BRPI0418638B1 - método, dispositivo e montagem dos componentes para monitorar condições do meio de sustentação da cabina do elevador - Google Patents

método, dispositivo e montagem dos componentes para monitorar condições do meio de sustentação da cabina do elevador Download PDF

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Abstract

método e dispositivo para monitorar uma condição de um membro de sustentação de carga de elevador, e, montagem do membro de sustentação de carga de elevador um dispositivo de monitoração do membro de sustentação de carga de elevador (30) inclui um controlador (42) que aplica um sinal elétrico selecionado aos membros de tração (32) do membro de sustentação de carga (30). em um exempolo, os conectores (40) são associados com as extremidades do membro de sustentação de carga (30) para estabelecer uma interface elétrica entre o controlador (42) e os membros de tração (32).os conectores (40) facilitam o estabelecimento de laços de circuito elétrico ao longo dos membros de tração (32) tal que apenas os membros de tração não adjacentes são energizados em um tempo selecionado. uma variedade de configurações de circuito são divulgadas. o sinal elétrico aplicado em um exemplo tem um potencial que é negativo comparado a um potencial de terra de um poço de elevador em que a correia do elevador é usada. em um outro exemplo, o sinal elétrico compreende uma pluralidade de pulsos e tem um ciclo ativo que está na ordem de cerca de um por cento.

Description

“MÉTODO, DISPOSITIVO E MONTAGEM DOS COMPONENTES PARA MONITORAR CONDIÇÕES DO MEIO DE SUSTENTAÇÃO DA CABINA DO ELEVADOR” 1. Campo da Invenção [00011 A presente invenção diz respeito em geral a monitoramento de meios de sustentação de carga em sistemas de elevador. Mais partieularmenle, a presente invenção diz respeito a um arranjo de circuitos para uso de técnicas de monitoramento com base em eletricidade. 2 Descrição da Técnica Relacionada [00021 Os sistemas de elevador f requentemente incluem uma cabina c um contrapeso que ficam suspensos por um arranjo de cabos ou corretas. Um mecanismo de acionamento move o cabo ou correia para causar o movimento desejado da cabina a níveis diferentes dentro de uma construção, por exemplo, Tradíeíonalmente, cabos de aço eram usados. Mais recentemente, outros tipos de montagens para sustentação de carga têm sido introduzidos, Um exemplo é unia correia de aço revestida tendo uma pluralidade de fios de aço envolvidos em uma camada de poliuretano.
[00031 Com a introdução das novas correias, a necessidade por novas técnicas de monitoramento tem surgido a fim de verificar a qualidade da correia com o passar do tempo. As camadas sobre tais meios de tração impedem uma inspeção visual. Consideram-se que aquelas corretas de aço revestidas tenham durabilidades prolongadas, contudo, é aconselhável monitorar a condição das mesmas para detectar qualquer degradação na resistência dos meios de tração no interior da correia (ou seja, nos fios de aço). Uma variedade de técnicas de monitoramento vem sendo desenvolvidas, [00041 Uma abordagem neste ponto é usar eletricidade para determinar as características dos meios de tração, c, portanto, a resistência da correia. Uma técnica exemplar baseia-se no fato de que a área em seção transversal do meio de tração de fio de aço está diretamente relacionada à resistência elétrica deste meio.
Consequentemente, monitoramento da resistência dos meios de tração fornece uma indicação da condição dos meios de tração.
[00051 Afim de utilizar uma técnica de inspeção baseada na resistência, uma estratégia eficaz é necessária para arranjar circuitos elétricos, de forma que a resistência dos meios de tração possa ser determinada. A presente invenção aborda essa necessidade pelo fornecimento de arranjos de circuitos únicos e de características estratégicas de sinais elétricos para permitir monitoração eficaz dos meios de tração em uma correia de aço revestida, por exemplo.
[0006] Documento DE-A1-3934654 revela um arranjo para monitorar a condição de uma correia de elevador pela aplicação de uma corrente elétrica através da correia e pela monitoração contínua daquela corrente.
SUMÁRIO PA INVENÇÃO
[0007] Em termos gerais, a presente invenção é um arranjo de circuito que possibilita uma monitoração eficaz de um meio de sustentação de carga de elevador com base em eletricidade.
[0008] Um método exemplar inclui aplicação de um sinal elétrico que compreende uma pluralidade de pulsos e tem um ciclo de trabalho que é inferior a cerca de 10 (dez) por cento para pelo menos um dos meios de tração. Em um exemplo, o ciclo ativo é inferior a cerca de I (um) por cento. Um ciclo pouco intensivo de trabalho minimiza a quantidade de energia elétrica carregada pelos meios de tração, que tende a reduzir a possibilidade por qualquer corrosão que resulte do uso dos meios de tração como condutores de eletricidade.
[0009] Onde um meio de sustentação de carga possui uma pluralidade de meios de tração espaçados, eletricamente condutivos, um método exemplar incluí aplicar estrategicamente sinais elétricos apenas a meios de tração que não são adjacentes entre st para evitar estabelecimento de uni campo elétrico entre os meios de tração espaçados à parte. Essa técnica evita qualquer corrosão, ou degradação, dos meios de tração, que. de outra maneira, pode ser causada pela introdução de eletricidade ao longo dos meios de tração.
[00010] Num exemplo, pelo menos dois meios de tração não adjacentes sâo eletricamente acoplados de tal forma que o sinal elétrico seja aplicado aos meios de tração acoplados, os quais formam uni laço, ou circuito, ao longo do qual o sinal elétrico é propagado, [00011] De acordo com um exemplo, o sinal elétrico aplicado aos meios de tração é escolhido de tal forma que os meios de tração, efetivamente, sejam catodos em relação a um poço de elevador onde o meio de sustentação de carga é usado. Isso é efetuado em um exemplo controlando-se um potencial do sinal elétrico de tal modo que o potencial seja negativo comparado com um potencial do terra do poço de elevador.
[00012] Num outro exemplo, o sinal elétrico é aplicado apenas a meios de tração não adjacentes em um dado tempo.
[0()()13] Os vários aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se- ão evidentes para aqueles versados na técnica a partir da descrição detalhada em seguida da forma de realização correntemente preferencial. Os desenhos que acompanham a descrição detalhada são brevemente descritos como a seguir. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00014] Figura 1 ilustra esquematicamente as porções selecionadas de um sistema de elevador incluindo unia montagem para monitoração de meio de sustentação de carga de elevador, sendo projetadas de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[00015] Figura 2 é uma ilustração cm perspectiva de uma porção de unia correia de elevador, a qual ilustra, esquematícamente, um conector elétrico útil com uma forma de realização da presente invenção.
[0001.6] Figura 3 ilustra esqueinatieamente uma configuração exemplar de circuito,sendo projetada de acordo com uma forma de realização da presente invenção, |00017] Figura 4 ilustra esquematicainenie uma outra configuração de circuito. 100018J Figura 5 ilustra uma outra configuração de circuito.
[00019] Figura 6 ilustra uma outra configuração de circuito exemplar.
[00020] Figura 7 ilustra uma outra configuração de circuito exemplar.
DESCRIÇÃO DETALHADA. IMS FORMAS DE REALIZAÇÃO
PREFERENCIAIS
[00021] Figura 1 mostra esquematicamente um sistema de elevador 20, onde uma cabina 22 e contrapeso 24 movem-se dentro de um poço de elevador 26. Uma máquina ac i o nadara 28 causa movimento de um meio de sustentação de carga 30, que resulta tio movimento desejado da cabina 22 e no movimento correspondente do contrapeso 24. Tal movimento do sistema de elevador já é conhecido.
[00022] Como mostrado na Figura 2, um meio de sustentação de carga 30 exemplar é uma correia de aço revestida com uma pluralidade de meios de tração de fio de aço 32 envolvidos numa camada de poliuretano 34, Como pode ser apreciado do desenho, os meios de tração 32 compreendem uma pluralidade de fios de aço enrolados numa corda de uma maneira conhecida. O material da camada 34 envolve, em geral, cada um dos meios de tração e preenche espaços entre eles. Os ditos meios de tração 32 estendem-se longitudinalmente (tal como ilustrado por L na Figura 2) em paralelo ao longo do comprimento da correia 30. A presente invenção não se limita a um tipo específico de meio de sustentação de carga, [00023J Figura 2 também mostra um conector 40 para estabelecer uma conexão elétrica com os meios de tração 32. Ainda que não especificatnente ilustrado, num exemplo, tal conector 40 inclui meios conectores que penetram através do material da camada 34 para estabelecer unia conexão elétrica com pelo menos meios selecionados dos meios de tração 32. Tais conectores 40 no exemplo da Figura 1 são lixados a cada extremidade da correia 30 e fornecem uma interface elétrica para acoplar os meios de tração 32 com um controlador 42 que é adequadamente programado para conduzir uma técnica selecionada de monitoração com base em eletricidade. O conector exemplar 40 inclui uma primeira porção 46 e uma segunda porção 48 acomodadas em lados opostos da correia 30. Meios de segurança 50 permitem os conectores 40 de serem presos em uma posição desejada perto das extremidades da correia 30 exemplar. |00024] O controlador 42, prcfcrcncialmcntc, monitora a condição dos meios de tração 32, e, portanto, a condição da correia 30 monitorando-se uma característica elétrica selecionada daqueles meios de tração. Em um exemplo, a resistência de cada meio de tração é monitorada para fazer determinações com respeito à área em seção transversal dos meios de tração, a qual propicia lima indicação de deformação ou degradação localizada dos meios de tração com o passar do tempo. Essa descrição inclui uma variedade de arranjos de circuitos para possibilitar que o controlador 42 execute as determinações necessárias. O controlador 42 exemplar incluí uma porção de ohmímetro 44 que executa uma determinação com respeito àquela resistência elétrica dos meios de tração 32, respectivam.en.te, [00025] A Figura 3 ilustra esq ue mat icanien te uma geometria de circuito exemplar projetada em conformidade com uma forma de realização da presente invenção. Nesse exemplo, cada meio de tração 32A até 32.L é individualmente acoplado com o controlador 42. Cada meto de tração, por conseguinte, estabelece seu próprio circuito como esquematicamente mostrado na Figura 3 (embora as conexões entre o controlador 42 e meto de tração 32A sejam as únicas conexões especifica mente ilustradas). Uma conexão similar é feita com eada um dos meios de tração individuais. Uma vantagem para um arranjo como este é que o mesmo permite monitorar individualmente qualquer um dentre os ditos meios de tração, Alternativamentc, um arranjo como este permite monitorar todo e cada meio de tração simultaneamente. Se todos aqueles meios de tração são apropriadamente energizados, não existe nenhum risco de corrosão entre fios, já que não havería diferença de potencial entre os meios de tração.
[00026] Uma possível fonte de risco de corrosão poderá ocorrer quando um suficiente campo elétrico for estabelecido entre os fios,de tal modo que íons possam migrar entre meios de tração. Acontece que minimizando estes íons de migração, minimiza risco de corrosão. (0002?! Um outro arranjo exemplar é ilustrado na Figura 4 onde os ditos meios dc tração 32A c 32G estabelecem um laço de circuito único/singular que é monitorado à medida que o dito controlador 42 aplica um sinal elétrico a este circuito. Neste exemplo, um dos conectores 40 estabelece a interface com o dito controlador 42. Outro conector 40 inclui um acoplamento elétrico 60 que acopla os meios de tração 32A e 32G juntos para estabelecer o laço de circuito. Neste exemplo, os meios de tração estão agrupados em seis conjuntos de dois, de tal modo que o primeiro e o sétimo (isto é, 32A, 32G) meios de tração formem um circuito, enquanto o segundo e oitavo formem um outro circuito. Similarmente, o sexto e o décimo segundo meios de tração formam um circuito. Usando uma estratégia como esta mantém a distância máxima entre dois meios de tração que são energizados simultaneamente para carregar um sinal elétrico aplicado pelo controlador 42. Mantendo uma distância máxima entre tais meios de tração de condução minimiza os riscos de corrosão associados com íons de migração que podem migrar através da correia 30 por causa do campo elétrico estabelecido entre os meios de tração. Utilizando-se os meios de tração não adjacentes para estabelecer um laço de circuito, a abordagem inventiva irá minimizar o risco de coiTosão, de outro modo, associado com a aplicação de eletricidade aos meios de tração. |00()28] Deve-se notar que a Figura 4 mostra somente um acoplamento elétrico 60, ainda que seis deles sejam usados para estabelecer os seis laços de circuito, separadamente, ao longo da correia 30. Uma vantagem de um arranjo, como mostrado na Figura 4, é que apenas uni dos conectores 40 é exigido para fazer uma conexão real com o controlador 42, o que minimiza a complexidade, ou despesa, do acoplamento elétrico (isto é, fiação) entre os conectores 40 e o controlador 42. Os ditos acoplamentos elétricos 60 no interior do conector 40, numa extremidade da correia 30, podem estar efetivamente internos ao conector de tal modo que nenhuma fiação externa seja exigida perto dessa extremidade da correia, (00029) A Figura 5 ilustra um outro arranjo exemplar de circuito. Neste exemplo, quatro grupos de três meios de tração estão eletricamente acoplados, usando acoplamentos elétricos 60 e 62 para estabelecer laços de circuito. Em alguns exemplos, o comprimento da correia 30 pode ser muito curto para um meio de tração individual (ou ainda para dois meios de tração) para estabelecer um circuito longo o suficiente para se obter uma razão de sinal para ruído que permite a monitoração bastante precisa. Um arranjo como ilustrado na Figura 5 facilita estabelecimento de uma melhor razão de sinal para ruído para correias relativamente mais curtas, aumentando-se o número de meios de tração dentro de um laço de circuito único. Neste exemplo, os meios de tração 32A, 32E e 321 estabelecem uni primeiro laço de circuito. Os meios de tração 32B, 32F, e 321 estabelecem um outro laço. Similarmcntc, dois laços adicionais são estabelecidos com a preferência de manter uma distância factível máxima entre os meios de tração que serão energizados em qualquer dado tempo. Energizando-se apenas os meios de tração não adjacentes, a abordagem inventiva irá minimizar o riseo de corrosão dos meios de tração.
[{)0()3()1 A Figura 6 ilustra um outro exemplo que tem a vantagem como ada Figura 4 onde as conexões com o controlador 42 são estabelecidas por um único conector daqueles conectores 40. Neste exemplo, quatro meios de tração 32A, 32D, 32G, 32J estabelecem um laço de circuito único. Três acoplamentos elétricos, 60, 62 e 64, são exigidos para estabelecer o laço. Um dos conectores 40 inclui os acoplamentos 60 e 64 e não requer nenhuma fiação externa, o que pode ser vantajoso em diversas circunstâncias. Ainda que não especificamente ilustrado, um arranjo como o mostrado na Figura 6 usado com uma correia que tenha doze meios de tração inclui, preferencialmenie. três conjuntos de quatro meios de tração acoplados em um laço de circuito único. (00031 j A Figura 7 ilustra adicionalmente um outro exemplo onde dois laços de circuito são estabelecidos, acoplando-se eletricamente seis dos meios de tração juntos em um laço de circuito único. Na Figura 7, os meios de tração 32A, 32C, 32E, 32G, 321 e 32K estão acoplados juntos em um laço de circuito único. Acoplamentos elétricos 60, 62, 64, 66, 68 estabelecem o laço dc circuito. Os outros meios de tração estão agrupados num segundo circuito. Um arranjo como este minimiza o número de circuitos que precisam ser monitorados com uso do controlador 42. A distância entre meios de tração energízados ao mesmo tempo é reduzida, quando comparada a do exemplo da Figura 4, por exemplo, entretanto, isto pode ser vantajoso, dependendo das necessidades de uma dada situação. Aqueles versados tia técnica que possuem o benefício desta descrição serão capazes de selecionar um arranjo apropriado a fim de melhor satisfazer as necessidades de sua situação em particular. 1000321 Em cada um dos exemplos descritos, tal correia 30 possui doze meios de tração que se estendem ao longo do comprimento da correia. Outros arranjos de circuito para diferentes números de meios de tração, naturalmente, podem ser mais benéficos. Aqueles versados na técnica que possuem o benefício desta descrição perceberão qual arranjo de circuito trabalha melhor para a sua situação em particular.
[00033] Outro aspecto de alguns exemplos é estrategicamente controlar o sinal elétrico aplicado aos meios de tração 32 para reduzir ainda mais o risco de corrosão. Aumentando a distância lateral entre tais meios de tração que tem uma diferença de potencial elétrico entre os mesmos é uma técnica para reduzir a possibilidade de estabelecer um trajeto eletrolítico de condução entre os fios energízados. Uni outro aspecto de certos exemplos é o de limitar o potencial de operação máximo aplicado aos meios de tração 32. Num exemplo, a tensão máxima é de 2 volts. Um sinal de monitoração efetivo pode ter um potencial entre 0 e 2 volts, por exemplo.
[00034] Em outro exemplo, o sinal elétrico compreende uma pluralidade de pulsos e tem um ciclo ativo muito baixo, de modo que o tempo “ligado'* do sinal seja muito baixo. Num exemplo, o ciclo ativo é inferior ou igual a cerca de 1 (um) por cento, o que minimiza o tempo durante o qual o potencial elétrico é aplicado aos meios de tração 32. Minimizando o dito tempo “ligado” do sinal elétrico, irá minimizar ainda mais o risco de corrosão possível.
[00035] Num outro exemplo, o sinal elétrico é selecionado para ter unia polaridade que estabelece tais meios de tração 32 como caiodos em relação ao ambiente no qual a correia 32 é usada. Por exemplo, tal polaridade elétrica do sinal é negativa comparada ao terra efetivo do poço de elevador 26. Aplicando um sinal elétrico com esta característica reduz um risco de corrosão no caso de que um trajeto de correntes parasitas fosse estabelecido entre os meios de tração e o poço de elevador ou o terra da construção.
[00036] Uma variedade de técnicas para minimizar o risco de corrosão, que, de outro modo, podería estar presente quando aplicando a eletricidade aos meios de tração num meio de sustentação de carga de elevador foram descritas. Uma combinação de duas ou mais das técnicas descritas acima reduz ainda mais o risco de corrosão e permite a monitoração eficaz de uma correia de elevador com base em eletricidade.
[00037] A descrição precedente é exemplar ao invés de ser limítante por natureza. Variações e modificações aos exemplos divulgados podem tornar-se evidentes para aqueles versados na técnica o que não necessariamente diverge da essência da presente invenção. Ü escopo da proteção legal dada à presente invenção pode ser apenas determinado estudando-se as reivindicações a seguir.
REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Método para monitorar condições do meio de sustentação da cabina do elevador (30) que apresenta urna pluralidade de meios de tração (32) espaçados, eletricamente condutivos. caracterizado por compreender a etapa de; aplicar um sinal elétrico selecionado, o qual compreende uma pluralidade de pulsos e possui um ciclo de trabalho que é inferior a 10% para pelo menos uni dos meios de tração,
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui aplicar o sinal a um dos meios de tração (32) de uma vez.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui acoplar pelo menos dois meios de tração não adjacentes (32A, G) de uma maneira eletricamente condutiva e aplicar o sinal elétrico aos meios de tração acoplados (32 A, G).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que incluí estabelecer o meio de tração o qual carrega o sinal como um catodo em relação a um poço de elevador onde a montagem de correia é usada.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que inclui controlar um potencial do sinal elétrico de tal maneira que o potencial seja negativo comparado a um potencial do terra do poço de elevador.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal elétrico é aplicado apenas aos meios de tração não adjacentes (32) de uma vez.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui determinar uma resistência dos meios de tração (32) baseada no sinal aplicado.
8. Dispositivo para monitorar condições do meio de sustentação da cabina do elevador (30). caracterizado por compreender: um controlador (42) que aplica seletivamente um sinal elétrico que compreende uma pluralidade de pulsos c possui um ciclo de trabalho que é inferior a 10% para pelo menos um meio de tração.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de incluir um conector (40) que estabelece uma conexão eletricamente condutiva entre o controlador (42) e o meio de tração (32),
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que dito conector (40) inclui pelo menos um acoplamento (60-68) que acopla pelo menos dois meios de tração não adjacentes (32) juntos,
11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (42) aplica o sinal elétrico de tal maneira que o meio de tração (32) que carrega o sinal é um catodo em relação a um poço de elevador onde a montagem de correia é usada.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal elétrico tem uma polaridade que é negativa comparada a um potencial do terra do poço de elevador.
13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dito sinal elétrico é aplicado somente aos meios de tração não adjacentes (32) de uma vez,
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dito controlador (42) determina uma resistência dos meios de tração (32) e determina uma condição do dito meio de sustentação da cabina do elevador (30) com base na resistência determinada.
15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dito controlador (42) aplica o sinal a uma pluralidade total de meios de tração (32) simultaneamente,
16. Montagem dos componentes para monitorar condições do meio de sustentação da cabina do elevador (30), caracterizada pelo fato de que compreende: uma pluralidade de meios de tração eletricamente condulivos (32); uma camada (34) em geral não cundutiva envolvendo os meios de tração; e um controlador (42) que aplica seletivamente um sinal elétrico compreendendo uma pluralidade de pulsos e tendo um ciclo de trabalho que é inferior a 10% para pelo menos um dos meios de tração,
17. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de incluir um conector (40) que estabelece uma conexão eletricamente condudva entre o controlador (42) e os meios de tração (32).
18. Montagem, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o conector (40) inclui pelo menos um acoplamento (60-68) que acopla pelo menos dois meios de tração não adjacentes (32) juntos.
19. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o sinal elétrico tem uma polaridade que é negativa comparada a um potencial do terra de um poço de elevador onde a montagem, é usada.
20. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o ciclo ativo é inferior a 1%,
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