ES2282598T3 - Dispositivo de control para un ascensor hidraulico. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de control para un ascensor hidráulico con el cual se puede controlar el movimiento de una cabina (1) mediante el flujo de aceite hidráulico a través de una conducción de cilindro (11) desde y hacia un accionamiento hidráulico (2), pudiendo ser generado el flujo de aceite hidráulico mediante una bomba (13), la cual puede ser accionada por un motor (14) el cual, sobre la base de señales de un aparato de control y regulación (25), teniendo en cuenta los datos almacenados en un generador de curvas de recorrido (45), se hace funcionar por un ajustador de potencia (24), caracterizado porque el dispositivo de control presenta un aparato de control y regulación (25), el cual contiene un primer regulador (42) y un regulador de presión (43) conectado corriente abajo de éste, cuya orden de regulación se puede suministrar al ajustador de potencia (24).

Description

Dispositivo de control para un ascensor hidráulico.

La presente invención se refiere a un dispositivo de control para un ascensor hidráulico según el preámbulo de las reivindicación 1.

Un dispositivo de control para un ascensor hidráulico se conoce gracias al documento WO 98/34868 A1 y a partir del resultante del mismo US-A-6.142.259. Desde el dispositivo de control se pueden controlar, a través de un cambiador de frecuencia, el motor que acciona la bomba hidráulica y una unidad de válvula. Este dispositivo de control está en disposición de regular el movimiento de la cabina. El dispositivo de control está creado de tal manera que no se actúa de forma reguladora ni sobre la unidad de válvula de control ni sobre la parte de suministro de corriente para el motor de la bomba hidráulica. En aquellas fases del funcionamiento en las cuales no se actúa de manera reguladora sobre la unidad de válvula de control, el consumo total de energía es menor, debido a que en la unidad de válvula de control no se destruye de nuevo ninguna energía generada con anterioridad por la unidad formada por la bomba y el motor. El consumo total de energía es por lo tanto menor. Para ello es necesario, sin embargo, que la cabina se aproxime, a continuación de la marcha normal, a la siguiente estación de parada con una velocidad notablemente menor, la llamada marcha lentísima.

Por el documento EP 0 643 006 A1 se conoce un dispositivo de control, el cual posibilita una entrada directa precisa, es decir, que prescinde de la marca lentísima. El dispositivo de control actúa sobre una disposición de válvulas. Durante la aceleración y la marcha con velocidad nominal la marcha de la cabina no es regulada sino únicamente controlada. Al aproximarse a la posición de parada prevista la cabina es controlada, dependiendo del recorrido, en la fase de desaceleración, de acuerdo con un algoritmo determinado. Aquí actúa también la orden de regulación generada sobre la disposición de válvulas de control, la cual contiene dos válvulas estranguladoras. El consumo de energía de un accionamiento de este tipo es por consiguiente mayor que el del objeto del documento WO 98/34868 A1, porque la energía hidráulica generada por una bomba mediante un motor es destruida en estas válvulas de estrangulación, parcialmente, de nuevo sin ser aprovechada.

Por el documento DE-A1-196 01 724 se conoce un ascensor hidráulico cuyo dispositivo de control para el cilindro de trabajo presenta regulador de posición, un regulador de presión y un regulador de velocidad. El regulador de posición actúa, por un lado, directamente sobre una bomba de ajuste y, por el otro, sobre el regulador de velocidad y el de presión, los cuales son cargados sin embargo también por otros elementos del dispositivo de control, de manera que resulta un algoritmo de control complejo. Dependiendo del estado de funcionamiento, el regulador de presión o el regulador de velocidad actúan sobre una válvula proporcional, la cual es importante para el control del flujo del aceite hidráulico. En el momento de la conmutación no se pueden excluir discontinuidades de la regulación. El flujo del aceite hidráulico se ve influido además por la bomba de ajuste.

Los ascensores hidráulicos pueden presentar, a causa de diversas circunstancias, el inconveniente de que el sistema hidráulico tienda a oscilaciones, las cuales se pueden hacer perceptibles en forma de vibraciones, de forma incómoda, para el usuario de este tipo de ascensores. Estas oscilaciones pueden formarse, por ejemplo, a causa de variaciones de la fricción en el sistema hidráulico, las cuales pueden ser reforzadas después por la compresibilidad del aceite hidráulico o por resonancias.

La invención se plantea el problema de crear un dispositivo de control el cual elimine estas desventajas.

El problema mencionado se resuelve según la invención mediante las características de la reivindicación 1. A partir de las reivindicaciones subordinadas resultan perfeccionamientos ventajosos.

A continuación se explica con mayor detalle un ejemplo de forma de realización a partir del dibujo, en el que:

la Fig. 1 muestra un esquema hidráulico de un ascensor.

la Fig. 2 muestra un esquema de un aparato de control y regulación, y

la Fig. 3 muestra un esquema de este tipo con estructuraciones ventajosas.

En la Fig. 1 se designa con el número de referencia 1 una cabina de un ascensor, la cual puede ser movida por un accionamiento hidráulico 2. La transmisión de fuerza desde el accionamiento hidráulico 2 a la cabina 1 tiene lugar, de forma conocida, mediante un cable 3, el cual es desviado mediante un rodillo 5 sujeto al accionamiento hidráulico 2. Uno de los extremos del cable 3 está sujeto a una parte del edificio 4, si bien puede estar sujeto también a los carriles de guía para la cabina 1, no representados. Son posibles disposiciones del cable 3 y los rodillos 5 diferentes conocidas, así como accionamientos hidráulicos estructurados de otro modo, por ejemplo cilindros de tracción y de presión. A este respecto, la Fig. 1 muestra únicamente un ejemplo. También es posible el accionamiento directo de la cabina 1 mediante un accionamiento hidráulico, como se muestra por ejemplo en el documento WO 98/34868 A1.

El accionamiento hidráulico 2 comprende un cilindro 6, en el cual se puede mover un émbolo 8 sujeto a un vástago del émbolo 7. El extremo del vástago del émbolo 7 situado opuesto al émbolo 8 lleva el rodillo 5. El espacio interior del cilindro 6 es subdividido por el émbolo 8 en un primer espacio de presión 9 y un segundo espacio de presión 10. El accionamiento 2 del ejemplo de forma de realización representado es un denominado cilindro de émbolo buzo, en el cual los dos espacios de presión 9 y 10 están conectados. En el émbolo 8 no existe por lo tanto ninguna obturación contra la pared interior del cilindro 6. En el lado en el cual el vástago del émbolo 7 sale del accionamiento hidráulico 2, se encuentra una obturación, de manera que el espacio de presión 10 esté obturado. En este tipo constructivo de cilindro la sección transversal hidráulicamente activa corresponde a la sección transversal del vástago del émbolo 7.

Al primer espacio de presión 9 está conectada una conducción de cilindro 11, la cual conecta este espacio de presión 9 con una válvula de cierre de conducción de cilindro 12. Esta válvula de cierre de conducción de cilindro 12 es una válvula ABIERTA-CERRADA accionable eléctricamente es decir, por ejemplo, una válvula magnética. La válvula de cierre de conducción de cilindro 12 está conectada, por otro lado, con una bomba 13, la cual es accionada por un motor 14 eléctrico. En la otra conexión de la bomba 13 está conectada una válvula de cierre de conducción de depósito 15 la cual es, asimismo, una válvula ABIERTA-CERRADA controlable eléctricamente. A esta válvula de cierre de conducción de depósito 15 se conecta la conducción de depósito 16, la cual conduce a un depósito de presión 17, el cual consta de al menos un depósito de presión 17.1. Está representado otro depósito de presión 17.2, el cual está conectado en paralelo con el primer depósito de presión 17.1. El número de depósitos de presión 17.1, 17.2, 17.n contenidos en el depósito de presión 17 se rige, por ejemplo, de acuerdo con el volumen de almacenamiento necesario, el cual está relacionado con el recorrido máximo realizado por la cabina 1. Cuanto mayor sea el recorrido máximo posible tanto más depósitos de presión 17.1, 17.2, 17.n están contenidos en el depósito de presión 17. Como depósito de presión 17 se consideran tanto depósitos de burbuja como también depósitos de émbolo.

Una rama de la conducción de depósito 16 conduce a una bomba de carga 18, la cual es accionada por un motor eléctrico 19. La bomba de carga 18 está conectada además, a través de una conducción de tanque 20, con un tanque 21. Mediante la bomba de carga 18 se puede transportar aceite hidráulico desde el tanque 21 a los depósitos de presión 17. De forma ventajosa, el motor eléctrico 19 que acciona la bomba de carga 18 es controlado de forma automática por un interruptor automático por aumento de presión 22. El interruptor automático por aumento de presión 22 está en contacto con la conducción de depósito 16, registra por lo tanto su presión, la cual se designa mediante P_{s}. Si la presión P_{S} desciende por debajo de un valor inferior predeterminado, entonces el interruptor automático por aumento de presión 22 conecta el motor eléctrico 19, de manera que entonces la bomba de carga 18 transporta aceite hidráulico desde el tanque 21 al depósito de presión 17, con lo cual la presión P_{S} es aumentada hasta que la presión P_{S} alcanza un valor superior predeterminado, después de lo cual la bomba de carga 18 se vuelve a desconectar. La bomba de carga 18 debe funcionar por lo tanto únicamente cuando el presión P_{S} en el depósito de presión 17 es demasiado pequeña. La presión P_{S} puede descender, por un lado, a causa de pérdidas por fugas inevitables a través de la bomba de carga 18 y, por el otro, a causa del descenso de la temperatura del aceite hidráulico debido a influencias del entorno. Si, a causa de influencias del entorno de este tipo, aumenta la temperatura del aceite hidráulico, entonces aumenta la presión P_{S}. Dado que un aumento de la temperatura de este tipo no sucede nunca muy rápido, no sería por este motivo obligatorio disponer, entre el depósito de presión 17 y el tanque 21, una válvula de sobrepresión, a través de la cual se pueda extraer aceite hidráulico al tanque 20 cuando aumente la presión P_{S}. Las pérdidas por fugas de la bomba de carga 18 no son suficientes como para evitar que la presión P_{S} aumente en exceso. Asimismo, una válvula de sobrepresión de este tipo puede existir por motivos de seguridad. De forma ventajosa, entre la bomba de carga 18 y el depósito de presión 17 está dispuesta una válvula de retención 23. Mediante esta válvula de retención 23 se impide una pérdida por fugas a través de la bomba de carga 18. Entonces se necesita en cualquier caso la válvula de sobrepresión mencionada con anterioridad. No se han caracterizado ni descrito otras partes de la instalación relevantes para la seguridad, tales como seguridad contra rotura de tubos y salida de emergencia, debido a que los elementos de este tipo no son relevantes en lo que se refiere a la esencia de la invención.

Los valores predeterminados, para los cuales el interruptor automático para aumento de presión 22 conecta o desconecta el motor eléctrico 19, pueden ser modificables mediante un aparato de control y regulación 25.

En la conducción de cilindro 11 reina una presión P_{Z}, la cual corresponde a la presión en el primer espacio de presión 9 del accionamiento hidráulico 2. Esta presión está correlacionada con la carga en la cabina 1.

Debido a que la bomba 13 está dispuesta entre la conducción de cilindro 11 y la conducción de depósito 16 actúa, cuando durante el funcionamiento del ascensor la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 se encuentra en la posición "ABIERTA", sobre la válvula 13, por un lado, directamente la presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11 y, por consiguiente, en el accionamiento hidráulico 2, y cuando durante el funcionamiento del ascensor la válvula de cierre de conducción de depósito 15 se encuentra también en la posición "ABIERTA", por otro lado, directamente la presión P_{S} en la conducción de depósito 16 y, por consiguiente, en el depósito de presión 17. Al contrario que en el estado de la técnica conocido con anterioridad no son por lo tanto necesarias válvulas de regulación para la regulación de la velocidad. El circuito hidráulico está por lo tanto simplificado con respecto a este estado de la técnica. La energía de accionamiento eléctrica necesaria para hacer funcionar la bomba 13, para el motor 14 que acciona la bomba 13, está correlacionada según esto con la diferencia de presión P_{Z} - P_{S}, cuando la bomba 13 transporta aceite hidráulico desde el depósito de presión 17 al accionamiento hidráulico 2, o con la diferencia de presión P_{S} - P_{Z}, cuando la bomba 13 transporta aceite hidráulico desde el accionamiento hidráulico 2 al depósito de presión 17. La diferencia de presión P_{S} - P_{Z} o P_{Z} -
P_{S} puede ser por tanto negativa, de manera que entonces la bomba 13 es accionada, por su parte, por la diferencia de presión. Gracias a ello el motor 14 puede actuar como generador, como ya es conocido. Para que una recuperación de energía de este tipo sea posible de forma ventajosa, el motor 14 se hace funcionar de forma conocida mediante un ajustador de potencia 24 el cual es, por ejemplo, un cambiador de frecuencia. El ajustador de potencia 24 es controlado por el aparato de control y regulación 25 el cual, por su parte, recibe órdenes de un control de ascensor aquí no representado. Se ha representado únicamente una conducción de control 26, a través de la cual son transmitidas las órdenes del panel de control de la instalación de ascensor al aparato de control y regulación 25.

Si la cabina 1 del ascensor está parada entonces la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15, ambas controlables por el aparato de control y regulación 25, están cerradas. Por lo tanto, no son controladas durante el reposo de la cabina 1.

Si la cabina 1 debe moverse hacia abajo, entonces son abiertas por el aparato de control y regulación 25 la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 y se hace funcionar el motor 14 en su primera dirección de giro, de manera que la bomba 13 transporta aceite hidráulico desde el espacio de presión 9 al depósito de presión 17. Al mismo tiempo actúa sobre la bomba 13 la diferencia de presión P_{S} - P_{Z}. Esto significa, simultáneamente, que hay que utilizar energía eléctrica para el funcionamiento del motor 14 únicamente mientras la presión P_{Z} es menor que la presión P_{S}. Debido a que se puede prescindir de una válvula de regulación, no aparece tampoco una pérdida de presión correspondiente. Esto tiene un efecto positivo sobre el rendimiento total, y posibilita por lo tanto un funcionamiento del ascensor que ahorra energía.

Si la cabina 1 debe moverse hacia arriba, entonces son abiertas asimismo por el aparato de control y regulación 25 la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 y se hace funcionar el motor 14 en su segunda dirección de giro, de manera que la bomba 13 transporta aceite hidráulico desde el depósito de presión 17 al espacio de presión 9. Al mismo tiempo actúa sobre la bomba 13 la diferencia de presión P_{Z} - P_{S}. Esto significa, simultáneamente, que hay que utilizar energía eléctrica para el funcionamiento del motor 14 únicamente mientras la presión P_{S} es menor que la presión P_{Z}.

Dado que, fundamentalmente, solo para una de las diferencias de presión P_{S} - P_{Z} o P_{Z} - P_{S} hay que utilizar una potencia de accionamiento eléctrica correspondiente, el valor de conexión para el motor 14 puede ser mucho más pequeño que para circuitos hidráulicos convencionales. En consecuencia, el motor 14 necesario para el accionamiento de la bomba 13 debe dimensionarse también para una potencia nominal menor. Gracias a ello resultan ventajas en cuanto a los costes para el propio motor 14, para la tarificación por potencia conectada, debido a una valor de conexión menor, y para la tarificación por potencia, debido a un menor consumo de energía eléctrica. Se evita también que un aceite hidráulico, llevado a una presión alta mediante una bomba, sea descargado de nuevo en dirección al tanque 21 y al mismo tiempo ceda o pierda su energía potencial sin ser aprovechada.

Además, es ventajoso que el tanque 21 pueda ser dimensionado pequeño. Sirve, en realidad, únicamente para acoger una cantidad diferencial de aceite hidráulico, la cual corresponde a las pérdidas por fugas. Estas pérdidas por fugas pueden desaguar, a través de una conducción de fugas 30, al tanque 21.

La presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11 se puede registrar con la ayuda de un sensor de presión de carga 31. Es transmitida al aparato de control y regulación 25. El interruptor automático por aumento de presión 22 ya mencionado evalúa la presión P_{S} en la conducción de depósito 16. El interruptor automático por aumento de presión 22 tiene también la funcionalidad de un sensor de presión. La presión en la conducción de depósito 16 determinada de esta manera es transmitida, asimismo, al aparato de control y regulación 25. Por consiguiente, el aparato de control y regulación 25 conoce las dos presiones P_{Z} y P_{S} y está, de este modo, en disposición de tener en cuenta estas presiones durante el control o regulación del ascensor.

El circuito hidráulico descrito tiene la notable ventaja de que para el funcionamiento del ascensor hidráulico no es necesaria ninguna válvula controlable previamente de forma proporcional. En muchas instalaciones de ascensor hidráulico convencionales existen válvulas controladas con anterioridad separadas para el recorrido de ascenso y de descenso. La cadena de control y regulación es con ello también muy sencilla y fácilmente comprensible, debido a que la velocidad de la cabina 1 se controla o regula únicamente mediante un único elemento, es decir, mediante el motor 14.

Se ha mencionado ya que durante el funcionamiento del ascensor, es decir durante la marcha de la cabina 1, la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 deben estar abiertas. Por lo tanto, si hay que mover la cabina 1 del estado de reposo, hay que abrir la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15. Esta situación de funcionamiento, es decir la apertura de la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15, es crítica en cuanto a las relaciones de presión y requiere medidas especiales para el control. Los motivos de ello se explican a continuación.

Durante el estado de reposo de la cabina 1 están inicialmente cerradas la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15. En la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 está, en el lado orientado hacia el accionamiento 2, la presión P_{Z}, en la válvula de cierre de conducción de depósito 15 la presión P_{S}, en el lado orientado hacia el depósito de presión 17. La presión en las en cada caso otras conexiones, es decir en aquellas que están orientadas hacia la bomba 13, no está fijada unívocamente. Tras un estado de reposo prolongado de la cabina 1 la presión ha desaparecido a causa de las pérdidas por fugas de la bomba 13. Por un lado, se ha formado una diferencia de presión, antes existente, entre los dos lados de la bomba 13, de manera que en las conexiones, orientadas hacia la bomba 13, de la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y de la válvula de cierre de conducción de depósito 15 reina la misma presión. Por otro lado, se ha reducido la presión, a causa del aceite hidráulico que desagua a través de la conducción de fugas 30 al tanque 21, en caso extremo aproximadamente por completo, de manera que dentro de la bomba 13 y en sus dos conexiones con la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 reina únicamente una presión, la cual es apenas distinta de la presión atmosférica.

De ello resulta que al abrir la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 aparezcan variaciones de presión bruscas, las cuales se hacen notar también de forma incómoda a través de ruidos. Las variaciones de presión bruscas solicitan además a la bomba 13 de forma muy notable, lo que puede ser desventajoso para su funcionamiento y duración de vida. Mediante el procedimiento de control explicado a continuación se eliminan los problemas provocados por ello y se posibilita un funcionamiento más confortable. Los medios existentes tales como la bomba 13, el motor 14, el interruptor automático por aumento de presión 22, el ajustador de potencia 24 y el aparato de control y regulación 25 se utilizan también para evitar las variaciones de presión bruscas. Esto no es, sin embargo, objeto de la presente invención y no se describe por ello en la presente memoria en todos sus
detalles.

En el estado de partida, en estado de reposo de la cabina 1, como se ha mencionado con anterioridad, están cerradas la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 y el motor eléctrico 14 de la bomba 13 está parado. Si la cabina 1 debe ponerse en movimiento, entonces se controla en un primer paso del procedimiento el motor 14 eléctrico de la bomba 13 de tal manera que forma una presión en la conexión del lado de la bomba de la válvula de cierre de conducción de depósito 15. Esta formación de presión tiene lugar gracias a que el motor 14 y la bomba 13 giran lentamente en la dirección de giro en la cual es transportado aceite hidráulico en la dirección hacia la válvula de cierre de conducción de depósito 15. La cantidad de aceite hidráulico transportada es de todos modos mínima, debido a que la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15 están cerradas. No obstante, tiene lugar la deseada formación de la presión. El accionamiento del motor 14 tiene lugar al mismo tiempo durante un tiempo muy corto. Esta duración temporal se designa como primer tiempo de compensación t_{A1}. Se da demostrado que bastan aproximadamente 100 a 300 mseg de tiempo de funcionamiento a una velocidad de giro n_{red} reducida para generar una presión la cual corresponda, aproximadamente, a la presión P_{S} en la conducción de depósito 16. Cuando, en un segundo paso del procedimiento, es abierta la válvula de cierre de conducción de depósito 15, no se forma ninguna variación de presión brusca, de manera que no existe el problema explicado con anterioridad al abrir la válvula de cierre de conducción de depósito 15.

Transcurrido el tiempo de compensación t_{A1} el motor 14 y con él también la bomba 13 están de nuevo parados. En un tercer paso del procedimiento, el cual se inicia con el transcurso del tiempo de compensación t_{A1}, el motor 14 queda magnetizado, lo que se consigue mediante el correspondiente control del ajustador de potencia 24 mediante el aparato de control y regulación 25. La bomba 13 está, gracias a ello, en situación de absorber el momento de giro, sin que empiece a girar. En este momento está, en el lado de la bomba 13 orientado hacia la válvula de cierre de conducción de depósito 15, la presión P_{S} en la conducción de depósito 16, mientras que en el lado de la bomba 13, orientado hacia la válvula de cierre de conducción de cilindro 12, reina una presión más o menos indefinida, la cual en el estado de partida apenas era distinta de la presión atmosférica y que después, mediante el funcionamiento del motor 14 durante la duración del tiempo de compensación t_{A1}, ha sido aun reducida de forma indeterminada.

La duración temporal, durante la cual el motor 14 permanece magnetizado, sin que gire, es designada como segundo tiempo de compensación t_{A2}. Durante este tiempo de compensación t_{A2} se puede eliminar la diferencia de presión entre los dos lados de la bomba 13, lo que es una consecuencia de las pérdidas por fugas internas en el interior de la bomba 13. Se ha demostrado que este segundo tiempo de compensación t_{A2} debería ser de aproximadamente 200 mseg. Al final del segundo tiempo de compensación t_{A2} corresponde la presión en el lado de la válvula de cierre de conducción de cilindro 12, orientado hacia la bomba 13, aproximadamente a la presión P_{S} en la conducción de depósito 16, mientras que en el otro lado de la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 reina la presión P_{z} en la conducción de cilindro 11. Dado que las presiones P_{S} y P_{Z} tienen el mismo orden de magnitud, se puede abrir ahora la válvula de cierre de conducción de cilindro 12, sin que se produzca una variación de presión brusca de una magnitud tal que aparezcan problemas debidos a golpes de presión o ruidos. Los golpes de presión pueden causar también vibraciones.

Ahora por lo tanto están abiertas la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15. Mediante un control del motor 14 de la bomba 13 a través del ajustador de potencia 24 puede iniciarse, en todo caso después de otro tiempo de compensación t_{A3}, la marcha de la cabina 1. El tiempo de compensación t_{A3} puede ser de, aproximadamente, 200 mseg, si bien no es realmente necesario.

En la Fig. 2 se muestra un esquema según la invención del aparato de control y regulación 25. Hay que destacar en la presente memoria que esta estructuración según la invención es especialmente adecuada en lo que se refiere al circuito hidráulico de la Fig. 1 pero no está limitada a la utilización junto con este circuito hidráulico. Más bien el aparato de control y regulación 25 según la invención se puede utilizar en todos los circuitos hidráulicos imaginables. Si el control del movimiento de la cabina 1 tiene lugar, sin participación de una válvula de regulación, únicamente mediante el funcionamiento de la bomba 13, entonces el aparato de control y regulación 25 controla únicamente el ajustador de potencia 24.

En el caso de un ascensor hidráulico según el esquema de la Fig. 1, el control del movimiento de la cabina 1 tiene lugar mediante el funcionamiento de la bomba 13, la cual es accionada mediante un motor 14 eléctrico, al cual por su parte lo hace funcionar el ajustador de potencia 24. El aparato de control y regulación 25 genera por lo tanto órdenes de regulación para este ajustador de potencia 24, con lo cual tiene lugar entonces únicamente el control o regulación de la marcha de la cabina 1.

Al aparato de control y regulación 25 le suministra el control del ascensor, ya mencionado con anterioridad, el cual está dotado en la presente memoria con el número de referencia 40, a través de la conducción de control 26, una información acerca del destino del recorrido. Al mismo tiempo el aparato de control y regulación 25 recibe la información acerca de la posición real de la cabina 1 (Fig. 1), y ello por parte de un transductor de posición 41. Éste es, de forma ventajosa, un indicador incremental de alta resolución, por ejemplo un codificador de valor absoluto con una anchura de paso de 0,25 mm. Además, el aparato de control y regulación 25 recibe informaciones del sensor de presión de carga 31.

Además, un generador de curvas de recorrido 45 y un indicador de velocidad 46 son parte integrante del aparato de control y regulación 25. El indicador de velocidad 46 calcula, de forma conocida, a partir de la variación temporal de la posición de la cabina 1, la velocidad de la cabina 1. El generador de curvas de recorrido 45. el cual contiene al mismo tiempo el control de regulación, genera, a partir del destino del recorrido suministrado por el control del ascensor 40, un valor teórico para la posición que hay que alcanzar.

En el aparato de control y regulación 25 está conectado, por el lado de salida, el ajustador de potencia 24 el cual actúa sobre la bomba 13 (Fig. 1), a través del motor eléctrico 14 (Fig. 1). Con ello se controla, como se ha descrito ya, la marcha de la cabina 1 (Fig. 1). Además, el aparato de control y regulación 25 controla, en el caso de un ascensor hidráulico según el esquema hidráulico de la Fig. 1, también las dos válvulas de conmutación, es decir, la válvula de cierre de conducción de cilindro 12 y la válvula de cierre de conducción de depósito 15.

El aparato de control y regulación 25 contiene un primer regulador 42, el cual lleva a cabo la regulación de la marcha de la cabina 1 (Fig. 1), es decir regula su posición y velocidad. El regulador 42 puede comprender dos reguladores parciales 42.1 y 42.2 individuales, de los cuales el primer regulador parcial 42.1 lleva a cabo la regulación de la posición de la cabina 1, para lo cual tiene a su disposición por parte del transductor de posición 41 un valor real de posición Pos_{Real} y por parte del generador de curvas de recorrido 45 un valor teórico de posición Pos_{Teór}. El segundo regulador parcial 42.2 regula la velocidad de la cabina 1. Éste dispone para ello de la señal de salida del primer regulador parcial 42.1, un valor de la velocidad real v_{Real} procedente del indicador de velocidad, así como del valor de la velocidad teórica v_{Teór}, el cual es predeterminado por el generador de curvas de recorrido 45. El regulador 42 suministra una orden de regulación para el ajustador de potencia 24.

De acuerdo con la invención está conectado, entre la salida del regulador 42 y el ajustador de potencia 24, un regulador de presión 43, en cuya entrada está la orden de regulación del regulador 42, en cuya segunda entrada está la señal del sensor de presión de carga 31, que suministra el valor actual de la presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11 (Fig. 1), y en cuya tercera entrada está el valor de la aceleración teórica b_{Teór}, el cual procede del generador de curvas de recorrido 45. El regulador de presión 43 genera una orden de regulación para el ajustador de potencia 24. Si aumenta la presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11, sean cuales sean los motivos de ello, entonces este aumento de la presión es regulado de tal manera por el regulador de presión 43 que la orden de regulación para el ajustador de potencia 24 es modificada de tal manera que la velocidad de giro del motor 14 desciende precisamente hasta que se compensa el aumento de la presión. El regulador de presión 43 modifica correspondientemente la orden de regulación para el ajustador de potencia 24, de manera que en caso de una caída de presión la velocidad de giro del motor 14 aumenta precisamente hasta que se compensa la caída de presión.

De este modo se regulan todas las variaciones de la presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11 durante un recorrido de la cabina 1 y, por ejemplo, se evitan asimismo las oscilaciones que se forman a causa de variaciones de fricción en el sistema hidráulico. De este modo tampoco pueden aparecer oscilaciones de resonancia. Durante un recorrido no varía naturalmente la carga de la cabina 1, de manera que en el caso de la variación de la presión P_{Z} en la conducción de cilindro 11 se trata de variaciones de presión dinámicas, las cuales deben ser reguladas, en la medida en que se trate de variaciones de valores teóricos. De este modo se impide la aparición de oscilaciones, con lo cual se aumenta el confort de marcha.

La invención se ha descrito en la presente memoria esencialmente a partir del esquema hidráulico según la Fig. 1. Sin embargo, se ha mencionado anteriormente que la invención no está limitada a ello, dado que se puede utilizar de igual manera también en otros circuitos hidráulicos.

En la Fig. 3 se muestra un esquema detallado del aparato de control y regulación 25, en el cual se muestran los mismos elementos que en la Fig. 2, y además está representada una serie de estructuraciones ventajosas. La estructura fundamental con el regulador 42 y el regulador de presión 43 conectado corriente abajo es igual.

El regulador 42 genera, a partir de los valores de entrada valor real de posición Pos_{Real}, valor teórico de posición Pos_{Teór}, velocidad real v_{Real} y velocidad teórica v_{Teór}, de una forma que no se indica en la presente memoria con mayor detalle, una orden de regulación para el ajustador de potencia 24 la cual, sin embargo, como se ha mencionado ya, no es suministrada directamente al ajustador de potencia 24, sino al regulador de presión 43.

El regulador 42 es un regulador PID, el cual es parametrizable, lo que está indicado en la Fig. 3 mediante una flecha Para. El o los parámetro(s) procede(n)
del generador de curvas de recorrido 45, en el cual este valor o estos valores están almacenados. Esto está indicado en el generador de curvas de recorrido 45 mediante una flecha Para que indica hacia fuera.

De acuerdo con la invención, la señal de salida del regulador 42 no llega directamente a la entrada del ajustador de potencia 24, sino que es suministrada al regulador de presión 43 como señal de entrada. En la segunda entrada del regulador de presión 43 está la señal del sensor de presión de carga 31. Este presión es una medida para el valor real de la aceleración.

El regulador de presión 43 es asimismo un regulador PID parametrizable. A su entrada "+" llega la orden de regulación mencionada y a su entrada "-" el valor real de la presión de carga p_{Real}, el cual procede el sensor de presión de carga 31, y que corresponde a la presión P_{Z} ya mencionada. A partir de la desviación de regulación entre el valor real de la presión de carga P_{Real} y la orden de regulación el regulador de presión 43 genera una orden de regulación para el ajustador de potencia 24, conectado a la salida del aparato de control y regulación 25, la cual regula la velocidad del motor 14 (Fig. 1).

La orden de regulación del regulador 42 no llega, de acuerdo con una estructuración ventajosa, directamente a la entrada "+" del regulador de presión 43 conectado corriente abajo sino a una etapa de control previa, es decir a un elemento de control de regulador de presión 52. Este elemento de control de regulador de presión 52 está formado por un multiplicador 52M y un sumador 52S. Al multiplicador 52M se le suministra la aceleración teórica b_{Teór}, la cual es suministrada por el generador de curvas de recorrido 45. En el multiplicador 52M se multiplica la aceleración teórica b_{Teór} con un parámetro. La aceleración teórica b_{Teór} así corregida es sumada entonces en el sumador 52S a la orden de regulación procedente del regulador
42.

De este modo se genera una orden de regulación corregida, la cual llega a la entrada "+" del regulador de presión 43 conectado corriente abajo. Mediante el elemento de control de regulador de presión 52 tiene lugar un control previo.

La ventaja de esta medida, de corregir la orden de regulación del regulador 42, consiste en que el valor teórico que influye sobre el comportamiento del regulador de presión 43, es influido por un control previo. El objetivo consiste en estructurar el valor teórico formado mediante el control previo de tal manera que el regulador de presión 43 tenga que superar una diferencia de regulación menor. De ello, resulta entonces que el regulador de presión 43 puede regular con una porción proporcional mayor y una porción integral menor, con lo cual, por un lado, reacciona con mayor rapidez y además se reduce claramente la tendencia a la sobreoscilación y la hiperoscilación. Por consiguiente, se mejora la estabilidad de regulación. Esta medida es especialmente ventajosa debido a que aquí se trata de una cadena de regulación. En el caso de dos o más reguladores conectados uno tras otro el peligro de inestabilidad es mucho mayor.

De forma análoga a la etapa de regulación anterior, tiene lugar de manera ventajosa también un control previo para el ajustador de potencia 24, el cual es funcionalmente al mismo tiempo un regulador de velocidad de giro para el motor 14 (Fig. 1). Por este motivo, está conectado a la salida del regulador de presión 43, un elemento de control de regulador de velocidad de giro 53, el cual consta de nuevo de un multiplicador 53M y un sumador 53S. Aquí el multiplicador 53M es también parametrizable. También en este caso el control previo tiene el efecto ventajoso descrito con anterioridad.

Con anterioridad se describió que la señal en la entrada "-" del regulador de presión 43 procede del sensor de presión de carga 31. Esto puede ser directamente así. Sin embargo, es ventajoso conectar un elemento de corrección de la carga 54 entre el sensor de presión de carga 31 y la entrada "-". Este elemento de corrección de la carga 54 contiene una memoria 55 y un elemento sumador 56. La señal del sensor de presión de carga 31, el valor real de la presión de carga p_{Real}, llega a una entrada de la memoria 55 y, además, a una primera entrada del elemento sumador 56. El valor de la presión de carga de referencia p_{Real0}, almacenado en la memoria 55, llega a una segunda entrada del elemento sumador 56. La segunda entrada es una entrada inversora, lo que tiene como consecuencia que en el elemento sumador 56 se forme la diferencia p_{Real} - P_{Real0}. Esta diferencia p_{Real} - p_{Real0} llega a la entrada "-" del regulador de presión 43.

Este elemento de corrección de la carga 54 posibilita una mejora muy notable del comportamiento de regulación del regulador de presión 43. Esto sucede gracias a que antes del inicio de un recorrido de la cabina 1 (Fig. 1), por ejemplo en el momento del cierre de la puertas, la presión de carga p_{Real} reinante en ese momento se almacena como presión de carga de referencia p_{Real0} en la memoria 55. Si a continuación, es decir durante el recorrido de la cabina 1 (Fig. 1), varía la presión de carga p_{Real}, entonces llega a la entrada "-" del regulador de presión 43, en lugar de la presión de carga p_{Real}, la diferencia p_{Real}- p_{Real0}. El regulador de presión 43 no debe por lo tanto regular con respecto a la gran presión p_{Real} sino a la diferencia p_{Real} - p_{Real0}, que es mucho menor. Esto tiene una enorme importancia en la medida en que los ascensores hidráulicos modernos se hacen funcionar enteramente a presiones comprendidas en el intervalo comprendido entre 80 y 200 bar. El regulador de presión 43 no debe por lo tanto regular pequeñas diferencias de un valor alto sino siempre únicamente la diferencia p_{Real} - p_{Real0}, que es mucho menor. Debido a que se determina la presión de carga de referencia p_{Real0} antes del inicio de un recorrido de la cabina 1 (Fig. 1) y tras el inicio del recorrido la carga de la cabina 1 ya no varía, se regulan, mediante la regulación de la diferencia p_{Real} - p_{Real0} mucho más pequeña, únicamente la variaciones de presión causadas por procesos dinámicos tales como aceleración y desaceleración y variaciones de la fricción. Por este motivo el regulador de presión 43 se puede parametrizar de una forma completamente distinta, mucho más económica, eligiendo la porción proporcional más grande y la porción integral más pequeña. Esto no conduce únicamente a una regulación más rápida sino que significa, sobre todo, un aumento del confort de marcha.

La invención se ha explicado en la presente memoria a partir del esquema hidráulico según la Fig. 1. Sin embargo, la invención no está limitada al mismo ya que se puede utilizar de igual manera también en otros circuitos hidráulicos.

Claims (9)

1. Dispositivo de control para un ascensor hidráulico con el cual se puede controlar el movimiento de una cabina (1) mediante el flujo de aceite hidráulico a través de una conducción de cilindro (11) desde y hacia un accionamiento hidráulico (2), pudiendo ser generado el flujo de aceite hidráulico mediante una bomba (13), la cual puede ser accionada por un motor (14) el cual, sobre la base de señales de un aparato de control y regulación (25), teniendo en cuenta los datos almacenados en un generador de curvas de recorrido (45), se hace funcionar por un ajustador de potencia (24), caracterizado porque el dispositivo de control presenta un aparato de control y regulación (25), el cual contiene un primer regulador (42) y un regulador de presión (43) conectado corriente abajo de éste, cuya orden de regulación se puede suministrar al ajustador de potencia (24).

2. Dispositivo de control según la reivindicación 1, caracterizado porque el regulador de presión (43) es un regulador PID a cuya entrada "+" se le puede suministrar una orden de regulación de un primer regulador (42) y a cuya entrada "-" se le puede suministrar la señal de un sensor de presión de carga (31).

3. Dispositivo de control según la reivindicación 2, caracterizado porque entre la salida del primer regulador (42) y una entrada del regulador de presión (43) está dispuesto un elemento de control de regulador de presión (52), el cual controla previamente el regulador de presión (43).

4. Dispositivo de control según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de control de regulador de presión (52) está constituido por un multiplicador (52M) y por un sumador (52S), multiplicando el multiplicador (52M) una aceleración teórica b_{Teór} por un parámetro predeterminado por el generador de curvas de recorrido (45) y sumando el sumador (52S) el producto de la aceleración teórica b_{Teór} y un parámetro a la orden de regulación generada por el primer regulador (42) y suministrando esta suma a una entrada "+" del regulador de presión
(43).

5. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque entre la salida del regulador de presión (43) y la entrada del ajustador de potencia (24) está dispuesto un elemento de control de regulador de velocidad de giro (53), el cual controla previamente el ajustador de potencia (24).

6. Dispositivo de control según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de control de regulador de velocidad de giro (53) comprende un multiplicador (53M) y un sumador (53S), multiplicando el multiplicador (53M) una velocidad teórica v_{Teór} por un parámetro predeterminado por el generador de curvas de recorrido (45) y sumando el sumador (53S) el producto de la velocidad teórica v_{Teór} y un parámetro a la orden de regulación generada por el regulador de presión (43) y suministrando esta suma al ajustador de potencia (24).

7. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el aparato de control y regulación (25) presenta un elemento de corrección de la carga (54) el cual está dispuesto entre una conexión para el sensor de presión de carga (31) y una entrada "-" del regulador de presión (43).

8. Dispositivo de control según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de corrección de la carga (54) está constituido por una memoria (55) y un elemento sumador (56), llegando la señal del sensor de presión de carga (31), el valor real de la presión de carga p_{Real}, a una entrada de la memoria (55) y a una primera entrada del elemento sumador (56), llegando un valor almacenado en la memoria (55) de una presión de carga de referencia p_{Real0} a una segunda entrada del elemento sumador (56), siendo la segunda entrada del elemento sumador (56) una entrada inversora, y porque la señal de salida del elemento sumador (56) es suministrada a una de las entradas "-" del regulador de presión (43).

9. Dispositivo de control según la reivindicación 8, caracterizado porque como presión de carga de referencia p_{Real0} se puede almacenar en la memoria (55) el valor real de la presión de carga p_{Real} que puede ser determinado por el sensor de presión de carga (31) antes del inicio del recorrido de la cabina (1).