INSTALACIÓN DE ASCENSOR CON UN DISPOSITIVO DE FRENADO Y PROCEDIMIENTO PARA FRENAR Y RETENER LA CABINA DE ASCENSOR.

Instalación de ascensor (1) con un dispositivo de frenado (13),

incluyendo la instalación de ascensor (1) una cabina de ascensor (2) que se desplaza en dirección vertical dentro de vías de guía (9) y que en caso necesario es frenada o retenida en posición de parada por el dispositivo de frenado (13), estando dispuesto el dispositivo de frenado (13) en la cabina de ascensor (2) y consistiendo el mismo al menos en dos unidades de freno (14), caracterizada porque cada unidad de freno (14) incluye una regulación de la fuerza normal (16) que regula una fuerza normal efectiva FN-efectiva correspondientemente a una fuerza normal nominal FN-nominal determinada por una unidad de control de freno (15), y/o porque la unidad de freno (14) incluye un dispositivo de bloqueo (17) que puede bloquear la unidad de freno (14) en una posición de frenado ajustada, correspondientemente a una fuerza normal efectiva FN-efectiva y que, en caso de una interrupción de la alimentación de energía, preferentemente puede mantener una posición de frenado ajustada

La presente invención se refiere a una instalación de ascensor con un dispositivo de frenado y a un procedimiento para frenar y retener la cabina de ascensor según la definición de las reivindicaciones independientes.

Una instalación de ascensor incluye una cabina de ascensor que se desplaza en dirección vertical dentro de vías de guía o carriles de guía. En caso necesario, la cabina se frena o se mantiene parada mediante un dispositivo de frenado.

Para retener o frenar la cabina se requiere una fuerza de frenado. Para ello, el dispositivo de frenado utiliza por regla general al menos dos unidades de freno que, si así se requiere, aprietan al menos una guarnición de freno contra una superficie antagonista. Esta presión tiene lugar mediante una fuerza normal. La fuerza de frenado de una guarnición de freno está determinada por la fuerza normal junto con el coeficiente de rozamiento definido por la guarnición de freno, la superficie antagonista y eventuales capas intermedias. La superficie antagonista generalmente está definida por una superficie de la vía de guía o del carril de guía.

El documento DE 3934492, muestra un dispositivo de frenado para una cabina de ascensor que en caso de frenado actúa sobre el carril de guía, regulándose la fuerza de frenado mediante un sensor de aceleración. La fuerza de frenado es aplicada por un muelle. La fuerza de frenado se puede reducir con un imán regulable en caso de un valor de desaceleración demasiado alto o aumentar en caso de una desaceleración demasiado pequeña.

Una desventaja de este dispositivo consiste en que el dispositivo de frenado no está diseñado para retener una cabina de ascensor en una posición de parada, por ejemplo en caso de una parada regular en una planta. Además, el dispositivo de frenado está ajustado a un valor fijo predeterminado por el muelle, que en caso de funcionamiento se alcanza lo más rápidamente posible, lo que puede conducir por consiguiente a un claro fenómeno de oscilación, o que en caso de funcionamiento se alcanza lentamente de forma controlada por la fuerza antagonista del imán elevador, con lo que la velocidad aumenta de forma desfavorable si la cabina está totalmente cargada. Por otra parte, el imán regulable es caro y pesado y absorbe una alta potencia, y además es difícil realizar un control de la disponibilidad de servicio del dispositivo. La potencia necesaria es alta porque la fuerza de frenado máxima a aplicar por el dispositivo de frenado está dirigida a una cabina totalmente cargada y en caída libre. No obstante, por regla general se frena una cabina descargada o cargada únicamente en una pequeña proporción, por ejemplo en caso de un frenado desde una sobrevelocidad. Para ello, solo se requieren fuerzas de frenado pequeñas.

Ejemplo:

En caso de una demanda de potencia (PM) de hasta 4000 W, un imán elevador típico produce una fuerza de elevación / empuje (FM) de aproximadamente 1500 N. Suponiendo una transmisión de palanca (i) igual a 3 y un coeficiente de rozamiento (µ) igual a 0,2, de acuerdo con

FBR = FM x i x µ x 2

resulta un rango de regulación de la fuerza de frenado (FRB) de +/- 1800 N por carcasa de freno, o en caso de 2 carcasas de freno resulta un rango de regulación (FBR2) de +/- 3600 N.

El peso de un imán elevador / de empuje correspondiente puede llegar a 50 kg, o en caso de dos imanes hasta 100 kg. Teniendo en cuenta un muelle adicional por carcasa de freno, que produce en cada caso una fuerza de frenado de 5000 N, en caso de dos carcasas de freno resulta una fuerza de frenado de 10.000 N con un rango de regulación de la fuerza de frenado de +/- 3600 N. Una instalación de frenado con fuerzas de frenado tan bajas solo basta para frenar una cabina con un peso total de aproximadamente 1000 kg (480 kg de carga útil y 520 kg de peso de cabina). El peso de esta cabina se incrementa en aproximadamente un 10% y la potencia de regulación eléctrica necesaria es de hasta 2 x 4 kW.

El documento US5323878, da a conocer otro dispositivo de frenado con dos unidades de freno. Las unidades de freno están dispuestas en el área de una máquina motriz. La máquina motriz transmite las fuerzas de frenado a la cabina a través de órganos de soporte. Una unidad de control de freno determina la fuerza de frenado de cada unidad de freno teniendo en cuenta la velocidad o la carga de la cabina. En el ejemplo descrito, la fuerza de frenado se genera mediante un muelle, actuando en contra de este muelle una fuerza de émbolo hidráulica. Esta realización corresponde a una construcción segura y usual en la actualidad, ya que, en caso de fallo del sistema hidráulico, los muelles producen un frenado con su fuerza máxima posible. Una unidad de control de freno calcula y controla hidráulicamente la fuerza de émbolo hidráulica necesaria de cada freno teniendo en cuenta la velocidad o la carga de la cabina. La fuerza de émbolo hidráulica se ha de determinar teniendo en cuenta propiedades específicas de frenado, como diámetro del émbolo, fuerza del muelle o geometría de montaje de cada unidad de freno.

Una desventaja de este dispositivo consiste en que no se identifican ni se tienen en cuenta algunos factores condicionantes relevantes que influyen en la fuerza de frenado. Un defecto de un muelle, el desgaste de una guarnición de freno o un agarrotamiento de palancas de freno pueden tener una influencia relevante en la fuerza de frenado, y esta influencia no es identificada.

Además, la unidad de control de freno ha de tener en cuenta propiedades específicas de frenado, como el diámetro del émbolo, la fuerza de muelle o la geometría de montaje, de cada unidad de freno, ya que la unidad de control de freno predetermina la fuerza de émbolo hidráulico de cada unidad de freno individual.

Estas desventajas aumentan considerablemente la susceptibilidad a los fallos en la instalación y la realización de sustituciones y también durante el servicio, ya que en la unidad de control de freno se han de introducir las propiedades específicas de frenado de cada unidad de freno.

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención consiste en poner a disposición un dispositivo de frenado regulable y un procedimiento para frenar y retener una cabina de ascensor que posibilite una desaceleración o retención correspondiente al estado de servicio de la instalación de ascensor y que reaccione con rapidez y de forma cuidadosa. El dispositivo de frenado ha de satisfacer unos estrictos requisitos de seguridad, ha de funcionar con poca potencia y ha de presentar poco peso adicional. Además, el dispositivo de frenado ha de ser poco susceptible a los fallos.

Este objetivo se resuelve mediante la invención tal como se describe en las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con la invención, cada unidad de freno incluye una regulación de la fuerza normal que regula una fuerza normal efectiva correspondientemente a un valor de fuerza normal nominal determinado por una unidad de control de freno, y/o cada unidad de freno incluye un dispositivo de bloqueo que puede bloquear la unidad de freno en una posición de frenado ajustada correspondientemente a una fuerza normal efectiva ajustada.

La solución según la invención tiene el efecto ventajoso de que cada unidad de freno dispone de una regulación de la fuerza normal propia, que regula una fuerza normal efectiva correspondientemente a una fuerza normal nominal, de modo que a cada unidad de freno se le puede asignar una fuerza normal nominal propia. De esta forma, la propia unidad de freno puede ajustar con rapidez y precisión una fuerza normal y, mediante un proceso de regulación, puede corregir independientemente las desviaciones en áreas de la unidad de freno, como desviaciones geométricas (por ejemplo desgaste de una placa de apoyo de freno o dimensiones diferentes de carriles de freno). De este modo se reduce la susceptibilidad a los fallos de todo el dispositivo de frenado. Una unidad de freno se puede sustituir fácilmente, ya que las propiedades específicas de frenado de la unidad de freno, como el diámetro de émbolo, la fuerza de muelle, la geometría de montaje u otros datos condicionados por la construcción, se tienen en cuenta en la propia unidad de freno, con lo que se eliminan la introducción costosa y propensa a fallos de estas propiedades específicas de frenado en la unidad de control de freno.

Dependiendo de la fuerza de frenado necesaria, la unidad de control de freno elige una distribución de la fuerza normal segura y eficiente en cuanto a la energía,... [Seguir leyendo]

1. Instalación de ascensor (1) con un dispositivo de frenado (13), incluyendo la instalación de ascensor (1) una cabina de ascensor (2) que se desplaza en dirección vertical dentro de vías de guía (9) y que en caso necesario es frenada o retenida en posición de parada por el dispositivo de frenado (13), estando dispuesto el dispositivo de frenado (13) en la cabina de ascensor (2) y consistiendo el mismo al menos en dos unidades de freno (14), caracterizada porque cada unidad de freno (14) incluye una regulación de la fuerza normal (16) que regula una fuerza normal efectiva FN-efectiva correspondientemente a una fuerza normal nominal FN-nominal determinada por una unidad de control de freno (15), y/o porque la unidad de freno (14) incluye un dispositivo de bloqueo (17) que puede bloquear la unidad de freno (14) en una posición de frenado ajustada, correspondientemente a una fuerza normal efectiva FN-efectiva y que, en caso de una interrupción de la alimentación de energía, preferentemente puede mantener una posición de frenado ajustada.

2. Instalación de ascensor (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la regulación de la fuerza normal determina la fuerza normal efectiva FN-efectiva mediante una medición de la tensión mecánica de la carcasa de la unidad de freno (14), o mediante una caja dinamométrica (24) o un recorrido de tensión de una placa de apoyo de freno de la unidad de freno (14), o mediante un valor de energía correspondiente a la energía de aproximación, como un valor de corriente o un valor de presión.

3. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de control de freno (15) tiene en cuenta un estado de servicio de la instalación de ascensor (1) y/o un estado de la unidad de freno (14) y/o del dispositivo de frenado (13) para determinar la fuerza normal nominal FN-nominal y/o para accionar el dispositivo de bloqueo (17).

4. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de freno (14) consiste en componentes electromecánicos e incluye una regulación de aproximación (28) con la que se puede ajustar un intersticio de juego de freno (30) predeterminado por la unidad de control de freno (15), y la unidad de freno electromecánica (14) incluye un control de aproximación mediante el cual se puede detectar un desgaste de placas de apoyo de freno y/o desviaciones con respecto al comportamiento normal de la unidad de freno (14).

5. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de freno (14) incluye al menos una placa de apoyo de freno móvil (27) que se aproxima mediante una regulación de aproximación (28), y la unidad de freno (14) incluye un sistema de retirada (31) que retira la placa de apoyo de freno (27) correspondientemente a la posición de aproximación definida por la regulación de aproximación (28).

6. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el movimiento de la placa de apoyo de freno móvil (27) se realiza mediante un accionamiento de aproximación (29) regulado por la regulación de aproximación (28), y el accionamiento de aproximación (29) mueve la placa de apoyo de freno (27) directamente en dirección perpendicular hacia la superficie de frenado, o el accionamiento de aproximación (29) mueve la placa de apoyo de freno (27) indirectamente a través de una cuña hacia la superficie de frenado, siendo el ángulo de cuña () utilizado por la cuña mayor que “tg(µ) ángulo de rozamiento” y/o variando el ángulo de cuña () a lo largo del recorrido de aproximación.

7. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento de aproximación (29) consiste en un accionamiento por husillo electromecánico (32), siendo accionado el husillo en caso necesario a través de un engranaje (34).

8. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de bloqueo (17) consiste en un perno de bloqueo (18, 18a) que puede ser llevado a una posición de bloqueo o a una posición abierta mediante un imán de mando (19) y/o un muelle, y donde el perno de bloqueo (18, 18a), en la posición de bloqueo, bloquea una posición de frenado tensada.

9. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el perno de bloqueo (18, 18a) es un perno de bloqueo autofijador (18a) que está enclavado en la posición de bloqueo mediante una contrapresión de freno, y el perno de bloqueo (18a) solo puede ser llevado a la posición abierta si hay presente una fuerza de aproximación de freno.

10. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un dispositivo dinamométrico mide la fuerza de frenado o fuerza de retención (FB) generada por la unidad de freno (14) y/o un dispositivo de medición de aceleración (21) determina la desaceleración o la aceleración de la cabina de ascensor (2).

11. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de frenado (13) está dispuesto en la cabina de ascensor (2) y las unidades de freno (14) están montadas por debajo y/o lateralmente y/o por encima de un cuerpo de cabina y las unidades de freno (14) actúan sobre el carril de guía (9) o sobre un carril de frenado o un cable de freno.

12. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de freno (14) está montada en la cabina (2) mediante una consola (40) y la consola (40) posibilita una distribución del intersticio de juego de freno (30) sobre las superficies de frenado, teniendo lugar la unión de la consola (40) con la unidad de freno (14) mediante un elemento (41) elástico o con libertad de movimiento, y el elemento (41) está ajustado de tal modo que en la posición de disponibilidad de la unidad de freno (14) queda un intersticio de juego de freno horizontal (30) deseado.

13. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de freno (14) es guiada al menos por un elemento de guía horizontal (42) dispuesto muy cerca de la placa de apoyo de freno (26, 27), de tal modo que se puede ajustar un pequeño intersticio de juego de freno (30), provocando el elemento de guía (42) un desplazamiento horizontal de la unidad de freno (14) con respecto a la consola (40) y posibilitándose este desplazamiento mediante el elemento elástico o con libertad de movimiento

(41) y estando realizado el elemento de guía (42) de forma esencialmente rígida o elástica.

14. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, dependiendo del estado de servicio, la unidad de control de freno (13) activa todas las unidades de freno (14) juntas o únicamente grupos de unidades de freno (14), pudiendo modificarse la asignación de una unidad de freno (14) a un grupo.

15. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la alimentación de energía (43) del dispositivo de frenado (13) consiste al menos en dos dispositivos de almacenamiento de energía y/o redes de energía independientes (redundantes), y los dispositivos de almacenamiento de energía y/o redes de energía junto con grupos de unidades de freno (14) constituyen un sistema de frenado de circuitos múltiples, o los dispositivos de almacenamiento de energía están interconectados formando una red de energía segura que alimenta todas las unidades de freno (14) juntas.

16. Instalación de ascensor (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de frenado (13) incluye un módulo de seguridad (44) que controla el funcionamiento correcto y/o el estado de cada unidad de freno (14) y/o de la unidad de control de freno (15) y/o de los sensores de medición (20, 21, 22, 23) y/o de la alimentación de energía (43), pudiendo el módulo de seguridad formar parte de la unidad de control de freno (15) o ser un componente independiente.

17. Procedimiento para frenar y retener una instalación de ascensor (1) con un dispositivo de frenado (13), incluyendo la instalación de ascensor (1) una cabina de ascensor (2) que se desplaza en dirección vertical dentro de vías de guía (9) y que en caso necesario es frenada o retenida en posición de parada por el dispositivo de frenado (13), estando dispuesto el dispositivo de frenado (13) en la cabina de ascensor (2) y consistiendo el mismo al menos en dos unidades de freno (14), caracterizado porque cada unidad de freno

(14) incluye una regulación de la fuerza normal (16), siendo ajustada una fuerza normal efectiva (FN-efectiva) correspondientemente a un valor de fuerza normal nominal (FN-nominal) determinado por una unidad de control de freno (15), y/o porque la unidad de freno (14) incluye un dispositivo de bloqueo (17), bloqueándose la unidad de freno (14) en una posición de frenado ajustada, correspondientemente a una fuerza normal efectiva (FN-efectiva).