SISTEMA DE SEGURIDAD ELECTRONICO PARA ASCENSOR.
Un sistema de frenado de ascensor para una cabina de ascensor (10),
incluyendo dicho sistema un controlador (14) que proporciona una señal de salida a un conjunto de frenado (16) adaptado para montarse en la práctica en la cabina, incluyendo el controlador:
un acelerómetro (50), adaptado para montarse, en la práctica, en dicha cabina de ascensor para detectar la aceleración de dicha cabina de ascensor y generar una señal de aceleración;
un módulo de detección de sobreaceleración (30), que compara la señal de aceleración con un umbral de aceleración y genera una señal de sobreaceleración;
un primer dispositivo de conmutación (24) que interrumpe dicha señal de salida en respuesta a dicha señal de sobreaceleración; y caracterizado por incluir además:
un generador de señal (52) que genera una señal sinusoidal;
un excitador piezoeléctrico (56) que recibe dicha señal sinusoidal e imparte vibración a dicho acelerómetro;
un módulo por defecto (60) que recibe una señal de salida de dicho acelerómetro y genera una señal por defecto en respuesta a la presencia de la señal sinusoidal; y
un tercer dispositivo de conmutación (28) que interrumpe dicha señal de salida en respuesta a dicha señal por defecto
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W9922298US.
Solicitante: OTIS ELEVATOR COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: INTELLECTUAL PROPERTY DEPT., 10 FARM SPRINGS,FARMINGTON, CT 06032-2568.
Inventor/es: REBILLARD, PASCAL, RAILLARD, VINCENT, SIRIGU, GERARD.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 25 de Noviembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B66B5/06 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO. › B66B ASCENSORES; ESCALERAS O PASILLOS MECANICOS (dispositivos salvavidas utilizados como alternativa a los medios de salida normales, p. ej. escaleras, durante el rescate, para hacer descender a las personas de los edificios u otras estructuras análogas, en jaulas, bolsas, o soportes similares A62B 1/02; equipamiento para la manipulación de cargars o para facilitar el embarque de pasajeros o similar B64D 9/00; dispositivos de frenado o de parada caracterizados por su aplicación a los mecanismos de elevación o izado B66D 5/00). › B66B 5/00 Utilización de dispositivos de verificación, de rectificación de mal funcionamiento, de seguridad en ascensores. › eléctricos.
Clasificación PCT:
- B66B5/06 B66B 5/00 […] › eléctricos.
Clasificación antigua:
- B66B5/06 B66B 5/00 […] › eléctricos.
Fragmento de la descripción:
Sistema de seguridad electrónico para ascensor.
La invención se refiere en general a un sistema de seguridad de ascensor y en particular a un sistema de seguridad de ascensor incluyendo un acelerómetro para detectar condiciones de sobreaceleración y sobrevelocidad del ascensor.
Los ascensores están provistos actualmente de una pluralidad de dispositivos de frenado que están diseñados para uso en operación normal del ascensor, por ejemplo, manteniendo la cabina de ascensor en posición donde para en un rellano, y que están diseñados para uso en situaciones de emergencia tales como detener el movimiento de una cabina de ascensor en caída libre.
Se ha previsto uno de tales dispositivos de frenado para ralentizar una cabina de ascensor a sobrevelocidad que avanza a más de una velocidad predeterminada. Tales dispositivos de frenado emplean típicamente un dispositivo de control que dispara la operación de dispositivos de seguridad. Tales sistemas de ascensor disponen de un cable de control que se enrolla sobre una roldana de control en la parte superior de la caja de ascensor y una roldana de tensión en la parte inferior de la caja de ascensor y que también está unida a la cabina de ascensor. Cuando el cable de control excede de la velocidad predeterminada de la cabina de ascensor, el controlador agarra el cable de control, tirando de dos vástagos conectados a la cabina. Los vástagos tiran de dos dispositivos de seguridad en forma de cuña que aprietan un carril de guía en el que avanza la cabina de ascensor, frenando por ello y ralentizando la cabina de ascensor.
Disparar los dispositivos de seguridad que usan un controlador centrífugo convencional tiene inconvenientes. El cable de control a menudo se mueve, y ocasionalmente tales movimientos pueden tener una amplitud suficientemente intensa para desenganchar el cable de control de su polea y disparar el dispositivo de seguridad. Además, el tiempo de respuesta de un dispositivo de seguridad disparado por controlador depende del tiempo constante de las masas rotativas del controlador, las poleas y la longitud del cable de control. Esto da lugar a un retardo en el accionamiento de los dispositivos de seguridad y a un aumento en la energía cinética de la cabina de ascensor que debe ser absorbida por los dispositivos de seguridad. Por último, los dispositivos de seguridad convencionales disparados por controlador requieren numerosos componentes mecánicos que precisan un mantenimiento significativo para asegurar la operación apropiada.
DE 3934492 describe un dispositivo de seguridad de ascensor del tipo de tijera incluyendo una sonda de medición de aceleración para realizar mediciones de deceleración durante el frenado de emergencia.
La presente invención proporciona un sistema de frenado de ascensor según la reivindicación 1.
El sistema de frenado de ascensor de la presente invención proporciona beneficios sobre los sistemas convencionales. El uso de un controlador electrónico para detectar condiciones de sobreaceleración y sobrevelocidad da lugar a un despliegue más rápido del conjunto de frenado, reduciendo así la cantidad de energía cinética a absorber por el conjunto de frenado. El conjunto de frenado incorpora un diseño a prueba de fallos de modo que si por alguna razón se interrumpe la potencia en el sistema, el conjunto de frenado sea accionado para parar el descenso de la cabina de ascensor. El uso de un generador de señal sinusoidal y un excitador piezoeléctrico proporciona una mayor seguridad del sistema de frenado de ascensor.
Con referencia ahora a los dibujos donde elementos análogos se numeran de forma análoga en las varias figuras, ahora se describirán realizaciones preferidas, a modo de ejemplo solamente.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una cabina de ascensor incluyendo un sistema electrónico de frenado de seguridad.
La figura 2 es un diagrama de circuito de una porción de un controlador.
La figura 3 es un diagrama de circuito de otra porción del controlador.
La figura 4 es una vista lateral de un conjunto de frenado en un estado desactivado.
La figura 5 es una vista lateral del conjunto de frenado en un estado activado.
La figura 6 ilustra gráficos de aceleración en función del tiempo y velocidad en función del tiempo cuando un cable de elevador se rompe durante la bajada.
Y la figura 7 ilustra gráficos de aceleración en función del tiempo y velocidad en función del tiempo cuando un cable de elevador se rompe durante la subida.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una cabina de ascensor 10 incluyendo un sistema electrónico de frenado según la presente invención. La cabina 10 avanza en carriles 12, como es conocido en la técnica. En la cabina 10 va montado un controlador 14 que detecta condiciones de sobreaceleración y sobrevelocidad y acciona conjuntos de frenado 16. La figura 2 es un diagrama de circuito de una porción del controlador 14 que genera una señal de salida en forma de potencia a un solenoide 20 representado en ambas figuras 2 y 4. El solenoide 20 está en el conjunto de frenado 16 como se describe más adelante con referencia a las figuras 4 y 5. El solenoide 20 es accionado por un suministro de potencia ininterrumpible 22 a través de tres relés de seguridad 24, 26, y 28. Los relés de seguridad 24, 26, y 28 están normalmente abiertos de modo que, en caso de fallo de potencia, los relés de seguridad 24, 26 y 28 se abrirán interrumpiendo la potencia al solenoide 20 y activando los conjuntos de frenado 16. Si alguno de los relés de seguridad 24, 26, o 28 es activado (por ejemplo, se abre), el recorrido de corriente al solenoide 20 se interrumpe. Como se describe más adelante con referencia a las figuras 4 y 5, la desconexión de la potencia del solenoide 20 activa los conjuntos de frenado 16. Ahora se explicarán las condiciones para activar los relés de seguridad 24, 26 y 28.
Un acelerómetro 50 (figura 3) suministra una señal de aceleración detectada
donde
La señal de aceleración detectada
Sustituyendo la ecuación 1 en la ecuación 2 se obtiene
donde
representan la integral de la señal de error del acelerómetro.
El módulo de integración 32 está diseñado para minimizar el término de error usando, por ejemplo, un integrador de amplificador operativo con un tiempo constante de tal manera que:
El módulo de integración 32 proporciona la velocidad de cabina calculada a un módulo de detección de sobrevelocidad 34. El módulo de detección de sobrevelocidad 34 compara el valor absoluto de la velocidad de cabina calculada con una velocidad umbral. Si el valor absoluto de la velocidad de cabina calculada excede de la velocidad umbral, el módulo de detección de sobrevelocidad 34 genera una señal de sobrevelocidad que hace que el relé de seguridad 2 6 se abra e interrumpa la potencia al solenoide 20 y active los conjuntos de frenado 16. El módulo de detección...
Reivindicaciones:
1. Un sistema de frenado de ascensor para una cabina de ascensor (10), incluyendo dicho sistema un controlador (14) que proporciona una señal de salida a un conjunto de frenado (16) adaptado para montarse en la práctica en la cabina, incluyendo el controlador:
un acelerómetro (50), adaptado para montarse, en la práctica, en dicha cabina de ascensor para detectar la aceleración de dicha cabina de ascensor y generar una señal de aceleración;
un módulo de detección de sobreaceleración (30), que compara la señal de aceleración con un umbral de aceleración y genera una señal de sobreaceleración;
un primer dispositivo de conmutación (24) que interrumpe dicha señal de salida en respuesta a dicha señal de sobreaceleración; y caracterizado por incluir además:
un generador de señal (52) que genera una señal sinusoidal;
un excitador piezoeléctrico (56) que recibe dicha señal sinusoidal e imparte vibración a dicho acelerómetro;
un módulo por defecto (60) que recibe una señal de salida de dicho acelerómetro y genera una señal por defecto en respuesta a la presencia de la señal sinusoidal; y
un tercer dispositivo de conmutación (28) que interrumpe dicha señal de salida en respuesta a dicha señal por defecto.
2. El sistema de la reivindicación 1 incluyendo además:
un módulo de integración (32) para recibir dicha señal de aceleración y generar una señal de velocidad;
un módulo de detección de sobrevelocidad (34) para comparar la señal de velocidad con una velocidad umbral y generar una señal de sobrevelocidad; y
un segundo dispositivo de conmutación (26) para interrumpir dicha señal de salida en respuesta a dicha señal de sobrevelocidad.
3. El sistema de cualquier reivindicación precedente, incluyendo además:
un amplificador (54) que recibe dicha señal sinusoidal, amplifica dicha señal sinusoidal y suministra la señal sinusoidal amplificada a dicho excitador piezoeléctrico.
4. El sistema de cualquier reivindicación precedente, donde dicho módulo por defecto incluye:
un detector síncrono (58) que separa la señal sinusoidal de la señal de aceleración.
5. El sistema de cualquier reivindicación precedente, donde dicha señal de salida es una señal de potencia.
6. El sistema de cualquier reivindicación precedente, incluyendo además:
una articulación de freno (72, 74, 86, 94) que se puede poner en una primera posición y una segunda posición;
un muelle (85) que empuja dicha articulación de freno a dicha segunda posición;
un solenoide (20) que recibe dicha señal de salida ejerciendo fuerza magnética en una porción de dicha articulación de freno que contrarresta dicho muelle y mantiene dicha articulación de freno en dicha primera posición.
7. El sistema de la reivindicación 6, incluyendo además:
un interruptor de elevador (98) para interrumpir potencia a un elevador de ascensor.
8. El sistema de la reivindicación 7 donde:
dicho interruptor de elevador (98) es contactado por dicha articulación de freno cuando se interrumpe la potencia a dicho solenoide (20).
9. El sistema de la reivindicación 6, 7 o 8, donde
dicha articulación de freno incluye:
una varilla (86) en contacto con dicho muelle; un disparador (72), aplicando dicho solenoide fuerza magnética a dicho disparador; y
un retén rotativo (74) que tiene un primer extremo (78) que engancha dicho disparador y un segundo extremo (82) para enganchar dicha varilla para evitar el movimiento de dicha varilla cuando dicha fuerza magnética es aplicada a dicho disparador.
10. El sistema de la reivindicación 9, donde:
dicho disparador (72) tiene forma de L que tiene un primer brazo (73) y un segundo brazo (75) sustancialmente perpendicular a dicho primer brazo;
aplicando dicho solenoide fuerza a dicho primer brazo; e
incluyendo dicho segundo brazo un labio (80) que contacta dicho retén (74).
11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, incluyendo además:
un segundo conjunto de frenado (16) incluyendo una segunda articulación de freno; y
una barra (17) que conecta dicha articulación de freno y dicha segunda articulación de freno.
12. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, donde dicha articulación de freno acciona un freno de seguridad (70).
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