Banco de pruebas de cable.

Banco de pruebas de cable para someter a prueba un cable de prueba (7) para determinar su vida útil, estado de recambio, número de ciclos de flexión admisible y/o comportamiento de bobinado, con un sistema de desvío

(20) que comprende al menos un rodillo de desvío (11, 12; 18, 19) para desviar el cable de prueba (7), un accionamiento de cable de prueba (5) para el bobinado y desbobinado del cable de prueba (7) a través del sistema de desvío (20), y una carga de prueba (4) para someter a carga el cable de prueba (7), un accionamiento de cable adicional (6) para el bobinado y desbobinado de un cable de seguridad (8) y/o del cable de prueba (7), así como un dispositivo de control (17) para el control del accionamiento de cable adicional (6) y/o del accionamiento de cable de prueba (5) de manera sincronizada entre sí de tal manera que la carga del cable de prueba (7) puede ajustarse de manera diferente para diferentes segmentos de cable de prueba y/o diferentes sentidos de bobinado y/o diferentes ciclos de bobinado y/o diferentes fases de un ciclo de bobinado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/001795.

Solicitante: Liebherr-Components Biberach GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANS-LIEBHERR-STRASSE 45 88400 BIBERACH AN DER RISS ALEMANIA.

Inventor/es: STANGER,NORBERT,DR, MUPDENDE,ILAKA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación de las propiedades mecánicas de los... > G01N3/08 (por aplicación de esfuerzos permanentes de tracción o de compresión (G01N 3/28 tiene prioridad))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación de las propiedades mecánicas de los... > G01N3/32 (aplicando esfuerzos repetidos o pulsatorios)

PDF original: ES-2538683_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Banco de pruebas de cable La presente invención se refiere a un banco de pruebas de cable para someter a prueba un cable de prueba para determinar su vida útil, estado de recambio, número de ciclos de flexión admisible y/o comportamiento de bobinado, con un sistema de desvío que comprende al menos un rodillo de desvío para desviar el cable de prueba, un accionamiento de cable de prueba para bobinar y desbobinar el cable de prueba a través del sistema de desviación, y una carga de prueba para someter a carga el cable de prueba.

Los cables relevantes desde el punto de vista de la seguridad, tales como cables de acero y de fibra de equipos de elevación tales como grúas, tienen que someterse a prueba en condiciones de banco de pruebas para determinar su vida útil, su estado de recambio y su número de ciclos de flexión admisible, para poder tomar decisiones fiables sobre cuánto tiempo puede estar en servicio el cable correspondiente. Para ello se usan habitualmente bancos de pruebas de cable, en los que un cable de prueba que debe someterse a prueba bajo la carga definida de una carga de prueba se guía alrededor de al menos un rodillo de desvío, para simular una operación de flexión correspondiente bajo carga. Habitualmente, en este caso se utilizan varias poleas de cable para simular flexiones en sentidos opuestos, elevando y descendiendo la carga de prueba en muchos ciclos de prueba, de modo que el cable de prueba durante el bobinado y desbobinado cíclicos experimenta correspondientes ciclos de flexión. En este caso, regularmente los bancos de cable habituales determinan el número de ciclos de flexión de cable hasta el estado de recambio y hasta la rotura del cable mediante un movimiento alternante del cable a través de la al menos una polea de cable variando la fuerza de tracción de cable por ejemplo colgando diferentes cargas de prueba así como la menor o mayor relación del diámetro de polea de cable con respecto al diámetro de cable. De este modo pueden someterse a prueba cables con diferentes materiales así como fabricaciones y determinarse el estado de recambio así como la vida útil en relación con el número de ciclos de flexión.

Para obtener no sólo resultados sobre el mero número de ciclos de flexión, sino también resultados sobre la vida útil de un cable, que se utiliza en una transmisión por cable con huso de cable y poleas de cable, tal como es el caso por ejemplo en mecanismos elevadores de grúa o mecanismos de desplazamiento de pluma, hasta ahora se han utilizado bancos de pruebas de cable que están compuestos por una torre con viga en voladizo o dos torres con una viga de unión, estando dispuesto por regla general un torno de cable en la base de la torre, desde donde se guía el cable de prueba hacia el extremo superior de la torre, la viga en voladizo o el centro de la viga de unión a través de varios rodillos de desvío hacia un gancho de carga de entrada simple o múltiple. En el gancho de carga se coloca una carga de prueba, cuya elevación y descenso forman un ciclo de prueba con una carga constante. Para evitar una caída de la carga en caso de rotura del cable, la carga puede guiarse por carriles verticales, que tienen un dispositivo de seguridad para la carga de manera similar a los ascensores. Sin embargo, tras una rotura del cable la restauración del banco de pruebas no es sencilla y hasta ahora ha requerido bastante tiempo.

Además, con respecto a los bancos de pruebas de cable, hasta el momento es desventajoso el hecho de que reproducen los ciclos de carga que aparecen en grúas y equipos de elevación sólo con de manera limitadamente realista. Habitualmente los bancos de pruebas de cable sólo tienen la posibilidad de ejecutar un ciclo de prueba con elevación y descenso bajo la carga de prueba que se ha colgado en cada caso. De este modo, el cable tiene esencialmente la misma carga de tracción tanto durante la elevación como durante el descenso, que en este caso sólo varía por diferencias de rendimiento. Sin embargo, esto no se corresponde con el verdadero uso del cable en la transmisión por cable, por ejemplo, de un mecanismo elevador en equipos de elevación. En el caso de las grúas, por ejemplo, por regla general se eleva una carga, se deja la carga arriba y sin carga se desplaza hasta la siguiente carga o vuelve a descenderse. En este caso, un ciclo de carga de mecanismo elevador completo está compuesto por regla general por aproximadamente el 50% de elevación bajo carga y el 50% de descenso sin carga. Sin embargo, según el uso, también pueden aparecer ciclos de carga de mecanismo elevador con una carga a la inversa, en los que la recepción de carga se produce a una altura de elevación total o la entrega de carga se produce abajo, tal como en el caso por ejemplo de las obras de construcción de túneles. En este caso los ciclos de carga de mecanismo elevador comprenden por regla general el 50% de descenso bajo carga y el 50% de elevación sin carga.

Estos ciclos de carga que aparecen en la práctica en grúas u otros equipos de elevación sólo pueden reproducirse con los bancos de pruebas de cable hasta el momento de manera insuficiente porque habitualmente no es posible una entrega de carga o una recepción de carga tras recorrer el trayecto de elevación. Sin embargo, esto sería importante para una determinación orientada a la práctica de la vida útil del cable.

Además los bancos de pruebas de cable hasta el momento tampoco pueden determinar el comportamiento de bobinado del cable de manera suficiente. Si con la misma tracción de cable se eleva y desciende la carga de prueba y de manera correspondiente se bobina y desbobina el cable de prueba bajo una carga constante, según la experiencia el cable de prueba muestra un buen comportamiento de bobinado. Sin embargo, en la práctica varía el comportamiento de bobinado del cable cuando al dejar la carga arriba se produce el desbobinado del cable sin carga y/o al dejar la carga abajo se produce el bobinado del cable sin carga. Además este tipo de cambio de carga durante el bobinado y el desbobinado del cable también influye en su vida útil, lo que no puede reproducirse suficientemente mediante los bancos de pruebas de cable hasta el momento. El comportamiento de bobinado con una tracción de

cable variable también es de interés precisamente cuando se trabaja en un funcionamiento en varias capas, es decir el cable no sólo se bobina sobre el torno en una capa, sino en varias capas, porque en este caso el cable se solicita de otra manera debido a las capas de cable dispuestas unas sobre otras. Esto tampoco se ha podido reproducir suficientemente en los bancos de pruebas hasta el momento.

Por tanto la presente invención tiene el objetivo de crear un banco de pruebas de cable mejorado del tipo mencionado al principio que evite las desventajas del estado de la técnica y lo perfeccione de una manera ventajosa. En particular, con una construcción sencilla del banco de pruebas de cable deberán poder reproducirse de manera orientada a la práctica las cargas que aparecen realmente en cables de equipos de elevación tales como grúas, sin que ello tenga como contrapartida una manipulación compleja al ejecutar los ciclos de prueba como, por ejemplo, tener que colgar y descolgar cargas de prueba adicionales.

Según la invención, el objetivo mencionado se alcanza mediante un banco de pruebas de cable según la reivindicación 1. Configuraciones preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Por tanto se propone prever en el banco de pruebas de cable dos accionamientos de cable, por medio de los cuales puede variarse la carga del cable de prueba para diferentes fases de los ciclos de prueba, sin tener que sustituir o variar en este caso la carga de prueba colgada del cable de prueba. Además del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Banco de pruebas de cable para someter a prueba un cable de prueba (7) para determinar su vida útil, estado de recambio, número de ciclos de flexión admisible y/o comportamiento de bobinado, con un sistema de desvío (20) que comprende al menos un rodillo de desvío (11, 12; 18, 19) para desviar el cable de prueba (7) , un accionamiento de cable de prueba (5) para el bobinado y desbobinado del cable de prueba (7) a través del sistema de desvío (20) , y una carga de prueba (4) para someter a carga el cable de prueba (7) , un accionamiento de cable adicional (6) para el bobinado y desbobinado de un cable de seguridad (8) y/o del cable de prueba (7) , así como un dispositivo de control (17) para el control del accionamiento de cable adicional (6) y/o del accionamiento de cable de prueba (5) de manera sincronizada entre sí de tal manera que la carga del cable de prueba (7) puede ajustarse de manera diferente para diferentes segmentos de cable de prueba y/o diferentes sentidos de bobinado y/o diferentes ciclos de bobinado y/o diferentes fases de un ciclo de bobinado.

2. Banco de pruebas de cable según la reivindicación anterior, en el que el dispositivo de control (17) está configurado de tal manera que la carga del cable de prueba (7) puede variarse mediante la activación con mayor y/o con menor intensidad del accionamiento de cable adicional (6) durante una operación de bobinado, en particular también durante una operación de elevación y/o durante una operación de descenso.

3. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de control (17) está configurado de tal manera que puede variarse la carga del cable de prueba (7) mediante la activación con mayor y/o con menor intensidad del accionamiento adicional (6) en diferentes segmentos de cable de prueba y/o diferentes puntos de un trayecto de elevación de carga de prueba.

4. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de control (17) está configurado de tal manera que pueden ejecutarse ciclos de prueba con elevación bajo carga completa y descenso sin carga o con carga reducida y/o ciclos de prueba con elevación sin carga o bajo 25 carga reducida y descenso bajo carga completa.

5. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable de prueba (7) y el cable de seguridad (8) presentan en cada caso un aparejo de cable propio para la carga de prueba (4) y/o el cable de prueba (7) puede bobinarse y desbobinarse por el accionamiento de cable de prueba (5) y el cable de seguridad (8) por el accionamiento de cable adicional (6) de tal manera que puede realizarse una elevación y/o un descenso de la carga de prueba (4) opcionalmente por el cable de prueba (7) por sí solo o por el cable de seguridad (8) por sí solo o tanto por el cable de prueba (7) como por el cable de seguridad (8) .

6. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable de prueba (7) se guía a través de un aparejo de cable (13) hacia la carga de prueba (4) y se guía a través del sistema de 35 desvío (20) tanto hacia el accionamiento de cable de prueba (5) como hacia el accionamiento de cable adicional (6) u otro accionamiento de cable adicional, pudiendo hacerse funcionar el accionamiento de cable de prueba (5) y el accionamiento de cable adicional (6) en sentidos opuestos entre sí de tal manera que el cable de prueba (7) puede bobinarse desde el accionamiento de cable de prueba (5) sobre el accionamiento de cable adicional (6) y/o a la inversa, en el que la carga de prueba (4) comprende preferiblemente varias cargas de prueba parciales (4.1, 4.2, 4.3 ... 4.n) , que están unidas entre sí de tal manera que las cargas de prueba parciales pueden dejarse individualmente o en subgrupos sobre el suelo, manteniéndose al menos otra carga de prueba parcial (4.n) en suspensión.

7. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el accionamiento de cable de prueba (5) y/o el accionamiento de cable adicional (6) comprenden un motor eléctrico, que puede 45 controlarse por medio de un convertidor de frecuencia de manera variable con respecto al número de revoluciones y/o al par motor.

8. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que están previstos un módulo de detección (102) para la detección de al menos un parámetro de cable así como un módulo de evaluación (103) para la evaluación del parámetro de cable así como la provisión de una señal de recambio 50 que reconoce el estado de recambio y/o la vida útil máxima en función de la evaluación del parámetro de cable, en el que el módulo de detección (102) comprende ventajosamente varios medios de detección configurados de manera diferente (102a, 102b, 102c, 102d, 102n) para la detección magnética, mecánica, óptica y/o electrónica de varios parámetros de cable diferentes, que pueden evaluarse por el módulo de evaluación (103) individualmente y/o en combinación entre sí para identificar el estado de recambio y/o la 55 vida útil máxima y/o el número de ciclos de flexión admisible.

9. Banco de pruebas de cable según la reivindicación anterior, en el que el módulo de evaluación (103) emite una señal de recambio cuando al menos uno de las parámetros de cable detectados o su variación supera/se queda por debajo de un valor umbral correspondiente, así como cuando un parámetro de suma 13

indirecto, derivado a partir de todos o algunos de las parámetros de cable detectados o su variación supera/se queda por debajo de un valor umbral correspondiente.

10. Banco de pruebas de cable según una de las dos reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (102) presenta medios de detección (102a) para la detección de una variación de un perfil de indicador (104) , que está incrustado en el cable de fibra (101) y está compuesto por un material distinto al de las fibras de cable, en el que los medios de detección (102a) están configurados de manera que trabajan preferiblemente de manera magnética, en particular comprenden un sensor de campo magnético, y el perfil de indicador (104) está compuesto por un material que influye en el campo magnético y/o magnéticamente conductor y/o magnetizable, preferiblemente un perfil continuo metálico.

11. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (102) presenta medios de detección (102b) para la detección de una elongación del cable de fibra (101) .

12. Banco de pruebas de cable según la reivindicación anterior, en el que los medios de detección (102b) presentan un sensor de posición (106) para la detección de un punto de cable predeterminado en una posición predeterminada, en particular un punto de desconexión superior para el gancho de carga de la carga de prueba (4) , así como un sensor de posición de torno de cable (107) para la detección de la posición de torno que se establece al acercarse a la posición de punto de cable predeterminada y el módulo de evaluación (103) monitoriza la variación de la posición de torno que se establece, y/o los medios de detección (102b) , para la detección de la elongación en el cable de fibra (101) , presentan distribuidos por su longitud varios emisores de señales (108) , por ejemplo en forma de marcas, transpondedores, reflectores de señales o similares y presentan medios de determinación para determinar la distancia entre, en cada caso, dos emisores de señales (108) , y el módulo de evaluación (103) evalúa la variación de la distancia determinada entre en cada dos emisores de señales (108) .

13. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (102) presenta medios de determinación de sección transversal (102c) para determinar la sección transversal de cable, en particular el área de sección transversal de cable, y la unidad de evaluación (103) evalúa la sección transversal de cable determinada y la monitoriza para detectar variaciones, en el que los medios de determinación de sección transversal (102c) comprenden en particular medios de detección de diámetro (109) para la detección del diámetro de cable en al menos dos planos diferentes y determina el área de sección transversal de cable a partir de los al menos dos diámetros de cable determinados, en el que los medios de detección de diámetro (109) presentan preferiblemente al menos un par de medios de apriete que puede pretensarse elásticamente, preferiblemente poleas de cable (110) que pueden presionarse contra el cable de prueba (7) , que están suspendidas de manera móvil transversalmente a la dirección longitudinal de cable, y medios de medición de distancia (136) para medir la distancia del par de medios de apriete entre sí.

14. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (102) tiene un medidor de espectro de cargas (102d) para la detección del espectro de cargas que actúa sobre el cable de fibra (101) y que comprende la carga de tracción de cable y el número de ciclos de flexión.

15. Banco de pruebas de cable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que al módulo de detección (102) están asociados medios de detección de trayecto y/o posición de cable (105) para determinar los segmentos de cable en los que aparecen variaciones del parámetro de cable detectado, y el módulo de evaluación (103) junto con la señal de recambio proporciona una señal de segmento de cable, que indica qué segmento de cable está en estado de recambio.