ES2264105T3 - Instalacion de ascensor. - Google Patents

Abstract

Instalación de ascensor con una máquina de accionamiento (2) que impulsa un medio portante (12.1) del tipo de correa plana que soporta, como mínimo, una cabina de ascensor (3) a través de una rueda motriz (4.1), donde el medio portante tiene, como mínimo, en una superficie de rodadura, que mira hacia la rueda motriz (4.1), varios nervios (20.1) con una sección transversal cuneiforme que se extienden paralelos en dirección longitudinal del medio portante y varios tirantes (22) orientados en dirección longitudinal del medio portante, caracterizada porque los tirantes (22) están distribuidos en dirección transversal del medio portante (12.1) de manera que a cada uno de los nervios (20.1) se han asignado exactamente dos tirantes (22), estando los dos tirantes (22) dispuestos simétricamente con respecto al eje de simetría del correspondiente nervio (20.1).

Description

Instalación de ascensor.

Objeto de la invención es una instalación de ascensor según se define en las reivindicaciones.

Las instalaciones de ascensor del tipo según la invención tienen, normalmente, una cabina de ascensor y un contrapeso que se pueden desplazar en un hueco de ascensor o a lo largo de sistemas guía autoestables. Para generar el movimiento, la instalación de ascensor tiene, como mínimo, un accionamiento con, como mínimo, en cada caso una rueda motriz, que soporta la cabina del ascensor y el contrapeso a través de medios portantes y/o medios de accionamiento y que transmite las fuerzas necesarias de accionamiento a los mismos.

A continuación, para simplificar, se designan los medios portantes y/o de accionamiento solamente como medios portantes.

Por la WO 03/043926, se conoce un sistema de ascensor sin cuarto de máquinas, en el que como medio portante se utilizan correas trapeciales de dentado interior para la cabina del ascensor. Estas correas comprenden un cuerpo de correa del tipo de correa plana realizado con un material elástico (caucho, elastómero) que tiene, en su superficie de rodadura que mira hacia la rueda motriz, varios nervios que van en dirección longitudinal de la correa. Estos nervios actúan junto con ranuras de forma complementaria en la periferia de ruedas motrices o poleas de inversión (a continuación denominadas poleas de transmisión) para, por un lado, guiar la correa trapecial de dentado interior sobre las poleas de transmisión y, por otro lado, aumentar la capacidad de tracción entre la rueda motriz y el medio portante. Los nervios y las ranuras tienen secciones transversales triangulares o trapeciales. Dentro de los cuerpos de la correa trapecial de dentado interior se han alojado, orientados en dirección longitudinal de la correa, tirantes hechos de cordones metálicos o no metálicos que prestan al medio portante la necesaria resistencia a la tracción y rigidez longitudinal.

Las correas trapeciales de dentado interior conocidas por la WO 03/043926, tienen ciertas desventajas, es decir, no se adaptan de manera óptima a las exigencias de un medio portante para cabinas de ascensor. Un medio portante de este tipo ha de tener una alta capacidad de carga y una elasticidad longitudinal reducida, con las dimensiones lo más pequeñas posibles y un peso propio lo más reducido posible, y ha de poder conducirse por encima de ruedas motrices y poleas de inversión con diámetros lo más pequeños posibles.

Las correas trapeciales de dentado interior utilizadas como medio portante según la WO 03/043926, tienen, en relación a las secciones transversales de los tirantes, secciones transversales relativamente grandes de los cuerpos de correa, es decir, el espesor de los cuerpos de correa es grande en relación con los diámetros de los tirantes y las zonas del borde de los cuerpos de correa, que miran hacia las ruedas y poleas, especialmente las puntas de los nervios cuneiformes, están relativamente alejadas de los tirantes. Con una sección transversal de los tirantes dada por la fuerza de carga necesaria, esto significa que las correas trapeciales de dentado interior reveladas tienen, por un lado, una cantidad de material mayor de la absolutamente necesaria para el cuerpo de correa por lo que resultan demasiado pesadas y caras. Por otro lado, el material del cuerpo de correa relativamente alto en dirección a la flexión, es sometido a esfuerzos alternativos de flexión innecesariamente grandes cuando el medio portante rodea una rueda motriz o una polea de inversión con un diámetro pequeño, lo que puede conducir a la formación de grietas y a un fallo prematuro del medio portante. Especialmente las zonas del cuerpo de correa muy alejadas de los tirantes, es decir, las puntas de los nervios cuneiformes, están sometidas a fuertes tensiones alternativas de flexión.

Una instalación de ascensor según el preámbulo de la reivindicación es conocida por la US 2003/0 121 129.

El objetivo de la presente invención consiste en crear una instalación de ascensor del tipo arriba descrito en la que no existan las desventajas mencionadas, es decir, la instalación de ascensor comprende un medio portante del tipo de correa plana con nervios el cual, al utilizarlo con diámetros mínimos de la polea de transmisión y con una capacidad de carga predeterminada, tiene dimensiones mínimas y un peso mínimo, estando los tirantes y el cuerpo de correa sometidos a solicitaciones lo más reducidas posible de manera que para el medio portante queda garantizada una vida útil óptima.

Según la invención, este objetivo se alcanza con las medidas y las características indicadas en la reivindicación 1.

Debido a la división de la carga sobre dos tirantes (con la necesaria sección transversal) por cada nervio, se consigue que los medios de tracción, al pasar el medio portante por poleas de transmisión con diámetros pequeños, estén sometidos a tensiones alternativas de flexión menores que si por cada nervio se utilizara un solo tirante con un diámetro correspondientemente mayor.

Con la relación indicada entre la suma de las superficies de sección transversal de todos los tirantes y la superficie de sección transversal del medio portante se define un medio portante con dimensiones reducidas y cantidades de material óptimas. Como consecuencia de las dimensiones reducidas óptimas resultan también correspondientemente tensiones reducidas alternativas de flexión en el material del cuerpo de correa. Por lo tanto, para la fabricación del cuerpo de correa pueden elegirse materiales (caucho, elastómero) que tienen una solicitación a la flexión admisible menor, pero que, sin embargo, soportan mayores presiones superficiales entre tirantes y cuerpo de correa.

En las subreivindicaciones 2 a 8 pueden verse configuraciones y desarrollos ventajosos de la invención.

Según una configuración preferida de la invención se utilizan en el medio portante tirantes con una sección transversal esencialmente redonda, cuyos diámetros exteriores son, como mínimo, de un 30%, de preferencia del 35% al 40%, de la distancia de los nervios. Como distancia entre nervios se entiende la distancia entre nervios adyacentes de un medio portante, la cual, normalmente, es siempre la misma entre todos los nervios de un medio portante determinado. En un medio portante, diseñado según esta norma, queda garantizado que las fuerzas transmitidas desde los tirantes a través del cuerpo de correa a una rueda motriz o una polea de inversión están distribuidas de forma óptima en el cuerpo de correa y que las presiones superficiales que se presentan entre los tirantes y el cuerpo de correa son reducidas de forma óptima. Así se minimiza el riesgo de que un tirante bajo carga corte el cuerpo de correa.

Ventajosamente, los nervios tienen una sección transversal cuneiforme con un ángulo de flanco de 60º a 120º, donde se prefiere el rango entre 80º y 100º.

Como ángulo de flanco se designa el ángulo existente entre las dos superficies laterales (flancos) de un nervio cuneiforme. Con ángulos de flanco entre 60º y 120º queda garantizado, por un lado, que al pasar el medio portante alrededor de poleas de transmisión no se presenta ningún agarrotamiento entre los nervios y las ranuras de diseño complementario. Así se reducen los ruidos de funcionamiento lo mismo que la generación de vibraciones de la correa trapecial de dentado interior. Por otro lado, con tales ángulos de flancos se puede conseguir una guía suficiente del medio portante alrededor de las poleas de transmisión evitando un desplazamiento lateral del medio portante respecto a las poleas de transmisión.

Una distribución ideal de las fuerzas introducidas por el cuerpo de correa al tirante se consigue, entre otras cosas, debido a que las distancias entre los centros de un tirante asignado a un nervio determinado son, como máximo, un 20% menores que las distancias entre los centros de tirantes adyacentes asignados a nervios en yuxtaposición.

Se pueden conseguir dimensiones reducidas y un peso reducido óptimos del medio portante si la distancia mínima del contorno exterior de un tirante a la superficie de un nervio es, como máximo, del 20% del espesor total del medio portante. Por espesor total se entiende el espesor total del cuerpo de correa con las ranuras.

Según una configuración preferida de la invención, los tirantes correspondientes a un nervio están dispuestos de manera que, en cada caso, un tirante exterior queda situado en gran medida en la zona de la proyección vertical de, en cada caso, un flanco del nervio cuneiforme.

Por proyección vertical se entiende una proyección dirigida perpendicularmente sobre el plano del lado plano del medio portante y por "en gran medida" se entiende que, como mínimo, un 90% de la superficie de la sección transversal del tirante correspondiente está situado dentro de dicha proyección.

En un tipo de ejecución especialmente ventajoso se ha dispuesto, en cada caso, un tirante exterior por completo dentro del alcance de la proyección vertical (P) de, en cada caso, un flanco de un nervio cuneiforme.

Con las dos disposiciones arriba definidas de los tirantes en la zona de los flancos queda garantizado que al rodear una polea de transmisión no existe ningún tirante que ha de ser apoyado por aquel punto del cuerpo de correa que tiene las entalladuras más profundas formadas por las ranuras situadas entre los
nervios.

Para obtener un medio portante que tiene, con una solicitación de tracción dada, un alargamiento longitudinal lo más reducido posible, se utilizan tirantes de cable de acero. Los cables de acero se alargan menos con la misma solicitación que, por ejemplo, tirantes con la misma sección transversal hechos de fibras sintéticas usuales.

Un medio portante con radios de flexión admisibles especialmente pequeños adecuado para la utilización en combinación con poleas de transmisión con un diámetro pequeño, puede obtenerse si los cables de acero tienen un diámetro exterior menor de 2 mm y están hechos de varios cordones trenzados que comprenden en total más de 50 alambres individuales.

Con ayuda de los dibujos adjuntos se explican ejemplos de ejecución de la invención.

Los dibujos muestran:

La figura 1: un corte paralelo a un frente de cabina de ascensor a través de una instalación de ascensor según la invención.

La figura 2: una vista en perspectiva del lado de los nervios de un medio portante según la invención en forma de una correa trapecial de dentado interior.

La figura 3: un corte a través de una correa trapecial de dentado interior que constituye el medio portante de la instalación de ascensor.

La figura 4: un corte a través de una segunda correa trapecial de dentado interior que constituye el medio portante de la instalación de ascensor y no forma parte de la invención.

La figura 5: una sección transversal a través de un tirante de cable de acero de la correa trapecial de dentado interior.

La figura 1 muestra un corte a través de un sistema de ascensor según la invención instalado en un hueco de ascensor 1. Se han representado, principalmente:

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una unidad de accionamiento 2 con una rueda motriz 4.1 fijada en un hueco de ascensor.

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una cabina de ascensor 3 guiada por rieles guía de cabina 5, con rodillos portadores 4.2 de cabina instalados por debajo del fondo de la cabina 6.

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un contrapeso 8 conducido por rieles guía de contrapeso 7 con un rodillo portador del contrapeso 4.3.

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un medio portante diseñado como correa trapecial de dentado interior 12 para la cabina de ascensor 3 y el contrapeso 8, medio portante que transmite la fuerza de accionamiento de la rueda motriz 4.1 de la unidad de accionamiento 2 a la cabina del ascensor y el contrapeso.

(En una instalación de ascensor real existen, como mínimo, dos correas trapeciales de dentado interior de disposición paralela).

La correa trapecial de dentado interior 12 que sirve como medio portante está fijada en uno de sus extremos por debajo de la rueda motriz 4.1 en un primer punto fijo del medio portante 10, desde donde se extiende hacia abajo hasta el rodillo portador del contrapeso 4.3, rodeando éste, y extendiéndose desde el mismo hasta la rueda motriz 4.1, rodeando la misma para después recorrer un trayecto hacia abajo a lo largo de la pared de cabina del lado del contrapeso donde enlaza en 90º a ambos lados de la cabina del ascensor, en cada caso, un rodillo portador de cabina 4.2 instalado por debajo de la cabina de ascensor 3, y es conducida hacia arriba a lo largo de la pared de cabina opuesta al contrapeso hasta un segundo punto fijo del medio portante 11.

El plano de la rueda motriz 41 está dispuesto perpendicularmente a la pared de cabina del lado del contrapeso y su proyección vertical queda fuera de la proyección vertical de la cabina de ascensor 3. Por esta razón es importante que la rueda motriz 4.1 tenga un diámetro pequeño para que la distancia entre la pared izquierda de la cabina y la pared opuesta del hueco de ascensor 1 pueda ser lo más pequeña posible. Además, un diámetro pequeño de la rueda motriz hace posible la utilización, como unidad de accionamiento, de un motor de accionamiento sin engranajes con un par de giro de accionamiento relativamente pequeño.

La rueda motriz 4.1 y el rodillo portador de contrapeso 4.3 están provistos con ranuras en su periferia de forma complementaria a los nervios de la correa trapecial de dentado interior 12. En el punto donde la correa trapecial de dentado interior 12 enlaza una de las poleas de transmisión 4.1 y 4.3, quedan situados sus nervios en las ranuras correspondientes de la polea de transmisión debido a lo cual queda garantizada una guía perfecta de la correa trapecial de dentado interior sobre estas poleas de transmisión. Además, debido al efecto de cuña, que se produce entre las ranuras de la polea de transmisión 4.1 que sirve como rueda motriz y los nervios de la correa trapecial de dentado interior, se mejora la capacidad de
tracción.

En el enlazamiento del medio portante por debajo de la cabina de ascensor 3 no existe ninguna guía lateral entre los rodillos portadores de cabina 4.2 y la correa trapecial de dentado interior 12, debido a que los nervios de la correa trapecial de dentado interior se encuentran en el lado opuesto de los rodillos portadores de cabina 4.2. No obstante, para garantizar la guía lateral de la correa trapecial de dentado interior, se han instalado en el fondo de la cabina 6 dos poleas guía 4.4 provistas de ranuras, ranuras que cooperan con los nervios de la correa trapecial de dentado interior 12 en forma de guía lateral.

La figura 2 muestra un segmento de una correa trapecial de dentado interior 12.1 que sirve como medio portante de una instalación de ascensor según la invención. Se pueden ver el cuerpo de la correa 15.1, los nervios cuneiformes 20.1 así como los tirantes 22 embutidos en el cuerpo de correa.

La figura 3 muestra una sección transversal a través de una correa trapecial de dentado interior 12.1 según la presente invención, que comprende un cuerpo de correa 15.1 y varios tirantes 22 embutidos en el mismo. El cuerpo de correa 15.1 está hecho de un material elástico. Se pueden utilizar, por ejemplo, caucho natural o un sinfín de elastómeros sintéticos. El lado plano 17 del cuerpo de correa 15.1 puede estar provisto de una capa cubriente adicional o una capa de tejido incorporada. El lado de tracción del cuerpo de correa 15.1, que coopera, como mínimo, con la rueda motriz 4.1 de la unidad de accionamiento 2, tiene varios nervios 20.1 cuneiformes que se extienden en dirección longitudinal de la correa trapecial de dentado interior 12.1. Por medio de líneas de trazos y puntos, se ha indicado una polea de transmisión 4, en cuya periferia se han realizado ranuras complementarias a los nervios 20.1 de la correa trapecial de dentado interior 12.1.

Cada uno de los nervios cuneiformes 20.1 de la correa trapecial de dentado interior 12.1 lleva asignados dos tirantes 22 redondos dimensionados de forma que pueden transmitir juntos las solicitaciones que se presentan en la correa trapecial de dentado interior por cada nervio. En lo que se refiere a estas solicitaciones de la correa se trata, por un lado, de la transmisión de fuerzas puras de tracción en dirección longitudinal de la correa. Por otro lado, al enlazar una polea de transmisión 4.1-4.4 las fuerzas de tracción transmiten fuerzas en dirección radial a través del cuerpo de correa a la polea de transmisión. Las secciones transversales de los tirantes 22 están dimensionadas de manera que estas fuerzas radiales no corten el cuerpo de correa 15.1. En el caso del enlazamiento de una polea de transmisión se presentan tensiones de flexión adicionales en los tirantes debido a la curva que describe la correa trapecial de dentado interior que se apoya sobre la polea de transmisión. Para mantener lo más reducidas posible estas tensiones de flexión adicionales en los tirantes 22, las fuerzas que se transmiten por cada nervio 20.1 se distribuyen sobre dos tirantes, aunque un solo tirante, dispuesto en el centro del nervio, haría posible un espesor total algo menor de la correa trapecial de dentado interior.

Con extensos ensayos se averiguó una disposición del cuerpo de correa 15.1 y de los tirantes 22 la cual, con un diámetro dado D de la polea de transmisión de aproximadamente 90 mm, una carga de tracción dada y una solicitación alternativa dada de flexión admisible de los tirantes y del material del cuerpo de correa, da por resultado una sección transversal total lo más reducida posible con un peso lo más reducido posible de la correa trapecial de dentado interior. Como criterio importante para una correa trapecial de dentado interior con las características dadas, ha resultado que la superficie total de la sección transversal de todos los tirantes en relación con la superficie de la sección transversal de la correa trapecial de dentado interior ha de ser, como mínimo, de un 25%, de preferencia del 30% al 40%.

La correa trapecial de dentado interior representada en la figura 2 cumple estos criterios. Para la averiguación de la superficie total de sección transversal de todos los tirantes se ha tenido en cuenta la sección transversal del cable definida por el diámetro exterior DA mostrado en la figura 5.

En caso de una correa trapecial de dentado interior 12.1 con dos tirantes por nervio 20.1 se alcanzan las características arriba mencionadas de forma especialmente óptima, si el diámetro exterior de un tirante es, como mínimo, del 30% de la distancia entre nervios. Por distancia entre nervios se entiende la distancia de división regular T entre los nervios.

La figura 4 muestra una variante 12.2 de una correa trapecial de dentado interior en la que los nervios cuneiformes 20.2 son más anchos que en la variante 12.1 representada en la figura 2, y tienen cada uno tres tirantes correspondientes. Esta variante también presenta todas las demás características mencionadas en conexión con la variante según la figura 2. Una correa trapecial de dentado interior de este tipo tiene la ventaja de que las poleas de transmisión correspondientes 4.1, 4.3, 4.4 son algo más fáciles de fabricar.

Las correas trapeciales de dentado interior representadas en las figuras 3 y 4 que sirven como medio portante tienen un ángulo de flanco preferido \beta de aproximadamente 90º. Por ángulo de flanco se entiende el ángulo existente entre los dos flancos de un nervio cuneiforme del cuerpo de correa. Como ya se ha explicado en la descripción de ventajas, los ensayos han dado como resultado que el ángulo de flanco tiene una influencia decisiva sobre la generación de ruidos y vibraciones y que para una correa trapecial de dentado interior prevista como medio portante de un ascensor se pueden utilizar de manera óptima ángulos de flanco \beta de 80º a 100º y de 60º a 120º.

En las figuras 3 y 4 también se puede ver que las distancias A entre los centros de los tirantes 22 asignados a un determinado nervio son ligeramente menores que las distancias B entre centros de tirantes adyacentes de nervios yuxtapuestos. Esto es debido a la observación de una distancia mínima requerida de los tirantes 22 a los bordes de los nervios 20.1, 20.2. Manteniendo las diferencias en estas distancias lo más reducidas posibles se garantiza una distribución homogénea de las fuerzas transmitidas por el cuerpo de correa a los tirantes. Ha resultado ventajoso que las distancias A no sean menores en más del 20% que las distancias B.

En las figuras 3 y 4 se puede ver, además, que se consiguen dimensiones pequeñas y pesos reducidos de la correa trapecial de dentado interior si las distancias X entre los contornos exteriores de los tirantes y las superficies de los nervios se realizan lo más pequeñas posibles. Se han obtenido características óptimas en los ensayos para correas trapeciales de dentado interior en los que estas distancias X eran, como máximo, el 20% del espesor total del medio portante o, como máximo, el 17% de la distancias de división T existente entre los nervios 20.1, 20.2. Por espesor total s se entiende el espesor total del cuerpo de correa 15.1, 15.2 con los nervios 20.1, 20.2.

Se han obtenido dimensiones especialmente pequeñas y buenas características de funcionamiento para correas trapeciales de dentado interior 12.1, 12.2 si los tirantes 22 correspondientes a un nervio 20.1, 20.2 están dispuestos de forma que, en cada caso, un tirante exterior queda situado en gran medida o por completo en el campo de la proyección vertical P de, en cada caso, un flanco del nervio cuneiforme 20.1, 20.2.

La figura 5 muestra en representación aumentada una sección transversal a través de un tipo de ejecución preferido de un tirante 22 especialmente adecuado para una correa trapecial de dentado interior para la utilización en una instalación de ascensor según la invención. El tirante 22 es un cable de acero compuesto de un total de 75 alambres individuales 23 trenzados con diámetros extremadamente pequeños.

Para conseguir una larga vida útil del medio portante en instalaciones de ascensor con poleas de transmisión con un diámetro pequeño, una ventaja esencial consiste en que los cables de acero utilizados como tirantes 22 estén compuestos, como mínimo, por 50 alambres individuales.

Claims (8)

1. Instalación de ascensor con una máquina de accionamiento (2) que impulsa un medio portante (12.1) del tipo de correa plana que soporta, como mínimo, una cabina de ascensor (3) a través de una rueda motriz (4.1), donde el medio portante tiene, como mínimo, en una superficie de rodadura, que mira hacia la rueda motriz (4.1), varios nervios (20.1) con una sección transversal cuneiforme que se extienden paralelos en dirección longitudinal del medio portante y varios tirantes (22) orientados en dirección longitudinal del medio portante, caracterizada porque los tirantes (22) están distribuidos en dirección transversal del medio portante (12.1) de manera que a cada uno de los nervios (20.1) se han asignado exactamente dos tirantes (22), estando los dos tirantes (22) dispuestos simétricamente con respecto al eje de simetría del correspondiente nervio (20.1).

2. Instalación de ascensor según la reivindicación 1, caracterizada porque todos los tirantes (22) están dispuestos en dirección transversal del medio portante (12.1) de manera que, en cada caso, como mínimo un 90% de su superficie de sección transversal queda situado dentro de la proyección (P) vertical de, en cada caso, un flanco inclinado de uno de los nervios (20.1).

3. Instalación de ascensor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las distancias (A) entre los centros de dos tirantes (22) correspondientes a un nervio son menores que las distancias (B) entre los centros de tirantes adyacentes (22) correspondientes a dos nervios adyacentes.

4. Instalación de ascensor según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la superficie total de la sección transversal de todos los tirantes (22) es del 30% al 40% de la superficie de la sección transversal del medio portante (12.1, 12.2).

5. Instalación de ascensor según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el diámetro exterior de un tirante es, como mínimo, del 30% de la distancia entre nervios (T).

6. Instalación de ascensor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los nervios (20.1, 20.2) tienen una sección transversal cuneiforme con un ángulo de flancos (\beta) de 60º
a 120º.

7. Instalación de ascensor según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la distancia mínima (X) entre un contorno exterior de un tirante (22) y la superficie de un nervio (20.1, 20.2) es a lo sumo un 20% del espesor total (s) del medio portante (12.1, 12.2).

8. Instalación de ascensor según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los tirantes (22) son de cables de acero trenzados con varios cordones que comprenden en total más de 50 alambres individuales (23).