GRAPA DE AMARRE PARA CABLE CON NÚCLEO DE ACERO.

Grapa de amarre para cable con núcleo de acero, que prevé el empleo de unas garras (4) montadas en un cuerpo porta-garras (5),

el cual define un vástago sobre el que se posiciona un muelle de empuje (10) que empuja el conjunto de las garras (4) en el interior del alojamiento (31), destinado a efectuar la sujeción mecánica del núcleo (2) y a conectar por el extremo opuesto con un émbolo (6) que posee un miembro conector (64) para su sujeción en un punto de enganche. El cuerpo (7) de la grapa dispone en su extremo anterior de una pala de conexión (8) eléctrica y define una zona anterior (71)que se fija en el émbolo (6) y una zona posterior (73) que se fija por encima de los conductores del cable (1) al aprisionarla sobre dicho cable. El cuerpo porta-garras (5) inicialmente está bloqueado por un tornillo (12) que mantiene esta pieza en una posición adelantada en las que las garras (4) dejan deslizar el núcleo (2) del cable libremente en ambos sentidos, mientras no se ha tensado y situado en la posición deseada, en el que se procede a desbloquear las garras para que sujeten el núcleo (2) en la envolvente (3).

Grapa de amarre para cable con núcleo de acero.

Objeto de la invención 5

La presente invención, como su propio título indica, se refiere a grapa para empalmar y conectar eléctricamente cables, en concreto cables del tipo de los disponen un núcleo resistente de acero rodeado de una pluralidad de hilos de aluminio. Esta grapa de amarre estará especialmente indicada para cables de tipo GAP, aunque también podrá ser empleada 10 en otros tipos de conductores y evitará la compresión convencional del núcleo de acero con una máquina de compresión externa.

Mientras que los conductores ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) tienen los hilos de aluminio enlazados con el núcleo de acero, los conductores tipo GAP están formados por 15 varias capas de hilos de aluminio, que rodean a un núcleo de acero, presentan al menos en la capa interna más próxima al núcleo una sección trapezoidal que conforma un hueco (gap) entre el núcleo de acero y las capas de aluminio, que se rellena con una grasa resistente a las altas temperaturas, de forma que se puede tirar del núcleo siendo éste capaz de desplazarse dentro de los conductores de aluminio, mientras éstos permanecen inmóviles . 20

La instalación de este tipo de conductores GAP debe realizarse tensando únicamente del núcleo de acero. En los conductores tipo GAP se dejan en la condición inicial de tendido las capas de aluminio inertes, sin tensión mecánica, mientras que en los conductores tipo ACSR los hilos de aluminio se tensionan junto con el núcleo de acero durante la instalación. 25

Además de los útiles estándar empleados para el tendido de conductores ACSR, se han diseñado varios elementos específicamente para el tendido de los conductores tipo GAP; así como las grapas de amarre que permita efectuar la unión eléctrica de los conductores externos de aluminio con una pala de conexión, al tiempo que un miembro conector de acero efectúa la 30 fijación mecánica del cable a través del núcleo de acero.

Estado de la técnica

Hace años que la compañía solicitante de esta patente ha desarrollado una máquina para 35 tensado de cables conductores de líneas eléctricas aéreas, en particular de cables tipo GAP. Dicha máquina comprende sendas retenciones cónicas a través de las cuales pasa el alma del conductor que se va a montar, actuando dichas retenciones únicamente en un sentido, de forma que mientras una tracciona del cable la otra lo deja pasar libremente. Las retenciones cónicas presentan una cavidad longitudinal, que por uno de los extremos termina en un cono 40 en el que se sitúan tres o cuatro mordazas, que por el interior son rugosas, mientras que por el exterior son totalmente lisas; de esta forma, el alma del cable que pasa a través de las mismas es retenida cuando se efectúa un movimiento (de dicho cable o de la propia mordaza) que tienda a insertar las mordazas en el fondo de la cavidad cónica. (colum. 4, lín. 58-67 ES 2276576) . 45

El documento US 3384704 describe un conector eléctrico de alta tensión para la unión de cables trenzados (ACSR) , que incluye un manguito de empalme exterior con un par de mordazas de sujeción cónicas dispuestas en relación espaciada con los extremos de la férula. El documento WO 98/59393 también da a conocer un conector eléctrico para conectar entre sí 50 mecánica y eléctricamente dos conductores. El conector comprende un alojamiento con una mandíbula móvil formada por dos mordazas cónicas que definen dos superficies de agarre de los conductores, que están dispuestas en planos diferentes conformado un hueco circular para el conductor eléctrico, de forma que ejercen una presión de apriete sobre el cable, mayor cuando más tira del extremo exterior del mismo.

El documento US 2003194916 describe un conector para líneas eléctrica formado por un tubo de acero alargado que axialmente incorpora un manguito de aluminio. El tubo se somete a un 5 procedimiento de compresión mecánica de forma que el manguito interior queda inmovilizado al tiempo que se aseguran los filamentos exteriores del cable.

Descripción de la invención 10

El problema que presentan los conductores GAP instalados utilizando el método diseñado por la compañía solicitante de esta patente reside en que es necesario efectuar la compresión de la grapa de amarre en tensión mecánica, lo que dificulta de forma importante su montaje. El núcleo de acero se ha de someter a compresión mecánica conjuntamente con el manguito exterior cuando el conductor se encuentra instalado en la línea, y por esta causa previamente 15 el cable ha de estar tensado y en la posición definitiva puesto que no sería posible tensar más el núcleo una vez inmovilizado con respecto al manguito exterior. Esta maniobra se debe realizar en la torre, en el punto donde el cable va a ser conectado a la misma.

La presente invención prevé una grapa de amarre que evita la compresión mecánica 20 convencional (con máquina de compresión externa) del núcleo de acero y permite con ella montada sobre el acero de forma deslizante, modificar su posición con respecto tanto al núcleo de acero como a los hilos conductores de aluminio. Durante la instalación del cable se procede al tensado del mismo, traccionando del núcleo de acero, hasta que se determinada su posición definitiva. Una vez que se acuerda el nivel de tensión y por tanto la posición en la que ha de 25 quedar el núcleo de acero, se libera un pestillo existente en esta grapa para que pase por sí sola a retenerlo de forma efectiva y permanente sometiéndolo a compresión mecánica sin necesidad de utilización de una máquina de compresión externa. Una vez que el núcleo está sujeto mecánicamente se procede a efectuar la conexión eléctrica por compresión mecánica del manguito o cuerpo exterior de la grapa, tanto sobre los hilos conductores de aluminio como 30 sobre el émbolo de sujeción de la grapa.

Esta grapa presenta un cuerpo que exteriormente permite efectuar la unión eléctrica de los conductores externos de aluminio con una pala de conexión; mientras que interiormente presenta unas garras de amarre del núcleo de acero a un miembro conector que constituye el 35 medio de fijación mecánica del cable. Según la invención esta grapa comprende:

- Una pluralidad de garras cónicas que presentan una configuración y estructura característica. Se trata de elementos que en número variable (3 a 6 dependiendo del diámetro del núcleo del cable) , con una configuración tal que en conjunto definen un hueco 40 interior de diámetro ligeramente menor que el del núcleo de acero, al que aprietan exteriormente imposibilitando su desplazamiento longitudinal. Exteriormente estas garras presentan una configuración troncocónica, equivalente al cuerpo envolvente en el que se alojan las mismas y en su extremo anterior presentan un vástago que termina en una cabeza de sujeción en una pieza que actúa como pestillo disparador y de bloqueo de las 45 garras.

- Una pieza de sujeción de las garras cónicas, que opera como mecanismo de bloqueo del cable al recibir el empuje de un muelle que traslada las garras hacia el fondo de su alojamiento al tiempo que presionan el cable entre todas ellas impidiendo su 50 desplazamiento hacia el extremo distal del dispositivo. Esta pieza dispone de un tornillo que actúa como un pestillo disparador del mecanismo: de fábrica este tornillo retiene esta pieza y las garras en una posición retraída, para que en esta posición de las mismas el núcleo de acero circule libremente en ambos sentidos (hacia el extremo distal y proximal) y una vez

tensado el núcleo y determinada la posición definitiva de la grapa de amarre se retira este tornillo y el resorte empujador entra en acción, empujando las garras hacia la posición de bloqueo inmovilizando el núcleo de acero de forma instantánea. Un muelle interpuesto entre estas garras y el extremo del émbolo de la grapa de amarre, que ejerce un empuje del conjunto de las garras tendente a introducirlas en mayor medida en el cuerpo envolvente de 5 las mismas, para que a medida que entran más en dicho cuerpo envolvente más aprieten el núcleo del cable de acero.

- El citado cuerpo de alojamiento de las garras presenta posteriormente un alojamiento cónico acorde a aquellas, de forma que una vez colocadas en posición la tracción del 10 núcleo desde el extremo correspondiente a la base menor de las garras de fijación supone que éstas se introducen más en su alojamiento y consecuentemente más aprisionan el núcleo de acero y por tanto más fuerza de agarre ejercen sobre el mismo. Este cuerpo presenta por su zona anterior, opuesta a aquella por la que entra el núcleo del cable en su interior y por tanto hacia la que se dispone la base mayor...

1. Grapa de amarre para cable con núcleo de acero, destinada a efectuar la sujeción mecánica sobre el núcleo (2) de un émbolo (6) que dispone en el extremo anterior de un miembro conector (64) para su sujeción en un punto de enganche y a conectar los hilos 5 conductores del cable (1) a la pala de conexión (8) , que dispone de una serie de orificios (81) para la fijación de la grapa al cuerpo de la derivación, que comprende:

- una serie de garras (4) alargadas y con una configuración tal que en conjunto conforman un tronco de cono, exteriormente homólogo a la zona (31) de la envolvente (3) e interiormente definen un hueco que da cabida al núcleo de acero (2) ; siendo estas garras elementos 10 individuales que presentan en su cara interior un grabado o rugosidad (41) y anteriormente un vástago alargado (41) que termina en una cabeza (42) , ambos con una configuración adecuada para sostenerse en un cuerpo porta-garras (5) ;

- un cuerpo porta-garras (5) que define anularmente una serie de cavidades en las que acoplan las garras (4) por la zona anterior en la que presentan una terminación a modo de 15 cabeza (42) ; anteriormente define vástago sobre el que se posiciona un muelle de empuje (10) , el cual al topar contra el extremo (63) del émbolo (6) empuja el conjunto de las garras (4) en el interior del alojamiento (31) ; mientras que en la zona intermedia define un canal (51) en el que se aloja inicialmente un tornillo de bloqueo (12) que mantiene esta pieza en una posición adelantada en las que las garras (4) no están alojadas en su alojamiento y 20 cónico y por tanto el núcleo (2) del cable se desplaza longitudinalmente en ambos sentidos;

- un cuerpo envolvente (3) que presenta una primera zona posterior (31) de configuración troncocónica, en la que se alojan las garras cónicas (4) , que atrapan el núcleo (2) en relación a este cuerpo envolvente (3) , esta envolvente (3) presenta en la zona anterior una configuración cilíndrica, que interiormente dispone de una embocadura apta para fijar en 25 ella el extremo (63) del émbolo (6) mediante presión, una vez dispuestas en su interior la garras (4) , montadas en el cuerpo porta-garras (5) , el resorte (10) y el tornillo (12) en posición de retención;

- un émbolo (6) que define: en su extremo posterior una zona (63) provista de rebajes perimetrales capaz de acoplar en la zona anterior de la envolvente (3) que se fija mediante 30 presión de ambas piezas; una zona intermedia (61) , así mismo provista de rebajes perimetrales, en la que se fija el cuerpo (7) de la grapa también por presión de las paredes exteriores; y, anteriormente una terminación (64) que conforma el miembro conector de la grapa que permite su sujeción en un punto de enganche;

- un cuerpo (7) que envuelve los anteriores y constituye el cuerpo de la grapa, que dispone 35 en su extremo anterior de la pala de conexión (8) y define a lo largo del mismo: a) una zona anterior (71) que interiormente es homóloga a la zona (61) del émbolo (6) sobre la que se aprisiona, b) una zona troncocónica (72) intermedia que da cabida al mecanismo de retención del núcleo incluido en la envolvente (3) , y c) una zona posterior (73) que presenta interiormente un diámetro equivalente al cable (1) , al que se fija al aprisionarla desde el 40 exterior.

2. Grapa de amarre para cable con núcleo de acero, según la reivindicación 1, caracterizada por que el cuerpo (7) de la grapa se realiza en aluminio a partir de una pieza conformada mecánicamente para obtener sendas zonas cilíndricas (71-73) separadas por una 45 zona troncocónica intermedia (72) .

3. Grapa de amarre para cable con núcleo de acero, según la reivindicación 1, caracterizada por que el émbolo (2) presenta un conducto pasante que da cabida al núcleo de acero (2) del cable, que emerge por fuera del miembro conector durante el montaje y una vez 50 fijado y cortado el núcleo (2) se protege mediante un tapón (11) estanco.

4. Grapa de amarre para cable con núcleo de acero, según la reivindicación 1, caracterizada por que por delante de la pala (8) , en el canto del cuerpo (7) en su acoplamiento con el collarín (62) se interpone una junta estanca (9) .

5. Procedimiento de montaje de una grapa de amarre para cable con núcleo de acero, que 5 comprende las fases de:

- exponer el núcleo de acero (2) del cable (1) ,

- enfundar el cuerpo (7) de la grapa sobre el conductor, con la pala de conexión hacia fuera,

- insertar la envolvente (3) y el émbolo (6) , montados entre sí en fábrica, en el trozo de núcleo (2) liberado de los conductores de aluminio, hasta que dicha envolvente topa contra 10 el borde de los mismos,

- tensar el cable traccionando del núcleo de acero (2) hasta llevarlo a la posición deseada, en este proceso se expondrá la longitud necesaria de núcleo de acero mediante el corte de los hilos de aluminio.

- posicionar el conjunto envolvente (3) y embolo (6) montado de fábrica en su posición 15 correcta, y lliberar la pieza porta-garras (5) de la posición de bloqueo establecida por el tornillo (12) para que la tensión del núcleo (2) sobre las garras provoque el agarre del mismo por éstas,

- desplazar el cuerpo (7) de la grapa hacia el extremo anterior hasta que tope contra el collarín (62) , interponiendo una junta estanca (9) entre ambos, 20

- liberar el núcleo de los elementos de tendido mediante las maniobras adecuadas, y anclar el embolo (6) al punto de amarre adecuado

- prensar las zonas cilíndricas (71) y (73) de dicho cuerpo (7) hasta que establezcan contacto respectivamente con el émbolo (6) de la grapa y con los conductores de aluminio del cable (1) , 25

- y realizar la conexión eléctrica a través de la pala de conexión (8) solidaria al cuerpo (7) .