UNIDAD DE MONITOREO DE VELOCIDAD Y ACELERACION CON ARRANQUE ASISTIDO ELECTRONICAMENTE DESTINADO AL USO EN DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE.

Limitador de velocidad de un dispositivo de elevación, comprendiendo una polea de cable para un cable de un limitador de velocidad,

un freno activable para el frenado de la polea de cable, como así también un mecanismo de activación del freno en función de la velocidad de rotación de la polea de cable, caracterizado porque el mecanismo de activación cuenta con un sensor de velocidad de rotación, preferentemente sin contacto, que genera una señal que puede ser evaluada electrónicamente y un sistema electrónico solidario como así también un acoplamiento auxiliar (H), que puede ser controlado por el sistema electrónico y que acopla al menos una zapata de freno (12) a un componente giratorio del limitador de velocidad, al ser activado, de manera que la zapata de freno (12) es basculada por ella y se presiona contra un disco de freno (7), produciéndose una autoamplificación entre el disco de freno (7) y la zapata de freno (12), con lo cual se frena la polea de cable (4a, 4b)

Unidad de monitoreo de velocidad y aceleración con arranque asistido electrónicamente destinado al uso en dispositivos de transporte.

El invento trata de un limitador de velocidad según el término genérico de la reivindicación 1.

Los limitadores de velocidad se utilizan especialmente en elevadores de cable o en elevadores hidráulicos, para activar un dispositivo de frenado o un dispositivo de contención, ni bien la cabina se mueve a una velocidad inadmisible o bien de manera inadmisible. No obstante, el término cabina debe interpretarse de manera amplia y comprende todos los tipos de cabinas, portadores de carga, plataformas de carga y similares.

Por tratarse de elementos de seguridad, es necesario que dichos limitadores de velocidad sean altamente fiables.

Por lo tanto, los limitadores de velocidad conocidos hasta el momento se construyen generalmente de manera muy conservadora y siguiendo un principio básico similar y probado, cuyo mantenimiento es comúnmente deseado por los usuarios.

Por lo general, los limitadores de velocidad del tipo de los aquí mencionados están accionados por un cable continuo que da vueltas en un hueco de elevador. Este cable del limitador de velocidad se desplaza de manera adecuada sobre la polea de cable del limitador de velocidad o da vueltas incluso, generalmente en el cabezal del hueco de elevador, sobre la polea de cable del limitador de velocidad.

En su otro punto extremo gira sobre otro rodillo tensor, ubicado generalmente junto con el cable. El cable del limitador de velocidad está unido en un punto a la cabina y allí más precisamente, al mecanismo que actúa su frenado, o su contención. El cable del limitador de velocidad gira por lo tanto con la velocidad actual de la cabina, es decir, que la velocidad tangencial de la polea de cable es igual a la velocidad de la cabina.

Un experto comprende el término polea de cable desde el punto de vista de su funcionamiento y por lo tanto, de manera acabada.

El limitador de velocidad en sí, consta de una polea de cable y de un freno que se activa una vez que la polea de cable sobrepase una determinada velocidad. Una vez activado, este último frena la polea de cable. De esta manera se produce un movimiento relativo del cable del limitador de velocidad respecto a la cabina. Este movimiento se utiliza para activar el dispositivo de frenado o de contención o bien para establecer sus fuerzas iniciales de acciona- miento.

Los limitadores de velocidad convencionales funcionan aún al igual que en el pasado, de manera netamente mecánica, particularmente en lo que respecta a la activación del frenado o de la contención cuando se produce un exceso de velocidad. Esto se debe por un lado, a que aún hasta no hace mucho tiempo, el manejo de los sistemas netamente mecánicos era considerado el más seguro y por el otro, debido a que los mismos ofrecen una seguridad de funcionamiento innata frente a una caída de tensión. Además, se debe añadir que las fuerzas de accionamiento necesarias para el frenado o el bloqueo de la polea de cable pueden generarse más sencillamente de manera netamente mecánica.

De la patente alemana DE 38 30 864 C1 se conoce un limitador de velocidad típico. Este limitador de velocidad utiliza una mecanismo de bloqueo basculante tipo trinquete, excitado mecánicamente. Si la polea de cable, presenta un exceso de velocidad, el mecanismo de bloqueo es excitado tan fuertemente por éste, que provoca su caída y bloquea la polea de cable.

De la patente europea EP 0 628 510 A2 se conoce igualmente otro típico limitador de velocidad en lo que respecta al principio básico de funcionamiento. En este limitador de velocidad, la polea de cable está equipada con una combinación de pesos centrífugos, levas excéntricas y muelles que giran conjuntamente con la misma. En cuanto la velocidad de la polea de cable sobrepasa un primer límite de velocidad, los pesos centrífugos se desvían hasta un punto tal, que accionan un interruptor y desenergizan el accionamiento principal del elevador. Si la velocidad de rotación de la polea de cable continúa aumentando, entonces los pesos centrífugos se desvían aún más, hasta tal punto, en el que los excéntricos se tuercen, entran en contacto con el anillo de freno detenido y generan luego su efecto de frenado, mediante el cual se frena la polea de cable. Para satisfacer la necesidad, y poder activar incluso el limitador de velocidad, incluso si la polea de cable no presenta aún un exceso de velocidad, la EP 0 628 510 A2 representa un considerable desarrollo constructivo. Esto se debe a que el mismo está provisto de un perno de bloqueo electromecánico deslizable ubicado en el círculo giratorio de la leva excéntrica. El perno de bloqueo activado se ubica en el paso de al menos una de las levas del excéntrico. Una vez que la leva excéntrica ha entrado en contacto con el perno de bloqueo, sólo puede eludirlo porque éste lo presiona hacia fuera, en una posición desviada, que de otra manera sólo sería aceptada al sobrepasar el segundo valor límite de la velocidad de giro. De esta manera se "simula" en última instancia un exceso de velocidad y se frena la polea de cable.

Ambos tipos de limitadores de velocidad se valen del principio de la fuerza centrífuga o bien del principio de inercia. Por este motivo, todos ellos sin excepción presentan un comportamiento que depende de la aceleración, de modo que cuanto más aumente la aceleración de la cabina, por encima del área de velocidad permitida, superando la velocidad máxima permitida, tanto más tarde se activará el limitador de velocidad, es decir, con una mayor velocidad, ya que primero deben superarse las masas inerciales propias del mecanismo de activación.

Por consiguiente, el objetivo del invento es crear un limitador de velocidad, que detecte exactamente la velocidad actual y que responda de manera tanto precisa como rápida, toda vez que se sobrepase la velocidad admitida.

Dicho objetivo se logra gracias a las características significativas de la reivindicación 1.

El mecanismo de activación del freno está compuesto de un sensor de velocidad, que trabaja generalmente sin contacto y de un sistema electrónico solidario. De esta manera se garantiza un registro preciso y casi sin retraso de la velocidad de giro real de la polea de cable, ya que no existen masas en juego, cuyas inercias posean una influencia significativa. Además, mediante la configuración de conformidad al invento es posible también construir el limitador de velocidad en dirección al eje de giro de la polea de cable de manera particularmente angosta, gracias a que los sensores de velocidad de giro, que trabajan sin contacto y su correspondiente sistema electrónico pueden miniaturizarse de manera mucho más sencilla que los mecanismos que se activan automáticamente, en forma de leva oscilante o de masas centrífugas en combinación con excéntricos, que por su naturaleza necesitan un espacio más amplio para poder incluir las "masas inerciales" necesarias, es decir, las levas oscilantes o las masas centrífugas. Esto se contrapone a la tendencia de realizar siempre pequeñas secciones transversales de hueco con la capacidad de elevación remanente.

Un acoplamiento funciona en combinación con el sensor de velocidad y con su correspondiente sistema electrónico. Dicho acoplamiento está controlado por el sistema electrónico y acopla durante la correspondiente activación, al menos una zapata de freno, preferentemente de manera indirecta, a una pieza giratoria del limitador de velocidad, por ejemplo, a la misma polea de cable o a una pieza destinada a otro fin, separada de la misma.

La zapata de freno, que a diferencia de las anteriores, está ejecutada como componente de un sistema de masas centrífugas permanece en reposo hasta su activación, se desvía de este modo preferentemente de manera indirecta mediante la pieza giratoria y entra en contacto con el disco de freno. Debe registrarse entonces un tipo de "servoefecto" ya que la energía de accionamiento de las zapatas de freno no se activa externamente, sino que es generada internamente por la polea de cable giratoria del limitador de velocidad.

La energía auxiliar a aplicar externamente es sólo la energía para accionar el acoplamiento, por ejemplo, en forma de energía de sujeción de un muelle acumulador.

En un diseño análogo, el freno produce una autoamplificación entre el disco de freno y la zapata de freno, lo que implica que las fuerzas de fricción generadas por la zapata de freno son responsables de la conservación de la presión de contacto...

1. Limitador de velocidad de un dispositivo de elevación, comprendiendo una polea de cable para un cable de un limitador de velocidad, un freno activable para el frenado de la polea de cable, como así también un mecanismo de activación del freno en función de la velocidad de rotación de la polea de cable, caracterizado porque el mecanismo de activación cuenta con un sensor de velocidad de rotación, preferentemente sin contacto, que genera una señal que puede ser evaluada electrónicamente y un sistema electrónico solidario como así también un acoplamiento auxiliar (H), que puede ser controlado por el sistema electrónico y que acopla al menos una zapata de freno (12) a un componente giratorio del limitador de velocidad, al ser activado, de manera que la zapata de freno (12) es basculada por ella y se presiona contra un disco de freno (7), produciéndose una autoamplificación entre el disco de freno (7) y la zapata de freno (12), con lo cual se frena la polea de cable (4a, 4b).

2. Limitador de velocidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el acoplamiento auxiliar (H) posee un órgano auxiliar (HO) giratorio, preferentemente en forma de cuerpo anular (13) central que gira alrededor del eje de rotación del disco de freno del limitador velocidad, cuyo cuerpo puede acoplarse a un componente giratorio del limitador de velocidad, girando de este modo el órgano auxiliar (HO), estando por su parte el órgano auxiliar (HO), acoplado al menos a una zapata de freno (12), generalmente a dos, de tal manera que, mediante su giro, el órgano auxiliar (HO), pone en contacto la zapata de freno (12) con el disco de freno (7).

3. Limitador de velocidad según la reivindicación 2, caracterizado porque al menos una zapata de freno (12),está alojada de manera giratoria y está acoplada al órgano auxiliar (HO) a través de una transmisión (17), preferentemente en la forma de transmisión de rodillos.

4. Limitador de velocidad según la reivindicación 3, caracterizado porque al menos una zapata de freno (12) es un excéntrico alojado en el disco de freno (7) y está unido de tal modo al acoplamiento auxiliar (H), que la zapata de freno (12) pueda colocarse de la manera antes mencionada en el disco de freno (7), tanto en sentido horario como antihorario

5. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una zapata de freno (12) es un excéntrico alojado en el disco de freno (7) de modo que, en posición de reposo de la zapata del freno (12), su radio más pequeño (R) se superpone levemente con el eje giratorio del disco de freno.

6. Limitador de velocidad de según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque todas las zapatas de freno (12) están dispuestas de manera relativa entre sí alrededor del disco de freno (7), de modo que las fuerzas radiales que se producen al frenar se anulan, al menos básicamente.

7. Limitador de velocidad, según la reivindicación 2 o según una de las reivindicaciones precedentes, conjuntamente con la reivindicación 2, caracterizado porque el órgano auxiliar (HO), posee un actuador (16) regulable eléctricamente y de manera preferente dos, que, al ser activado presiona un revestimiento de fricción auxiliar contra una pieza giratoria del limitador de velocidad, preferentemente en un sentido puramente radial, con lo cual el órgano auxiliar (HO) gira.

8. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque también dicha pieza giratoria del limitador de velocidad es el disco de freno (7).

9. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el disco de freno (7) está unido a la polea de cable (4a, 4b) o al eje (4c) de la polea de cable a través de otro acoplamiento de fricción (8, 9, 10, 11), de tal manera que la polea de cable (4a, 4b) puede continuar girando de manera definidamente frenada, estandobloqueado el disco de freno.

10. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el acoplamiento auxiliar (H) no tiene ningún curso muerto, es decir, está configurado de tal manera que, independientemente de la posición de rotación actual del componente giratorio (7) operativamente relacionado con el, puede acoplarse a este último cuando se lo activa.

11. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una zapata de freno (12) no posee tiene ningún curso muerto, es decir, está configurada de manera que, independientemente de la posición actual de rotación del disco de freno (7), pueda interactuar de manera autoamplificada con este último.

12. Limitador de velocidad, según la reivindicación 7 o según una de las reivindicaciones precedentes, conjuntamente con la reivindicación 7, caracterizado porque el actuador o los actuadores(16) regulables eléctricamente son los electroimanes, que, conjuntamente con el sistema electrónico de control, están diseñados de manera que sea posible realizar una prueba funcional de los electroimanes, en operación y en particular, cuando la cabina se encuentra en la posición de parada, por ejemplo, los electroimanes puedan energizarse o desenergizarse por un espacio de tiempo tan breve que pueda controlarse el correcto funcionamiento del sistema electrónico, teniendo en cuenta el tiempo de respuesta de los electroimanes, sin que el acoplamiento auxiliar (H) esté completamente acoplado.

13. Limitador de velocidad, según la reivindicación 7 o 12 o según una de las reivindicaciones precedentes, conjuntamente con las reivindicaciones 7 o 12, caracterizado porque el actuador o los actuadores (16) controlados eléctricamente son bobinas inhibidoras de la activación, con muelles de precarga, mantenidos en una posición elevada cuando se los energiza.

14. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sensor de la velocidad de rotación y el sistema electrónico solidario, monitorean también la aceleración actual y/o el recorrido del giro de la polea de cable (4a, 4b) y si se sobrepasa una aceleración actual determinada o un determinado recorrido, activan el acoplamiento auxiliar (H) independiente de la velocidad actual instantánea de la polea de cable.

15. Limitador de velocidad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las señales generadas internamente, correspondientes al recorrido relativo del movimiento de la cabina, se utilizan en combinación con un contador interno o externo y una señal de referencia que indica una determinada posición, preferentemente una de las posiciones extremas (en la parte superior o inferior) de la cabina, para determinar la posición absoluta de la cabina en el hueco del elevador.

16. Medio de transporte para un sistema de elevación con una cabina dispuesta en un riel guía, un sistema de accionamiento y un dispositivo de frenado o de contención, que actúa simultáneamente con los rieles guía para finalizar situaciones inadmisibles de movimiento de la cabina, como así también un limitador de velocidad para activar el dispositivo de frenado o de contención, caracterizado porque el limitador de velocidad está configurado según una de las reivindicaciones precedentes.