ES2203216T3 - Maquina de ascensor con rotores contrarrotativos. - Google Patents
Maquina de ascensor con rotores contrarrotativos.Info
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Abstract
Máquina de accionamiento (500) para un sistema de ascensor (10) que presenta un primer rotor (502) adaptado para girar alrededor de un eje central en un primer sentido de rotación y una primera polea de transmisión (504) fijada a dicho rotor y adaptada para girar con dicho primer rotor para proporcionar un par de torsión a un cable de transmisión del ascensor, caracterizada porque dicha máquina incluye un segundo rotor (510) adaptado para girar, simultáneamente con dicho primer rotor, alrededor de dicho eje central en un segundo sentido de rotación que es opuesto a dicho primer sentido; y una segunda polea de transmisión (512) fijada a un rotor y adaptada para girar con dicho segundo rotor para proporcionar un par de torsión a un cable de transmisión de ascensor.
Description
Máquina de ascensor con rotores
contrarrotativos.
La presente invención se refiere a máquinas y
sistemas de ascensor y, más particularmente, a máquinas y sistemas
de ascensor que utilizan máquinas de accionamiento que presentan
rotores contrarrotativos.
Los ascensores de alto rendimiento requieren un
acoplamiento directo entre un motor y una polea de transmisión con
el fin de proporcionar un funcionamiento suave, de bajas
vibraciones. La falta de una caja de engranajes requiere que la
máquina produzca un alto par de torsión a velocidades de
funcionamiento bajas en relación con las máquinas industriales del
mismo valor nominal de potencia desarrollada. Esto da como resultado
motores que son grandes y caros en relación con las máquinas
industriales de la misma potencia desarrollada.
El tamaño y el coste de las máquinas
convencionales sin engranajes de alto rendimiento hace que no sea
práctico aplicarlas en diseños de ascensores accionados por cable,
los cuales son convenientes por diversas razones entre las que se
incluyen la optimización del espacio para la cabina de ascensor y
una accesibilidad cómoda. Las máquinas con engranajes no son
convenientes para determinadas aplicaciones tales como los sistemas
de ascensor por cable debido a que introducen vibraciones e
ineficacias.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar una máquina de ascensor que incluya las ventajas de
potencia y bajas vibraciones de una máquina de alto rendimiento, al
tiempo que proporcione unas ventajas de ligereza y eficacia de una
máquina sin engranajes. Este y otros objetivos se consiguen
mediante la invención tal como se define en las reivindicaciones
independientes.
El documento
WO-A-98/32 684 da a conocer las
características precaracterizadoras de las reivindicaciones
independientes.
La máquina de la presente invención utiliza un
diseño contrarrotativo que dobla el par de torsión aplicado a
elevar un ascensor para un motor de tamaño determinado, lo cual da
como resultado un motor que presenta un tamaño que es
aproximadamente la mitad del de un motor utilizado en una máquina
de accionamiento directo, convencional, para el mismo servicio. La
utilización de poleas de transmisión contrarrotativas elimina el par
de torsión de reacción en el suelo del compartimiento de la
máquina, reduciendo las exigencias estructurales. Esto es debido a
la aplicación tanto del par de torsión de impulsión como del par de
torsión de reacción al ascensor, en comparación con la aplicación
del par de torsión de reacción en el suelo u otra estructura del
compartimiento de la máquina como con las máquinas convencionales.
La máquina presenta un tamaño lo suficientemente reducido para su
montaje en el contrapeso y elimina el par de torsión de reacción en
los carriles de guía.
La figura 1 es una vista lateral parcial
esquemática, de un sistema convencional de ascensor sin
compartimiento de máquina.
La figura 2 es una vista lateral esquemática, en
sección transversal de una primera forma de realización de una
máquina contrarrotativa de la presente invención.
La figura 3 es una vista esquemática, lateral
parcial de una primera forma de realización de un sistema de
ascensor que utiliza una máquina contrarrotativa de la presente
invención.
La figura 4 es una vista esquemática, en sección
transversal de una segunda forma de realización de una máquina
contrarrotativa de la presente invención.
La figura 5 es una vista esquemática, lateral
parcial de una segunda forma de realización de un sistema de
ascensor que utiliza una máquina contrarrotativa de la presente
invención.
La figura 6 es una vista esquemática, lateral
parcial de una tercera forma de realización de un sistema de
ascensor que utiliza una máquina contrarrotativa de la presente
invención
La figura 7 es una vista esquemática, en sección
transversal lateral de una tercera forma de realización de una
máquina contrarrotativa de la presente invención.
La figura 8 es una vista esquemática, en sección
transversal de una forma de realización de una máquina
contrarrotativa y un conjunto de contrapeso de la presente
invención.
La figura 9 es una vista esquemática de un
sistema de ascensor que utiliza una máquina contrarrotativa y un
conjunto de contrapeso del tipo ilustrado en la figura 8.
La figura 10 es una vista esquemática de otra
forma de realización de un sistema de ascensor que utiliza una
máquina contrarrotativa de la presente invención.
La figura 11 es una vista esquemática en planta
desde abajo de una máquina contrarrotativa fijada a una cabina de
ascensor según la forma de realización de la invención 10.
La figura 12 es una vista esquemática de la forma
de realización según la figura 10, que ilustra una disposición de
cables alternativa.
La figura 13 es una vista esquemática de otra
forma de realización de un sistema de ascensor que utiliza una
máquina contrarrotativa de la presente invención.
La figura 14 es una vista esquemática, lateral
parcial de la forma de realización según la figura 13.
Haciendo referencia a la figura 1, en la misma se
muestra una disposición de cables convencional para un sistema de
ascensor (10) sin compartimiento de máquina. El sistema de ascensor
(10) comprende un hueco de ascensor (12) que se extiende
generalmente de manera vertical, una máquina de ascensor (14) y una
polea de transmisión (16), una primera polea de derivación y una
segunda polea de derivación superiores (18, 20) fijas en relación
con el hueco de ascensor (12), una cabina de ascensor (22), y un
contrapeso (24). La polea de transmisión (16) y la máquina de
accionamiento (14) están dispuestas adyacentes al hueco de ascensor
(12). La máquina de accionamiento (14) está montada en la proximidad
del extremo superior (26) del hueco de ascensor (12) por medio de
soportes de montaje u otros medios convencionales (no
representados). La polea de transmisión (16) está adaptada para
girar en dos sentidos, que incluyen un sentido contrahorario como
se indica mediante la flecha (28).
La correa o cable de transmisión (30) está fijada
en relación con el hueco de ascensor (12) en un primer extremo
(32). Preferentemente, se utiliza un cable plano (30) para una
tracción óptima. Dicho cable de transmisión (30) se extiende hacia
abajo y pasa por debajo de una polea de contrapeso (34) con el fin
de sostener el contrapeso (24). El cable de transmisión (30) pasa
sobre la segunda polea de derivación (20) y se extiende generalmente
de manera horizontal hacia la polea de transmisión (16). El cable
de transmisión (30) pasa alrededor de la polea de transmisión (16)
y se arrolla más de 180 grados sobre dicha polea de transmisión
(16), y a continuación se extiende hacia la primera polea de
derivación superior (18). El cable de transmisión (30) pasa a
continuación sobre la primera polea de transmisión superior (18) y
se extiende hacia abajo hacia una polea (36) de la cabina de
ascensor. A continuación el cable de transmisión (30) pasa a una
segunda polea de la cabina de ascensor, no representada en la vista
de la figura 1, adyacente a la primera polea (36) de la cabina de
ascensor y se arrolla alrededor de ella para sostener la cabina de
ascensor (22). El cable de transmisión se extiende hacia arriba
desde la segunda polea de la cabina de ascensor a lo largo del lado
de la cabina de ascensor (22) no visible en la figura 1 hasta un
punto (no representado) fijo en relación con el hueco de ascensor
(12).
Haciendo referencia a la figura 1, cuando la
máquina de ascensor (14) hace que la polea de transmisión (16) gire
en sentido contrahorario, el cable de transmisión (30) avanza en
una dirección desde la segunda polea de transmisión superior fija
(20) hacia la polea de transmisión 16. Este desplazamiento de la
correa de transmisión (30) hace que la longitud de la correa de
transmisión (30) comprendida entre la polea de transmisión (16) y el
extremo fijo (32) del cable (30) se acorte de forma que el
contrapeso (24) y la polea de contrapeso (34) se elevan
verticalmente. Al mismo tiempo, la longitud del cable de transmisión
(30) comprendida entre la polea de transmisión (16) y el otro
extremo fijo (no representado) se aumenta, de forma que el cable de
transmisión (30) pasa sobre la primera polea superior fija (28) y la
longitud aumentada hace que la cabina de ascensor (22) y la polea
de cabina de ascensor (36) desciendan verticalmente.
Haciendo referencia a la figura 2, se ilustra
esquemáticamente en la misma una máquina contrarrotativa (38) según
la presente invención. La máquina contrarrotativa (38) comprende un
motor primario (40) y un motor secundario (42). El motor primario
(40) comprende una polea de transmisión (44) que presenta dos
ranuras para cable (46, 48) alrededor de su circunferencia, un
cuerpo (50) que presenta generalmente una cavidad interior
cilíndrica (52), un árbol de cojinete (54), y una sección de peso
giratorio (56). El árbol de cojinete (54) está en contacto con un
cojinete (58) soportado por un soporte de cojinete (60) para su
correspondiente rotación en el mismo. En la superficie de la sección
de peso giratorio (56) están previstos unos anillos de
deslizamiento (62).
El motor secundario (42) comprende generalmente
un cuerpo que presenta forma cilíndrica (64) recibido
concéntricamente en el interior del cuerpo de motor primario (50).
El cuerpo de motor secundario (64) está soportado de forma giratoria
en un primer árbol de cojinete de extremo (66) por un cojinete
(68), y en un segundo árbol de cojinete de extremo (70) por un
cojinete (72).
Los cojinetes (68, 72) están soportados en la
cavidad interior (52) del motor primario (40) de forma que el motor
secundario (42) está dispuesto concéntricamente en el interior del
motor primario (40). El segundo árbol de cojinete (7) se extiende
axialmente fuera del cojinete (72) hacia un segundo cojinete o
cojinete exterior (74) soportado por un soporte de cojinete
(76).
El motor secundario (42) comprende una polea de
transmisión (78) que presenta dos ranuras para cable (80, 82)
alrededor de su circunferencia. La polea de transmisión (44) del
motor primario y la polea de transmisión (78) del motor secundario
están dispuestas para su rotación alrededor de un eje común
horizontal.
El motor primario (40) y el motor secundario (42)
se accionan de tal manera que sus respectivas poleas de transmisión
(44, 78) son conducidas en sentido contrarrotativo. El segundo
motor (42) se acciona mediante medios de motor eléctrico de tipo de
inducción, convencional (no representado) y el motor secundario (40)
se acciona mediante contacto eléctrico con los anillos de
deslizamiento (62) de manera convencional.
Haciendo referencia a la figura 3, se ilustra en
ella un sistema de ascensor (100) que utiliza una máquina
contrarrotativa que presenta dos poleas de transmisión tales como,
por ejemplo, la descrita con respecto a la figura 2. La disposición
de cables es similar en algunos aspectos, a la descrita con
respecto a la figura 1. El sistema de ascensor (101) comprende un
hueco de ascensor (112) que se extiende generalmente en vertical,
una máquina de ascensor contrarrotativa (114) que presenta una
primera polea de transmisión (116) y una segunda polea de
transmisión (no representada), una primera polea de derivación y una
segunda polea de derivación superiores (118, 120) fijas en relación
con el hueco de ascensor (112), una cabina de ascensor (122), y un
contrapeso (124). La segunda polea de transmisión no se representa
en la figura 1, debido a que está adyacente a la primera polea de
transmisión (116) y situada directamente detrás en la vista de la
figura 3. Las poleas de transmisión (116) y la máquina de
accionamiento (114) están dispuestas adyacentes al hueco de ascensor
(112). La máquina de accionamiento (114) está montada en la
proximidad del extremo superior (126) del hueco de ascensor (112)
por medio de soportes de montaje u otros medios convencionales (no
representados). Las poleas de transmisión (116) están adaptadas para
girar en dos sentidos, que incluyen un sentido contrahorario como
se indica mediante la flecha (128).
Un par de correas o cables de transmisión (130,
131) están fijados en relación con el hueco de ascensor (112) en un
primer extremo (132). En la figura 3, el primer cable de
transmisión (130) se representa como una línea continua y el segundo
cable de transmisión (131) se representa como una línea de trazos.
Preferentemente, se utilizan cables planos (130, 131) para una
tracción óptima. Dichos cables de transmisión (130, 131) se
extienden hacia abajo y pasan por debajo de una polea de contrapeso
(134) con el fin de sostener el contrapeso (124). La polea de
contrapeso (134) presenta dos ranuras (no representadas), o puede
ser un conjunto de dos poleas independientes, de eje común, una al
lado de la otra, para alojar los dos cables de transmisión (130,
131). Los cables de transmisión (130, 131) pasan sobre la segunda
polea de derivación (120) y se separan como se muestra. El primer
cable de transmisión (130) se extiende generalmente de manera
horizontal hacia la parte superior de la primera polea de
transmisión (116). El primer cable de transmisión (130) pasa
alrededor de la primera polea de transmisión (116) y se arrolla
alrededor de más de 180 grados en dicha primera polea de
transmisión (116). A continuación se extiende desde la parte
inferior de la primera polea de transmisión (116) hacia la parte
superior de la primera polea de derivación superior (118). El
segundo cable de transmisión (131) se extiende horizontalmente y
hacia abajo desde la segunda polea de derivación (120) hacia la
parte inferior de la segunda polea de transmisión. A continuación
pasa por debajo y alrededor de la segunda polea de transmisión
antes de extenderse hacia la parte superior de la primera polea de
derivación (118). La primera y la segunda polea de derivación (118,
120) presentan cada una dos ranuras (no representadas), o pueden
comprender un conjunto de dos poleas independientes, de eje común
una al lado de la otra, para alojar los dos cables de transmisión
(130, 131).
Después de pasar alrededor de la primera polea de
derivación (118), las dos poleas de transmisión (130, 131) se
extienden hacia abajo hacia una polea de cabina de ascensor (136).
Los cables de transmisión (130, 131) se arrollan alrededor de la
polea de cabina de ascensor (136) y se extienden horizontalmente
hacia una segunda polea de cabina de ascensor, no representada en
la vista de la figura 3, adyacente a la primera polea de cabina de
ascensor (136). Los cables de transmisión (130, 131) se arrollan
alrededor de la primera y la segunda polea de cabina de ascensor
(136) para sostener la cabina de ascensor (122). Los cables de
transmisión (130, 131) se extienden hacia arriba desde la segunda
polea de cabina de ascensor a lo largo del lado de la cabina de
ascensor (122), no visible en la figura 1 hasta un punto (no
representado) fijo en relación con el hueco de ascensor (112).
Haciendo referencia a la figura 3, cuando la
máquina de ascensor (114) hace que la primera polea de transmisión
(116) gire en sentido contrahorario y la segunda polea de
transmisión (no representada) gire en sentido horario, el primer
cable de transmisión (130) avanza en una dirección desde la segunda
polea de transmisión superior fija (120) hacia la primera polea de
transmisión (116). Este desplazamiento de la primera correa de
transmisión (130) hace que la longitud de la primera correa de
transmisión (130) comprendida entre la primera polea de transmisión
(116) y el extremo fijo (132) del primer cable de transmisión (130)
se acorte de forma que el contrapeso (124) y la polea de contrapeso
(134) se elevan verticalmente. Al mismo tiempo, la longitud del
primer cable de transmisión (130) comprendida entre la primera
polea de transmisión (116) y el otro extremo de cable fijo (no
representado) se aumenta, de forma que el primer cable de
transmisión (130) pasa sobre la primera polea superior fija (118) y
la longitud aumentada hace que la cabina de ascensor (122) y la
primera y la segunda polea de cabina de ascensor (136) desciendan
verticalmente.
Al mismo tiempo, este desplazamiento de la
segunda correa de transmisión (131) hace que la longitud de la
segunda correa de transmisión (131) comprendida entre la segunda
polea de transmisión y el extremo fijo (132) del segundo cable de
transmisión (131) se acorte de forma que el contrapeso (124) y la
polea de contrapeso (134) se elevan verticalmente. Al mismo tiempo,
la longitud del segundo cable de transmisión (131) comprendida entre
la segunda polea de transmisión y el otro extremo de cable fijo (no
representado) se aumenta, de forma que el segundo cable de
transmisión (131) pasa sobre la primera polea superior fija (118) y
la longitud aumentada hace que la cabina de ascensor (122) y la
primera y la segunda polea de cabina de ascensor (136) desciendan
verticalmente.
De este modo, el primer y el segundo cable de
transmisión (130, 131) elevan o bajan al mismo tiempo la cabina de
ascensor (122) y el contrapeso (124) y comparten la carga
generalmente por igual. La disposición del cable para cada cable de
transmisión (130, 131) es esencialmente similar, y es distinta
donde se precisa su adaptación a los sentidos de giro contrarios de
la primera y la segunda polea de transmisión de la máquina de
accionamiento contrarrotativa (114).
En la figura 4 se ilustra esquemáticamente otra
forma de realización de una máquina contrarrotativa (200) según la
presente invención. La máquina contrarrotativa (200) comprende un
motor primario (202) y un motor secundario (204). El motor primario
(202) comprende una polea de transmisión (206) que presenta dos
ranuras para cable (208, 210) alrededor de su circunferencia, un
cuerpo (212) que presenta generalmente una cavidad interior
cilíndrica (214), y un árbol de cojinete (216). El árbol de cojinete
(216) está en contacto con un cojinete (218) soportado por un
soporte de cojinete (220) para su correspondiente rotación en el
mismo. En la superficie radial exterior de la polea de transmisión
(206) están previstos unos anillos de deslizamiento (206).
El motor secundario (204) comprende un cuerpo que
presenta un cuerpo de forma generalmente cilíndrica (224) recibido
concéntricamente en el interior del cuerpo del motor primario
(212). El cuerpo de motor secundario (224) está soportado de forma
giratoria en un primer árbol de cojinete de extremo (226) por un
cojinete (228), y en un segundo árbol de cojinete de extremo (230)
por un cojinete (232). Los cojinetes (228, 232) están soportados en
la cavidad interior (214) del motor primario (202) de forma que el
motor secundario (204) está dispuesto generalmente de manera
concéntrica en el interior del motor primario (202). El segundo
árbol de cojinete de extremo (230) se extiende axialmente fuera del
cojinete (232) hacia un segundo cojinete, o cojinete exterior (234)
soportado por un soporte de cojinete (236).
El motor secundario (224) comprende una polea de
transmisión (238) que presenta dos ranuras para cable (240, 242)
alrededor de su circunferencia. La polea de transmisión (206) del
motor primario y la polea de transmisión (238) del motor secundario
están dispuestas para su rotación alrededor de un eje común
horizontal.
El motor primario (202) y el motor secundario
(204) se accionan de tal manera que sus respectivas poleas de
transmisión (206, 238) son conducidas en sentido contrarrotativo.
El motor secundario (204) se acciona mediante medios de motor
eléctrico de tipo de inducción convencional (no representado) y el
motor primario (202) se acciona mediante contacto eléctrico con los
anillos de deslizamiento (222) de manera convencional.
Haciendo referencia a la figura 5, se muestra
esquemáticamente en la misma otra forma de realización de un
sistema de ascensor (300) según la presente invención. El sistema
de ascensor (300) incluye una máquina de ascensor (302) del tipo
expuesto en la figura 2 y en la figura 4 que presenta unas poleas
de transmisión contrarrotativas (304, 306). Un cable de transmisión
(308), preferentemente en forma de un cable o correa plano, de gran
tracción, está fijado en un primer extremo (310) a una estructura
estacionaria tal como la parte interior de un hueco de ascensor (no
representado). El cable de transmisión (308) se extiende hacia
abajo desde el primer extremo fijo (310) y se arrolla alrededor y
por debajo de una primera polea de contrapeso (312) y se extiende
hacia arriba para arrollarse sobre y alrededor de una primera polea
fija (314). La primera polea fija (314) es fija con respecto a una
estructura estacionaria. La primera polea de contrapeso (312) está
fijada a un contrapeso (316). El cable de transmisión (308) se
extiende hacia abajo desde la primera polea fija (314) hacia una
segunda polea de contrapeso (318), y se arrolla alrededor y pasa por
debajo de la segunda polea de contrapeso (318). La segunda polea de
contrapeso (318) está fijada al contrapeso (316) de forma que dicho
contrapeso (316) está suspendido del cable de transmisión (308) a
través de la primera polea de contrapeso (312) y de la segunda
polea de contrapeso (318). Dicho cable de transmisión (308) se
extiende hacia arriba desde la segunda polea de contrapeso (318)
hacia una segunda polea fija (320) y se arrolla alrededor y sobre
la misma, extendiéndose de nuevo hacia abajo. La segunda polea fija
(320) está fijada a una estructura estacionaria. El cable de
transmisión (308) se extiende hacia abajo desde la segunda polea de
transmisión fija y se arrolla alrededor y por debajo de una primera
polea de cabina de ascensor (322), extendiéndose generalmente de
manera horizontal desde ésta hacia la segunda polea de transmisión
(306). El cable de transmisión (308) se extiende a continuación
hacia arriba hacia una tercera polea fija (324) que está fijada con
respecto a una estructura estacionaria. El cable de transmisión
(308) se arrolla alrededor y sobre la tercera polea fija (324) y
pasa hacia abajo hacia la primera polea de transmisión (304). Dicho
cable de transmisión (308) se arrolla alrededor y por debajo de la
primera polea de transmisión (304) y se extiende horizontalmente
desde ésta hacia una segunda polea de cabina de ascensor (326). El
cable de transmisión (308) se extiende hacia arriba desde la
primera correa de transmisión (304) hasta un punto en una estructura
estacionaria en el que está fijado el segundo extremo (328) de
dicho cable de transmisión (308).
La primera y la segunda polea de transmisión
(304, 306), la máquina de accionamiento (302) y la primera y la
segunda polea de cabina de ascensor (322, 326) están fijadas a una
cabina de ascensor (no representada). Preferentemente, estos
componentes se fijan a la parte inferior de la cabina de ascensor.
Debido a que las poleas pueden girar libremente y el cable de
transmisión (308) se acopla por fricción a las poleas de transmisión
(304, 306), la rotación de dichas poleas de transmisión (304, 306)
hará que la cabina de ascensor y los componentes fijados a la misma
se eleven verticalmente o desciendan verticalmente según el sentido
de rotación de cada polea de transmisión (304, 306).
Haciendo referencia a la figura 5, cuando se hace
girar la primera polea de transmisión (304) en sentido
contrahorario como se indica mediante la flecha (330) y se hace
girar la segunda polea de transmisión (306) en sentido horario como
se indica mediante la flecha (332), la cabina de ascensor y los
componentes fijados a la misma se elevan verticalmente, mientras
que el contrapeso (316) desciende de manera simultánea. Cuando se
hace girar la primera polea de transmisión (304) en sentido horario
como se indica mediante la flecha (334) y se hace girar la segunda
polea de transmisión (306) en sentido contrahorario como se indica
mediante la flecha (336), la cabina de ascensor y los componentes
fijados a la misma descienden verticalmente, mientras que el
contrapeso (316) se eleva de manera simultánea. Por lo que se
refiere a la configuración de la disposición de cables, la primera
polea de transmisión (304) y la segunda polea de transmisión (306)
están engranadas en unas respectivas relaciones de 1:1 y 3:1. La
disposición de cables también puede configurarse para un sistema de
relación de 2:1.
Debido a que las poleas de transmisión (304, 306)
son contrarrotativas, no existe ningún par de torsión de reacción
aplicado a la cabina de ascensor. El cable de transmisión (308) se
desplaza en relación con la máquina de accionamiento (302) al mismo
tiempo en dos direcciones opuestas, a la misma velocidad. De este
modo, la única fuerza aplicada a la cabina de ascensor y a las
poleas fijadas a la misma es la fuerza ascensional proporcionada
por el eficaz acortamiento del cable de transmisión (308) entre el
segundo punto fijo (328) y la segunda polea fija (320).
En la figura 6 se ilustra otra forma de
realización de un sistema de ascensor (400). El sistema de ascensor
(400) está configurado de forma que las poleas fijas (402, 428,
404) y los extremos de cable fijos (406, 408) están fijados a los
carriles de guía (410, 412).
Haciendo referencia a la figura 6, el sistema de
ascensor (400) incluye una máquina de ascensor (414) del tipo
expuesto en la figura 2 y en la figura 4 que presenta unas poleas
de transmisión contrarrotativas (416, 418). Un cable de transmisión
(420), preferentemente en forma de un cable o correa plano, de gran
tracción, está fijado en un primer extremo (406) a un primer carril
de guía (410). El cable de transmisión (420) se extiende hacia
abajo desde el primer extremo fijo (406) y se arrolla alrededor y
por debajo de una primera polea de contrapeso (422) y se extiende
hacia arriba para arrollarse sobre y alrededor de una primera polea
fija (402). La primera polea fija (402) está fijada al primer carril
de guía (410). La primera polea de contrapeso (422) está fijada a
un contrapeso (424). El cable de transmisión (420) se extiende
hacia abajo desde la primera polea fija (402) hacia una segunda
polea de contrapeso (426), y se arrolla alrededor y pasa por debajo
de la segunda polea de contrapeso (426). La segunda polea de
contrapeso (426) está fijada al contrapeso (424) de forma que el
contrapeso (424) está suspendido del cable de transmisión (420) a
través de la primera polea de contrapeso (422) y de la segunda
polea de contrapeso (426). Dicho cable de transmisión (420) se
extiende hacia arriba desde la segunda polea de contrapeso (426)
hacia una segunda polea fija (428) y se arrolla alrededor y sobre
la misma, extendiéndose de nuevo hacia abajo. La segunda polea fija
(428) está fijada al primer carril de guía (410) y dispuesta
adyacente a la primera polea fija (402). El cable de transmisión
(420) se extiende hacia abajo desde la segunda polea de transmisión
fija (428) y se arrolla alrededor y por debajo de una primera polea
de cabina de ascensor (430), extendiéndose generalmente de manera
horizontal desde ésta hacia la primera polea de transmisión (416).
El cable de transmisión (420) se extiende a continuación hacia
arriba hacia una tercera polea fija (404) que está fijada a un
segundo carril de guía (412). El cable de transmisión (420) se
arrolla alrededor y sobre la tercera polea fija (404) y pasa hacia
abajo hacia la segunda polea de transmisión (418). Dicho cable de
transmisión (420) se arrolla alrededor y por debajo de la primera
polea de transmisión (418) y se extiende horizontalmente desde ésta
hacia una segunda polea de cabina de ascensor (432). El cable de
transmisión (420) se extiende hacia arriba desde la primera correa
de transmisión (432) hacia un punto en una estructura estacionaria
en la que está fijado el segundo extremo (408) de dicho cable de
transmisión (420).
La primera y la segunda polea de transmisión
(416, 418), la máquina de accionamiento (414) y la primera y la
segunda polea de cabina de ascensor (430, 432) están fijadas a la
cabina de ascensor (434). Preferentemente, estos componentes se
fijan a la parte inferior de la cabina de ascensor (434). Debido a
que las poleas pueden girar libremente y el cable de transmisión
(420) se acopla por fricción a las poleas de transmisión (416, 418),
la rotación de dichas poleas de transmisión (416, 418) hará que la
cabina de ascensor (434) y los componentes fijados a la misma se
eleven verticalmente o desciendan verticalmente según el sentido de
rotación de cada polea de transmisión (416, 418).
Haciendo referencia a la figura 6, cuando se hace
girar la primera polea de transmisión (416) en sentido horario como
se indica mediante la flecha (431) y se hace girar la segunda polea
de transmisión (418) en sentido contrahorario como se indica
mediante la flecha (433), la cabina de ascensor y los componentes
fijados a la misma se elevan verticalmente, mientras que el
contrapeso (424) desciende de manera simultánea. Cuando se hace
girar la primera polea de transmisión (416) en sentido
contrahorario como se indica mediante la flecha (433) y se hace
girar la segunda polea de transmisión (418) en sentido horario como
se indica mediante la flecha (431), la cabina de ascensor (434) y
los componentes fijados a la misma descienden verticalmente,
mientras que el contrapeso (424) se eleva de manera simultánea. En
cuanto a la configuración de la disposición de cables, la primera
polea de transmisión (416) y la segunda polea de transmisión (418)
están engranadas en unas respectivas relaciones de 3:1 y 1:1. La
disposición de cables también puede configurarse para un sistema de
relación de 2:1.
Debido a que las poleas de transmisión (416, 418)
son contrarrotativas, no existe ningún par de torsión de reacción
aplicado a la cabina de ascensor (434). El cable de transmisión
(420) se desplaza en relación con la máquina de accionamiento (414)
al mismo tiempo en dos direcciones opuestas, a la misma velocidad.
De este modo, la única fuerza aplicada a la cabina de ascensor
(434) y a las poleas fijadas a la misma es la fuerza ascensional
proporcionada por el eficaz acortamiento del cable de transmisión
(420) entre el segundo punto fijo (408) y la segunda polea fija
(404).
En la figura 7 se ilustra otra forma de
realización de una máquina de accionamiento contrarrotativa (500)
de la presente invención. La máquina de accionamiento (500) es una
máquina de doble extremo en la cual el rotor interior (502) presenta
unas poleas de transmisión ranuradas (504, 506) en los respectivos
primer y segundo extremo. Si se desea, puede ponerse en práctica un
sistema de un único extremo, de diseño similar. Tres anillos de
delizamiento de fase (508) están acoplados al rotor interior (504)
para la transmisión de potencia a la máquina de accionamiento
(500). El rotor exterior (510) puede ser de inducción de
"jaula" o un dispositivo de imán permanente. Si se desea, la
potencia podría transmitirse a través de los anillos de
deslizamiento al rotor exterior (510), pudiéndose invertir el
acoplamiento entre rotores. El rotor exterior (510) también está
previsto con unas poleas de transmisión ranuradas (512, 514) en los
respectivos primer y segundo extremos. Unos cojinetes interiores
(518, 520) soportan el rotor interior (502) para su rotación en
relación con los soportes de cojinete (526, 528). Unos cojinetes
exteriores (522, 524) soportan el rotor exterior (510) para su
rotación en relación con los soportes de cojinete (526, 528). El
rotor interior (502) está provisto de un disco codificador interior
(530) y el rotor exterior (510) está provisto de un codificador
exterior (532) que sigue un lector de codificador (534) para medir
la posición relativa entre los rotores interior y exterior (502,
510). El rotor interior (502) y el rotor exterior (510) están
provistos de unos respectivos discos de freno (536, 538).
En la figura 8 se ilustra otra forma de
realización de una máquina de accionamiento contrarrotativa de la
presente invención construida íntegramente en un contrapeso. El
conjunto de contrapeso y máquina (600) incluye un cuerpo de
contrapeso (602) y una máquina de accionamiento (604). La máquina
de accionamiento (604) es una máquina con entre hierro
convencional. Un árbol estacionario (606) fijado en los dos extremos
al cuerpo de contrapeso (602) soporta de forma giratoria el primer
y el segundo rotor (608, 610). El primer rotor (608) está provisto
de unos anillos de deslizamiento (612) para la transmisión de
fuerza motriz a la máquina de accionamiento (604). Un conjunto de
imanes permanentes (614, 616) fijados al primer y al segundo rotor
(608, 610), respectivamente, transmiten la fuerza motriz al segundo
rotor (610). Un conjunto de cojinetes (618, 620) que se corresponden
con cada uno de los rotores (608, 610) soportan dichos rotores
(608, 610) para su rotación alrededor del árbol (606). Dicho árbol
(606) está acoplado al cuerpo de contrapeso (602) mediante unos
brazos de soporte (622, 624). Está previsto un freno de cuña (626)
para que coopere con unos bordes biselados (628, 630) de los
rotores (608, 610). En los respectivos rotores (608, 610) están
previstas unas ranuras para cable (632, 634).
En la figura 9 se ilustra esquemáticamente una
cuarta forma de realización de un sistema de ascensor según la
presente invención. Dicho sistema de ascensor (700) incluye un
conjunto de contrapeso (702) que presenta una máquina de
accionamiento contrarrotativa (704) fijada al mismo, tal como una
de las máquinas de accionamiento descritas con respecto a las
figuras 7 y 8. La máquina de accionamiento (704) incluye un par de
poleas de transmisión contrarrotativas (706, 708). El sistema
utiliza dos cables de transmisión, preferentemente cables o
correas, indicados mediante una línea continua (710) y una línea de
trazos (712), respectivamente. Un primer extremo de cada cable de
transmisión (710, 712) está fijado en un punto (714) en relación
con un hueco de ascensor (no representado). Cada cable de
transmisión (710, 712) se extiende hacia abajo para su acoplamiento
con una polea de cabina de ascensor de doble ranura (716) que está
fijada a una cabina de ascensor (718). Si se desea, la polea de
cabina de ascensor (716) puede comprender un par de poleas
adyacentes entre sí. Los cables (710, 712) se extienden hacia
arriba hacia una primera polea fija (720) y se extienden,
individualmente, hacia una polea de la segunda y tercera polea (722,
724). El primer cable (710) se arrolla alrededor de la segunda
polea (722) y el segundo cable se arrolla alrededor de la tercera
polea (724). Cada cable (710, 712) se extiende hacia abajo hacia una
respectiva polea de las poleas de transmisión (706, 708). Después
de arrollarse alrededor de la respectiva polea de transmisión (706,
708) cada polea (710, 712) se extiende hacia arriba hasta un
respectivo punto fijo (726, 728) que está fijo en relación con el
hueco de ascensor. Los cables (710, 712) se arrollan alrededor de
las respectivas poleas de transmisión (706, 708) en sentidos
opuestos, contrahorario u horario, de manera que cuando las poleas
de transmisión (706, 708) giran en sentido contrahorario el
conjunto de contrapeso (702) se eleva o se baja, haciendo que la
cabina de ascensor (718) se desplace en la dirección vertical
opuesta. Un cable de alimentación de energía eléctrica, desplazable
(730) proporciona la energía para la máquina de accionamiento
(704).
Durante la aceleración, el componente de par de
torsión requerido para acelerar el primer y el segundo rotor de la
máquina de accionamiento (704) puede ser distinto si las inercias
de los dos rotores no son iguales. Estas inercias distintas producen
tensiones de cable distintas. Cuando los cables (710, 712) de
distintas poleas de transmisión (706, 708) pasan sobre la polea de
tensión (720), o cuando terminan juntos, existe una transferencia de
fuerza a través de la polea de tensión o extremo terminal que
sincroniza los cables (710, 712) y eventualmente los rotores.
En la figura 10 se ilustra esquemáticamente una
quinta forma de realización de un sistema de ascensor según la
presente invención que utiliza una máquina de accionamiento
contrarrotativa. El sistema de ascensor (800) incluye un par de
cabinas de ascensor (802, 804), cada una de las cuales presenta una
máquina de accionamiento contrarrotativa (806, 808). Las máquinas
de accionamiento (806, 808) son iguales, de modo que únicamente se
ilustra una en la vista en planta desde abajo de la figura 11. La
máquina de accionamiento (806) incluye una primera polea de
transmisión y una segunda polea de transmisión contrarrotativas
(810, 812). Una respectiva polea de tensión (814, 816) guía una
pluralidad de cables o correas de transmisión (818, 816) alrededor
de la esquina inferior de la cabina de ascensor (802). Cada
conjunto de cables (818, 820) puede comprender uno o varios cables.
Con respecto a la figura 10, en la misma se indica un primer
conjunto de cables de transmisión como el primer cable de
transmisión (808) y se representa mediante una línea continua. Un
segundo conjunto de cables de transmisión se indica como el segundo
cable de transmisión (820) y se representa mediante una línea de
trazos.
El primer conjunto de cables (818) está fijado en
un primer extremo (822) con respecto al hueco de ascensor (no
representado) y se extiende hacia abajo y alrededor de la primera
polea de tensión (814) que está fijada a la primera cabina de
ascensor (802). Después de pasar por debajo y alrededor de la
primera polea de tensión (814), el primer cable (818) pasa sobre la
primera polea de transmisión (810) y alrededor de la misma. El
primer cable de transmisión (818) se extiende a continuación hacia
la parte superior de la polea de tensión (814) y sobre la misma
(814) antes de extenderse hacia abajo. Si se incluye una segunda
cabina de ascensor (804) como se representa en la figura 10,
entonces el primer cable (818) coopera con otro conjunto de polea
de tensión y polea de transmisión de la misma manera que con la
primera cabina de ascensor (802).
Una vez ha pasado la última cabina de ascensor
(804), el primer cable (818) se extiende hacia abajo y se acopla a
un primer tensor (824).
El segundo cable de transmisión (820) actúa
mutuamente con la segunda polea de tensión (816) y la segunda polea
de transmisión (812) de manera simétricamente opuesta pero similar
al primer cable de transmisión (818) hasta que termina en un segundo
tensor (826).
Las cabinas de ascensor (802, 804) pueden
elevarse o bajarse de manera similar a la ya descrita con respecto
a la primera cabina de ascensor (802). Cuando se desea elevar la
primera cabina de ascensor (802), se hace que la primera polea de
transmisión (810) y la segunda polea de transmisión (804) giren en
sentido horario y contrahorario, respectivamente. La rotación de
las poleas de transmisión (810, 812) hace que la longitud eficaz del
respectivo cable de transmisión (818, 829) disminuya entre las
poleas de transmisión (810, 812) y los extremos fijos (822,
828).
En la figura 12 se muestra una disposición de
cables alternativa para un sistema similar al que se ilustra en las
figuras 10, 11. Según la forma de realización ilustrada en la
figura 12, una cabina de ascensor (830) presenta una máquina de
accionamiento contrarrotativa fijada a la misma que comprende una
primera polea de transmisión (832) y una segunda polea de
transmisión (no representada) y una primera polea de tensión y una
segunda polea de tensión (834, 836) dispuestas como se ha descrito
con respecto a la figura 11. El primer cable de transmisión (838)
pasa por debajo tanto de la primera polea de tensión (834) como de
la primera polea de transmisión (832) antes de pasar de nuevo sobre
las dos y hacia abajo hacia el primer tensor (842). El segundo
cable de transmisión (840) pasa por debajo tanto de la segunda
polea de tensión (836) como de la segunda polea de transmisión (no
representada) antes de pasar de nuevo sobre las dos y hacia abajo
hacia el segundo tensor (844).
En las figuras 13 y 14 se ilustra una sexta forma
de realización de un sistema de ascensor que incluye una máquina de
transmisión contrarrotativa según la presente invención. El sistema
de ascensor (900) incluye una cabina de ascensor (902) fijada a un
cable o correa (904) que se extiende hacia arriba para acoplarse a
la primera polea fija (906) y pasar sobre la misma. El cable (904)
se extiende hacia una segunda polea fija (908). La primera y la
segunda polea de transmisión (906, 908) están fijadas con respecto a
un hueco de ascensor (no representado). El cable (904) se extiende
hacia abajo hasta un contrapeso (910) y se fija al mismo. El
contrapeso (910) presenta fijada al mismo una máquina de
accionamiento contrarrotativa (912), tal como la del tipo descrito
en las formas de realización anteriores. La máquina de
accionamiento (912) incluye unas poleas de transmisión
contrarrotativas (914, 916) y unas poleas de tensión (918, 920). Un
par de primer y segundo cables de transmisión (922, 924) se arrollan
alrededor de las poleas de transmisión (914, 916) y de las poleas
de tensión (918, 920) de manera similar a la representada en la
forma de realización de la figura 10, como se muestra, o según la
representada en la figura 12. En los extremos terminales de los
cables de transmisión (922, 924) están previstos unos tensores
(926, 928).
Aunque se han descrito las formas de realización
preferidas de la invención, se reconoce que pueden realizarse
variaciones de las determinadas formas de realización presentadas
en el presente documento sin apartarse del alcance de la invención
reivindicada.
Claims (18)
1. Máquina de accionamiento (500) para un sistema
de ascensor (10) que presenta un primer rotor (502) adaptado para
girar alrededor de un eje central en un primer sentido de rotación
y una primera polea de transmisión (504) fijada a dicho rotor y
adaptada para girar con dicho primer rotor para proporcionar un par
de torsión a un cable de transmisión del ascensor,
caracterizada porque dicha máquina
incluye
un segundo rotor (510) adaptado para girar,
simultáneamente con dicho primer rotor, alrededor de dicho eje
central en un segundo sentido de rotación que es opuesto a dicho
primer sentido; y
una segunda polea de transmisión (512) fijada a
un rotor y adaptada para girar con dicho segundo rotor para
proporcionar un par de torsión a un cable de transmisión de
ascensor.
2. Máquina de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicha máquina
incluye
un conjunto de anillos de deslizamiento (508)
asociados con uno de dichos rotores para proporcionar fuerza motriz
a dicha máquina.
3. Máquina de accionamiento según la
reivindicación 2, en la que uno de dichos rotores se acciona
mediante energía eléctrica aplicada a dichos anillos de
deslizamiento; y el otro de dichos rotores se acciona mediante
inducción.
4. Máquina de accionamiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque
dicho primer rotor presenta una abertura interior, generalmente
cilíndrica; y dicho segundo rotor se recibe concéntricamente en el
interior de dicha abertura generalmente cilíndrica.
5. Máquina de accionamiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque
dicha primera polea de transmisión y dicha segunda polea de
transmisión están dispuestas en un extremo común de dicha máquina de
forma que dichas poleas de transmisión son adyacentes entre sí.
6. Máquina de accionamiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque
dicha primera polea de transmisión y dicha segunda polea de
transmisión están dispuestas en extremos opuestos de dicha
máquina.
7. Máquina de accionamiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque
dicho primer rotor presenta dos poleas de transmisión cada una de
las cuales dispuesta en extremos opuestos de dicho primer rotor;
y
dicho segundo rotor presenta dos poleas de
transmisión cada una de las cuales dispuesta en extremos opuestos
de dicho primer rotor.
8. Máquina de accionamiento según la
reivindicación 7, caracterizada además porque la máquina
incluye;
medios de codificar (530, 532) para medir la
posición giratoria de dichos primer y segundo rotores.
9. Máquina de accionamiento según la
reivindicación 7 u 8, caracterizada además porque dicha
máquina incluye medios de freno (536, 538) asociados con cada
rotor, respectivamente, para frenar cada dicho rotor.
10. Máquina de accionamiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicha
máquina es parte de un sistema de ascensor que incluye un cuerpo de
contrapeso, caracterizada porque dicha máquina está montada en dicho
cuerpo de contrapeso.
11. Sistema de ascensor según la reivindicación
10, caracterizado además porque dicho sistema incluye;
un árbol estacionario (606) fijado a dicho cuerpo
de contrapeso (602), de modo que dicho eje central esté alineado
concéntricamente con dicho eje.
12. Sistema de ascensor la reivindicación 10 u
11, caracterizado además porque dicho sistema incluye
medios de freno para frenar dichos primer y segundo rotores.
13. Sistema de ascensor que comprende una máquina
de accionamiento que presenta una primera polea de transmisión; una
cabina de ascensor; un contrapeso; y un primer cable de transmisión
(420) que se acopla por fricción a la primera polea de transmisión y
que sostiene dicha cabina de ascensor (802) y dicho contrapeso de
manera que permite el desplazamiento de cada uno de ellos en el
interior del hueco de ascensor; caracterizado porque
la máquina de accionamiento presenta una segunda
polea de transmisión que es contrarrotativa en relación con la
primera polea de transmisión, estando la primera y la segunda polea
de transmisión adaptadas para girar simultáneamente en sentidos
opuestos en la que dicho primer cable de transmisión se acopla por
fricción con la primera polea de transmisión y una segunda polea de
transmisión.
14. Sistema de ascensor según la reivindicación
13, caracterizado porque dicha máquina de accionamiento
está fijada con relación a dicho hueco de ascensor.
15. Sistema de ascensor según la reivindicación
13, caracterizado además porque dicha máquina de
accionamiento está fijada con relación a dicho contrapeso.
16. Sistema de ascensor según la reivindicación
13, caracterizado además porque dicha máquina de
accionamiento esta fijada a dicha cabina de ascensor y puede
desplazarse con la misma.
17. Sistema de ascensor según cualquiera de las
reivindicaciones 13, 14, 15 ó 16, caracterizado además
porque dicho sistema incluye:
un segundo cable (818) que presenta un primer
extremo fijo con respecto a dicho hueco de ascensor y un segundo
extremo acoplado a medios de tensión (826) para aplicar tensión a
dicho segundo cable de transmisión, estando dicho segundo cable de
transmisión acoplado por fricción a dicha segunda polea de
transmisión.
18. Sistema de ascensor según la reivindicación
16 ó 17, caracterizado además porque dicha máquina de
accionamiento está fijada a una superficie inferior de dicha cabina
de ascensor.
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