APARATO PARA ENSAYAR CABLES DE ASCENSOR DE FIBRA DE ARAMIDA.

Aparato para inspeccionar y calcular la resistencia residual de un cable (7) de suspensión de fibra de aramida que mueve un ascensor,

comprendiendo el aparato: una carcasa, comprendiendo la carcasa (30):

(a) un transmisor (22) para introducir una onda acústica a lo largo del cable (7) de fibra de aramida, estando dicho transmisor (22) controlado electrónicamente;

(b) un primer receptor (24) para recibir la onda acústica que se desplaza a lo largo del cable (7) de fibra de aramida y que proporciona una primera señal indicativa del momento en que el primer receptor ha recibido la onda acústica; y medios de procesamiento para procesar las señales primera y segunda para calcular la resistencia residual del cable, estando caracterizado el aparato porque:

(c) la carcasa (30) comprende además un segundo receptor {26) para recibir la onda acústica que se desplaza a lo largo del cable (7) de fibra de aramida y que proporciona una segunda señal indicativa del momento en que el segundo receptor ha recibido la onda acústica; el transmisor (22) y los receptores (24, 26) primero y segundo están alineados, el primer receptor (24) está posicionado en un lado del transmisor (22) a lo largo de dicha línea, el segundo receptor (26) está posicionado en dicho lado del transmisor (22) a lo largo de dicha línea; y el segundo receptor (26) está posicionado más alejado del transmisor (22) que el primer receptor (24)

Aparato para ensayar cables de ascensor de fibra de aramida.

Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud estadounidense con n.º de serie 09/953,689, presentada el 17 de septiembre de 2001, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a sistemas de elevación. Más específicamente, la invención se refiere a un aparato y un método para ensayar cables de fibra de aramida usados en sistemas de elevación con objeto de determinar cuándo dichos cables han llegado al final de su vida útil y es necesario sustituirlos.

Estado de la técnica

Los cables de ascensor de acero tradicionales pueden inspeccionarse visualmente para determinar su desgaste. Los alambres individuales se rompen y estas roturas pueden observarse fácilmente. Los cables de ascensor de fibra de aramida normalmente están cubiertos con una cubierta protectora que dificulta la inspección visual. Aunque los cables no estuvieran recubiertos, todavía sería difícil determinar el momento adecuado para sustituir los cables debido a que la apariencia de las fibras es casi idéntica tanto si las fibras son nuevas como si es necesario sustituir el cable.

En los cables relacionados con la técnica anterior, se ha recurrido a la colocación de fibras conductoras dentro de los cables, de modo que las fibras pueden monitorizarse a través de medios eléctricos. Por ejemplo, la patente estadounidense n.º 5.834.942 de De Angelis, publicada el 10 de noviembre de 1998, da a conocer un aparato para determinar cuándo un cable de fibra sintética para un ascensor está preparado para su sustitución. El aparato incluye un dispositivo de detección de tensión para detectar una tensión en al menos una fibra de carbono del cable de fibra sintética y al menos un dispositivo umbral para determinar cuándo la tensión detectada supera un umbral de tensión predeterminado. La tensión detectada depende de la integridad de esa parte del cable sintético en la que están situadas las fibras de carbono. Superar el umbral de tensión predeterminado indica un fallo de esa parte del cable. Este aparato, por lo tanto, puede no ser adecuado para cables sintéticos que no son fácilmente conductores.

Se ha mostrado que pueden determinarse las propiedades elásticas de los materiales de aramida a partir de la medición de la propagación de onda a través del material. (Véase M. Ferreira et al., "Nondestructive Testing de Polyaramide Cables by Longitudinal Wave Propagation: Study of the Dynamic Modulus", Polymer Engineering and Science, Vol. 40, N.º 7, julio de 2000, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad.) En particular, se ha observado que los cables de poliaramida en diferentes estados de fatiga tienen su propia velocidad de propagación longitudinal de ondas acústicas. Se ha observado que las ondas longitudinales se desplazan a través de cables de fibra de aramida de acuerdo a la siguiente formula:

(Ecuación 1)V² = frac{E}{?}

donde V = velocidad de propagación de onda, E = módulo dinámico o sónico, y ? = densidad. Puesto que el módulo de tracción y el módulo acústico cambian ambos en el mismo porcentaje con la fatiga, es posible calcular el módulo de tracción a partir de los valores observados de propagación de onda. Representando E (módulo) frente a Fr (resistencia residual), se descubrió que E = f (Fr). Dicho de otro modo, existe una relación cuantificable entre el módulo (determinado a partir de la velocidad) y la resistencia residual.

Puede determinarse una relación similar entre el módulo y la resistencia residual para cables de aramida usados en sistemas de elevación. La relación variará según el material de aramida particular usado y las dimensiones del cable. Una vez determinada la relación, será posible extrapolar la resistencia residual del cable a partir de determinaciones de módulo. Hasta ahora esto no se ha conseguido en sistemas de elevación.

Así, un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato y un método para inspeccionar cables de ascensor de fibra de aramida que están bajo tracción, y para calcular la resistencia residual de dichos cables para determinar cuándo es necesario sustituirlos.

El documento US 2003/052695 da a conocer un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención pretende mejorar la precisión de este aparato.

El documento JP 2003/114219 da a conocer un aparato que comprende un primer receptor que proporciona una primera señal, un segundo receptor que proporciona una segunda señal y medios de procesamiento para procesar las señales primera y segunda para ensayar la resistencia a la compresión de un dispositivo. Se proporciona un martillo para golpear el dispositivo con objeto de generar señales primera y segunda.

Objeto de la invención

Según la invención, el aparato se proporciona para inspeccionar y calcular la resistencia residual de un cable de suspensión de fibra de aramida que mueve un ascensor y tiene las características especificadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

Los medios de procesamiento pueden incluir un sistema de control que está conectado al transmisor y los receptores. El sistema de control puede tener un programa y algoritmos asociados para procesar el tiempo entre las señales primera y segunda, en conexión con la distancia entre los receptores primero y segundo, para calcular (i) la velocidad de la onda acústica; (ii) el módulo del cable; y (iii) la resistencia residual del cable.

La carcasa del aparato puede ser desmontable del transmisor y los receptores primero y segundo antes de la toma de datos, y los datos recogidos sólo con el transmisor y dos receptores posicionados sobre el cable. De manera alternativa, el transmisor y los receptores primero y segundo pueden estar montados de manera segura en o dentro de la carcasa. En una realización de este tipo, los datos se generan con la carcasa, y de ese modo con el transmisor y los receptores, dispuestos sobre el cable de aramida.

El aparato puede comprender medios de alineación para alinear el transmisor y los receptores primero y segundo sobre el cable de aramida. Los medios de alineación facilitan el posicionamiento del transmisor y de cada uno de los receptores primero y segundo en una posición predeterminada o distancia separados a lo largo del cable de fibra de aramida. Los medios de alineación pueden ser desmontables o estar fijados firmemente al aparato. En una realización de la invención, los medios de alineación son un posicionador que aloja el transmisor y los receptores, y son desmontables del transmisor y los receptores antes de la toma de datos.

El transmisor y los receptores primero y segundo pueden comprender medios de sujeción para mantener el transmisor y cada uno de los receptores en contacto acústico con el cable de fibra de aramida durante la toma de datos. La posición, de uno cualquiera o más, del transmisor y los receptores primero y segundo normalmente podrá fijarse a lo largo del cable de fibra de aramida.

El transmisor puede introducir la onda acústica a lo largo del cable de fibra de aramida de cualquier manera conveniente. En una realización de la invención, la onda acústica se introduce a lo largo del cable de fibra de aramida golpeando una superficie del transmisor. Por ejemplo, el transmisor puede comprender un solenoide con un pasador que golpea una superficie interior del transmisor. La señal vibratoria resultante se transmite entonces a lo largo del cable y se detecta mediante los dos receptores.

El primer receptor, el segundo receptor, o ambos, pueden comprender un sensor de vibración para detectar la vibración provocada por la onda acústica introducida a lo largo del cable por el transmisor. El sensor de vibración puede ser cualquier tipo de sensor que pueda detectar las ondas acústicas. En una realización de la invención, el sensor de vibración es un sensor de vibración piezoeléctrico. El sensor de vibración piezoeléctrico puede comprender un elemento de masa vibratorio para detectar la onda acústica.

El aparato puede comprender circuitería de amplificación de señal para amplificar las señales generadas por la onda acústica que se desplaza a lo largo del cable de fibra de aramida. El aparato puede comprender también circuitería de filtrado de señal para filtrar ruido a partir de las señales generadas por la onda acústica que se desplaza a lo...

1. Aparato para inspeccionar y calcular la resistencia residual de un cable (7) de suspensión de fibra de aramida que mueve un ascensor, comprendiendo el aparato:

       una carcasa, comprendiendo la carcasa (30):