ES2280378T3 - Accionamiento de ascensor con piezas de soporte plasticas. - Google Patents

Abstract

Accionamiento de ascensor con un estator (100) y un rotor (200) y una polea motriz o polea de accionamiento unida activamente en rotación con el rotor (200), caracterizado por el hecho de que el estator (100) y/o el rotor (200) presenta por lo menos una pieza de plástico (1, 2), que sirve de carcasa de estator y/o cuerpo de rotor, en el que están encerrados, por lo menos en parte y en particular completamente, elementos funcionales electromagnéticos o permanentemente magnéticos (1a, 2a) del estator y/o del rotor.

Description

Accionamiento de ascensor con piezas de soporte plásticas.

El presente invento hace referencia a un accionamiento de ascensor de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.

Ya se conocen accionamientos de ascensores con máquinas eléctricas en sí mismos. Obtienen su energía de una alimentación de corriente externa, creando la corriente en el rotor y el estator de la máquina eléctrica utilizada respectivamente campos magnéticos, que se atraen o se repelen y que hacen que el rotor gire. También es posible formar el rotor o el estator de forma permanentemente magnética.

Por la patente EP 1069068 A1 se conoce una unidad de accionamiento para un ascensor. Esta unidad de accionamiento está compuesta por un accionamiento y una polea motriz, presentando el accionamiento una carcasa y un motor con estator y rotor. Un árbol situado en la carcasa transmite los movimientos de rotación del rotor a la polea motriz.

Por la EP 0841283. A1 se conoce una instalación de ascensor con una unidad de accionamiento dispuesta en el hueco del ascensor. La unidad de accionamiento está compuesta por un motor en forma de anillo, una unidad de frenado, un codificador rotatorio, y un armazón. En la pared interior del armazón está dispuesto un estator del motor en forma de anillo. El rotor y la polea motriz forman una unidad rotatoria. Los paquetes de chapas con imanes permanentes del rotor están tensados con soportes.

La US 5.982.060 describe un accionamiento de ascensor, estando provista una polea del estator del accionamiento con una cavidad en forma de anillo, en la que está incorporado el estator. El estator está fijado a una de las paredes de la cavidad. En una polea del rotor se coloca un rotor. Entre las paredes de la cavidad y de la polea del rotor se proporciona un sellado, que sella la cavidad. El sellado impide el contacto del rotor y el estator con partículas exteriores.

Por la EP 1092876 A2 se conoce un ventilador para un refrigerador, en el que los componentes del estator están posicionados en parte en una carcasa de plástico. Este documento no hace referencia a instalaciones de ascensor ni a un accionamiento de ascensor.

Por último, gracias a la US 3,758,799 se conoce una máquina dinamoeléctrica, en la que una estructura compuesta fija consta de una carcasa, en forma de una mezcla de material de partículas inertes, por ejemplo arena, y un pegamento. Este documento tampoco hace referencia al ámbito de los accionamientos de ascensor.

Por la DE 199 02 837 C1 se conoce una máquina eléctrica en la que, entre las cabezas de bobina del estator y un cuerpo portante de estator hecho de una aleación con una buena conducción del calor, p. ej. una aleación de bronce, se proporciona un cuerpo de resina de moldeo como pieza de un puente conductor de calor. El cuerpo de resina de moldeo está rellenado con un polvo que conduce bien el calor, y a este respecto desempeña únicamente funciones de conducción de calor.

Las máquinas eléctricas puede realizarse como máquinas de rotor externo o máquinas de rotor interno.

Tradicionalmente, un estator está compuesto por un paquete de chapas, que está colocado dentro de una carcasa p. ej. de metal fundido, estando devanado con bobinas el paquete de chapas. Para evitar altas pérdidas de corriente, las chapas del paquete de chapas se disponen por capas. Durante la fabricación, el paquete de chapas en capas es impregnado para fijar y aislar los hilos para devanado. Para ello, todas las cavidades del paquete de chapas se cierran con el medio de impregnación, p. ej. en una instalación de impregnación al vacío, y al mismo tiempo se aplica una fina capa aislante en la superficie. A continuación, el paquete de chapas tratado de este modo se endurece, por lo general en un horno.

Típicamente, un rotor permanentemente magnético presenta un cuerpo metálico con un orificio de paso formado en el medio, por el que se puede guiarse el árbol de la máquina. Convencionalmente, en el cuerpo metálico se colocan imanes permanentes mediante pegado. Debido a las distintas propiedades de los materiales y la solicitación durante el funcionamiento, se exigen elevados requisitos al pegamento y a su procesamiento.

Los pegamentos que presentan las propiedades adecuadas son relativamente caros. Además, el hecho de colocar los imanes permanentes en el cuerpo metálico por pegado requiere mucho tiempo y dinero.

En los rotores formados de este modo, la protección anticorrosiva también resulta ser muy problemática, algo que en particular también se debe a la afinidad relativamente grande de los materiales magnéticos utilizados con respecto al oxígeno, de tal forma que también deben ser tratados con impregnación o pintura como protección anticorrosiva.

El objetivo del invento es lograr una simplificación, y de este modo una reducción de costes y de peso, a la hora de fabricar accionamientos de ascensor.

Este objetivo se consigue con un accionamiento de ascensor con las características de la reivindicación 1.

De acuerdo con el invento, el accionamiento de ascensor presenta una polea motriz unida activamente en rotación con el rotor. En este sentido, resulta apropiado formar la polea motriz desplazada de forma axial junto al rotor y al estator. También es especialmente favorable alojar el freno asignado al accionamiento de ascensor dentro de la polea motriz.

Gracias a la disposición y/o fijación, de acuerdo con el invento, de los distintos elementos funcionales electromagnéticos o permanentemente magnéticos del estator y/o del rotor en piezas de plástico, puede simplificarse la fabricación de este tipo de accionamientos de ascensor con respecto a las soluciones tradicionales. Por ejemplo no es necesario ningún tratamiento mecánico previo o posterior de componentes, como sucede p. ej. al utilizar piezas metálicas. Gracias a la facilitación de las herramientas adecuadas, también pueden llevarse a cabo, de un modo sencillo, conformaciones complejas del rotor y/o el estator, p. ej. incluso en la zona externa de la superficie. De este modo puede lograrse una producción con un mayor grado de automatización.

Preferiblemente, la fabricación de las piezas de plástico puede llevarse a cabo por medio de cualquier tipo de moldeado de plástico, como p. ej. por medio de moldeado por inyección, en vacío o centrífugo o mediante otra técnica adecuada de tratamiento de plásticos.

Con respecto a los accionamientos de ascensores tradicionales, el accionamiento de acuerdo con el invento presenta un menor peso, por lo que por ejemplo a la hora de fijar un accionamiento de acuerdo con el invento a un armazón se necesita un menor esfuerzo y por lo tanto se facilitan el transporte y el montaje.

En el accionamiento de acuerdo con el invento, resulta especialmente ventajoso que pueda prescindirse del costoso y arriesgado pegado de imanes en el cuerpo de rotor. Al mismo tiempo, se garantiza una protección anticorrosiva de los imanes, puesto que éstos pueden incluirse completamente en el plástico y/o la resina sintética del cuerpo de rotor. Por este motivo, ya no es necesario aplicar ninguna pintura de protección anticorrosiva, como ocurre en el estado actual de la técnica.

En el caso del estator, tampoco es necesaria ya ninguna impregnación, puesto que el aislamiento necesario y/o deseable puede realizarse de un modo mucho más sencillo que antes, p. ej. por medio de moldeado por inyección.

Para ello, la mayoría de las veces también puede renunciarse a una pintura final de esmalte, según el deseo del cliente o para publicidad, puesto que las piezas de plástico del estator y/o del rotor pueden fabricarse ya con plástico de color, algo distinto que con la fabricación de metal. Del mismo modo, la radiación térmica puede mejorarse o bien en puntos individuales o bien en toda la máquina por medio de un color adecuado del plástico. Otras ventajas que deben mencionarse son un menor desarrollo de ruidos gracias a las propiedades aislantes del plástico utilizado para el cuerpo de rotor y/o la carcasa de estator, así como un espacio de construcción más pequeño.

Hay que señalar que la máquina eléctrica utilizada puede realizarse como rotor interno y como rotor externo.

Las configuraciones ventajosas del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

De acuerdo con una configuración preferida del accionamiento de acuerdo con el invento, el estator presenta, como elemento funcional, un paquete de chapas y devanados que están encajados en una pieza de plástico que sirve de carcasa de estator. De forma alternativa o complementaria a lo anterior, también es posible que el rotor presente imanes permanentes y un anillo de cortocircuito magnético, que están encajados en una pieza de plástico que sirve de cuerpo de rotor.

De forma apropiada, el accionamiento de acuerdo con el invento presenta, en particular en puntos con alta solicitación, piezas adicionales insertadas en las piezas de plástico. Las piezas insertadas de este tipo pueden servir para reforzar las piezas de plástico y estar fabricadas con materiales adecuados, por ejemplo un metal u otro plástico, p. ej. también reforzado con fibras.

Resulta ventajoso que, de un modo sencillo, puedan incorporarse medios para llevar a cabo un blindaje CEM en las piezas de plástico. Como medios para el blindaje CEM es posible utilizar por ejemplo láminas o redes metálicas.

De acuerdo con otra forma de realización preferida del accionamiento de acuerdo con el invento, éste presenta medios para su suspensión lateral, en particular en un armazón. De este modo, es posible colocar la máquina en un hueco de ascensor de un modo especialmente sencillo.

De forma apropiada, las piezas portantes del accionamiento de acuerdo con el invento, por ejemplo una placa soporte, un eje soporte, los cojinetes, en particular un cojinete principal, o también la polea motriz, esencialmente están fabricados con metal, y las piezas de accionamiento, en particular el rotor y el estator, esencialmente están fabricados con plástico. En este sentido, las piezas metálicas reciben principalmente las fuerzas que se producen en la polea motriz, y en cambio, las piezas de plástico tan sólo llevan una pequeña parte de las cargas suspendidas en la polea motriz. Con esta selección de materiales, se pone a disposición un grupo de construcción bastante más ligero con respecto a los accionamientos y/o máquinas eléctricas tradicionales. Una suspensión unilateral se aligera, porque en particular la polea motriz, que también es solicitada por los medios portantes, puede colocarse directamente en la suspensión, y las piezas de accionamiento relativamente ligeras, fabricadas con mucho plástico, es decir, el rotor y el estator, pueden situarse a una mayor distancia axial de la suspensión, por lo que en la suspensión pueden reducirse claramente momentos de ataque.

También resulta ventajoso proporcionar resistores de corte y/o una electrónica de potencia, unida al accionamiento y/o integrada en las piezas de plástico. Con esta medida, en particular, puede llevarse a cabo un accionamiento completo de la máquina de un modo sencillo.

De forma apropiada, la polea motriz está dispuesta directamente adyacente a la placa soporte y está apoyada sobre cojinetes y el eje soporte.

Es ventajoso que el estator esté conectado a la placa soporte por medio de un soporte resistente a la torsión distanciado por la polea motriz.

Resulta especialmente ventajoso desplazar el estator por el rotor y fijarlo a la placa soporte por medio de elementos de soporte, que solapan la polea motriz. Con esta configuración puede llevarse a cabo una forma de realización especialmente sólida y segura del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento.

De forma apropiada, dentro de la polea motriz hay dispuesto un freno, que se apoya en particular en la placa soporte o en el eje soporte. Con esta medida, un freno puede integrarse de un modo sencillo y que ahorra espacio.

De acuerdo con una forma de realización preferida del accionamiento de acuerdo con el invento, se proporcionan medios para fijar el rotor y el estator, con el fin de poder transportarlo sin problemas y poder montarlo fácilmente. Gracias a la fijación, el rotor y el estator no son atraídos uno contra otro por los imanes permanentes, por lo que se garantiza un sencillo manejo de las piezas y una protección de los imanes quebradizos. Para por ejemplo evitar daños en el rotor y en el estator durante el transporte del accionamiento o durante el montaje del accionamiento o del freno cuando el estator no está fijado a la placa soporte, en este caso en particular el rotor y el estator pueden ser fijados entre sí con tornillos por medio de manguitos con rosca.

De forma apropiada, el estator está soportado en la placa soporte con un extremo de forma distanciada por medio de elementos de soporte, soportando y guiando el rotor con su extremo libre.

A continuación se explica una forma de realización especialmente preferida del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento por medio de los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización preferida del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento, y

La figura 2 muestra una vista en corte del accionamiento de ascensor representado en la figura 1.

En la figura 1 se representa una forma de realización preferida del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento en una vista en perspectiva. La máquina eléctrica del accionamiento representada está formada como rotor interno, volviéndose a señalar que el accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento también puede realizarse con un rotor externo.

Con 1 se designa una carcasa de estator de un estator, que está realizada como pieza fundida de plástico. La carcasa 1 está fijada a una placa soporte 3 por medio de elementos de apoyo 25 y tornillos 26. Los elementos de soporte 25 en parte pueden estar fundidos directamente en la carcasa 1 y/o también ser fijados con tornillos a la carcasa 1. Entre la placa soporte 3 y la carcasa 1 hay dispuesta una polea motriz 10, que es accionada por medio de un rotor proporcionado en la carcasa 1. Para accionar un ascensor, la polea motriz acciona un medio portante no representado aquí, p. ej. un cable o una cinta.

La placa soporte 3 puede fijarse por ejemplo en un armazón y/o viga de acero adecuados de un hueco de ascensor o una instalación de extracción, p. ej. por encima de los orificios.

La forma de realización del accionamiento de ascensor de acuerdo con el invento de la figura 1 se representa en la figura 2 en una vista en corte.

En primer lugar, puede reconocerse que el estator, designado en conjunto con 100, presenta un paquete de chapas 1a fundido en su carcasa 1 con devanados colocados sobre el mismo.

El estator 100, por medio de un espacio de aire 9, se encuentra en conexión de trabajo con el rotor, en este caso designado en conjunto con 200. El rotor 200 presenta un cuerpo de rotor 2 de plástico, en el que están fundidos completamente imanes permanentes 2a y su anillo de cortocircuito magnético 2b. Los imanes permanentes 2a interactúan de un modo conocido con el paquete de chapas y/o los devanados 1a del estator 1 para generar un movimiento de rotación del rotor 200 alrededor de un eje de giro 4a. El fundido completo de los imanes 2a constituye una protección anticorrosiva especialmente eficaz.

El rotor 200 está unido en rotación con la polea motriz 10, pudiéndose realizar esta unión en rotación por ejemplo por medio de una unión roscada 24. Sin embargo, esta unión también puede realizarse de un modo muy sencillo en arrastre de forma, pudiéndose fundir el rotor a la polea motriz. La rotación del rotor 200 y/o de la polea motriz 10 se lleva a cabo utilizando cojinetes convencionales, designándose en la presente forma de realización un cojinete principal con 5 y otro cojinete con 7. La polea motriz 10 está colocada, por medio del cojinete principal 5, en el eje soporte 4, que está unido fijamente a la placa soporte 3 para suspenderla 6. En lugar de ser de una pieza, la placa soporte 3 y el eje soporte 4 pueden ser de varias piezas.

El accionamiento representado está realizado además con un freno, que está dispuesto dentro de la polea motriz y que en conjunto se designa con 11. El freno 11 está fijado a la placa soporte 3 por ejemplo por medio de tornillos de fijación 23. Sin embargo, también puede estar fijado al eje soporte 4. Gracias al freno 11, la polea motriz 10 es frenada desde dentro por su pasador o la corona de la polea motriz. En el extremo del rotor opuesto a la polea motriz, en la zona del eje de giro 4a está dispuesto un transmisor 15, por medio del cual puede comprobarse el número de revoluciones del rotor 200.

En el contorno de la polea motriz 10 pueden reconocerse ranuras, en las que pueden colocarse p. ej. cables portadores del accionamiento de ascensor.

El accionamiento de ascensor representado puede ser suspendido por medio de una fijación correspondiente de la placa soporte 3 en un lado de un armazón (no representado) adecuado o una pared. En este caso, las piezas portantes, en particular la placa soporte 3, el eje soporte y los elementos de soporte, o también la polea motriz 10, esencialmente están fabricados con metal y/o acero, y las piezas de accionamiento esenciales, en particular la carcasa 1 del estator 100 y/o el cuerpo de rotor 2, están fabricados con plástico. Pero las piezas como p. ej. la polea motriz, el eje soporte y los elementos de soporte también pueden estar fabricadas con plástico, en particular con plástico reforzado o arrollado. De este modo, puede reducirse aún más el peso de la máquina y/o del accionamiento de ascensor con respecto a las máquinas y/o accionamientos de ascensor convencionales. En este contexto, resulta ventajoso que las piezas con una solicitación relativamente fuerte estén dispuestas directamente en la placa soporte y que las piezas de plástico menos solicitadas estén dispuestas a una mayor distancia de la placa soporte. De este modo, en la placa soporte 3 y/o en la suspensión pueden reducirse los momentos que se producen, de tal forma que, por ejemplo, la placa soporte 3 puede dimensionarse de un modo relativamente pequeño.

En distintos puntos tanto de la carcasa 1 como del cuerpo de rotor 2 pueden fundirse piezas insertadas a modo de refuerzo, como p. ej. conjuntos de cojinetes 13 en el rotor y un conjunto de cojinete 14 en la carcasa para el cojinete 7 y un manguito 16 en la zona del eje de giro 4a para el transmisor 15. También se muestra un manguito de soporte 17 para el tornillo de fijación 24 y un manguito con rosca 18 como ayuda para el montaje y el transporte.

Para evitar daños en el rotor y en el estator durante el transporte del accionamiento o durante el montaje del accionamiento o del freno cuando el estator 1 no está fijado a la placa soporte 3, en este caso en particular el rotor y el estator pueden ser fijados entre sí con tornillos por medio de manguitos con rosca 18.

Resulta especialmente ventajoso un posicionamiento preciso, simplificado con respecto a las soluciones convencionales, de los imanes permanentes 2a en el cuerpo de rotor 2. Esto se debe al hecho de que los imanes permanentes 2a ya no tienen que pegarse manualmente en el cuerpo de rotor 2, sino que pueden fijarse en posiciones precisas predeterminadas en el marco de la fabricación del cuerpo de plástico.

Además también resulta ventajoso disponer resistores de corte (no representados) en la pieza de plástico 1. Los resistores de corte, de un modo conocido, sirven para llevar a cabo la aniquilación eléctrica de la energía de frenado generada por los devanados. En la pieza de plástico 1 también puede incorporarse una electrónica de control (no representada en detalle) de un modo sencillo.

En la forma de realización representada, el estator 100 está realizado de forma electromagnética y el rotor 200 de forma permanentemente magnética. También es posible realizar de forma electromagnética tanto el estator como el rotor. Cuando el rotor está realizado de forma electromagnética por fundición o inyección de paquetes de chapas y/o devanados en el cuerpo de rotor, se producen las mismas ventajas que las que se han descrito con respecto al estator 100. Lo mismo es válido para una realización permanentemente magnética del estator cuando el rotor está realizado de forma electromagnética.

Claims (14)

1. Accionamiento de ascensor con un estator (100) y un rotor (200) y una polea motriz o polea de accionamiento unida activamente en rotación con el rotor (200), caracterizado por el hecho de que el estator (100) y/o el rotor (200) presenta por lo menos una pieza de plástico (1, 2), que sirve de carcasa de estator y/o cuerpo de rotor, en el que están encerrados, por lo menos en parte y en particular completamente, elementos funcionales electromagnéticos o permanentemente magnéticos (1a, 2a) del estator y/o del rotor.

2. Accionamiento de ascensor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el estator (100), como elemento funcional, presenta un paquete de chapas y devanados (1a), que están encajados en una pieza de plástico que sirve de carcasa de estator (1), y/o el rotor (200) presenta imanes permanentes (2a) y un anillo de cortocircuito magnético (2b), que están encajados en una pieza de plástico que sirve de de cuerpo de rotor (2).

3. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por piezas insertadas encajadas en las piezas de plástico para llevar a cabo un refuerzo local.

4. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por medios incorporados en las piezas de plástico para llevar a cabo un blindaje CEM.

5. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por medios, en particular una placa soporte (3), para suspenderla lateralmente.

6. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que las piezas muy cargadas, por ejemplo la placa soporte (3), el eje soporte (4) y los elementos de soporte, o también la polea motriz (10), esencialmente están fabricados con metal, y las piezas de accionamiento, en particular el estator (100) y el rotor (200), esencialmente están realizadas como piezas de plástico.

7. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una electrónica de potencia y/o resistores de corte y/o convertidores colocados en la máquina y/o integrados en las piezas de plástico.

8. Accionamiento de ascensor de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la polea motriz (10) está dispuesta directamente adyacente a la placa soporte (3) y está apoyada sobre cojinetes (5) y el eje soporte (4).

9. Accionamiento de ascensor de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el estator (100) está conectado a la placa soporte (3) por medio de un soporte resistente a la torsión distanciado por la polea motriz (10).

10. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el estator (100) es desplazado por el rotor (200) y es fijado a la placa soporte (3) por medio de elementos de soporte que solapan la polea motriz (10).

11. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dentro de la polea motriz (10) hay dispuesto un freno (11), y éste se apoya en particular en la placa soporte (3) o en el eje soporte (4).

12. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que para el transporte y/o montaje o mantenimiento del accionamiento, el rotor (200) y el estator (100) pueden ser fijados entre sí.

13. Accionamiento de ascensor de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el estator (100) está soportado en la placa soporte (3) con un extremo de forma distanciada por medio de elementos de soporte, y con su extremo libre soporta y guía el rotor (200).

14. Accionamiento de ascensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que las piezas de plástico del estator (100) y/o del rotor (200) pueden fabricarse en colores.