ES2289326T3 - Ascensor con polea de traccion sin contrapeso. - Google Patents
Ascensor con polea de traccion sin contrapeso. Download PDFInfo
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Abstract
Ascensor sin contrapeso y, preferiblemente, ascensor sin cuarto de máquinas, en cuyo ascensor una máquina de elevación (10) se aplica con un conjunto de cables de elevación (3) por medio de una polea de tracción (11), y una cabina (1) de ascensor que está soportada, al menos parcialmente, por dichos cables de elevación, que sirven como medios para desplazar la cabina (1) del ascensor, caracterizado porque la cabina del ascensor está suspendida de los cables de elevación (3) por medio de, al menos, una polea desviadora (13, 14) desde cuya llanta, los cables de elevación suben desde ambos lados, y al menos una polea desviadora (7, 5) desde cuya llanta los cables de elevación bajan desde ambos lados de la polea desviadora, y en cuyo ascensor hay dispuestos carriles de guía (2) en un lado de la cabina (1) del ascensor.
Description
Ascensor con polea de tracción sin
contrapeso.
El presente invento se refiere a un ascensor
como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.
Uno de los objetivos en el trabajo de desarrollo
de un ascensor es conseguir la utilización económica y eficiente
del espacio de construcción. En años recientes, este trabajo de
desarrollo ha producido diversas soluciones para ascensores sin
cuarto de máquinas, entre otras cosas. Buenos ejemplos de ascensores
sin cuarto de máquinas se exponen en las memorias descriptivas de
los documentos EP 0 631 967 (A1), WO 9806655 y EP 0 631 968. Los
ascensores descritos en estas memorias son francamente eficaces en
lo que respecta al espacio de utilización, ya que han hecho posible
eliminar el espacio requerido por el cuarto de máquinas del ascensor
en el edificio sin necesidad de agrandar el pozo del ascensor. En
los ascensores expuestos en estas memorias descriptivas, la máquina
es compacta, al menos en una dirección,
pero en otra dirección puede tener dimensiones mucho mayores que las de una maquinaria de ascensor usual.
pero en otra dirección puede tener dimensiones mucho mayores que las de una maquinaria de ascensor usual.
En estas soluciones de ascensor básicamente
buenas, el espacio requerido por la maquinaria elevadora limita la
libertad de elección entre las soluciones de diseño del ascensor. Se
necesita espacio para las disposiciones requeridas para el paso de
los cables de elevación. Es difícil reducir el espacio requerido por
la propia cabina del ascensor en sus guías e, igualmente, el
espacio requerido por el contrapeso, al menos con un coste
razonable y sin perjudicar el comportamiento del ascensor y su
calidad funcional. En un ascensor con polea de tracción sin cuarto
de máquinas, con frecuencia es difícil montar la máquina elevadora
en el pozo del ascensor, especialmente en una solución con la
máquina situada encima, dado que la máquina elevadora es un cuerpo
dimensionable, de peso considerable. Especialmente en el caso de
mayores cargas, velocidades y/o pesos de elevación, el tamaño y el
peso de la máquina constituyen un problema en relación con su
instalación, tanto mas cuanto que el tamaño y el peso requeridos
para la máquina han limitado, en la práctica, el ámbito de
aplicación del concepto de ascensor sin cuarto de máquinas o, al
menos, han retrasado la introducción de dicho concepto en los
ascensores más grandes. Al modernizar ascensores, el espacio
disponible en el pozo del ascensor limita, con frecuencia el campo
de aplicación del concepto de ascensor sin cuarto de máquinas. En
muchos casos, especialmente cuando se modernizan o se sustituyen
ascensores hidráulicos, no resulta práctico aplicar el concepto de
ascensor con cables sin cuarto de máquinas debido al insuficiente
espacio de que se dispone en el pozo, especialmente en el caso en
que la solución de ascensor hidráulico que ha de
modernizarse/sustituirse carece de contrapeso. Una desventaja con
los ascensores provistos de contrapeso es el coste de éste y el
espacio que requiere en el pozo. Los ascensores de tambor, que
raramente se utilizan en la actualidad, tienen el inconveniente de
requerir maquinarias de elevación pesadas y complicadas, con gran
consumo energético.
El objeto del presente invento es conseguir, al
menos, uno de los siguientes objetivos. Por una parte, un objeto
del invento es desarrollar adicionalmente el ascensor sin cuarto de
máquinas con el fin de permitir una utilización más efectiva que
anteriormente del espacio de la edificación y del pozo del ascensor.
Esto quiere decir que el ascensor debe poder instalarse, si fuese
necesario, en un pozo de ascensor francamente estrecho. Por otro
lado, un objeto del invento es reducir el tamaño y/o el peso del
ascensor o, por lo menos, de su máquina. Un objeto es conseguir un
ascensor en el que el cable de elevación del ascensor con cables de
elevación delgados y/o una polea de tracción pequeña, tenga un buen
agarre/contacto sobre la polea de tracción. Otro objeto del invento
es conseguir una solución de ascensor sin contrapeso que no
comprometa las propiedades del ascensor.
El objeto del invento debe conseguirse sin
comprometer la posibilidad de cambiar el esquema básico del
ascensor.
El ascensor del invento se caracteriza por lo
que se describe en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Otras realizaciones del invento se caracterizan por lo que se
describe en las otras reivindicaciones. En la sección descriptiva
de la presente solicitud se describen, también, algunas
realizaciones del invento. El concepto inventivo de la solicitud
también puede definirse en forma diferente de la de las
reivindicaciones que se ofrecen más adelante. El contenido del
invento puede consistir, también, en varios inventos separados,
especialmente si se considera el invento a la luz de expresiones o
tareas secundarias implícitas o desde el punto de vista de las
ventajas o categorías de las ventajas conseguidas. En este caso,
algunos de los atributos contenidos en las siguientes
reivindicaciones pueden resultar superfluos desde el punto de vista
de los conceptos inventivos independientes.
Aplicando el invento, pueden conseguirse una o
más de las siguientes ventajas:
- -
- Utilizando una polea de tracción pequeña se consigue una máquina de ascensor y/o un ascensor muy compactos.
- -
- La pequeña polea de tracción revestida utilizada permite reducir fácilmente el peso de la máquina incluso hasta, aproximadamente, la mitad de lo que pesan las máquinas utilizadas generalmente en la actualidad en los ascensores sin cuarto de máquinas. Por ejemplo, en el caso de ascensores diseñados para una carga nominal inferior a 1000 kg, esto significa máquinas que pesan 100-150 kg o, incluso, menos. Eligiendo materiales y soluciones apropiadas para el motor es, incluso, posible conseguir máquinas con un peso inferior a los 100 kg o incluso tan pequeñas como de unos 50 kg.
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- Un buen agarre de la polea de tracción, que se consigue, en particular, utilizando cableado con doble vuelta y componentes ligeros permiten reducir considerablemente el peso de la cabina del ascensor.
- -
- Una máquina de tamaño compacto y cables delgados, sustancialmente redondos, permiten que la máquina del ascensor pueda colocarse con relativa libertad en el pozo. Así, la solución del invento para el ascensor puede llevarse a la práctica en una francamente amplia diversidad de formas tanto en el caso de ascensores con la máquina encima como en el caso de ascensores con la máquina debajo.
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- La máquina del ascensor puede colocarse, ventajosamente, entre la cabina y una pared del pozo.
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- La totalidad o, al menos, parte del peso de la cabina del ascensor puede ser soportada por los carriles de guía del ascensor.
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- En ascensores que incorporen el invento, puede conseguirse fácilmente una disposición centrada de la suspensión de la cabina del ascensor, reduciéndose por tanto las fuerzas laterales de soporte que se aplican a los carriles de guía.
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- La aplicación del invento permite una utilización eficaz del área de la sección transversal del pozo.
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- El invento reduce el tiempo y los costes totales de instalación del ascensor.
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- El ascensor es de fabricación e instalación económicas porque muchos de sus componentes son más pequeños y ligeros que los utilizados anteriormente.
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- El cable del regulador de velocidad y el cable de elevación son, usualmente, diferentes en cuanto a sus propiedades, y se les puede distinguir fácilmente durante la instalación si el cable del regulador de velocidad es más grueso que los cables de elevación; por otra parte, el cable del regulador de velocidad y los cables de elevación pueden tener, también, idéntica estructura, lo que reducirá las ambigüedades en lo que respecta a estas cuestiones en cuanto a logística de entrega e instalación del ascensor.
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- Los cables ligeros, delgados, son fáciles de manipular, permitiendo una instalación considerablemente más rápida.
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- Por ejemplo, en ascensores para una carga nominal inferior a 1000 kg, los cables de alambre de acero delgados y fuertes del invento, tienen un diámetro del orden de, sólo, 3-5 mm, si bien pueden utilizarse también cables más delgados y más gruesos.
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- Con diámetros de cable de unos 6 mm u 8 mm pueden conseguirse, de acuerdo con el invento, ascensores realmente grandes y rápidos.
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- La polea de tracción y las poleas para cable son pequeñas y ligeras, en comparación con las utilizadas en los ascensores usuales.
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- La polea de tracción pequeña permite el uso de frenos operativos más pequeños.
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- La polea de tracción pequeña reduce las necesidades de par, permitiendo así el empleo de un motor más pequeño con frenos operativos más pequeños.
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- Debido a la polea de tracción de menor tamaño, se necesita una velocidad de giro más elevada para conseguir una velocidad dada de la cabina, lo que significa que, con un motor más pequeño, puede conseguirse la misma potencia de salida del motor.
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- Pueden emplearse cables recubiertos o sin recubrir.
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- Es posible incorporar en la práctica la polea de tracción y las poleas para cable de manera tal que, una vez que se haya desgastado el revestimiento de la polea, el cable morderá firmemente sobre la polea y, así, en esta emergencia, se mantendrá un agarre suficiente entre cable y polea.
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- El uso de una polea de tracción pequeña posibilita el empleo de un motor más pequeño para el accionamiento del ascensor, lo que supone una reducción de los costes de adquisición/fabricación del motor de accionamiento.
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- El invento puede aplicarse en soluciones de ascensor con y sin engranajes.
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- Si bien el invento está destinado a utilizarse, principalmente, en ascensores sin cuarto de máquinas, también puede aplicarse en ascensores con cuarto de máquinas.
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- Mediante el invento se consiguen un mejor agarre y un mejor contacto entre los cables de elevación y la polea de tracción al aumentar el ángulo de contacto entre ellos.
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- Debido al agarre mejorado, pueden reducirse el tamaño y el peso de la cabina.
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- El potencial ahorro de espacio conseguido mediante el ascensor del invento se incrementa considerablemente al eliminarse, al menos parcialmente, el espacio requerido por el contrapeso.
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- En el ascensor del invento puede utilizarse una máquina y/o un motor más ligeros y más pequeños.
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- Al ser el sistema de ascensor más ligero y más pequeño, se consigue ahorrar energía y, al mismo tiempo, costes más bajos.
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- La colocación de la máquina en el pozo puede seleccionarse con relativa libertad, ya que el espacio requerido por el contrapeso y sus carriles de guía puede aprovecharse con otros fines.
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- Montando al menos la máquina de elevación del ascensor, la polea de tracción y una polea para cable, que trabaje como polea desviadora, como una unidad completa, que se ofrece como parte del ascensor del invento, se conseguirán considerables ahorros en costes y en tiempo de instalación.
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- En la solución del ascensor del invento, es posible disponer todos los cables en el pozo, a un lado de la cabina del ascensor; por ejemplo, en el caso de soluciones del tipo de "mochila", puede disponerse que los cables corran por detrás de la cabina del ascensor, en el espacio comprendido entre ésta y la pared trasera del pozo del ascensor.
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- El invento facilita, asimismo, la ejecución práctica de soluciones de ascensor de tipo panorámico.
- -
- Dado que la solución de ascensor del invento no comprende, necesariamente, un contrapeso, es posible llevar a la práctica soluciones de ascensor en las que la cabina del mismo tenga puertas en varias paredes, en un caso extremo, incluso, en todas las paredes de la cabina del ascensor. En este caso, los carriles de guía de la cabina del ascensor están dispuestos en las esquinas de la misma.
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- La solución de ascensor del invento puede llevarse a la práctica con diferentes soluciones de maquinaria.
- -
- La suspensión de la cabina puede llevarse a la práctica empleando, casi, cualquier relación de suspensión adecuada.
El ámbito principal de aplicación del invento se
encuentra en los ascensores diseñados para el transporte de
personas y/o de carga. Un ámbito típico de aplicación del invento se
encuentra en los ascensores cuyo rango de velocidades es de,
aproximadamente, 1,0 m/s o inferior, pero también puede ser más
alto. Por ejemplo, es fácil incorporar en la práctica, de acuerdo
con el invento, un ascensor cuya velocidad de desplazamiento sea de
0,6 m/s.
Tanto en el caso de ascensores para personas
como en el caso de montacargas, muchas de las ventajas conseguidas
gracias al invento son marcadamente notables incluso en ascensores
para, sólo, 2-4 personas y, ya son llamativas en
ascensores para 6-8 personas
(500-630 kg).
En el ascensor del invento, son aplicables
cables normales para elevación del ascensor, tales como los cables
de acero utilizados generalmente. En el ascensor, es posible emplear
cables fabricados de materiales artificiales y cables en los que la
parte de soporte de carga esté fabricada de fibra artificial tal
como, por ejemplo, los denominados "cables de aramida", cuyo
uso en ascensores ha sido propuesto sólo recientemente. Las
soluciones aplicables incluyen, también, cables planos reforzados
con acero, especialmente porque permiten un pequeño radio de
desviación. De aplicación particularmente adecuada en el ascensor
del invento son los cables de elevación del ascensor retorcidos,
por ejemplo los formados a partir de alambres redondos y fuertes.
Con los alambres redondos, el cable puede retorcerse de muchas
formas empleando alambres de distinto o del mismo grosor. En los
cables adecuados para su aplicación en el invento, el grosor del
alambre es, por término medio, inferior a 0,4 mm. Cables
perfectamente aplicables fabricados de alambres fuertes, son
aquellos en los que el grosor medio del alambre es inferior a 0,3
mm o, incluso, inferior a 0,2 mm. Por ejemplo, pueden formarse por
torsión cables de alambres delgados y fuertes, de 4 mm, en forma
relativamente económica, a partir de alambres tales que el grosor
medio del alambre en el cable terminado se encuentre en el margen de
0,15 - 0,25 mm, mientras que los alambres más delgados pueden tener
un grosor tan pequeño como de, sólo, aproximadamente 0,1 mm. Los
alambres delgados para cables pueden fabricarse con facilidad muy
fuertes. En el invento, se utilizan alambres para cables con una
resistencia superior a 2000 N/mm^{2}. Una gama adecuada de la
resistencia de los alambres para cables está entre 2300 y 2700
N/mm^{2}. En principio, es posible utilizar alambres para cables
con una resistencia de hasta, aproximadamente, 3000 N/mm^{2} o,
incluso,
mayor.
mayor.
El ascensor del invento es, de preferencia, un
ascensor sin cuarto de máquinas, en el que la maquinaria de
elevación se aplica con los cables de elevación por medio de una
polea de tracción, estando soportada la cabina del ascensor, al
menos parcialmente, por dichos cables de elevación, que sirven como
medio de transmisión para mover la cabina del ascensor. La cabina
del ascensor está conectada a los cables de elevación mediante, al
menos, una polea desviadora desde cuya llanta los cables de
elevación ascienden desde ambos lados de la polea desviadora, y al
menos una polea desviadora desde cuya llanta bajan los cables de
elevación, desde ambos lados de la polea desviadora, y en cuyo
ascensor la polea de tracción se aplica con la parte del cable
comprendida entre estas poleas desviadoras.
Aumentando el ángulo de contacto mediante una
polea para cable que funcione como polea desviadora, puede
incrementarse el agarre entre la polea de tracción y los cables de
elevación. De este modo, la cabina puede hacerse más ligera y puede
reducirse su tamaño, mejorando así el potencial ahorro de espacio
del ascensor. Empleando una o más poleas desviadoras se consigue un
ángulo de contacto de más de 180º entre la polea de tracción y el
cable de elevación.
En lo que sigue, se describirá el invento con
detalle con ayuda de unos pocos ejemplos de realización, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Fig.1 ofrece un diagrama que representa un
ascensor con polea de tracción de acuerdo con el invento,
la Fig. 2 muestra un diagrama que representa un
segundo ascensor con polea de tracción de acuerdo con el
invento,
la Fig. 3 muestra un diagrama que representa un
tercer ascensor con polea de tracción de acuerdo con el invento,
la Fig. 4 ilustra un diagrama que representa un
ascensor con polea de tracción de acuerdo con el invento,
la Fig. 5 presenta un diagrama que representa un
ascensor con polea de tracción de acuerdo con el invento,
la Fig. 6 muestra una polea de tracción que
incorpora el invento,
la Fig. 7 ilustra una solución de revestimiento
de acuerdo con el invento,
la Fig. 8a muestra un cable de alambres de acero
utilizado en el invento,
la Fig. 8b ilustra un segundo cable de alambres
de acero empleado en el invento,
la Fig. 8c presenta un tercer cable de alambres
de acero utilizado en el invento,
las Figuras 9 muestran algunas disposiciones de
cableado para polea de tracción de acuerdo con el invento,
la Fig. 10 ofrece una realización del
invento,
la Fig. 11 presenta una realización del
invento,
la Fig. 12 muestra un diagrama de una colocación
de la polea de tracción de acuerdo con el invento, y
la Fig. 13 ilustra una realización del
invento.
La Fig. 1 ofrece una ilustración diagramático de
la estructura del ascensor. El ascensor es, de preferencia, un
ascensor sin cuarto de máquinas con una máquina de accionamiento 10
situada en el pozo del ascensor. El ascensor mostrado en la figura
es un ascensor con polea de tracción sin contrapeso y con la
maquinaria situada por encima. El paso de los cables de elevación 3
del ascensor, es como sigue: un extremo de los cables está fijado
de manera inamovible a un anclaje 16 de la parte superior del pozo,
desde donde los cables 3 pasan a una polea desviadora 15 situada en
la parte superior del pozo y desde cuya polea desviadora 15, los
cables siguen a una polea desviadora 13 situada por encima de la
cabina del ascensor, desde cuya polea desviadora 13 los cables
pasan hacia arriba, a la polea de tracción 11 de la máquina 10 de
accionamiento, rodeándola a lo largo de las gargantas para cable de
la polea de tracción. Desde la polea de tracción 11, los cables 3
bajan sobrepasando la cabina 1 del ascensor, que se desplaza
siguiendo los carriles 2 de guía del ascensor, hasta una polea
desviadora 4 situada en la parte inferior del pozo, siguiendo luego
desde la polea desviadora 4 hasta una polea desviadora situada
debajo de la cabina del ascensor, desde la cual los cables 3 pasan a
una polea desviadora 6 de la parte inferior del pozo del ascensor
y, luego, siguen a una polea desviadora 7 debajo de la cabina del
ascensor, desde la cual los cables 3 siguen hasta un anclaje 9 de la
parte inferior del pozo del ascensor, al cual está asegurado el
otro extremo de los cables 3 de forma inamovible. En el anclaje
inferior del cable de elevación 3 también hay un elemento 8 tensor
de cable, mediante el cual puede regularse la tensión de los
cables. El elemento tensor 8 puede ser, por ejemplo, un resorte o un
peso que cuelgue libremente en el extremo del cable o alguna otra
solución apropiada para el elemento tensor. En un caso preferido, la
máquina 10 de accionamiento puede fijarse, por ejemplo, a un carril
de guía de la cabina, y la polea desviadora 15 de la parte superior
del pozo está montada en las vigas de la parte superior del pozo,
que están sujetas a los carriles 2 de guía de la cabina. Las poleas
desviadoras 5, 7, 13, 14 de la cabina del ascensor están montadas
en vigas por encima y por debajo de la cabina. Las poleas
desviadoras de la parte inferior del pozo están montadas, de
preferencia, en el suelo del pozo. En la Fig. 1, la polea de
tracción se aplica con la parte del cable comprendida entre las
poleas desviadoras 13 y 5, siendo esta una solución preferible de
acuerdo con el invento.
La máquina 10 de accionamiento situada en el
pozo del ascensor tiene, preferiblemente, una construcción plana;
dicho de otro modo, la máquina tiene una pequeña dimensión en cuanto
a su grosor, en comparación con su anchura y/o su altura o, al
menos, la máquina es lo bastante esbelta para acomodarla entre la
cabina del ascensor y una pared del pozo del ascensor. La máquina
puede disponerse, también, de manera diferente, por ejemplo
situando la máquina esbelta total o parcialmente entre una
prolongación imaginaria de la cabina del ascensor y una pared del
pozo. En el ascensor del invento, es posible emplear una máquina 10
de accionamiento casi de cualquier tipo y diseño, que ajuste en el
espacio que le está reservado. Por ejemplo, es posible utilizar una
máquina con o sin engranajes. La máquina puede ser de tamaño
compacto y/o plana. En las soluciones de suspensión de acuerdo con
el invento, la velocidad del cable es, con frecuencia, elevada en
comparación con la velocidad del ascensor, de modo que, como
solución básica para la máquina, es posible utilizar, incluso,
tipos de máquina no sofisticados. El pozo del ascensor está
provisto, ventajosamente, del equipo requerido para la alimentación
de corriente al motor que acciona la polea de tracción 11, así como
del equipo necesario para el control del ascensor, pudiendo estar
situados, ambos, en un panel de instrumentos 12 común o pudiendo
estar montados por separado uno de otro o integrados en parte o en
su totalidad, con la máquina 10 de accionamiento. Una solución
preferible es una máquina sin engranaje que comprende un motor de
imanes permanentes. La máquina de accionamiento puede fijarse a una
pared del pozo del ascensor, al techo, a un carril de guía o a
cualquier otra estructura, tal como una viga o un bastidor. En el
caso de un ascensor con la máquina bajo él, otra posibilidad
consiste en montar la máquina en el fondo del pozo del ascensor. La
Fig. 1 ilustra una solución de suspensión preferida en la que la
relación de suspensión de las poleas desviadoras por encima de la
cabina del ascensor y las poleas desviadoras por debajo de la
cabina del ascensor, es la misma suspensión de 4:1 en ambos casos.
También pueden utilizarse otras soluciones de suspensión para llevar
a la práctica el invento. El ascensor representado en la figura
tiene puertas telescópicas automáticas, pero dentro del marco del
invento también pueden utilizarse otros tipos de puertas
automáticas o giratorias. El ascensor del invento puede incorporarse
en la práctica, también, como una solución que comprenda un cuarto
de máquinas, o la máquina puede montarse de modo que pueda moverse
con el ascensor. En el invento, las poleas desviadoras conectadas a
la cabina del ascensor pueden montarse, de preferencia, en una
misma viga, que soporte tanto las poleas desviadoras situadas por
encima de la cabina como las situadas por debajo de ella. Esta viga
puede montarse encima de la cabina, en el costado de ésta o bajo
ella, o en su armazón, o en algún otro lugar apropiado de la
estructura de la cabina. Las poleas desviadoras también pueden
montarse, cada una, por separado en lugares apropiados de la cabina
y del pozo.
La Fig. 2 ilustra un diagrama que representa
otro ascensor con polea de tracción de acuerdo con el invento. En
este ascensor, los cables van hacia arriba desde la máquina. Este
tipo de ascensor es, generalmente, un ascensor con polea de
tracción con la máquina debajo. La cabina 201 del ascensor está
suspendida de los cables de elevación 203 del ascensor. La unidad
210 de máquina de accionamiento del ascensor está montada en el pozo
del ascensor, preferiblemente en la parte inferior del pozo. La
cabina 201 del ascensor se mueve en el pozo del ascensor a lo largo
de un carril 202 de guía del ascensor, guiándola.
En la Fig. 2, los cables de elevación corren
como sigue: un extremo de los cables está fijado a un anclaje 216
en la parte superior del pozo, desde donde bajan hacia una polea
desviadora 213, desde la cual los cables vuelven a subir hasta una
primera polea desviadora 215 montada en la parte superior del pozo
y, desde la polea desviadora 215 van hacia una polea desviadora 214
en la cabina 201 del ascensor, desde la que vuelven a una polea
desviadora 219 en la parte superior del pozo. Desde la polea
desviadora 219, los cables de elevación van, además, a la polea de
tracción 211 accionada por la máquina de accionamiento 210. Desde la
polea de tracción los cables vuelven a subir hasta una polea
desviadora 204 montada debajo de la cabina y, tras envolverla, los
cables de elevación corren por una polea desviadora 220 montada en
la parte inferior del pozo del ascensor de vuelta a una segunda
polea desviadora 205, bajo la cabina, desde donde los cables pasan
luego a un anclaje 209 en la parte inferior del pozo del ascensor,
donde se fijan los otros extremos de los cables de elevación.
También hay un elemento 208 tensor de cable en el anclaje inferior
de los cables. El ascensor representado en la Fig. 2 es un ascensor
con polea de tracción con la máquina debajo, en el que la relación
de suspensión, tanto por encima como por debajo de la cabina, es de
4:1. Además, se necesita menos espacio en el pozo, por encima o por
debajo de la cabina del ascensor, porque las poleas para cable
utilizadas como poleas desviadoras son de pequeño diámetro en
comparación con las soluciones anteriores, dependiendo de cómo estén
montadas las poleas para cable en la cabina y/o en el bastidor de
la cabina del ascensor.
La Fig. 3 presenta una ilustración diagramática
de la estructura de un ascensor de acuerdo con el invento. El
ascensor es, preferiblemente, un ascensor sin cuarto de máquinas,
con una máquina de accionamiento 310 situada en el pozo del
ascensor. El ascensor ilustrado en la Fig. 3 es un ascensor con
polea de tracción con la máquina encima, en el que la relación de
suspensión, por encima y por debajo de la cabina del ascensor es de
6:1. El paso de los cables de elevación 303 del ascensor es como
sigue: un extremo de los cables 303 está fijado de forma inamovible
a un anclaje 316 en la parte superior del pozo, desde donde los
cables corren hacia abajo hacia una polea desviadora 315 montada en
el costado de la cabina del ascensor, desde donde los cables corren
luego hacia la parte superior del pozo del ascensor, pasando
alrededor de una polea desviadora 320, desde la cual los cables 303
bajan hacia una polea desviadora 314, desde la que vuelven hacia
abajo, hasta una polea desviadora 313. Pasando por las gargantas de
la polea desviadora 313, los cables de elevación corren ahora hacia
arriba, hasta la polea de tracción 311 de la máquina de
accionamiento 310, pasando alrededor de la polea de tracción por
las gargantas para cable de la misma. Desde la polea de tracción
311, los cables 303 corren luego hacia abajo, hacia la polea
desviadora 322, envolviéndola por las gargantas para cable de la
misma y volviendo luego, de nuevo, hacia arriba, hasta la polea de
tracción 311, en torno a la cual corren los cables por las
gargantas para cable de la polea de tracción. Desde la polea de
tracción 311, los cables 303 corren luego hacia abajo por las
gargantas para cable de la polea desviadora 322, hasta una polea
desviadora 307 situada en la parte baja del pozo del ascensor,
desde donde pasan luego a la cabina 301 del ascensor que se mueve a
lo largo de carriles 302 de guía de la cabina del ascensor y a una
polea desviadora 306 montada en su borde inferior. Los cables son
hechos pasar entre las poleas desviadoras 318, 319 en la parte
inferior del pozo del ascensor y las poleas desviadoras 306, 305,
304 de la parte inferior de la cabina del ascensor tantas veces
como sea necesario para conseguir la misma relación de suspensión
para la parte de encima de la cabina del ascensor como para la
parte de debajo de la cabina. Después de esto, el cable baja hasta
un elemento de anclaje 308, por ejemplo, un peso, que funciona como
elemento tensor del cable que cuelga libremente en el otro extremo
del cable. En el caso que se ofrece en la figura, la máquina de
elevación y las poleas desviadoras están todas situadas, de
preferencia, en un mismo lado de la cabina del ascensor. Esta
solución es particularmente ventajosa en el caso de una solución de
ascensor con maquinaria de "mochila", en cuyo caso los
componentes antes mencionados están dispuestos por detrás de la
cabina del ascensor, en el espacio comprendido entre la pared
trasera de la cabina del ascensor y la pared trasera del pozo. En
una solución de "mochila" como esta, los carriles 302 de guía
del ascensor pueden estar dispuestos, de preferencia, por ejemplo en
la parte más delantera de la cabina del ascensor, en los costados
de la cabina del ascensor o del bastidor de la misma. La
disposición de cableado entre la polea de tracción 311 y la polea
desviadora 322 se conoce como cableado en doble vuelta, en la que
los cables de elevación se envuelven en torno a la polea de tracción
dos y/o más veces. De este modo, el ángulo de contacto puede
aumentarse en dos y/o más etapas. Por ejemplo, en la realización
presentada en la Fig. 3 se consigue un ángulo de contacto de 180º +
180º, es decir, 360º, entre la polea de tracción 311 y los cables
de elevación 303. El cableado en doble vuelta que se ilustra en la
figura puede disponerse, también, de otro modo, por ejemplo
colocando la polea desviadora en el costado de la polea de
tracción, en cuyo caso, como los cables de elevación pasan por dos
veces en torno a la polea de tracción, se consigue un ángulo de
contacto de 180º + 90º = 270º, o disponiendo la polea de tracción en
algún otro lugar apropiado. Una solución preferible es disponer la
polea de tracción 311 y la polea desviadora 322 de tal forma que la
polea desviadora 322 funcione, también, como guía para los cables de
elevación 303 y como rueda amortiguadora. Otra solución ventajosa
es construir una unidad completa que comprenda tanto una máquina de
accionamiento del ascensor con una polea de tracción como una o más
poleas desviadoras con cojinetes en un ángulo de trabajo correcto
con relación a la polea de tracción para incrementar el ángulo de
contacto. El ángulo de trabajo viene determinado por el cableado
empleado entre la polea de tracción y la o las poleas desviadoras,
que define el modo en que las posiciones mutuas y el ángulo entre
la polea de tracción y la o las poleas desviadoras están previstas
en la unidad, unas con relación a otras. Esta unidad puede montarse
en su sitio como un agregado unitario de la misma forma que una
máquina de accionamiento. La máquina de accionamiento puede fijarse
a una pared del pozo del ascensor, al techo, a uno o más carriles
de guía o a alguna otra estructura, tal como una viga o un armazón.
En un cableado con doble vuelta, cuando la polea desviadora tiene
sustancialmente el mismo tamaño que la polea de tracción, la
primera puede funcionar, también, como rueda amortiguadora. En este
caso, los cables que van desde la polea de tracción al contrapeso y
a la cabina del ascensor son hechos pasar por las gargantas para
cable de la polea desviadora y la desviación del cable provocada por
la polea desviadora es muy pequeña. Podría decirse que los cables
que vienen de la polea de tracción solamente tocan tangencialmente
a la polea desviadora. Tal contacto tangencial sirve como solución
para amortiguar las vibraciones de los cables que salen y puede
aplicarse, igualmente, en otras soluciones de cableado.
La Fig. 4 presenta una ilustración diagramática
de la estructura de un cuarto ascensor de acuerdo con el invento.
El ascensor es, de preferencia, un ascensor sin cuarto de máquinas,
con una maquina 410 de accionamiento situada en el pozo del
ascensor. El ascensor mostrado en la Fig. 4 es un ascensor con polea
de tracción con la máquina situada encima y con una relación de
suspensión de 7:1 por encima y por debajo de la cabina del ascensor,
que constituye una ejecución práctica muy ventajosa del invento en
lo que respecta a la relación de suspensión. El paso de los cables
de elevación es, fundamentalmente, similar al de la Fig. 3, pero en
esta figura el punto de partida de los cables de elevación 403 se
encuentra en la cabina 401 del ascensor, a la cual está asegurado
el cable de forma sustancialmente inamovible. Mediante esta
disposición, se consigue una relación de suspensión impar para la
parte de encima de la cabina del ascensor. Otra diferencia con la
Fig. 3 es que el número de poleas desviadoras montadas en la parte
superior el pozo del ascensor supera en una al de la Fig. 3. El paso
de los cables a la máquina de elevación 410 sigue el mismo
principio que en la Fig. 3. Desde la máquina de elevación 410, el
cable de elevación corre entre las poleas desviadoras 407, 418, 419,
423 en la parte inferior del pozo del ascensor y las poleas
desviadoras 406, 405, 404, montadas debajo de la cabina del
ascensor, según el mismo principio que en la Fig. 3. En la parte de
debajo de la cabina del ascensor se consigue la misma relación de
suspensión, es decir, una relación de suspensión impar, de 7:1,
fijando los cables a un anclaje 425 de la cabina 401 del ascensor.
En este punto de fijación, también está situado un elemento tensor
del cable. En la Fig. 4 también existe una diferencia con la Fig. 3
en lo que respecta al cableado entre la polea de tracción 411 y la
polea desviadora 422. La disposición de los cables que se ofrece en
la Fig. 4 puede denominarse, también, cableado con vuelta en X
(XW). Los conceptos previamente conocidos son el cableado con vuelta
doble (DW), el cableado con una sola vuelta (SW) y el cableado con
una sola vuelta extendida (ESW). En el cableado con vuelta en X,
los cables de elevación son obligados a envolver la polea de
tracción 411 con un gran ángulo de contacto. Por ejemplo, en el
caso ilustrado en la Fig. 4, se consigue un ángulo de contacto muy
superior a 180º, por ejemplo de 270º, entre la polea de tracción
411 y los cables de elevación. El cableado con vuelta en X que se
muestra en la figura puede disponerse, también, de otro modo, por
ejemplo proporcionando dos poleas desviadoras en posiciones
apropiadas cerca de la máquina de accionamiento. En la Fig. 4, la
polea desviadora 422 se ha montado en posición en ángulo con
relación a la polea de tracción 807, de tal manera que los cables
corran transversalmente en forma de por sí conocida con el fin de
que no resulten dañados. En esta figura, el paso de los cables de
elevación desde la polea desviadora 413 está dispuesto de forma que
los cables corran por las gargantas para cable de la polea
desviadora 422, hasta la polea de tracción 411 de la máquina de
accionamiento 410, envolviéndose en ella siguiendo las gargantas
para cable de la polea de tracción. Desde la polea de tracción 411,
los cables 403 descienden, cruzándose con los cables que ascienden
y, luego, bajan por las gargantas para cable de la polea
desviadora, hasta la polea desviadora 407.
La Fig. 5 ofrece un diagrama que ilustra la
estructura de un ascensor de acuerdo con el invento. El ascensor
es, de preferencia, un ascensor sin cuarto de máquinas, con una
máquina de accionamiento 510 situada en el pozo del ascensor. El
ascensor representado en la figura es un ascensor con polea de
tracción con la máquina encima y con una relación de suspensión de
9:1 tanto por encima como por debajo de la cabina del ascensor. El
paso de los cables de elevación 503 del ascensor es como sigue: un
extremo de los cables está fijado de manera sustancialmente
inamovible con relación a la cabina del ascensor, en un punto de
fijación 530, con el fin de que puedan desplazarse con la cabina
del ascensor, desde donde los cables suben hasta una polea
desviadora 525 en la parte superior del pozo, desde cuya polea
corren luego, en la forma anteriormente descrita, entre las poleas
desviadoras 525, 513, 524, 514, 520, 515, 521, 526 y desde cuyas
poleas desviadoras los cables 503 corren luego a la polea de
tracción 511 de la máquina de accionamiento 510, pasando en torno a
ella por las gargantas para cable de la polea de tracción. Desde la
polea de tracción 511, los cables de elevación 303 van luego hacia
abajo, cruzándose con los cables que suben, hasta la polea
desviadora 522, rodeándola a lo largo de las gargantas para cable
de la polea desviadora 522. Desde la polea desviadora 522, los
cables 503 descienden hasta una polea desviadora 528 en la parte
inferior del pozo del ascensor. Los cables corren luego desde la
polea desviadora 528 hacia arriba, entre las poleas desviadoras 504,
505, 506, 507, en la parte baja de la cabina del ascensor y las
poleas desviadoras 528, 527, 526, 519, 518 de la parte baja del pozo
del ascensor, en la forma descrita en relación con las figuras
precedentes. En la Fig. 5, se consigue una relación de suspensión
impar bajo la cabina del ascensor al tener el cable de elevación
fijado de manera sustancialmente inamovible con relación a la
cabina del ascensor en un punto de fijación 531, a cuyo punto de
fijación está montado, también, un elemento de montaje. La
disposición de cableado utilizada entre la polea de tracción 511 y
la polea desviadora 522 se denomina cableado de una sola vuelta
extendida. En el cableado de una sola vuelta extendida se hace que
los cables de elevación rodeen la polea de tracción con un mayor
ángulo de contacto empleando una polea desviadora. Por ejemplo, en
el caso ilustrado en la Fig. 5, el ángulo de contacto entre la
polea de tracción 511 y los cables de elevación 503 es muy superior
a 180º, por ejemplo de unos 270º. El cableado con una sola vuelta
extendida que se ofrece en la Fig. 5 puede disponerse, también, de
otro modo, por ejemplo situando la polea de tracción y la polea
desviadora en forma mutuamente diferente, por ejemplo
envolviéndolas en forma distinta que en la Fig. 5. La polea
desviadora 522 se monta en posición formando ángulo con relación a
la polea de tracción 511, de tal modo que los cables se crucen en
forma de por sí conocida para que no resulten dañados.
La Fig. 6 ilustra una vista en sección parcial
de una polea 600 para cable que incorpora el invento. Las gargantas
601 para cable se encuentran bajo un revestimiento 602 en la llanta
606 de la polea para cable. Previsto en el cubo de la polea para
cable hay un espacio 603 para un cojinete utilizado para montar la
polea para cable. La polea para cable también está provista de
orificios 605 para tornillos, que permiten asegurar la polea para
cable por su costado a un anclaje de la máquina de elevación 10, por
ejemplo a una pestaña giratoria, para formar una polea de tracción
11, de modo que no se necesita un apoyo separado de la máquina de
elevación. El material de revestimiento utilizado en la polea de
tracción y en las poleas para cable puede consistir en caucho,
poliuretano o un material elástico correspondiente que aumente el
rozamiento. El material de la polea de tracción y/o de las poleas
para cable puede elegirse también de manera que, junto con el cable
de elevación empleado, forme un par de materiales tal que el cable
de elevación muerda en la polea después de haberse desgastado el
revestimiento de la polea. Esto asegura la existencia de un agarre
suficiente entre la polea 600 para cable y el cable de elevación 3
en una emergencia, cuando el revestimiento 602 se ha desgastado,
desapareciendo de la polea 600. Esta característica permite que el
ascensor mantenga su funcionalidad y su fiabilidad operativa en la
situación antes mencionada. La polea de tracción y/o las poleas para
cable pueden fabricarse, también, de tal forma que solamente la
llanta 606 de la polea 600 para cable esté fabricada de un material
que forme un par de materiales, con el cable de elevación 3, que
incremente el agarre. El uso de cables de elevación fuertes,
considerablemente más delgados que los empleados normalmente,
permite que la polea de tracción y las poleas para cable se diseñen
con tamaños y dimensiones considerablemente menores que cuando se
utilizan cables de dimensiones normales. Esto también hace posible
utilizar un motor de menor tamaño, con menor par, como motor de
accionamiento del ascensor, lo que lleva a una reducción de los
costes de adquisición del motor. Por ejemplo, en un ascensor de
acuerdo con el invento, diseñado para una carga nominal inferior a
1000 kg, el diámetro de la polea de tracción es, preferiblemente, de
120-200 mm, pero puede ser, incluso, menor que
esto. El diámetro de la polea de tracción depende del grosor de los
cables de elevación empleados. En el ascensor del invento, el uso
de poleas de tracción pequeñas, por ejemplo, en el caso de
ascensores para una carga nominal inferior a 1000 kg, hace posible
conseguir un peso de la máquina incluso tan bajo como,
aproximadamente, la mitad del peso de las máquinas utilizadas
corrientemente, lo que significa la producción de máquinas de
ascensor que pesan 100-150 kg o, incluso, menos. En
el invento, se entiende que la máquina comprende, por lo menos, la
polea de tracción, el motor, las estructuras que alojan la máquina y
los frenos. El diámetro de la polea de tracción depende del grosor
de los cables de elevación utilizados. Usualmente, se emplea una
relación entre diámetros D/d=40 o mayor, siendo D el diámetro de la
polea de tracción y siendo d el grosor del cable de elevación. Esta
relación puede reducirse algo a costa de la resistencia al desgaste
del cable. Alternativamente, la relación D/d puede reducirse, sin
comprometer la vida útil de servicio de los cables si, al mismo
tiempo, se aumenta el número de cables, en cuyo caso la tensión será
menor en cada cable. Tal relación D/d inferior a 40 podría ser, por
ejemplo, una relación D/d de, aproximadamente, 30 o, incluso,
menor, por ejemplo D/d=25. Sin embargo, con frecuencia reducir la
relación D/d considerablemente por debajo de 30 reduce radicalmente
la vida útil de servicio del cable, si bien esto puede compensarse
utilizando cables de estructura especial. En la práctica, conseguir
una relación D/d inferior a 20 es muy difícil, pero podría lograrse
empleando un cable diseñado especialmente para ello, si bien dicho
cable sería, muy probablemente, caro.
El peso de la máquina del ascensor y sus
elementos de soporte empleados para mantener la máquina en posición
en el pozo del ascensor es, como máximo, aproximadamente 1/5 de la
carga nominal. Si la máquina está soportada, exclusivamente o casi
exclusivamente, por uno o más carriles de guía del ascensor,
entonces el peso total de la máquina y sus elementos de soporte
puede ser inferior a, aproximadamente, 1/6 o, incluso, menor que
1/8 de la carga nominal. Por carga nominal de un ascensor debe
entenderse la carga definida para ascensores de un tamaño dado. Los
elementos de soporte de la máquina del ascensor pueden incluir, por
ejemplo, una viga, carro o ménsula de suspensión utilizados para
soportar o suspender la máquina en/de una estructura de pared o
techo del pozo del ascensor o de los carriles de guía del ascensor,
o sujeciones utilizadas para asegurar la máquina a los lados de los
carriles de guía del ascensor. Resultará fácil conseguir un ascensor
en el que el peso muerto de la máquina, sin elementos de soporte,
sea inferior a 1/7 de la carga nominal o sea, incluso, de
aproximadamente 1/10 de la carga nominal o todavía inferior. Como
ejemplo de peso de la máquina en el caso de un ascensor con un peso
nominal dado para una carga nominal de 630 kg, el peso combinado de
la máquina y sus elementos de soporte puede ser de, sólo, 75 kg
cuando el diámetro de la polea de tracción sea de 160 mm y se
utilicen cables de elevación con un diámetro de 4 mm o, dicho de
otro modo, el peso total de la máquina y sus elementos de soporte
sea de, aproximadamente, 1/8 de la carga nominal del ascensor. Como
otro ejemplo, con el mismo diámetro de 160 mm de la polea de
tracción y el mismo diámetro de 4 mm del cable de elevación, en el
caso de un ascensor para una carga nominal de, aproximadamente 1000
kg, el peso total de la máquina y sus elementos de suspensión es de
unos 150 kg de modo que, en este caso, la máquina y sus elementos de
soporte tienen un peso total aproximadamente igual a 1/6 de la
carga nominal. Como tercer ejemplo, en un ascensor diseñado para
una carga nominal de 1600 kg y con un diámetro de la polea de
tracción de 240 mm y un diámetro de 6 mm del cable de elevación, el
peso total de la máquina y sus elementos de soporte será de unos 300
kg o, dicho de otro modo, el peso total de la máquina y sus
elementos de soporte será igual a, aproximadamente, 1/7 de la carga
nominal. Haciendo variar las disposiciones de suspensión de los
cables de elevación, es posible alcanzar un peso total, todavía
inferior, de la máquina y sus elementos de soporte. Por ejemplo,
cuando en un ascensor diseñado para una carga nominal de 500 kg se
utilizan una relación de suspensión de 4:1, un diámetro de la polea
de tracción de 160 mm y un diámetro del cable de elevación de 4 mm,
se conseguirá un peso total de la máquina de elevación y de sus
elementos de soporte de, aproximadamente, 50 kg. En este caso, el
peso total de la máquina y de sus elementos de soporte es tan
pequeño como, aproximadamente, sólo 1/10 de la carga nominal.
Cuando el tamaño de la polea de tracción se reduce sustancialmente y
se emplea una relación de suspensión superior, la salida de par
requerida del motor cae hasta una fracción en comparación con la
situación de partida. Por ejemplo, si en lugar de una relación de
suspensión de 2:1 se utiliza una de 4:1 y, si en vez de una polea
de tracción con un diámetro de 400 mm se utiliza una polea de
tracción de 160 mm, entonces, si se desprecian las pérdidas
incrementadas, el requerimiento de par cae hasta un quinto. Por
tanto, el tamaño de la máquina se reduce, también, de forma
realmente considerable.
La Fig. 7 presenta una solución en la que la
garganta 701 para el cable está realizada en el revestimiento 702,
que es más delgado en los costados de la garganta para el cable que
en el fondo. En tal solución, el revestimiento se aplica en una
garganta básica 720 prevista en la polea 700 para cable de modo que
las deformaciones provocadas en el revestimiento por la presión que
le es aplicada por el cable, serán pequeñas y estarán limitadas,
principalmente, a las provocadas al hundirse la textura de la
superficie del cable en el revestimiento. Una solución de esta
calase significa, con frecuencia en la práctica que el revestimiento
de la polea para cable consiste en revestimientos secundarios,
específicos de la garganta para el cable, separados unos de otros
pero, teniendo en cuenta consideraciones de fabricación u otros
aspectos, puede ser apropiado diseñar el revestimiento de la polea
para cable de modo que se extienda continuamente sobre varias
gargantas.
Haciendo el revestimiento más delgado en los
lados de la garganta que en su fondo se evita o, al menos, se
reduce el esfuerzo impuesto por el cable sobre el fondo de la
garganta para el mismo mientras se hunde en la garganta. Como la
presión no puede descargarse lateralmente sino que es dirigida por
el efecto combinado de la forma de la garganta básica 720 y la
variación del grosor del revestimiento 702 para soportar el cable
en la garganta 7301 para el mismo se consigue, también, que sobre el
cable y el revestimiento actúen las presiones máximas más bajas. Un
método de fabricar un revestimiento 702 ranurado como éste es llenar
la garganta básica 720 de fondo redondeado con material de
revestimiento y, luego, formar una garganta 701 para cable,
semicircular, en este material de revestimiento de la garganta
básica. La forma de las gargantas para cable está perfectamente
soportada y la capa de la superficie de soporte de carga bajo el
cable ofrece una mejor resistencia contra la propagación lateral de
los esfuerzos de compresión producidos por los cables. La expansión
lateral o el ajuste del revestimiento provocado por la presión se
ve favorecido por el grosor y la elasticidad del revestimiento y
reducido por la dureza y por eventuales refuerzos del revestimiento.
El grosor del revestimiento en el fondo de la garganta para el
cable puede hacerse grande, incluso tan grande como la mitad del
grosor del cable, en cuyo caso se necesita un revestimiento duro y
no elástico. Por otro lado, si se utiliza un grosor del
revestimiento correspondiente a, sólo, aproximadamente la décima
parte del grosor del cable, entonces el material de revestimiento
puede ser claramente más blando. Podría incorporarse en la práctica
un ascensor para ocho personas empleando un grosor del
revestimiento en el fondo de la garganta igual a, aproximadamente,
la quinta parte del grosor del cable, si se eligen apropiadamente
los cables y la carga sobre los mismos. El grosor del revestimiento
debe ser igual a, por lo menos, 2-3 veces la
profundidad de la textura de la superficie del cable formada por
los alambres de la superficie del mismo. Tal revestimiento muy
delgado, con un grosor incluso menor que el grosor del alambre de
la superficie del cable de elevación no soportará, necesariamente,
la tensión que se le impone. En la práctica, el revestimiento debe
tener un grosor mayor que este grosor mínimo, ya que el
revestimiento habrá de recibir, también, variaciones de la
superficie del cable más marcadas que la textura de su superficie.
Tal área más rugosa se forma, por ejemplo, cuando las diferencias de
altura entre los torones del cable son mayores que las que hay
entre los alambres. En la práctica, un grosor mínimo adecuado del
revestimiento es igual a, aproximadamente, de 1 a 3 veces el grosor
de los alambres de la superficie. En el caso de los cables
utilizados normalmente en ascensores, que han sido diseñados para
entrar en contacto con una garganta metálica para el cable y que
tienen un grosor de 8-10 mm, esta definición de
grosor lleva a un revestimiento de, al menos, 1 mm de grueso
aproximadamente. Dado que un revestimiento en la polea de tracción,
que provoca un mayor desgaste del cable que las otras poleas para
cable del ascensor, reducirá el desgaste del cable y, por tanto,
también la necesidad de dotar al cable de gruesos alambres en su
superficie, el cable puede hacerse más liso. La lisura del cable
puede mejorarse, naturalmente, recubriéndolo con un material
adecuado para este fin, tal como, por ejemplo, poliuretano o un
equivalente. El uso de alambres delgados permite que el propio
cable se haga más fino, porque los alambres de acero finos pueden
fabricarse de un material más fuerte que los alambres más gruesos.
Por ejemplo, empleando alambres de 0,2 mm puede fabricarse un cable
de elevación para ascensores de 4 mm de grosor, de construcción
francamente buena. Dependiendo del grosor del cable de elevación
empleado y/o de otros factores, los alambres del cable de alambre de
acero pueden tener, de preferencia, un grosor comprendido entre
0,15 mm y 0,5 mm, en cuyo margen se encuentran fácilmente
disponibles alambres de acero con buenas propiedades de
resistencia, de los que, incluso, un único alambre ofrece suficiente
resistencia al desgaste y una susceptibilidad suficientemente baja
frente a los daños. En lo que antecede, se han descrito cables
fabricados de alambres de acero redondos. Aplicando los mismos
principios, los cables pueden formarse retorciendo total o
parcialmente alambres de perfil no redondo. En este caso, las áreas
de sección transversal de los alambres son, de preferencia,
sustancialmente iguales que para los alambres redondos, es decir,
están en el margen de
0,015 mm^{2} - 0,2 mm^{2}. Empleando alambres en este margen de grosores, será fácil producir cables de alambre de acero con una resistencia del alambre superior a unos 2000 N/mm^{2} y un área de la sección transversal del alambre de 0,015 mm^{2} - 0,2 mm^{2} y que comprendan un gran área de sección transversal de material de acero en relación con el área de la sección transversal del cable, como se consigue, por ejemplo, empleando la construcción de Warrington. Para la puesta en práctica del invento, resultan particularmente adecuados cables con una resistencia del alambre comprendida en el margen de 2300 N/mm^{2} - 2700 N/mm^{2}, ya que tales cables tienen una capacidad de soporte de carga muy elevada en relación con el grosor del cable, mientras que la elevada dureza de los fuertes alambres no supone dificultad sustancial alguna al utilizar el cable en ascensores. Un revestimiento de polea de tracción bien adecuado para un cable de esta clase se encuentra, ya, claramente por debajo de 1 mm de grosor. Sin embargo, el revestimiento debe ser lo bastante grueso para garantizar que no será rayado ni perforado muy fácilmente, por ejemplo, por un grano de arena o partícula similar que, ocasionalmente, pueda introducirse entre la garganta para el cable y el cable de elevación. De este modo, un grosor de revestimiento mínimo deseable, aún cuando se utilicen cables de elevación de alambres delgados, sería de, aproximadamente, 0,5....1 mm. Para cables de elevación con alambres de pequeña superficie y una superficie, por lo demás, relativamente lisa, es perfectamente adecuado un revestimiento con un grosor de la forma A+Bcos\alpha. Sin embargo, tal revestimiento también es aplicable a cables cuyos torones de superficie se encuentren con la garganta para el cable distanciados entre sí, porque si el material de revestimiento es suficientemente duro, cada torón que se encuentra con la garganta para el cable, es soportado, en cierto modo, por separado y la fuerza de soporte es igual y/o la deseada. En la fórmula A+Bcos\alpha, A y B son constantes, de manera que A+B es el grosor del revestimiento en el fondo de la garganta 701 para cable y el ángulo \alpha es la distancia angular desde el fondo de la garganta para el cable, medida desde el centro de curvatura de la sección transversal de la garganta para el cable. La constante A es mayor o igual que cero, y la constante B es, siempre, mayor que cero. El grosor del revestimiento, que se adelgaza hacia los bordes, puede definirse, también, de otras formas, además de utilizar la fórmula A+Bcos\alpha, de modo que la elasticidad disminuya hacia los bordes de la garganta para el cable. La elasticidad en la parte central de la garganta para el cable puede incrementarse, también, realizando una garganta para cable socavada y/o añadiendo al revestimiento, en el fondo de la garganta para el cable, una parte de material diferente con una elasticidad especial, con lo que se ha incrementado la elasticidad además de aumentar el grosor del material, mediante el uso de un material más blando que el resto del revestimiento.
0,015 mm^{2} - 0,2 mm^{2}. Empleando alambres en este margen de grosores, será fácil producir cables de alambre de acero con una resistencia del alambre superior a unos 2000 N/mm^{2} y un área de la sección transversal del alambre de 0,015 mm^{2} - 0,2 mm^{2} y que comprendan un gran área de sección transversal de material de acero en relación con el área de la sección transversal del cable, como se consigue, por ejemplo, empleando la construcción de Warrington. Para la puesta en práctica del invento, resultan particularmente adecuados cables con una resistencia del alambre comprendida en el margen de 2300 N/mm^{2} - 2700 N/mm^{2}, ya que tales cables tienen una capacidad de soporte de carga muy elevada en relación con el grosor del cable, mientras que la elevada dureza de los fuertes alambres no supone dificultad sustancial alguna al utilizar el cable en ascensores. Un revestimiento de polea de tracción bien adecuado para un cable de esta clase se encuentra, ya, claramente por debajo de 1 mm de grosor. Sin embargo, el revestimiento debe ser lo bastante grueso para garantizar que no será rayado ni perforado muy fácilmente, por ejemplo, por un grano de arena o partícula similar que, ocasionalmente, pueda introducirse entre la garganta para el cable y el cable de elevación. De este modo, un grosor de revestimiento mínimo deseable, aún cuando se utilicen cables de elevación de alambres delgados, sería de, aproximadamente, 0,5....1 mm. Para cables de elevación con alambres de pequeña superficie y una superficie, por lo demás, relativamente lisa, es perfectamente adecuado un revestimiento con un grosor de la forma A+Bcos\alpha. Sin embargo, tal revestimiento también es aplicable a cables cuyos torones de superficie se encuentren con la garganta para el cable distanciados entre sí, porque si el material de revestimiento es suficientemente duro, cada torón que se encuentra con la garganta para el cable, es soportado, en cierto modo, por separado y la fuerza de soporte es igual y/o la deseada. En la fórmula A+Bcos\alpha, A y B son constantes, de manera que A+B es el grosor del revestimiento en el fondo de la garganta 701 para cable y el ángulo \alpha es la distancia angular desde el fondo de la garganta para el cable, medida desde el centro de curvatura de la sección transversal de la garganta para el cable. La constante A es mayor o igual que cero, y la constante B es, siempre, mayor que cero. El grosor del revestimiento, que se adelgaza hacia los bordes, puede definirse, también, de otras formas, además de utilizar la fórmula A+Bcos\alpha, de modo que la elasticidad disminuya hacia los bordes de la garganta para el cable. La elasticidad en la parte central de la garganta para el cable puede incrementarse, también, realizando una garganta para cable socavada y/o añadiendo al revestimiento, en el fondo de la garganta para el cable, una parte de material diferente con una elasticidad especial, con lo que se ha incrementado la elasticidad además de aumentar el grosor del material, mediante el uso de un material más blando que el resto del revestimiento.
Las Figuras 8a, 8b y 8c muestran vistas en
sección transversal de cables de alambres de acero empleados en el
invento. Los cables, en estas figuras, contienen delgados alambres
de acero 803, un recubrimiento 802 sobre los alambres de acero y/o
parcialmente entre ellos, y en la Fig. 8a un recubrimiento 801 sobre
los alambres de acero. El cable ofrecido en la Fig. 8b es un cable
de alambres de acero sin recubrir con un relleno similar al caucho
añadido a su estructura interior, y la Fig. 8a muestra un cable de
alambres de acero provisto de un recubrimiento además de un relleno
añadido a su estructura interna. El cable mostrado en la Fig. 8c
tiene un alma 804 no metálica, que puede ser una estructura maciza
o fibrosa hecha de plástico, fibra natural o algún otro material
adecuado a tal propósito. Una estructura fibrosa será buena si el
cable está lubricado, en cuyo caso se acumulará lubricante en el
alma de fibras. El alma actúa, así, a modo de almacenamiento de
lubricante. Los cables de alambres de acero de sección transversal
sustancialmente redonda utilizados en el ascensor del invento
pueden estar recubiertos, no recubiertos y/o provistos de un relleno
similar al caucho tal como, por ejemplo, poliuretano o algún otro
relleno adecuado, añadido a la estructura interior del cable y que
actúe a modo de lubricante para lubricar el cable y, también,
equilibrar la presión entre los alambres y los torones. El uso de
un relleno hace posible conseguir un cable que no requiera ser
lubricado, de modo que su superficie puede estar seca. El
recubrimiento utilizado en los cables de alambres de acero puede
estar constituido por el mismo o casi el mismo material que el de
relleno o de un material que sea más adecuado para uso como
recubrimiento y tenga propiedades, tales como propiedades de
resistencia al desgaste y a la fricción, más adecuadas a su función
que un relleno. El recubrimiento del cable de alambres de acero
puede incorporarse, también de manera que el material del
recubrimiento penetre parcialmente en el cable o a través de todo
el grosor del cable, dotando a éste de las mismas propiedades que el
relleno antes mencionado. El uso de cables de alambres de acero
delgados y fuertes de acuerdo con el invento es posible porque los
alambres de acero empleados son alambres con una resistencia
especial, lo que permite que los cables se fabriquen sustancialmente
delgados en comparación con los cables de alambres de acero
utilizados anteriormente. Los cables mostrados en las Figs. 8a y 8b
son cables de alambres de acero con un diámetro de, aproximadamente,
4 mm. Por ejemplo, los cables de alambres de acero delgados y
fuertes del invento tienen, preferiblemente, un diámetro de,
aproximadamente, 2,5 - 5 mm en ascensores para una carga nominal
inferior a 1000 kg y, de preferencia, de unos 5 - 8 mm en
ascensores para una carga nominal superior a los 1000 kg. En
principio, es posible utilizar cables más delgados que éstos pero,
en tal caso, se necesitará gran número de cables. Además, aumentando
la relación de suspensión pueden utilizarse, para cargas
correspondientes, cables más delgados que los mencionados en lo que
antecede y, al mismo tiempo, puede conseguirse una máquina de
ascensor más pequeña y más ligera.
En el ascensor del invento, si es necesario, es
posible también utilizar cables con un diámetro de más de 8 mm.
Igualmente, pueden utilizarse cables con un diámetro menor de 3
mm.
Las figuras 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f y 9g
presentan algunas variaciones de las disposiciones de cableado de
acuerdo con el invento, que pueden utilizarse entre la polea de
tracción 907 y la polea desviadora 915 para aumentar el ángulo de
contacto entre los cables 903 y la polea de tracción 907, en cuyas
disposiciones los cables 903 bajan desde la máquina de
accionamiento 906 hacia la cabina del ascensor y las poleas
desviadoras. Estas disposiciones de cableado hacen posible aumentar
el ángulo de contacto entre el cable de elevación 903 y la polea de
tracción 907. En el invento, el ángulo de contacto \alpha se
refiere a la longitud del arco de contacto entre la polea de
tracción y el cable de elevación. La magnitud del ángulo de contacto
\alpha puede expresarse, por ejemplo, en grados, como se hace en
el invento, pero también es posible expresar la magnitud del ángulo
de contacto en otros términos, por ejemplo, en radianes o
equivalentes. El ángulo de contacto \alpha se presenta con mayor
detalle en la Fig. 9a. En las otras figuras, el ángulo de contacto
\alpha no se indica de manera expresa, pero se le puede ver en
las otras figuras sin que se describa específicamente por
separado.
Las disposiciones de cableado mostradas en las
Figs. 9a, 9b, 9c representan algunas variantes del cableado con
vuelta en X anteriormente descrito. En la disposición ilustrada en
la Fig. 9a, los cables 903 vienen por la polea desviadora 915,
envolviéndose en ella a lo largo de las gargantas para cable, hasta
la polea de tracción 907, en torno a la cual pasan los cables por
sus gargantas para cable y, luego, retornan a la polea desviadora
915, cruzándose con respecto a la parte de cable que viene de la
polea desviadora y continuando su trayecto. El paso cruzado de los
cables 903 entre la polea desviadora 915 y la polea de tracción 907
puede ejecutarse en la práctica, por ejemplo, montando la polea
desviadora en un ángulo, con respecto a la polea de tracción, tal
que los cables se crucen en forma de por sí conocida de manera que
los cables 903 no resulten dañados. En la Fig. 9a, la zona
sombreada representa el ángulo de contacto \alpha entre los cables
903 y la polea de tracción 907. La magnitud del ángulo de contacto
\alpha en esta figura es de, aproximadamente, 310º. La dimensión
del diámetro de la polea desviadora puede emplearse como medio para
determinar la distancia de suspensión que ha de preverse entre la
polea desviadora 915 y la polea de tracción 907. La magnitud del
ángulo de contacto puede cambiarse haciendo variar la distancia
entre la polea desviadora 915 y la polea de tracción 907. La
magnitud del ángulo de contacto \alpha también puede cambiarse
haciendo variar el diámetro de la polea desviadora y/o haciendo
variar el diámetro de la polea de tracción y, también, haciendo
variar la relación entre los diámetros de la polea desviadora y la
polea de tracción. Las Figs. 9b y 9c ofrecen un ejemplo de
ejecución práctica de una disposición de cableado XW correspondiente
empleando dos poleas desviadoras.
La disposición de cableado ilustrada en las
Figs. 9d y 9e son diferentes variantes del cableado de doble vuelta,
antes mencionado. En la disposición de cableado de la Fig. 9d, los
cables corren por las gargantas para cable de una polea desviadora
915 hasta la polea de tracción 907 de la máquina de accionamiento
906, pasan por ella a lo largo de las gargantas para cable de la
polea de tracción. Desde la polea de tracción 907, los cables 903
bajan luego de vuelta a la polea desviadora 915, rodeándola a lo
largo de las gargantas para cable de la polea desviadora y
retornando luego a la polea de tracción 907, sobre la cual corren
los cables por las gargantas para ellos de la polea de tracción.
Desde la polea de tracción 907, los cables 903 corren luego hacia
abajo por las gargantas para cable de la polea desviadora. En la
disposición de cableado ofrecida en la figura, los cables de
elevación se envuelven dos y/o más veces en torno a la polea de
tracción. De esta forma, puede incrementarse el ángulo de contacto
en dos y/o más etapas. Por ejemplo, en el caso ilustrado en la Fig.
9d, se consigue un ángulo de contacto de 180º + 180º entre la polea
de tracción 907 y el cable 903. En un cableado con doble vuelta,
cuando la polea desviadora 915 tiene sustancialmente el mismo tamaño
que la polea de tracción 907, la polea desviadora 915 funciona,
también, como rueda amortiguadora. En este caso, los cables que van
de la polea de tracción 907 a las poleas desviadoras y la cabina del
ascensor, pasan por las gargantas para cable de la polea desviadora
915 y la desviación del cable provocada por la polea desviadora es
muy pequeña. Podría decirse que los cables procedentes de la polea
de tracción sólo tocan tangencialmente a la polea desviadora. Tal
contacto tangencial sirve como solución para amortiguar las
vibraciones de los cables salientes y puede aplicarse, de igual
forma, en otras disposiciones de cableado. En este caso, la polea
desviadora 915 funciona, también, como guía para cable. La relación
entre los diámetros de la polea desviadora y la polea de tracción
puede hacerse variar cambiando los diámetros de la polea desviadora
y/o de la polea de tracción. Esto puede utilizarse como medio para
definir la magnitud del ángulo de contacto y establecerlo en una
magnitud deseada. Utilizando el cableado DW se consigue el curvado
hacia delante del cable 903, lo que significa que, en el cableado
DW, el cable 903 es curvado en la misma dirección en la polea
desviadora 915 y en la polea de tracción 907. El cableado DW
también puede llevarse a la práctica de otras formas, tal como, por
ejemplo, en la manera ilustrada en la Fig. 9e, cuando la polea
desviadora 915 está dispuesta en el lado de la máquina de
accionamiento 906 y de la polea de tracción 907. En esta disposición
de cableado, los cables 903 son hechos pasar de forma
correspondiente a la de la Fig. 9d pero, en este caso, se obtiene
un ángulo de contacto de 180º + 90º, es decir, 270º. En el cableado
DW, si se coloca la polea desviadora 915 en el lado de la polea de
tracción, se exige más a los cojinetes y al montaje de la pollea
desviadora al estar expuestos a mayores esfuerzos y a mayores
cargas que en la realización ilustrada en la Fig. 9d.
La Fig. 9f muestra una realización del invento
en la que se aplica el cableado con una sola vuelta extendida como
se ha mencionado anteriormente. En la disposición de cableado
ofrecida en la Fig. 9f, los cables 903 corren hacia la polea de
tracción 907 de la máquina de accionamiento 906, envolviéndose en
torno a ella a lo largo de las gargantas para cable de la polea de
tracción. Desde la polea de tracción 907, los cables 903 van luego
hacia abajo, cruzándose con relación a lo cables que suben y pasan a
una polea desviadora 915, pasando sobre ella por las gargantas para
cable de la polea desviadora 915. Desde la polea desviadora 915, los
cables 903 siguen su trayecto. En el cableado de una sola vuelta
extendida, empleando una polea desviadora, los cables de elevación
se envuelven en torno a la polea de tracción con un mayor ángulo de
contacto que en el cableado de una sola vuelta ordinario. Por
ejemplo, en el caso ilustrado en la Fig. 9f, se obtiene un ángulo de
contacto de unos 270º entre los cables 903 y la polea de tracción
907. La polea desviadora 915 se monta en un ángulo tal que los
cables se crucen en forma de por sí conocida, de modo que no
resulten dañados. En virtud del ángulo de contacto conseguido
empleando el cableado de una sola vuelta extendida, los ascensores
incorporados en la práctica de acuerdo con el invento pueden
emplear una cabina de ascensor muy ligera. Una posibilidad de
aumentar el ángulo de contacto se ilustra en la Fig. 9g, en la que
los cables de elevación no se cruzan mutuamente después de
envolverse en torno a la polea de tracción y/o la polea desviadora.
Empleando una disposición de cableado como ésta también es posible
incrementar el ángulo de contacto entre los cables de elevación 903
y la polea de tracción 907 de la máquina de accionamiento 906 hasta
una magnitud sustancialmente superior a 180º.
Las figuras 9a, b, c, d, e, f y g presentan
diferentes variaciones de disposiciones de cableado entre la polea
de tracción y la o las poleas desviadoras, en las que los cables
descienden desde la máquina de accionamiento hacia el contrapeso y
la cabina del ascensor. En el caso de una realización de ascensor de
acuerdo con el invento, con la máquina debajo, estas disposiciones
de cableado pueden invertirse y ejecutarse en la práctica de manera
correspondiente, de forma que los cables suban desde la máquina de
accionamiento del ascensor hacia las poleas desviadoras y la cabina
del ascensor.
La Fig. 10 ofrece todavía otra realización del
invento, en la que la máquina de accionamiento 1006 del ascensor
está montada junto con una polea desviadora 1015 en la misma base de
montaje 1021 en una unidad 1020 preparada que puede montarse como
tal a fin de formar parte de un ascensor de acuerdo con el invento.
La unidad 1020 contiene la máquina 1006 de accionamiento del
ascensor, la polea de tracción 1007 y la polea desviadora 1015, ya
incorporadas en la base de montaje 1021, estando la polea de
tracción y la polea desviadora ya montadas en un ángulo de
funcionamiento correcto una con relación a otra, dependiendo de la
disposición de cableado empleada entre la polea de tracción 1007 y
la polea desviadora 1015. La unidad 1020 puede comprender más de
una polea desviadora 1015, o puede comprender solamente la máquina
de accionamiento 1006 dispuesta en la base de montaje 1021. La
unidad puede montarse en un ascensor de acuerdo con el invento, como
una máquina de accionamiento, describiéndose la disposición de
montaje con mayor detalle en relación con las figuras previas. Si es
necesario, la unidad puede utilizarse junto con cualquiera de las
disposiciones de cableado anteriormente descritas tales como, por
ejemplo, realizaciones que utilicen cableado ESW, DW, SW o XW.
Montando la unidad descrita en lo que antecede como parte de un
ascensor de acuerdo con el invento, pueden conseguirse ahorros
considerables en los costes de instalación y en el tiempo requerido
para ello.
La Fig. 11 presenta una realización del invento
en la que la polea desviadora 1113 del ascensor se monta en una
unidad 1114 preparada, la cual puede colocarse en la parte superior
y/o en la parte inferior del pozo y/o en la cabina del ascensor y
en cuya unidad es posible montar varias poleas desviadoras. Mediante
esta unidad, se consigue un cableado más rápido y las poleas
desviadoras pueden disponerse de manera compacta formando una sola
estructura en un lugar deseado. La unidad puede dotarse de un número
ilimitado de poleas desviadoras y éstas pueden montarse en un
ángulo deseado en la unidad.
La Fig. 12 ilustra como están dispuestas, con
respecto a la viga 1230, la polea 1204 para cable que sirve para
suspender la cabina del ascensor y sus estructuras y montada en una
viga horizontal 1230 comprendida en la estructura que soporta la
cabina 1201 del ascensor. La polea 1204 para cable mostrada en la
figura puede tener una altura igual o menor que la de la viga 1230
comprendida en la estructura. La viga 1230 que soporta la cabina
1201 del ascensor puede colocarse debajo o encima de la cabina del
ascensor. La polea 1204 para cable puede colocarse del todo, o al
menos en parte, dentro de la viga 1230, como se ilustra en la
figura. El paso de los cables 1203 de elevación del ascensor, en
esta figura, es como sigue. Los cables de elevación 1203 llegan a
la polea 1204 para cable, revestida, montada en la viga 1230
incluida en la estructura que soporta la cabina 1201 del ascensor,
desde donde el cable de elevación corre luego a lo largo de las
gargantas para cable de la polea para cable, protegido por la viga.
La cabina 1201 del ascensor descansa sobre la viga 1230, incluida
en la estructura, sobre amortiguadores 1229 de vibraciones colocados
entre ellas. La viga 1230 funciona, al mismo tiempo, como
protección para el cable de elevación 1203. La viga 1230 puede ser
una viga en C, en U, en I o en Z o una viga hueca o equivalente. La
viga 1230 puede soportar varias poleas para cable montadas en ella
y que sirven como poleas desviadoras en diferentes realizaciones del
invento.
La Fig. 13 presenta un ascensor con polea de
tracción sin contrapeso de acuerdo con el invento, en el que los
carriles de guía del ascensor están dispuestos en un lado de la
cabina del ascensor. La cabina del ascensor es, de preferencia, un
ascensor sin cuarto de máquinas, con la máquina de accionamiento
1304 situada en el pozo del ascensor. El ascensor mostrado en la
figura es un ascensor con polea de tracción sin contrapeso y con el
cuarto de máquinas encima, en el que la cabina 1301 del ascensor se
mueve a lo largo de carriles de guía 1302. El ascensor ilustrado en
la Fig. 13 es un ascensor con maquinaria del tipo de "mochila"
suspendido lateralmente, en el que los carriles 1302 de guía de la
cabina del ascensor, la máquina de elevación 1304, las poleas
desviadoras, el compensador 1315 de cable y los cables de elevación
1303 están dispuestos en un lado en la cabina 1301 del ascensor
que, en este caso, es el lado derecho de la cabina 1301 del ascensor
según se mira desde el vano de la puerta hacia el pozo del
ascensor. Esta disposición también puede ser llevada a la práctica
en cualquier lado de la cabina 1301 del ascensor, tal como, por
ejemplo, en una solución del tipo de "mochila", en el espacio
comprendido entre la pared trasera de la cabina del ascensor y el
pozo del ascensor. En la Fig. 3, el compensador 1315 de cable de
elevación comprende dos cuerpos a modo de ruedas montados uno en
otro que, de preferencia, son ruedas y que, en la situación
ilustrada en la Fig. 13 están unidos a la cabina 1301 del ascensor.
De los cuerpos a modo de ruedas, la polea conectada a la parte del
cable de elevación bajo la cabina del ascensor, tiene un diámetro
mayor que la polea conectada a la parte del cable de elevación
situada por encima de la cabina del ascensor. La relación entre los
diámetros determina la magnitud de la fuerza de tensión que actúa
sobre el cable de elevación y, por tanto, la fuerza de compensación
de los alargamientos del cable de elevación y la medida del
alargamiento del cable compensada por el compensador de cable. En
esta solución, el uso de poleas tiene la ventaja de que tal
estructura compensará incluso alargamientos muy grandes del cable.
Haciendo variar la medida del diámetro de las poleas tensoras, es
posible influir sobre la magnitud de alargamiento del cable que ha
de compensarse y la relación entre las fuerzas que ejerce el cable
sobre la polea de tracción, cuya relación puede mantenerse
constante merced a la disposición en cuestión. En el caso de una
elevada relación de suspensión o de una gran altura de elevación, la
longitud del cable utilizado en el ascensor es grande. En este
caso, tiene una importancia esencial, para el funcionamiento y la
seguridad del ascensor, que se mantenga una tensión suficiente en
la parte del cable situada bajo el ascensor y la magnitud a
compensar de alargamiento del cable sea grande. En el caso de
relaciones de suspensión impares, encima y debajo de la cabina del
ascensor, el dispositivo compensador 1315 se monta conjuntamente con
la cabina 1301 del ascensor y, en el caso de relaciones de
suspensión pares, se le monta en el pozo del ascensor o en algún
otro lugar apropiado. En la solución, el dispositivo compensador
1315 puede incorporarse en la práctica utilizando dos poleas, como
se muestra en la Fig. 13, pero el número de cuerpos a modo de
ruedas, puede variar; por ejemplo, es posible utilizar solamente
una polea dotada de lugares a emplear como puntos de fijación del
cable de elevación en diámetros diferentes. También es posible
utilizar más de dos poleas tensoras si ello es deseable, por
ejemplo, para variar la relación entre el diámetro de las poleas
haciendo variar solamente el diámetro de las poleas tensoras.
Además, el dispositivo compensador 1315 utilizado puede consistir en
un tipo diferente de compensador, tal como por ejemplo una
palanca,
una aplicación de polea compensadoras diferente o alguna otra aplicación de polea de compensación apropiada.
una aplicación de polea compensadoras diferente o alguna otra aplicación de polea de compensación apropiada.
En la Fig. 13, el paso de los cables de
elevación es como sigue: un extremo de los cables de elevación se
fija a una de las poleas del dispositivo compensador 1315, que tiene
un diámetro menor, estando esta polea montada de forma inamovible
en la polea que tiene un diámetro mayor, a cuya polea está asegurado
el otro extremo de los cables de elevación 1303. El dispositivo
compensador 1315 está montado en la cabina del ascensor. Desde el
dispositivo compensador 1315, los cables de elevación 1303 suben y
encuentran una polea desviadora 1314 montada en la parte superior
del pozo, por encima de la cabina del ascensor, pasando en torno a
ella a lo largo de las gargantas 1314 para cable de la polea
desviadora. Estas gargantas para cable pueden estar revestidas o
no, y el revestimiento utilizado consiste, por ejemplo, en un
material que aumente la fricción, tal como poliuretano o algún otro
material adecuado para este fin. Desde las poleas desviadoras 1314,
los cables bajan hasta una polea desviadora 1313 montada en la
cabina del ascensor y, tras haber pasado alrededor de esta polea,
los cables ascienden de nuevo hasta una polea desviadora montada en
la parte superior del pozo del ascensor. Tras haber pasado
alrededor de la polea desviadora 1312, los cables retornan hacia
abajo, hasta una polea desviadora 1311 montada en la cabina del
ascensor, la rodean y suben de nuevo hasta una polea desviadora 1310
montada en la parte superior del pozo del ascensor. Tras haber
rodeado esta polea, los cables de elevación 1303 bajan de nuevo
hasta una polea desviadora 1309 montada en la cabina del ascensor y,
después de haberla rodeado, los cables 1303 vuelven a subir, en
contacto tangencial con una polea desviadora 1307, hasta la polea
de tracción 1305. La polea desviadora 1307 está montada, de
preferencia, cerca de la máquina de elevación 1304. El cableado
mostrado en la figura entre la polea desviadora 1307 y la polea de
tracción 1305 de la máquina de elevación 1304 es una disposición de
cableado DW (vuelta doble), en la que el cable de elevación 1303
corre en contacto tangencial con la polea desviadora 1307 hacia
arriba, hasta la polea de tracción 1305 y, después de haber rodeado
la polea de tracción 1305, retorna a la polea desviadora 1307 y,
después de haber rodeado esta polea, los cables de elevación
retornan a la polea de tracción 1305. Las poleas desviadoras 1314,
1313, 1312, 1311, 1310, 1309, 1307 junto con la máquina de
elevación y el dispositivo compensador 1315 forman la suspensión
encima de la cabina del ascensor con la misma relación de suspensión
que la suspensión debajo de la cabina del ascensor, siendo de 7:1
la relación de suspensión en la Fig. 13. Desde la polea de tracción
1305, los cables corren además en contacto tangencial con la polea
desviadoras 1307 hasta una polea desviadora 1308 montada
preferiblemente en la parte inferior del pozo del ascensor. Habiendo
pasado alrededor de la polea desviadora 1308, los cables de
elevación 1303 suben, de nuevo, hasta una polea desviadora 1316
montada en la cabina del ascensor, pasan en torno a ella y
continúan hacia abajo hasta una polea desviadora 1317 en la parte
inferior del pozo del ascensor, y tras haber pasado alrededor de
ella, los cables retornan a una polea desviadora 1318 montada en la
cabina del ascensor. Tras haber pasado alrededor de dicha polea
desviadora 1318, los cables de elevación 1303 bajan hasta una polea
desviadora 1319 montada en la parte baja del pozo del ascensor,
pasan en torno a ella y suben, de nuevo, hasta una polea desviadora
1320 en la cabina del ascensor. Habiendo pasado alrededor de un
tubo de entrega 1320, los cables de elevación 1303 continúan hacia
abajo hasta una polea desviadora 1321 montada en la parte baja del
pozo del ascensor, pasan en torno a ella y suben de nuevo hasta el
dispositivo compensador 1315 montado en la cabina del ascensor,
estando asegurado el otro extremo de los cables de elevación a la
polea compensadora de mayor diámetro. Las poleas desviadoras 1308,
1316, 1317, 1318, 1319, 1320, 1321 y el dispositivo compensador
1315 forman la suspensión de cables de elevación debajo de la
cabina del ascensor. La máquina de elevación 1304 y la polea de
tracción 1305 del ascensor y/o las poleas desviadoras 1307, 1310,
1312, 1314 situadas en la parte superior del pozo pueden montarse en
la estructura de bastidor formada por los carriles de guía 1302 o
en la estructura de viga situada en el extremo superior del pozo
del ascensor o pueden estar montadas por separado en el pozo del
ascensor o en alguna otra disposición de montaje apropiada. Las
poleas desviadoras de la parte inferior del pozo del ascensor pueden
montarse en la estructura de bastidor formada por los carriles de
guía 1302 o en una estructura de viga situada en la parte inferior
del pozo del ascensor o pueden montarse por separado en la parte
inferior del pozo del ascensor o en alguna otra disposición de
montaje apropiada. Las poleas desviadoras de la cabina del ascensor
pueden estar montadas en la estructura de bastidor en la cabina
1301 del ascensor o en una o más estructuras de viga comprendidas
en la cabina del ascensor o pueden estar montadas por separado en la
cabina del ascensor o en alguna otra disposición de montaje
apropiada.
Una realización preferida del ascensor del
invento consiste en un ascensor con la máquina situada encima, sin
cuarto de máquinas, cuya máquina de accionamiento comprende una
polea de tracción revestida y que utiliza delgados cables de
elevación de sección transversal sustancialmente redonda. El ángulo
de contacto entre los cables de elevación del ascensor y la polea
de tracción es mayor que 180º. El ascensor comprende una unidad que
incluye una base de montaje con una máquina de accionamiento, una
polea de tracción y una polea desviadora, montada en él, estando
montada dicha polea desviadora en un ángulo correcto con relación a
la polea de tracción. La unidad está asegurada a los carriles de
guía del ascensor. El ascensor está ejecutado en la práctica sin
contrapeso, con una relación de suspensión de 9:1 de forma que los
cables del ascensor corran en el espacio comprendido entre una de
las paredes de la cabina del ascensor y la pared del pozo del
ascensor.
Otra realización preferida del ascensor del
invento consiste en un ascensor sin contrapeso con una relación de
suspensión de 10:1 por encima y por debajo de la cabina del
ascensor. Esta realización se lleva a la práctica empleando cables
de elevación usuales, preferiblemente con un diámetro de 8 mm y una
polea de tracción hecha de hierro colado, al menos en la zona de
las gargantas para cable. La polea de tracción tiene gargantas para
cable socavadas y su ángulo de contacto con la polea de tracción se
ha establecido por medio de una polea desviadora para que sea de
180º o mayor. Cuando se utilizan cables usuales de 8 mm, el diámetro
de la polea de tracción es, preferiblemente, de 340 mm. Las poleas
desviadoras utilizadas son grandes poleas para cable que, en el
caso de cables de elevación usuales de 8 mm, tienen un diámetro de
320, 330, 340 mm o, incluso, mayor.
Es evidente, para un experto en la técnica, que
las diferentes realizaciones del invento no se limitan a los
ejemplos anteriormente descritos, sino que pueden introducirse
variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.
Por ejemplo, el número de veces que los cables de elevación son
hechos pasar entre la parte superior del pozo del ascensor y la
cabina de éste y entre las poleas desviadoras de la parte inferior y
la cabina del ascensor no es una cuestión muy decisiva en lo que
respecta a las ventajas básicas del invento, si bien es posible
conseguir algunas ventajas adicionales empleando múltiples pasos
para los cables. En general, las aplicaciones se llevan a la
práctica de forma que los cables vayan a la cabina del ascensor
desde arriba tantas veces como desde abajo, siendo por tanto
iguales las relaciones de suspensión de las poleas desviadoras hacia
arriba y las de las poleas desviadoras hacia abajo. También es
evidente que los cables de elevación no tienen que ser hechos
pasar, necesariamente bajo la cabina. De acuerdo con los ejemplos
anteriormente descritos, el experto puede variar la realización del
invento, al tiempo que las poleas de tracción y las poleas para
cable, en vez de ser poleas metálicas revestidas pueden ser,
también, poleas metálicas no revestidas o poleas no revestidas
fabricadas de algún otro material adecuado para tal fin.
Además, para el experto en la técnica, es
evidente que las poleas para cable y las poleas de tracción
metálicas utilizadas en el invento, que están revestidas con un
material no metálico al menos en el área de sus gargantas, pueden
incorporarse en la práctica utilizando un material de revestimiento
consistente en, por ejemplo, caucho, poliuretano o cualquier otro
material adecuado para tal fin.
También resulta evidente para el experto en la
técnica que la cabina del ascensor y la unidad de máquina del mismo
pueden disponerse fuera de la sección transversal del pozo del
ascensor, en forma diferente al esquema descrito en los ejemplos.
Tal esquema diferente podría ser, por ejemplo, uno en el que la
máquina estuviese situada detrás de la cabina, mirando desde el
hueco de la puerta del pozo y los cables pasasen bajo la cabina
diagonalmente con relación a su fondo. El hacer pasar los cables
bajo la cabina en una dirección diagonal o en otra dirección
oblicua con relación a la forma del fondo, es ventajoso cuando la
suspensión de la cabina en los cables ha de ser simétrica con
respecto al centro de gravedad del ascensor, también en otros tipos
de esquema de suspensión.
Es, además, evidente para un experto en la
técnica, que el equipo requerido para la alimentación de corriente
al motor y el equipo necesario para el control del ascensor, pueden
disponerse en cualquier sitio en que no se encuentren en conexión
con la unidad de máquina, por ejemplo en un panel de instrumentos
separado. También es posible disponer piezas de equipo necesarias
para el control en unidades separadas que, luego, pueden disponerse
en diferentes sitios del pozo del ascensor y/o en otras partes del
edificio. Es igualmente evidente para un experto en la técnica que
un ascensor que incorpore el invento puede equiparse en forma
diferente de la del ejemplo descrito anteriormente. Además, es
evidente para un experto que las soluciones de suspensión de acuerdo
con el invento, también pueden llevarse a la práctica utilizando,
como cables de elevación, casi cualquier tipo de medios de
elevación flexibles, por ejemplo cable flexible con uno o más
torones, correas planas, correas dentadas, correas trapezoidales o
algún otro tipo de correa aplicable para tal fin.
También es evidente para un experto que, en
lugar de utilizar cables con un relleno como se ilustra en la Fig.
5a y en la Fig. 5b, el invento puede llevarse a la práctica
utilizando cables sin relleno, ya sea lubricados o sin lubricar.
Además, también es evidente para el experto en la técnica que los
cables pueden retorcerse de formas muy diferentes.
También es evidente para un experto que la media
de los grosores de alambre puede entenderse como referida a un
valor medios estadístico, geométrico o aritmético. Para determinar
una media estadística, puede utilizarse la desviación estándar o la
distribución de Gauss. Además, es evidente que los grosores de
alambre del cable pueden variar, por ejemplo, incluso en un factor
de 3 o más.
También es evidente para un experto en la
técnica que el ascensor del invento puede llevarse a la práctica
utilizando distintas disposiciones de cableado para incrementar el
ángulo \alpha de contacto entre la polea de tracción y la o las
poleas desviadoras con relación a los descritos en los ejemplos. Por
ejemplo, es posible disponer la o las poleas desviadoras, la polea
de tracción y los cables de elevación de forma distinta que en las
disposiciones de cableado descritas en los ejemplos. También es
evidente para un experto en la técnica que, en el ascensor del
invento, éste puede estar, asimismo, provisto de contrapeso, en cuyo
caso, por ejemplo, el contrapeso tiene, de preferencia, un peso
inferior al de la cabina y se encuentra suspendido mediante un
cableado independiente.
Claims (21)
1. Ascensor sin contrapeso y, preferiblemente,
ascensor sin cuarto de máquinas, en cuyo ascensor una máquina de
elevación (10) se aplica con un conjunto de cables de elevación (3)
por medio de una polea de tracción (11), y una cabina (1) de
ascensor que está soportada, al menos parcialmente, por dichos
cables de elevación, que sirven como medios para desplazar la
cabina (1) del ascensor, caracterizado porque la cabina del
ascensor está suspendida de los cables de elevación (3) por medio
de, al menos, una polea desviadora (13,14) desde cuya llanta, los
cables de elevación suben desde ambos lados, y al menos una polea
desviadora (7,5) desde cuya llanta los cables de elevación bajan
desde ambos lados de la polea desviadora, y en cuyo ascensor hay
dispuestos carriles de guía (2) en un lado de la cabina (1) del
ascensor.
2. Ascensor de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque un extremo de los cables de elevación
está sujeto, de forma sustancialmente inamovible, con respecto a la
cabina del ascensor, de modo que pueda desplazarse con la cabina
del ascensor.
3. Ascensor de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque al menos un extremo de los cables de
elevación está sujeto, de forma sustancialmente inamovible, con
respecto al pozo del ascensor.
4. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
al menos dos poleas desviadoras desde las cuales suben los cables de
elevación y al menos dos poleas desviadoras desde las cuales bajan
los cables de elevación.
5. Ascensor de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque tanto el número de poleas desviadoras
desde las que suben los cables de elevación como el número de poleas
desviadoras desde las que bajan los cables de elevación, es de 3, 4
o 5.
6. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque ambos
extremos de los cables de elevación están sujetos, de forma
sustancialmente inamovible, con respecto al pozo del ascensor, por
ejemplo por medio de un resorte.
7. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque ambos
extremos de los cables de elevación están sujetos, de forma
sustancialmente inamovible, con respecto a la cabina del ascensor,
por ejemplo por medio de un resorte, con el fin de poder desplazarse
con la cabina del ascensor.
8. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las poleas
desviadoras de la cabina del ascensor están dispuestas en un lado
de la cabina del ascensor.
9. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la máquina
de elevación, los cables de elevación y las poleas desviadoras,
están dispuestas en un lado de la cabina del ascensor.
10. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
ángulo continuo de contacto entre la polea de tracción y los cables
de elevación es de, al menos, 180º.
11. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
ángulo continuo de contacto entre la polea de tracción y los cables
de elevación es mayor de 180º.
12. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
cableado utilizado entre la polea de tracción y una polea para
cable que sirve como polea desviadora es un cableado ESW.
13. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
cableado utilizado entre la polea de tracción y una polea para
cable que sirve como polea desviadora es un cableado DW.
14. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
cableado utilizado entre la polea de tracción y una polea para
cable que sirve como polea desviadora es un cableado XW.
15. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
cables de elevación empleados son cables de elevación de alta
resistencia.
16. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
resistencia de los alambres de acero de los cables de elevación es
mayor que unos 2300 N/mm^{2} y menor que unos 2700
N/mm^{2}.
17. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
área de la sección transversal de los alambres de acero de los
cables de elevación es mayor que unos 0,015 mm^{2} y menor que
unos 0,2 mm^{2}, y porque la resistencia de los alambres de acero
de los cables de elevación es mayor que unos 2000 N/mm^{2}.
18. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
diámetros de los cables de elevación son menores que 8 mm,
preferiblemente de entre 3 - 5 mm.
19. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
máquina de elevación es particularmente ligera con relación a la
carga.
20. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
polea de tracción está revestida con poliuretano, caucho o
cualquier otro material de fricción apropiado para tal fin.
21. Ascensor de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
polea de tracción está hecha de hierro colado, al menos en la zona
de las gargantas para los cables y éstas están, de preferencia,
socavadas.
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