ES2285850T3 - ELEVATOR SYSTEM THAT HAS THE DRIVE MOTOR LOCATED IN THE BOTTOM OF THE ELEVATOR BOX. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de ascensor, que comprende: una caja (202) de ascensor definida por una estructura circundante; un camarín (206) de ascensor y un contrapeso (208) situados en la caja de ascensor; y un motor de accionamiento (210), que incluye una roldana de accionamiento (212) situada en una porción inferior de la caja de ascensor, estando acoplado el motor de accionamiento al camarín de ascensor y al contrapeso a través de al menos un cable (214) plano para subir y bajar el camarín de ascensor a lo largo de la caja de ascensor; caracterizado porque: dicho al menos un cable (214) plano proporciona tanto suspensión como tracción al camarín (206) de ascensor.An elevator system, comprising: an elevator box (202) defined by a surrounding structure; an elevator car (206) and a counterweight (208) located in the elevator box; and a drive motor (210), which includes a drive sheave (212) located in a lower portion of the elevator housing, the drive motor being coupled to the elevator car and to the counterweight via at least one cable ( 214) plane for raising and lowering the elevator car along the elevator box; characterized in that: said at least one flat cable (214) provides both suspension and traction to the elevator car (206).
Description
Sistema de ascensor que tiene el motor de accionamiento situado en la parte inferior de la caja de ascensor.Elevator system that has the engine of drive located at the bottom of the box elevator.
La presente invención se refiere generalmente a un sistema de ascensor, y más particularmente a un sistema de ascensor que incluye un motor de accionamiento situado en la caja de ascensor, debajo del camarín de ascensor.The present invention generally relates to an elevator system, and more particularly to a system of lift that includes a drive motor located in the box elevator, under the elevator car.
En la construcción de una sala de máquinas para un ascensor está implicado un gasto considerable. Este gasto incluye el coste de construcción de la sala de máquinas, la estructura requerida para soportar el peso del equipo de la sala de máquinas y del ascensor, y el coste de apantallar las propiedades adyacentes frente a la luz del sol (por ejemplo, la legislación sobre la luz del sol en Japón y en otros lugares).In the construction of a machine room for A lift is involved considerable expense. This expense includes the cost of construction of the engine room, the structure required to support the weight of the room equipment machines and the elevator, and the cost of shielding the properties adjacent to sunlight (for example, legislation about sunlight in Japan and elsewhere).
Se han desarrollado sistemas de ascensor para evitar el gasto de una sala de máquinas. Estos sistemas de ascensor son difíciles de instalar y mantener, puesto que el acceso a la caja de ascensor puede ser difícil o peligroso, especialmente para el personal de mantenimiento, mientras trabaja en la caja de ascensor en la maquinaria que controla el movimiento del ascensor, si la maquinaria, tal como el motor de accionamiento, está situada en un espacio entre el camarín de ascensor y una pared lateral de la caja de ascensor. Además, los sistemas de ascensor requieren típicamente espacio adicional en la caja de ascensor para acomodar la maquinaria dispuesta entre el camarín y la pared lateral de la caja de ascensor.Lift systems have been developed to Avoid the expense of a machine room. These elevator systems they are difficult to install and maintain, since access to the box Lift can be difficult or dangerous, especially for the maintenance staff while working in the elevator box in the machinery that controls the movement of the elevator, if the machinery, such as the drive motor, is located in a space between the elevator car and a side wall of the box of elevator. In addition, elevator systems typically require additional space in the elevator box to accommodate machinery arranged between the dressing room and the side wall of the box elevator.
El documento WO 98/29327 describe un sistema de ascensor que tiene las propiedades del preámbulo de la reivindicación 1.WO 98/29327 describes a system of elevator that has the properties of the preamble of the claim 1.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de ascensor sin una sala de máquinas, que evita los inconvenientes anteriormente mencionados, asociados con los sistemas previos de ascensor.An object of the present invention is provide an elevator system without a machine room, which avoid the aforementioned inconveniences associated with previous elevator systems.
Un sistema de ascensor, de acuerdo con la presente invención como se define en la reivindicación 1.An elevator system, according to the present invention as defined in claim 1.
Una ventaja de la presente invención es que el sistema de ascensor reduce significativamente los costes de espacio y construcción, comparados con un sistema de ascensor que tenga una sala de máquinas.An advantage of the present invention is that the elevator system significantly reduces space costs and construction, compared to an elevator system that has a machine room.
Una segunda ventaja de la presente invención es que las dimensiones de la caja de ascensor se pueden mantener en un mínimo, puesto que el motor de accionamiento no invade el espacio de la caja de ascensor, entre el camarín de ascensor y una pared lateral de la caja de ascensor.A second advantage of the present invention is that the dimensions of the elevator box can be kept in a minimum, since the drive motor does not invade the space of the elevator box, between the elevator car and a wall side of the elevator box.
Una tercera ventaja de la presente invención es un acceso simplificado y seguro al motor de accionamiento y al equipo asociado desde el foso de ascensor.A third advantage of the present invention is Simplified and secure access to the drive motor and the associated equipment from the elevator pit.
Una cuarta ventaja de la presente invención es que la tecnología de cable plano reduce el tamaño del motor de accionamiento y las roldanas, y reduce por ello el espacio del foso requerido para acomodar el motor y las roldanas.A fourth advantage of the present invention is that flat cable technology reduces the engine size of drive and the sheaves, and thereby reduce the pit space required to accommodate the engine and sheaves.
La figura 1 es una vista esquemática en alzado lateral de un sistema de ascensor que tiene el motor de accionamiento situado de modo accesible en el foso de caja de ascensor, debajo del camarín de ascensor.Figure 1 is a schematic elevation view side of an elevator system that has the engine of drive located accessible in the pit box elevator, under the elevator car.
La figura 2 es una vista esquemática en alzado lateral de un sistema de ascensor que tiene el motor de accionamiento situado de modo accesible en el foso de caja de ascensor, debajo del camarín de ascensor.Figure 2 is a schematic elevation view side of an elevator system that has the engine of drive located accessible in the pit box elevator, under the elevator car.
La figura 3 es una vista esquemática en alzado lateral de un sistema de ascensor que tiene el motor de accionamiento situado de modo accesible en el foso de caja de ascensor, debajo del camarín de ascensor, de acuerdo con la presente invención.Figure 3 is a schematic elevation view side of an elevator system that has the engine of drive located accessible in the pit box elevator, under the elevator car, in accordance with this invention.
La figura 4 es una vista lateral en corte de una roldana de tracción y de una pluralidad de cables planos, teniendo cada uno una pluralidad de cordones.Figure 4 is a sectional side view of a traction sheave and a plurality of flat cables, having each a plurality of cords.
La figura 5 es una vista en corte de uno de los cables planos.Figure 5 is a sectional view of one of the flat cables
Haciendo referencia a la figura 1, se designa generalmente un sistema de ascensor por el número de referencia 10. El sistema de ascensor 10 incluye una caja 12 de ascensor definida por una estructura 14 circundante, tal como un edificio. La caja 12 de ascensor incluye aberturas de puerta en cada nivel a lo largo de la caja de ascensor para aceptar unas puertas 16, 16 de caja de ascensor. Se dispone un camarín 18 de ascensor en la caja 12 de ascensor para movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la caja de ascensor a través de unos carriles de guía de ascensor usuales (no mostrados). Un contrapeso 20, acoplado de modo que puede moverse a unos carriles de guía de contrapeso usuales (no mostrados), está situado en un lado de la caja 12 de ascensor, en un espacio que se extiende por la longitud de la caja de ascensor, entre el camarín 18 de ascensor y la pared lateral 14 de la caja de ascensor, para equilibrar el camarín de ascensor durante su movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la caja de ascensor.Referring to figure 1, it is designated generally an elevator system by reference number 10. The elevator system 10 includes a defined elevator box 12 by a surrounding structure 14, such as a building. Box 12 Elevator includes door openings on each level along the elevator box to accept some 16, 16 box doors elevator. An elevator car 18 is arranged in box 12 of elevator for movement up and down along the elevator box through some elevator guide rails usual (not shown). A counterweight 20, coupled so that it can move to usual counterweight guide rails (no shown), is located on one side of the elevator box 12, in a space that extends over the length of the elevator box, between the elevator car 18 and the side wall 14 of the box elevator, to balance the elevator car during its up and down movement along the box elevator.
El sistema de ascensor 10 incluye al menos un cable o cinta de suspensión 22 plano para soportar el peso del camarín 18 de ascensor y del contrapeso 20. El cable de suspensión 22 puede estar hecho de acero, fibras no metálicas o cualquier otro material resistente adecuado para soportar el camarín 18 de ascensor y el contrapeso 20 durante el movimiento y la aceleración del camarín de ascensor y el contrapeso a lo largo de la caja 12 de ascensor.The elevator system 10 includes at least one cable or suspension belt 22 flat to support the weight of the elevator car 18 and counterweight 20. The suspension cable 22 can be made of steel, non-metallic fibers or any other heavy duty material suitable for supporting the elevator car 18 and the counterweight 20 during the movement and acceleration of the elevator car and counterweight along box 12 of elevator.
El empleo de cables o cintas planos permiten a motores y roldanas de accionamiento más pequeños accionar y suspender las cargas del camarín de ascensor y el contrapeso con relación a motores y roldanas de accionamiento que usan cables redondos usuales.The use of flat cables or tapes allow smaller drive motors and rollers drive and suspend the loads of the elevator car and the counterweight with relation to motors and drive sheaves that use cables usual round.
El diámetro de las roldanas de accionamiento usadas en ascensores con cables redondos usuales está limitado a 40 veces el diámetro de los cables, o mayor, debido a la fatiga de los mismos, a medida que se adaptan repetidamente al diámetro de la roldana y la enderezan. Los cables o las cintas planos tienen un factor de forma mayor que uno, donde el factor de forma se define como la relación de la anchura w del cable o la cinta respecto a su grosor t (factor de forma = w/t). Por lo tanto, los cables o las cintas planos son intrínsecamente delgados con relación a los cables redondos usuales. Al ser delgados, hay un esfuerzo de flexión menor en las fibras, cuando la cinta está enrollada alrededor de una roldana de diámetro dado. Esto permite el uso de roldanas de tracción de menor diámetro. El par es proporcional al diámetro de la roldana de tracción. Por lo tanto, el uso de una roldana de tracción de menor diámetro reduce el par motor. El tamaño del motor (volumen del rotor) es aproximadamente proporcional al par; por lo tanto, aunque la potencia de salida mecánica se mantiene la misma, independientemente del tamaño de la roldana, los cables o las cintas planos permiten el uso de un motor de accionamiento más pequeño, que funciona a una mayor velocidad con relación a los sistemas que usan cables redondos usuales. Por consiguiente, se pueden acomodar motores usuales o de accionamiento en plano más pequeños en el foso de la caja de ascensor, lo que reduce significativamente los costes de tamaño y construcción del foso de la caja de ascensor.The diameter of the drive sheaves used in elevators with usual round cables is limited to 40 times the diameter of the cables, or greater, due to the fatigue of the themselves, as they adapt repeatedly to the diameter of the Roller and straighten it. Flat cables or tapes have a form factor greater than one, where the form factor is defined such as the ratio of the width w of the cable or tape to its thickness t (form factor = w / t). Therefore, the cables or the flat ribbons are intrinsically thin in relation to usual round cables. Being thin, there is a bending effort smaller in the fibers, when the tape is wrapped around a sheave of given diameter. This allows the use of sheaves of smaller diameter traction. The torque is proportional to the diameter of the traction sheave. Therefore, the use of a sheave of smaller diameter traction reduces engine torque. Engine size (rotor volume) is approximately proportional to the torque; for the both, although the mechanical output power remains the same, regardless of the size of the sheave, cables or tapes planes allow the use of a smaller drive motor, that works at a higher speed in relation to the systems that They use usual round cables. Therefore, they can accommodate usual or smaller flat-drive motors in the pit of the elevator box, which significantly reduces costs in size and construction of the elevator box pit.
En resumen, reducir el tamaño de las máquinas (es decir, el motor y las roldanas de accionamiento) tiene varias ventajas. Primera, la máquina más pequeña reduce el requisito de espacio del foso de la caja de ascensor cuando la máquina está situada debajo del camarín de ascensor. Segunda, una máquina pequeña utiliza menos material, y será menos costosa de producir que una máquina más grande. Tercera, el peso ligero de una máquina pequeña reduce el tiempo para manejar la misma y la necesidad de equipo para levantar la máquina hasta su sitio, a fin de reducir significativamente los costes de instalación. Cuarta, un bajo par y una alta velocidad permiten la eliminación de ruedas dentadas, que son costosas. Además, las ruedas dentadas pueden producir vibraciones y ruido, y requieren un mantenimiento de lubricación. Sin embargo, se pueden emplear máquinas con ruedas dentadas, si se desea.In short, reduce the size of the machines (i.e. the motor and drive sheaves) has several advantages. First, the smallest machine reduces the requirement of space of the elevator box pit when the machine is located under the elevator car. Second, a small machine uses less material, and will be less expensive to produce than a bigger machine Third, the light weight of a small machine reduces the time to handle it and the need for equipment to lift the machine to its place, in order to reduce significantly installation costs. Fourth, a low pair and a high speed allow the elimination of sprockets, which They are expensive. In addition, sprockets can produce vibrations and noise, and require lubrication maintenance. However, machines with gear wheels can be used, if want.
Los cables o las cintas planos distribuyen también las cargas del ascensor y el contrapeso sobre una mayor área superficial de las roldanas con relación a los cables redondos, para una presión específica reducida en los cables, aumentando así su vida de funcionamiento. Además, los cables o las cintas planos pueden estar hechos de un material de alta resistencia a la tracción, tal como una camisa de uretano o caucho con refuerzo de fibras o acero.Flat cables or tapes distribute also the elevator loads and the counterweight on a higher surface area of the sheaves relative to the round cables, for a specific reduced pressure on the cables, thus increasing Its operating life. In addition, cables or flat tapes they can be made of a high resistance material to the traction, such as a urethane or rubber jacket with reinforcement of fibers or steel
El cable de suspensión 22 está fijado en un primer extremo a una primera ménsula 24, que está acoplada fijamente dentro de una porción superior de la caja 12 de ascensor, tal como a una pared lateral 26 o al techo 28 de la caja de ascensor. El cable de suspensión 22 se extiende hacia abajo desde su primer extremo, da una vuelta de generalmente 90º a una primera roldana 30 de ascensor acoplada por debajo y en un lado del camarín 18 de ascensor, se extiende de modo generalmente horizontal hasta una segunda roldana 32 de ascensor acoplada por debajo y en un lado opuesto del camarín de ascensor, da una vuelta de generalmente 90º a la segunda roldana 32 de ascensor, se extiende hacia arriba y da una vuelta de generalmente 180º a una primera roldana desviadora 34 acoplada fijamente dentro de una porción superior de la caja de ascensor, tal como a la pared lateral 26 o el techo 28 de la caja 12 de ascensor, se extiende hacia abajo y da una vuelta de generalmente 180º a una roldana 36 de contrapeso acoplada a una porción superior del contrapeso 20, y se extiende hacia arriba y se acopla en un segundo extremo dentro de una porción superior de la caja de ascensor, tal como a la pared lateral o al techo de la caja de ascensor a través de una segunda ménsula 37.The suspension cable 22 is fixed in a first end to a first bracket 24, which is fixedly coupled within an upper portion of the elevator box 12, such as to a side wall 26 or to the ceiling 28 of the elevator box. He suspension cable 22 extends downward from its first extreme, turn generally 90º to a first roller 30 of elevator attached below and on one side of the dressing room 18 of elevator, extends generally horizontally up to a second elevator roller 32 coupled below and on one side opposite of the elevator car, go around 90º to the second elevator roller 32 extends upwards and gives a turn of generally 180º to a first diverter roller 34 fixedly coupled within an upper portion of the box elevator, such as to the side wall 26 or the roof 28 of the box 12 elevator, extends down and turns around generally 180º to a counterweight sheave 36 coupled to a upper portion of the counterweight 20, and extends upward and engages at a second end within an upper portion of the elevator box, such as to the side wall or roof of the box lift through a second bracket 37.
El sistema de ascensor 10 incluye un motor de accionamiento 38 que tiene una roldana de accionamiento 40 para subir y bajar el camarín 18 de ascensor y el contrapeso 20 a lo largo de la caja 12 de ascensor a través de al menos un cable o cinta de accionamiento 42 plano. El cable de accionamiento 42 puede estar hecho de acero, fibras no metálicas o cualquier otro material resistente adecuado para soportar el peso del desequilibrio entre el camarín 18 de ascensor y el contrapeso 20. El motor de accionamiento 38 está acoplado a y soportado por una pared lateral o suelo 44 de la caja 12 de ascensor dentro de un foso 46 de caja de ascensor. Como se muestra en la figura 1, por ejemplo, el cable de accionamiento 42 está acoplado en un primer extremo a una porción inferior 48 del contrapeso 20, se extiende hacia abajo y da una vuelta de generalmente 90º a la roldana de accionamiento 40, se extiende de modo generalmente horizontal y da una vuelta de generalmente 90º a una segunda roldana desviadora 49, y se extiende hacia arriba y se acopla en un segundo extremo a un lado inferior 50 del camarín 18 de ascensor. Puesto que el motor de accionamiento 38 está situado debajo del camarín 18 de ascensor en el foso 46 de caja de ascensor, el sistema de ascensor 10 evita el gasto y espacio adicionales asociados con la construcción y mantenimiento de una sala de máquinas.The elevator system 10 includes a motor of drive 38 having a drive sheave 40 for go up and down the elevator car 18 and the counterweight 20 at along the elevator box 12 through at least one cable or flat drive belt 42. The drive cable 42 can be made of steel, non-metallic fibers or any other material resistant suitable to withstand the weight of the imbalance between the elevator car 18 and the counterweight 20. The engine of drive 38 is coupled to and supported by a side wall or floor 44 of the elevator box 12 inside a pit 46 of box of elevator. As shown in Figure 1, for example, the power cable drive 42 is coupled at a first end to a portion lower 48 of the counterweight 20, extends downwards and gives a generally 90º turn to drive sheave 40, it it extends generally horizontally and turns around generally 90º to a second diverter roller 49, and extends up and it is coupled at a second end to a lower side 50 of the elevator car 18. Since the drive motor 38 is located under elevator car 18 in pit 46 of elevator box, elevator system 10 avoids spending and space additional associated with the construction and maintenance of a machine room.
El cable de accionamiento 42 se puede emplear también en una configuración "de tracción por doble enrollamiento". En tal configuración, el cable de accionamiento 42 está acoplado en su primer extremo a la porción inferior 48 del contrapeso 20, se extiende hacia abajo y da una vuelta de generalmente 90º a la roldana de accionamiento 40, se extiende de modo generalmente horizontal y da una vuelta de generalmente 180º a la segunda roldana desviadora 49, se extiende de modo generalmente horizontal, como se muestra por la línea de trazos 52, y da una vuelta de generalmente 180º a la roldana de accionamiento 40, se extiende de modo generalmente horizontal y da una vuelta de generalmente 90º a la segunda roldana desviadora 49, y se extiende hacia arriba y se acopla en su segundo extremo al lado inferior 50 del camarín 18 de ascensor. Como se muestra en la figura 1, el cable de suspensión 22 y el cable de accionamiento 42 están separados y son independientes entre sí.The drive cable 42 can be used also in a "double traction" configuration winding ". In such a configuration, the drive cable 42 is coupled at its first end to the lower portion 48 of the counterweight 20, extends down and turns around generally 90º to the drive sheave 40, extends from generally horizontal mode and turns generally 180º to the second diverter roller 49, generally extends horizontal, as shown by dashed line 52, and gives a generally 180º turn to drive sheave 40, it it extends generally horizontally and turns around generally 90º to the second diverter roller 49, and extends upwards and is coupled at its second end to the lower side 50 of the elevator car 18. As shown in figure 1, the cable suspension 22 and drive cable 42 are separated and They are independent of each other.
Como se muestra en la figura 1, un conector 54 rígido alargado está acoplado a pivotamiento en un primer extremo 55 a un eje rotatorio de la roldana de accionamiento 40 y en un segundo extremo 57 a un peso 56, que está suspendido de una porción inferior de la caja 12 de ascensor, tal como una pared lateral 58 de la caja de ascensor a través de un muelle a tensión 60. El conector 54 rígido está acoplado también en 59, entre sus extremos primero y segundo 55, 57, a un eje rotatorio de la segunda roldana desviadora 49. El peso 56 imparte una fuerza hacia abajo al segundo extremo 57 del conector 54 rígido, lo que hace pivotar hacia abajo el conector rígido alrededor de su primer extremo 55 y, a su vez, baja la segunda roldana desviadora 49, a fin de proporcionar tensión en el cable de accionamiento 42, entre la segunda roldana desviadora 49 y el camarín 18 de ascensor. Así, el conector 54 rígido, el peso 56 y el muelle a tensión 60 colaboran como un mecanismo de aplicación de tensión para mantener el cable de accionamiento 42 en una condición tensada.As shown in Figure 1, a connector 54 elongated rigid is pivotally coupled at a first end 55 to a rotating shaft of the drive sheave 40 and in a second end 57 at a weight 56, which is suspended from a portion bottom of the elevator box 12, such as a side wall 58 of the elevator box through a tension spring 60. The connector Rigid 54 is also coupled at 59, between its first and second 55, 57, to a rotary axis of the second deflector sheave 49. Weight 56 imparts a force down to the second end 57 of the rigid connector 54, which pivots the connector down rigid around its first end 55 and, in turn, lower the second deflector sheave 49, in order to provide tension in the drive cable 42, between the second diverter sheave 49 and the elevator car 18. Thus, the rigid connector 54, weight 56 and the tension spring 60 collaborates as an application mechanism for voltage to keep the drive cable 42 in a condition tense
El sistema de ascensor 10 tolera grandes desequilibrios en la tensión del cable de accionamiento 42, entre el lado de ascensor y el lado de contrapeso del sistema de ascensor. Por ejemplo, si el cable de accionamiento 42 es una cinta de fibras no metálicas, tales como uretano, con un coeficiente relativamente alto de rozamiento \mu = 0,5 con relación al cable de acero, la tracción disponible para accionar el camarín 18 de ascensor con tracción por doble enrollamiento es e^{\mu \theta} = e^{5(2\pi)} = 2,71828^{\pi} = 23,14. Este valor de la relación de tracción de "23,14" significa que t_{1}/t_{2} debe ser mayor que 23,14, antes de que el cable de accionamiento 42 empiece a deslizar sobre la roldana de accionamiento 40 y la segunda roldana desviadora 49, donde t_{1} es la tensión en la porción del cable de accionamiento 42, entre la segunda roldana desviadora 49 y el camarín 18 de ascensor, y t_{2} es la tensión en el cable de accionamiento entre la roldana de accionamiento 40 y el contrapeso 20. Se puede tolerar, así, un desequilibrio considerable de tensión en el cable de accionamiento 42, con relación a un sistema de ascensor que emplee un cable de acero y unas roldanas de hierro fundido usuales, con una relación de tracción de sólo aproximadamente 5.The elevator system 10 tolerates large voltage imbalances of the drive cable 42, between the elevator side and the counterweight side of the elevator system. For example, if the drive cable 42 is a fiber belt nonmetals, such as urethane, with a relatively coefficient high friction µ = 0.5 in relation to the steel cable, the traction available to drive the elevator car 18 with double winding traction is e ^ {\ mu \ theta} = e 5 (2?) = 2.71828? = 23.14. This value of the tensile ratio of "23.14" means that t_ {1} / t_ {2} must be greater than 23.14, before the drive cable 42 start sliding on drive sheave 40 and the second deflector sheave 49, where t_ {1} is the tension in the portion of the drive cable 42, between the second sheave diverter 49 and elevator car 18, and t_ {2} is the tension in the drive cable between the drive sheave 40 and the counterweight 20. An imbalance can thus be tolerated considerable tension in the drive cable 42, with in relation to an elevator system that uses a steel cable and usual cast iron sheaves, with a ratio of traction of only about 5.
En funcionamiento, al motor de accionamiento 38 le envía una señal un controlador (no mostrado) para hacer girar la roldana de accionamiento 40 en sentido contrario al de las agujas del reloj a fin de bajar el camarín 18 de ascensor a lo largo de la caja 12 de ascensor. La roldana de accionamiento 40 rotatoria hace que la segunda roldana desviadora 49 gire también en sentido contrario al de las agujas del reloj, que tira hacia abajo de una porción del cable de accionamiento 42, entre el camarín 18 de ascensor y la segunda roldana desviadora 49. El cable de accionamiento 42 que baja, a su vez, tira hacia abajo del camarín 18 de ascensor fijado al cable de accionamiento en su lado inferior 50. El camarín de ascensor 18 que baja hace que las roldanas 30, 32 de ascensor rueden a lo largo del cable de suspensión 22 por su longitud y lejos del primer extremo del cable de suspensión en la primera ménsula 24. El camarín 18 de ascensor que baja tira hacia abajo de una porción del cable de suspensión 22, entre la segunda roldana 32 de ascensor y la primera roldana desviadora 34. Esta tracción hacia abajo hace que la primera roldana desviadora 34 gire en sentido contrario al de las agujas del reloj, que tira hacia arriba de una porción del cable de suspensión 22, entre la primera roldana desviadora 34 y el contrapeso 20, para subir por ello este último.In operation, to drive motor 38 a controller sends a signal (not shown) to rotate the drive sheave 40 counterclockwise of the clock in order to lower the elevator car 18 along the elevator box 12. Rotary drive sheave 40 makes that the second diverter roller 49 also rotate in the direction counterclockwise, which pulls down a portion of the drive cable 42, between the dressing room 18 of elevator and the second sheave 49. The cable drive 42 which, in turn, pulls down the dressing room 18 lift attached to the drive cable on its lower side 50. The elevator car 18 that goes down makes the rollers 30, 32 of elevator they roll along the suspension cable 22 by their length and away from the first end of the suspension cable in the first bracket 24. The lower elevator car 18 pulls towards below a portion of the suspension cable 22, between the second elevator roller 32 and the first diverter roller 34. This downward traction causes the first diverter roller 34 to rotate counterclockwise, which pulls towards above a portion of the suspension cable 22, between the first diverter roller 34 and counterweight 20, to raise this latest.
Al motor de accionamiento 38 le envía también una señal un controlador (no mostrado) para que haga girar la roldana de accionamiento 40 en el sentido de las agujas del reloj, a fin de subir el camarín 18 de ascensor a lo largo de la caja 12 de ascensor. La roldana de accionamiento 40 rotatoria tira hacia abajo de una porción del cable de accionamiento 42, entre la roldana de accionamiento 40 y del contrapeso 20. El cable de accionamiento 42 que baja, a su vez, tira hacia abajo del contrapeso 20 fijado al cable de accionamiento en su porción inferior 48. El contrapeso 20 que baja hace que la roldana 36 de contrapeso gire en sentido contrario al de las agujas del reloj y tire hacia abajo de una porción del cable de suspensión 22, entre el contrapeso 20 y la primera roldana desviadora 34. La porción que baja del cable de suspensión 22 hace que la primera roldana desviadora 34 gire en el sentido de las agujas del reloj que, a su vez, hace que las roldanas 30, 32 de ascensor rueden a lo largo del cable de suspensión por su longitud hacia el primer extremo del cable de suspensión en la primera ménsula 24. Las roldanas 30, 32 de ascensor rodantes hacen que el camarín 18 de ascensor suba a lo largo de la caja 12 de ascensor.It also sends drive motor 38 a signal a controller (not shown) to rotate the drive sheave 40 clockwise, a order to climb the elevator car 18 along the box 12 of elevator. Rotary drive sheave 40 pulls down of a portion of the drive cable 42, between the sheave of drive 40 and counterweight 20. The drive cable 42 which goes down, in turn, pulls down the counterweight 20 fixed to the drive cable in its lower portion 48. The counterweight 20 lowering makes the counterweight roller 36 rotate in direction counterclockwise and pull down a portion of the suspension cable 22, between the counterweight 20 and the first derailleur sheave 34. The lowering portion of the cable suspension 22 causes the first diverter roller 34 to rotate in the clockwise sense which, in turn, causes the sheaves 30, 32 of elevator roll along the suspension cable by its length towards the first end of the suspension cable in the first bracket 24. Rolling elevator rollers 30, 32 make that the elevator car 18 goes up along the box 12 of elevator.
Pueden surgir problemas si el camarín 18 de ascensor no está funcionando cerca de su capacidad máxima. Por ejemplo, si el camarín 18 de ascensor lo hace sólo a la mitad, la tensión en una porción del cable de accionamiento 42, entre la segunda roldana desviadora 49 y el camarín 18 de ascensor, puede ser cero, haciendo por ello que el camarín de ascensor no responda, si se debiera enviar una señal al motor de accionamiento 38 para bajar el camarín de ascensor. Para remediar este problema potencial, el peso 56 tira hacia abajo de la segunda roldana desviadora 49, a fin de mantener siempre en una condición tensada una porción del cable de accionamiento 42, entre la segunda roldana desviadora 49 y el camarín 18 de ascensor, incluso cuando el camarín de ascensor está vacío. Así, el peso 56 impide que el sistema de ascensor 10 posiblemente no llegue a responder.Problems may arise if the dressing room 18 of Elevator is not working near its maximum capacity. By example, if the elevator car 18 does it only in the middle, the voltage in a portion of the drive cable 42, between the second derailleur sheave 49 and elevator car 18, can be zero, so that the elevator car does not respond, yes a signal should be sent to drive motor 38 to lower The elevator car. To remedy this potential problem, the weight 56 pulls down the second diverter roller 49, in order always keep a portion of the cable in a tensioned condition of drive 42, between the second diverter roller 49 and the elevator car 18, even when the elevator car is empty. Thus, weight 56 prevents the elevator system 10 I may not respond.
La figura 2 ilustra un sistema de ascensor 100, que es similar al sistema de ascensor 10 de la figura 1, excepto por la implementación del mecanismo de aplicación de tensión para mantener el cable de accionamiento 42 en una condición tensada. Elementos semejantes con los de la disposición de la figura 1 están etiquetados con números de referencia semejantes. Como se muestra en la figura 2, un muelle a tensión 102 está acoplado en un primer extremo o inferior 104 dentro de una porción inferior de la caja 12 de ascensor, tal como al suelo 44 o a lo largo de una pared lateral de la caja de ascensor, a una altura inferior que la del segundo extremo 57 del conector 54 rígido. El muelle 102 está acoplado en un segundo extremo o superior 106 al segundo extremo 57 del conector 54 rígido para tirar hacia abajo de, y hacer pivotar por ello, el conector rígido hacia abajo alrededor de su primer extremo 55. El conector 54 rígido que pivota hacia abajo, a su vez, baja la segunda roldana desviadora 49, a fin de mantener en una condición tensada una porción del cable de accionamiento 42, entre la segunda roldana desviadora 49 y el camarín 18 de ascensor. Así, el conector 54 rígido y el muelle a tensión 102 colaboran como un mecanismo de aplicación de tensión para mantener el cable de accionamiento 42 en una condición tensada.Figure 2 illustrates an elevator system 100, which is similar to the elevator system 10 of Figure 1, except for the implementation of the tension application mechanism to keep the drive cable 42 in a tensioned condition. Elements similar to those of the arrangement of Figure 1 are labeled with similar reference numbers. As shown in figure 2, a tension spring 102 is coupled in a first end or bottom 104 within a lower portion of the box 12 of elevator, such as to floor 44 or along a side wall of the elevator box, at a lower height than the second end 57 of the rigid connector 54. The spring 102 is coupled in a second or higher end 106 to the second end 57 of the rigid connector 54 to pull down and swing by this, the rigid connector down around its first end 55. The rigid connector 54 that pivots down, in turn, lowers the second sheave 49, in order to keep in a condition tensioned a portion of the drive cable 42, between the second diverter roller 49 and elevator car 18. So, the connector 54 rigid and tension spring 102 collaborate as a mechanism for tension application to keep the drive cable 42 in a tense condition.
Volviendo ahora a la figura 3, se ilustra una realización de la presente invención mediante el sistema de ascensor 200. El sistema de ascensor 200 incluye una caja 202 de ascensor definida por la estructura 204 circundante de un edificio. Un camarín 206 de ascensor está dispuesto en la caja 202 de ascensor para movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la caja de ascensor a través de unos carriles de guía de ascensor usuales (no mostrados). Un contrapeso 208, acoplado de modo que puede moverse a unos carriles de guía de contrapeso usuales (no mostrados), está situado en un lado de la caja 202 de ascensor, en un espacio que se extiende por la longitud de la caja de ascensor, entre el camarín 206 de ascensor y la pared lateral 204 de la caja de ascensor, para equilibrar el camarín de ascensor durante su movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la caja de ascensor. Un motor de accionamiento 210 y una roldana de accionamiento 212 asociada están dispuestos en una porción inferior de la caja 202 de ascensor, tal como en el foso de la caja de ascensor.Turning now to figure 3, a embodiment of the present invention by the system of elevator 200. The elevator system 200 includes a box 202 of elevator defined by the surrounding structure 204 of a building. An elevator car 206 is arranged in the elevator box 202 for movement up and down along the box of lift through the usual elevator guide rails (no shown). A counterweight 208, coupled so that it can move to some usual counterweight guide rails (not shown), is located on one side of the elevator box 202, in a space that extends along the length of the elevator box, between the dressing room 206 of elevator and side wall 204 of the elevator box, for balance the elevator car during its upward movement and down along the elevator box. An engine of drive 210 and an associated drive sheave 212 are arranged in a lower portion of the elevator box 202, such as in the pit of the elevator box.
El sistema de ascensor 200 incluye además al menos un cable o cinta 214 plano para proporcionar tanto suspensión como tracción al camarín 206 de ascensor y al contrapeso 208. El cable 214 plano puede estar hecho de acero, fibras no metálicas o cualquier otro material resistente adecuado para soportar el camarín 206 de ascensor y el contrapeso 208 durante el movimiento y la aceleración del camarín y el contrapeso a lo largo de la caja 202 de ascensor. El cable 214 plano está fijado en unos extremos primero y segundo 216, 218 dentro de una porción superior de la caja 202 de ascensor, tal como a una pared lateral, a unos carriles de guía o al techo de la caja de ascensor. El cable 214 plano se extiende hacia abajo desde su primer extremo 216, da una vuelta de generalmente 90º a una primera roldana 220 de ascensor acoplada por debajo y en un lado del camarín 206 de ascensor, se extiende de modo generalmente horizontal hasta una segunda roldana 222 de ascensor acoplada por debajo y en un lado opuesto del camarín de ascensor, da una vuelta de generalmente 90º a la segunda roldana 222 de ascensor, se extiende hacia arriba y da una vuelta de generalmente 180º a una primera roldana desviadora 224 fijada dentro de una porción superior de la caja de ascensor, tal como a una pared lateral o al techo de la caja de ascensor, se extiende hacia abajo y da una vuelta de generalmente 180º a la roldana de accionamiento 212, se extiende hacia arriba y da una vuelta de generalmente 180º a una segunda roldana desviadora 226 fijada dentro de una porción superior de la caja de ascensor, se extiende hacia abajo y da una vuelta de generalmente 180º a una roldana 228 de contrapeso acoplada a una porción superior del contrapeso 208, y se extiende hacia arriba y se acopla en su segundo extremo 218 dentro de una porción superior de la caja de ascensor, tal como a la pared lateral o al techo de la caja de ascensor. El camarín 206 colgante de ascensor evita la necesidad de proporcionar un motor de accionamiento encima de la caja 202 de ascensor o entre el camarín 206 de ascensor y el techo 230 de la caja de ascensor, o en una sala de máquinas costosa y que ocupa espacio. Además, la tecnología de cable plano reduce el tamaño del motor de accionamiento y las roldanas necesario para soportar y mover una carga dada, comparada con la de cables redondos usuales, y reduce por ello el tamaño y el coste para construir el espacio en el foso de caja de ascensor, para acomodar el motor de accionamiento y las roldanas.The elevator system 200 also includes the minus a flat cable or ribbon 214 to provide both suspension as traction to the elevator car 206 and the counterweight 208. The 214 flat cable can be made of steel, non-metallic fibers or any other resistant material suitable for supporting the dressing room 206 of elevator and counterweight 208 during movement and Acceleration of the dressing room and the counterweight along the box 202 of elevator. The flat cable 214 is fixed at some ends first and second 216, 218 within an upper portion of the box 202 of lift, such as to a side wall, to guide rails or to the roof of the elevator box. Flat cable 214 extends towards down from its first end 216, go around generally 90º to a first elevator roller 220 coupled below and in one side of the elevator car 206, extends so generally horizontal up to a second elevator roller 222 coupled below and on the opposite side of the elevator car, turns generally 90º to the second roller 222 of elevator, extends upwards and usually turns around 180º to a first diverter roller 224 fixed within a upper portion of the elevator box, such as a wall side or roof of the elevator box, extends down and turns generally 180º to the drive sheave 212, extends upwards and turns generally 180º to a second diverter roller 226 fixed within a portion top of the elevator box, extends down and gives a return of generally 180º to a roller 228 of counterweight coupled to an upper portion of the counterweight 208, and extends upward and engages at its second end 218 within a upper portion of the elevator box, such as to the wall side or roof of the elevator box. The 206 dressing room Lift avoids the need to provide a motor drive above lift box 202 or between dressing room 206 of elevator and roof 230 of the elevator box, or in a expensive and space-consuming machine room. In addition, the technology flat cable reduces the size of the drive motor and the sheaves necessary to support and move a given load, compared with that of usual round cables, and therefore reduces the size and cost to build the space in the elevator box pit, to accommodate the drive motor and the sheaves.
Una propiedad principal de la presente invención es la planicidad de los cables usados en el sistema de ascensor anteriormente descrito. El aumento en el factor de forma da como resultado un cable que tiene una superficie de aplicación, definida por la dimensión "w" de la anchura, que está optimizada para distribuir la presión del cable. Por lo tanto, la presión máxima del cable está minimizada dentro del mismo. Además, aumentando el factor de forma con relación a un cable redondo, que tiene un factor de forma igual a uno, se puede reducir el grosor "t_{1}" del cable plano (véase la figura 5), al tiempo que se mantiene un área constante en sección transversal de las porciones del cable que soportan la carga a tensión en el mismo.A main property of the present invention is the flatness of the cables used in the elevator system previously described. The increase in the form factor gives as result a cable that has an application surface, defined by the width "w" dimension, which is optimized for Distribute cable pressure. Therefore, the maximum pressure of the cable is minimized within it. In addition, increasing the form factor in relation to a round cable, which has a factor equal to one, the thickness "t_ {1}" of the flat cable (see figure 5), while maintaining an area constant in cross section of the cable portions that they support the tension load in it.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, los cables 722 planos incluyen una pluralidad de cordones 726 individuales sustentadores encerrados dentro de una capa común de revestimiento 728. La capa de revestimiento 728 separa los cordones 726 individuales y define una superficie de aplicación 730 para aplicarse a la roldana de tracción 724. Los cordones 726 sustentadores pueden estar formados a partir de un material de alta resistencia no metálico y ligero, tal como fibras de aramida, o pueden estar formados a partir de un material metálico, tal como fibras delgadas de acero de alto contenido en carbono. Es deseable mantener el grosor "d" de los cordones 726 tan pequeño como sea posible, a fin de maximizar la flexibilidad y minimizar la tensión en los cordones 726. Además, para cordones formados a partir de fibras de acero, los diámetros de fibra deberían ser menores que 0,25 milímetros de diámetro y, preferiblemente, deberían estar en el intervalo de aproximadamente 0,10 milímetros a 0,20 milímetros de diámetro. Las fibras de acero con tal diámetro mejoran la flexibilidad de los cordones y el cable. Al incorporar cordones que tienen el peso, la resistencia, la durabilidad y, en particular, las características de flexibilidad de tales materiales en los cables planos, se puede reducir el diámetro "D" de la roldana de tracción, al tiempo que se mantiene la presión máxima del cable dentro de límites aceptables.As shown in Figures 4 and 5, the cables 722 planes include a plurality of 726 individual cords Sustainers enclosed within a common coating layer 728. The coating layer 728 separates the laces 726 individual and defines a 730 application surface for apply to traction sheave 724. Laces 726 Sustainers can be formed from a high material non-metallic and lightweight strength, such as aramid fibers, or they can be formed from a metallic material, such as thin fibers of high carbon steel. It is desirable keep the thickness "d" of the 726 cords as small as possible, in order to maximize flexibility and minimize cord tension 726. In addition, for cords formed to From steel fibers, fiber diameters should be smaller than 0.25 millimeters in diameter and preferably they should be in the range of about 0.10 millimeters to 0.20 mm in diameter. Steel fibers with such diameter They improve the flexibility of the cords and the cable. When incorporating cords that have weight, strength, durability and, in particular, the flexibility characteristics of such materials on flat cables, the diameter "D" of the traction sheave, while maintaining maximum pressure of the cable within acceptable limits.
La superficie de aplicación 730 está en contacto con una superficie 750 correspondiente de la roldana de tracción 724. La capa de revestimiento 728 está formada a partir de un material de poliuretano, preferiblemente un uretano termoplástico, que está extruido sobre y a través de la pluralidad de cordones 726, de tal manera que cada uno de los cordones 726 individuales está impedido en su movimiento longitudinal con relación a los otros cordones 726. Se pueden usar también otros materiales para la capa de revestimiento, si son idóneos para cumplir las funciones requeridas de la capa de revestimiento: tracción, desgaste, transmisión de las cargas de tracción a los cordones y resistencia a los factores medioambientales. Se deberá entender que, aunque se pueden usar otros materiales para la capa de revestimiento, si no cumplen o exceden las propiedades mecánicas de un uretano termoplástico, entonces, se pueden reducir los beneficios que resultan del uso de cables planos. Con las propiedades mecánicas del uretano termoplástico, el diámetro de la roldana de tracción 724 se puede reducir a 100 milímetros o menos.Application surface 730 is in contact with a corresponding surface 750 of the traction sheave 724. The coating layer 728 is formed from a polyurethane material, preferably a thermoplastic urethane, which is extruded over and through the plurality of strands 726, such that each of the individual 726 cords is prevented in its longitudinal movement in relation to the others 726 cords. Other materials for the layer can also be used of coating, if they are suitable to fulfill the functions Coating layer required: tensile, wear, transmission of tensile loads to cords and resistance to environmental factors. It should be understood that, although they can use other materials for the coating layer, if not meet or exceed the mechanical properties of a urethane thermoplastic, then, you can reduce the benefits that result from the use of flat cables. With mechanical properties of thermoplastic urethane, the diameter of traction sheave 724 It can be reduced to 100 millimeters or less.
Como consecuencia de la configuración del cable 722 plano, la presión del cable puede estar distribuida más uniformemente por todo el cable 722. Debido a la incorporación de una pluralidad de pequeños cordones 726 en la capa de revestimiento 728 elastómera del cable plano, la presión sobre cada cordón 726 está disminuida significativamente respecto a los cables de la técnica anterior. La presión del cordón está disminuida al menos en n^{-1/2}, siendo n el número de cordones paralelos en el cable plano, para una carga y una sección transversal de alambre dadas. Por lo tanto, la presión máxima del cable en el cable plano está reducida significativamente, si se compara con un ascensor con cables usuales que tenga una capacidad sustentadora similar. Además, el diámetro "d" eficaz de cable (medido en la dirección de curvado) está reducido para la capacidad equivalente de soporte de carga, y se pueden conseguir valores más pequeños para el diámetro "D" de la roldana, sin una reducción en la relación D/d. Además, el minimizar el diámetro D de la roldana permite el uso de motores de alta velocidad menos costosos y más compactos como máquina de accionamiento.As a result of the cable configuration 722 flat, the cable pressure can be distributed more evenly throughout the 722 cable. Due to the incorporation of a plurality of small cords 726 in the coating layer 728 elastomer of the flat cable, the pressure on each cord 726 is significantly diminished with respect to the cables of the prior art Cord pressure is decreased at least by n ^ 1/2 - where n is the number of parallel cords in the cable flat, for a given load and cross section of wire. Therefore, the maximum cable pressure in the flat cable is significantly reduced, compared to an elevator with usual cables that have a similar bearing capacity. Further, the effective diameter "d" of cable (measured in the direction of curved) is reduced for the equivalent support capacity of load, and smaller values for the diameter can be achieved "D" of the sheave, without a reduction in the D / d ratio. In addition, minimizing the diameter D of the sheave allows the use of less expensive and more compact high speed motors like drive machine
Se muestra también en la figura 5 una roldana de tracción 724 que tiene una superficie de aplicación 750 configurada para recibir el cable 722 plano. La superficie de aplicación 750 está conformada de manera complementaria para proporcionar tracción y para guiar la aplicación entre los cables 722 planos y la roldana 724. La roldana de tracción 724 incluye un par de rebordes 744 dispuestos en lados opuestos de la roldana 724, y uno o más divisores 745 dispuestos entre cables planos adyacentes. La roldana de tracción 724 incluye también unos guarnecidos 742 recibidos en los espacios entre los rebordes 744 y los divisores 745. Los guarnecidos 742 definen la superficie de aplicación 750, de manera que haya unos huecos 754 laterales entre los lados de los cables 722 planos y los guarnecidos 742. El par de rebordes 744 y los divisores, en unión con los guarnecidos, realizan la función de guiar los cables 722 planos para impedir grandes problemas de alineación en caso de condiciones de cables desapretados, etc. Aunque se muestra incluyendo guarnecidos, se debe hacer notar que se puede usar una roldana de tracción sin ellos.Also shown in Figure 5 is a sheave of traction 724 having an application surface 750 configured to receive the flat 722 cable. 750 application surface is complementary in shape to provide traction and to guide the application between flat 722 cables and the sheave 724. Traction sheave 724 includes a pair of flanges 744 arranged on opposite sides of the roller 724, and one or more 745 dividers arranged between adjacent flat cables. The sheave Traction 724 also includes 742 trim received in the spaces between the flanges 744 and the dividers 745. The 742 trim defines the application surface 750, so that there are some lateral holes 754 between the sides of the cables 722 planes and trim 742. The pair of flanges 744 and the Dividers, in conjunction with the trimmings, perform the function of guide the flat 722 cables to prevent major problems of alignment in case of untapped cable conditions, etc. Although it is shown including trim, it should be noted that You can use a traction sheave without them.
Aunque esta invención se ha mostrado y descrito con respecto a sus realizaciones a modo de ejemplo, se deberá entender por los expertos en la técnica que los anteriores y otros cambios, omisiones y adiciones distintos en su forma y detalle se pueden hacer en ellas sin salirse del alcance de la invención, como está definida en las siguientes reivindicaciones.Although this invention has been shown and described. with respect to its exemplary embodiments, it should be understand by those skilled in the art that the foregoing and others changes, omissions and different additions in its form and detail are they can do in them without going beyond the scope of the invention, such as It is defined in the following claims.
Claims (5)
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| US09/218,990 US6739433B1 (en) | 1998-02-26 | 1998-12-22 | Tension member for an elevator |
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