Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente durante su utilización en equipos de izado.

Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente

(1) durante su utilización en equipos de izado, en particular una grúa, con un módulo de detección (2) para detectar al menos un parámetro de cable así como un módulo de evaluación (3) para evaluar el parámetro de cable así como proporcionar una señal de recambio en función de la evaluación del parámetro de cable, caracterizado porque el módulo de detección (2) comprende varios medios de detección (2a, 2b, 2c, 2d, 2n) configurados de manera diferente para detectar manera magnética, mecánica, óptica y/o electrónica varios parámetros de cable diferentes, que pueden evaluarse por dicho módulo de evaluación (3) individualmente y/o en combinación entre sí para reconocer el estado de recambio.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/000311.

Solicitante: Liebherr-Components Biberach GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Hans-Liebherr-Strasse 45 88400 Biberach/Riss ALEMANIA.

Inventor/es: ZERZA, HORST, ILAKA,MUPENDE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO > GRUAS Y PUENTES-GRUA; ELEMENTOS O DISPOSITIVOS DE... > Otras características de estructura o detalles > B66C13/16 (Utilización de dispositivos indicadores de posicionado o de pesada (en los ganchos de grúa B66C 1/40; en los mecanismos de seguridad B66C 15/00; aparatos de pesada G01G; sistemas indicadores a distancia en general G08))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO > GRUAS Y PUENTES-GRUA; ELEMENTOS O DISPOSITIVOS DE... > B66C15/00 (Mecanismos de seguridad (para mecanismo de enrollamiento de cuerdas, cables o de cadenas B66D 1/54))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO > CABRESTANTES; CABRIAS; APAREJOS, p. ej. POLIPASTOS;... > Mecanismos de enrollamiento de cuerdas, cables o... > B66D1/54 (Mecanismos de seguridad)

PDF original: ES-2526602_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente durante su utilización en equipos de izado

La presente invención se refiere en general a equipos de izado tales como grúas, que en lugar de cables de acero usan cables de fibras altamente resistentes. A este respecto, la invención se refiere en particular a un dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente durante su utilización en tales equipos de izado, con un módulo de detección para detectar al menos un parámetro de cable así como una unidad de evaluación para evaluar el parámetro de cable así como proporcionar una señal de recambio en función de la evaluación del parámetro de cable.

En los últimos tiempos, se está Intentando usar en las grúas, en lugar de los cables de acero que han dado buen resultado y que se utilizan desde hace muchos años, cables de fibras altamente resistentes de fibras sintéticas tales como por ejemplo fibras de aramlda (HMPA), mezclas de fibras de aramida/carbono, fibras de polietlleno de alto módulo (HMPE) o fibras de poll(p-fenllen-2,6-benzob¡soxazol) (PBO). La ventaja de tales cables de fibras altamente resistentes radica en su reducido peso. Con los mismos diámetros de cable y las mismas o mayores resistencias a la tracción, tales cables de fibras altamente resistentes son claramente más ligeros que los cables de acero correspondientes. En particular, en el caso de grúas altas con longitudes de cable correspondientemente grandes se logra de este modo un mayor ahorro de peso, que se traspasa a la carga propia de la grúa y conduce a cargas útiles correspondientemente elevadas con un tipo de construcción por lo demás invariable.

Sin embargo, una propiedad desventajosa de los cables de fibras altamente resistentes de este tipo es su comportamiento en rotura o su fallo sin un aviso previo claro prolongado. Mientras que en los cables de acero el desgaste se muestra claramente y un fallo se avisa previamente a lo largo de bastante tiempo, por ejemplo por la rotura de alambres de acero individuales y un correspondiente deshinchado, que se percibe fácilmente, los cables de fibras altamente resistentes apenas muestran síntomas de un desgaste excesivo que puedan percibirse fácilmente a simple vista y que se muestren claramente a lo largo de bastante tiempo antes del verdadero fallo. En este sentido, se requieren medidas de monitorización inteligentes, para reconocer a tiempo el estado de recambio de cables de fibras altamente resistentes.

Por los documentos JP 9/12271A, JP 25/189157, JP 9/188496 o JP 2/327272 se conocen diferentes módulos de monitorización, por medio de los cuales pueden monitorizarse cables de grúa, por ejemplo por medio de la radioscopia magnética de un cable de acero o un arrollador pretensado, que recorre la superficie del cable y que reacciona en caso de irregularidades. Además, el documento US 23/52695 describe la monitorización de cables de fibras por medio de ondas acústicas.

Por el documento DE 199 56 265 B4 se conoce un dispositivo para la monitorización del funcionamiento de tornos elevadores en grúas, que monitoriza la fuerza de cable del cable de elevación y que monitoriza el brazo de palanca del cable de elevación con respecto al torno de cable y a partir de esto determina los juegos de cargas que actúan sobre el torno de cable, que se almacenan en un medidor de espectro de cargas. Este medidor de espectro de cargas está integrado en el torno elevador para, en caso de un desmontaje y un nuevo montaje del torno elevador, guardar su historial de manera lógica. Además, por el documento EP 749 934 A2 se conoce un medidor de espectro de cargas, que determina el ciclo de carga que se produce, determina para cada ciclo de carga la fuerza de cable que se aplica al torno elevador, calcula a partir de esto el espectro de cargas y calcula e indica, considerando las denominadas líneas de Wóhler, la vida útil restante del torno elevador.

Sin embargo, tales medidas de monitorización del torno elevador no pueden indicar de una manera realmente fiable la vida útil restante o el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente, dado que los cables de fibra altamente resistentes están sometidos a muchos deterioros y cargas que influyen en el desgaste, que son independientes de la solicitación del torno, así por ejemplo las solicitaciones por desvío y flexión en rodillos de desvío, choques y golpes externos sobre el cable, impurezas superficiales de componentes que entran en contacto con el cable, etc. Por otro lado, los estrictos requisitos de vida útil para cables de fibras altamente resistentes en cuanto al aprovechamiento económico de la verdadera vida útil y el mantenimiento de la seguridad necesaria apenas son compatibles entre sí, dado que en función las condiciones de uso y de las influencias externas sobre el cable de fibras altamente resistente su vida útil y desgaste pueden fluctuar mucho.

Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de indicar un dispositivo mejorado para determinar el estado de recambio de cables de fibras altamente resistentes, que evite los inconvenientes del estado de la técnica y perfeccione este último ventajosamente. Preferiblemente, se pretende conseguir una determinación fiable y precisa del estado de recambio, que aproveche económicamente la vida útil restante del cable de fibras sin poner en peligro la seguridad y para ello tenga suficiente con módulos de detección sencillos, que también funcionen de manera fiable en condiciones de uso duras para máquinas de construcción.

Según la invención este objetivo se soluciona mediante un dispositivo según la reivindicación 1. Configuraciones preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Es decir, según un aspecto ventajoso de la presente invención se propone no basarse en un único criterio durante la

determinación del estado de recambio, sino evitar la problemática de los signos de aviso que sólo pueden detectarse difícilmente monltorlzando diferentes parámetros relevantes del cable de fibras en cuanto a variaciones y determinando el estado de recambio en caso de una gran variación de un parámetro individual o de varias pequeñas variaciones de varios parámetros. Según la invención, el módulo de detección del dispositivo para reconocer el estado de recambio comprende varios medios de detección configurados de manera diferente para detectar manera magnética, mecánica, óptica y/o electrónica varios parámetros de cable diferentes, que pueden evaluarse por la unidad de evaluación individualmente y/o en combinación entre sí para reconocer el estado de recambio. Recurrir a diferentes parámetros de cable, tales como por ejemplo dichas resistencia a la presión transversal y variación de la sección transversal o, alternativa o adicionalmente a esto, una elongación del cable y propiedades magnéticas del cable u otros parámetros de cable mecánicos, ópticos y/o electrónicos, para la determinación del estado de recambio se basa en la reflexión de que, según la carga y las influencias sobre el cable de fibras, en cada caso puede ser un parámetro distinto el que indica el desgaste del cable o el estado de recambio, o de que el estado de recambio tampoco se muestra dado el caso por una variación realmente grande de un único parámetro, sino por variaciones más pequeñas de varios parámetros.

En un perfeccionamiento de la invención, dicha unidad de evaluación está configurada de tal manera que se proporciona una señal de recambio cuando al menos uno de los parámetros de cable detectados o su variación supera/se queda por debajo de un valor umbral correspondiente, así como cuando un parámetro de cable indirecto, derivado a partir de todos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Dispositivo para reconocer el estado de recambio de un cable de fibras altamente resistente (1) durante su utilización en equipos de izado, en particular una grúa, con un módulo de detección (2) para detectar al menos un parámetro de cable así como un módulo de evaluación (3) para evaluar el parámetro de cable asi como proporcionar una señal de recambio en función de la evaluación del parámetro de cable, caracterizado porque el módulo de detección (2) comprende varios medios de detección (2a, 2b, 2c, 2d, 2n) configurados de manera diferente para detectar manera magnética, mecánica, óptica y/o electrónica varios parámetros de cable diferentes, que pueden evaluarse por dicho módulo de evaluación (3) individualmente y/o en combinación entre sí para reconocer el estado de recambio.

Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que el módulo de evaluación (3) emite una señal de recambio cuando al menos uno de los parámetros de cable detectados o su variación supera/se queda por debajo de un valor umbral correspondiente, así como cuando un parámetro de suma indirecto, derivado a partir de todos o algunos de los parámetros de cable detectados, o su variación supera/se queda por debajo de un valor umbral correspondiente.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (2) presenta medios de determinación de la resistencia a la presión transversal y/o de la sección transversal (2c) para determinar la resistencia a la presión transversal y/o la superficie y/o forma de sección transversal del cable y la unidad de evaluación (3) evalúa la señal de recambio en función la resistencia a la presión transversal y/o la superficie y/o forma de sección transversal del cable determinadas.

Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que la unidad de evaluación (3) monitoriza la resistencia a la presión transversal y/o la superficie y/o forma de sección transversal del cable en cuanto a variaciones así como, en caso de superar una variación predeterminada, proporciona la señal de recambio, y/o compara la resistencia a la presión transversal y/o la superficie de sección transversal determinadas con un valor umbral predeterminado para la resistencia a la presión transversal y/o la superficie de sección transversal y, en caso de superar/quedarse por debajo del valor umbral, proporciona la señal de recambio, presentando los medios de determinación de la resistencia a la presión transversal y/o de la sección transversal (2c) como medios de detección (9) en particular al menos un par de medios de apriete que pueden pretensarse elásticamente, preferiblemente mordazas de apriete o poleas de cable (1) que pueden presionarse contra el cable de fibras (1), que están suspendidos de manera móvil en perpendicular a la dirección longitudinal del cable, y medios de medición de distancia (36) para medir la distancia del par de medios de apriete entre sí.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de determinación de la resistencia a la presión transversal (2c) están configurados de tal manera que el cable (1) puede someterse durante la determinación de la resistencia a la presión transversal a una carga de tracción predeterminada, pudiendo aplicarse al cable (1) que se encuentra bajo la carga de tracción predeterminada una fuerza transversal que actúa en perpendicular a la dirección longitudinal del cable y pudiendo determinarse la deformación de la sección transversal y/o del diámetro del cable (1) que se produce durante/por la aplicación de fuerza transversal.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de evaluación (3) proporciona la señal de recambio en caso de aparecer/superarse un aumento predeterminado de la resistencia a la presión transversal y/o en caso de alcanzar/superar un valor umbral de resistencia a la presión transversal predeterminado.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de determinación de la resistencia a la presión transversal y/o de la sección transversal (2c) comprenden medios de detección (9) para detectar la resistencia a la presión transversal y/o el diámetro de cable en al menos dos planos diferentes y se determina la resistencia a la presión transversal y/o la superficie de sección transversal de cable a partir de las al menos dos resistencias a la presión transversal y/o diámetros de cable determinados.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (2) presenta medios de detección (2a) para detectar una variación de un perfil de indicador (4), que está incrustado en el cable de fibras (1) y está compuesto por un material distinto de las fibras del cable.

Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que los medios de detección (2a) están configurados de manera que funcionan magnéticamente, en particular comprenden un sensor de campo magnético y el perfil de indicador (4) está compuesto por un material que influye sobre el campo magnético y/o magnéticamente conductor y/o magnetizable, preferiblemente un perfil continuo metálico.

Dispositivo según una de las dos reivindicaciones anteriores, en el que el perfil de indicador (4) está configurado con respecto a su capacidad de resistencia frente a tensiones de cable, extensión, tracción, flexión, torsión, radiación UV, absorción de agua y/o temperatura de manera más débil que el cable de

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fibras (1) y sus fibras de cable, de tal manera que el perfil de Indicador (4) falla, en particular se rompe o se desgarra, antes de que se produzca un fallo del cable de fibras (1).

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (2) presenta medios de detección (2b) para detectar una elongación del cable de fibras (1) y el módulo de evaluación (3) compara la elongación determinada con una elongación máxima admisible y, en caso de superar la elongación máxima admisible, proporciona la señal de recambio.

Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que los medios de detección (2b) presentan un sensor de posición (6) para detectar un punto de cable predeterminado en una posición predeterminada, en particular un punto de desconexión superior para el gancho de carga, así como un sensor de posición de torno de cable (7) para detectar la posición de torno que se establece al acercarse a la posición de punto de cable predeterminada y el módulo de evaluación (3) monitoriza la variación de la posición de torno que se establece y, cuando la variación de la posición de torno supera una magnitud predeterminada, proporciona la señal de recambio, presentando los medios de detección (2b) para detectar la elongación en el cable de fibras (1) preferiblemente varios emisores de señales (8) distribuidos por su longitud, por ejemplo en forma de marcas, transpondedores, reflectores de señal o similares, y presentando medios de determinación para determinar la distancia entre en cada caso dos emisores de señales (8) y el módulo de evaluación (3) evalúa la variación de la distancia determinada entre en cada caso dos emisores de señales (8) y, en caso de superar una variación de distancia predeterminada, proporciona la señal de recambio.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección (2) tiene un medidor de espectro de cargas (2d) para detectar el espectro de cargas que actúa sobre el cable de fibras (1) y que comprende la carga de tracción de cable y el número de ciclos de flexión.

Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que al módulo de detección (2) están asociados medios de detección del trayecto y/o de la posición del cable (5) para determinar los segmentos de cable en los que aparecen variaciones del parámetro de cable detectado, y el módulo de evaluación (3) proporciona, junto con la señal de recambio, una señal de segmento de cable, que indica qué segmento de cable está en estado de recambio.

Grúa, en particular grúa giratoria de torre, grúa móvil, grúa móvil portuaria, grúa de barco o grúa de pluma sobre vehículo, con un dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores.