ES2344217T3 - Unidad de potencia hidraulica para un dispositivo elevador. - Google Patents
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Abstract
Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) que comprende: un tanque de motor (88) montado dentro de dicho tanque exterior (50); un motor dispuesto dentro de dicho tanque de motor (88); y una bomba (94) conectada operablemente a dicho motor; en la que dicho tanque exterior (50) es un tanque alargado orientado verticalmente.
Description
Unidad de potencia hidráulica para un
dispositivo elevador.
El invento se refiere a elevadores hidráulicos.
Más en particular, el invento se refiere a una bomba y a un tanque
para una unidad de potencia hidráulica.
Los sistemas de elevadores hidráulicos son
populares para reducir el precio de las aplicaciones de elevación ya
que su costo de instalación es generalmente inferior a los sistemas
de elevador del tipo de tracción. La cabina de un sistema de
elevador hidráulico es desplazada hacia arriba y hacia abajo dentro
del hueco del elevador mediante un pistón dispuesto dentro de un
cilindro conductor situado en la base del hueco del elevador. Para
proporcionar fluido presurizado al cilindro conductor y, a la
demanda, conducir el pistón y la cabina del elevador conectada a él,
se requiere un conjunto de bomba y motor. Normalmente, los conjuntos
de bomba y motor de técnica anterior estaban contenidos en un cuarto
de máquinas en la que un tanque grande dispuesto horizontalmente
contenía la bomba y el motor dentro y aceite suficiente para que a
la vez condujera la cabina del elevador hasta su punto de parada
deseado más alto mientras que seguía cubriendo el motor y la bomba.
Dichos tanques son muy grandes debido a la cantidad de aceite
necesaria para conducir el pistón y mantener el motor y la bomba
sumergidos. Un beneficio de la disposición de la técnica anterior es
que el ruido generado por el motor y la bomba está sustancialmente
contenido en el cuarto de máquinas y por tanto está aislado de la
cabina del elevador. Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra
una unidad de potencia hidráulica de técnica anterior mediante un
esquema del cuarto de máquinas. El dispositivo 10 está montado
generalmente sobre un tipo de soporte 12 dentro del cuarto 14. El
tanque 16 ocupa una gran porción del cuarto de máquinas 14. El motor
18 y la bomba 20 son mostrados montados dentro del tanque 16 y están
completamente sumergidos en aceite 22. Es de destacar que el nivel
mínimo de aceite está indicado con el número 24 en la Figura. El
nivel máximo de aceite 26 muestra la diferencia entre el aceite
necesario para mantener la bomba y el motor en una condición
sumergida y el aceite necesario para operar el pistón del sistema de
elevador hidráulico. En muchas configuraciones, se necesita más
aceite para sumergir el motor del que es realmente necesario para
desplazar el elevador. Por esta razón, se necesitan tanques 16 muy
grandes para manejar la cantidad de aceite. Además, se incurre en un
costo significante debido al almacenamiento de tanto aceite.
Montado encima del tanque 16 está el bloque de
válvula 28 que también incluye generalmente una válvula de corte 30.
El bloque de válvula 28 está configurado para proporcionar aceite
desde presión baja a media a unas 12 a 45 barias al cilindro 32 del
sistema elevador y permitir que el aceite retorne al tanque 16
cuando la cabina del elevador del sistema elevador es bajada
necesitando el sangrado de presión del cilindro 32 y del pistón 34.
Ya que el espacio es un artículo caro en la moderna arquitectura de
edificios, los sistemas de elevador que no necesitan cuarto de
máquinas tienen cada vez mayor aceptación y de hecho, demanda.
Debido al tamaño de la unidad de potencia hidráulica 10 en un
sistema de elevador hidráulico convencional, construir un sistema de
elevador hidráulico sin cuarto de máquinas ha sido por tanto casi
imposible. La técnica de elevadores necesita por tanto un sistema
que permita que la unidad de potencia del elevador hidráulico sea
montada de manera que no se necesite un cuarto de máquinas.
Los documentos US 5078236 y EP 0924155 describen
unidades de potencia para elevadores en las que el motor y la bomba
están alojados en un depósito de aceite. El documento JP 54119119
describe un tanque de aceite segmentado para mejorar la
refrigeración del tanque.
Los inconvenientes anteriormente identificados
de la técnica anterior se superan o alivian mediante la unidad de
potencia hidráulica del invento en sus varios aspectos.
El invento presente proporciona una unidad de
potencia para elevador hidráulico y un sistema de elevador
hidráulico como se reivindica en las reivindicaciones 1 y 7. El
invento presente proporciona también un método para refrigerar un
motor de una unidad de potencia hidráulica de un sistema de
elevador, como se reivindica en la reivindicación 9.
Se crea una unidad de potencia hidráulica nueva
configurando verticalmente varios componentes de la unidad y
modificando la estructura interna del tanque de la misma para
mantener los niveles de aceite y las temperaturas requeridos para la
operación del motor y de la bomba mientras que se evita la necesidad
de los grandes volúmenes de aceite requeridos por la técnica
anterior. El invento proporciona además la refrigeración del
depósito de aceite que rodea al motor y a la bomba. Finalmente, el
invento incluye preferentemente una envuelta aislada para el
conjunto del bloque de válvula mejorando así el ruido transmitido a
través del bloque de válvula.
En la configuración vertical hecha posible
mediante el invento presente, la unidad de potencia hidráulica del
invento es hecha significativamente más compacta que su semejante
convencional, permitiendo la colocación de la unidad de potencia
hidráulica en el hueco del elevador con la cabina del elevador. De
preferencia, la unidad es situada en un espacio abierto entre una
pared del hueco del elevador y el lateral de la cabina del elevador.
Al permitir que la unidad de potencia hidráulica esté contenida en
el hueco del elevador se obvia la necesidad de un cuarto de
máquinas.
Ya que el invento sitúa preferentemente la
unidad de potencia en el hueco del elevador y suprime el cuarto de
máquinas, es inconveniente usar una bomba de rescate convencional,
ya que requeriría que un técnico o personal de rescate entre en el
hueco del elevador para operar la misma. El invento, por lo tanto,
incluye preferentemente una bomba de rescate situada más
convenientemente.
A continuación se describe el invento presente,
solamente a modo de ejemplo, haciendo referencia a las Figuras que
se acompañan en las que:
La Figura 1 es una representación de una unidad
de potencia hidráulica de técnica anterior dentro de un cuarto de
máquinas;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de un
sistema de elevador hidráulico del invento que muestra una situación
de la unidad;
la Figura 3 es una vista en perspectiva desde el
exterior de la unidad de la bomba hidráulica del invento;
la Figura 4 es una vista ensamblada en alzado a
escala ampliada de una porción del ejemplo de la Figura 2 dentro de
la línea 3-3 de circunscripción;
la Figura 5 es una vista en perspectiva de la
unidad de bomba hidráulica del invento con la envuelta exterior
retirada para exponer partes internas del invento;
la Figura 6 es una representación esquemática
del invento conectado a un bloque de válvula auxiliar y a un cuadro
electrónico en una cabina de controlador; y
la Figura 7 es una vista en planta desde arriba
de un hueco de elevador que muestra una situación alternativa de la
unidad de bomba hidráulica.
El invento permite estar conforme con los deseos
del mercado y las leyes de la industria emergente eliminando la
necesidad de un cuarto de máquinas en los sistemas de elevador
hidráulicos. Haciendo referencia a la Figura 2, el invento sitúa una
nueva unidad de potencia hidráulica 40 en el espacio abierto
alrededor de la cabina 42 del elevador y/o el armazón 44. La cabina
46 y el pistón 48 son, por otra parte, convencionales. Debido a la
construcción y configuración de elementos particulares dentro de la
unidad de potencia 40, la unidad es lo suficientemente pequeña para
caber en el espacio abierto del hueco del elevador, tal como en la
situación que se muestra en la Figura. Deberá entenderse que la
Figura representa nada más que una realización posible, otras
realizaciones posibles incluyen la colocación en otros espacios
abiertos dentro del hueco del elevador.
Haciendo referencia a las Figuras
3-5, se muestra en detalle la unidad de potencia
hidráulica 40. En la Figura 3, se muestra un tanque 50 orientado
verticalmente de la unidad 40 y el soporte mecánico del montaje
asociado. El tanque 50 comprende material de lámina, preferentemente
metal, que es doblado o construido de otra manera para descansar de
una forma preferentemente rectangular y que está sellado en todas
las juntas de los lados y del fondo para evitar la fuga del fluido
hidráulico (aceite) contenido dentro. Un nivel mínimo de aceite está
representado por la línea de trazos 52 y un nivel máximo está
representado por la línea de trazos 54.
El tanque 50 está montado sobre las suspensiones
de tanque 56 que están de preferencia sujetas a una estructura de
soporte tal como una pared por medio de la pestaña 58. Las
suspensiones 56 proporcionan una pestaña 60 adicional que en una
realización preferida es usada para atornillarla al espaciador 62
con los pasadores 64. El espaciador 62 es mostrado como un canal en
C, aunque debe entenderse que puede ser sustituido por otras
estructuras. El espaciador 62 proporciona una superficie de montaje
66 a través de la cual se extiende un pasador 68 y sobre la que
descansa un casquillo 70. El pasador 68 se extiende a continuación a
través de una pestaña de base 72 del tanque 50. Otro casquillo 74 es
situado sobre el pasador 68 y a continuación se aprieta a él una
tuerca 76. Se prefiere esta disposición para proporcionar
amortiguación contra la vibración de la unidad 40, lo que reduce
las emisiones de ruido. Para reducir adicionalmente las emisiones de
ruido se usa la envuelta 78 que está montada por encima del tanque
50 y proporciona aislamiento contra el ruido a un bloque de válvula
alojado en él.
Haciendo referencia a la Figura 5, se muestran
en ella los componentes internos de la unidad 40. Un bloque de
válvula 80 está montado dentro de la envuelta 78. Dichos bloques de
válvula pueden comprarse en el comercio a Otis Elevator Company,
40012 CEAM Via Pradazzo N. 4/2, Calderara di Reno (BO) ITALIA. El
bloque 80 está montado en la placa 82. La placa 82 incluye una
pluralidad de orificios para que pasen a través de ellos una
pluralidad de tubos de drenaje 84 que drenan aceite de las válvulas
piloto durante la operación de la unidad de potencia 40. La placa 82
soporta también la manguera de descarga 86 que descarga aceite desde
un rotor acelerador y una válvula de alivio de presión que son
internas al bloque 80 y son conocidas en la técnica. Al explicar la
Figura 5, los términos relativos "arriba" y "abajo" se
refieren únicamente a la Figura del dibujo y no implican ninguna
limitación a la situación de los componentes del invento. Debajo de
la placa 82 está situado el tanque de motor 88 que está fijado en
relación separada con la placa 82 por los brazos 90. En una
realización preferida, los brazos 90 están fijados al tanque 88 del
motor mediante los casquillos 92 para reducir la vibración y el
ruido asociado.
El tanque 88 está construido preferentemente de
material metálico de lámina y en una realización preferida tiene
forma cilíndrica. El tanque tiene el tamaño apropiado para contener
el motor que se emplea en la aplicación para mantener el motor
sumergido todo el tiempo en un aceite u otro fluido hidráulico. El
motor está aplicado a una bomba 94 que se extiende desde el fondo
del tanque de motor 88 hasta el fondo del tanque 50, si es que se
muestra en este dibujo. El tanque de motor 88 y la placa 82 con
todos los componentes asociados están soportados dentro del tanque
50 por medio de los soportes 96 y 98 que están preferentemente
cubiertos por un casquillo absorbente de vibración 100. Finalmente,
una tubería de alta presión 102 es visible en el dibujo en despiece
ordenado que en operación lleva fluido a alta presión desde la bomba
94 hasta el bloque de válvula 80. El fluido de alta presión (aceite)
es distribuido a continuación al pistón del elevador por medio del
bloque de válvula auxiliar 104 y mediante la tubería 106 (véase la
Figura 6). Una tubería de retorno 108 devuelve el fluido del pistón
al tanque 50.
Debido al tanque de motor 88, el motor (no
mostrado) permanece siempre sumergido en aceite. El aceite del
tanque de motor 88 es enfriado por el aceite sangrado por la
manguera de descarga 86 y tuberías de drenaje 84 durante el descenso
de la cabina del elevador y por el aceite sangrado por la bomba en
el tanque 88 durante el movimiento hacia arriba de la cabina del
elevador 42. Más específicamente, cuando se llama a la cabina de un
elevador, el motor es activado y la bomba presuriza el fluido que se
dirige hacia el pistón. Algo del fluido presurizado sangra por la
bomba 94 al tanque de motor 88 debido a la falta intencional de un
sello en la interfaz del motor y la bomba 94. De preferencia, sólo
se instala un casquillo en esta interfaz para mantener los
parámetros de operación de la bomba y facilitar el sangrado. El
aceite de sangrado está más frío que el aceite del tanque de motor
88. Ya que el aceite de sangrado durante esta fase de la operación,
sangra desde el fondo del tanque 88 y debido a que el aceite está
más frío, el aceite más caliente del tanque de motor 88 rebosa sobre
la parte superior del mismo. El aceite del tanque de motor 88 es por
tanto sustituido por el aceite de sangrado más frío y refrigera el
motor. Durante la operación de descenso, el aceite de sangrado del
bloque de válvula, como se ha mencionado anteriormente, entra por la
parte superior del tanque de motor 88 enfriando de esta manera el
motor. Basándose en los ensayos, la temperatura del aceite del
tanque de motor 88 permanece a o a menos de 70ºC y el motor (no
mostrado) permanece a o a menos de 100ºC. Esto se debe a que el
aceite de sangrado está más frío que las temperaturas indicadas
cuando se introduce en el tanque de motor 88. El aceite es más frío
debido al enfriamiento ambiental del mismo en el tanque exterior y
el pistón. La operación de la cabina misma, debido a las corrientes
de aire que crea en el hueco del elevador, ayuda al enfriamiento
ambiental.
El invento permite que virtualmente todo el
aceite del tanque exterior 50 sea utilizado para subir la cabina del
elevador mientras que se sigue manteniendo el motor sumergido en su
propio tanque de motor 88. Por esta razón, se necesita una cantidad
del aceite total menor y una dimensión exterior efectiva menor. Así,
la unidad de potencia 40 puede ser situada en los espacios abiertos
del hueco del elevador y no requiere la construcción de un cuarto de
máquinas.
En la Figura 7 se muestra otra realización del
invento en una vista en planta desde arriba. En esta realización, la
unidad de potencia 40 está situada en el lateral de la cabina del
elevador 110 entre los raíles de guía 112 y los soportes 114. Una
persona experta en la técnica se dará cuenta de los aspectos, por
otra parte convencionales, del dibujo, que incluyen rodillos o
zapatas de deslizamiento 116; pistón 118; polea 120; soporte de
pistón 122; placa de fijación de cables 124; soportes verticales 126
y puertas de cabina 128.
Otra característica de una realización preferida
del invento mejora en gran medida la utilidad de una bomba de mano
de rescate situándola en una cabina de control 130 cerca de la
puerta del elevador en uno de los pisos a los que da servicio el
sistema de elevador. La situación evita la necesidad de entrar en el
hueco del elevador y permite adicionalmente una confirmación visual
de la situación de la cabina del elevador 42 por la persona que
opera la bomba de mano. Para hacer posibles los beneficios de esta
realización del invento, se hace referencia a las Figuras 2 y 6.
Dentro de la cabina de control 130 está el bloque auxiliar 104 que
incluye una bomba de mano 132 para subir la cabina del elevador
hasta el siguiente piso superior y, alternativamente, una válvula
134 para permitir que el fluido en el pistón del elevador retorne al
depósito para permitir que la cabina del elevador descienda hasta el
siguiente piso. Para situar el bloque de válvula auxiliar 104, se
disponen mangueras 106 y 108, como se muestra. Además de esto, y
debido a la situación alejada de la bomba 132, se deben tomar
medidas para primar la bomba durante la instalación de la misma.
Convenientemente, esto se realiza mediante una válvula de tres vías
situada en la interfaz entre la manguera 106 y el bloque de válvula
80 que pueda ser situada para bombear fluido a la manguera 106 y que
retorne por medio de la manguera 108 para realizar el primado
inicial. Esto se hace señalando una llamada a la cabina del elevador
con la válvula en la posición de primado. El fluido presurizado por
la bomba será conducido seguidamente a través de las mangueras 106 y
108 y a través del bloque auxiliar 104. A continuación de esta
operación, se sitúa la válvula en operación normal y no necesita que
se la active otra vez a no ser que sea necesario desmontar el
conjunto de la bomba de rescate en operaciones de mantenimiento o
reparación.
Claims (11)
-
\global\parskip0.970000\baselineskip
1. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) que comprende:- un tanque de motor (88) montado dentro de dicho tanque exterior (50);
- un motor dispuesto dentro de dicho tanque de motor (88); y
- una bomba (94) conectada operablemente a dicho motor; en la que dicho tanque exterior (50) es un tanque alargado orientado verticalmente.
\vskip1.000000\baselineskip
- 2. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) como se reivindica en la reivindicación 1, en la que dicha unidad comprende además un bloque de válvula (80) montado en dicho tanque exterior.
- 3. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) como se reivindica en la reivindicación 2, en la que dicha unidad incluye una envuelta aislante dispuesta sobre dicho bloque de válvula (80).
- 4. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) como se reivindica en las reivindicaciones 2 ó 3, en la que dicha unidad incluye además al menos un camino de fluido desde dicho bloque de válvula (80) hasta el tanque de motor (88).
- 5. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en la que dicha unidad contiene un fluido hidráulico cuyo nivel es variable dentro de dicho tanque exterior (50) y está fijada dentro de dicho tanque de motor (88).
- 6. Una unidad de potencia de elevador hidráulico (40) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en la que dicha unidad de potencia está configurada para ser dispuesta en un espacio abierto entre una cabina (110) y al menos una de las paredes del hueco del elevador en un sistema de elevador hidráulico.
- 7. Un sistema de elevador hidráulico que comprende:
- un hueco del elevador que tiene una pluralidad de paredes;
- una cabina de elevador (110) dispuesta en dicho hueco del elevador;
- un pistón operado hidráulicamente (118) dispuesto en dicho hueco del elevador y aplicado operablemente a dicha cabina (110);
- una unidad de potencia hidráulica (40) dispuesta en un espacio abierto entre dicha cabina (110) y al menos una de dichas paredes del hueco del elevador, estando conectada operablemente dicha unidad de potencia (40) a dicho pistón (118);
- en la que dicha unidad de potencia (40) incluye un tanque exterior (50) y un tanque de motor interior (88), manteniendo dicho tanque interior (88) un motor dispuesto en él sumergido en fluido hidráulico; en la que dicho tanque exterior (50) es un tanque alargado orientado verticalmente.
\vskip1.000000\baselineskip
- 8. Un sistema de elevador hidráulico como se reivindica en la reivindicación 7, en el que dicha unidad de potencia hidráulica (40) es alargada y está orientada verticalmente.
- 9. Un método para enfriar un motor de una unidad de potencia hidráulica (40) de un sistema de elevador que comprende:
- mantener dicho motor en una condición sumergida en aceite hidráulico en un tanque de motor (88), siendo dicho tanque de motor (88) un tanque separado dentro de un tanque exterior (50); y
- refrigerar el aceite hidráulico en dicho tanque de motor (88) sangrando aceite de un bloque de válvula (80) empleado en dicho sistema de elevador dentro de dicho tanque de motor (88); en la que dicho tanque exterior (50) es un tanque alargado orientado verticalmente.
\vskip1.000000\baselineskip
- 10. Un método para refrigerar un motor como se reivindica en la reivindicación 9, en el que dicho tanque exterior (50) mantiene el fluido hidráulico empleado para operar dicho elevador.
- 11. Un método para refrigerar un motor como se reivindica en la reivindicación 9 ó 10, en el que dicha unidad de potencia (40) está configurada para ser dispuesta en un espacio abierto entre una cabina (110) y al menos una de las paredes del hueco del elevador de un sistema de elevador hidráulico.
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| ES06000172T Expired - Lifetime ES2344217T3 (es) | 1999-08-30 | 2000-08-30 | Unidad de potencia hidraulica para un dispositivo elevador. |
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