ES2322038T3 - Dispositivo de seguridad para elementos moviles, en particular para ascensores. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de seguridad (1, 100) para vigilar un elemento móvil, en particular para ascensores y preferentemente para ser dispuesto en una cabina de ascensor, con una unidad de determinación de la velocidad para determinar la velocidad real del elemento móvil, un dispositivo comparador para comparar una velocidad teórica especificada con la velocidad real efectiva que se ha determinado y una unidad de disparo para activar un dispositivo de frenado al rebasar la velocidad teórica, y una unidad de determinación de la distancia para determinar la distancia real del elemento móvil respecto a un destino (Y) fijo o móvil, teniendo la unidad de comparación una memoria (13, 113) para registrar una velocidad máxima admisible (BG1) y en función de los destinos fijos o móviles que se pueden especificar, respectivamente como mínimo una distancia teórica (P2) en función del respectivo destino fijo o móvil especificado con la correspondiente velocidad teórica (BG2) donde en función del respectivo destino fijo o móvil especificado en cada caso la unidad de comparación compara la distancia teórica (P2) memorizada con la distancia real comunicada por la unidad de determinación de la distancia, y en caso de igual distancia compara la velocidad teórica (BG2) correspondiente a la distancia teórica (P2) con la velocidad real efectiva determinada en este momento por la unidad de determinación de la velocidad, y en caso de rebasar la velocidad teórica (BG2), provoca que la unidad de disparo emita una señal de disparo electrónica, comparando la unidad de comparación de modo independiente de las distancias teóricas la velocidad máxima admisible (BG1) de modo continuo con la velocidad real efectiva, y en caso de rebasar la velocidad máxima admisible (BG1) provoca que la unidad de disparo emita también una señal de disparo electrónica.
Description
Dispositivo de seguridad para elementos móviles,
en particular para ascensores.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de seguridad para la vigilancia de un elemento
desplazable, tal como se conoce por ejemplo por el documento US 6
170 614 B1.
Por razones de seguridad es preciso vigilar la
velocidad de la cabina del ascensor para poder iniciar un frenado de
emergencia en el caso de producirse una avería. De acuerdo con el
estado de la técnica hoy día esto se realiza todavía por medio de un
limitador de velocidad accionado por el cable y de funcionamiento
mecánico, que en el caso de un exceso de velocidad de aprox. un 20%
dispara por medio de cables y varillas un dispositivo de frenado tal
como por ejemplo un freno de retención.
Ahora bien este sistema todavía procede de la
época de los pioneros de la construcción de ascensores y adolece de
falta de precisión, es propenso a averías, sólo dispara con una
cierta demora y trabaja sólo de modo insatisfactorio, especialmente
en caso de suciedad, envejecimiento y mantenimiento deficiente.
Por este motivo se especifican para las cabinas
de ascensor unas pruebas de retención periódicas que sin embargo
suponen para el ascensor unas cargas extremas innecesarias, influyen
a largo plazo de modo negativo en la seguridad de éste o incluso
pueden dar lugar a la destrucción de componentes importantes del
ascensor tales como por ejemplo el reductor. Además de esto, en los
limitadores de velocidad mecánicos conocidos por el estado de la
técnica es un inconveniente que apenas se pueda reconstruir por lo
general apenas se pueda reconstruir el desarrollo del disparo del
dispositivo para caídas.
Aquí es donde el limitador de velocidad
electrónico conocido por el documento US 6 170 614 B1 pone remedio.
Allí actúa un microprocesador conjuntamente con los sensores,
detectores y dispositivos de seguridad existentes en la instalación
del ascensor. El microprocesador recibe del sistema de medición de
posición una información exacta relativa a la posición instantánea
de la cabina del ascensor en el hueco. Mediante estos valores de
posición que se obtienen de modo continuo, un software calcula la
velocidad real y la compara con la velocidad teórica prevista que
lee en una tabla registrada en una memoria ROM sirviéndose del dato
de posición. En la tabla está registrada la velocidad teórica en
función del recorrido o de la posición. En el caso de que la
desviación de la velocidad real respecto a la velocidad teórica
rebase un determinado valor, el microprocesador activa un proceso de
frenada.
El destino de la presente invención es el de
facilitar un dispositivo de seguridad que incremente la seguridad de
las instalaciones vigiladas por el sistema de seguridad. Además de
esto, el funcionamiento y la estructura del dispositivo de seguridad
deben ser más cómodas o sencillas. En particular se debe poder
realizar también un tiempo de reacción lo más corto posible y una
disparo precisa del dispositivo de seguridad. Gracias al incremento
de seguridad de las instalaciones vigiladas se debe poder realizar
también una posibilidad de diseño mejorada de las instalaciones.
Con el fin de cumplir futuros requisitos que se
establezcan para los sistemas elevadores tales como mayores
velocidades, zonas más cortas de final de caja, espacios temporales
de protección, así como varias cabinas en un mismo hueco, es también
necesario limitar la velocidad en función de la distancia a un
destino. Esto incluye por ejemplo la distancia al final del hueco o
la distancia a otra cabina que circule por el mismo hueco. También
estos objetivos debe realizarlos el dispositivo de seguridad.
Estos destinos se resuelven mediante un
dispositivo de seguridad que presenta las características de la
reivindicación 1. Otras realizaciones ventajosas constituyen el
objeto de las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de seguridad conforme a la
invención se caracteriza especialmente por comprender una unidad
para la determinación de la distancia, una unidad para la
determinación de la velocidad y un dispositivo comparador
inteligente, comprendiendo el dispositivo comparador inteligente una
memoria para almacenar una velocidad máxima admisible y por lo menos
una posición de referencia (distancia al destino del elemento
móvil), con una velocidad intermedia especialmente asignada, y donde
al alcanzar la posición de referencia, la unidad de determinación de
la distancia lo comunica a la unidad de comparación, la cual
compruebe si para la posición de referencia existe una velocidad
intermedia máxima admisible, y en caso afirmativo, la compara con la
velocidad efectiva determinada en ese momento por la unidad de
determinación de la velocidad, y en caso de rebasarse la velocidad
intermedia provoca que la unidad de disparo emita una señal
electrónica de disparo, y donde con independencia de las posiciones
de referencia, la unidad de comparación inteligente compara
permanentemente la velocidad máxima admisible con la velocidad
efectiva, y en caso de rebasarse la velocidad máxima admisible
también provoca que la unidad de disparo emita una señal electrónica
de disparo para activar un dispositivo de frenado. En el caso de que
haya varias posiciones de referencia, éstas son tratadas de acuerdo
con la magnitud de su distancia al destino.
Mediante la limitación de velocidad en función
de la distancia, se tiene la posibilidad de no vigilar solamente una
velocidad limitadora sino vigilar una pluralidad de velocidades e
incluso variaciones de las curvas de marcha en función del destino.
Esto da lugar a lo que se denomina un escalonamiento múltiple del
dispositivo de seguridad, lo que abre una pluralidad de
posibilidades adicionales tales como por ejemplo la limitación de la
distancia respecto a otro objeto móvil situado en el hueco, una
disparo de prueba selectiva a baja velocidad o carga reducida, etc.
Además se necesita ya solamente un sistema para todas las funciones
y gamas de velocidad. Con ello además se puede llevar a cabo una
vigilancia más selectiva de la velocidad limitadora durante la fase
de aceleración y frenado, lo que mejora y facilita el funcionamiento
y la estructura de toda la instalación, por ejemplo en cuanto a unos
requisitos menores en cuanto a zonas de amortiguadores adicionales
en un hueco de ascensor.
Las directivas sobre ascensores prevén por
ejemplo instalaciones amortiguadoras en el foso del hueco. Éstas han
de estar realizadas de tal modo que en el caso de una avería, la
cabina pueda incidir sobre ésta sin frenar, a la velocidad nominal,
sin sufrir daños. Cuanto mayor sea la velocidad nominal del ascensor
tanto mayor altura tendrá el amortiguador y tanto más profundo ha de
ser el foso del hueco. Al introducir una velocidad nominal reducida
en la zona del final del hueco se pueden acortar los amortiguadores
a una medida estándar. El foso del hueco y la cabeza del hueco se
hacen correspondientemente más cortos, y se reducen los requisitos
estáticos.
Pero una segunda velocidad limitadora reducida
adicional presupone un limitador de velocidad o un dispositivo de
seguridad que trabaje por lo menos en dos niveles, que conmute
automáticamente a la velocidad más reducida cuando la cabina penetra
en la zona final del hueco y haya alcanzado una distancia definida
respecto al final del hueco.
Para ello es ventajoso prever también un
dispositivo de determinación de la posición y/o un indicador de
sentido para determinar la posición y el sentido de movimiento del
elemento móvil que se ha de vigilar por medio del dispositivo de
seguridad. Un escalonamiento múltiple controlado por la posición no
solamente permite vigilar velocidades fijas como por ejemplo la
velocidad nominal, sino también las fases de frenado y de
aceleración de acuerdo con las curvas características de
recorrido-velocidad previamente calculadas, y en
caso de producirse desviaciones, disparar un dispositivo de
frenado, y preferentemente primero el freno de servicio y en caso
de obtenerse un resultado negativo, poco tiempo después un freno de
emergencia, tal como por ejemplo un freno de retención. Los
correspondientes datos de referencia de la curva normal de
recorrido-velocidad del elemento móvil que se trata
de vigilar, por ejemplo de una cabina de ascensor, se pueden copiar
por el control del ascensor en la memoria del dispositivo de
seguridad o se pueden introducir en éste por separado. Además de
esto, se le pueden facilitar al dispositivo de seguridad también
datos actuales, por ejemplo desde un sistema de información exterior
tal como por ejemplo un sistema de información del hueco en las
instalaciones del ascensor.
Para ello es ventajoso equipar el dispositivo de
seguridad además con una unidad de transmisión y/o recepción de
datos. De este modo se tiene por ejemplo la posibilidad de permitir
que en un mismo hueco se desplacen varias cabinas, cada una de las
cuales tenga asignada un dispositivo de seguridad propio. Los datos
de cada uno de los dispositivos de seguridad se intercambian de
modo continuo con la cabina vecina por vía inalámbrica o por hilo.
De este modo el dispositivo de seguridad reconoce la posición propia
y la de la cabina vecina. A partir de ahí determina constantemente
la distancia respecto a aquélla. Si la distancia que se determina
llega a ser más reducida que un valor de referencia predeterminado,
memorizado, se activa adicionalmente la velocidad asignada a este
valor de referencia y se compara con la velocidad real determinada
por el dispositivo de seguridad. En caso de que se rebase la
velocidad de referencia en el momento de haberse reducido la
distancia de referencia, se dispara el dispositivo de seguridad.
Mediante este comportamiento adaptivo se consigue que se puedan
desplazar varias cabinas de forma óptima en un hueco, por ejemplo
también se puedan aproximar entre sí y el dispositivo de seguridad
solamente intervenga cuando se produzcan unas situaciones de marcha
que puedan suponer un riesgo de seguridad. La invención también se
puede emplear para efectuar de modo automático y cuidadoso las
pruebas de retención y amortiguación especificadas en un campo de
velocidad reducido, registrando el resultado en una memoria.
Igualmente existe la posibilidad de establecer
en los ascensores que no dispongan de foso ni de cabeza de hueco un
espacio de protección temporal, uniendo la cabina del ascensor
correspondiente al dispositivo de seguridad de modo selectivo en
situación de retención mediante la pulsación de un botón, de modo
controlado a una altura definida y con velocidad reducida, por
encima del final del hueco.
Para el establecimiento de un dispositivo de
seguridad de varias etapas que pueda vigilar diferentes velocidades
de limitación existen diversas posibilidades y variantes. El
carácter multiescalonado del dispositivo de seguridad se puede
conseguir por ejemplo manteniendo la disparo mecánica de una sola
etapa actual accionada por el cable, complementándola o instalando
a posteriori un módulo electrónico o una unidad limitadora de
distancia y velocidad electrónica. Los limitadores de velocidad
mecánicos de una sola etapa conocidos, presentan un disparo mecánico
controlado por fuerza centrífuga y en caso de combinarlos con una
unidad electrónica de limitación de la velocidad están previstos
para vigilar una velocidad máxima absoluta. Esto quiere decir que la
unidad mecánica de limitación de la velocidad de un limitador de
distancia y velocidad combinado de varios escalones está prevista
principalmente para el régimen de emergencia, con lo cual incrementa
notablemente la seguridad del sistema.
Los datos relevantes para la seguridad del
elemento móvil vigilado por el dispositivo de seguridad, tal como
por ejemplo del ascensor, así como los datos en caso de avería, como
por ejemplo la velocidad de disparo, el momento de disparo y la
deceleración de frenado después de activar el dispositivo de
frenado, se pueden registrar en memorias previstas en el dispositivo
de seguridad, quedando disponibles para el análisis y la
reconstrucción de todos los proce-
sos.
sos.
Los datos se pueden también volver a
sobrescribir en un módulo de memoria independiente, encapsulado y
precintado de forma protegida y a unos intervalos de tiempo
definidos, por ejemplo cada 10 minutos.
Para determinar la velocidad del elemento móvil
que se trata de vigilar, el dispositivo de seguridad conforme a la
invención presenta una unidad de determinación de la distancia y de
la velocidad. La realización de estas unidades puede efectuarse de
diversos modos, por ejemplo separadas o combinadas. Por ejemplo
puede estar previsto un contador de impulsos que determine
codificaciones en un disco codificado que es accionado por un cable,
por un disco de impulsión o una rueda de fricción en el elemento que
se trata de vigilar. Alternativamente cabe también imaginar el
empleo de sensores de radar y/o láser para la determinación sin
contacto de la distancia y de la velocidad.
Para el disparo especialmente rápido y sin
demora del dispositivo de frenado se ha previsto conforme a la
invención un elemento de ajuste pirotécnico como parte de la unidad
de disparo del limitador de velocidad, cuya carga explosiva se
inflama por medio de una señal de disparo electrónica de la unidad
de disparo. Este elemento de ajuste pirotécnico puede consistir
ventajosamente por ejemplo de un cilindro dentro del cual está
dispuesto un émbolo de tracción o compresión móvil, que por medio de
un varillaje o una unión flexible está unido con sistema de frenado,
por ejemplo un freno de retención. Al inflamar la carga explosiva se
desplaza el émbolo de tracción o de compresión en el tubo del
cilindro y con el varillaje se acciona el sistema de frenado. Esto
da lugar a un tiempo de reacción especialmente rápido del freno.
Otra mejora se consigue mediante el empleo de varias cargas
explosivas que en el caso de un fallo de encendido se enciendan
automáticamente una después de la otra.
La presente invención con el limitador de
distancia y velocidad de acción electrónica con empleo de un
elemento de ajuste pirotécnico, da lugar especialmente a un disparo
más preciso y de reacción rápida, así como al aumento de fiabilidad
y a la disminución del mantenimiento. Además, los equipos se pueden
normalizar y unificar. Además, con esto el limitador de velocidad
puede asumir cometidos adicionales, tales como por ejemplo:
- -
- un escalonamiento múltiple controlado por la posición, es decir el empleo de varias velocidades/curvas de disparo en función del tramo de recorrido y de la posición de la cabina en el hueco,
- -
- protección adaptiva de la distancia cuando en un mismo hueco se desplazan varias cabinas,
- -
- disparo de los frenos de retención que actúan en paralelo y en serie, en función de la situación,
- -
- caja negra para registro y protección de los datos relevantes del ascensor, antes y después de la actuación del limitador de velocidad con freno de retención (hora y fecha, velocidad, deceleraciones, tramos de frenada, etc.).
Esto se realiza especialmente gracias a las
siguientes características del dispositivo electrónico de
seguridad:
- -
- Memorización de los recorridos (del 1 al n), definidos por el trayecto desde la posición X a un destino fijo o móvil Y con puntos de referencia (1 a n) contenidos en el mismo, que a su vez están definidos por una distancia Z al destino, y a cada uno de los cuales le está asignada una velocidad de referencia.
- -
- Duplicación de la distancia Z cuando el destino móvil Y se desplaza hacia la cabina.
- -
- Comunicaciones opcionalmente inalámbricas o por hilo a unos puntos de referencia fijos 1 - n instalados en el hueco, (contactos, interruptores magnéticos, sensores, etc.).
- -
- Determinación continua de los parámetros de tiempo, posición, destino del recorrido, sentido de desplazamiento, velocidad y trayecto recorrido.
- -
- Intercambio de los datos de los parámetros relevantes con los dispositivos de seguridad de elementos contiguos que se han de vigilar, tales como por ejemplo cabinas/vehículos en el mismo hueco (si existen) con control de plausibilidad de datos redundantes, así como la determinación continua de la distancia entre las cabinas o vehículos contiguos.
- -
- Incorporación de los datos reales relevantes del sistema de información del hueco.
- -
- Incorporación de los datos teóricos relevantes del control del ascensor.
- -
- Cuando existe un destino del recorrido Y, elección del tramo de recorrido relevante 1 - n y al alcanzar el primer punto de referencia, comparación con la velocidad de referencia asignada con una velocidad real actual y señalización y disparo del dispositivo de frenos en caso de que se produzca un rebasamiento.
- -
- Memorización continua de los datos relevantes para la seguridad.
Otras ventajas, características y distintivos de
la presente invención se manifiestan en el curso de la siguiente
descripción detallada de ejemplos de realización, sirviéndose de los
dibujos adjuntos. Los dibujos muestran de forma puramente
esquemática en la
Figura 1 una vista lateral de un dispositivo de
seguridad conforme a la invención;
Figura 2 una vista lateral de otra forma de
realización de un dispositivo de seguridad conforme a la
invención;
Figura 3 una vista lateral en sección de un
dispositivo de frenado con elemento de ajuste pirotécnico; y
Figura 4 un diagrama de
recorrido-velocidad de un ascensor con diferentes
velocidades de limitación.
La Figura 1 muestra una vista lateral
parcialmente seccionada de un dispositivo de seguridad 1 conforme a
la invención, que se compone de una serie de unidades funcionales
que se realizan con los conjuntos siguientes. Éstos incluyen:
Un disco codificador 10 con contador de impulsos
e indicador de sentido, una unidad de control electrónica 2 equipada
con microprocesador, memoria, un módulo virtual, reloj digital,
alimentación de energía con batería de seguridad, unidades de salida
A con salidas seriales y paralelas, unidades de entrada E con
entradas seriales y paralelas, así como una memoria adicional 13
precintada enchufable. A esto hay que añadir un elemento de ajuste
3, en este ejemplo de acuerdo con un principio pirotécnico, para el
accionamiento mecánico del freno. El generador de impulsos, la
unidad de control electrónica 2 y el elemento de ajuste 3 también
pueden estar realizados separados físicamente y enlazados entre sí
por medio de una comunicación por hilo o inalámbrica, por ejemplo
por radio.
Un desarrollo simplificado de la limitación de
una sola velocidad máxima tiene lugar en la forma siguiente:
Si al comparar la velocidad efectiva determinada
con la velocidad máxima registrada en la memoria 13, la unidad de
control eléctrica 2 comprueba que se ha rebasado la velocidad
máxima, la unidad de salida A de la unidad de control electrónica 2
envía la señal de disparo de la unidad de disparo a través de la
línea 12 al fulminante 8 del elemento de ajuste pirotécnico 3, con
lo cual se provoca el frenado del dispositivo de seguridad, es decir
de la cabina de ascensor unida a éste.
Para la limitación de la distancia y velocidad
dependiente del destino de la marcha, hay que tener en cuenta una
serie de funciones adicionales.
Las unidades funcionales comprenden una unidad
de determinación de la distancia, una unidad de determinación de la
velocidad, un dispositivo comparador inteligente y una unidad de
disparo.
\vskip1.000000\baselineskip
Los módulos utilizados por la unidad de
determinación de la velocidad comprenden en este ejemplo una rueda
de fricción 9 que se comprime con la fuerza de un muelle contra un
carril guía 11 y sobre la cual está dispuesto un disco codificador
10. Mediante un contador de impulsos y el reloj digital que están
dispuestos en la unidad eléctrica de control 2 se puede determinar
durante el giro del disco codificador 10 la velocidad del limitador
de velocidad, que está dispuesto por ejemplo en una cabina del
ascensor.
\vskip1.000000\baselineskip
La unidad de determinación de la distancia
aprovecha en principio los mismos módulos que la unidad de
determinación de la velocidad, y en el ejemplo de realización
representado está realizada al mismo tiempo como una unidad de
determinación de la posición. Determina la posición de la cabina en
el hueco, el trayecto de recorrido hacia el destino fijo o móvil y
una distancia deseada al destino. Para ello necesita adicionalmente
unos puntos de referencia exactos, por ejemplo al comienzo y al
final del hueco en forma de sensores, contactos o interruptores
magnéticos para señalizar a la unidad de control 2 la llegada de la
cabina al destino final. Estos puntos finales P0 se pueden
complementar con otros destinos intermedios P1-n,
por ejemplo para las paradas en el hueco.
La unidad de determinación de la distancia mide
ahora al comienzo del funcionamiento y mediante el contador de
impulsos durante un recorrido de aprendizaje desde P0 a P0 la
totalidad del recorrido a través del hueco, así como con todos los
trayectos intermedios y registra estos trayectos de referencia en la
memoria de modo identificado. Cuando después del viaje de
aprendizaje o durante el futuro servicio la cabina alcanza P0, se
vuelve a poner a 0 el contador de impulsos.
Si durante el servicio práctico se le marca a la
cabina un destino, por ejemplo que recorra desde la parada más baja
hasta el piso 2, entonces esta llamada va al control del ascensor y
en paralelo a la unidad de determinación de la distancia. Ésta lee
entonces el correspondiente trayecto de referencia P0 - piso 2
memorizado durante el viaje de aprendizaje y en cuanto la cabina se
pone en movimiento va restando de ahí el recorrido medido por el
contador de impulsos. El trayecto recorrido da la posición de la
cabina con relación al comienzo del hueco, así como el trayecto
restante del recorrido hasta el destino del viaje actual. De este
modo la unidad de determinación de la distancia o de la posición
conoce en todo momento la posición de la cabina dentro del hueco y
el trayecto de recorrido restante hasta el destino. Si se produce
una inversión de sentido, el indicador de sentido lo reconoce y los
impulsos de recorrido se dotan del signo correspondiente al sentido.
Si hay dos cabinas que se desplazan de forma independiente dentro
del hueco, cada cabina recibe de la unidad de determinación de la
distancia o posición y de la velocidad de la cabina contigua la
posición, sentido de marcha y velocidad que se le transmite por vía
inalámbrica o por hilo y a partir de ahí calcula continuamente la
distancia hasta el destino vecino móvil.
El dispositivo comparador inteligente guarda en
la memoria valores teóricos de velocidad para distancias que lee de
la memoria mediante un módulo de software en función del destino del
recorrido especificado y lo compara con los valores reales
suministrados por la unidad de determinación de la distancia y de la
velocidad. Los valores teóricos especificados son por ejemplo una
distancia 1-n a un destino de recorrido x, con una
correspondiente de velocidad de referencia y. En otro refinamiento
se puede definir la duración de vigencia de la velocidad de
referencia como punto o recorrido.
Si la unidad comparadora contiene un destino de
recorrido, comprueba en la memoria si para éste existe una distancia
con o sin velocidad. La distancia teórica se compara con la
distancia real al destino y si las distancias son iguales se realiza
adicionalmente una comparación del valor teórico de la velocidad con
la velocidad real actual. Si se rebasa la velocidad teórica se
genera una señal de disparo.
Si la unidad comparadora contiene un destino de
recorrido a un objeto móvil, que se mueve en sentido contrario,
entonces duplica la distancia teórica memorizada.
La unidad activadora o unidad de transmisión y
recepción de datos dispone de varias entradas que tratan
informaciones de control y de varias salidas que están en
comunicación con los elementos de ajuste de los frenos. En función
de la información de control, un módulo de software asigna los
impulsos de disparo de la unidad comparadora al elemento de ajuste
correcto en el orden correcto en el tiempo.
Las informaciones de control son por ejemplo el
haberse accionado el elemento de ajuste, el sentido de marcha y la
velocidad de la cabina.
Si un elemento de ajuste pirotécnico 3 recibe a
través de la línea 12 un impulso de cebado y si el elemento de
ajuste 3 no lo confirma dentro de un intervalo de tiempo
determinado, se envía automáticamente un segundo impulso de
encendido a otra salida paralela.
Basándose en el sentido de marcha actual, la
unidad de salida asigna el impulso de disparo a un freno que actúe
en sentido ascendente o descendente.
En el caso de frenos dispuestos de modo serial,
la unidad de disparo ceba sucesivamente uno o dos frenos de acuerdo
con la velocidad actual.
Puede haber diversas formas de realización para
la conversión de un impulso eléctrico en una fuerza de ajuste
mecánica. El siguiente ejemplo muestra un principio pirotécnico. El
elemento de ajuste pirotécnico 3 se compone de un cilindro 4 y de un
émbolo 5 que se puede desplazar por el interior del cilindro y que
por medio de un varillaje o de una unión flexible 7 está unido al
dispositivo de frenado no representado. Si desde la unidad de
control eléctrica 2 se transmite al detonador 8 la señal de disparo,
se efectúa la ignición de la carga explosiva que se encuentra en el
detonador y el émbolo 5 se desplaza correspondientemente en el
cilindro 4.
Un sensor previsto preferentemente en el
elemento de ajuste pirotécnico 3 capta el accionamiento del elemento
de ajuste pirotécnico 3 y efectúa el retroaviso a la unidad de
control electrónica. La unidad de disparo de la unidad de control
eléctrica 2 va enviando señales de detonación a intervalos de tiempo
definidos, hasta que desde el elemento de ajuste pirotécnico haya
sido transmitida la confirmación del accionamiento. El número de
órdenes de detonación efectuadas y el retroaviso del sensor se
pueden registrar en una memoria adicional o en una zona de memoria
de la memoria 13. Además de esto, se puede transmitir el estado de
detonación también al control del ascensor y el ascensor está
considerado por ejemplo como averiado hasta que al renovar las
cargas detonantes consumidas se reponga a cero el número de órdenes
de detonación efectuadas.
La Figura 2 muestra en una representación
semejante a la de la Figura 1 otra forma de realización de un
dispositivo de seguridad 100 conforme a la invención. El dispositivo
de seguridad 100 se diferencia del dispositivo de seguridad 1 de la
forma de realización anterior, por el hecho de tener una estructura
combinada multiescalonada, en particular combinada de dos escalones,
estando realizado uno de los escalones del dispositivo de seguridad
100 por una unidad limitadora de velocidad mecánica convencional.
Multiescalonado significa a este respecto que no solamente se puede
vigilar una velocidad máxima, sino que se pueden vigilar varias
velocidades diferentes, en particular escalonadas de acuerdo con la
situación de empleo. Mientras que en el ejemplo de realización
anterior, representado en la Figura 1, esto se puede realizar en
forma sencilla por el hecho de que en la memoria 13 se registran las
diferentes velocidades que se han de vigilar en función del destino
del recorrido y de la distancia y la unidad de control electrónica 2
vigila las diferentes velocidades en función de los datos de
posición y movimiento determinados o transmitidos, se ha previsto en
la forma de realización de la Figura 2 una unidad limitadora de
velocidad mecánica adicional que vigila un valor máximo de velocidad
absoluto. Combinado multiescalonado significa entonces que los
escalones están realizados de forma diferente, es decir electrónica
o mecánica.
La unidad limitadora de velocidad mecánica del
dispositivo de seguridad 100 comprende de forma conocida una polea
125 accionada por cable. En ésta va fijada otra polea poligonal 124.
Sobre ésta va montado un balancín 120. Uno de los brazos del
balancín 120 termina en un rodillo 128 que se comprime contra la
polea poligonal 124 mediante un muelle ajustable 121. El otro
extremo del balancín 120 termina en un trinquete 122. Al aumentar
las revoluciones del limitador de velocidad, el brazo que asienta
con el rodillo se levanta debido a las fuerzas de inercia cuando se
alcanza la velocidad límite máxima que se trata de vigilar, hasta
que el otro brazo encaja en un saliente en forma de cola de milano
126 en la polea 124 bloqueando de este modo el limitador de
velocidad 100.
Mediante los orificios de encaje del muelle 123
dispuestos de modo diferente se puede ajustar el balancín 120 a
diferentes velocidades de referencia mediante la tensión del muelle
que está aplicada.
El balancín 120 sirve también para accionar el
dispositivo de frenado por medio de la unidad electrónica de
limitación de velocidad del dispositivo de seguridad 100, que se
corresponde en lo esencial con la forma de realización del
dispositivo de seguridad 1. En lugar del elemento de ajuste
pirotécnico 3 del dispositivo de seguridad 1 según la forma de
realización de la Figura 1, la señal de disparo de la unidad de
control electrónica 102 del dispositivo de seguridad 100 se acciona
por medio de una unidad de salida A y el correspondiente cable de
conexión 112 a un elemento de ajuste de accionamiento electrónico
127, que al ser accionado mueve el balancín 120.
Al estar prevista una unidad mecánica de
limitación de la velocidad adicional independiente de la unidad
electrónica de limitación de la velocidad, se incrementa la
seguridad del dispositivo de seguridad 100, ya que en caso de fallo
de uno de los sistemas el otro se activa por lo menos cuando se
rebase la velocidad máxima absoluta.
La Figura 3 muestra en una vista lateral
parcialmente seccionada la integración de un elemento de ajuste
pirotécnico 30 en un dispositivo de frenado 40.
El émbolo 35 del elemento de ajuste pirotécnico
30 es accionado por medio de la ignición de la carga explosiva 38,
mediante una señal de disparo transmitida a través de la línea 42,
de modo que por medio de la polea de reenvío 39 y el accionamiento
de la cuña deslizante 41 el freno de retención activa el proceso de
frenado.
Esta forma de realización es especialmente
ventajosa cuando se emplea un dispositivo de seguridad 1
centralizado para varios frenos de retención, y se dispone por
ejemplo en la polea motriz de un ascensor. En este caso se precisan
elementos de ajuste independientes 30, por lo menos para cada
sentido de marcha. Un dispositivo de seguridad 1 dispuesto de forma
centralizada puede utilizarse centralizado para dispositivos de
retención que actúen en sentido ascendente o descendente, y puede
efectuar la ignición de los correspondientes dispositivos de
retención o frenada en función de la situación. Los dispositivos de
retención con el elemento de ajuste 30 integrado se pueden conectar
en paralelo o en serie de acuerdo con el ejemplo de realización de
la Figura 3. De este modo se tiene la posibilidad de dominar mejor
diferentes casos de velocidad y carga y realizar la deceleración de
frenado de forma más suave. Si hay varios dispositivos de retención
40 conectados en serie, entonces cada uno de ellos lleva su propio
elemento de ajuste 30. Los impulsos de disparo van entonces a los
distintos elementos de ajuste 30 controlados en el tiempo a través
de unidades de salida A de la unidad de control electrónica 2
conectados preferentemente en paralelo, para producir la reacción de
frenado deseada de acuerdo con el estado de marcha de la cabina.
Para incrementar aún más la seguridad, se pueden
controlar al mismo tiempo también en un caso de avería los frenos de
retención de las cabinas contiguas, por ejemplo a través de
conexiones inalámbricas o por hilo. Dado que por lo general cada
cabina dispone de su propio dispositivo de seguridad, se consigue
una doble función redundante. Ahora bien, en ese caso es necesario
evaluar adicionalmente los datos del control del ascensor y los
datos del sistema de información del hueco.
La Figura 4 muestra en un diagrama de
recorrido-velocidad un caso de aplicación sencillo
de un dispositivo de seguridad de varias etapas 1 ó 100 conforme a
la presente invención. Si una cabina de ascensor se desplaza por
ejemplo sobre el tramo de recorrido P0 - P0 con la velocidad MG,
entonces el dispositivo de seguridad vigila por una parte la
velocidad limitadora BG1, cuyo rebasamiento iniciaría un proceso de
frenado. Además de esto se vigila una segunda velocidad limitadora
BG2, y esto en función de la distancia. Poco antes de alcanzar el
destino PO es preciso que la cabina del ascensor haya sido frenada
hasta la velocidad RG. Si el dispositivo de seguridad comprueba en
la posición P2 que la cabina del ascensor lleva una velocidad (BG2)
más alta que la velocidad nominal RG, se inicia igualmente un
proceso de frenado. Para ello es preciso elegir el punto de
referencia P2 de tal modo que al rebasar la velocidad limitadora
BG2, el dispositivo de frenado que se ha disparado pueda detener la
cabina todavía antes de alcanzar el final del hueco.
Claims (20)
1. Dispositivo de seguridad (1, 100) para
vigilar un elemento móvil, en particular para ascensores y
preferentemente para ser dispuesto en una cabina de ascensor, con
una unidad de determinación de la velocidad para determinar la
velocidad real del elemento móvil, un dispositivo comparador para
comparar una velocidad teórica especificada con la velocidad real
efectiva que se ha determinado y una unidad de disparo para activar
un dispositivo de frenado al rebasar la velocidad teórica, y una
unidad de determinación de la distancia para determinar la distancia
real del elemento móvil respecto a un destino (Y) fijo o móvil,
teniendo la unidad de comparación una memoria (13, 113) para
registrar una velocidad máxima admisible (BG1) y en función de los
destinos fijos o móviles que se pueden especificar, respectivamente
como mínimo una distancia teórica (P2) en función del respectivo
destino fijo o móvil especificado con la correspondiente velocidad
teórica (BG2) donde en función del respectivo destino fijo o móvil
especificado en cada caso la unidad de comparación compara la
distancia teórica (P2) memorizada con la distancia real comunicada
por la unidad de determinación de la distancia, y en caso de igual
distancia compara la velocidad teórica (BG2) correspondiente a la
distancia teórica (P2) con la velocidad real efectiva determinada en
este momento por la unidad de determinación de la velocidad, y en
caso de rebasar la velocidad teórica (BG2), provoca que la unidad de
disparo emita una señal de disparo electrónica, comparando la unidad
de comparación de modo independiente de las distancias teóricas la
velocidad máxima admisible (BG1) de modo continuo con la velocidad
real efectiva, y en caso de rebasar la
velocidad máxima admisible (BG1) provoca que la unidad de disparo emita también una señal de disparo electrónica.
velocidad máxima admisible (BG1) provoca que la unidad de disparo emita también una señal de disparo electrónica.
2. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de
determinación de la velocidad comprende un contador de impulsos (12)
que capta las codificaciones en un disco codificador (10, 110) que
por medio de una rueda de fricción (9) o un cable es accionado con
la velocidad que se trata de determinar.
3. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de
determinación de la distancia y/o de la velocidad comprende sensores
de radar y/o láser.
4. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad comprende además un dispositivo de
determinación de la posición para determinar la posición del
elemento móvil que se trata de vigilar por el limitador de velocidad
y/o un indicador de sentido para determinar el sentido de
movimiento.
5. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 1 ó 4, caracterizado porque el dispositivo de
determinación de la distancia, el dispositivo de determinación de la
posición y/o el indicador de sentido utilizan y/o intercambian entre
sí los datos generados por la unidad de determinación de la
velocidad.
6. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la memoria
(13, 113) puede registrar distancias teóricas con la correspondiente
velocidad teórica en función del destino del recorrido, para lo cual
el dispositivo comparador recibe los destinos del recorrido y en
función del destino lee las distancias teóricas dependientes con la
correspondiente velocidad teórica para efectuar la comparación entre
el valor teórico y real, y
en caso de dos vehículos que se desplacen aproximándose entre sí en el mismo hueco, duplica la distancia teórica.
en caso de dos vehículos que se desplacen aproximándose entre sí en el mismo hueco, duplica la distancia teórica.
7. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de
determinación de la distancia está realizado de tal modo que pueda
captar la posición, sentido y distancia del vehículo respecto a un
destino fijo o móvil, recuperándose además en función del destino
las distancias de seguridad registradas en la memoria (13, 113) con
las correspondientes velocidades máximas, cuyo rebasamiento activa
la señal de disparo.
8. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad
de disparo comprende además un elemento de ajuste (3) pirotécnico
cuya ignición se efectúa por la señal de disparo electrónica.
9. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de ajuste
pirotécnico comprende un tubo (4) que lleva instalado un émbolo de
tracción o de empuje (5) y por lo menos una, preferentemente varias,
en particular varias cargas explosivas que en particular se puedan
ignitar individualmente eléctricamente, así como un sensor que
comunique el accionamiento.
10. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el elemento de
ajuste (3) pirotécnico está integrado en una carcasa junto con la
unidad de determinación de la velocidad, la unidad de determinación
de la distancia, la unidad comparadora, la unidad de determinación
de la posición y/o la unidad de disparo, o en el dispositivo de
frenado que se trata de accionar, en particular en un freno de
retención para ascensores.
11. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad (100) está realizado por lo menos en dos
etapas, concretamente de modo que está prevista por lo menos una
unidad adicional limitadora de velocidad (125, 124, 120) con por lo
menos una unidad independiente de determinación de la velocidad y
una unidad comparadora.
12. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 11, caracterizado porque otra unidad
limitadora de la velocidad está formada por un limitador de
velocidad (125, 124, 120) mecánico convencional, en particular
accionado por cable, que vigila y limita la velocidad máxima
absoluta.
13. Dispositivo de seguridad según la
reivindicación 12, caracterizado porque la unidad de disparo
comprende un mando por balancín para disparar un dispositivo de
frenado, que se conmuta por medio de la unidad mecánica de
limitación de la velocidad por una parte, y por otra por un elemento
de ajuste (127) de accionamiento eléctrico.
14. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad comprende además una unidad de transmisión
y/o recepción de datos que intercambia datos, en particular datos de
posición y movimiento con un sistema de información exterior, en
particular un sistema de información del hueco dotado
preferentemente de sensores de posición en el hueco del ascensor o
dispositivos de seguridad contiguos.
15. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como parte
del dispositivo de frenado que ha de ser activado por la unidad de
disparo, comprende frenos de retención dispuestos en paralelo y/o en
serie y/o dispositivos de bloqueo de retención para ambos sentidos
de marcha.
16. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
además un dispositivo de prueba mediante cuya activación el
dispositivo de seguridad puede disparar a título de prueba el
dispositivo de frenado en una posición y/o velocidad predeterminada
del elemento móvil que se trata de vigilar.
17. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad
de disparo se puede activar con mando a distancia, estando previsto
en particular un segundo sistema de balancín decalado especialmente
180º para el disparo a distancia.
18. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad (14) presenta además una memoria de
seguridad, en particular protegida de modo independiente, en la que
se registran todos los datos relevantes para la seguridad, en
particular se actualizan a intervalos los datos que se van
modificando.
19. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad comprende una alimentación de corriente de
emergencia, en particular una batería.
20. Dispositivo de seguridad según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de seguridad comprende además una unidad de memoria de
datos de funcionamiento para registrar múltiples datos de
funcionamiento, en particular también el número de órdenes de
ignición dadas al elemento de ajuste pirotécnico.
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