plástico y rodea completamente el cable central en una dirección circunferencial.[0045] Although not strictly necessary, it is conceivable that a plastic matrix surrounding the inner core wire strands may be made of a different plastic than the plastic sheath of the core wire. In another configuration, not covered by the claims, the outer core wire strands are inserted into the plastic matrix with the outer core wire strands facing the inner strands, and the outer strands facing away from the inner strands are inserted into a sheath formed from a plastic, disposed between the core wire and the outer strand layer, wherein the sheath is not connected to the plastic matrix and completely surrounds the core wire in a circumferential direction.

[0046] Mediante la funda que rodea el cable central, que en particular no tiene conexión con la matriz de plástico, se forma un plano de separación, mediante lo cual se crea un plano de deslizamiento que permite una movilidad relativa de los torones exteriores con respecto al cable central en una dirección longitudinal del cable.[0046] By means of the sheath surrounding the central cable, which in particular has no connection with the plastic matrix, a separation plane is formed, thereby creating a sliding plane that allows relative mobility of the outer strands with respect to the central cable in a longitudinal direction of the cable.

[0047] Ventajosamente, se crea un cable de acero particularmente duradero, en particular resistente a la flexión, que es apropiado para su uso como cable de acero en servicio. El cable de núcleo es convenientemente un cable tendido en paralelo.[0047] Advantageously, a particularly durable steel cable is created, especially resistant to bending, which is suitable for use as a wire rope in service. The core wire is conveniently a parallel-laid cable.

[0048] En un cable de torcido paralelo, todos los alambres a partir de los cuales se produce el cable de torcido paralelo se toronan en un único paso de procedimiento para dar torones de torcido paralelo, que a su vez se cablean pada dar el cable de torcido paralelo.[0048] In a parallel twist cable, all the wires from which the parallel twist cable is produced are twisted together in a single procedural step to give parallel twist strands, which in turn are twisted together to give the parallel twist cable.

[0049] En un cable de torcido paralelo, torones exteriores del centro de un cordón central están dispuestos entre torones exteriores adyacentes en dirección circunferencial de una primera capa de torones exteriores debido al procedimiento de producción.[0049] In a parallel twist cable, outer strands of the center of a central strand are arranged between adjacent outer strands in the circumferential direction of a first layer of outer strands due to the production process.

[0050] El inventor ha determinado que un cable central de construcción 1+8+8 da como resultado un cable de acero libre de rotación, especialmente resistente a la rotura y resistente a la flexión, cuyas propiedades mecánicas son entre un 30 % y un 60 % mejores que las de los cables de acero libres de rotación conocidos. Un cable central de construcción 1+8+8 es un cable en el que el cable central tiene ocho torones interiores centrales (primeros "+8") que rodean un torón interior de cable central ("1"), y que están rodeado por ocho torones exteriores de cable central (segundos "+8").[0050] The inventor has determined that a 1+8+8 construction core wire rope results in a rotation-free steel cable that is especially resistant to breakage and bending, and whose mechanical properties are between 30% and 60% better than those of known rotation-free steel cables. A 1+8+8 construction core wire rope is a cable in which the core wire rope has eight inner core strands (first "+8") surrounding an inner core wire strand ("1"), and which are surrounded by eight outer core wire strands (second "+8").

[0051] Se encontraron propiedades de resistencia sorprendentemente comparables para otras construcciones de cables centrales, por ejemplo para un cable de relleno de construcción 1 n n<F>+ 2n, en donde n = 3, 4, 5... y nF es un número de los denominados alambres de relleno, o para un cable Warrington de construcción 1 n (n n), en donde n = 3, 4, 5..., o para una cable Seale de construcción 1 n n, en donde n = 3, 4, 5,..., o para un cable Warrington-Seale de construcción 1 n (n n) 2n, en donde n = 3, 4, 5...[0051] Surprisingly comparable strength properties were found for other core wire constructions, for example for a filler wire of construction 1 n n<F>+ 2n, where n = 3, 4, 5... and nF is a number of so-called filler wires, or for a Warrington wire of construction 1 n (n n), where n = 3, 4, 5..., or for a Seale wire of construction 1 n n, where n = 3, 4, 5,..., or for a Warrington-Seale wire of construction 1 n (n n) 2n, where n = 3, 4, 5...

[0052] Una visión general de los métodos mencionados anteriormente, así como sus detalles se describen en la directriz VDI 2358 (versión: 12/2012) en el capítulo 6.2.1.2.[0052] An overview of the above methods, as well as their details, is described in VDI Guideline 2358 (version: 12/2012) in chapter 6.2.1.2.

[0053] En otra configuración de la invención, el cable de acero libre de rotación presenta una fuerza de rotura real F<m>que es entre un 3 % y un 45 % más elevada que la fuerza de rotura real F<m>de un cable de acero del mismo tipo, en donde los torones interiores de cable central no están insertados en una matriz de plástico.[0053] In another configuration of the invention, the rotation-free steel cable exhibits an actual breaking strength F<m> that is between 3% and 45% higher than the actual breaking strength F<m> of a steel cable of the same type, wherein the inner strands of the center cable are not inserted into a plastic matrix.

[0054] Un cable de acero de la misma construcción significa que los dos cables a comparar presentan un cable central y una capa de torones exteriores de la misma construcción. Se entiende que el diámetro del cable también es el mismo.[0054] A steel cable of the same construction means that the two cables being compared have a core wire and an outer layer of strands of the same construction. It is understood that the cable diameter is also the same.

[0055] La fuerza de rotura real F<m>de un cable de acero aumenta o disminuye linealmente con su área de sección transversal, en donde esta relación es particularmente cierta para un diámetro nominal de cable de acero entre 10 mm y 60 mm.[0055] The actual breaking strength F<m> of a steel cable increases or decreases linearly with its cross-sectional area, where this relationship is particularly true for a nominal diameter of steel cable between 10 mm and 60 mm.

[0056] El inventor ha descubierto sorprendentemente que la fuerza de rotura real F<m>mediante torones interiores de cable central que están insertados en una matriz de plástico, en donde exclusivamente los torones interiores de cable central están completamente insertados en la matriz de plástico, para aumentar los valores mencionados en comparación con un cable de acero comparable sin torones interiores de cable central insertados en una matriz de plástico.[0056] The inventor has surprisingly discovered that the actual breaking strength F<m> by means of inner strands of core cable that are inserted in a plastic matrix, wherein exclusively the inner strands of core cable are completely inserted in the plastic matrix, to increase the values mentioned in comparison with a comparable steel cable without inner strands of core cable inserted in a plastic matrix.

[0057] Para la determinación del aumento porcentual, se utiliza una fuerza de rotura real F<m1>para un primer cable de acero D<1>con un diámetro d sin torones interiores de cable central insertados en una matriz de plástico, en donde este valor para la fuerza de rotura real F<m1>del primer cable de acero D<1>corresponde a un 100% y es un valor de referencia. Posteriormente, se determina una fuerza de rotura real F<m²>para un segundo cable de acero D<2>con un diámetro d, en donde este cable de acero D<2>presenta torones interiores de cable central insertados en una matriz de plástico. A continuación, se determina el valor de la resistencia a la rotura real F<m²>del segundo cable D<2>en relación con la fuerza de rotura real F<m1>del primer cable D<1>. Esta relación es la resistencia a la rotura real relativa.[0057] To determine the percentage increase, an actual breaking strength F<m1> is used for a first steel cable D<1> with a diameter d without inner strands of core wire inserted in a plastic matrix, where this value for the actual breaking strength F<m1> of the first steel cable D<1> corresponds to 100% and is a reference value. Subsequently, an actual breaking strength F<m²> is determined for a second steel cable D<2> with a diameter d, where this steel cable D<2> has inner strands of core wire inserted in a plastic matrix. The value of the actual breaking strength F<m²> of the second cable D<2> is then determined in relation to the actual breaking strength F<m1> of the first cable D<1>. This ratio is the relative actual breaking strength.

[0058] Según la invención, la relación F<m²>/F<m1>se sitúa entre 1,03 y 1,45.[0058] According to the invention, the ratio F<m²>/F<m1> is between 1.03 and 1.45.

[0059] En una configuración de la invención, el cable de acero presenta, a una tensión de tracción nominal σ<z>de 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, una vida útil en ciclos de flexión entre un 3 % y un 40 % más elevada que la de un cable de acero de la misma construcción en donde los torones interiores de cable central no están insertados en una matriz de plástico.[0059] In one configuration of the invention, the steel cable exhibits, at a nominal tensile stress σ<z>of 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, a service life in bending cycles between 3% and 40% higher than that of a steel cable of the same construction in which the inner strands of the central cable are not inserted in a plastic matrix.

[0060] La tensión de tracción nominal σ<Z>, que también se denomina tensión de tracción de cable, se define como una fuerza de tensión de cable S dividida por una sección transversal metálica, es decir, la suma de las secciones transversales de todos los alambres que forman el cable de acero (Fuente: FEYRER: Wire Ropes, K. Feyrer, K.-H. Wehking, 3.ª edición, SpringerVieweg, 2018, ISBN: 978-3-642-54295-4, p.71 de la misma).[0060] The nominal tensile stress σ<Z>, which is also called the cable tensile stress, is defined as a cable tensile force S divided by a metallic cross-section, i.e., the sum of the cross-sections of all the wires that make up the steel cable (Source: FEYRER: Wire Ropes, K. Feyrer, K.-H. Wehking, 3rd edition, SpringerVieweg, 2018, ISBN: 978-3-642-54295-4, p.71 of the same).

[0061] Una vida útil se define como un número de ciclos de flexión hasta la rotura de un cable de acero.[0061] A service life is defined as a number of bending cycles until a steel cable breaks.

[0062] La denominada aptitud para almacenamiento del 100 % es un número de ciclos de flexión que un cable puede soportar antes de que su reutilización segura sea posible. Una vez alcanzada la aptitud para almacenamiento, el cable debe reemplazarse.[0062] The term 100% stockability is the number of flex cycles a cable can withstand before safe reuse is possible. Once stockability is reached, the cable must be replaced.

[0063] Un número de ciclos de flexión tras los cuales un cable alcanza el 100 % de aptitud para almacenamiento siempre es menor que su vida útil. Cuanto más elevada sea la vida útil y la aptitud para almacenamiento, más resistente a los ciclos de flexión será un cable de acero.[0063] The number of bending cycles after which a cable reaches 100% stockability is always less than its service life. The higher the service life and stockability, the more resistant a steel cable is to bending cycles.

[0064] Para la determinación de la vida útil se utilizó una estructura de ensayo según R. Verreet, J.-M. Teissier "A new and innovative wire rope bending fatigue machine" (2005, disponible gratuitamente en https://www.ropetechnology.com/downloads/brochures/bro_a-new-and-innovative-wire-rope-bending-fatiguemachine.pdf; último acceso el 24.11.2023). En este caso, un cable de acero se guía sobre un total de cinco poleas para cable bajo carga con una tensión de tracción nominal seleccionada hasta la rotura del cable de acero (véanse las Figs.6 a 8).[0064] For the determination of service life, a test structure was used according to R. Verreet, J.-M. Teissier "A new and innovative wire rope bending fatigue machine" (2005, available free of charge at https://www.ropetechnology.com/downloads/brochures/bro_a-new-and-innovative-wire-rope-bending-fatiguemachine.pdf; last accessed 24.11.2023). In this case, a steel cable is guided over a total of five cable pulleys under load with a selected nominal tensile tension until the steel cable breaks (see Figs. 6 to 8).

[0065] En esta estructura de ensayo es ventajoso que el cable de acero roto presenta zonas de menor desgaste, de modo que en el cable de acero roto se pueden determinar valores como un determinado grado de optimidad para almacenamiento (20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 100 %) (véase la Fig. 9). De este modo, en el ensayo se determina un número de ciclos de flexión para cada zona del cable de acero, mediante lo cual se pueden determinar otros parámetros relevantes para la seguridad, como un grado de aptitud para almacenamiento, por ejemplo una aptitud para almacenamiento del 100 %.[0065] In this test setup, it is advantageous that the broken steel cable exhibits areas of less wear, allowing for the determination of storage suitability values (20%, 40%, 60%, 80%, 100%) (see Fig. 9). The test thus determines the number of bending cycles for each area of the steel cable, thereby enabling the determination of other safety-relevant parameters, such as a storage suitability rating, for example, 100%.

[0066] Una evaluación de la resistencia a la fatiga por flexión se efectúa según la norma DIN ISO 4309 (versión: 06/2013).[0066] An assessment of flexural fatigue strength is carried out according to DIN ISO 4309 (version: 06/2013).

[0067] El inventor ha determinado sorprendentemente que la vida útil y un determinado grado de aptitud para almacenamiento se pueden aumentar mediante torones interiores de cable central que están insertados en una matriz de plástico, en donde exclusivamente los torones interiores de cable central están completamente insertados en la matriz de plástico, para poder incrementar los valores mencionados anteriormente en comparación con un cable de acero de la misma construcción sin torones interiores de cable central insertados en una matriz de plástico.[0067] The inventor has surprisingly determined that the service life and a certain degree of suitability for storage can be increased by means of inner core wire strands that are inserted into a plastic matrix, wherein exclusively the inner core wire strands are fully inserted into the plastic matrix, in order to increase the above-mentioned values compared to a steel wire rope of the same construction without inner core wire strands inserted into a plastic matrix.

[0068] Para la determinación del aumento porcentual se determinan la aptitud para almacenamiento A<1>y la vida útil L<1>con el ensayo antes mencionado para un primer cable de acero D<1>con un diámetro d sin torones interiores de cable central insertados en una matriz, en donde estos valores determinados para la aptitud para almacenamiento A<1>y la vida útil L<1>del primer cable de acero D<1>corresponden al 100 % respectivamente y son un valor de referencia respectivamente.[0068] For the determination of the percentage increase, the suitability for storage A<1> and the useful life L<1> are determined with the aforementioned test for a first steel cable D<1> with a diameter d without inner strands of central cable inserted in a matrix, where these determined values for the suitability for storage A<1> and the useful life L<1> of the first steel cable D<1> correspond to 100% respectively and are a reference value respectively.

[0069] A continuación se determinan la aptitud para almacenamiento A<2>y la vida útil L<2>con el ensayo mencionado anteriormente para un segundo cable de acero D<2>con un diámetro d, en donde este cable de acero D<2>presenta torones interiores de cable central insertados en una matriz de plástico. A continuación, se relacionan los valores de aptitud para almacenamiento A<2>y la vida útil L<2>del cable de acero D2 con el valor respectivo para la aptitud para almacenamiento A<1>y la vida útil L<1>del primer cable D<1>. Estas relaciones corresponden a la vida útil relativa y la aptitud para almacenamiento relativa. Según la invención, la relación L<2>/L<1>se sitúa entre 1,03 y 1,40.[0069] The storageability A<2> and service life L<2> are then determined using the aforementioned test for a second steel cable D<2> with a diameter d, wherein this steel cable D<2> has inner strands of central wire inserted in a plastic matrix. The storageability values A<2> and service life L<2> of steel cable D2 are then related to the respective storageability values A<1> and service life L<1> of the first cable D<1>. These ratios correspond to the relative service life and relative storageability. According to the invention, the ratio L<2>/L<1> is between 1.03 and 1.40.

[0070] Se encontraron aumentos similares para la aptitud para almacenamiento, es decir, la relación A<2>/A<1>también se sitúa está entre 1,03 y 1,40.[0070] Similar increases were found for storage fitness, i.e., the A<2>/A<1> ratio also lies between 1.03 and 1.40.

[0071] La aptitud para almacenamiento A<1>, A<2>puede ser en este caso una aptitud para almacenamiento del 100 % o un grado menor de aptitud para almacenamiento.[0071] The storage fitness A<1>, A<2> can in this case be a storage fitness of 100% or a lesser degree of storage fitness.

[0072] Convenientemente, el cable de acero libre de rotación presenta una resistencia a la rotura real F<m>que es entre un 15 % y un 50 % más elevada que la fuerza de rotura real F<m>de un cable de acero de la misma construcción, cuyo cable central no está compactado.[0072] Conveniently, the free-rotating steel cable has an actual breaking strength F<m> that is between 15% and 50% higher than the actual breaking strength F<m> of a steel cable of the same construction, whose central cable is not compacted.

[0073] El inventor ha identificado que una compactación de cable central ocasiona un incremento de la resistencia a la rotura real F<m>.[0073] The inventor has identified that a compaction of the central cable causes an increase in the actual breaking strength F<m>.

[0074] En una configuración de la invención, el cable de acero libre de rotación presenta, a una tensión de tracción nominal σ<Z>de 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, una vida útil L y/o una aptitud para almacenamiento A que es entre un 3 % y un 45 % más elevada que la vida útil L y/o la aptitud para almacenamiento A de un cable de acero de la misma construcción cuyo cable central no está compactado.[0074] In one configuration of the invention, the rotation-free steel cable exhibits, at a nominal tensile stress σ<Z> of 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, a service life L and/or storageability A that is between 3% and 45% higher than the service life L and/or storageability A of a steel cable of the same construction whose central cable is not compacted.

[0075] El inventor ha determinado que una compactación de cable central ocasiona un aumento de la vida útil L y la aptitud para almacenamiento A.[0075] The inventor has determined that a compaction of the central cable results in an increase in service life L and suitability for storage A.

[0076] Convenientemente, los torones interiores de cable central y los torones exteriores de cable central están formados como torones completos, en donde no se prescinde de ningún alambre para crear una cavidad para el alojamiento del plástico que forma la matriz de plástico.[0076] Conveniently, the inner core wire strands and the outer core wire strands are formed as complete strands, wherein no wire is dispensed with to create a cavity for housing the plastic forming the plastic matrix.

[0077] Ventajosamente, se crea un cable de acero con alta resistencia a la fatiga, que presenta además un factor de relleno particularmente alto en comparación con los cables de acero libres de rotación conocidos por el estado de la técnica.[0077] Advantageously, a steel cable with high fatigue strength is created, which also features a particularly high fill factor compared to known state-of-the-art free-rotating steel cables.

[0078] Un procedimiento según la invención para la producción de un cable de acero libre de rotación, en el que un primer torón interior de cable central está rodeado por un revestimiento de plástico y cablea en un punto de cableado de un dispositivo de cableado con otros torones interiores de cable central y torones exteriores de cable central para dar un cable central de tal manera que solo los torones interiores de cable central se introducen en una matriz de plástico, está caracterizado porque los torones exteriores se cablean con el cable central para la formación del cable de acero libre de rotación.[0078] A process according to the invention for the production of a rotation-free steel cable, in which a first inner core cable strand is surrounded by a plastic coating and wired at a wiring point of a wiring device with other inner core cable strands and outer core cable strands to give a core cable such that only the inner core cable strands are introduced into a plastic matrix, is characterized in that the outer strands are wired with the core cable for the formation of the rotation-free steel cable.

[0079] El revestimiento de plástico está diseñado de tal manera que los torones interiores de cable central adicionales se introducen, es decir, se insertan completamente en el punto de cableado en una dirección circunferencial. En un cable central producido, el revestimiento de plástico del primer torón interior de cable central forma la matriz de plástico.[0079] The plastic sheath is designed so that the additional inner core wire strands are tucked in, i.e., fully inserted into the wiring point in a circumferential direction. In a produced core wire, the plastic sheath of the first inner core wire strand forms the plastic matrix.

[0080] En una configuración del procedimiento según la invención, el cable central se compacta antes de un cableado con los torones exteriores para formar el cable de acero libre de rotación.[0080] In one configuration of the procedure according to the invention, the central cable is compacted prior to wiring with the outer strands to form the rotation-free steel cable.

[0081] Un dispositivo de elevación según la invención con un accionamiento por tambor, en particular una grúa sobre orugas, presenta un cable de acero libre de rotación según la invención, que está formado como en servicio. Un cable en servicio es un cable que, en el caso de su uso según lo previsto, por ejemplo como cable de carga de un dispositivo de elevación, se desvía mediante poleas para cables o se enrolla o desenrolla de un tambor de cable.[0081] A lifting device according to the invention with a drum drive, in particular a crawler crane, has a free-rotating steel cable according to the invention, which is configured as in service. A cable in service is a cable which, when used as intended, for example as a load-bearing cable of a lifting device, is deflected by cable pulleys or wound or unwound from a cable drum.

[0082] La invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización y los dibujos adjuntos que se refieren a los ejemplos de realización. Muestran:[0082] The invention is explained in more detail below by means of exemplary embodiments and the accompanying drawings that refer to the exemplary embodiments. They show:

[0083] la Fig.1a-d Varias formas de realización de un cable de acero libre de rotación en sección transversal, en donde las formas de realización según la Figura 1b y la Figura 1d no están cubiertas por las reivindicaciones,[0083] Fig. 1a-d Various embodiments of a steel cable free from rotation in cross section, wherein the embodiments according to Figure 1b and Figure 1d are not covered by the claims,

[0084] la Fig.2a, b Resistencia a la rotura real relativa, vida útil relativa y aptitud para almacenamiento relativa para diferentes cables de acero D<1>, D<2>, D<1'>y D<2'>.[0084] Fig.2a, b Relative actual breaking strength, relative service life and relative storage suitability for different steel cables D<1>, D<2>, D<1'> and D<2'>.

[0085] Un cable de acero libre de rotación 1 mostrado esquemáticamente en sección transversal en la Fig. 1a está formado como un cable de torones redondos y comprende un cable central 2 formado como cable de torcido paralelo, así como una única capa de torones exteriores 3, que presenta dieciséis torones exteriores 4, en donde los torones exteriores 4 se aplican directamente al cable central 2.[0085] A rotation-free steel cable 1 shown schematically in cross-section in Fig. 1a is formed as a round strand cable and comprises a central cable 2 formed as a parallel-twisted cable, as well as a single layer of outer strands 3, having sixteen outer strands 4, wherein the outer strands 4 are applied directly to the central cable 2.

[0086] El cable central está formado como cable de acero 1+8+8 y presenta un primer torón interior 5, el más interno, que está rodeado por otros ocho torones interiores 6. Una capa 7 de torones exteriores 8 comprende un total de ocho torones exteriores 8.[0086] The central cable is formed as a 1+8+8 steel cable and has a first inner strand 5, the innermost, which is surrounded by eight other inner strands 6. A layer 7 of outer strands 8 comprises a total of eight outer strands 8.

[0087] En este ejemplo de realización, los torones interiores de cable central 5, 6 y los torones exteriores de cable central 8 están compactados.[0087] In this embodiment, the inner core wire strands 5, 6 and the outer core wire strands 8 are compacted.

[0088] Los torones interiores de cable central 5, 6 están insertados en una matriz de plástico 9 constituida por polipropileno (PP) de tal manera que todos los torones interiores de cable central 5, 6 están completamente rodeados por la matriz de plástico 9 en dirección circunferencial.[0088] The inner core wire strands 5, 6 are inserted into a plastic matrix 9 made of polypropylene (PP) such that all the inner core wire strands 5, 6 are completely surrounded by the plastic matrix 9 in a circumferential direction.

[0089] Los torones exteriores de cable central 8 están insertados en la matriz de plástico 9 en las zonas de los cordones exteriores de cable central 10 orientadas hacia los torones interiores 5 y 6; es decir, únicamente están introducidos por zonas. Las zonas de los torones exteriores del cable principal 101 orientadas en dirección opuesta a los torones exteriores del cable principal 8 no están introducidas en la matriz de plástico 9.[0089] The outer strands of the core cable 8 are inserted into the plastic matrix 9 in the areas of the outer strands of the core cable 10 facing the inner strands 5 and 6; that is, they are inserted only in sections. The areas of the outer strands of the main cable 101 facing in the opposite direction to the outer strands of the main cable 8 are not inserted into the plastic matrix 9.

[0090] Para la representación simplificada, las áreas de los torones exteriores de cable central 10, 101 están separadas entre sí en los ejemplos de realización mediante una línea circular discontinua 102.[0090] For simplified representation, the areas of the outer strands of the center wire 10, 101 are separated from each other in the embodiment examples by a dashed circular line 102.

[0091] Un cable de acero libre de rotación 1, mostrado esquemáticamente en sección transversal en la Fig. 1b, se diferencia del mostrado en la Fig. 1a en que comprende una envoltura 11 formada por material plástico que envuelve completamente el cable central 2 en una dirección circunferencial de cable central, a modo de funda. Una capa de torones exteriores 3 se aplica directamente sobre la envoltura 11.[0091] A rotation-free steel cable 1, shown schematically in cross-section in Fig. 1b, differs from that shown in Fig. 1a in that it comprises a sheath 11 formed of plastic material that completely envelops the central cable 2 in a circumferential direction, like a sleeve. A layer of outer strands 3 is applied directly over the sheath 11.

[0092] La envoltura 11 puede estar formada como una matriz de plástico adicional que envuelve las zonas de torones exteriores de cable central 101 orientadas en dirección opuesta a los torones interiores de cable central 5, 6 y en las que se introducen zonas de torones exteriores de los torones exteriores 4 orientadas hacia el cable central 2.[0092] The sheath 11 can be formed as an additional plastic matrix that encloses the outer core wire strand zones 101 oriented in the opposite direction to the inner core wire strands 5, 6 and into which outer core wire strand zones 4 oriented towards the core wire 2 are inserted.

[0093] La línea circular discontinua 102 forma simultáneamente en el cable de acero 1 mostrado en la Fig.1b un plano de separación, a lo largo del cual la matriz de plástico 10 y la envoltura 11 están separadas entre sí, es decir, están en contacto suelto sin estar conectados entre sí.[0093] The dashed circular line 102 simultaneously forms in the steel cable 1 shown in Fig. 1b a parting plane, along which the plastic matrix 10 and the wrapping 11 are separated from each other, i.e., they are in loose contact without being connected to each other.

[0094] El cable central 2 de los cables de acero 1 mostrados en las Figs.1a y 1b no está compactado.[0094] The central cable 2 of the steel cables 1 shown in Figs.1a and 1b is not compacted.

[0095] Un cable de acero libre de rotación 1 mostrado esquemáticamente en sección transversal en la Fig. 1c se diferencia del mostrado en la Fig.1a en que un cable central 2 está compactado, mediante lo cual se crea una superficie de cable central lisa y plana 12.[0095] A rotation-free steel cable 1 shown schematically in cross section in Fig. 1c differs from that shown in Fig. 1a in that a central cable 2 is compacted, thereby creating a smooth, flat central cable surface 12.

[0096] Un cable de acero libre de rotación 1 mostrado esquemáticamente en sección transversal en la Fig. 1d se diferencia del mostrado en la Fig.1b en que un cable central 2 está compactado, mediante lo cual se crea una superficie de cable central lisa y plana 12.[0096] A rotation-free steel cable 1 shown schematically in cross section in Fig. 1d differs from that shown in Fig. 1b in that a central cable 2 is compacted, thereby creating a smooth, flat central cable surface 12.

[0097] Para mayor claridad, no todos los torones exteriores 4, torones interiores de cable central 6, torones exteriores de cable central 8 y las zonas de torones exteriores de cable central 10 orientadas hacia los torones interiores de cable central 5, 6 y las zonas de torones exteriores de cable central 101 orientadas en dirección opuesta a los torones interiores de cable central 5, 6 están provistas de un número de referencia en las Fig.1a-d.[0097] For clarity, not all outer strands 4, inner center wire strands 6, outer center wire strands 8 and outer center wire strand zones 10 facing inner center wire strands 5, 6 and outer center wire strand zones 101 facing away from inner center wire strands 5, 6 are provided with a reference number in Fig.1a-d.

[0098] Los cables de acero libres de rotación 1 mostrados en las Fig.1a a 1d son particularmente adecuados para su uso como cables en servicio en un dispositivo de elevación con un accionamiento por tambor, en particular una grúa como una grúa sobre orugas, una grúa móvil, una grúa de cubierta de un barco, una grúa de descarga de un barco o una grúa giratoria de torre.[0098] The free-rotating steel cables 1 shown in Fig. 1a to 1d are particularly suitable for use as cables in service on a lifting device with a drum drive, in particular a crane such as a crawler crane, a mobile crane, a ship's deck crane, a ship's unloading crane, or a slewing tower crane.

[0099] A continuación se hace referencia a la Fig.2, donde partes idénticas o equivalentes se designan con el mismo número de referencia que en la Fig. 1, y se añade respectivamente la letra a al número de referencia en cuestión.[0099] Reference is made to Fig.2 below, where identical or equivalent parts are designated by the same reference number as in Fig. 1, and the letter a is added respectively to the reference number in question.

[0100] Todos los cables de acero D<1>, D<2>, D<1'>y D<2'>utilizados para la determinación de las propiedades de cable de acero que se muestran en la Fig.2a, b presentan un cable central de construcción 1+8+8, en donde los torones interiores de cable central y los torones exteriores de cable central se compactan antes de su cableado para formar el cable central. Una sola capa de torones exteriores comprende 16 torones exteriores de construcción 1+6, es decir, un solo alambre central ("1") se torona con seis ("+6") alambres que rodean el alambre central para formar el torón exterior.[0100] All steel cables D<1>, D<2>, D<1'>, and D<2'> used for the determination of the steel cable properties shown in Fig. 2a, b have a central cable of 1+8+8 construction, wherein the inner and outer central cable strands are compacted before stranding to form the central cable. A single outer strand layer comprises 16 outer strands of 1+6 construction, i.e., a single central wire ("1") is stranded with six ("+6") surrounding wires to form the outer strand.

[0101] Para formar el respectivo cable de acero D<1>, D<2>, D<1'>y D<2'>se cablean el respectivo cable central y los 16 torones exteriores.[0101] To form the respective steel cable D<1>, D<2>, D<1'> and D<2'>, the respective central cable and the 16 outer strands are stranded.

[0102] Un diámetro de cable de cada cable de acero D<1>, D<2>, D<1'>y D<2'>asciende a 22 mm en este ejemplo de realización. Todos los torones de cable central se compactaron antes de su cableado para dar un cable central.[0102] The diameter of each steel cable D<1>, D<2>, D<1'> and D<2'> is 22 mm in this embodiment. All the center cable strands were compacted prior to laying to form a center cable.

[0103] El cable de acero D<2>se diferencia del cable de acero D<1>por que un cable central del cable de acero D<2>está compactado. Ninguno de los cables de acero D<1>y D<2>presenta torones interiores del cable central que están insertados en una matriz de plástico.[0103] Steel cable D<2> differs from steel cable D<1> in that a central wire of steel cable D<2> is compacted. Neither steel cable D<1> nor D<2> has inner strands of the central wire that are inserted in a plastic matrix.

[0104] El cable de acero D<1'>se diferencia del cable de acero D<1>por que exclusivamente los torones interiores de cable central de un cable central del cable de acero D<1'>están insertados en una matriz de plástico. Ninguno de los cables de acero D<1>y D<1'>presenta un cable central compactado.[0104] Steel cable D<1'> differs from steel cable D<1> in that only the inner core strands of a core wire of steel cable D<1'> are inserted into a plastic matrix. Neither steel cable D<1> nor D<1'> has a compacted core wire.

[0105] El cable de acero D<2'>se diferencia del cable de acero D<2>por que exclusivamente los torones interiores de cable central de un cable central del cable de acero D<2'>están insertados en una matriz de plástico. Ambos cables de acero D<2>y D<2'>presentan un cable central compactado.[0105] Steel cable D<2'> differs from steel cable D<2> in that only the inner core strands of a core wire of steel cable D<2'> are inserted into a plastic matrix. Both steel cables D<2> and D<2'> have a compacted core wire.

[0106] En ninguno de los cables de acero D<1'>y D<2'>los torones exteriores de cable central están introducidos completamente en la matriz de plástico en la que están insertados los torones interiores de cable central, sino que únicamente las zonas de los torones exteriores de cable central orientadas hacia los torones interiores están rodeadas de plástico, del modo que se muestra en la Fig.1a, c.[0106] In none of the steel cables D<1'> and D<2'> are the outer core wire strands fully inserted into the plastic matrix in which the inner core wire strands are inserted, but only the areas of the outer core wire strands facing the inner strands are surrounded by plastic, as shown in Fig.1a, c.

[0107] Los torones exteriores se aplican directamente al cable central, es decir, los torones exteriores del cable central y los torones exteriores de cable central están en contacto directo entre sí.[0107] The outer strands are applied directly to the center wire, i.e., the outer strands of the center wire and the outer strands of the center wire are in direct contact with each other.

[0108] En el diagrama mostrado en la Fig.2a se muestra la resistencia a la rotura real relativa de los cuatro cables de acero D<1>, D<2>, D<1'>y D<2'>.[0108] The diagram shown in Fig. 2a shows the relative actual breaking strength of the four steel cables D<1>, D<2>, D<1'> and D<2'>.

[0109] La resistencia a la rotura del cable de acero D<1>es F<m1>, la del cable de acero D<2>es F<m²>, la del cable de acero D<1'>es F<m1'>y la del cable de acero D<2>es F<m2'>.[0109] The breaking strength of the steel cable D<1>is F<m1>, that of the steel cable D<2>is F<m²>, that of the steel cable D<1'>is F<m1'>and that of the steel cable D<2>is F<m2'>.

[0110] La resistencia a la rotura real relativa del cable de acero D<1>es 100% (= relación F<m1>a F<m1>), es decir, un valor de referencia.[0110] The relative actual breaking strength of the steel cable D<1> is 100% (= ratio F<m1> to F<m1>), i.e., a reference value.

[0111] Para la determinación de la resistencia relativa a la rotura del cable de acero D<2>se calcula la relación F<m²>a F<m1>. Para la determinación de la resistencia relativa a la rotura del cable de acero D<1'>se calcula la relación F<m1'>a F<m1>.[0111] To determine the relative breaking strength of the steel cable D<2>, the ratio F<m²> to F<m1> is calculated. To determine the relative breaking strength of the steel cable D<1'>, the ratio F<m1'> to F<m1> is calculated.

[0112] Para la determinación de la resistencia relativa a la rotura del cable de acero D<2'>se calcula la relación F<m2'>a F<m1>.[0112] To determine the relative breaking strength of the steel cable D<2'>, the ratio F<m2'> to F<m1> is calculated.

[0113] Mediante la inserción de torones interiores de cable de núcleo, es decir, exclusivamente torones interiores de cable de núcleo, en una matriz de plástico, es posible un incremento de la resistencia a la rotura real F<m1'>del cable de acero D<1'>en un 8 % en comparación con la del cable de acero D<1>(F<m1>). Sorprendentemente, el inventor ha determinado que, contrariamente a la enseñanza del estado de la técnica, no es necesaria una inserción completa de un cable central en una matriz de plástico, sino que ya es suficiente insertar completamente los torones interiores de cable central.[0113] By inserting inner core wire strands, i.e., only inner core wire strands, into a plastic matrix, it is possible to increase the actual breaking strength F<m1'> of steel wire D<1'> by 8% compared to that of steel wire D<1>(F<m1>). Surprisingly, the inventor has determined that, contrary to the teaching of the prior art, it is not necessary to fully insert a core wire into a plastic matrix, but that it is sufficient to fully insert the inner core wire strands.

[0114] Mediante una compactación de cable central es posible un incremento de la resistencia a la rotura real F<m²>del cable de acero D<2>en un 31 % en comparación con el cable de acero D<1>(F<m1>).[0114] By compacting the central cable, it is possible to increase the actual breaking strength F<m²> of the steel cable D<2> by 31% compared to the steel cable D<1>(F<m1>).

[0115] Mediante torones interiores de cable central que están insertados en una matriz de plástico, en donde exclusivamente los torones interiores de cable central están completamente insertados en la matriz de plástico, en combinación con una compactación del cable central, es posible un incremento de la resistencia a la rotura real F<m2'>del cable de acero D<2'>en un 41 % en comparación con el cable de acero D<1>(F<m1>).[0115] By means of inner strands of central cable that are inserted into a plastic matrix, wherein exclusively the inner strands of central cable are completely inserted into the plastic matrix, in combination with a compaction of the central cable, it is possible to increase the actual breaking strength F<m2'> of the steel cable D<2'> by 41% compared to the steel cable D<1>(F<m1>).

[0116] En un diagrama mostrado en la Fig. 2b, se muestran la vida útil relativa, así como la aptitud para almacenamiento relativa para los cuatro cables de acero D<1>, D<2>, D<1>' y D<2>'. En este ejemplo de realización, la aptitud para almacenamiento es la denominada aptitud para almacenamiento del 100%, es decir, el cable de acero debe reemplazarse para el funcionamiento seguro adicional del dispositivo que guía el cable de acero. La vida útil del cable de acero D<1>es L<1>, la del cable de acero D<2>es L<2>, la del cable de acero D<1'>es L<1'>y la del cable de acero D<2'>es L<2'>.[0116] In a diagram shown in Fig. 2b, the relative service life and relative storability for the four steel cables D<1>, D<2>, D<1>', and D<2>' are shown. In this embodiment, the storability is referred to as 100% storability, meaning that the steel cable must be replaced for the continued safe operation of the wire rope guide device. The service life of steel cable D<1> is L<1>, that of steel cable D<2> is L<2>, that of steel cable D<1'> is L<1'>, and that of steel cable D<2'> is L<2'>.

[0117] La aptitud para almacenamiento del 100 % del cable de acero D<1>es A<1>, la del cable de acero D<2>es A<2>, la del cable de acero D<1'>es A<1'>, y la del cable D<2'>es A<2'>.[0117] The suitability for storage of 100% of steel cable D<1> is A<1>, that of steel cable D<2> is A<2>, that of steel cable D<1'> is A<1'>, and that of cable D<2'> is A<2'>.

[0118] La vida útil relativa del cable de acero D<1>es del 100 %, mientras que su aptitud para almacenamiento relativa del 100 % A es del 80 %. Estos son valores de referencia que se producen mediante cálculo de la relación A<1>a A<1>, o bien L<1>a L<1>.[0118] The relative service life of steel cable D<1> is 100%, while its relative storage suitability of 100% A is 80%. These are reference values produced by calculating the ratio A<1> to A<1>, or L<1> to L<1>.

[0119] Para la determinación de la vida útil relativa del cable de acero D<2>se calcula la relación L<2>a L<1>. Una determinación de las vidas útiles relativas de los demás cables de acero se efectúa de forma análoga con respecto a la vida útil L<1>del cable de acero D<1>.[0119] To determine the relative service life of the steel cable D<2>, the ratio L<2> to L<1> is calculated. A determination of the relative service lives of the other steel cables is carried out analogously with respect to the service life L<1> of the steel cable D<1>.

[0120] Para la determinación de la aptitud para almacenamiento relativa del 100 % del cable de acero D<2>se calcula la relación A<2>a A<1>. Una determinación de la aptitud para almacenamiento relativa del 100 % de los cables de acero adicionales se determina de forma análoga en relación con la aptitud para almacenamiento del 100 % A<1>del cable de acero D<1>.[0120] To determine the relative storage suitability of 100% of the steel cable D<2>, the ratio A<2> to A<1> is calculated. A determination of the relative storage suitability of 100% of the additional steel cables is determined analogously in relation to the storage suitability of 100% A<1> of the steel cable D<1>.

[0121] Para el cable de acero D<1>se determinó un incremento de la vida útil L<1'>en un 6 % en comparación con la del cable de acero D<1>, mientras que se determinó un incremento de la aptitud para almacenamiento del 100 % A<1'>del 84 % al 80 %.[0121] For steel cable D<1>, an increase in service life L<1'> of 6% was determined compared to that of steel cable D<1>, while an increase in storage suitability A<1'> was determined from 84% to 80%.

[0122] Para el cable de acero D<2>se determinó un incremento de la vida útil L<2>en un 13 % en comparación con la del cable de acero D<1>, mientras que se determinó un incremento de la aptitud para almacenamiento del 100 % A<2>del 80 % al 90 %.[0122] For steel cable D<2>, an increase in service life L<2> of 13% was determined compared to that of steel cable D<1>, while an increase in storage suitability A<2> from 80% to 90% was determined.

[0123] Para el cable de acero D<2'>se determinó un incremento de la vida útil L<2'>en un 38 % en comparación con la del cable de acero D<1>, mientras que se determinó un incremento de la aptitud para almacenamiento A<2'>del 80 % al 110 %.[0123] For steel cable D<2'>, an increase in service life L<2'> of 38% was determined compared to that of steel cable D<1>, while an increase in storage suitability A<2'> of 80% to 110% was determined.

[0124] En total, para los cables de acero D<1'>y D<2'>se muestra un aumento significativo de la resistencia a la rotura real relativa, la vida útil relativa y la aptitud para almacenamiento del 100%.[0124] Overall, for steel cables D<1'> and D<2'>, a significant increase in relative actual breaking strength, relative service life, and suitability for storage of 100% is shown.

[0125] Sorprendentemente, a pesar del aumento de la resistencia a la rotura real F<m>se determinó un aumento considerable de la vida útil y de la aptitud para almacenamiento del 100 %. Esto contradice las expectativas del especialista en tecnología de cables, ya que un aumento de la resistencia a la rotura real F<m>conduce habitualmente a una reducción de la vida útil y una reducción de la aptitud para almacenamiento del 100 %. Además se determinó que es posible una mejora adicional de las propiedades mencionadas anteriormente si el cable de acero presenta además una envoltura que rodea el cable central que no presenta una conexión con una matriz de plástico en la que exclusivamente están insertados los torones interiores de cable central.[0125] Surprisingly, despite the increase in actual breaking strength F<m>, a considerable increase in service life and storageability of 100% was determined. This contradicts the expectations of the cable technology specialist, since an increase in actual breaking strength F<m> usually leads to a 100% reduction in service life and storageability. Furthermore, it was determined that a further improvement in the aforementioned properties is possible if the steel cable also features a sheath surrounding the core wire that is not connected to a plastic matrix in which only the inner strands of the core wire are inserted.

Claims

1. CLAIMS

1. Rotation-free steel cable (1; D1', D2'), in particular rotation-free round strand cable, having a central cable (2), as well as outer strands (4) surrounding the central cable, forming a single outer strand layer (3), wherein the central cable (2) comprises several inner central cable strands (5, 6) inserted into a plastic matrix (9) and surrounded by outer central cable strands (8) forming an outer central cable strand layer (7),

characterized by

exclusively the various inner strands of the central cable (5, 6) of the central cable (2) are fully inserted into the plastic matrix (9).

2. Rotation-free steel cable according to claim 1,

characterized by

The outer core wire strands (8), which are inserted into the plastic matrix (10) only in zones, have direct contact with the outer strands (4) with the outer core wire strand zones (101) oriented in the opposite direction to the inner core wire strands (5, 6).

3. Rotation-free steel cable according to claim 1 or 2,

characterized by

The outer core wire strands (8) of the core wire (2) are inserted into the plastic matrix (9) only with the outer core wire strand zones (10) of the core wires facing towards the inner core wire strands (5, 6), and the outer core wire strand zones (101) facing away from the inner core wire strands (5, 6) are not inserted into the plastic matrix.

4. Rotation-free steel cable according to any one of claims 1 to 3,

characterized by

The adjacent outer core wire strands (8) are separated from each other by the plastic matrix (9), which extends from the inner core wire strands (5, 6) in the radial direction of the steel wire (1) to the outer core wire strands (8), wherein the plastic matrix (10) extends in the radial direction of the core wire only to such an extent that the areas of the outer core wire strands (101) that are oriented in the opposite direction to the inner core wire strands (5, 6) are not inserted into the plastic matrix.

5. Rotation-free steel cable according to claim 1,

characterized by

the central cable (2) is compacted.

6. Rotation-free steel cable according to any one of claims 1 to 5,

characterized by

The outer strands (4) are applied directly onto the central wire (2).

7. Rotation-free steel cable according to any one of claims 1 to 6,

characterized by

The central cable (2) is a parallel twist cable.

8. Rotation-free steel cable according to claim 1,

characterized by

The free-rotating steel cable (1; D<1'>) has an actual breaking strength F<m> that is between 3% and 45% higher than the actual breaking strength F<m> of a steel cable (D<1>) of the same construction in which the

Inner strands of center wire are not inserted into a plastic matrix.

9. Rotation-free steel cable according to claim 1,

characterized by

The free-rotating steel cable (1; D<1'>), at a nominal tensile stress σ<Z> of 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, has a service life L and/or storage capacity A in bending cycles, which is between 3% and 40% higher than the service life L and/or storage capacity A of a steel cable (D1) of the same construction in which the inner strands of the central cable are not inserted into a plastic matrix.

10. Rotation-free steel cable according to claim 1 and claim 5,

characterized by

The free-rotating steel cable (1; D<2'>) has an actual breaking strength F<m> that is between 15% and 50% higher than the actual breaking strength F<m> of a steel cable (D<1'>) of the same construction whose central cable is not compacted.

11. Rotation-free steel cable according to claim 1 and claim 5,

characterized by

The free-rotating steel cable (1; D<2'>), at a nominal tensile strength σ<Z> of 127 N/mm<2>+/- 10 N/mm<2>, has a service life L and/or storage suitability A, which is between 3% and 45% higher than the service life L and/or storage suitability A of a steel cable (D<1'>) of the same construction whose central cable is not compacted.

12. Rotation-free steel cable according to any one of claims 1 to 11,

characterized by

The inner core wire strands (5, 6) and the outer core wire strands (8) are formed as complete strands in which no wire is dispensed with to create a cavity for housing the plastic forming the plastic matrix (10).

13. A method for producing a rotation-free steel wire rope (1; D<1'>, D<2'>), in particular a rotation-free round strand wire rope, wherein a first inner core wire strand (5) is surrounded by a plastic sheath and is stranded at a stranding point of a stranding device with other inner core wire strands (6), as well as outer core wire strands (8), to form a core wire (2), and the outer strands (4) are stranded with the core wire (2) to form the rotation-free steel wire rope (1; D<1'>, D<2'>),

characterized by

exclusively the inner strands of the center wire (6) are fully inserted into a plastic matrix.

14. Method according to claim 13,

characterized by

The central cable (2) is compacted before a cable with the outer strands (4) to form the rotation-free steel cable (1; D<1'>, D<2'>).

15. Lifting device with a drum drive, in particular a crawler crane, having a free-rotating steel cable (1; D<1'>, D<2'>) according to any one of claims 1 to 12, wherein the free-rotating steel cable (1; D<1'>, D<2'>) is formed as a cable in service.