Sviluppo di funi ibride per ascensori

Gustav Wolf parla della sua fune HyTrac™ e di altre caratteristiche della fune ibrida.

La tendenza globale di costruire edifici più alti ha creato la richiesta di funi per ascensori più lunghe. All'aumentare del peso della fune, il carico sugli ascensori aumenta e la forza di rottura delle funi deve aumentare. Un aumento della forza di rottura si ottiene attraverso un aumento del diametro della fune. All'aumentare del diametro della fune, il peso della fune aumenta. Gustav Wolf è riuscito a sviluppare una fune per ascensori che, rispetto alle tradizionali funi per ascensori dello stesso diametro, raggiunge una forza di rottura uguale o maggiore con un peso sostanzialmente ridotto. La nuova corda, denominata HyTrac^TM, è una fune ibrida che combina fibre sintetiche ad alta resistenza per l'anima della fune, con fili di acciaio che compongono i trefoli esterni.

Le funi in fibre sintetiche ad alta resistenza sono molto più leggere delle funi in acciaio. Tuttavia, le proprietà delle fibre sintetiche differiscono sostanzialmente dai fili di acciaio in aree quali resistenza all'abrasione, allungamento e resistenza alla luce. Oltre alle funi in fibra puramente sintetica, da tempo esistono funi ibride. Questi sono stati, fino ad ora, utilizzati prevalentemente su tamburi per installazioni di gru. Il caricamento di una fune in un elevatore a puleggia motrice è diverso da quello su un tamburo. Negli impianti di ascensori, le funi sono soggette a forti sollecitazioni di flessione e nella puleggia di trazione si verificano pressioni laterali associate.

Essenziale per lo sviluppo della combinazione di un'anima della fune in fibra sintetica ad alta resistenza e del trefolo esterno in filo di acciaio è che l'anima deve sostenere parte del carico, come avviene anche per la fune con anima in acciaio. In una fune per ascensori con un'anima in fibra tradizionale composta da fibra sintetica naturale, l'anima non porta carichi e svolge solo una funzione di supporto. Qualora l'anima assuma una funzione portante, l'allungamento dei trefoli d'acciaio e dell'anima deve essere correlato, in modo che l'anima ei trefoli esterni portino un carico uguale.

Generalmente, le fibre sintetiche ad alta resistenza hanno un allungamento maggiore rispetto al filo di acciaio. Pertanto, deve essere utilizzata una struttura del nucleo con un allungamento inferiore. Un ulteriore requisito era che l'anima possedesse una struttura stabile e rotonda che, dopo la sollecitazione di flessione, mantenga la sua forma in modo che la fune non si deformi. Una deformazione della fune potrebbe causare un disturbo di scorrimento nella scanalatura e un'usura prematura. Quando le funi degli ascensori si piegano sui covoni, i trefoli si muovono contro il nucleo. L'attrito si sviluppa sulla superficie del nucleo, che porta all'abrasione. Poiché la resistenza all'abrasione delle fibre sintetiche ad alta resistenza è piccola, è necessario che le fibre portanti abbiano un qualche tipo di rivestimento protettivo.

La corda ibrida di nuova concezione è stata ampiamente testata nei laboratori di Gustav Wolf per la tolleranza del diametro, la stabilità, la forza di rottura e l'allungamento. Una parte sostanziale dei test si è concentrata anche sulla ricerca del comportamento della fune sotto l'influenza della flessione. Inoltre, le funi ibride hanno funzionato sul banco prova di flessione a fatica in normali condizioni di prova della fune dell'ascensore.

I test hanno prodotto i seguenti risultati:

• Rispetto alle funi con anima in acciaio, la forza di rottura è uguale o superiore fino all'8%, il peso è inferiore del 20% e le prestazioni di flessione sono superiori fino al 50%.
• Rispetto alle funi con anima in fibra naturale, la forza di rottura è superiore di circa il 50%.
• L'allungamento totale è inferiore a quello delle funi con anima in fibra naturale e leggermente superiore a quello delle funi con anima in acciaio. Sulla base dell'esperienza pratica con le normali operazioni di rodaggio, l'allungamento elastico della fune ibrida è coerente con l'allungamento elastico di una fune con anima in acciaio.

In tutti i test di flessione a fatica, la comparsa di rotture del filo è stata la causa principale del cedimento dei trefoli di acciaio, sebbene l'anima in fibra sintetica non sia stata distrutta. Pertanto, il riconoscimento della necessità di sostituzione della fune è possibile in base al normale metodo del numero di rotture del filo. Nella fune ibrida, c'è meno pressione tra i trefoli esterni e l'anima, l'opposto di una fune con anima in acciaio. Inoltre, non si verifica alcun sfregamento nei punti di contatto tra il nucleo e i trefoli esterni.

I vantaggi della corda ibrida includono:

• Notevole riduzione del peso a parità o maggiore forza di rottura della tradizionale fune in acciaio.
• Trazione invariata rispetto alla fune per ascensori in filo d'acciaio, consentita dalle attuali pulegge di trasmissione convenzionali.
• Maggiore durata contro i danni esterni rispetto a una fune in fibra sintetica puramente ad alta resistenza.
• Riconoscimento positivo dei criteri di sostituzione sulla base del conteggio dei fili rotti.

Con la fune ibrida è stata trovata un'alternativa per le funi per ascensori utilizzate negli impianti a più piani, dove il peso dei mezzi di sollevamento è ridotto e si possono superare altezze maggiori.