Guía de. referencia de cables de acero para palas

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Guía de

referencia de cables

de acero para palas

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ÍNDICE

Cómo escoger los cables de pala adecuados . . . 2

Productos de cable de pala opcionales . . . 4

Cómo maximizar la vida útil de los

cables de pala . . . 5

Inspección de cables de pala . . . 6

Prácticas de excavación para palas . . . 8 HEMOS FABRICADO CABLES DE ACERO PARA

DRAGAS Y PALAS POR MÁS DE 75 AÑOS Union, una marca de WireCo WorldGroup, se compromete a proporcionar la mayor gama de cables de pala para todas las aplicaciones de minería. Nuestra línea completa de cables para minería de superfi cie contempla cables para dragas y palas, y cables de suspensión de torones estructurales para plumas. También ofrece un servicio y una confi abilidad que son sinónimo de la marca Union. Compre en el mejor…una empresa y productos probados, resistentes y confi ables.

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Cables para palas de minería

P

ara operar equipo de minería, es necesario algo más que los cables de pala adecuados. También se necesita conocimiento y experiencia adecuados. Si sabe de cables (es decir, cómo escoger, usar y conservar muchos tipos de cables), sabrá cómo maximizar su vida útil y rendimiento al usarlos en palas. Si lo que necesita ver son cables, nadie mejor para mostrárselos que Union, una marca de WireCo WorldGroup. Siendo el mayor productor de cables de acero y productos relacionados del mundo, ofrecemos lo necesario para muchos usos diferentes.

Además, contamos con la experiencia adecuada para ofrecerle ayuda cuando tenga preguntas y para ayudarle a maximizar la vida útil y el rendimiento del cable de pala.

La Guía de referencia de cables de pala es tan sólo un ejemplo. En las siguientes páginas, obtendrá valiosa información sobre como:

SELECCIONAR LOS CABLES DE PALA ADECUADOS Desde luego, el conocimiento de cables parte por comprender la gran variedad de cables de pala y torones estructurales que existe para las diferentes necesidades. Esta guía contiene información práctica que puede ayudarle.

INSPECCIONAR LOS CABLES La inspección habitual de los cables de acero para palas no sólo le permitirá saber cuándo cambiarlos, sino también averiguar los patrones inusuales de desgaste o abuso que pueden disminuir su vida útil.

MAXIMIZAR LA VIDA ÚTIL DEL CABLE DE PALAUnion puede ayudarle a maximizar la vida útil y el rendimiento del cable de pala con el cuidado y mantenimiento adecuados. Esta guía ofrece útiles sugerencias para el

mantenimiento y uso de cables, como el desplazamiento de puntos de desgaste, identifi cación y reducción de daños en el cable, lubricación, consejos de instalación y métodos de excavación.

TESTED, TOUGH & TRUE™ (PROBADOS,

RESISTENTES Y CONFIABLES)

En Union, comprendemos el mercado de la minería. Nuestra experiencia en palas con usted, combinado con lo último en prácticas metalúrgicas y exclusivas capacidades de diseño, nos permiten continuar innovando y proporcionarle la línea más económica de cables para minería del mundo.

Union es una de las marcas perteneciente al líder mundial en la fabricación,

desarrollo y distribución de cables de pala, montaje de cables de pala, alambre con alto contenido de carbono y cable electromecánico: WireCo WorldGroup. Aplicamos controles exhaustivos de diseño y fabricación, lo que contempla además un total rastreo del material. Asimismo, WireCo WorldGroup es el único fabricante de cables de pala del mundo que cuenta con califi cación QPL, certifi cación API y registro en los sistemas de calidad ISO 9001:2000 y AS-9100.

USE EL MEJOR CABLE DE PALA:

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Cómo escoger el cable de pala adecuado para

su aplicación

No todas las características de los cables que operan en equipos de minería de grandes superfi cies tienen la misma importancia. Generalmente, dos caracte-rísticas, la resistencia a la pérdida de metal y la resistencia a la deformación y a la fatiga, deben ser las principales consideraciones. La mayoría de las aplicaciones exigen un equilibrio entre estas dos características. La resistencia de los cables también puede ser importante al considerar a una estructura de cable diferente.

PÉRDIDA Y DEFORMACIÓN DEL METAL

LA PÉRDIDA DE METAL se refi ere al desgaste real del metal de los alambres exteriores de un cable, y la deformación del metal corresponde al cambio en su forma. Ambas ocurren frecuentemente al mismo tiempo, aunque normalmente unas de ellas es la que predomina.

Por lo general, la resistencia a la pérdida de metal por abrasión (también llamada “resistencia a la abrasión”) se refi ere a la capacidad de un cable de resistir el desgaste exterior debido al contacto durante el deslizamiento del cable por otro objeto duro. La pérdida resultante de acero reduce la resistencia del cable y puede acelerar su ruptura.

En la mayoría de los casos, la pérdida de metal tiene dos causas principales:

1. Torsión aguda en ángulo inadecuado del cable. Cuando el cable entra o sale de la polea, entra en contacto con los bordes de la misma, provocando desgaste en ambos elementos. Esto también puede ocurrir en las ranuras de los tambores.

2. Ranuras de la polea muy estrechas.

El cable se desliza entre los bordes al encajar en la ranura, lo que causa desgaste.

LA DEFORMACIÓN DEL METAL

(también llamada “peening”; ver ilustración de la izquierda) corresponde al aplanamiento de la superfi cie externa del cable causada por el martilleo contra un objeto duro, como una roca, una polea o un rodillo. El acero no se desgasta, sino que es presionado hacia los lados. Esta deformación de los alambres disminuye la vida útil del cable.

L

os cables de pala que puede escoger de acuerdo con cada aplicación son muchos. ¿Cómo saber el que brindará el mejor desempeño? Todos los cables de pala corresponden a una combinación de características que les otorgan capacidades específi cas de desempeño. Antes de escoger, conviene comparar las exigencias de una aplicación con las características del cable.

Las tres características principales de los cables para minería

CORTE TRANSVERSAL DE UN CABLE MARTILLADO (“PEENING”) > Corte transversal de un cable original > Superfi cie martillada (“peening”) CORTE TRANSVERSAL DE UN CABLE DESGASTADO > Corte transversal de un cable original > Superfi cie desgastada

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RESISTENCIA A LA FATIGA

LA RESISTENCIA A LA FATIGA se refi ere a la fatiga del metal del que están hechos los alambres que componen el cable de pala. La fatiga es normal y se presenta en áreas del cable que:

1. Se tuercen repetidamente sobre poleas y tambores.

2. Presentan disminución de las vibraciones (cerca de los extremos de uniones y otros puntos de amarre de los cables).

3. Están sujetos a cambios de carga.

Por lo general, los cables compuestos de varios alambres presentan una resistencia a la fatiga mayor que la de aquellos compuestos de alambres menos numerosos y de mayor diámetro, puesto que los alambres de menor diámetro tienen una mayor capacidad de curvarse al pasar el cable por las poleas o los tambores. Los cables de torcido Lang tienen mayor resistencia a la fatiga que los cables de torcido normales. Los cables

PFV®_{y cables especiales}_TUF-MAX_™

también tienen mayor resistencia a la fatiga que los cables estándar.

Todos los cables están sujetos a la fatiga de metal producida por el esfuerzo de fl exión durante el uso, razón por la cual su resistencia disminuye gradualmente.

RESISTENCIA

La resistencia mínima a la rotura (MBF, Minimum Breaking Force) o nominal (de catálogo) publicada corresponde al cálculo de RESISTENCIA aceptado por la industria de cables de pala. Se aplica a los cables nuevos sin uso y, normalmente, se mide en toneladas de 2.000 libras. Un cable nunca debe usarse ni siquiera cerca de su resistencia mínima de rotura. Ésta debe dividirse por el factor de diseño requerido a fi n de determinar la carga de trabajo. Durante su vida útil, un cable pierde gradualmente su resistencia debido a factores tales como el desgaste superfi cial y la fatiga del metal.

Debido a que los diferentes tipos de cable tienen diferentes resistencias mínimas de rotura, debe comprobar este parámetro cada vez que considere cambiar el tipo de cable.

Nota: al tomar la decisión de probar con una construcción de cable diferente, normalmente lo mejor es utilizar varios grupos de las construcciones seleccio-nadas de cable para determinar su vida útil promedio. Así, puede comparar el costo por hora (tonelada o yarda) con los otros costos de construcción a fi n de determinar el cable más adecuado para su aplicación. SI NECESITA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN > Los alambres exteriores menos numerosos y de mayor diámetro por torón aumentan la resistencia a la fatiga. SI NECESITA RESISTENCIA A LA FATIGA > Los alambres exteriores más numerosos y de menor diámetro por torón aumentan la resistencia a la fatiga.

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Productos de cable de pala opcionales

CABLES TUF-MAX™

Son los cables de mayor resistencia a la fatiga que ofrecemos para aplicaciones de arrastre e izaje. Los cables TUF-MAX tienen una mayor resistencia a la abrasión. Tales ventajas, combinadas con las cualidades de un cable de 8 torones y la solidez de los cables PFV®_,

producen la máxima vida útil para un mayor tiempo de excavación entre cambios de cables.

CABLES TUF-MAX™ CR

Este cable de empuje y recoge de 2 ½ pulg. se diseñó específi camente para minimizar la tensión con un tendido de mayor longitud. Este cable se puso a prueba y se comprobó que proporciona el mejor desempeño entre los cables de empuje y recoge.

CABLES TUF-MAX™ XL

La resistencia del cable TUF-MAX XL

supera en más de un 15% la de los cables de la familia TUF-MAX. El avanzado

CABLES DE PALA RECOMENDADOS PARA SU APLICACIÓN

CABLES DE IZAJE

En equipos que reciben el mantenimiento adecuado, la solidez y la resistencia a la fatiga son las características fundamentales. TUF-MAX ofrece la mejor combinación de estos factores y, en consecuencia, ha sido el líder en la industria de los cables de izaje de palas durante años. El producto TUF-MAX más reciente diseñado para las condiciones de excavación más exigentes es TUF-MAX XL. Actualmente disponible en un diámetro de 2-3/4 pulg., su desempeño está demostrado en las más duras condiciones de excavación, como roca dura, arena petrolífera, etc.

CABLES DE EMPUJE Y RECOGE

La mayoría de los cables se desgasta debido a la fatiga; sin embargo, son necesarias características mínimas de tensión para mantener la rigidez adecuada del cable en el sistema de empuje y recoge. El nuevo TUF-MAX CR está específi camente diseñado teniendo en cuenta estas características a fi n de ofrecer los cables de empuje y recoge con la mejor vida útil.

CABLES DE LA COMPUERTA

Los cables de compuerta requieren una resistencia al desgaste y la fatiga adecuadas. Los cables

7-Flex y 7-Flex PFV tienen las mejores características para maximizar la vida útil del cable en esta aplicación.

CABLES DE SUSPENSIÓN PARA PLUMAS

Generalmente, los cables de suspensión para plumas cuentan con la especifi cación del fabricante de la pala. Union pone a su disposición cables de pala y cables de suspensión de torones estructurales para plumas.

diseño de tendido signifi ca un área metálica mayor y convierte a este cable en la opción lógica para las condiciones más exigentes de excavación. Como resultado del intrincado diseño y el tendido de cable de mayor longitud, las muescas y ranuras internas se mantienen al mínimo, lo que aumenta en el cable la resistencia a la rotura. Defi nitivamente, este cable para palas es inigualable. TUF MAX

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Cómo maximizar la vida útil de los cables para palas

T

odos los cables de pala Union están diseñados para ofrecer un servicio efi caz y confi able, que permite hacer frente a las condiciones más exigentes de la minería de superfi cie. Sin embargo, ningún cable de pala dura para siempre. Desarrollamos los siguientes consejos para que aproveche al máximo la vida útil de los cables para palas.

CÓMO REDUCIR EL TIEMPO IMPRODUCTIVO DURANTE EL CAMBIO

Para instalar los cables nuevos en menos tiempo y a un costo menor, muchas minas ordenan sus cables con dos puntas afuera (“hairpin wound”), lo que deja los dos extremos del cable en el tope del carrete para que se puedan jalar de vuelta al tambor al mismo tiempo. Sin embargo, si no se sacan los dos extremos del carrete en el orden correcto, el cable se enrollará alrededor del tambor del carrete de entrega, lo que aumentará innecesariamente el tiempo de instalación. Para resolver este problema con cables con dos puntas afuera, los unimos con un torón que gira. Para desenrollar correctamente, no quite el torón que gira hasta que haya jalado ambos extremos del cable del carrete. Si necesita ayuda con este procedimiento, Union puede prestarle asistencia.

También hay disponibles terminales o “Ferrule Beckets”. Simplemente especifi que el tamaño y tolerancia de la terminal al ordenarla.

DISMINUYA LA VIBRACIÓN EN LOS TAMBORES

Si una parte fl oja del cable se tensiona rápidamente, se crea vibración, la cual se abate una vez que el cable toma contacto con las poleas o el tambor. Esto puede producir fatiga del cable.

Para disminuir la vibración del cable cuando el balde inicie su ciclo de excavación, recomendamos mejorar las técnicas de excavación para reducir las cargas repentinas en los cables. Esto incluye comenzar el corte en forma lenta y suave, cargando gradualmente el cable y reduciendo las partes fl ojas del cable.

COMPRUEBE QUE NO EXISTAN DESGASTES IRREGULARES EN POLEAS PARALELAS

Si el desgaste de una ranura de una polea paralela es más profundo que el de la otra, el cable se desliza forzadamente. Frecuentemente, si esto ocurre pasado de la superfi cie más dura de la polea, notará un cambio rápido en ella, lo que posteriormente causará problemas graves. El resultado es una disminución en el desempeño del cable y la vida útil, además de un desgaste acelerado de la polea.

Para evitar este problema, asegúrese siempre de que ambas ranuras de las poleas paralelas sean de la misma profundidad. Si no es así, reemplace o repare la polea. Consulte las instruc-ciones del fabricante de la pala para conocer las tolerancias de profundidad de desgaste de las ranuras.

TAMBORES Y CÓMO EVITAR LA CORRUGACIÓN

Las superfi cies del tambor pueden desarrollar con el tiempo un patrón de ondas con el enrollado de los cables, lo que produce ranuras de desgaste que, a su vez, pueden causar ruptura prematura de los torones debido a la corrugación. Los cables TUF-MAX

evitan la corrugación debido a que su recubrimiento distribuye la presión radial en el tambor, previniendo efi cazmente la corrugación en éste.

PENETRACIÓN DE POLÍMERO

Con un torón y parte del polímero retirado, se puede ver la profundidad de la penetración del polímero, lo que otorga un soporte uniforme y continuo para todos los torones a lo largo del cable.

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Por qué la inspección es fundamental para el

éxito a largo plazo

CON QUÉ FRECUENCIA SE DEBE INSPECCIONAR

Obviamente, cuanto más use el cable de pala, mayor será la frecuencia con que deberá inspeccionarlo. Es recomendable inspeccionar visualmente y de manera frecuente todos los cables de pala en uso. Todas las áreas de alambres desgastados, dañados o rotos se deben marcar y observar mientras el cable se encuentre en uso. En caso de detectarse un problema, usted es quien mejor puede identifi car los sitios de contacto del cable, y si el cable mismo es la causa del problema o, simplemente, la técnica del operador.

En la industria, no existen estándares establecidos para determinar el tiempo exacto en que se debe cambiar los cables en la minería de superfi cie debido a que hay muchas variables involucradas. También es importante recordar que existen algunas diferencias (a veces considerables) entre las instalaciones, incluso entre máquinas con diseño similar. Ambas son excelentes razones para aprovechar el mejor criterio de un técnico capacitado y califi cado para que realice una inspección adecuada de los cables. La información obtenida durante la inspección debe registrarse con el fi n de contar con una base para determinar la frecuencia de cambio de acuerdo con la condición del cable de pala. Un cambio repentino es más crítico que un cambio gradual.

POLEAS. Normalmente, con el tiempo y el desgaste las ranuras de las poleas se hacen más pequeñas. Con un calibrador, compruebe que el tamaño y contorno de las ranuras sea el correcto y que estén lisas. Si las ranuras están demasiado pequeñas o ajustadas, puede haber fricción y mayor desgaste. Por otro

A

pesar de la durabilidad y la resistencia, al fi nal los cables de acero que usan las palas se desgastan y deben reemplazarse. Es por ello que debe inspeccionar habitualmente los cables, no sólo para determinar cuándo cumplen el criterio de remoción, sino también para establecer los patrones de desgaste normal, y detectar y corregir los de desgaste fuera de lo normal. Esta sección ofrece pautas generales sobre la inspección de cables de pala. Si desea obtener información más detallada, consulte el

Tech Report (Informe técnico) 107.

INSPECCIONE EL CABLE DE PALA HABITUALMENTE

> La inspección la debe llevar a cabo una persona con capacitación especial y experiencia práctica.

CONCÉNTRESE EN LOS PUNTOS CRÍTICOS DEL CABLE

Si bien debe revisar cada cable en toda su longitud para descartar daños inusuales o aislados, existen varios puntos críticos en éste debido a tensiones internas o externas más fuertes, o a que son más susceptibles al daño. Estos puntos tienden a deteriorarse con mayor rapidez, por lo que es conveniente concentrarse en estas áreas importantes:

PUNTOS DE RECOGE. Secciones de los cables que toman contacto con las poleas o el tambor al aplicar la carga inicial de cada izamiento. El desgaste acelerado interno y externo se presenta en estos puntos por dos razones: cargas mayores, provocadas por la aceleración y la transferencia o carga radial del cable hacia la polea o el tambor. Compruebe que no exista reducción de diámetro ni alambres rotos, desgastados o deformados en

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lado, si las ranuras están demasiado anchas, puede producirse aplanamiento en el cable, lo que reduce su vida útil. Compruebe además que cada polea gire libremente, que esté correctamente alineada, que no tenga bordes rotos ni agrietados, y sus cojinetes funcionan correctamente.

En poleas con ranuras para dos cables, la profundidad de la ranura es crítica. Si la profundidad no es la misma, uno de los cables, o ambos, deberá deslizarse en las ranuras mientras gira la polea. Esto causa desgaste y daño acelerado en el cable.

OTRAS ÁREAS DE POSIBLE PREOCUPACIÓN QUE SE DEBEN INSPECCIONAR

FRECUENTEMENTE SON:

PUNTOS DE ABUSO. Busque marcas “brillantes” en que los cables sufran raspaduras o rayones anormales.

EXPOSICIÓN AL CALOR. Busque pruebas de exposición al calor que pueda dañar el cable y su lubricante. Si hay contacto con un arco eléctrico, como al soldar, se puede producir rupturas localizadas de alambres. Nunca use el cable como puesta a tierra para una soldadura al arco.

DETERIORO DE MULTILÍNEAS. Debido a que muchas máquinas usan dos cables al mismo tiempo, compruebe que no haya daños en uno de ellos (o en ambos) a fi n de identifi car su causa.

CÓMO ENCONTRAR Y REPARAR ALAMBRES ROTOS

Una de las señales más comunes de deterioro del cable son los alambres rotos, normalmente rupturas de corona

LLEVE UN REGISTRO DE TODAS LAS MÁQUINAS > Los registros adecuados permiten cumplir fi elmente el programa de mantenimiento de la empresa, manteniendo en un mínimo los tiempos muertos y costos de operación, y promueven buenas prácticas de operación. Si mantiene registros exactos y actualizados, tendrá un completo historial del desempeño del cable de pala. Los cambios en el desempeño pueden indicar la existencia de un problema en la máquina, en las condiciones de excavación, con los conectores o con el cable mismo. No deje de registrar

todos los eventos inusuales que ocurran durante la vida útil del cable.

y de valle. Ambos tipos causan la misma pérdida de resistencia, pero las de tipo valle pueden ser las más difíciles de encontrar. Durante la inspección, es muy importante buscar alambres rotos e identifi car los sitios del sistema en que se pueden presentar.

RUPTURAS DE CORONA. Aparecen en las coronas de los torones. Puede mejorar la inspección visual pasando un paño por el cable. Si existen rupturas tipo corona de alambres, el paño se detendrá en ellas.

RUPTURAS DE VALLE. Este tipo de ruptura de alambres no es tan evidente. Con un punzón, explore entre los alambres y torones, y levante los que parezcan sueltos. Si encuentra pruebas de alambres internos rotos, puede requerir una evaluación más exhaustiva del cable.

NO PASE POR ALTO LOS CABLES DE SUSPENSIÓN PARA PLUMAS

Compuestos generalmente de torones estructurales, los cables de suspensión para plumas están sometidos a fatiga por vibración en los conectores y en los puntos de puntos en que pasan por los reductores de vibración entre los cables de suspensión. La inspección habitual es fundamental. Los alambres rotos en el conector (“socket”) o en los reductores de vibración indican deterioro. Cuando llegue el momento de reemplazar los cables de suspensión, recomendamos reemplazar todo el conjunto (por ejemplo, todos los superiores y todos los poste-riores) debido a las diferencias en las características operativas entre los cables nuevos y los usados.

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CUANTO MAYOR EL ÁNGULO DE IZAMIENTO, MAYOR LA POTENCIA NECESARIA

PARA LEVANTAR LA MISMA CARGA

Prácticas de excavación sugeridas para palas

al cable al levantar el mismo peso. Si, por ejemplo, el levantamiento se realiza en un ángulo de 60°, se requiere el doble de potencia que la necesaria para levantar la misma carga verticalmente.

Éstos son dos consejos que debería recordar. Siempre que sea posible, el balde debería llenarse a la mitad de la altura de corte a fi n de evitar tensión extrema. Adicionalmente, la sobrecarga (“overcrowding”) puede ocasionar el levantamiento de la pluma y oponerse al movimiento de izamiento, aumentando así la tensión en los cables.

E

l principio primario que debe recordar es muy simple: siempre excave lo más cerca posible de la posición óptima.

Debe ubicar la pala de modo de permitir que la mayor parte de la excavación quede directamente bajo el punto de la pluma que se muestra a continuación. Levantando verticalmente, se obtiene un rendimiento óptimo del izaje y aplica menos fuerza en el cable de izaje, lo que ayuda a maximizar su vida útil.

La excavación en un ángulo más

horizontal puede dañar el cable. Cuanto mayor sea el ángulo de excavación, mayor será la tensión y la carga aplicada

E

n un mundo perfecto, no debiera

haber problemas con los cables de pala. Ninguna lesión. Ningún daño. Ningún problema, punto. Sin embargo, todos sabemos que eso no existe. En el

mundo real, los accidentes ocurren, razón por la cual debe tomar precauciones especiales. Antes de instalar el cable de pala en aplicaciones de minería de superfi cie, siempre lea y siga la etiqueta de advertencia de los productos.

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OFICINAS CORPORATIVAS DE WIRECO WORLDGROUP, UBICADAS EN KANSAS CITY, MISSOURI

WireCo WorldGroup esta dedicado a ser líder en servicio y asistencia al cliente. Comprendemos los desafíos diarios que enfrenta y estamos totalmente preparados para proporcionarle los mejores productos y asistencia que le permitirán superarlos.

Somos una empresa con una gran experiencia en recursos y servicios mundiales. Debido a que WireCo WorldGroup es el único fabricante de cables de pala del mundo que cuenta con califi cación QPL, certifi cación API y registro en los sistemas de calidad ISO 9001:2000 y AS-9100, es el líder mundial en la fabricación y distribución de alambres, cables de pala, montaje de cables de pala y cables electromecánicos.

Con un equipo confiable de asistencia y con inventarios en sitios de todo el mundo, Union

está aquí para usted, las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Toda garantía, expresa o implícita, sobre la calidad, desempeño o aptitud para el uso de los productos de cables de pala se basa siempre en la condición de que las resistencias publicadas corresponden solamente a cables nuevos y sin uso, que los equipos en los cuales se usan están correctamente diseñados y reciben el mantenimiento adecuado, y que dichos productos se almacenan, manipulan, usan y mantienen en forma adecuada, y que se inspeccionan habitualmente durante el período de uso.

Bajo ninguna circunstancia el vendedor es responsable por daños indirectos o incidentales ni por gastos secundarios relacionados, entre otros, con lesiones personales, costos de mano de obra, pérdida de ganancias ocasionada por el uso de dichos productos, por su incorporación en otros productos o por su conversión en componentes de ellos.

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