ES2270238T3 - Elevador cuyo contrapeso es tambien el pisto del cilindro. - Google Patents

Abstract

ELEVADOR CUYO CONTRAPESO ES ADEMÁS ÉMBOLO DEL DISPOSITIVO FLUIDO-DINÁMICO DE PROPULSIÓN QUE PRODUCE Y CONTROLA SUS DESPLAZAMIENTOS del tipo que comprende una cabina (2) transportadora de personas o cosas que se desplaza entre guías verticales (8 y 9) dispuestas en el interior de un conducto vertical (1) denominado hueco, la cual se encuentra soportada por un cable (4) que se extiende hasta una polea superior (5) y, cambiando de dirección, se prolonga hasta un contrapeso balanceado con dicha cabina (2), estando dicha polea (5) soportada desde las paredes del hueco y siendo mantenida en condición de libremente giratoria, en tanto que el contrapeso balanceado es un pistón-contrapeso hueco (6), alojado en un cilindro (7) que se dispone, verticalmente, en el interior del mismo hueco, adyacente a la cabina (2), perteneciendo ambos a un dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce los desplazamientos ascendentes y descendentes de la cabina (2), para lo cual el cilindro (7) define en su interior dos cámaras de volumen variable (22 y 25), estando dichas cámaras separadas por el pistón-contrapeso (6) y un conducto de circulación del fluido constituido por al menos una bomba (38) que está asociada a medios valvulares (41), CARACTERIZADO por que la bomba impulsora (38) está montada en el cuerpo del pistón-contrapeso (6) y está intercalada en un conducto de circulación de fluido que se extiende a través del cuerpo del mismo pistón a fin de establecer comunicación entre las cámaras de volumen variable (22 y 25).

Description

Elevador cuyo contrapeso es también el pistón del cilindro.

Esta invención se refiere a un "Elevador cuyo contrapeso es además embolo del dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce y controla sus desplazamientos", en virtud del cual resultan un conjunto de ventajas diversas respecto de los demás dispositivos de translación vertical conocidos hasta la actualidad.

Mas concretamente, la presente patente de invención ampara un elevador ascensor para el transporte vertical de personas o cosas, que pertenece al tipo de los que comprenden una cabina que se desliza entre guías verticales, dispuestas en el interior de un conducto denominado "hueco", estando dicha cabina soportada por un cable que se extiende hasta una polea o rueda perteneciente al elevador, desde donde se prolonga para extenderse hasta un medio de contrapeso que coadyuva con dicho elevador.

En realizaciones muy conocidas, dicha polea está traccionada por un motor eléctrico que es mando del cable que se extiende entre la cabina y el contrapeso.

La finalidad usual y universalmente conocida del "contrapeso" es la de reducir la potencia del motor. En efecto, el contrapeso, habitualmente tiene un peso igual al de la cabina aumentado aproximadamente en un 40 a un 45% de la carga útil; de esta manera, el motor sólo debe elevar la parte de carga no compensada y vencer los rozamientos.

En el presente caso particular, se trata de un elevador que presenta la novedosa concepción funcional de utilizar al contrapeso como pistón o émbolo de un dispositivo fluido-dinámico propulsor de dichos desplazamientos verticales a la cabina.

En el resto de los aspectos constructivos, el elevador inventado en lo que se refiere a la cabina y su montaje, (guías, paracaídas, etc.) es convencional. Se trata de un elevador "estándar", normalizado.

Consecuentemente, se trata de una realización que elimina de origen la necesidad de instalar una maquinaria de elevación que se disponga abajo o arriba del hueco para comandar el movimiento de la citada rueda que conduce y tracciona el cable. En su lugar se dispone una simple polea, libremente giratoria, cuya función es orientar el cable hacia el contrapeso balanceado que, tal como lo indica el título de esta invención, es el émbolo del dispositivo fluido-dinámico propulsor.

Antecedentes de la invención

Son conocidas numerosas realizaciones constructivas y funcionales de elevadores. De ellas la más tradicional es la que para el traslado vertical de la cabina se emplean cables guiados y traccionados desde poleas accionadas por un motor generalmente eléctrico. Están también las que para igual finalidad recurren a cremalleras verticales en las que engranan los dientes de mando accionados por un motor ubicado en la propia cabina.

Dentro de los elevadores que recurren a dispositivos de propulsión fluido-dinámicos se encuentran los ascensores hidráulicos y los neumáticos.

Los elevadores hidráulicos conocidos en la actualidad tienen características similares a los eléctricos. La cabina también se desliza guiada por perfiles de acero verticales dispuestos en el hueco y poseen la particularidad de incluir un cilindro en cuyo interior se desplaza un pistón que eleva la cabina. Una tubería estanca se extiende desde el fondo del cilindro hasta el depósito de líquido generalmente situado en la sala de máquinas donde también se encuentran la bomba motor y las válvulas direccionales. La bomba cilindro inyecta líquido a presión en la base del cilindro de manera que el émbolo es empujado hacia arriba elevando la cabina. Cuando se interrumpe el suministro de fluido la cabina se detiene. El descenso se realiza a partir de una orden eléctrica que produce la apertura de las válvulas para que el líquido regrese al depósito. El peso del émbolo, la cabina, la carga y del propio fluido, crean una presión suficiente para que el líquido salga. Como la presión del fluido varía según la carga transportada, la velocidad de descenso también varia en función de la carga.

La ventaja que tiene este tipo de ascensores consiste en que no requieren grandes instalaciones por encima del hueco, con lo cual se aprovecha mejor el mismo para los desplazamientos de la cabina.

El inconveniente generalizado consiste en que la longitud del cilindro debe ser levemente mayor que la del recorrido de la cabina, lo cual genera la necesidad de grandes instalaciones fuera del hueco, generalmente por debajo del mismo. Es por ello que son de recorrido limitado (dos o tres paradas). Se trata de dispositivos que trabajan a grandes presiones de manera que requieren instalaciones muy costosas, no sólo por el tamaño, sino también por la precisión constructiva de los medios hidráulicos que los constituyen.

En este sentido se destacan aquellos en los que se recurre a la utilización de pistones laterales debido a que su recorrido es la mitad del recorrido de la cabina; sin embargo, por el sistema de poleas que deben utilizar, los esfuerzos se duplican y hay mucho rozamiento.

En efecto, en los elevadores hidráulicos que se conocen en la actualidad los cilindros y pistones son rectificados y requieren de muy buenos sellos o retenes para soportar presiones mayores a 50000 Pa (5 Kg/cm^{2}), es decir, 5 atmósferas o más.

Entre las divulgaciones previas a esta solicitud se pueden mencionar la patente de invención US 3318418 perteneciente al Sr. William O. Kilpatrick que se refiere a una instalación para un elevador neumático del tipo en que la cabina se mueve verticalmente como un pistón dentro de un tubo (que constituye el hueco del ascensor) en respuesta a la presión neumática existente en dicho tubo, por debajo de la cabina.

Se cita también la patente de US No. 2927661 del Sr. Kristek y otros donde se divulga un ascensor para elevar personas o cargas que también recurre a un tubo de cierre hermético en donde se desplaza una cabina. Dicho tubo es parte de un muy particular circuito neumático donde circula aire a presión para producir la elevación de dicha cabina.

Se cita también la patente francesa No 71.02437 de Saunier Duval en donde la cabina es pistón de un cilindro neumático vertical y se desplaza, de abajo hacia arriba, por efecto de una sobrepresión aplicada por debajo de la cabina, en tanto que desciende cuando de produce una depresión dentro del mismo tubo y por arriba de dicha cabina.

El mismo titular de la presente invención es también creador del elevador neumático por depresión que fue motivo de la patente de invención Argentina No 245673 que se destaca debido a que responde a una especial construcción mediante la cual la cabina asciende o desciende en función de depresiones generadas entre el techo de la cabina y la parte superior del tubo por donde se desplaza.

En este sentido podemos mencionar la patente EP O 957 060 de Klitzke Dieter, la cual divulga un elevador hidráulico convencional donde el contrapeso está dispuesto externamente del cilindro propulsor.

La patente de US No 5901814 del Sr. Leandre Adifon y otros, se refiere a un elevador hidráulico que tiene contrapeso. En este caso la cabina está asociada al pistón de un cilindro hidráulico que es el medio propulsor de los ascensos y descensos de la misma. En este caso, el contrapeso actúa como tal. Su función es la de disminuir el esfuerzo que debe realizar el cilindro para los desplazamientos. Cumple la misma función que los contrapesos balanceados que utilizan la mayoría de los elevadores.

La patente de US No 5957779 del Sr. Walter F. Larson se refiere a una torre de la que cuelgan un par de góndolas soportadas por respectivos cables que, por sus extremos libres están vinculados al pistón de un cilindro hidráulico. En la misma se incluyen contrapesos individuales para cada góndola que cuelgan del mismo pistón como recurso de balanceo de la carga. Tampoco se utilizan los contrapesos como recurso de propulsión.

La patente de US 5975246 del Sr Renzo Toschi se refiere a un elevador hidráulicamente balanceado. Divulga un elevador que combina la utilización de un primer y un segundo cilindro hidráulico integrados a un mismo circuito hidráulico que regula el balanceo de la carga que soporta la cabina. Sobre el segundo cilindro hidráulico se incluyen los contrapesos. En este caso tampoco se recurre a los mismos como propulsores de los desplazamientos.

La patente de US No 5238087 del Sr. Alfonso Garrido y otros se refiere a mejoras en el ahorro de energía para elevadores hidráulicos. En este caso se divulga un recurso hidráulico que se le agrega al medio de contrapeso para soportar el peso propio de la cabina y un 50% de la carga. Si bien se trata de un contrapeso asociado a un recurso hidráulico, no se divulga la utilización del mismo contrapeso como recurso propulsor.

Sí que existen recursos amortiguadores de la caída en donde se integra el contrapeso a circuitos hidráulicos específicos.

La patente de US No 4488621 del Sr. Herbert L. Schiewe se refiere a un elevador de emergencia. Se trata de una caja asociada a un cilindro amortiguador, el cual está integrado a un circuito controlado por válvulas.

No se divulgan contrapesos propulsores. El cilindro está dispuesto lateralmente a la cabina y el pistón amortiguador si bien se lo utiliza para elevar la cabina vacía (sin carga), tiene un peso levemente superior que la cabina.

Se trata de un dispositivo especialmente diseñado para el descenso de personas en emergencia, donde el pistón actúa como medio de freno limitador de la velocidad de caída.

La patente de US No. 855074 (de Wit. C. Suplee) divulga un elevador hidráulico provisto de una cabina (1) que está asociada a unos pistones hidráulicos (8) mediante cables (15). Dichos pistones (8) se desplazan por el interior de los cilindros hidráulicos (2) y (3) para actuar como recursos propulsores hidráulicos que ocasionan el movimiento ascendente y descendente de la cabina (1).

El fluido seleccionado es agua, la cual se combina con el conjunto hidráulico que utiliza medios de bombeo (55) asistidos por un depósito almacenador de agua elevado (50) y medios valvulares (70) integrados en un circuito (51/52/53/58/65/75), el cual se comunica con la base inferior de cada cilindro (2) y (3).

Esta realización presenta como mayor desventaja el requerir un conjunto hidráulico de gran tamaño contiguo al eje para permitir el desplazamiento de la cabina (1). Es destacable la necesidad de utilizar un depósito inferior (61) y un depósito pesado (50) de gran capacidad y situado en posición elevada.

Dichos pistones (8) actúan como contrapesos balanceados con la cabina (1) y son también utilizados como medios impulsores para la generación de movimientos ascendentes y descendentes de la misma cabina (1).

Sin embargo, el mismo inventor admite el uso de un motor eléctrico (105) que complementa la fuerza impulsora siempre que es necesario (ver página 4, líneas 51 a 63 y líneas 74 a 78).

Cabe señalar que debajo de cada pistón (8) queda definida una cámara inferior de volumen variable para la propulsión. La cámara superior no se utiliza para la propulsión ya que no se encuentra integrada en el circuito hidráulico de propulsión, sino que únicamente se mantiene en comunicación con el exterior a través de conductos de drenaje (9) que son utilizados para descargar posibles fugas (si las hay).

Así pues, únicamente se prevé una cámara inferior integrada en el circuito hidráulico de propulsión.

a)

Esta patente no divulga cómo integrar dicha cámara superior en el circuito hidráulico propulsor.

b)

Tampoco divulga cómo montar dicho conjunto utilizando un solo cilindro (2) o (3).

c)

Tampoco divulga ni sugiere cómo montar el conjunto dentro del eje por el que la cabina del elevador se desplaza sin necesidad de conjuntos adyacentes de gran tamaño, el montaje y mantenimiento de los cuales resulta costoso.

d)

Tampoco divulga ni sugiere cómo montar un medio de propulsión en el interior del mismo cilindro dentro de los pistones.

Patente de US 494217 (de George Miles)

Esta patente describe el uso de un único pistón (D) que se desliza por el interior de un cilindro neumático vertical (C) con el fin de impulsar el desplazamiento de la cabina (A), a la cual está unida dicho cilindro mediante un conector flexible que prolonga a través de ambos atravesando una polea (B').

El conjunto propulsor comprende un depósito de aire comprimido (I) conectado a un medio compresor (J) que mantiene la presión más adecuada del depósito de aire comprimido (I). Desde dicho depósito (I) un conducto (G) se extiende y conduce el aire comprimido a la sección superior del cilindro (C), el cual está provisto de un válvula de tres pasos (e') que, o bien permite el suministro de aire comprimido desplazando así el pistón de manera descendente lo que provoca el movimiento ascendente de la cabina (A), o corta el suministro cuando la cabina se mantiene estacionaria, o permite la fuga del aire a fin de permitir que el pistón se desplace de modo ascendente habilitando el movimiento descendente de la misma cabina (A).

Este conjunto neumático propulsor está combinado con la válvula inferior de salida de aire (C_{4}) que contiene la cámara interna inferior situada debajo del pistón.

Es de particular importancia el hecho de que esta patente (D2) divulga que el mencionado pistón (D) divide el interior del cilindro neumático (C) en dos cámaras de volumen variable, una cámara superior y una cámara inferior, siendo la cámara superior utilizada para el suministro y para la salida del aire comprimido que actúa como fluido propulsor del conjunto.

Así pues, únicamente la cámara superior (con el inconveniente de la pérdida de presión) es utilizada para generar fuerza propulsora.

En este sentido, cabe señalar el hecho de que su divulgación no necesariamente soluciona el problema de cómo asegurar que la función del contrapeso balanceado se mantenga estable durante las diferentes paradas realizadas por la cabina.

Esto es así porque no describe un cierre eficaz de la base superior del pistón, pues para el paso del cable (B) se prevé un alargamiento alongado (C_{2}) por el que indudablemente se escapa el aire permanentemente.

El mencionado inconveniente ocasiona la necesidad de dicho depósito de aire comprimido (I), que está conectado con el compresor (J), el cual debe ser mantenido activo para asegurar presiones internas constantes de acuerdo con los requisitos de funcionamiento.

Es por tanto un conjunto costoso que requiere un equipo muy voluminoso que además es caro de mantener.

Novedad de la invención - Objeto principal

En los elevadores convencionales, accionados con motores eléctricos, el contrapeso balanceado es para aliviar el esfuerzo que se requiere del motor para producir el ascenso y descenso de la cabina.

En el caso de los elevadores fluido-dinámicos (tanto hidráulicos como neumáticos) se recurre a construcciones donde es la propia cabina la que actúa, ya sea como pistón del dispositivo de accionamiento o bien asociada a un émbolo o pistón que la soporta y traslada.

En el presente caso el contrapeso es utilizado como pistón del dispositivo fluido-dinámico de propulsión.

Este principio de funcionamiento trae aparejadas una serie de ventajas constructivas, de instalación y de mantenimiento, dado que se logran iguales o mejores resultados con menores esfuerzos.

A partir del principio de funcionamiento mencionado, es posible constituir instalaciones hidráulicas y neumáticas que sean las encargadas de producir los desplazamientos del émbolo, las cuales están dimensionadas en relación con el contrapeso que desplazan, por lo que resultan mucho más simples y económicas que las instalaciones fluido-dinámicas conocidas creadas para actuar sobre la cabina.

A partir del referido principio de funcionamiento, resulta mucho más simple el montaje de la cabina dentro del hueco por donde se desplaza, ya que se elimina la presencia de la máquina asociada al motor eléctrico, que generalmente se dispone en la parte superior En este caso, se la reemplaza por una simple polea por donde se desvía el cable hacia el contrapeso, cuya función sólo será la de permitir el cambio de sentido en los desplazamientos verticales para los ascensos y descensos.

Se destaca entonces que, para el caso del elevador de la presente patente de invención no se requiere construir la tradicional sala de máquinas en la parte superior del hueco, con lo cual el mismo puede ser aprovechado íntegramente para los desplazamientos de la cabina.

Comparando esta invención con las citadas como antecedentes de elevadores hidráulicos, también es ventajosa en cuanto a la instalación debido a que no es necesario constituir cilindros por debajo del hueco de recorrido de la cabina o laterales al hueco que requieren recurrir a instalaciones especiales con poleas múltiples.

Asimismo, comparando esta realización con otros elevadores neumáticos, en donde se utiliza la cabina como parte de la instalación fluido-dinámica que produce su propulsión, se destaca especialmente que, en este caso no es necesario realizar conductos o tubos especiales para los desplazamientos de la misma, ya que no hay que asegurar un adecuado hermetismo ni tampoco el debido aislamiento en el interior de la cabina.

Sobre todo se destaca que, en virtud del citado principio de funcionamiento para lograr iguales o mejores resultados, no se requieren medios de dimensiones especiales o que sean sometidos a tratamientos especiales (rectificaciones, etc.) o de materiales costosos por no ser de utilización corriente.

En efecto, para lograr los desplazamientos del contrapeso mediante una instalación neumática o hidráulica, es posible recurrir a cilindros convencionales (que no tengan que ser sobredimensionados) dado que las presiones a que pueden ser sometidos no son altas. Por lo tanto no es necesario realizar trabajos especiales de rectificación en las superficies de rozamiento para corregir irregularidades que puedan provenir de fábrica, ya que éstas serán fácilmente absorbidas por los sellos. En realizaciones preferidas, se utilizarán presiones menores a la presión atmosférica.

En realizaciones preferidas, el cilindro se ubicará dentro del mismo hueco por donde se desplaza la cabina ya que su superficie de planta podrá ser hasta diez veces menor que la superficie de planta de la cabina, manteniendo una longitud de altura que será equivalente a la longitud del recorrido de la cabina sumado a la propia del pistón-contrapeso.

El elevador inventado puede utilizar un contrapeso-pistón cuyo peso sea levemente inferior al peso propio de la cabina, igual al peso de la cabina o mayor que el peso de la cabina. En caso que el peso sea menor que el de la cabina, sólo se consumirá energía para producir los ascensos, ya que los descensos se regularán mediante válvulas, también convencionales e individualmente conocidas.

De lo expuesto surge que, es objeto principal de la presente patente de invención un elevador cuyo contrapeso es además émbolo del dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce y controla sus desplazamientos, del tipo que comprende una cabina transportadora de personas o cosas que se desplaza entre guías verticales dispuestas en el interior de un conducto vertical denominado hueco, la cual se encuentra soportada por un cable que se extiende hasta una polea superior y, cambiando de dirección, se prolonga hasta un contrapeso balanceado con dicha cabina; el conjunto se destaca porque dicha polea está soportada desde las paredes del hueco y se mantiene en condición de libremente giratoria, en tanto que el contrapeso balanceado es un pistón-contrapeso hueco, alojado en un cilindro que sedispone, verticalmente, en el interior del mismo hueco, adyacente a la cabina, perteneciendo ambos a un dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce los desplazamientos ascendentes y descendentes de la cabina, el cual se completa con un circuito de circulación del fluido constituido por al menos una bomba impulsora y asociada a medios valvulares.

Es una opción constructiva de esta creación que el cilindro que se dispone verticalmente, tenga sus bases superior e inferior cerradas y defina en su interior dos cámaras de volumen variable, separadas entre sí por el pistón-contrapeso, estando ambas cámaras individualmente comunicadas con un respectivo conducto de circulación del fluido que se extienden hasta la bomba impulsora del dispositivo propulsor.

Asimismo, surge claro que el circuito de circulación del fluido podrá ser un circuito neumático que comprende al menos una bomba neumática asociada a medios valvulares, con la inclusión de tomas de aire en correspondencia de las cámaras de volumen variable.

Se contempla también que el circuito de circulación del fluido sea un circuito hidráulico que comprenda al menos una bomba hidráulica asociada a medios valvulares intercalados en conductos de circulación del fluido que se comunican con dichas cámaras.

La invención también contempla un circuito de circulación del fluido, constituido por al menos una bomba impulsora asociada a medios valvulares, que podrá ser un circuito cerrado dispuesto en el interior del cilindro que aloja el pistón-contrapeso.

Asimismo, se destaca que la bomba impulsora y los medios valvulares asociados podrán disponerse directamente en el interior del pistón-contrapeso, integrados a conductos de comunicación con las cámaras de volumen variable que se determinan con dicho pistón-contrapeso y las paredes del cilindro, definiendo un circuito cerrado.

La invención también contempla que la bomba impulsora y los medios valvulares asociados puedan alojarse en el interior del pistón-contrapeso, integrados a conductos de comunicación con las cámaras de volumen variable que se determinan con dicho pistón contrapeso y las paredes del cilindro, con la inclusión de respectivas válvulas de toma de aire exterior dispuestas en correspondencia de cada cámara.

Por otra parte, la invención contempla que el pistón-contrapeso sea hueco y aloje en su interior elementos de lastre removibles.

La invención contempla que el cable que se extiende entre la cabina y el pistón-contrapeso sea un cable envainado.

Finalmente se destaca también que, en correspondencia del techo de la cabina se incluyen pernos pivotantes de anclaje, que son oscilantes respecto de un eje transversal, cuyos extremos libres enfrentan respectivas cavidades de anclaje, definidas en las paredes del hueco en correspondencia de cada nivel de parada, cuyos desplazamientos transversales (para las acciones de traba y destrabe) son comandados desde un medio electromecánico integrado al circuito de mando del elevador; en tanto que sus movimientos oscilatorios producidos durante la carga y descarga de la cabina accionan sensores electrónicos integrados al circuito de mando del dispositivo propulsor (con el objeto de ordenar el balanceo automático del pistón-contrapeso).

Breve descripción de las figuras

Para concretar las ventajas así someramente comentadas, a las que los usuarios y los entendidos en la especialidad podrán agregar muchas otras mas, y para facilitar la comprensión de las características constructivas, constitutivas y funcionales del elevador inventado, se describe a continuación un ejemplo preferido de realización, el que se ilustra esquemáticamente y sin una escalara determinada, en las láminas adjuntas. Con la expresa aclaración de que, precisamente por tratarse de un ejemplo, no corresponde asignar al mismo un carácter limitativo o exclusivo del alcance de protección de la presente patente de invención, sino que simplemente le asiste una intención meramente explicativa e ilustrativa de la concepción básica en que se funda la misma.

La Figura No. 1 es una vista en planta superior que representa el hueco del elevador en cuyo interior se dispone una cabina que se desplaza hidráulica o neumáticamente según la presente invención.

La Figura No. 2 es una vista esquemática, en corte longitudinal, según el plano de traza II-II indicado en la Figura 1, que representa tres niveles de paradas que se comunican con el hueco de un elevador fluido-dinámico dispuesto en el interior del mismo, el cual responde a las condiciones básicas que se establecen en la presente patente de invención y donde aparece la cabina ubicada en correspondencia de la primer parada o parada inferior.

La Figura No. 3 es una vista en corte longitudinal según el plano de traza II-II indicada en la Figura No. 1, similar a la ilustrada en la figura anterior, pero en este caso mostrando la cabina ubicada en correspondencia de una parada intermedia.

La Figura No. 4 es un detalle ampliado que muestra el dispositivo propulsor en la que se representa el caso en el que el conjunto está instalado en el interior del cuerpo del pistón-contrapeso.

La Figura No. 5 es también un detalle ampliado de la parte interior del dispositivo propulsor similar a la anterior Figura en donde se representa el caso en que el conjunto está instalado en el interior del cuerpo del pistón-contrapeso, y las cámaras de volumen variable que se definen incluyen dispositivos de toma de aire exterior.

La Figura No. 6 es un detalle ampliado que muestra la presencia de dispositivos de traba definidos en la cabina que enfrentan cavidades de anclaje dispuestos en el hueco del elevador.

La Figura No. 7 es un detalle ampliado que permite comprender la combinación de elementos básicos a que recurren los dispositivos de traba indicados en la Figura anterior.

Se aclara que, en todas las figuras, a iguales letras y números de referencia, corresponden las mismas o equivalentes partes o elementos constitutivos del conjunto, según el ejemplo elegido para la presente explicación del elevador inventado.

Descripción detallada de un ejemplo preferido

Tal como se puede apreciar en la Figura No. 1, el elevador cuyo contrapeso controlado y balanceado es además émbolo del dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce y controla sus desplazamientos a que se refiere la presente patente de invención, es apto para ser instalado en un hueco (1) convencional que, por lo general es de planta cuadrangular, constitutivo del conducto vertical por donde se desplaza con cierta holgura, la cabina (2) transportadora de personas o cosas.

En el presente caso particular se aprecia que sobre el techo (3) de dicha cabina, se produce su vinculación con el cable (4) que la soporta y se extiende hasta vincularse con la polea (5), libremente giratoria, que lo desvía cambiando su dirección vertical en 180° para prolongarse hasta el pistón-contrapeso (6) que corre como émbolo del cilindro fluido-dinámico (7), estableciéndose el convencional balanceo de cabina-contrapeso.

Como lo muestra dicha Figura No. 1, la cabina (2) se desplaza con movimientos ascendentes o descendentes por las guías laterales (8) y (9) y se encuentra debidamente balanceada respecto del pistón-contrapeso (6) (visible en la Figura No. 2).

Como se indicó precedentemente, la referida polea (5) es libremente giratoria y se ubica en un extremo superior del hueco, montada en un eje (10) que es soportado desde las paredes del mismo mediante los brazos (11) y (12). De esta manera dicho cable (4) toma a la cabina por un punto central de su techo (3).

Observando ahora las Figuras Nos. 2 y 3, es posible comprender, de manera completa, la combinación de medios que define al elevador inventado. En este caso se aprecia que el referido hueco del ascensor (1) tiene una altura suficiente como para abarcar tres niveles de paradas (A),(B) y (C), en donde aparecen respectivas puertas de acceso (13), (14) y (15) previstas para enfrentar las puertas (16) de la cabina (2) y de esta manera ingresar o salir de la misma.

Tal como se expresó precedentemente, la novedad básica a que se refiere la presente patente de invención consiste en que el referido pistón-contrapeso (6) es el referido émbolo del dispositivo fluido-dinámico que se constituye para producir la elevación de la cabina (2).

Se dice dispositivo fluido-dinámico debido a que puede ser tanto hidráulico como neumático en cuyo caso sólo varían los recursos valvulares y las bombas impulsoras que son adecuados a cada tipo de fluido.

En estas dos figuras se aprecia que el pistón-contrapeso (6) actúa en el interior del cilindro recto vertical (7) que se dispone, de preferencia, en correspondencia de una de las cuatro esquinas del hueco (1) ocupando un mínimo espacio y su longitud es levemente mayor que la distancia vertical que debe recorrer la cabina (2) para desplazarse desde el nivel inferior (A) hasta el nivel superior (C), la cual es coincidente con el recorrido que realiza el pistón-contrapeso (6) durante sus desplazamientos de ascenso o descenso máximos.

Como se aprecia en las figuras, se mantiene libre un espacio inferior para poder ingresar al hueco y realizar las tareas de mantenimiento necesarias.

De hecho, si se observa detalladamente el ejemplo representado por las Figuras 2 y 3, puede apreciarse que el cuerpo cilíndrico (7) es cerrado. Consecuentemente, en su interior se definen una cámara de volumen variable superior (22) delimitada por la base superior (23) del pistón-contrapeso (6) y la base superior (24) del cilindro (7), así como también una cámara de volumen variable inferior (25), delimitada por la base inferior (26) del pistón-contrapeso (6) y la base inferior (27) del mismo cilindro (7).

Para el normal funcionamiento del sistema, tanto para el pasaje del citado cable de tracción (4), (preferentemente envainado) que se asocia al pistón-contrapeso (6) mediante la atadura (29), como para los desplazamientos del mismo pistón-contrapeso (6) se utilizarán sellos (28), (30) y (31) (tal como se muestra en las Figuras 4 y 5).

Cuando el fluido es impulsado en dirección ascendente se genera presión en la referida cámara superior (22) y depresión en la citada cámara inferior (25) de manera que el pistón-contrapeso (6) se desplaza en sentido descendente ejerciendo un trabajo de tracción que se transmite a través del cable envainado (4). Dicha tracción produce el giro de la polea (5) en el sentido (F3) y con ello el cambio de sentido a la tracción que se transmite a la cabina (2) que, consecuentemente se eleva en dirección y sentido (F4).

En experimentaciones realizadas se aprecia un muy buen comportamiento cuando se utilizan bombas volumétricas tales como las que se identifican como "tipo Root". En estos casos se verificó un buen funcionamiento utilizando una cabina de 100 Kg. de peso, con una carga máxima de 200 Kg., balanceada con un pistón-contrapeso de 200 Kg. (como peso propio) que se desplaza en un cilindro de 20 cm. de diámetro, de manera que las superficies de las bases superior (22) e inferior (23) son de 628 cm^{2}.

En este caso, para elevar la cabina, sola o con carga máxima, sólo fue necesario ejercer una fuerza de 100 Kg. (1600 Pa -160 gr/cm^{2}, lo cual no es más que 1/6 de la presión atmosférica aproximadamente).

Como se indicó precedentemente de preferencia, la bomba será una bomba rotativa de desplazamiento positivo, las cuales transfieren, (por revolución) el fluido que se requiere. Tienen la ventaja que regulando electrónicamente las revoluciones se logran variaciones de velocidad muy eficaces; asimismo, sus arranques y detenciones son suaves. Trabajan con un caudal casi uniforme para el caso de las neumáticas y uniforme para el caso de las hidráulicas. No necesitan válvula inversora dado que variando el sentido de giro podrán obtenerse los desplazamientos ascendentes o descendentes del pistón-contrapeso (6). Son bombas volumétricas o compresores rotativos de muy buen rendimiento.

En caso que el propulsor sea neumático, se recurrirá a un compresor rotativo (19) (tipo "Root") cuyo funcionamiento es equivalente al de la bomba hidráulica. Utilizando una bomba de 100 litros/segundo con entrada y salida de aire a presión atmosférica, si se trabaja a 1000 Pa (100 gr/cm^{2}), que es, aproximadamente el 10% de la presión atmosférica, tanto en presión como en depresión, el caudal de salida será de 90 litros/segundo, aproximadamente.

Con referencia a las Figuras 4 y 5, es posible apreciar en más detalle los sellos que se requieren para el normal funcionamiento del dispositivo propulsor.

Para el caso de los sellos (30) y (31) dispuestos en correspondencia del pistón-contrapeso (6) podrán consistir en anillos elastoméricos o de materiales equivalentes capaces de actuar en los dos sentidos de desplazamiento del mismo.

Para el caso del sello (28)se recurre a los retenes elásticos (32) alojados en un soporte roscado que permite la remoción para eventuales recambios y reparaciones.

En dichas Figuras 4 y 5, se muestra también una realización constructiva funcionalmente adecuada para el pistón-contrapeso (6). En este caso se trata de un cuerpo hueco y cilíndrico determinado por las placas discoidales (34) y (35), vinculadas entre si mediante los espárragos (36), de manera que se deja espacio para ubicar el lastre (37) en condición removible.

En la Figura 4, se muestra una opción constructiva, comprendida dentro del alcance de este invento que se destaca porque el dispositivo propulsor se define como un circuito cerrado e interno, constituido esencialmente en el interior del pistón-contrapeso (6), en donde una bomba neumática (38) asociada con al menos una válvula solenoide (41) se comunica, a través de los conductos (39) y (40) con volumen variable (22) y (25). A través del conductor (42) tanto la válvula (38) como la válvula (41) se vincularán al mando eléctrico del dispositivo propulsor. En este caso, cuando la bomba (38) produce presión en una de dichas cámaras, se genera una simultánea depresión en la otra y con ello los desplazamientos operativos del pistón-compresor (6) para que se produzcan los ascensos o descensos de la cabina.

También se debe considerar como comprendida dentro del alcance de este invento, la solución constructiva que se representa en la Figura 5. Esta solución también describe un propulsor definido en el interior del cilindro (7), en este caso el pistón-contrapeso podrá ser de peso levemente inferior al de la cabina ya que se incluyen válvulas (43) y (44) para permitir la entrada y salida de aire exterior.

En este caso la generación de presión en una cámara, con simultánea depresión en la otra se produce combinando la acción de la referida bomba neumática (38) (asociada a al menos una válvula solenoide (41)), con la apertura y cierre de las citadas válvulas externas (43) y (44).

Naturalmente, para multiplicar la fuerza se pueden utilizar más de un cilindro propulsor. Incluso un único cilindro puede ser sustituido por una pluralidad de cilindros más pequeños que son más fáciles de alojar y distribuir en el interior del hueco.

Las Figuras 6 y 7 han sido agregadas para explicar que esta invención contempla también la posibilidad de incluir un recurso complementario de seguridad, que a la vez se integra al sistema de comando del dispositivo propulsor para producir el balanceo del pistón-contrapeso cuando se producen los ascensos y descensos de las personas o cosas desde la cabina (2).

El recurso comprende un grupo de pernos de anclaje (45) (al menos dos), que en el caso ilustrado se disponen en correspondencia del techo de la cabina, cuyos extremos libres enfrentan respectivas cavidades receptoras (46) dispuestas en las paredes del hueco (1) en puntos de altura adecuada correspondientes a cada parada.

Como se aprecia en el detalle de la Figura 7, cada perno (45) pivota respecto de un eje transversal (47) que es también tope limitador de su carrera de proyección hacia afuera para el anclaje de traba. Dicha carrera, representada por las flechas (F5) es producida por un medio electromecánico tal como el electroimán (48) que se halla integrado al circuito eléctrico de comando para producir el desplazamiento del perno en acción de anclaje cuando se produce la parada y retraerlo en destrabe cuando se inicia el desplazamiento de la cabina (2).

La novedad que se incorpora radica en que, como representan las flechas (F6), cada perno mantiene un cierto huelgo que le permite oscilar respecto del eje (47). Dichos movimientos angulares son controlados por los medios centradores (49) y (50) y limitados por los topes (51) y (52).

Precisamente, dichos movimientos angulares están especialmente previstos para accionar a los sensores electrónicos (53) y (54) (micros switch) que están integrados al circuito de comando del dispositivo propulsor con el objeto de indicar dichas oscilaciones y con ello producir el balanceo automático del pistón-contrapeso (6) en función del nuevo peso que adquiera la cabina.

Cabe señalar finalmente que la invenció también prevé que dicha polea libremente giratoria (5) que incluyen recursos de rotura, de modo que así se mejora la seguridad en las paradas.

Habiendo descrito e ilustrado la naturaleza y objeto principal de la presente invención, así como también la manera en que la misma se puede llevar a la práctica, se declara reivindicar, como de propiedad y de derechos exclusivos las siguientes 4 reivindicaciones.

Claims (4)

1. Elevador cuyo contrapeso es además émbolo del dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce y controla sus desplazamientos del tipo que comprende una cabina (2) transportadora de personas o cosas que se desplaza entre guías verticales (8 y 9) dispuestas en el interior de un conducto vertical (1) denominado hueco, la cual se encuentra soportada por un cable (4) que se extiende hasta una polea superior (5) y, cambiando de dirección, se prolonga hasta un contrapeso balanceado con dicha cabina (2), estando dicha polea (5) soportada desde las paredes del hueco y siendo mantenida en condición de libremente giratoria, en tanto que el contrapeso balanceado es un pistón-contrapeso hueco (6), alojado en un cilindro (7) que se dispone, verticalmente, en el interior del mismo hueco, adyacente a la cabina (2), perteneciendo ambos a un dispositivo fluido-dinámico de propulsión que produce los desplazamientos ascendentes y descendentes de la cabina (2), para lo cual el cilindro (7) define en su interior dos cámaras de volumen variable (22 y 25), estando dichas cámaras separadas por el pistón-contrapeso (6) y un conducto de circulación del fluido constituido por al menos una bomba (38) que está asociada a medios valvulares (41), caracterizado porque la bomba impulsora (38) está montada en el cuerpo del pistón-contrapeso (6) y está intercalada en un conducto de circulación de fluido que se extiende a través del cuerpo del mismo pistón a fin de establecer comunicación entre las cámaras de volumen variable
(22 y 25).

2. Elevador, según lo reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de circulación de fluido que queda definido entre ambas cámaras de volumen variable (22 y 25) y que forma el cuerpo del pistón-contrapeso (6), es un circuito cerrado compuesto por un circuito para la comunicación interna (39 y 40) entre ambas cámaras (22 y 25), donde se intercala una bomba impulsora (38) asociada a medios valvulares (41).

3. Elevador, según lo reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de circulación del fluido es un circuito neumático, constituido por al menos una bomba impulsora (38) asociada a medios valvulares (41) dispuestos en el pistón-contrapeso (6), estando dicho circuito neumático completado por la inclusión de dispositivos de toma de aire (42 y 44) que están dispuestos en la pared del cilindro (7) en correspondencia de las cámaras de volumen variable (22 y 25).

4. Elevador, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la bomba impulsora (38) y los medios valvulares asociados (41) están alojados en el pistón-contrapeso (6), integrados a un conducto de comunicación interno constituido en el cuerpo del pistón-contrapeso (6) que une ambas cámaras de volumen variable (22 y 25), que quedan determinadas por dicho pistón-contrapeso (6) y por las paredes del cilindro (7), quedando así definido un circuito de circulación de fluido cerrado.