Koepe

Un sistema Koepe es un arreglo de izaje por cable en el que dos cables, uno unido a la jaula o skip y otro al contrapeso, pasan por una sola polea grande llamada tambor Koepe. La polea misma gira para tirar de ambos cables simultáneamente, con la fricción entre los cables y la polea proporcionando el agarre que transmite la fuerza. A diferencia del bobinado de tambor convencional, donde los cables se enrollan y desenrollan de un mandril cilíndrico, el sistema Koepe mantiene las longitudes de los cables constantes; a medida que un lado desciende, el otro asciende en la misma cantidad.

El tambor Koepe suele tener de 4 a 7 metros de diámetro y una superficie acanalada o con ranuras para los cables, a menudo de hierro fundido o acero fabricado, para aumentar el contacto por fricción. Los cables se asientan en estas ranuras y pueden ser redondos o planos, típicamente de 16 a 32 milímetros de diámetro. Un solo motor y una caja de engranajes impulsan el tambor a través de un conjunto de cojinetes principales. El sistema requiere una tensión y alineación precisas de los cables, ya que una carga desigual puede causar deslizamiento o que el cable se salga de la ranura.

Por qué Koepe en lugar de bobinado de tambor

Los polipastos Koepe se prefieren para pozos profundos porque eliminan la necesidad de que el pozo acomode un tambor que se ensancha a medida que se acumulan las capas de cable. En un pozo de 1000 metros con bobinado convencional, el diámetro del tambor puede volverse prohibitivamente grande. El sistema Koepe también reduce la demanda de potencia del motor durante la fase de descenso porque la jaula descendente contrarresta a la ascendente, y el control de fricción, en lugar del frenado mecánico, gestiona la carga. Sin embargo, el sistema depende completamente de la fricción entre el cable y la polea, por lo que cualquier película de aceite, agua o desgaste del cable que reduzca la fricción puede causar un deslizamiento peligroso.

El sistema toma su nombre de Heinrich Koepe, un ingeniero alemán que desarrolló el principio a finales del siglo XIX. Se convirtió en un estándar en la minería europea y ahora es el método dominante en minas profundas de roca dura. El principio de fricción ha hecho que los polipastos Koepe sean fundamentales para operaciones ultradeep: los pozos mineros más profundos del mundo, que descienden más allá de los 3000 metros, utilizan el bobinado Koepe casi exclusivamente.

Los sistemas Koepe modernos incorporan sensores de detección de deslizamiento y monitoreo de la tensión del cable para prevenir el modo de falla por fricción. Si cualquiera de los cables pierde tensión o la superficie de la polea se degrada, los sistemas de advertencia alertan a los operadores antes de que ocurra el deslizamiento. El mantenimiento se centra en la inspección del cable, la condición de la superficie de la polea y la alineación de las poleas que guían cada cable hacia y desde el tambor.