BR112013013076B1 - Método para operar um elevador - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA OPERAR ELEVADORES. A presente invenção refere-se método operar um elevador (1) que possui um carro (4) acionado por um motor (12) e pelo menos um freio (14; 16) para travar o carro (4), o método compreendendo as etapas para fechar um freio (S3), aumentar um toque do motor até que o carro se mova (S4) e para registrar um valor (MB) indicativo do torque do motor no qual o carro (4) se move (S6).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a elevadores e, mais particularmente, a um método para operar elevadores que inclui um procedimento para testar os freios do elevador.

[0002] Um elevador com tração convencional compreende tipicamente um carro, um contrapeso e um meio de tração tal como uma corda, um cabo ou uma correia interconectando o carro e o contrapeso. O meio de tração circunda e se encaixa com uma roldana de tração a qual é acionada por um motor. O motor e a roldana de tração giram concomitantemente para controlar o meio de tração, e desse modo, o carro interconectado e o contrapeso, ao longo de um poço do elevador. Pelo menos um freio é empregado em conjunto com o motor ou a roldana de tração para travar o elevador e para manter o elevador estacionário dentro do poço do elevador. Um controlador supervisiona o movimento do elevador em resposta às solicitações de uso ou registros de chamada dos passageiros.

[0003] Os freios devem atender a estritas regulamentações. Porexemplo, tanto o código ASME A17.1-2000 quanto o Padrão Norte- americano e Europeu EN 81-1:1998 declaram que o freio do elevador deve ser capaz de parar o motor quando o carro do elevador estiver descendo na velocidade nominal e com a carga nominal com mais 25%.

[0004] Além disso, o freio do elevador é tipicamente instalado emdois conjuntos de tal modo que se um dos conjuntos de freio vier a falhar por alguma razão, ainda assim o outro conjunto de freio possa desenvolver força de travagem suficiente para desacelerar um carro de elevador que está viajando em velocidade nominal e com carga nominal.

[0005] Dada à natureza vital do freio do elevador, é importante que ele seja testado periodicamente. O WO-A2-2005/066057 descreve um método para testar a condição dos freios de um elevador. Em uma etapa inicial de calibração do método, um peso de teste é aplicado à máquina de acionamento do elevador e um primeiro torque requerido para operar o carro do elevador na direção ascendente é medido. Subsequentemente, o peso de teste é removido e pelo menos um dos freios ou conjuntos de freio do elevador é aplicado. Em seguida, o carro vazio do elevador é acionado na direção ascendente com a força do primeiro torque supracitado e uma verificação é efetuada para detectar o movimento no carro do elevador. Se for detectado movimento no carro do elevador, então pelo menos esse freio supracitado do elevador é considerado defeituoso.

[0006] Um método de teste similar é descrito no WO-A2-2007/094777 exceto pelo fato de que ao invés de usar um peso de teste para a calibração, um torque de teste é predefinido e armazenado dentro do controlador de alguma forma e de um não descrito. Com pelo menos um dos freios aplicado, o torque de teste predefinido é aplicado pelo motor para mover o carro vazio do elevador. Qualquer movimento do carro é determinado seja por um codificador de posição ou por um interruptor de limite de poço do elevador. Assim como antes, se for observado movimento no carro do elevador, então o supracitado pelo menos um freio do elevador é considerado defeituoso.

[0007] Em ambos os procedimentos de teste mencionados acima,se for detectado um freio com defeito, o elevador é desativado e não mais poderá atender às solicitações de uso dos passageiros. O elevador continua fora de uso até que o freio defeituoso seja substituído.

[0008] A EP-A2-1561718 descreve mais um método para testar osfreios de um elevador no qual um freio é aplicado e a corrente requerida para acionar a roldana de tração nesta condição freada é medida. Se o valor da corrente medida for menor do que uma quantidade pre- determinada do valor de referência corrente, julga-se que o freio falhou e o elevador é automaticamente é retirado de uso.

[0009] Um objetivo da presente invenção é assegurar a segurançae ao mesmo tempo maximizar a eficiência operacional de um elevador que possui um carro acionado por um motor e pelo menos um freio para travar o carro. O objetivo é alcançado através de um método que compreende as etapas para aplicar um freio, aumentar um torque do motor até que o carro se mova, registrar um valor indicativo do torque do motor no qual o carro se move, comparar o valor registrado com um valor de referência, e determinar em que nível o valor registrado excede o valor de referência.

[00010] Ao invés de aplicar um torque de teste predeterminado ao freio para determinar se ele passa ou falha como no WO-A2- 2005/066057 WO-A2-2007/094777 discutido acima, o torque é continuamente aumentado até que o carro do elevador se mova. Um valor representativo deste torque, e desse modo, um valor representativo da capacidade ou desempenho atual do freio, é armazenado. Sob frequente repetição, o método permite a criação de um registro de histórico preciso sobre a capacidade ou desempenho atual do freio.

[00011] O valor de referência pode representar as condições reguladoras de carga que o freio deve suportar e consequentemente, esta etapa comparativa do método pode determinar automaticamente se o freio atende ou não a essas condições reguladoras de carga. Se o valor registrado for menor do que o valor de referência, então o freio falhou. De maneira alternativa, o freio é aprovado se o valor registrado for maior ou igual ao valor de referência.

[00012] Se o freio tiver falhado, o método pode incluir as etapas para retirar o elevador de uso e enviar um pedido de manutenção para um centro de monitoramento remoto.

[00013] Se o freio tiver passado, o método inclui a etapa adicional para determinar em que nível o valor registrado excede o valor de referência. Consequentemente, se o valor registrado exceder o valor de referência em menor do que uma margem predeterminada, um pedido de manutenção pode ser enviado automaticamente para um centro de monitoramento remoto. A vantagem desta disposição é que a manutenção do elevador pode ser realizada de forma pró-ativa e não reativa como no WO-A2-2005/066057, WO-A2-2007/094777 ou EP-A2- 1561718 onde o centro de só toma conhecimento de um problema com um elevador específico depois que o freio falhou e o elevador foi automaticamente retirado de uso. Com o presente método, se o freio de um elevador específico tiver passado apenas em um fator predeterminado, por exemplo, 10%, então a instalação pode enviar um sinal indicando este fato para um centro de monitoramento remoto, o qual por sua vez pode gerar uma ordem de manutenção preventiva para que a equipe técnica do elevador substitua o freio antes que ele falhe de fato. No entanto, enquanto isso, visto que o realmente freio passou no teste, ele pode continuar funcionando para atender operação às solicitações de uso dos inquilinos do edifício.

[00014] Visto que a maioria dos freios apresenta gradualmente falhas durante um longo período de tempo e não repentinamente, é previsto que esta abordagem pró-ativa identificará substancialmente a maior parte dos freios que virão a falhar e desse modo, permitirá uma substituição ou reparo eficaz e programado antes que o freio falhe de fato. Consequentemente, a frequência com a qual o método detecta uma real falha de freio que causa o desligamento automático do elevador e uma inconveniência subsequente para os usuários, é substancialmente reduzida em comparação com a técnica anterior.

[00015] O valor de referência pode ser determinado por um processo de calibração que compreende as etapas para colocar um peso de teste dentro do carro, abrir o freio ou cada um dos freios, aumentar o torque do motor até que o carro se mova e armazenar um valor representativo do torque que fez o carro to move as o valor de referência. O peso de teste pode ser selecionado para simular as condições reguladoras de carga que o freio deve suportar. De maneira preferida, o peso de teste é selecionado para simular uma carga de pelo menos 125% da carga nominal do carro.

[00016] Os valores indicativos do torque do motor podem referir-se aos valores atuais de torque ou, mais convenientemente, aos valores de parâmetros do motor tal como corrente, voltagem e/ou frequência, dependendo da estratégia de acionamento empregada, os quais são representativos do torque do motor.

[00017] A invenção, bem como outros aspectos e vantagens da mesma, são mais bem compreendidos com referência à descrição detalhada a qual se segue, quando lidos em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:

[00018] a FIG. 1é uma ilustração esquemática de uma típica instalação de elevador;

[00019] e a FIG. 2 é um fluxograma que ilustra as etapas do método para operar um elevador.

[00020] Uma típica instalação de elevador 1 para uso com o método de acordo com a invenção é mostrada na FIG. 1. A instalação 1 é geralmente definida por um poço do elevador ligado pelas paredes dentro de um edifício no qual um contrapeso 2 e um carro 4 podem ser movidos em direções opostas ao longo de trilhos de orientação. O meio de tração adequado 6 suporta e interconecta o contrapeso 2 e o carro 4. Na presente modalidade, o peso do contrapeso 2 é igual ao peso do carro 4 mais 40% da carga nominal a qual pode ser acomo-dada dentro do carro 4. O meio de tração 6 é preso ao contrapeso 2 por uma extremidade, passado por uma polia de desvio 5 posicionada na região superior do poço do elevador, passado através de uma rol- dana de tração 8 também localizada na região superior do poço do elevador, e preso ao carro do elevador 4. Naturalmente, a pessoa versada na técnica compreenderá facilmente que outras disposições de corda são igualmente possíveis.

[00021] A roldana de tração 8 é acionado através de um eixo de acionamento 10 por um motor 12 e é freada por pelo menos um freio do elevador 14,16. O uso de pelo menos dois conjuntos de freio é obrigatório na maioria das jurisdições (vide, por exemplo, Padrão Europeu EN81-1:1998 12.4.2.1). Consequentemente, o presente exemplo utiliza dois freios eletromecânicos independentes 14 e 16. Cada um dos freios 14,16 inclui uma sapata de freio propelida por mola a qual pode ser liberada contra um disco correspondente montado no eixo de acionamento 10 do motor 12. De maneira alternativa, as sapatas de freio poderiam ser dispostas para atuar sobre um tambor de freio montado no eixo de acionamento 10 do motor 16 como no WO-A2- 2007/094777.

[00022] A ativação do motor 12 e a liberação dos freios 14,16 são controladas e reguladas por sinais de comandos C a partir de um sistema de controle 18. De maneira adicional, os sinais S que representam o estado do motor 12 e os freios 14,16 são continuamente devolvidos ao sistema de controle 18. O movimento do eixo de acionamento 10 e desse modo, do carro do elevador 4 é monitorado por um codificador 22 montado sobre o freio 16. Um sinal V do codificador 22 é enviado para o sistema de controle 18 permitindo que ele determine os parâmetros de percurso do carro 4 tal como posição, velocidade e aceleração.

[00023] O sistema de controle 18 incorpora um modem e um transponder 20 os quais permitem que ele se comunique com um centro de monitoramento remoto 26. Tal comunicação pode ser sem fio via uma rede comercial de celular, através de uma rede convencional de tele- fone ou por meio de uma linha dedicada.

[00024] Um método exemplar será descrito agora com referência ao fluxograma ilustrado na FIG. 2.

[00025] Cada um dos freios 14,16 é testado em uma frequência definida. No presente exemplo, a frequência definida refere-se ao número de viagens N que o elevador realizou desde o último teste de freio. De maneira alternativa, a frequência definida pode referir-se a um intervalo de tempo predeterminado desde o último teste de freio.

[00026] A primeira etapa S1 do procedimento é para garantir que o carro do elevador 4 está vazio. O sistema de controle 18 geralmente recebe sinais indicativos da carga do carro e do estado da porta a partir dos quais ele pode determinar se o carro 4 está vazio.

[00027] Quando o carro 4 está vazio, o procedimento de teste de freio avança para uma segunda etapa S2 na qual o carro vazio 4 é movido para uma posição dedicada ao teste dentro do poço do elevador. De maneira preferida, a posição de teste corresponde ao penúltimo andar superior do edifício visto que nesta posição não apenas o contrapeso 2, mas também a maior parte do peso do meio de tensão 6 neutraliza a carga do carro vazio 4.

[00028] Em seguida, na etapa S3, o freio 14;16 sob teste é aplicado ou liberado para que ele se encaixe ao seu disco de freio associado. O sistema de controle 18 mantém o outro freio 16;14 em uma condição aberta ou desencaixada.

[00029] Em seguida, o sistema de controle 18 ordena que o motor 12 comece uma viagem ascendente e com regulada velocidade. Na etapa S4, o sistema de controle 18 aumenta o torque fornecido ao motor 12 até que o carro vazio 2 comece a se mover. Como previamente descrito, tal moção é detectada na etapa S5 pelo codificador 22, o qual por sua vez informa o sistema de controle 18. Assim que o carro 2 começar a se mover, a viagem é interrompida e o outro freio 14;16 é aplicado. Um valor representativo do torque que fez o carro 4 se mover é medido e armazenado como um valor discrepante Mb na etapa S6.

[00030] Em seguida, o sistema de controle 18 compara o valor discrepante Mb com um valor de referência Mr o qual é pré-estabelecido em um processo de calibração o qual será explicado mais posteriormente na descrição. Em uma primeira etapa de comparação S7, se o valor discrepante Mb for maior ou igual ao valor de referência Mr, então determina-se que o freio passou no teste da etapa S8. De maneira alternativa, se o valor discrepante Mb for menor do que o valor de referência Mr, então determina-se que o freio não passou no teste da etapa S9 e subsequentemente, o elevador é desligado ou retirado de uso na etapa S10 e um relatório do teste é enviado para o centro de monitoramento remoto 26 na etapa S11 pelo sistema de controle 18 através do modem e do transponder 20. De maneira típica, o relatório do teste contém informações indicando que o freio 14;16 não passou no teste e o centro de monitoramento remoto 26 por sua vez pode gerar uma ordem de manutenção reativa para que a equipe técnica do elevador substitua o freio defeituoso 14;16.

[00031] Mesmo se for determinado que o freio passou no teste na etapa S7, uma segunda etapa de comparação S12 determina em que nível o valor discrepante Mb excede o valor de referência Mr. No presente exemplo, se o valor discrepante Mb exceder o valor de referência Mr em 10% ou mais, então o teste é finalizado e o elevador retoma a sua operação normal na etapa S13. No entanto, em uma alternativa, se o valor discrepante Mb exceder o valor de referência Mr em menos do que 10%, então um relatório do teste é enviado para o centro de manutenção na etapa S11. Tipicamente, este relatório do teste contém informações indicando em que nível o freio 14;16 sob teste passou e o centro de monitoramento remoto 26 por sua vez pode gerar uma ordem de manutenção pró-ativa para que a equipe técnica do elevador substitua o freio 14;16 de maneira preferida, antes que ele falhe de fato.

[00032] O teste é então repetido com o outro freio 16;14.

[00033] Durante a vistoria inicial da instalação do elevador 1, um processo de calibração de acordo com a descrição do WO-A2- 2005/066057 é conduzida na qual um peso de teste 28 é colocado dentro do carro do elevador 4, o torque do motor 12 é aumentado até que um movimento ascendente do carro 4 seja detectado pelo codificador 22 e um valor representativo do torque que fez o carro 4 se mover é medida e armazenado como um valor de referência Mr.

[00034] O peso de teste 28 é cuidadosamente selecionado para corresponder às condições de carga para as quais o freio deve ser testado. No presente exemplo, se for exigido que os freios 14,16 sustentem um carro contendo 25% mais do que a carga nominal, ou seja, 125% de carga nominal, então a força requerida dos freios 14,16 é de 85% da carga nominal visto que o contrapeso 2 já equilibra 40% da carga nominal (125% - 40% = 85%). Para simular esta situação com o torque do motor atuando para direcionar um carro vazio 4 para cima, assim como no procedimento de teste destacado acima, o torque do motor deve ser de 45% da carga nominal visto que o contrapeso 2 já provê 40% da carga nominal. Por fim, para obter um torque de motor ascendente de 45%, o peso de teste 28, assim como no processo de calibração, o peso de teste 28 é selecionado para ser igual a 85% da carga nominal (85% da parte do carro-40% da parte do contrapeso = 45% os quais devem ser compensados pelo torque do motor).

[00035] De maneira preferida, o processo de calibração é conduzido com o carro do elevador 4 posicionado na parada mais inferior do poço do elevador. Antes de tudo, geralmente esse é o local mais conveniente para colocar o peso de teste 28 dentro do edifício e subsequentemente, para colocá-lo dentro do carro 4. No entanto, o mais im- portante é que, com o carro do elevador 4 nesta posição, o meio de tração 6 está desequilibrado ao longo da roldana de tração 8 com a maior parte substancial de seu peso atuando sobre a parte do carro da roldana de tração 8. Consequentemente, o valor de referência Mr leva em consideração não apenas as condições requeridas de carga do teste conforme destacado acima, mas também suporta de maneira adicional o desequilíbrio do meio de tração 6 ao longo da roldana de tração 8. Por outro lado, se o estágio de calibração fosse conduzido com o carro do elevador 4 posicionado na parada mais superior do poço do elevador, a maior parte substancial do peso do meio de tração 6 atuaria sobre a parte do contrapeso da roldana de tração 8 e se desviaria do valor de referência medido e armazenado. Consequentemente, tal valor de referência não atenderia às condições de carga f para as quais o freio deve ser testado.

[00036] Nos procedimentos discutidos acima, o torque real do motor pode ser medida diretamente. No entanto, geralmente é mais conveniente monitorar um parâmetro do motor tal como corrente, voltagem e/ou frequência, dependendo da estratégia de acionamento empregada e dos valores de registro do parâmetro representativo dos torques do motor requeridos no método.

[00037] Embora o método tenha sido descrito com referência particular aos elevadores de tração, uma pessoa versada na técnica compreenderá que ele também pode ser igualmente aplicado a outros sistemas de elevador, por exemplo, elevadores autoascendente com o motor fixado ao carro. De maneira similar, o método pode ser aplicado aos elevadores que têm o freio ou cada um dos freios montados no carro para se encaixar a um trilho de orientação.

[00038] Se o sistema do elevador estiver sobrecompensado, por exemplo, quando o peso de uma corrente de compensação ou de uma corda de viagem é maior do que o peso do meio de tração, a pessoa versada na técnica compreenderá que as posições do carro para conduzir o processo de calibração e para conduzir o teste de freio devem ser invertidas.

Claims (9)

1. Método para operar um elevador (1) que possui um carro (4) acionado por um motor (12) e pelo menos um freio (14; 16) para travar o carro (4), o método compreendendo as etapas de,aplicar um freio (S3);aumentar um torque do motor até que o carro se mova (S4);registrar um valor (Mb) indicativo do torque do motor no qual o carro se move (S6);caracterizado pelo fato de que ainda inclui,comparar o valor registrado com um valor de referência (Mr); e,determinar em que nível o valor registrado (Mb) excede o valor de referência (Mr).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa (S9) para determinar falha do freio (14; 16) se o valor registrado (M b) for menor do que o valor de referência (Mr).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa para retirar o elevador de uso (S10).

4. Método de acordo com a reivindicação 2, ou 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa (S11) de envio de um pedido de manutenção para um centro de monitoramento remoto (26).

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa (S8) para determinar que o freio (14; 16) passou no teste caso o valor registrado (Mb) seja maior ou igual ao valor de referência (Mr).

6. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 5, caracteri- zado pelo fato de que ainda compreende a etapa (S11) de envio de um pedido de manutenção para um centro de monitoramento remoto (26) caso o valor registrado (Mb) exceda o valor de referência (Mr) em menos do que uma margem pré-determinada.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a margem predeterminada é de pelo menos 10%.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o valor de referência (Mr) é determinado por um processo de calibração que compreende as etapas para colocar um peso de teste (28) dentro do carro (4), abrir o freio ou cada um dos freios (14; 16), aumentar o torque do motor (12) até que o carro (4) se mova e armazenar um valor representativo do torque que fez o carro (4) se mover como o valor de referência (Mr).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o peso de teste (28) é selecionado para simular uma carga de pelo menos 125% da carga nominal do carro (4).

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