ITPR20010094A1

ITPR20010094A1 - HANDLING EQUIPMENT FOR CABINS OR MOBILE PLATFORMS,

Info

Publication number: ITPR20010094A1
Application number: IT000094A
Authority: IT
Inventors: Paolo Giorgioni
Original assignee: Selcom Spa
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-21
Also published as: CN1606528A; AU2002353519A1; KR20040062694A; EP1476386A1; WO2003055782A1

Description

D E S C R I Z I D E S C R I Z I

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

APPARATO DI MOVIMENTAZIONE CABINE O PIATTAFORME MOBILI, CABIN HANDLING APPARATUS OR MOBILE PLATFORMS,

IN PARTICOLARE PER ASCENSORI E/O MONTACARICHI. IN PARTICULAR FOR ELEVATORS AND / OR GOODS LIFTS.

† †

Forma oggetto del presente trovato un apparato di movimentazione cabine o The present invention relates to an apparatus for moving booths o

piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, del tipo mobile platforms, in particular for lifts and / or hoists, of the type

comprendente almeno un argano. comprising at least one winch.

Attualmente, gli ascensori, provvisti di cabine, e/o i montacarichi, provvisti di Currently, lifts, equipped with cabins, and / or freight elevators, equipped with

una piattaforma mobile, vengono movimentati da un motore elettrico che trasmette il a mobile platform, are moved by an electric motor that transmits the

movimento ad un argano mediante interposizione di un riduttore meccanico accoppiato movement to a winch through the interposition of a coupled mechanical reducer

ad una vite senza fine. In particolare, il riduttore presenta solitamente un elevato to a worm. In particular, the reducer usually has a high

rapporto di riduzione, al fine di impedire il moto retrogrado, una volta che la cabina reduction ratio, in order to prevent retrograde motion once the cabin

o il montacarichi, con a bordo un certo carico, sono fermi in posizione sollevata. La o the goods lift, with a certain load on board, are stationary in the raised position. There

cabina ed il montacarichi vengono normalmente sostenuti da una fune parzialmente the cabin and the lift are normally supported by a partially rope

avvolta intorno ad una ruota dell’argano ed aderente ad essa, in modo tale che, durante wrapped around a wheel of the winch and adhering to it, so that, during

la rotazione, non vi sia strisciamento relativo tra la fune e la ruota medesima. rotation, there is no relative sliding between the rope and the wheel itself.

Generalmente, i mezzi di movimentazione, ovvero il motore elettrico e l’argano, sono Generally, the means of handling, namely the electric motor and the winch, are

solitamente alloggiati in una sala macchine dedicata, ricavata alla base o alla sommità deirimpianto, in funzione dello spazio disponibile. usually housed in a dedicated engine room, located at the base or top of the system, depending on the space available.

In accordo con una seconda tecnica nota, l’argano ed il motore elettrico sono meccanicamente collegati mediante una cinghia di trasmissione, preferibilmente dentata e del tipo a poli-V, la quale agisce su due pulegge montate rispettivamente sul motore elettrico e sull’argano. In accordance with a second known technique, the winch and the electric motor are mechanically connected by means of a transmission belt, preferably toothed and of the V-type, which acts on two pulleys mounted respectively on the electric motor and on the winch.

In entrambi i casi, è presente un freno di emergenza che interviene in caso di guasto e che consente eventualmente di condurre ad un piano la cabina dell’ascensore o il montacarichi. In both cases, there is an emergency brake which intervenes in the event of a breakdown and which, if necessary, allows the lift cabin or freight elevator to be brought to a floor.

Le soluzioni tecniche sopra sommariamente descritte presentano alcuni inconvenienti. The technical solutions briefly described above have some drawbacks.

Innanzitutto, il consumo di energia del motore elettrico è indipendente dall’entità del carico da sollevare. Pertanto, anche se la cabina o il montacarichi non trasportano persone o merci, il consumo di energia è comunque rilevante. First of all, the energy consumption of the electric motor is independent of the size of the load to be lifted. Therefore, even if the car or the lift does not carry people or goods, the energy consumption is still significant.

In secondo luogo, un malfunzionamento del motore elettrico comporta l’arresto immediato della cabina e/o del montacarichi e l’impossibilità quindi di utilizzare 1’impianto. Secondly, a malfunction of the electric motor leads to the immediate shutdown of the cabin and / or the hoist and therefore the inability to use the system.

Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura non viene in alcun modo utilizzata o recuperata, diminuendo in tal modo il rendimento energetico dell’ impianto. Another drawback is represented by the fact that the potential energy associated with the lift in the descent and braking phase is not used or recovered in any way, thus decreasing the energy efficiency of the system.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti rendendo disponibile un apparato di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, che sia in grado di ottimizzare il consumo di energia elettrica, variando il suo funzionamento in rapporto al carico da sollevare. The purpose of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks by making available an apparatus for moving cabins or mobile platforms, in particular for lifts and / or hoists, which is capable of optimizing the consumption of electricity, varying its operation in relation to the load to be lifted.

Un altro scopo del presente trovato è quello di proporre un apparato di movimentazione che consenta di recuperare, eventualmente convertendola in altra forma di energia, l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura, aumentando in tal modo il rendimento energetico dell’impianto. Another object of the present invention is to propose a movement apparatus which allows to recover, possibly by converting it into another form of energy, the potential energy associated with the lift in the descent and braking phase, thus increasing the energy efficiency. of the plant.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un apparato di movimentazione che sia in grado di ridurre i costi di manutenzione ed al contempo sia affidabile e rispetti le norme di sicurezza attualmente vigenti. A further object of the present invention is to provide a handling apparatus which is able to reduce maintenance costs and at the same time is reliable and respects the safety standards currently in force.

Un altro scopo del presente trovato è quello di proporre un apparato di movimentazione che sia applicabile direttamente alla cabina dell’ascensore o al montacarichi, riducendo le dimensioni della sala macchine o addirittura eliminandola. Another object of the present invention is to propose a handling apparatus that can be applied directly to the lift cabin or to the freight elevator, reducing the size of the engine room or even eliminating it.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dall’apparato di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto di comprendere una pluralità di attuatori operativamente attivi sull’argano per movimentarlo e mezzi per azionare detti attuatori in modo indipendente l’uno dall’altro. Said purposes are fully achieved by the apparatus for moving cabins or mobile platforms, in particular for lifts and / or goods lifts, object of the present invention, which is characterized by the contents of the claims reported below and in particular by the fact that it comprises a plurality of actuators operatively active on the winch to move it and means for operating said actuators independently of each other.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno meglio evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui: This and other characteristics will be better highlighted by the following description of a preferred embodiment illustrated, purely by way of non-limiting example, in the accompanying drawing tables, in which:

- la figura 1 illustra una vista frontale di una prima forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il presente trovato; Figure 1 illustrates a front view of a first embodiment of a handling apparatus according to the present invention;

- la figura 2 illustra una vista laterale parzialmente sezionata dell’apparato mostrato in figura 1 ; - Figure 2 illustrates a partially sectioned side view of the apparatus shown in Figure 1;

- la figura 3 illustra una vista frontale di una seconda forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il trovato; Figure 3 shows a front view of a second embodiment of a movement apparatus according to the invention;

- la figura 4 illustra una vista laterale parzialmente sezionata di una terza forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il trovato. Figure 4 shows a partially sectioned side view of a third embodiment of a handling apparatus according to the invention.

Con riferimento alle figure, l’apparato di movimentazione di cabine, in particolare per ascensori, e/o di montacarichi, oggetto del trovato, è globalmente indicato con il numero 1 e si presenta del tipo comprendente almeno un argano 2. With reference to the figures, the apparatus for moving cabins, in particular for lifts, and / or hoists, object of the invention, is globally indicated with the number 1 and is of the type comprising at least one winch 2.

L’apparato 1 comprende originalmente una pluralità di attuatori costituiti preferibilmente da motori elettrici 3 operativamente attivi sull’argano 2 per movimentarlo ed è provvisto di mezzi (non illustrati) per azionare i motori 3 in modo indipendente l’uno dall’altro. The apparatus 1 originally comprises a plurality of actuators preferably consisting of electric motors 3 operationally active on the winch 2 to move it and is provided with means (not shown) to drive the motors 3 independently of each other.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figure 1 e 2, sono presenti quattro motori elettrici uguali tra loro e posizionati a 90° l’uno dall’altro lungo la circonferenza di una ruota 2a di cui si compone l’argano 2. In particolare, ciascun motore 3 presenta un rullino 4 che esercita un certo attrito su un anello 2b disposto lungo il perimetro della ruota 2a e interno all’argano 2. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, there are four electric motors identical to each other and positioned at 90 ° from each other along the circumference of a wheel 2a of which the winch 2 is composed. In particular, each motor 3 has a roller 4 which exerts a certain friction on a ring 2b arranged along the perimeter of the wheel 2a and inside the winch 2.

I motori elettrici 3 possono essere “brushless” e/o a corrente continua e/o ad induzione monofase o trifase e/o sincroni a riluttanza. In una forma di realizzazione alternativa e illustrata in figura 3, si prevede la possibilità di utilizzare, nello stesso impianto, motori elettrici di dimensioni e potenza differente, purché funzionanti tutti al medesimo numero di giri. Nell’esempio illustrato, sono presenti tre motori elettrici posizionati a circa 120° l’uno dall’altro lungo la circonferenza della ruota 2a. The electric motors 3 can be "brushless" and / or direct current and / or single-phase or three-phase induction and / or synchronous reluctance. In an alternative embodiment and illustrated in Figure 3, it is possible to use, in the same system, electric motors of different dimensions and power, provided that they all operate at the same number of revolutions. In the example shown, there are three electric motors positioned at about 120 ° from each other along the circumference of wheel 2a.

I mezzi per azionare i motori elettrici comprendono almeno un circuito elettronico di controllo per comandare l’accensione di un numero prefissato di motori 3 in funzione del peso del carico da sollevare e mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare ed inviarne la misura al circuito elettronico. Nella forma di realizzazione preferita, tali mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare comprendono un trasduttore elettronico, tipicamente una cella di carico, o in alternativa un normale dinamometro. The means for operating the electric motors comprise at least one electronic control circuit for controlling the ignition of a predetermined number of motors 3 as a function of the weight of the load to be lifted and means for detecting the weight of the load to be lifted and sending the measurement to the circuit. electronic. In the preferred embodiment, these means for detecting the weight of the load to be lifted comprise an electronic transducer, typically a load cell, or alternatively a normal dynamometer.

Per ottimizzare il consumo di energia elettrica nelle varie condizioni di carico, si prevede la possibilità di accendere uno o più motori (anche di potenza differente) a seconda di prefissati livelli di carico. Supponendo, ad esempio, una cabina con limite di carico pari a 630 kg e tre motori elettrici, si procede accendendo un solo motore per un livello di carico inferiore od uguale a 200 kg, accendendo due motori per un carico compreso tra 200 e 400 kg ed infine accendendo tutti e tre i motori per un livello di carico superiore a 400 kg. To optimize the consumption of electrical energy in the various load conditions, it is possible to switch on one or more motors (even of different power) according to predetermined load levels. Assuming, for example, a cabin with a load limit of 630 kg and three electric motors, one proceeds by turning on a single motor for a load level lower than or equal to 200 kg, turning on two motors for a load between 200 and 400 kg and finally turning on all three motors for a load level exceeding 400 kg.

D controllo dei motori elettrici 3 avviene preferibilmente secondo due modalità alternative: controllo distribuito o controllo centralizzato. The control of the electric motors 3 preferably takes place according to two alternative methods: distributed control or centralized control.

D controllo distribuito prevede che ciascun motore sia dotato di un proprio regolatore che viene attivato e gestito dal suddetto circuito elettronico di controllo. Distributed control provides that each motor is equipped with its own regulator which is activated and managed by the aforementioned electronic control circuit.

Al contrario, il controllo centralizzato prevede che tutti i motori siano controllati da un medesimo regolatore ed il circuito elettronico di controllo sopra citato decide quali di essi devono essere attivati. On the contrary, the centralized control foresees that all the motors are controlled by the same regulator and the electronic control circuit mentioned above decides which of them must be activated.

I regolatori in questione sono circuiti elettrici in grado di controllare tipicamente posizione, velocità e coppia del motore tramite apposito sistema di regolazione composto da blocchi funzionali sostanzialmente di due tipi: The regulators in question are electrical circuits capable of typically controlling the position, speed and torque of the motor by means of a special regulation system consisting of basically two types of functional blocks:

- ad anello aperto, cioè senza sensori di misura e senza circuito di retroazione (o feedback); - open loop, ie without measurement sensors and without feedback circuit (or feedback);

- ad anello chiuso, cioè con sensori di misura associati ad un circuito di retroazione. - closed loop, i.e. with measurement sensors associated with a feedback circuit.

In un’ulteriore variante realizzativa, i regolatori possono includere entrambe le tipologie di controllo sopra sommariamente descritte. In a further embodiment variant, the regulators can include both types of control briefly described above.

L’apparato 1 comprende inoltre almeno un freno 5 di sicurezza operativamente attivo sull’argano 2 ed azionabile almeno in caso di slittamento relativo tra l’argano medesimo ed i motori elettrici oppure in caso di malfunzionamenti provocati, ad esempio, da guasti meccanici o da mancanza di alimentazione elettrica. L’apparato 1 è provvisto di mezzi elettronici per controllare e gestire l’azionamento del freno 5 in funzione dell’entità dello slittamento relativo tra l’argano 2 ed i motori elettrici 3. Nelle forme di realizzazione illustrate nelle figure 2 e 4, il freno 5 è del tipo a disco, anche se altre forme realizzative potranno prevedere l’impiego di freni a ceppi. The apparatus 1 also comprises at least one safety brake 5 operationally active on the winch 2 and operable at least in the event of relative slippage between the winch itself and the electric motors or in the event of malfunctions caused, for example, by mechanical failures or by power failure. The apparatus 1 is provided with electronic means for controlling and managing the actuation of the brake 5 as a function of the extent of the relative slip between the winch 2 and the electric motors 3. In the embodiments illustrated in Figures 2 and 4, the brake 5 is of the disc type, although other embodiments may provide for the use of shoe brakes.

In fase di discesa della cabina, i motori elettrici 3, sfruttando il lavoro meccanico ottenuto a spese dell’energia potenziale della cabina medesima o del montacarichi, generano energia elettrica che può essere direttamente reintrodotta nella rete o immagazzinata in un accumulatore. When descending the cabin, the electric motors 3, exploiting the mechanical work obtained at the expense of the potential energy of the cabin itself or of the elevator, generate electricity that can be directly reintroduced into the network or stored in an accumulator.

In alternativa, durante la fase di discesa, i motori 3 sono alimentabili elettricamente, allo scopo di far loro esercitare un’azione frenante sulla cabina e/o sul montacarichi. Alternatively, during the descent phase, the motors 3 can be electrically powered, in order to make them exert a braking action on the cabin and / or on the lift.

Infine, l’apparato 1 comprende almeno una batteria per alimentare i motori elettrici 3, rendendo rimpianto autosufficiente nel caso si verificasse un’interruzione dell’alimentazione proveniente dalla rete elettrica. In particolare, la batteria può essere di diversi tipi, ad esempio al piombo, al gel, al nichel-cadmio o a ioni di litio. Finally, the apparatus 1 includes at least one battery to power the electric motors 3, making regret self-sufficient in the event of an interruption in the power supply from the electrical network. In particular, the battery can be of different types, for example lead, gel, nickel-cadmium or lithium-ion.

Come illustrato in figura 4, i motori elettrici agiscono direttamente sulla periferia dell’argano 2 e sono posizionabili in verticale, orizzontale, all’esterno o all’intemo dell’argano medesimo. As shown in Figure 4, the electric motors act directly on the periphery of the winch 2 and can be positioned vertically, horizontally, outside or inside the winch itself.

Il trovato consegue importanti vantaggi. The invention achieves important advantages.

Innanzitutto, un tale apparato, utilizzando un numero di motori variabile in funzione del carico da sollevare, consente di ottimizzare il consumo di energia elettrica, riducendo al contempo la potenza persa ed aumentando quindi il rendimento energetico dell’impianto. Infatti, con un’opportuna logica di accensione dei motori è possibile ridurre il riscaldamento e l’usura dei componenti meccanici dei motori, aumentandone inoltre l’affidabilità. First of all, such an apparatus, using a variable number of motors according to the load to be lifted, allows to optimize the consumption of electricity, while reducing the lost power and thus increasing the energy efficiency of the system. In fact, with an appropriate logic for starting the engines, it is possible to reduce the heating and wear of the mechanical components of the engines, also increasing their reliability.

In secondo luogo, un tale apparato consente di recuperare, almeno parzialmente, l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura. In particolare, tale recupero di energia si concretizza nella generazione di energia elettrica da reintrodurre nella rete (cogenerazione) o da utilizzare per caricare un accumulatore e/o una o più batterie. Secondly, such an apparatus allows to recover, at least partially, the potential energy associated with the lift in the descent and braking phase. In particular, this energy recovery takes the form of the generation of electricity to be reintroduced into the network (cogeneration) or to be used to charge an accumulator and / or one or more batteries.

Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che, essendo l’apparato dotato di una pluralità di motori elettrici, è possibile aumentarne ulteriormente l’affidabilità sovradimensionando il numero di motori installati: in caso di guasto ad un motore, infatti, 1’impianto sarà comunque in grado di funzionare correttamente. Another advantage is represented by the fact that, since the apparatus is equipped with a plurality of electric motors, it is possible to further increase its reliability by oversizing the number of motors installed: in the event of a motor failure, in fact, the system will still be able to function properly.

Vantaggiosamente, la presenza di una pluralità di motori consente di ridurre i costi di manutenzione, in quanto la probabilità di guasti a più motori contemporaneamente è molto più bassa di quella per un motore singolo. Advantageously, the presence of a plurality of motors allows maintenance costs to be reduced, since the probability of failure of several motors at the same time is much lower than that for a single motor.

Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che un tale apparato di movimentazione è applicabile direttamente alla cabina dell’ascensore o al montacarichi, riducendo le dimensioni della sala macchine o addirittura eliminandola. Another advantage is represented by the fact that such a handling apparatus can be applied directly to the lift cabin or to the freight elevator, reducing the size of the engine room or even eliminating it.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato ( 1 ) di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, del tipo comprendente almeno un argano (2), caratterizzato dal fatto di comprendere: una pluralità di attuatori (3) operativamente attivi sull’argano (2) per movimentarlo; e mezzi per azionare detti attuatori (3) in modo indipendente l’uno dall’altro. CLAIMS 1. Equipment (1) for moving cabins or mobile platforms, in particular for lifts and / or hoists, of the type comprising at least one winch (2), characterized in that it comprises: a plurality of actuators (3) operationally active on the winch (2) to move it; And means to operate said actuators (3) independently of each other.

2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti attuatori (3) sono motori elettrici. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said actuators (3) are electric motors.

3. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per azionare gli attuatori (3) comprendono: almeno un circuito elettronico di controllo per comandare l’azionamento di un numero prefissato di attuatori (3) in funzione del peso del carico da sollevare; e mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare ed inviarne la misura al circuito elettronico. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for operating the actuators (3) comprise: at least one electronic control circuit to control the operation of a predetermined number of actuators (3) according to the weight of the load to be lifted; and means for detecting the weight of the load to be lifted and sending the measurement to the electronic circuit.

4. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un unico regolatore operativamente attivo su tutti gli attuatori (3) e gestito dal circuito elettronico. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a single regulator operatively active on all the actuators (3) and managed by the electronic circuit.

5. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di regolatori, uno per ciascun attuatore (3), ogni regolatore essendo gestito dal circuito elettronico ed operativamente attivo su un corrispondente attuatore (3). 5. Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a plurality of regulators, one for each actuator (3), each regulator being managed by the electronic circuit and operatively active on a corresponding actuator (3).

6. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno un freno (5) di sicurezza operativamente attivo sull’argano ed attivabile almeno in caso di slittamento relativo tra l’argano (2) medesimo ed i motori elettrici (3) o in caso di malfunzionamenti; e mezzi elettronici per controllare e gestire l’azionamento del freno (5) in funzione dell’entità dello slittamento relativo e dei malfunzionamenti. 6. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises: at least one safety brake (5) operationally active on the winch and which can be activated at least in the event of relative slippage between the winch (2) itself and the electric motors (3) or in the event of malfunctions; And electronic means to control and manage brake operation (5) according to the extent of the relative slip and malfunctions.

7. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una batteria per alimentare i motori elettrici (3). 7. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises at least one battery for powering the electric motors (3).

8. Apparato secondo le rivendicazioni 2 o 7, caratterizzato dal fatto che i motori elettrici (3), in fase di discesa della cabina e/o del montacarichi, generano energia elettrica direttamente utilizzabile in rete o immagazzinabile in un accumulatore e/o in una batteria. 8. Apparatus according to claims 2 or 7, characterized in that the electric motors (3), during the descent phase of the cabin and / or the hoist, generate electricity which can be used directly in the network or which can be stored in an accumulator and / or in a battery.

9. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i motori (3) sono alimentabili elettricamente anche in fase di discesa della cabina o della piattaforma, per esercitare su di esse un’azione frenante. 9. Apparatus according to claim 2, characterized by the fact that the motors (3) can be electrically powered even during the descent of the cabin or platform, to exert a braking action on them.

10. Ascensore e/o montacarichi, caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato (1) di movimentazione di cabine o piattaforme secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 10. Lift and / or hoist, characterized in that it comprises an apparatus (1) for moving cabins or platforms according to any one of the preceding claims.