Freno de cabina de ascensor con zapatas accionadas por resortes acoplados a un ensamblaje de transmisión por engranajes.

Un aparato de frenado (1) que comprende:

un par de zapatas de freno (22,

24) que tienen caras de superficie que se miran, en el que al menos una de laszapatas se monta para el movimiento de su cara hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de leva (17) conectado a la al menos una de las zapatas para mover la cara de la al menos una de laszapatas hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de resorte comprimible (15, 16) conectado al medio de leva para accionar el medio de leva y hacer por lotanto que la cara de la al menos una de las zapatas se mueva hacia la cara de la otra de las zapatas;

un ensamblaje de transmisión por engranajes (50) conectado al medio de leva para comprimir el medio de resorte yoperable para controlar una fuerza que actúa sobre el medio de leva cuando el aparato se cambia entre una posicióncon el freno aplicado y una posición de liberación del freno; y

un medio de pestillo para mantener el medio de resorte en su estado comprimido después de que el medio deresorte se haya comprimido para obtener la posición de liberación del freno y para liberar el medio de resorte desdeel estado comprimido,

en el que, al liberarse el medio de resorte desde el estado comprimido, el medio de resorte acciona el medio de levay mueve la cara de la al menos una de las zapatas hacia la cara de la otra de las zapatas para obtener la posicióncon el freno aplicado, en el que la posición con el freno aplicado se obtiene dentro de un tiempo predeterminadodesde la liberación.

Freno de cabina de ascensor con zapatas accionadas por resortes acoplados a un ensamblaje de transmisión por engranajes

Referencia cruzada a la solicitud relacionada

Esta solicitud reivindica el beneficio de la fecha de presentación de la Solicitud de patente provisional de los Estados Unidos núm. 61/125.038 presentada el 21 de abril de 2008, cuya divulgación se incorpora por la presente en este documento a modo de referencia.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un freno de emergencia y particularmente, a un freno de emergencia para una cabina de ascensor. Tal freno de emergencia puede ser activado por una condición insegura, como el exceso de velocidad de la cabina de ascensor o una cabina de ascensor que abandona una planta con su puerta abierta.

Antecedentes de la invención

Las cabinas de ascensor y otros vehículos y dispositivos, tales como ganchos, cangilones y arneses de tela en grúas o aparatos de lanzamiento, son movibles en dos direcciones opuestas, frecuentemente por medio de un cable o cable de acero.

En términos generales, las cabinas de ascensor movibles mediante cables de elevación están suspendidas por cables de acero que pasan por encima de una polea de tracción y descienden hasta un contrapeso. El contrapeso sirve para reducir la fuerza requerida para mover el ascensor, y también para crear tracción (impedir el deslizamiento) con respecto a la polea de tracción. La polea de tracción es impulsada directamente por un motor o indirectamente por un motor a través de una máquina con engranajes. Un freno normal se aplica a la transmisión para parar y/o mantener el ascensor en una planta.

Con las cabinas de ascensor, específicamente, los códigos de ascensor convencionales requieren que se incluya un freno de emergencia, deteniendo tal freno el descenso de la cabina de ascensor cuando está descendiendo a una velocidad por encima de una velocidad predeterminada. Un dispositivo de frenado conocido para tal propósito es el dispositivo de seguridad que agarra los carriles de guía de la cabina incluso en el caso de rotura del cable de elevación del ascensor.

Con un factor de seguridad elevado para los cables de acero, un país ha reconocido que estos cables nunca se rompen y permite otros frenos de emergencia en lugar del dispositivo de seguridad que agarra los carriles de guía. También, ya que los contrapesos generalmente son más pesados que el ascensor, con un fallo mecánico, como el del freno normal, hay peligro de que el ascensor exceda la velocidad en la dirección ascendente. Además, dependiendo de la carga en la cabina de ascensor y con un fallo mecánico, la cabina podría abandonar la planta en cualquier dirección con las puertas abiertas. Muchos países exigen que se activen dispositivos de emergencia en caso de lo mencionado anteriormente, y también exigen la protección del exceso de velocidad de la cabina que está ascendiendo. Además, muchos países están considerando cambios de código para exigir la protección contra el abandono de la planta con las puertas abiertas.

Los dispositivos de frenado conocidos incluyen frenos aplicados al tambor de elevación (polea de tracción) , a los cables de elevación, o a los carriles de guía de la cabina o el contrapeso.

Se considera que es importante que la fuerza de frenado sea sustancialmente constante incluso con el desgaste de diversos elementos del sistema de frenado, tal como el desgaste de los forros de las zapatas de freno.

Un aparato de frenado que parará un ascensor cuando exceda la velocidad en cualquier dirección se conoce en la técnica. Un aparato de frenado de exceso de velocidad o de emergencia conocido incluye elementos de freno aplicados a los cables de elevación (suspensión) por medios accionados por aire. Aunque tal aparato puede mantener la presión de frenado constante con el desgaste del forro de la zapata de freno, el aparato incluye diversos elementos, como mangueras, tanques y un cilindro de aire o compresor de aire, que están sujetos a un fallo que puede hacer que el frenado sea inoperativo.

Otro aparato de frenado de emergencia conocido incluye elementos de freno cuya liberación, y amortiguación durante la aplicación, son accionadas por un medio hidráulico. Véase, por ejemplo, la Patente estadounidense núm. 5.228.540, incorporada a modo de referencia en este documento y cedida al cesionario de esta solicitud. Como se conoce y se ejemplifica en la patente '540, un sistema hidráulico para el uso en tal aparato de frenado incluye una manguera, una válvula, una bomba eléctrica, una bomba manual y un motor eléctrico, y conexiones entre tales componentes. El sistema hidráulico normalmente es de un tamaño relativamente grande, de tal manera que el sistema hidráulico necesita estar contenido en un compartimento separado del resto del aparato de frenado. Como consecuencia, cuando se instala tal aparato de frenado, se necesitan montar los dos ensamblajes separados del aparato de frenado y el sistema hidráulico que lo acompaña. Por lo tanto, antes de la instalación, se necesita asignar una ubicación y un espacio suficiente para el montaje de cada uno de los ensamblajes. Ya que el sistema hidráulico está separado del resto del aparato de frenado, durante la instalación, se necesita instalar una manguera hidráulica para conectar entre sí los componentes relacionados con la parte hidráulica de los dos ensamblajes separados, y además se necesitan instalar cables eléctricos para conectar eléctricamente los ensamblajes separados.

Asimismo, es bien conocido que un sistema hidráulico contenga sellos, conexiones, pistón (es) , una válvula, y válvulas de retención que, con el paso del tiempo, tengan el potencial de fallar así como de desarrollar fugas. También, el sistema hidráulico habitualmente contiene un fluido a base de petróleo que, si se derrama, tiene un potencial efecto medioambiental negativo.

El documento WO 2006/078081 A1 describe un sistema de freno de cable para un ascensor mediante el uso de una leva. En el momento en el que las levas excéntricas aseguradas a un árbol de levas son rotadas y pasan un punto muerto superior se mantiene un estado de espera de una señal de freno de emergencia. Si tiene lugar una situación de emergencia una placa movible se mueve hacia una placa fija para frenar el cable del ascensor.

Por lo tanto, existe una necesidad de un aparato y procedimiento de frenado de emergencia que tenga un mínimo de componentes para reducir su tamaño y el potencial para un fallo mecánico, eléctrico o hidráulico.

Resumen de la invención

De acuerdo con los aspectos de la presente invención, un aparato de frenado incluye resortes para juntar a presión zapatas de freno con cables que controlan el movimiento de un aparato, como una cabina de ascensor, y un ensamblaje de transmisión por engranajes, que es operable para comprimir los resortes para poner en aparato en una posición de liberación del freno. Los resortes se conectan a las zapatas de freno a través de una disposición de leva y varilla de conexión que se acopla de forma operativa al ensamblaje de transmisión por engranajes. Bajo un funcionamiento normal del aparato de cabina de ascensor, los resortes se mantienen en un estado comprimido. Los resortes se pueden descomprimir parcialmente para la aplicación de las zapatas de freno a los cables, cuando el aparato de frenado se cambia de una posición de liberación del freno para obtener una posición con el freno aplicado. La posición con el freno aplicado se obtiene dentro de un tiempo predeterminado, como 0, 1 - 0, 2 segundos aproximadamente, desde la liberación de los resortes desde el estado comprimido.

En una forma de realización, los resortes se pueden comprimir y mantener en el estado comprimido mediante el ensamblaje de engranajes. En una forma de realización adicional, un medio de pestillo que se puede engranar con un engranaje del ensamblaje de engranajes o la leva puede mantener los resortes en el estado comprimido.

En otra forma de realización, el ensamblaje de engranajes incluye un medio de embrague para que selectivamente se desuna de y se una a al menos un engranaje o eje del ensamblaje de engranajes durante, respectivamente, la descompresión y la compresión de los resortes. La desunión del medio de embrague de un engranaje o eje del ensamblaje de engranajes, durante la descompresión de los resortes desde un estado comprimido, evita el daño al engranaje y permite... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de frenado (1) que comprende:

un par de zapatas de freno (22, 24) que tienen caras de superficie que se miran, en el que al menos una de las zapatas se monta para el movimiento de su cara hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de leva (17) conectado a la al menos una de las zapatas para mover la cara de la al menos una de las zapatas hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de resorte comprimible (15, 16) conectado al medio de leva para accionar el medio de leva y hacer por lo tanto que la cara de la al menos una de las zapatas se mueva hacia la cara de la otra de las zapatas;

un ensamblaje de transmisión por engranajes (50) conectado al medio de leva para comprimir el medio de resorte y operable para controlar una fuerza que actúa sobre el medio de leva cuando el aparato se cambia entre una posición con el freno aplicado y una posición de liberación del freno; y

un medio de pestillo para mantener el medio de resorte en su estado comprimido después de que el medio de resorte se haya comprimido para obtener la posición de liberación del freno y para liberar el medio de resorte desde el estado comprimido,

en el que, al liberarse el medio de resorte desde el estado comprimido, el medio de resorte acciona el medio de leva y mueve la cara de la al menos una de las zapatas hacia la cara de la otra de las zapatas para obtener la posición con el freno aplicado, en el que la posición con el freno aplicado se obtiene dentro de un tiempo predeterminado desde la liberación.

2. El aparato de frenado de la reivindicación 1, en el que el medio de pestillo es para unirse al medio de leva (17) o un engranaje del ensamblaje de transmisión por engranajes (50) .

3. El aparato de frenado de la reivindicación 1, en el que el ensamblaje de transmisión por engranajes incluye el medio de pestillo.

4. El aparato de frenado de la reivindicación 1, en el que el medio de pestillo es para unirse al medio de leva (17) .

5. El aparato de frenado de la reivindicación 1 que comprende además:

un elemento elástico (90) para acelerar el movimiento de la al menos una de las zapatas (22, 24) hacia la otra zapata (24, 22) al liberarse el medio de resorte (15, 16) desde el estado comprimido.

6. El aparato de frenado de la reivindicación 5, donde el elemento elástico (90) interactúa con el medio de leva.

7. El aparato de frenado de la reivindicación 1 que comprende además:

un elemento elástico (90) para reducir la velocidad de rotación de un engranaje del ensamblaje de engranajes cerca o al final de un ciclo de liberación del freno.

8. El aparato de frenado de la reivindicación 1 que comprende además:

un medio de embrague (204) para selectivamente desunirse de y unirse a al menos uno de un engranaje o un eje del ensamblaje de engranajes durante la descompresión y compresión del medio de resorte (15, 16) , respectivamente.

9. El aparato de frenado de la reivindicación 8, en el que el ensamblaje de engranajes incluye al menos un primer y segundo sets de engranajes y el medio de embrague desengrana el primer set de engranajes del segundo set de engranajes cerca de un final de un ciclo de aplicación del freno.

10. El aparato de frenado de la reivindicación 1 que comprende además:

11. El aparato de frenado de la reivindicación 1 que comprende además:

un medio de control de la fuerza de frenado para permitir que una fuerza de frenado aplicada inicialmente por las zapatas de freno a una superficie de sujeción durante un ciclo de aplicación del freno sea un porcentaje predeterminado de una fuerza de sujeción final aplicada a la superficie de sujeción por las zapatas de freno al final del ciclo de aplicación del freno.

12. El aparato de frenado de la reivindicación 11, en el que el medio de control de la fuerza de frenado se acopla al ensamblaje de engranajes.

13. El aparato de frenado de la reivindicación 11, en el que el ensamblaje de engranajes incluye el medio de control de la fuerza de frenado.

14. El aparato de frenado de la reivindicación 11, en el que, durante el ciclo de aplicación del freno, el ensamblaje de engranajes está desconectado del medio de leva y el medio de control de la fuerza de frenado opera hidráulicamente o neumáticamente.

15. El aparato de frenado de la reivindicación 1, en el que el ensamblaje de engranajes incluye un medio para evitar que un motor (200) que se puede unir a un engranaje del ensamblaje de engranajes sea energizado cuando los forros en las zapatas de freno respectivas estén desgastados hasta un grado predeterminado.

16. Un aparato de frenado que comprende:

medios (211, 63) para evitar que un motor (200) que se puede unir al ensamblaje de engranajes sea energizado.

un par de zapatas de freno (22, 24) que tienen caras de superficie que se miran, en el que al menos una de las zapatas se monta para el movimiento de su cara hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de leva (17) conectado a la al menos una de las zapatas para mover la cara de la al menos una de las zapatas hacia la cara de la otra de las zapatas;

un medio de resorte comprimible (15, 16) acoplado a y para accionar el medio de leva,

caracterizado porque el aparato de frenado comprende además:

un elemento elástico (90) para acelerar el movimiento de la al menos una de las zapatas hacia la otra de las zapatas durante un ciclo de aplicación del freno.

17. El aparato de frenado de la reivindicación 16, en el que el elemento elástico (90) es para desacelerar el movimiento del medio de leva (17) cerca o en un final de un ciclo de liberación del freno.

18. Un procedimiento de frenado que comprende:

impulsar un engranaje de un set de engranajes conectado a un medio de leva (17) para controlar una fuerza que actúa sobre el medio de leva cuando un par de zapatas de freno (22, 24) se cambia entre una posición con el freno aplicado y una posición de liberación del freno, en el que el medio de leva es para comprimir al menos un resorte comprimible (15, 16) y se conecta a al menos una zapata de freno del par de zapatas de freno que tienen caras de superficie que se miran, en el que la al menos una de las zapatas se monta para el movimiento de su cara hacia y en sentido contrario a la cara de la otra de las zapatas;

mover la cara de la al menos una de las zapatas en sentido contrario a la cara de la otra de las zapatas, debido a la compresión del resorte;

mantener el resorte en un estado comprimido después de que el resorte se haya comprimido; y

al liberarse el resorte desde el estado comprimido, descomprimir el resorte para accionar el medio de leva y para hacer por lo tanto que la cara de la al menos una de las zapatas se mueva hacia la cara de la otra de las zapatas para obtener la posición con el freno aplicado para las zapatas de freno, en el que la posición con el freno aplicado se obtiene dentro de un tiempo predeterminado desde la liberación.

19. El procedimiento de la reivindicación 18 que comprende además:

aplicar un porcentaje predeterminado de una fuerza de sujeción final a una superficie de sujeción por las zapatas de freno (22, 24) cuando las zapatas de freno entran en contacto inicialmente con la superficie de sujeción durante un ciclo de aplicación del freno, en el que la fuerza de sujeción final se aplica a la superficie de sujeción en un extremo del ciclo de aplicación del freno.

20. El procedimiento de la reivindicación 18 que comprende además:

desacelerar el movimiento de la al menos una de las zapatas (22, 24) en sentido contrario a la otra de las zapatas cerca o en un final de un ciclo de liberación del freno.

21. El procedimiento de la reivindicación 18 que comprende además:

acelerar el movimiento, con un elemento elástico (90) , de la al menos una de las zapatas hacia la otra de las zapatas durante un ciclo de aplicación del freno.