Dispositivo de frenado, instalación de ascensor, procedimiento de detección de una función del dispositivo de frenado y conjunto de modernización.

Dispositivo de frenado para mantener un cuerpo desplazable en estado parado y para decelerar el cuerpodesplazable en caso necesario,

que comprende

- un elemento estático (1);

- un elemento móvil (2) que puede moverse con relación al elemento estático en un primer grado de libertad (φ; x)según una dirección de desplazamiento del cuerpo desplazable, pudiendo cerrarse un primer contacto de fricción enuna primera superficie de contacto (6.1) entre el elemento estático (1) y el elemento móvil (2) por efecto de unafuerza normal (FN) que actúa en un segundo grado de libertad (y), contrarrestando una primera fuerza de fricción(FR1) en el primer contacto de fricción un movimiento del elemento móvil con relación al elemento estático (1);

- un elemento relativo (3) que puede ser aproximado en el segundo grado de libertad (y) en dirección al elementomóvil (2), estando cerrado un segundo contacto de fricción en una segunda superficie de contacto (6.2) entre elelemento móvil (2) y el elemento relativo (3) por efecto de la fuerza normal (FN), contrarrestando una segundafuerza de fricción (FR2) en el segundo contacto de fricción un movimiento del elemento móvil con relación alelemento relativo; en donde

el elemento relativo (3) puede moverse en el primer grado de libertad (φ; x) con respecto al elemento estático (1)entre una posición normal (A) y una posición de frenado (B),

el elemento relativo (3) está pretensado hacia la posición normal (A) y está bloqueado un movimiento más allá de laposición de frenado (B), y

el dispositivo de frenado comprende también un dispositivo sensor (8) para detectar las posiciones normal y/o defrenado (A, B) del elemento relativo (3).

Dispositivo de frenado, instalación de ascensor, procedimiento de detección de una función del dispositivo de frenado y conjunto de modernización La presente invención concierne a un dispositivo de frenado para mantener parado un cuerpo desplazable y para decelerar el cuerpo desplazable en caso necesario según el preámbulo de la reivindicación 1, una instalación de ascensor con un dispositivo de frenado de esta clase, un procedimiento para detectar una función del dispositivo de frenado y un conjunto de modernización con un dispositivo de frenado de esta clase.

Se conoce por el documento DE 197 37 485 C1 un dispositivo de frenado electromagnéticamente maniobrable con una carcasa estacionaria y un árbol de trabajo giratorio dentro de ésta. Con el árbol de trabajo están unidos dos discos de freno de manera solidaria en rotación, pero axialmente desplazable. Mediante sendos muelles se pretensan unos discos de armadura axialmente desplazables con una fuerza normal contra los discos de freno de tal manera que se cierren un primer contacto de fricción entre los discos de freno y la carcasa y un segundo contacto de fricción entre los discos de armadura solidarios en rotación con respecto a la carcasa y el disco de freno. Las fuerzas de fricción que actúan en estos contactos contrarrestan un giro entre el disco de freno solidario en rotación del árbol de trabajo y la carcasa o los discos de armadura unidos con ésta de manera solidaria en rotación y frenan así el árbol de trabajo. Para soltar el freno se levantan electromagnéticamente los discos de armadura en contra de los muelles. Para reducir los ruidos producidos durante el cierre del freno, los discos de armadura están construidos en tres partes.

Cuando un dispositivo de frenado de esta clase, por ejemplo debido a desgaste en los discos de freno, puede seguir aplicando solamente una fuerza de fricción reducida entre los discos de armadura y los discos de freno, se produce un resbalamiento de los discos de armadura en los discos parciales de freno aplicados a ellos. Esto pone en riesgo la seguridad.

Se conoce por el documento EP 1655506 otro freno de disco electromecánico autoamplificador.

Por tanto, un cometido de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo de frenado que aumente la seguridad de dicho dispositivo de frenado.

Para resolver este problema se ha perfeccionado un dispositivo de frenado según el preámbulo de la reivindicación 1 por medio de las particularidades caracterizadora de ésta. La reivindicación 11 protege una instalación de ascensor correspondientemente equipada, la reivindicación 15 otorga protección al procedimiento correspondiente y con la reivindicación 19 se protege un conjunto de modernización correspondiente.

Un dispositivo de frenado de la clase genérica expuesta comprende en general un elemento estático y un elemento móvil que puede moverse con relación al elemento estático en un primer grado de libertad y que deberá ser frenado con respecto al elemento estático.

El término “frenado” puede comprender aquí igualmente el frenado del elemento móvil con respecto al elemento estático, es decir, la reducción de su velocidad relativa, y también la parada o retención completa del elemento móvil. La diferenciación entre elemento estático y elemento móvil sirve en el presente caso solamente para diferenciar dos elementos móviles uno con relación a otro en un grado de libertad. En particular, por ejemplo, uno de entre el elemento estático y el elemento móvil puede estar dispuesto de manera inercialmente fija para frenar el otro de entre el elemento estático y el elemento móvil con respecto al entorno. Este elemento a frenar puede ser un accionamiento que se emplee, por ejemplo, para accionar, decelerar o retener una polea motriz de una instalación de ascensor, y así puede frenar un cuerpo desplazable de la instalación de ascensor. Cuerpos desplazables de la instalación de ascensor son en particular una cabina, que sirve para recibir material transportable, o un contrapeso que se emplea en instalaciones de ascensor para compensar la masa de la cabina y garantizar una capacidad motriz. El elemento a frenar puede ser también parte integrante del cuerpo desplazable o de la cabina o del contrapeso. El dispositivo de frenado puede estar configurado aquí especialmente como un freno de inmovilización para retener la cabina.

Este es el caso normal en las instalaciones de ascensor actuales, ya que la cabina del ascensor o las partes de accionamiento unidas con la cabina, tales como el accionamiento, el contrapeso y los medios de soporte, son decelerados de manera regulada hasta su parada por medio de una fuerza electromagnética y, en consecuencia, el dispositivo de frenado únicamente tiene que mantener fija la cabina ya parada. Sin embargo, un dispositivo de frenado de esta clase, aparte de hacerse cargo de la función de inmovilización, puede asumir también, por supuesto, una función de frenado cuando, por ejemplo, en caso de fallo, tal como, por ejemplo, una interrupción de la corriente eléctrica, se tiene que efectuar una rápida parada de la cabina del ascensor.

El primer grado de libertad puede ser, por ejemplo, un grado de libertad de giro. A este fin, el elemento móvil puede estar montado de manera giratoria en el elemento estático. En este sentido, el término “fuerza” comprende, generalizando, las fuerzas o pares de giro que actúan en el respectivo grado de libertad para representar

conjuntamente la presente invención, que se puede utilizar en dispositivos de frenado que actúan sobre grados de libertad diferentes. Por tanto, en el caso de grados de libertad de giro, cuando se habla de una “fuerza de fricción”, puede quedar igualmente abarcado por este término el par de giro de fricción actuante.

El primer grado de libertad puede ser también un grado de libertad de traslación. A este fin, el elemento móvil puede estar montado de manera desplazable en el elemento estático, tal como esto es conocido, por ejemplo, por el documento DE 41 06 595 A1, en el que un elemento estático en forma de un freno de medida se desliza linealmente a lo largo de un elemento móvil en forma de un carril de ataque del freno.

En el documento EP 1 655 506 se revelan, por ejemplo, rodillos sobre vías en rampa.

Entre el elemento estático y el elemento móvil puede cerrarse discrecionalmente un primer contacto de fricción en una primera superficie de contacto por medio de una fuerza normal controlable que actúa en un segundo grado de libertad. En el primer contacto de fricción una primera fuerza de fricción contrarresta un movimiento del elemento móvil con relación al elemento estático. En el documento DE 197 37 485 C1 se presionan para ello, por ejemplo, los discos de freno en una primera superficie de contacto contra la carcasa. Las primeras fuerzas de fricción producidas en estos contactos de fricción contrarrestan un giro del árbol de trabajo unido de manera solidaria en rotación con los discos de freno. Como se ha explicado anteriormente, el término “fuerza de fricción” comprende aquí, debido al grado de libertad de giro del árbol de trabajo, el par de giro de fricción actuante sobre éste.

Además, se han previsto uno o más elementos relativos de tal manera que entre el elemento móvil y cada uno de los elementos relativos se cierre un segundo contacto de fricción en una segunda superficie de contacto por efecto de la fuerza normal y en el segundo contacto de fricción una segunda fuerza de fricción contrarreste un movimiento del elemento móvil con relación al elemento relativo. En el documento DE 197 37 485 C1 el primer disco parcial de cada disco de armadura de tres partes presiona, por ejemplo, contra el disco de freno asociado cuando la fuerza normal sujeta el disco de freno contra la carcasa. Las segundas fuerzas de fricción producidas en estos contactos de fricción contrarrestan un giro del árbol de trabajo unido de manera solidaria en rotación con los discos de freno con relación a los primeros discos parciales unidos de manera solidaria en rotación con la carcasa.

Asimismo, un elemento relativo, preferiblemente cada elemento relativo, lleva asociado un elemento actuador que está fijo en un primer grado de libertad con respecto al elemento estático, cerrándose un tercer contacto de fricción en una tercera superficie de contacto entre el elemento actuador y el elemento relativo por efecto de la fuerza normal y contrarrestando una tercera fuerza de fricción en el tercer elemento de contacto un movimiento del elemento relativo con relación al elemento actuador. En el documento DE 197 37 485 C1 un segundo disco parcial del disco de armadura de tres partes presiona,... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de frenado para mantener un cuerpo desplazable en estado parado y para decelerar el cuerpo desplazable en caso necesario, que comprende

- un elemento estático (1) ;

- un elemento móvil (2) que puede moverse con relación al elemento estático en un primer grado de libertad (<; x) según una dirección de desplazamiento del cuerpo desplazable, pudiendo cerrarse un primer contacto de fricción en una primera superficie de contacto (6.1) entre el elemento estático (1) y el elemento móvil (2) por efecto de una fuerza normal (FN) que actúa en un segundo grado de libertad (y) , contrarrestando una primera fuerza de fricción (FR1) en el primer contacto de fricción un movimiento del elemento móvil con relación al elemento estático (1) ;

- un elemento relativo (3) que puede ser aproximado en el segundo grado de libertad (y) en dirección al elemento móvil (2) , estando cerrado un segundo contacto de fricción en una segunda superficie de contacto (6.2) entre el elemento móvil (2) y el elemento relativo (3) por efecto de la fuerza normal (FN) , contrarrestando una segunda fuerza de fricción (FR2) en el segundo contacto de fricción un movimiento del elemento móvil con relación al elemento relativo; en donde

el elemento relativo (3) puede moverse en el primer grado de libertad (<; x) con respecto al elemento estático (1) entre una posición normal (A) y una posición de frenado (B) ,

el elemento relativo (3) está pretensado hacia la posición normal (A) y está bloqueado un movimiento más allá de la posición de frenado (B) , y

el dispositivo de frenado comprende también un dispositivo sensor (8) para detectar las posiciones normal y/o de frenado (A, B) del elemento relativo (3) .

2. Dispositivo de frenado según la reivindicación 1, que contiene además

- un elemento actuador (4) que está fijo en el primer grado de libertad (<, x) con respecto al elemento estático (1) y que puede ser aproximado en el segundo grado de libertad (y) en dirección al elemento móvil (2) , estando cerrado por la fuerza normal (FN) entre el elemento actuador (4) y el elemento relativo (3) , en el estado aproximado, un tercer contacto de fricción en una tercera superficie de contacto (6.3) , en el que una tercera fuerza de fricción (FR3) contrarresta un movimiento del elemento relativo (3) con relación al elemento actuador (4) ,

en donde las superficies de contacto segunda y tercera (6.2, 6.3) están configuradas de modo que una segunda fuerza de fricción máxima (FR2max) de la segunda superficie de contacto (6.2) sea mayor que una tercera fuerza de fricción máxima (FR3max) de la tercera superficie de contacto (6.3) .

3. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de frenado incluye también una lógica de vigilancia (11) que evalúa señales del dispositivo sensor (8) , una señal de control del dispositivo de frenado y un estado de movimiento del elemento móvil (2) .

4. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la segunda superficie de contacto (6.2) presenta un coeficiente de rozamiento (1) más alto, especialmente un coeficiente de rozamiento de adherencia (1H) más alto, que el de la tercera superficie de contacto (6.3) .

5. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la tercera superficie de contacto (6.3) está inclinada con relación a la fuerza normal (FN) .

6. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento relativo (3) y/o el elemento actuador (4) son movidos por la fuerza normal (FN) en el segundo grado de libertad (y) de modo que se cierren los contactos de fricción primero, segundo y tercero.

7. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado por que comprende también un elemento de frenado (5) que está fijo en el primer grado de libertad (<) con relación al elemento móvil (2) y que es movido por la fuerza normal (FN) en el segundo grado de libertad (y) de modo que se cierren los contactos de fricción primero, segundo y tercero.

8. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado por que el elemento móvil

(2) y el elemento estático (1) son movidos, especialmente deformados, uno con relación a otro por la fuerza normal (FN) en el segundo grado de libertad (y) de modo que se cierren los contactos de fricción primero, segundo y tercero.

9. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento actuador (4) está pretensado con la fuerza normal (FN) , especialmente por un medio elástico (7) , y es levantado

discrecionalmente por vía electromagnética y/o hidráulica.

10. Dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una pluralidad de elementos relativos (3) y respectivos elementos actuadores (4) asociados a éstos, siendo cerrado un segundo contacto de fricción en una segunda superficie de contacto (6.2) por una fuerza normal (FN) entre cada elemento relativo (3) y el elemento móvil (2) y siendo cerrado un tercer contacto de fricción en una tercera superficie de contacto (6.3) por la fuerza normal (FN) entre cada elemento relativo (3) y el elemento actuador asociado (4) .

11. Instalación de ascensor con un dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que uno de entre el elemento estático (1) y el elemento móvil (2) está dispuesto de manera inercialmente fija y el otro de entre el elemento estático (1) y el elemento móvil (2) está acoplado con un cuerpo desplazable, en particular con una cabina de la instalación de ascensor, de modo que pueda retener y/o frenar dicha cabina.

12. Instalación de ascensor según la reivindicación 11, caracterizada por que la fuerza normal (FN) está dimensionada de tal manera que una fuerza de retención producida en la posición normal (A) del dispositivo de frenado sea suficiente para retener con seguridad el cuerpo desplazable con su carga autorizada.

13. Instalación de ascensor según la reivindicación 11 ó 12, caracterizada por que la fuerza normal (FN) está dimensionada de tal manera que una fuerza de deslizamiento producida en la posición de frenado (B) del dispositivo de frenado sea suficiente para frenar con seguridad el cuerpo desplazable con su carga autorizada.

14. Instalación de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada por que la fuerza de deslizamiento producida en la posición de frenado (B) del dispositivo de frenado es al menos un 50% mayor que la fuerza de retención producida en la posición normal (A) del dispositivo de frenado.

15. Procedimiento para detectar una función de un dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 anteriores, caracterizado por que se vigila la función por medio del dispositivo sensor (8) , cuyo dispositivo sensor (8) detecta la posición de un elemento relativo (3) .

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado por que se vigila la función por medio de una lógica de vigilancia (11) que evalúa señales del dispositivo sensor (8) , una señal de control del dispositivo de frenado y un estado de movimiento del elemento móvil (2) .

17. Procedimiento según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado por que se detecta como función un funcionamiento deficiente cuando la lógica de control detecta

- que la señal de control del dispositivo de frenado indica “cerrado”, el estado de movimiento del elemento móvil (2) indica “0” y el elemento relativo (3) se encuentra en su posición de frenado (B) ; o

- que la señal de control del dispositivo de frenado indica “abierto”, el estado de movimiento del elemento móvil (2) indica “;0” y el elemento relativo (3) se encuentra en su posición de frenado (B) .

18. Procedimiento según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado por que se detecta como función un funcionamiento normal cuando la lógica de vigilancia detecta

- que la señal de control del dispositivo de frenado indica “cerrado”, el estado de movimiento del elemento móvil (2) indica “0” y el elemento relativo (3) se encuentra en su posición normal (A) ; o

- que la señal de control del dispositivo de frenado indica “cerrado”, el estado de movimiento del elemento móvil (2) indica “;o" y el elemento relativo (3) se encuentra en su posición de frenado (8) ; o

que la señal de control del dispositivo de frenado indica “abierto”, el estado de movimiento del elemento móvil (2) indica “;0” y el elemento relativo (3) se encuentra en su posición normal (A) .

19. Conjunto de modernización con un dispositivo de frenado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 para uso en una instalación de ascensor existente.