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Patent Searching and Data


Title:
DIGITALISED ROPE OR CABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/160904
Kind Code:
A1
Abstract:
A digitalised rope or cable comprising, housed in the interior thereof, a series of sensors for the measurement of the tension or strain to which the rope or cable is subjected, and having means for the external transmission of said tension values measured toward a processing means for the recording and analysis thereof, where the force exerted at each point is the result of the difference between the tension value measured by a measuring sensor located immediately before, and the tension value measured by the measuring sensor located beyond the point of application of the strain; the sensors may be strain gauges (6) having cables (7), or may be piezoresistive sensors (8) interconnected by means of a single optic fibre cable (9), or directly an optic fibre sensor having FBG (Fibre Bragg Grating) technology. By means of the digitalised rope or cable it is possible to know the strain profiles performed individually (10) and the combined profiles (11).

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Inventors:
GOTI ELORDI AITOR (ES)
CORTÉS MARTÍNEZ FERNANDO (ES)
GARCÍA GIL EDUARDO JOSÉ (ES)
CASTAÑEDA BABARRO ARKAITZ (ES)
Application Number:
PCT/ES2020/070105
Publication Date:
August 19, 2021
Filing Date:
February 14, 2020
Export Citation:
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Assignee:
UNIV DEUSTO (ES)
International Classes:
D07B1/14; G01L5/101; G01L5/105; A63B26/00; A63B71/02
Domestic Patent References:
WO2013110853A12013-08-01
Foreign References:
US20050226584A12005-10-13
EP3360836A12018-08-15
US20050231207A12005-10-20
US5649035A1997-07-15
CN203090359U2013-07-31
Attorney, Agent or Firm:
EZCURRA ZUFIA, Maria Antonia (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- Soga o cable digitalizado caracterizado porque comprende alojados en su interior una serie de sensores medidores de la tensión o esfuerzo al que está sometido el cable o soga y que cuenta con medios de transmisión de dichos valores medidos de tensión hacia el exterior hacia unos medios de procesamiento para poder ser registrados y analizados.

2.- Soga o cable digitalizado según la reivindicación 1 caracterizado porque la fuerza ejercida en cada punto es el resultado de la diferencia del valor de tensión medido por un sensor medidor colocado inmediatamente anterior con respecto al valor de tensión del sensor medido colocado posteriormente al punto de aplicación del esfuerzo.

3.- Soga o cable digitalizado según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque sobre el cable o soga en su exterior hay realizadas unas serie de marcas en la proximidad de la ubicación de los sensores medidores.

4.- Soga o cable digitalizado según la reivindicación 1 ó 2 ó 3 caracterizado porque los sensores medidores son unas galgas extensiométricas (6) donde cada galga está provista de unos cables (7) para poder extraer la señal hacia un extremo de la soga o cable donde se conectarán a unos medios de procesamiento

5.- Soga o cable digitalizado según la reivindicación 1 ó 2 ó 3 caracterizado porque los sensores medidores son unos sensores piezoresistivos (8) interconectados entre sí mediante un único cable de fibra óptica (9)

6.- Soga o cable digitalizado según la reivindicación 1 ó 2 ó 3 caracterizado porque los sensores medidores es un sensor de fibra óptica (9) directamente alojado en el interior de la cuerda (1) a lo largo de su longitud, donde el sensor de fibra óptica (9) incorpora la tecnología FBG, emergiendo dicho sensor de fibra óptica (9) por uno de los extremos de la cuerda (1) quedando conectadao con un emisor receptor de una haz de luz, conocido como interrogador (12), siendo el encargado de medir la deformación de la fibra óptica y por lo tanto de la cuerda a lo largo de diferentes puntos del a cuerda (1 )

7.- Soga o cable digitalizado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los sensores medidores de la tensión o esfuerzo al que está sometido el cable o soga están dotados de unos medios de transmisión inalámbricos mediante con un ordenador o medios de procesamiento.

Description:
SOGA O CABLE DIGITALIZADO

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, una soga o cable digitalizado que permite la medición de los esfuerzos individuales y conjuntos realizados sobre una soga o similar.

Caracteriza a la presente invención el especial diseño y empleo de elementos que ofrecen una funcionalidad determinada, logrando lo que se ha denominado una soga digital, es decir, una soga que permite conocer los esfuerzos individuales realizados en cada zona y el esfuerzo conjunto.

La soga objeto de la invención es de especial aplicación y de forma preferente, pero no limitativa para el juego de la soga o juego de la cuerda (juego de la soga, tira y afloja, batalla de fuerza, sogatira o cinchada) en el que dos equipos con el mismo número de personas, cuyo total no exceda un peso máximo determinado para la clase, se alinean al final de una soga de forma enfrentada tirando cada equipo en direcciones opuestas, logrando con la soga objeto de la invención poder determinar los perfiles de fuerza ejercidos por cada miembro de cada equipo y por el equipo en su conjunto.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito por un lado de los medios de medición de tensiones en cables y similares y por otro lado en el ámbito de las sogas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el estado de la técnica son de sobra conocidos diferentes sensores colocados en cables y elementos sometidos a tensiones con objeto de poder conocer la tensión a la que está sometido el cable.

Sin embargo, cuando un cable o soga está sometido a esfuerzos de tensión aplicados individualmente se ha visto la necesidad de poder conocer el perfil de esfuerzo o tensión al que está sometido cada zona, pudiendo conocer posteriormente el perfil de esfuerzo global de la totalidad del cable o soga.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un soga o similar de manera digitalizada que permite conocer los esfuerzos individuales aplicados a la soga, desarrollando una soga o cable como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en al reivindicación primera.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención una soga o cable digitalizado en cuyo interior tiene alojados una serie de sensores medidores de la tensión o esfuerzo al que está sometido el cable o soga y que cuenta con medios de transmisión de dichos valores medidos de tensión hacia el exterior para poder ser registrados y analizados.

Con objeto de poder saber las zonas donde aplicar los esfuerzos a analizar sobre el cable o soga en su exterior hay realizadas unas serie de marcas en la proximidad de la ubicación de los sensores medidores.

Entre los sensores medidores se pueden utilizar galgas extensiométricas que proprocionan un valor de tensión directamente proporcional con la tensión a la que están sometidos y que transmiten dichos valores de tensión mediante un par de cables que discurren por el interior de la soga o cable hasta un extremo donde quedan conectados a un medio de procesamiento tal como un ordenador o similar que permite almacenar y registrar los valores de tensión de forma continua. Otro tipo de sensores que se puede emplear son sensores piezoresistitivos, también alojados en el alma o interior del cable o soga y que quedan conectados entre sí mediante un cable único de fibra óptica que mediante unas redes de diferente periodo permite la medición de cada sesnor piezoresistivo de manera individualizada.

Una tercera forma de realización consistiría en el empleo de un sensor de fibra óptica alojado en el interior de la cuerda a lo largo de su longitud y emergiendo por un extremo conectado con un interrogador encargado de emitir y recibir una señal luminosa, donde el sensor de fibra óptica incorpora la tecnología FBG (Fiber Brag Grating).

Cabría la posibilidad también de dotar cada sensor de medición, independientemente de su tipo de unos medios de transmisión inalámbricos mediante conexión bluetooth o wifi con un ordenador o medios de procesamiento que permite registra de forma continua los esfuerzos realizados en cada zona en particular.

Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.

A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.

EXPLICACION DE LAS FIGURAS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.

En la figura 1 , podemos observar una representación de una soga sobre la que están tirando en sentido opuesto dos personas.

En la figura 2 se muestran dos personas tirando en la misma dirección y se han representado una serie de sensores medidores de los esfuerzos a los que está sometida cada zona.

En la figura 3 se muestra una primera forma de realización en la que los sensores medidores son galgas extensiométricas.

En la figura 4 se muestra una segunda forma de realización en la que los sensores empleados son sensores piezo reristivos.

En la figura 4B se muestra una tercera forma de realización basado el empleo de un sensor de fibra óptica embebido en la cuerda.

En la figura 5 se ejemplifica una disposición de dos equipos tirando de una soga de manera opuesta donde se han representado los perfiles de esfuerzos individuales y conjuntos de cada equipo.

En la figura 2, podemos observar

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN. A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.

En la figura 1 podemos observar una soga o cable (1) sobre el que hay dos personas tirando en sentido opuesto y sobre la que se han realizado unas marcas (2) exteriores indicadoras de donde se encuentran internamente unos sensores medidores con objeto de que las personas o los medios que vayan a realiza un esfuerzo de tracción se coloquen correctamente.

En la figura 2 se muestran dos personas, un jugador (A) y un jugador (B) ambos realizando un esfuerzo de tracción sobre la soga o cable en la misma dirección, pudiéndose observar un primer sensor medidor (3), un segundo sensor medidor (4) y un tercer sensor medidor (5), de manera que convenientemente colocados, el esfuerzo que realiza el jugador (A) es la diferencia de tensión entre el primer sensor medidor (3) y el segundo sensor medidor (4), mientras que el esfuerzo que realiza el segundo jugador (B) es la diferencia de tensión entre el segundo sensor medidor (4) y el tercer sensor medidor (5).

F(A) = V (3) - V (4)

F(B) = V (4) - V (5).

En la figura 3 se muestra una primera realización en la que los sensores medidores son unas galgas extensiométricas (6) donde cada galga está provista de unos cables (7) para poder extraer la señal hacia un extremo de la soga o cable donde se conectarán a unos medios de procesamiento que permiten registrar de forma continua los esfuerzos realizados.

En la figura 4 se muestra una segunda forma de realización en la que los sensores medidores son unos sensores piezoresistivos (8) interconectados entre sí mediante un único cable de fibra óptica (9) con tecnologías cuasi- distribuidas basadas en redes Bragg de difracción (FBG). En la figura 4B se muestra una tercera forma de realización en la que los sensores medidores son un sensor de fibra óptica (9) directamente alojado en el interior de la cuerda a lo largo de su longitud, donde el sensor de fibra óptica incorpora la tecnología FBG (Fiber Brag Grating) que permite realizar mediciones a diferentes distancias.

La fibra óptica (9) como puede observarse en la figura 4B emerge por uno de los extremos de la cuerda (1 ) quedando conectada con un emisor receptor de un haz de luz, conocido como interrogador (12), siendo el encargado de medir la deformación de la fibra óptica y por lo tanto de la cuerda a lo largo de diferentes puntos de la cuerda (1 ) en los que se encuentran los FBG’S. Para ellos aprovecha las propiedades de reflexión y refracción de la luz a diferentes longitudes de onda, no siendo necesarios elementos intermedios que sobresalgan de la cuerda, ya que es la propia fibra la que genera la información de deformación en cada FBG y la lleva hasta el interrogador (12).

Gracias a que el interrogador (12) se puede conectar y desconectar a la fibra (9) es posible conectar diferentes cuerdas al interrogador.

Una FBG es una variación periódica (periodo L) del índice de refracción (neff) en el núcleo de una fibra óptica, que hace que cuando la longitud de onda de la luz incidente cumple con la condición de ser 2 neff· L, dicha componente espectral, denominada longitud de onda Bragg lB, sea reflejada hacia atrás por la misma fibra, siendo el resto de las componentes espectrales transmitidas hacia adelante con muy bajas pérdidas.

Así, si se crean a lo largo de una misma fibra óptica redes con diferente periodo, podremos tener múltiples sensores integrados dentro de la misma línea, implementando de esta manera un sistema de medida cuasi-distribuido. En la figura 5 se muestran dos equipos de jugadores tirando en sentidos opuestos sobre una soga o cable y que gracias a los sensores medidores de aplicados sobre la soga o cuerda es posible obtener a lo largo del tiempo los perfiles individuales de fuerza (10) de cada jugador, así como el perfil de fuerza de cada equipo (11).

En el cado de su aplicación al juego de la soga esto daría la posibilidad de conocer los puntos débiles de cada equipo, donde es posible mejorar, cuál serie el tipo de esfuerzo más conveniente a realizar en cada competición.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.