BR0207516B1

BR0207516B1 - dispositivo de segurança para a monitoração de um elemento móvel, especialmente para elevadores.

Info

Publication number: BR0207516B1
Application number: BRPI0207516-4A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang T Mueller
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2012-12-11
Also published as: DE50213444D1; US7014014B2; BR0207516A; ATE428665T1; CN1494511A; DE20103158U1; EP1362000B1; CN1239375C; ES2322038T3; US20040079591A1; EP1362000A1; WO2002068306A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI- VO DE SEGURANÇA PARA A MONITORAÇÃO DE UM ELEMENTO MÓ- VEL, ESPECIALMENTE PARA ELEVADORES".

A presente invenção refere-se a um Dispositivo de segurança para a monitoração de um elemento móvel, especialmente para elevadores e, de preferência, para a disposição em uma cabine de elevador, com uma unidade de detecção de velocidade para a detecção da velocidade do ele- mento móvel, um dispositivo de comparação para a equalização de uma velocidade predeterminada com o valor real detectada e uma unidade de disparo para o disparo de um dispositivo de frenagem.

Por motivos de segurança, a velocidade de uma cabine de ele- vador precisa ser monitorada para poder iniciar uma frenagem de emergên- cia. Isto, de acordo com o estado da técnica, é realizado, atualmente, por um limitador de velocidade acionado por cabos que trabalha mecanicamente e que, com cerca de 20% de excesso de velocidade, por meio de cabos e hastes, dispara um dispositivo de frenagem como, por exemplo, um freio de bloqueio.

Todavia, este sistema origina ainda do tempo dos fundadores da construção de elevadores e é impreciso e sensível a avarias, dispara ape- nas com certo atraso e, especialmente com sujeira, envelhecimento e má manutenção, trabalha de maneira muito insatisfatória.

Por este motivo, para cabines de elevadores, são prescritos tes- tes de bloqueio regulares que, contudo, representam uma carga extrema desnecessária para o elevador e, a longo prazo, podem afetar sua seguran- ça negativamente ou até levar à destruição de componentes importantes do elevador, por exemplo, da engrenagem. Além disso, com limitadores de ve- locidade mecânicos conhecidos, pelo estado da técnica, é desvantajoso que o decurso do disparo do dispositivo de bloqueio, por regra, dificilmente pos- sa ser reconstruído.

Por isso, é tarefa da presente invenção prover um dispositivo de

segurança que evita estas desvantagens do estado da técnica e que, espe- cialmente, aumenta a segurança das instalações monitoradas pelo dispositi- vo de segurança. Além do mais, o funcionamento e a construção do disposi- tivo de segurança devem tornar-se, mas confortáveis e mais simples. Em particular, também devem ser realizados tempos de reação o mais possível curtos e disparos o mais possível precisos do dispositivo de segurança. Em conseqüência da segurança aumentada das instalações monitorizadas tam- bém deve ser realizada uma possibilidade de melhor configuração das insta- lações.

A fim de poder satisfazer requisitos futuros aos sistemas de ele- vadores como velocidade maiores, regiões finais de caixas de ascensores mais curtas, espaços de proteção temporários assim como várias cabines em um caixa de elevador também é necessário limitar a velocidade em fun- ção da distância de um alvo. Aqui conta, por exemplo, a distância do fim da caixa de elevador ou a distância de outra cabine na mesma caixa de eleva- dor. O dispositivo de segurança deve assumir também estas tarefas. O dispositivo de segurança de acordo com a invenção se desta-

ca especialmente pelo fato de que contém uma unidade de detecção de dis- tância, uma unidade de detecção de velocidade e um dispositivo inteligente de comparação, sendo que o dispositivo inteligente de comparação compre- ende uma memória para arquivamento de uma velocidade máxima admissí- vel e pelo menos uma posição de referência (distância ao alvo de um ele- mento móvel) com velocidade intermediária especial alocada e sendo que a unidade de detecção de distância, ao alcançar a posição de referência, a- nuncia isto ao dispositivo de comparação que examina se existe para a po- sição de referência uma velocidade intermediária máxima admissível e, em caso afirmativo, compara essa com a velocidade efetivamente captada pela unidade de detecção de velocidade neste momento e que, com uma ultra- passagem da velocidade intermediária, faz com que a unidade de disparo emita um sinal de disparo eletrônico e sendo que o dispositivo inteligente de comparação, independente de posições de referência, compara a velocida- de máxima admissível, continuamente, com a velocidade efetiva e, com ul- trapassagem da velocidade máxima admissível, faz com que a unidade de disparo emita, do mesmo modo, um sinal de disparo eletrônico para o dispa- ro de um dispositivo de frenagem. Havendo várias posições de referência, estas são processadas de acordo com o tamanho de sua distância do alvo.

Pela realização das diversas unidades, como componentes ele- trônicos ou como peças estruturais virtuais com um microprocessador, está sendo diminuído claramente o dispêndio de manutenção em comparação com um limitador de velocidade mecânico já que também o sinal de disparo, com muita vantagem, pode ser transmitido ao dispositivo de frenagem sem contato. Além do mais, pela limitação de velocidade em função da distância é possível monitorar não só uma velocidade de limitação mas também um grande número de velocidades e até decursos de condução. Isto leva a uma graduação múltipla do dispositivo de segurança o que abre um grande nú- mero de possibilidades adicionais como, por exemplo, a limitação de distân- cia de um outro objeto móvel na caixa de elevador, um disparo de teste ob- jetivado com velocidades ou cargas baixas, etc.. Outrossim, necessita-se não mais que apenas um sistema para todas as funções e faixas de veloci- dade. Além do mais, uma monitorização mais objetiva da velocidade de limi- tação pode ser realizada com isso nas fases de aceleração e frenagem o que melhora e facilita o funcionamento e a construção de toda a instalação, por exemplo, quanto a menos requisitos a zonas de amortecimento adicio- nais em uma caixa de elevador de elevador.

As recomendações de elevadores em uma caixa de elevador, por exemplo, prevêem dispositivos de amortecimento. Estes precisam ser dimensionados de tal maneira que a cabine, em caso de avaria, possa cho- car-se contra esses sem ser freado com velocidade nominal, sem ser danifi- cado. Quanto mais elevada a velocidade nominal do elevador tanto mais alto é o dispositivo de amortecimento e tanto mais fundo precisa ser a caixa de elevador. Pela introdução de uma velocidade nominal reduzida na região final da caixa de elevador podem ser reduzidos os dispositivos de amorteci- mento a uma dimensão padrão. A caixa de elevador e a parte superior da caixa de elevador se tornam correspondentemente menores sendo reduzi- dos os requisitos estáticos.

Uma segunda velocidade de limitação adicional reduzida pres- supõe, todavia, um limitador de velocidade ou um dispositivo de segurança que trabalha pelo menos em dois estágios que muda, automaticamente, pa- ra a velocidade mais baixa quando a cabine descer à região final da caixa de elevador e tiver alcançado uma distância definida em relação ao fim da caixa de elevador.

Para este fim, é vantajoso prever também um dispositivo de de- tecção de posição e/ou um indicador de direção para a detecção da posição e da direção de movimento do elemento movido a ser monitorado pelo dis- positivo de segurança. Uma graduação múltipla de posição comandada é que permite não só monitorar velocidades fixas como por exemplo, a veloci- dade nominal mas também fases de frenagem e de aceleração em corres- pondência às linhas características de caminho-velocidade previamente cal- culadas e, havendo divergências, atuar um dispositivo de frenagem e, preci- samente, em primeiro lugar o freio de serviço e, com resultado negativo, pouco tempo depois um freio de emergência como, por exemplo, um freio de bloqueio. Os dados de referência correspondentes ao decurso normal caminho-velocidade do elemento movido a ser monitorado, por exemplo, uma cabine de elevador, podem ser copiados pelo comando de elevador à memória do dispositivo de segurança ou ser introduzidos separadamente naquela. Além disso, podem ser colocados à disposição do dispositivo de segurança também dados atuais, por exemplo, por um sistema de informa- ções externo como, por exemplo, por um sistema de informações de caixas de ascensores em instalações de elevadores.

Para este fim é vantajoso equipar o dispositivo de segurança ainda com uma unidade emissora e uma unidade receptora de dados. Com isso é possível, por exemplo, deixar andar várias cabines em um poço cada uma das quais é alocado um dispositivo de segurança próprio. Os dados de cada dispositivo de segurança são permutados, sem fios ou com fios, conti- nuamente com a cabine vizinha. O dispositivo de segurança reconhece as- sim a posição própria e a da cabine vizinha. Disso, ele detecta, continua- mente, a distância dela. Se a distância detectada passar a um nível inferior de um valor de referência arquivado predeterminado então será ativada, a- dicionalmente, a velocidade alocada a esse valor de referência e comparada com a velocidade efetiva detectada pelo dispositivo de segurança. Quando da ultrapassagem da velocidade de referência, no momento da passagem a um nível inferior da distância de referência, o dispositivo de segurança dis- para. Por este comportamento adaptivo se consegue que várias cabines se movem de maneira otimizada em uma caixa de elevador movendo-se, por exemplo, também uma em direção à outra e que o dispositivo de segurança apenas entra em ação quando ocorrerem estados críticos quanto à segu- rança.

A invenção também poderá ser utilizada para realizar os testes

de bloqueio e de amortecimento prescritos em uma faixa de velocidades reduzida, de maneira automática e cuidadosa, e registrar o resultado em uma memória.

Ademais é possível, com elevadores sem poço e sem parte su- perior de poço, estabelecer um espaço de proteção temporário colocando em posição de bloqueio, objetivamente, com a pressão de um botão, a cabi- ne de elevador alocada ao dispositivo de segurança, comandada a uma al- tura definida e com velocidade reduzida acima do fim do poço.

Para a construção de um dispositivo de segurança de múltiplos estágios, que pode monitorar diferentes velocidades de limitação, existem várias possibilidades e variantes. A graduação múltipla do dispositivo de se- gurança pode ser obtida, por exemplo, pelo fato de que o disparo mecânico de um estágio, acionado por cabos, praticado até agora, fique mantido e de que seja completado ou ajeitado posteriormente por um módulo eletrônico ou uma unidade de limitação de distância e velocidade eletrônica. Os limita- dores de velocidade mecânicos de um estágio conhecidos apresentam um disparo mecânico comandado por força centrífuga e, em caso de uma com- binação com uma unidade de limitação de velocidade eletrônica, são previs- tos a monitorar uma velocidade máxima absoluta. Isto quer dizer que a uni- dade de limitação de velocidade mecânico de um limitador combinado de vários estágios de distância e velocidade é prevista principalmente para o funcionamento de emergência e que aumenta, com isso, a segurança do sistema consideravelmente.

Os dados de segurança relevante do elemento móvel monitora- do pelo dispositivo de segurança como, por exemplo, do elevador, assim como os dados no caso de avaria como, por exemplo, velocidade de dispa- ro, momento do disparo assim como atraso de frenagem depois do disparo do dispositivo de frenagem podem ser registrados na memória prevista no dispositivo de segurança e se encontram à disposição para a análise e re- construção de todos os processos.

Os dados também podem ser salvos em um módulo de memória separado, blindado e selado, e ser sobrescritos novamente a um intervalo definido, por exemplo, cada 10 minutos.

Para a detecção da velocidade do elemento móvel a ser monito- rado, o dispositivo de segurança apresenta, de acordo com a invenção, uma unidade de detecção de distância e velocidade. A realização destas unida- des pode ser efetuada de diferentes maneiras, por exemplo, separada ou combinada. Pode ser previsto, por exemplo, um contador de impulsos que detecta codificações sobre um disco de códigos o qual é acionado por um cabo, pelo disco motor ou uma roda de fricção no elemento a ser monitora- do. Alternativamente, também pode-se imaginar de utilizar sensores de ra- dar e/ou de laser para a detecção sem contato de distâncias e velocidades.

Para um disparo especialmente rápido e isento de atraso do dispositivo de frenagem, é previsto, de acordo com a invenção, como parte da unidade de disparo do limitador de velocidade, um atuador pirotécnico cuja carga explosiva é detonada por um sinal de disparo eletrônico da uni- dade de disparo. De maneira vantajosa, este atuador pirotécnico pode con- sistir, por exemplo, em um cilindro, no qual é disposto um embolo móvel de tração e pressão, unido por meio de hastes ou uma junção flexível ao dispo- sitivo de frenagem, por exemplo, um freio de bloqueio. Pela ignição da carga explosiva é deslocado o êmbolo de tração e pressão no tubo cilíndrico e com as hastes é acionado o dispositivo de frenagem. Isto leva a um tempo de reação especialmente rápido do freio. Outro aperfeiçoamento é obtido pela utilização de várias cargas explosivas que são detonadas, havendo uma falha de ignição, automaticamente, uma depois da outra.

A presente invenção com o limitador de distância e velocidade de atuação eletrônica utilizando um atuador pirotécnico leva, de maneira particular, a um disparo mais preciso e de reação mais rápida assim como a um aumento da confiabilidade e da redução de manutenção. Além disso, os aparelhos podem ser padronizados e uniformizados. De mais a mais, com isso podem ser assumidas tarefas adicionais pelo limitador de velocidade como, por exemplo:

- uma graduação múltipla de posição regulada, quer dizer, a utiliza- ção de várias curvas de velocidades de disparo em função do setor de ca- minho e da posição da cabine na caixa de elevador,

- proteção de distância adaptiva quando se movem várias cabines em uma caixa de elevador,

- disparo de situação dependente de freios de bloqueio de atuação paralela e serial,

- caixa preta para o registro e bloqueio de dados de elevador rele- vantes antes e depois da utilização do limitador de velocidade com freio de bloqueio (tempo, velocidade, atrasos, caminhos de frenagem, etc.).

Isto é realizado especialmente pelas seguintes características do dispositivo de segurança eletrônico:

- armazenamento de trechos de caminho (1 a n), definido pelo tre- cho da posição X até um alvo Y fixo ou móvel com pontos de referência nele contidos (1 a n) que por sua vez são definidos por uma distância Z até o al- vo e a cada um dos quais é alocada uma velocidade de referência,

- duplicação da distância Z enquanto o alvo móvel Y se move em

direção à cabine

- conexões opcionais sem fios ou com fios aos pontos de referên- cia fixos 1 a η (contatos, interruptores magnéticos, sensores, etc.) instalados na caixa de elevador

- detecção sucessiva dos parâmetros tempo, posição, alvo da

marcha, direção da marcha, velocidade assim como caminho percorrido

- permuta dos dados de parâmetros relevantes com os dispositi- vos de segurança de elementos vizinhos a serem monitorados como, por exemplo, cabines/veículos na mesma caixa de elevador (desde que existen- te) com controle de plausibilidade de dados redundantes assim como da detecção sucessiva entre as cabines ou veículos vizinhos - recebimento dos dados reais relevantes pelo sistema de informa-

ção de caixa de elevador

- recebimento dos dados teóricos relevantes pelo sistema de in- formação de caixa de elevador

- existindo um alvo de marcha Y, seleção do trecho de caminho relevante 1 - η e, ao alcançar o primeiro ponto de referência, comparação

das velocidades de referência alocadas com uma velocidade real efetiva e sinalização e disparo do dispositivo de frenagem com uma ultrapassagem

- armazenamento sucessivo de dados se segurança relevante.

Outras vantagens, características e itens marcantes da presente

invenção podem ser depreendidos com base da seguinte descrição detalha- da à luz dos desenhos anexos. Os desenhos mostram, nisso, de maneira puramente esquemática:

Figura 1 uma vista lateral de um dispositivo de segurança de acordo com a invenção; Figura 2 uma vista lateral de outra forma de execução de um

dispositivo de segurança de acordo com a invenção;

Figura 3 uma vista de corte lateral de um dispositivo de frena- gem com atuador pirotécnico e na

Figura 4 um diagrama caminho-velocidade de um elevador com várias velocidades de limitação.

A figura 1 mostra uma vista lateral parcialmente cortada de um dispositivo de segurança 1 de acordo com a invenção que se compõe por uma série de unidades funcionais, realizadas com as seguintes unidades estruturais. Fazem parte delas: Um disco de códigos 10 com contador de impulsos e indicador

de direção, uma unidade de comando 2 equipada com microprocessador, memória, um módulo virtual, um relógio digital, uma alimentação de energia temporária por uma bateria, unidades de saída A com saídas seriais e para- lelas, unidades de introdução E com entradas seriais e paralelas, assim co- mo uma memória lacrada adicional de ficha 13. Acresce aqui um atuador 3, neste exemplo de acordo com o princípio pirotécnico, para a atuação mecâ- nica do freio. O contador de impulsos, as unidades de comando 2 e o atua- dor 3 podem ser montados também espacialmente separados e ser enlaça- dos uns aos outros por uma ligação com fios ou sem fios, por exemplo, me- diante radiocomunicação.

Um decurso simplificado da limitação de apenas uma velocidade máxima se dá como segue:

Se a unidade de comando elétrica 2, a uma comparação da ve- locidade efetivamente detectada com a velocidade máxima armazenada na memória 13, verificar que a velocidade máxima está sendo ultrapassada, uma unidade de saída A da unidade de comando eletrônica 2 enviará o sinal de disparo da unidade de disparo, através da linha 12, ao dispositivo de ig- nição 8 do atuador pirotécnico 3 em conseqüência do que é providenciada uma frenagem do dispositivo de segurança ou da cabine de elevador ligada a esse.

Para a limitação de distância e de velocidade dependente do alvo de viagem há dé ser considerada uma série de outras funções.

As unidades funcionais contêm uma unidade de detecção de velocidade, um dispositivo inteligente de comparação e uma unidade de dis- paro.

Unidade de detecção de velocidade: Os componentes utilizados pela unidade de detecção de veloci-

dade compreendem, no exemplo, ainda uma roda de fricção 9, pressionada com força de mola contra um trilho de guia 11 e sobre a qual é instalado um disco de codificações 10. Mediante um contador de impulsos e do relógio digital, ambos dispostos na unidade de comando eletrônica 2, pode ser de- tectada, com um giro do disco de codificações 10, a velocidade do limitador de velocidade que pode ser disposto, por exemplo, em uma cabine de ele- vador. Unidade de detecção de distância

A unidade de detecção de distância usa, em princípio, os mes- mos componentes como a unidade de detecção de velocidade e, no exem- plo de execução mostrado, é executada, ao mesmo tempo, como unidade de detecção de posição. Ela detecta a posição da cabine no poço, o trecho de caminho ao alvo fixo ou móvel e uma distância desejada até o alvo. Ela necessita, para este fim, adicionalmente, pontos exatos de referência, por exemplo, no início do poço e no fim do poço em forma de sensores, conta- tos ou interruptores magnéticos para sinalizar à unidade de comando 2 a chegada da cabine no ponto final do alvo. Estes pontos terminais PO podem ser complementados por outros pontos de alvo intermediários P1-n, por e- xemplo, para os locais de parada no poço. A unidade de detecção de dis- tância, agora, no início de funcionamento, mede com o contador de impul- sos em uma viagem de ensaio de PO para PO a caixa de elevador na sua extensão total assim como em todos os trechos intermediários existentes e arquiva estes trechos de referência, caracterizados, na memória. Se a cabi- ne, depois da viagem de ensaio ou no funcionamento posterior, alcançar P0, o contador de impulsos é posto novamente a 0.

Se agora a cabine receber no funcionamento prático um alvo, por exemplo, viajar da parada mais baixa até o andar 2, esta chamada vai ao comando de elevador e paralelamente à unidade de detecção de distân- cia. Esta lê no armazenamento o trecho de referência P0-andar 2, armaze- nado na viagem de teste, e deduz disso, quando a cabine se coloca a andar, o trecho de caminho medido pelo contador de impulsos. O trecho percorrido resulta na posição da cabine relacionada ao início da caixa de elevador e o trecho restante ao trecho de caminho até o alvo efetivo de viagem. Por isso, a unidade de detecção de distância ou de posição conhece a qualquer mo- mento a posição da cabine na caixa de elevador e o trecho de caminho res- tante até o alvo. Se ocorrer uma inversão de direção, isto será reconhecido pelo indicador de direção e os impulsos de caminho são dotados dos sinais correspondentes ao direção. Se 2 cabines se movimentarem ao mesmo tempo na caixa de elevador, independente uma da outra, cada cabine rece- be pela unidade de detecção de distância ou de posição e da unidade de detecção de velocidade da cabine vizinha, transmitido sem ou com fios, po- sição, direção de viagem e velocidade e calcula disso, continuamente, a dis- tância até o alvo vizinho móvel.

Dispositivo inteligente de comparação

O dispositivo inteligente de comparação mantém na memória valores teóricos de velocidade para distâncias que ele lê no armazenamento por meio de um componente de software em função do alvo de viagem pre- determinado e que ele compara com os valores reais fornecidos da unidade de detecção de distância e velocidade. Valores teóricos predeterminados são, por exemplo, uma distância 1-n, até um alvo de viagem x, com uma velocidade de referência alocada y. Em mais um aperfeiçoamento, a dura- ção de validade da velocidade de referência pode ser definida novamente como ponto ou trecho. Se a unidade de comparação receber um alvo de viagem, ela

verificará na memória se para tal existe uma distância com ou sem veloci- dade. A distância teórica está sendo comparada com a distância efetiva ao alvo; se as distâncias forem iguais efetuar-se-á, adicionalmente, uma equa- lização do valor teórico de velocidade com a velocidade real efetiva. Ao ul- trapassar a velocidade teórica será produzido um sinal de disparo.

Se a unidade de comparação receber um alvo de viagem até a um objeto móvel que se move em direção contrária ela duplicará a distância teórica armazenada.

Unidade de disparo assim como unidade de emissão e recepção de dados: A unidade de disparo assim como a unidade de emissão e re-

cepção de dados contém várias entradas que processam informações de comando e várias saídas que são ligadas aos atuadores dos freios. Um componente de software, em função da informação de comando, aloca os impulsos de disparo da unidade de comparação ao atuador certo na se- quência temporal correta.

Informações de comando são, por exemplo, a atuação efetuada do atuador, a direção de viagem e a velocidade da cabine. Se um atuador pirotécnico 3 receber um impulso de ignição a- través da linha 12 e se o atuador 3 não quitar o mesmo dentro de um inter- valo de tempo será emitido, automaticamente, um segundo impulso de igni- ção mediante outra saída paralela.

Por causa da direção efetiva de viagem, a unidade de emissão

aloca o impulso de disparo a um freio atuante para cima ou para baixo.

Com freios dispostos em série, a unidade de disparo dispara, em correspondência à velocidade efetiva, por exemplo, um ou dois freios um atrás do outro. Atuador:

São possíveis várias execuções para a conversão de um impul- so elétrico em uma força atuadora mecânica. O seguinte exemplo mostra um princípio pirotrécnico.

O atuador pirotécnico 3 consiste em um cilindro 4 e em um êm- bolo 5, deslocável no cilindro, que é ligado mediante uma haste ou uma uni- ão flexível 7 ao dispositivo de frenagem não representado. Se for transmitido o sinal de disparo pela unidade de comando 2 ao detonador 8, a carga ex- plosiva existente no detonador será detonada e o êmbolo 5 será movido no cilindro 4 correspondentemente. Um sensor previsto, de preferência, no atuador pirotécnico 3

detecta a atuação do atuador pirotécnico 3 e sinaliza esta de volta ao dispo- sitivo de comando eletrônico 2. A unidade de disparo da unidade de coman- do eletrônico 2 emite sinais de detonação durante tanto tempo em intervalos definidos até a confirmação de atuação ter sido transmitido pelo atuador pi- rotécnico. A quantidade dos comandos de ignição efetuados e a confirma- ção do sensor podem ser armazenados em uma memória adicional ou em uma faixa de armazenamento da memória 13. Além disso, o estado de igni- ção pode ser transmitido também ao comando de elevador e o elevador é tido, por exemplo, por tanto tempo como avariado até, com uma substituição das cargas de detonação consumidas, o número dos comandos de detona- ção efetuados estiver reposto a zero.

A figura 2 mostra, em uma representação semelhante como a da figura 1, outra forma de execução de um dispositivo de segurança de acordo com a invenção 100. O dispositivo de segurança 100 distingue-se do dispositivo de segurança 1 da forma de execução anterior pelo fato de que ele é construído combinado em vários estágios, especialmente combinado em dois estágios, sendo que um estágio do dispositivo de segurança 100 é realizado por uma unidade de limitação de velocidade mecânica convencio- nal. De vários estágios nesta conexão significa que pode ser monitorada não só uma velocidade máxima mas também várias velocidades diferentes, es- pecialmente graduadas segundo a situação de utilização. Enquanto isso no exemplo de execução anterior, representado na figura 1, pode ser realizado de maneira simples armazenando na memória 13 as várias velocidades a serem monitoradas em função do alvo de viagem e da distância e pelo fato de que a unidade de comando eletrônica 2 supervisiona as diversas veloci- dades em função dos dados de posição e de movimento, detectados e transmitidos, na forma de execução da figura 2 é prevista uma unidade de limitação de velocidade mecânica adicional que monitora um valor máximo absoluto de velocidade. Combinado em vários estágios significa então que os estágios podem ser realizados de maneira distinta, por conseguinte, ele- tronicamente ou mecanicamente. A unidade de limitação mecânica de velocidade do dispositivo

de segurança 100 compreende em design conhecido, um disco 125 aciona- do por cabo. Neste disco é instalado outro disco poligonal 124. Por cima deste, por sua vez, é montada uma báscula 120. Uma das abas da báscula 120 termina em um rolo 128 que é pressionado com uma mola ajustável 121 contra o disco poligonal 124. A outra extremidade da báscula 120 termina em um trinco 122. Ao aumentar a velocidade do limitador de velocidade, a aba assentada, quando alcança, comandada por força centrífuga, a veloci- dade máxima a ser monitorada, levanta com o rolo 128 até o ponto em que a outra aba engata em um niple 126, configurado em forma de rabo de an- dorinha, sobre o disco 124 bloqueando, com isso, o limitador de velocidade 100.

Por meio das aberturas de encaixe de molas 123, distintamente dispostas, a báscula 120 pode ser ajustada mediante a tensão de mola apli- cada a diferentes velocidade de limitação.

A báscula 120, do mesmo modo, serve para a atuação do dis- positivo de frenagem através da unidade de limitação de velocidade do dis- positivo de segurança 100 que corresponde, em essência, à forma de exe- cução do dispositivo de segurança 1. No lugar do atuador pirotécnico 3 com o dispositivo de segurança segundo a forma de execução da figura 1, o sinal de disparo da unidade de comando eletrônica 102 do dispositivo de segu- rança 100 é emitido através da unidade de saída A e uma conexão corres- pondente de cabos 112 a um atuador 127 de atuação eletrônica que, quan- do atuado, aciona a báscula 120.

Pela previsão de uma unidade de limitação de velocidade adi- cional mecânica independente da unidade de limitação de velocidade ele- trônica é aumentada a segurança do dispositivo de segurança 100 já que com a falha de um sistema o outro sistema, não obstante disso, dispara pelo menos quando da ultrapassagem da velocidade máxima absoluta.

A figura 3 mostra, em uma vista lateral parcialmente cortada, a integração de um atuador pirotécnico 30 em um dispositivo de frenagem 40.

O êmbolo 35 do atuador pirotécnico 30 é acionado através da ignição da carga de ignição 38 mediante um sinal de disparo através da li- nha 42 de maneira que, por meio do rolo de desvio 39 e a atuação da cunha de deslizamento 41, dispara o freio de bloqueio do dispositivo de frenagem.

Esta forma de execução é especialmente vantajosa no caso em que um dispositivo de segurança 1 for utilizado, de maneira central, para vários freios de bloqueio e se for disposto, por exemplo, no disco motriz de um elevador. Neste caso é que são necessários atuadores 30 separados pelo menos para cada direção de viagem. Um dispositivo de segurança 1 disposto centralmente pode ser utilizado centralmente para dispositivos de bloqueio, os quais atuam para cima e para baixo, e pode detonar, em função de cada situação, os correspondentes dispositivos de bloqueio ou de frena- gem. Nisso, os dispositivos de bloqueio com o atuador 30 integrado, segun- do o exemplo de execução da figura 3, podem ser ligados paralelamente ou em série. Desta maneira, é possível de dominar melhor vários casos de ve- locidade e de carga e de configurar a desaceleração de frenagem mais ma- cia. Se vários dispositivos de bloqueio 40 forem ligados em série então cada receberá seu atuador. Os impulsos de disparo vão então ser comandados temporalmente através de unidades de saída A, preferivelmente paralelas, da unidade de comando eletrônica 2 até os vários atuadores 30 para, em correspondência ao estado de viagem da cabine, produzir a reação deseja- da de frenagem.

A fim de aumentar ainda mais a segurança, podem ser coman- dados, em caso de avaria, também os freios de bloqueio das cabias vizi- nhas, por exemplo, por meio de conexões de rádio ou de fios. Uma vez que, por regra, cada cabine dispõe de um dispositivo de segurança próprio com- parece uma função dupla redundante. Na verdade, no caso é necessário interpretar, adicionalmente, os dados de comando do elevador e os dados do sistema de informações da caixa de elevador.

A figura 4 mostra em um diagrama caminho-velocidade um caso de aplicação simples para um dispositivo de segurança de vários estágios 1 ou 100 de acordo com a presente invenção. Se, por exemplo, uma cabine de elevador se mover sobre o trecho de caminho P0-P0 com a velocidade MG então será monitorada pelo dispositivo de segurança, em primeiro lugar, a velocidade de limitação BG1 cuja ultrapassagem iniciaria um processo de frenagem. Além disso, é monitorada uma segunda velocidade de limitação BG2 e, precisamente, em função da distância. Pouco antes de alcançar o alvo P0, a cabine de elevador é que precisa ser freada à velocidade RG. Se, portanto, o dispositivo de segurança na posição P2 verificar que a cabine de elevador apresenta uma velocidade mais alta (BG2) do que a velocidade nominal RG também será iniciado um processo de frenagem. O ponto de referência P2, no caso, precisa ser escolhido de tal maneira que, com uma ultrapassagem da velocidade de limitação BG2, o dispositivo de frenagem disparado possa fazer parar a cabine ainda antes do fim da caixa de eleva- dor.

Claims

1. Dispositivo de segurança (1; 100) para a monitoração de um elemento móvel, especialmente para elevadores e, de preferência, para a disposição em uma cabine de elevador, com uma unidade de detecção de velocidade para a detecção da velocidade do elemento móvel, um dispositi- vo de comparação para a equalização de uma velocidade predeterminada com o valor real detectada e uma unidade de disparo para o disparo de um dispositivo de frenagem, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança com- preende ainda uma unidade de detecção de distância para detecção da dis- tância do elemento móvel até um alvo (Y) fixo ou móvel, sendo que o dispositivo de comparação compreende uma me- mória (13; 113) para o armazenamento de uma velocidade máxima admissí- vel (BG1) e de pelo menos uma distância teórica (P2) com velocidade teóri- ca (BG2) especialmente alocada, sendo que o dispositivo de comparação compara primeiramente a maior distância teórica (P2) armazenada com a distância real sinalizada pela unidade de detecção de distância e, com a mesma distância compara a velocidade teórica (BG2) alocada a distância teórica (P2) com a velocidade real detectada^este momento detectada pela unidade de detecção de velo- cidade e, com uma ultrapassagem da velocidade teórica (BG2) faz com que a unidade de disparo emita um sinal de disparo eletrônico e sendo que o dispositivo de comparação inteligente, indepen- dente de distâncias teóricas, compara a velocidade máxima admissível 25 (BG1) continuamente com a velocidade real efetiva e, com a ultrapassagem da velocidade máxima admissível (BG1), faz com que a unidade de disparo emita, do mesmo modo, um sinal de disparo eletrônico.

2. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de detecção de velocidade com- preende um contador de impulsos (12) que detecta codificações sobre um disco de códigos (10; 110) o qual é acionado uma roda de fricção (9) ou por um cabo com a velocidade a ser detectada.

3. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de detecção de distância e/ou de velocidade compreende sensores de radar e/ou de laser.

4. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança compreende ainda um dispositivo de detecção de posição para a determinação de posição do elemento móvel a ser monitorado pelo limitador de velocidade e/ou um indicador de direção para a detecção da direção de movimento.

5. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 1 ou4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção de distância, o dispositivo de detecção de posição e/ou o indicador de direção utilizam e/ou permutam entre si os dados produzidos pela unidade de detecção de veloci- dade.

6. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a memória (13; 113) pode armazenar distâncias teóricas com as velocidades teóricas respecti- vamente alocadas em função do alvo de viagem, sendo que o dispositivo de comparação recebe os alvos de viagem e, em correspondência ao alvo lê as distâncias teóricas dependentes com a velocidade teórica alocada para a comparação teórico-real e com dois veículos viajantes um em direção ao outro na mesma caixa de elevador duplica a distância teórica.

7. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção de distância é con- figurado de tal maneira que pode detectar a posição, a direção e a distância do veículo de um alvo fixo ou móvel, sendo que, além disso, distâncias de segurança com velocidades máximas correspondentes, armazenadas na memória (13; 113) em função do alvo, são chamadas cuja ultrapassagem ativa o sinal de disparo.

8. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de disparo ainda compreende um atuador pirotécnico (3) que é detonado pelo sinal de disparo eletrônico.

9. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o atuador pirotécnico (3) compreende um tubo (4) com um êmbolo móvel (5) de tração e pressão incorporado e pelo menos uma, preferivelmente várias, cargas de explosão eletricamente deto- náveis, em particular individualmente, assim como, especialmente, um sen- sor que sinaliza a atuação.

10. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o atuador pirotécnico (3) é integrado em uma caixa com a unidade de detecção de velocidade, a unidade de detec- ção de distância, o dispositivo de comparação, a unidade de detecção de posição e/ou a unidade de disparo ou no dispositivo de frenagem a ser acio- nado, especialmente em um freio de bloqueio para elevadores.

11. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segu- rança (100) é construído pelo menos em dois estágios e, precisamente, de tal maneira que pelo menos uma outra unidade de limitação de velocidade (125, 124, 120) é dotada de pelo menos uma unidade de detecção de velo- cidade e um dispositivo de comparação.

12. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a outra unidade de limitação de velocidade (125, 124, 120) é configurada por um limitador de velocidade mecânico con- vencional, especialmente acionada por cabos, que supervisiona e limita a velocidade máxima absoluta.

13. Dispositivo de segurança, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de disparo compreende um circuito de báscula para o disparo de um dispositivo de frenagem que é ligado, por um lado, pela unidade de limitação de velocidade mecânica e, pelo outro, por um atuador (127) eletricamente acionável.

14. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segu- rança ainda compreende uma unidade de emissão e/ou de recepção de da- dos que permuta dados, particularmente dados de posição e de movimento, com um sistema de informação externo, especialmente um sistema de in- formação de caixa de elevador com, de preferência, sensores de informação na caixa de elevador ou dispositivos de segurança vizinhos.

15. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que ele compreende, como parte do dispositivo de frenagem a ser disparado pela unidade de disparo, paralela e/ou serialmente, freios de bloqueio e/ou dispositivos de bloqueio para ambas as direções de viagem.

16. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que ele compreende ainda um dispositivo de teste com cuja ativação o dispositivo de segurança pode disparar o dispositivo de frenagem, à título de teste, com uma posição e/ou velocidade predeterminados do elemento móvel a ser monitorado.

17. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a unidade de disparo pode ser ativado comandado à distância, sendo que é previsto, especial- mente, um segundo circuito de báscula, especialmente deslocado por 180°, para o comando remoto.

18. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segu- rança (14) apresenta ainda uma memória de segurança, segurado especi- almente de maneira particular, na qual são armazenados todos os dados de segurança relativa, sendo atualizados especialmente dados que mudam em forma de intervalos.

19. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segu- rança compreende uma alimentação de energia de emergência.

20. Dispositivo de segurança, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança (14) ainda compreende uma unidade de armazenamento de dados operacio- nais para o armazenamento de dados operacionais múltiplos, especialmente também da quantidade de ordens de ignição ao atuador pirotécnico (3).