Sistemas de ascensor.

Un sistema de ascensores que comprende un accionamiento de tracción,

una cabina (14) y un contrapeso (16), incluyendo el accionamiento de tracción una roldana (98) de tracción accionada por una máquina (20) y un miembro (22; 92) de tensión que interconecta y suspende la cabina y el contrapeso para proporcionar la fuerza de elevación a la cabina, teniendo el miembro (22; 92) de tensión una anchura w, un espesor t medido en la dirección de curvado, y una relación de aspecto, definida como la relación de la anchura w con respecto al espesor t, mayor de uno, y teniendo el miembro (22; 92) de tensión una superficie de contacto (94) en la que encaja la roldana (98) de tracción definida por la dimensión de la anchura del miembro (22; 92) de tensión donde la superficie (94) de contacto está conformada para guiar el miembro (22; 92) de tensión durante el encaje con la roldana (98), e incluyendo la roldana (98) de tracción una superficie (102) de tracción, donde la superficie (94) de contacto del miembro (22; 92) de tensión está contorneada a través de la dimensión de la anchura del miembro (22; 92) de tensión para complementar la superficie (102) de tracción de la roldana (98), y donde el miembro (22; 92) de tensión comprende una serie de cordones individuales (26; 34; 36; 38; 96) de transmisión de cargas encajados dentro de una capa común de un recubrimiento (28) de elastómero, separando la capa de recubrimiento los cordones individuales, donde la capa de recubrimiento define la superficie (94) de contacto para encajar la roldana y actúa para transmitir la tracción de la roldana (98) a los cordones (26; 34; 36; 38; 96) de transmisión de cargas de forma que desplazan la cabina (14) y el contrapeso (16).

Sistemas de ascensor

La presente invención se refiere a los sistemas de ascensores, y más en particular a los sistemas de ascensores por tracción

Antecedentes de la Invención

Un sistema de ascensor de tracción convencional incluye una cabina, un contrapeso, dos o más cables que interconectan la cabina y el contrapeso, una roldana de tracción para mover los cables, y una máquina para hacer girar la roldana de tracción. Los cables están formados por hilo de acero torcido o trenzado y la roldana está formada de fundición de hierro. La máquina puede ser una máquina con engranajes o sin ellos. Una máquina con engranajes permite el uso de un motor de mayor velocidad, el cual es más compacto y menos costoso, pero requiere un mantenimiento y un espacio adicionales.

Aunque los cables de acero redondos y las roldanas de fundición de hierro han demostrado ser muy fiables y efectivos en costo, existen limitaciones en su uso. Una de tales limitaciones es las fuerzas de tracción entre los cables y la roldana. Se puede mejorar estas fuerzas de tracción aumentando el ángulo de envoltura de los cables o rebajando el corte de los surcos en la roldana. Sin embargo, ambas técnicas reducen la durabilidad de los cables como resultado del aumento del desgaste (ángulo de envoltura) o del aumento de la presión del cable (rebaje del corte). Otro método para aumentar las fuerzas de tracción es usar revestimientos de un material sintético en los surcos de la roldana. Los revestimientos aumentan el coeficiente de rozamiento entre los cables y la roldana aunque al mismo tiempo reducen al mínimo el desgaste de los cables y de la roldana.

Otra limitación del uso de cables redondos de acero es las características de la flexibilidad y de fatiga de los cables redondos de hilo de acero. Los reglamentos de seguridad de ascensores requieren hoy en día que cada cable de acero tenga un diámetro mínimo d (dm¡n = 8 mm para CEN, dm¡n = 9,5 mm (3/8") para ANSI) y que la relación D/d para los ascensores de tracción sea mayor o igual a cuarenta (D/d >40), donde D es el diámetro de la roldana. Esto da lugar a que el diámetro D para la roldana sea al menos de 320 mm (380 mm para ANSI). Cuanto mayor sea el diámetro de la roldana, mayor será el par requerido de la máquina para accionar el sistema elevador.

Con el desarrollo de fibras sintéticas de alta resistencia a la tracción y peso ligero, ha llegado la sugerencia de reemplazar los cables de hilo de acero en los sistemas de ascensores por cables que tengan cabos de transmisión de carga formados de fibras sintéticas, tales como las fibras de aramida. Las publicaciones recientes que hacen esta sugerencia Incluyen: la patente de los EEUU N° 4.022.010 otorgada a Gladdenbecky otros; la patente de los EEUU N° 4.624.097 otorgada a Wllcox; la patente de los EEUU N° 4.887.422 otorgada a Klees y otros; y la patente de los EEUU N° 5.566.786 otorgada a De Angells y otros. Los beneficios citados por sustituir las fibras de acero por las fibras de aramida son la relación mejorada de resistencia a la tracción respecto a peso y la flexibilidad mejorada de los materiales de aramida, junto con la posibilidad de una tracción mejorada entre el material sintético del cable y la roldana.

Otra desventaja de los cables redondos convencionales es que cuanto más alta es la presión del cable, más corta es la vida del mismo. La presión del cable (Prope) se genera conforme el cable se desplaza sobre la roldana y es directamente proporcional a la tensión (F) en el cable e inversamente proporcional al diámetro D de la roldana y al diámetro del cable d (Prope ~ F/(Dd)). Adlclonalmente, la forma de los surcos de la roldana, incluyendo técnicas de mejora de la tracción tales como rebajar el corte de los surcos de la roldana, aumenta además la presión máxima del cable a la que éste se encuentra sometido.

Aun cuando se puede usar la característica de flexibilidad de los cables de fibra sintética de este tipo para reducir la relación D/d requerida, y de esta forma el diámetro D de la roldana, los cables estarán expuestos todavía a una presión significativa en el cable. La relación Inversa entre el diámetro D de la roldana y la presión del cable limita la reducción en el diámetro D de la roldana que se puede alcanzar con los cables convencionales formados a partir de fibras de aramida. Adicionalmente, las fibras de aramida, aunque tienen una resistencia a la tracción elevada, son más susceptibles de fallo cuando se las somete a cargas transversales. Aun con la reducción del requisito D/d, la presión resultante del cable puede causar daños Indebidos en las fibras de aramida y reducir la durabilidad de los cables.

El documento W098/29327, el cual constituye técnica anterior según el artículo 54(3) EPC, describe un sistema de ascensor que incluye una cabina de ascensor y un contrapeso, un accionamiento de tracción que incluye una roldana de tracción accionada por una máquina y un miembro de tensión que interconecta la cabina y el contrapeso alrededor de la roldana de tracción. El miembro de tensión tiene una relación de aspecto mayor de 1 y comprende una membrana de transmisión de carga encastrada en una funda de poliuretano. El miembro de tensión, sin embargo, no suspende la cabina y el contrapeso.

El documento GB-A-1362514 describe un sistema de enrollamiento de cable en el cual un material de alta resistencia a la tracción es incorporado en un alma compuesta o tira de una configuración de tipo cinta delgada

comparativamente ancha de manera que se puede enrollar en el tambor de almacenamiento como una cinta sin que se retuerza.

El documento GB-A-2162283 describe un cabestrante de mina en el cual se enrollan cables planos en un tambor de enrollamiento.

El documento de los EEUU A-5112993 describe un revestimiento de roldana de ascensor de polluretano.

Los documentos JP 49-20811, JP 09-21084 y SU 505764A se refieren a cables planos.

A pesar de la técnica anteriormente descrita, los científicos e ingenieros bajo la dirección del cesionario del solicitante están trabajando en desarrollar métodos aparatos más eficientes y duraderos para el accionamiento de sistemas de ascensores.

Descripción de la Invención

Según la presente invención, se proporciona un sistema de ascensor como el de la reivindicación 1.

Una característica principal de la presente invención es el carácter plano del miembro de tensión. El aumento en la relación de aspecto da lugar a un miembro de tensión que tiene una superficie de contacto definida por la dimensión de anchura, que está optimizada en cuanto a la distribución de la presión del cable. Por tanto, la presión máxima es minimizada dentro del miembro de tensión. Adicionalmente, incrementando la relación de aspecto respecto a un cable redondo, el cual tiene una relación de aspecto igual a uno, se puede reducir el espesor del miembro de tensión mientras se mantiene un área de sección transversal constante del miembro de tensión.

El miembro de tensión incluye una serie de cordones individuales portadores de carga encajados dentro de una capa común de recubrimiento. La capa de recubrimiento separa los cordones individuales y define una superficie de contacto para encajar una roldana de tracción.

Como resultado de la configuración del miembro de tensión, se puede distribuir la tensión del cable a través del miembro de tensión uniformemente. Como resultado, la presión máxima del cable se reduce significativamente en comparación con un sistema de ascensor de cable convencional que tenga una capacidad de transmisión de carga similar. Además, el diámetro efectivo del cable "d" (medido en la dirección del doblado) se reduce para la capacidad de transmisión de carga equivalente. Por tanto, se pueden alcanzar valores menores del diámetro "D" de roldana sin que se produzca una reducción de la relación D/d. Adicionalmente, reducir al mínimo el diámetro D de la roldana permite el uso como máquina de accionamiento de motores menos costosos, más compactos, de alta velocidad, sin necesidad de una caja de engranajes.

En una realización particular de la presente invención, los cordones Individuales están formados de cabos de un material no metálico, tal como fibras de aramida. Incorporando cordones que tienen el peso, resistencia, durabilidad y, en particular, las características de flexibilidad de tales materiales en el miembro de tensión de la presente invención, se puede reducir adicionalmente el diámetro de la roldana de tracción admisible aunque se mantenga la presión de cable máxima dentro de límites aceptables. Como se indicó previamente, menores diámetros de roldana reducen el par requerido de la máquina de accionamiento...

1. Un sistema de ascensor que comprende un accionamiento de tracción, una cabina (14) y un contrapeso (16), incluyendo el accionamiento de tracción una roldana (98) de tracción accionada por una máquina (20) y un miembro (22; 92) de tensión que interconecta y suspende la cabina y el contrapeso para proporcionar la fuerza de elevación a la cabina,

teniendo el miembro (22; 92) de tensión una anchura w, un espesor t medido en la dirección de curvado, y una relación de aspecto, definida como la relación de la anchura w con respecto al espesor t, mayor de uno, y teniendo el miembro (22; 92) de tensión una superficie de contacto (94) en la que encaja la roldana (98) de tracción definida por la dimensión de la anchura del miembro (22; 92) de tensión donde la superficie (94) de contacto está conformada para guiar el miembro (22; 92) de tensión durante el encaje con la roldana (98), y en donde el miembro (22; 92) de tensión comprende una serie de cordones individuales (26; 34; 36; 38; 96) de transmisión de carga encajados dentro de una capa común de un recubrimiento (28) de elastómero, separando la capa de recubrimiento los cordones individuales, donde la capa de recubrimiento define la superficie (94) de contacto para encajar la roldana y actúa para transmitir la tracción de la roldana (98) a los cordones (26; 34; 36; 38; 96) de transmisión de carga de forma que desplazan la cabina (14) y el contrapeso (16),

en donde la roldana (98) de tracción incluye una superficie (102) de tracción cuyo diámetro varía lateralmente para proporcionar un mecanismo de guía durante el acoplamiento del miembro (22, 92) de tensión y de la roldana (98), y en donde la superficie de contacto (94) del miembro (22, 92) de tensión está amoldado por la dimensión de la anchura del miembro de tensión (22, 92) para complementar la superficie de tracción (102) de la roldana (98).

2. El sistema de ascensor según la reivindicación 1, donde los cordones (26; 34; 36; 38; 96) de transmisión de carga están formados de cabos de un material no metálico.

3. El sistema de ascensor según la reivindicación 1 ó 2, donde el elastómero es uretano.

4. El sistema de ascensor según la reivindicación 3, donde el material de uretano es un uretano termoplástico.

5. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, donde la capa (28) de recubrimiento bloquea el movimiento longitudinal de la serie de cordones individuales (26; 34; 36; 38; 96).

6. El sistema de ascensor según la reivindicación 5, donde la capa (28) de recubrimiento retiene cada uno de los cordones individuales (26; 34; 36; 38; 96) para impedir que se produzca un movimiento diferencial.

7. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que los cordones individuales (26; 34; 36; 96) están espaciados a lo ancho dentro de la capa (28) de recubrimiento común.

8. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la capa (28) de recubrimiento define una superficie única de contacto para la serie de cordones individuales (26; 34; 36; 96).

9. El sistema de ascensor según la reivindicación 8, en el que la capa (28) de recubrimiento se extiende a lo ancho de tal manera que la superficie de contacto se extiende sobre la serie de cordones individuales (26; 34; 36; 96).

10. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie de contacto de la capa (28) de recubrimiento está conformada por la superficie exterior de los cordones (26; 34; 36; 96) para mejorar la tracción entre la roldana de tracción y el miembro de tracción.

11. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que los cordones individuales (26; 34; 36; 96) de la serie están dispuestos linealmente.

12. El sistema de ascensor según la reivindicación 1, en el que los cordones individuales (26; 96) son redondos en sección transversal.

13. El sistema de ascensor según la reivindicación 1, en el que los cordones individuales (34; 36) tienen una relación de aspecto mayor de uno.

14. El sistema de ascensor según la reivindicación 1, en el que los cordones individuales (36) son planos en sección transversal.

15. El sistema de ascensor según la reivindicación 1, en el que los cordones individuales (26; 34; 36; 38; 96) son metálicos.

16. El sistema de ascensor según la reivindicación 15, en el que los cordones individuales (26; 34; 36; 96) están construidos a partir de una serie de hilos individuales (29; 31; 35; 202, 204, 206, 208) que incluyen hilos de menos de 0,25 mm de diámetro.

17. El sistema de ascensor según la reivindicación 16, en el que dicha serie de hilos (29) están en un modelo trenzado creando cabos (27; 37) de varios hilos (29; 204; 208) y un hilo central (31; 35; 202; 206).

18. El sistema de ascensor según la reivindicación 17, en el que dicho modelo de cabos se define como varios hilos (29; 204; 208) trenzados alrededor de dicho un hilo central (31; 35; 202; 206).

19. El sistema de ascensor según la reivindicación 18, en el que dicha serie de cordones (26; 34; 36; 96) están cada uno en un modelo que comprende varios cabos (27b; 37b; 210) alrededor de un cabo central (27a; 37a; 210).

20. El sistema de ascensor según la reivindicación 19, en el que dicho modelo de cordones se define como varios cabos exteriores (27b; 37b; 210) trenzados alrededor de dicho cabo central (27a; 37a; 210).

21. El sistema de ascensor según la reivindicación 20, en el que dicho cabo central (27a; 37a; 200) comprende dichos varios hilos (29; 29; 204) trenzados alrededor de dicho un hilo central (31; 35; 202) en un primer sentido y dichos cabos exteriores (27b; 37b; 210) comprenden cada uno dichos varios hilos (29; 29; 208) trenzados alrededor de dicho un hilo central (31; 35; 206) en un segundo sentido y dichos cabos exteriores (27b; 37b; 210) están trenzados alrededor de dicho cabo central (27a, 37a, 200) en dicho primer sentido.

22. El sistema de ascensor según la reivindicación 20 ó 21, en el que cada uno de dicho hilo central (31; 35; 202; 206) de cada cabo (27; 37) es mayor que todos los hilos trenzados alrededor del mismo.

23. El sistema de ascensor según la reivindicación 22, en el que dicho hilo central (31; 35; 202) de dicho cabo central (27a; 37a; 200) es mayor que dicho hilo central (31; 206) de cada uno de dichos cabos exteriores (376; 210).

24. El sistema de ascensor según la reivindicación 19 ó 20, en el que dicho hilo central (31; 35; 202) de dicho cabo central (27a; 37a; 200) es mayor en diámetro que todos los otros hilos de dicha serie de cordones.

25. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 24, en el que todos dichos hilos individuales (29; 31; 35; 202, 204, 206, 208) son de menos de 0,25 mm de diámetro.

26. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25, en el que dichos hilos individuales (29; 31; 35; 202, 204, 206, 208) están en el intervalo de aproximadamente 0,10 mm a aproximadamente 0,20 mm de diámetro.

27. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la capa (28) de recubrimiento es transparente.

28. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la capa (28) de recubrimiento es retardante de la llama.

29. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 28, donde la presión máxima del cable de los cordones de transmisión de carga está definida aproximadamente por la ecuación siguiente:

Pmax=(2F/Dw)

Donde F es la tensión máxima en el miembro de tensión y D es el diámetro de la roldana de tracción.

30. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 1a13, Ó15a29 cuando no depende de la reivindicación 14, donde la superficie de contacto de la capa (28) de recubrimiento está conformada por la superficie exterior de los cordones (96) para guiar el miembro de tensión durante el encaje con la roldana.

31. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, donde la relación de aspecto del miembro de tensión es mayor o igual a dos.

32. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie (102) de tracción está contorneada para complementar la superficie de contacto del miembro (92) de tensión de tal manera que la tracción entre la roldana y el miembro de tensión resulta mejorada.

33. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie (102) de tracción está contorneada para complementar la superficie de contacto del miembro (92) de tensión para guiar el miembro de tensión durante su contacto con la roldana.

34. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, donde la roldana (24; 58; 86) de tracción incluye un par de llantas de retención (44; 64) en lados opuestos de la roldana.

35. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, donde la roldana (58) incluye una superficie

(74) para cada uno de cierto número de miembros (22) de tensión e incluye además uno o más divisores (66) que separan la serie de superficies.

36. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie (50; 74) de tracción está formada a partir de un material no metálico.

37. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, incluyendo además un revestimiento (42) de roldana dispuesto sobre la roldana, donde el revestimiento de roldana define la superficie de tracción.

38. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, donde la superficie de tracción está formada a partir de un recubrimiento no metálico pegado a la roldana.

39. El sistema de ascensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que la roldana (24; 58; 56) está formada de un material no metálico, y donde el material no metálico define la superficie para encajar la superficie de contacto del uno o más miembros de tensión.

40. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie (50; 74) de tracción está formada de poliuretano.

41. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que la capa (28) de recubrimiento comprende un poliuretano basado en éter.

42. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que el diámetro de la roldana de tracción es de 100 mm o menos.

43. El sistema de ascensor según cualquier reivindicación precedente, en el que el espesor de la capa (28) de recubrimiento entre los cordones (26; 34; 36; 38; 96) y la superficie (94) de contacto del miembro (22; 92) de tensión es mayor que el espesor entre los cordones (26; 34; 36; 38; 96) y la superficie del miembro (22; 92) de tensión opuesta a la superficie (94) de contacto.