ES2412556A1 - Ascensor hidraulico con mínimo consumo electrico. - Google Patents

Ascensor hidraulico con mínimo consumo electrico. Download PDF

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Abstract

El presente invento, ascensor hidráulico con mínimo consumo eléctrico, se refiere a un ascensor hidráulico que introduciendo un acumulador por etapas (1) consigue reducir el consumo energético en el uso de dicho ascensor. En el acumulador por etapas (1) se escalona la entrada del aceite a presión de tal manera que al iniciarse el proceso de descenso cuando mayor es la presión almacenada en el circuito mayor resistencia se ofrece a la entrada del aceite y conforme se reduce la presión en el circuito disminuye la resistencia a la entrada del aceite. De esta manera escalonando la entrada del aceite en el acumulador hidráulico por etapas (1), que hace las veces de tanque, se aumenta la energía almacenada en el mismo. Para ello en la invención se proponen dos tipos de acumuladores el acumulador hidráulico por etapas de muelles y el acumulador hidráulico por etapas de gas.

Description

Ascensor hidráulico con consumo eléctrico reducido.
El presente invento, ascensor hidráulico con mínimo consumo eléctrico, se refiere a un ascensor hidráulico que introduciendo un elemento novedoso consigue reducir el consumo energético en el uso de dicho ascensor. En el se escalona la entrada del aceite a presión de tal manera que al iniciarse el proceso de descenso, cuando mayor es la presión almacenada en el circuito, mayor resistencia se ofrece a la entrada del aceite y conforme se reduce la presión en el circuito disminuye la resistencia a la entrada del aceite. De esta manera escalonando la entrada del aceite se aumenta la energía almacenada en el acumulador por etapas (1). Para ello en la invención se proponen dos tipos de acumuladores el acumulador hidráulico por etapas de muelles y el acumulador hidráulico por etapas de gas.
La parte de energía que la presente invención pretende recuperar es la acumulada en la elevación de la carga fija, es decir el peso de la cabina el vástago del cilindro impulsor (2) etc. esto descarta la carga de uso es decir la carga de uso de las personas y demás cargas variables en el tiempo. Dentro de esa porción de energía destinada a recuperar por parte de la invención no se puede recuperar toda la energía debido a la perdida de cargas y a que aunque el acumulador hidráulico por etapas pretende ser lo más progresivo y constante posible en la disminución de la resistencia de oposición en la admisión del aceite a presión no consigue el ideal.
La utilización de acumuladores en circuitos hidráulicos con el fin de almacenar el aceite a presión en el proceso de descenso, utilizándolo posteriormente para expandir el cilindro impulsor durante el siguiente ciclo es conocida en el estado de la técnica. Los acumuladores convencionales pueden ser de vejiga, de muelle, de peso o de gas, este tipo de acumuladores aplicados a la recuperación de energía en circuitos hidráulicos de elevación tienen el problema de que cuando mayor es la presión almacenada en el circuito hidráulico menor es la resistencia que oponen a la entrada del aceite en dicho acumulador y conforme la energía disminuye en el circuito hidráulico mayor resistencia oponen a la entrada del aceite por tanto menor es la energía acumulada en el proceso de descenso del cilindro impulsor (2) del ascensor para ello las patentes mencionadas US2004074702 y WO9405583 proponen el uso de varios acumuladores convencionales de distintas presiones, de tal manera que cuando mayor es la presión en el circuito al iniciarse el proceso de descenso del ascensor se llena el acumulador convencional que ofrece mayor resistencia y conforme disminuye la presión en el circuito se van llenando los acumuladores de menor presión.
La presente invención se refiere a un ascensor en el cual se emplea un único acumulador hidráulico el acumulador hidráulico por etapas (1) como tanque de almacenamiento del aceite a determinada presión, este acumulador por etapas (1) puede ser de dos tipos: acumulador por etapas de muelle o acumulador por etapas de gas. El fin del diseño de ambos acumuladores por etapas es acumular mayor porcentaje de energía que los acumuladores convencionales en un único elemento de manera mucho mas progresiva almacenando mas energía, simplificándose el montaje y el diseño del ascensor frente a las patentes mencionadas en el párrafo anterior.
En la figura 1 se representa el circuito hidráulico del ascensor objeto de la presente invención.
En la figura 2 se representa el acumulador hidráulico por etapas de muelle.
En la figura 3 se representa el acumulador hidráulico por etapas de gas.
En la forma preferida para el desarrollo de la invención se elige un ascensor hidráulico de tiro directo según la figura 1 en el cual el movimiento de la cabina se efectúa con un cilindro de simple efecto llamado cilindro impulsor (2) para subsanar las perdidas de carga debidas a las conducciones y que el acumulador hidráulico por etapas no puede recuperar toda la energía acumulada en proceso de ascenso se dispone de una bomba impulsora (3), se caracteriza la invención por disponer del acumulador por etapas (1) el cual hace las funciones de tanque contenedor del aceite. Cuando el ascensor se encuentra en una planta y se inicia el proceso de descenso el acumulador por etapas (1) se dispone a recibir la energía que fue acumulada en el proceso de ascenso, por un método distinto según el tipo elegido de acumulador, y cuando se inicia el proceso de ascenso el aceite es impulsado por el propio acumulador hidráulico por etapas (1) pasa por la bomba (3) que compensa las perdidas energéticas debidas a la perdidas de las conducciones y demás elementos del circuito así como la energía necesaria para la elevación de las cargas de uso del ascensor. Todo el proceso de ascenso y descenso esta regulado por la válvula (4).
El funcionamiento del acumulador hidráulico por etapas de muelle, figura 2, subsana el inconveniente de los acumuladores hidráulicos convencionales de que cuando mayor es la presión en el circuito menor es la resistencia que oponen a la entrada del aceite escalonando la entrada de aceite mediante una secuencia de muelles, muelle (7) y muelle (8) en la figura 2, de diferente coeficiente de compresión de tal manera que cuando se inicia el proceso de retorno del cilindro impulsor (2) es decir cuando mayor es la presión del aceite acumulada en el circuito se comprime el muelle de mayor coeficiente de resistencia a la compresión, muelle (7), cuando se considere oportuno mediante
un final de carrera (5) se detecta el punto considerado como fin del movimiento de compresión del muelle (7), mediante el dispositivo de enclavamiento (6) se bloquea el movimiento de dicho muelle y se libera el movimiento del siguiente muelle (8) que tendrá menor coeficiente de resistencia que el anterior de la misma manera que el caso anterior cuando se considere oportuno mediante un final de carrera (5) se detecta el punto considerado mediante el 5 dispositivo de enclavamiento (6) se bloquea el movimiento de expansión del muelle (8) y se libera el movimiento de compresión del tercer muelle si así se considera oportuno y así sucesivamente las veces que se estime oportuno. Cuantas más etapas se escalone la entrada de aceite en acumulador por etapas de muelle mayor es el porcentaje de energía que se recuperara en el proceso de descenso que luego pueda ser empleada en el siguiente proceso de ascenso. Para evitar el paso del aceite a las cavidades que son ocupadas por los muelles se dispone de un anillo
10 reten de aceite en la pared rígida (11), se note que las paredes de separación entre muelles son rígidas para que pueda operar los dispositivos de enclavamiento (6).
El funcionamiento del acumulador por etapas de gas, figura 3, consiste en una secuencia de tubos tubo (9) y tubo
(10) en la figura 3, uno dentro de otro por los cuales se inyectara el aceite, separará una pared rígida (11) el aceite
15 del gas a una determinada presión, cuando se inicia el proceso de retorno del cilindro impulsor el aceite se inyecta el gas por el tubo de menor sección, dado que es necesaria menor sección para vencer la presión de oposición efectuada por parte del gas a presión conforme disminuye la energía almacenada en el circuito hidráulico se aumenta la sección del tubo (10) por la que se inyecta el aceite y de esta manera se vence la fuerza ejercida por el gas en la pared rígida (11), se elegirá un gas al que afecte poco la variación del volumen para la presión y un
20 recipiente para el gas suficientemente grande para que las variaciones de la fuerza ejercida por el gas en la pared rígida sean mínimas conforme se inyecta el aceite por la secuencia de tubos, para evitar las fugas de aceite se dispondrá de anillos reten de aceite al final de cada tubo, también se asegurara la estanqueidad de la pared que separa el gas del exterior.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Ascensor hidráulico con mínimo consumo eléctrico cuyo esquema hidráulico se ve caracterizado por disponer de un acumulador hidráulico por etapa de muelles, en cual se dispone de una secuencia de muelles de diferente 5 coeficiente de resistencia a la compresión de tal manera que cuando mayor es la presión almacenada en el circuito y se inicia el proceso de retroceso del cilindro impulsor (1), por el propio peso de la carga fija mas la carga de uso del ascensor, si la hubiera, mayor es el coeficiente de resistencia a la compresión del muelle (7) cuando la compresión de dicho muelle (7) llega a lo que se considera fin del movimiento de compresión del muelle (7) que se detecta con un final de carrera (5) se enclava dicho muelle mediante el sistema de enclavamiento (6) y se impide que el muelle
    10 pueda retornar a expandirse a la vez mediante el sistema de enclavamiento (6) se libera el movimiento a la compresión del siguiente muelle (8) de coeficiente a la resistencia menor que el anterior y así en las etapas que se estime oportuno para el aprovechamiento del mayor porcentaje de la energía acumulada en el proceso de ascensión dentro del circuito.
    15 2. Ascensor hidráulico con mínimo consumo eléctrico caracterizado por disponer de un acumulador hidráulico por etapas a gas en el cual se dispone un conjunto de tubos tubo (8) y tubo (9), uno dentro de otro de tal manera que cuando mayor es la presión en el interior del cilindro impulsor (2) al iniciarse el proceso de descenso se inyecta en el interior del acumulador el aceite a través del cilindro de menor diámetro tubo (9), conforme se disminuye la presión en el cilindro impulsor (2) se aumenta la sección del cilindro tubo (9) por el cual se inyectara el aceite en interior del
    20 acumulador hidráulico por etapas de gas. Se dispone de un anillo reten de aceite al final del tubo (8) y se asegura la estanqueidad de la cavidad contenedora del gas en todo momento.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201001461
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 16.11.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B66B9/04 (2006.01) F15B1/04 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    WO 9405583 A1 (CAPTINE PTY LTD ET AL.) 17/03/1994, página 5, línea 5 -página 10, línea 10; figuras 1,2
    A
    US 2004074702 A1 (MOSER DANIEL ET AL.) 22/04/2004, párrafos 9-52; figuras 1,2
    A
    GB 1124607 A (RAOUL ALBERT ROUGEMONT) 21/08/1968, página 2, líneas 11-116; figuras 1,2
    A
    US 5971027 A (BEACHLEY NORMAN H ET AL.) 26/10/1999, columna 1, línea 26 -columna 5, línea 5, figuras 1,2
    A
    GB 191102743 A (QUIMBY MARK JUDSON) 27/07/1911, todo el documento. 1,2
    A
    WO 0175312 A2 (CONTINENTAL TEVES AG CO OHG ET AL.) 11/10/2001, resumen; figuras 1,2
    A
    JP 2006144850 A (NIPPON ACCUMULATOR KK) 08/06/2006, figuras & resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; AN 2006-396692 1,2
    A
    DE 10253012 A1 (CONTINENTAL TEVES AG CO OHG) 06/11/2003, figuras & resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; AN 2003-855378 1,2
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 17.01.2013
    Examinador Belda Soriano, Leopoldo Página 1/5
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201001461
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 16.11.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B66B9/04 (2006.01) F15B1/04 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A A
    EP 2226512 A1 (FREUDENBERG CARL KG) 08/09/2010, figuras & resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; AN 2010-L46320 WO 2006134324 A2 (STANNAH LIFTS LTD ET AL.) 21/12/2006, página 3, línea 9, página 13, línea 15; figuras 1,2 1,2
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 17.01.2013
    Examinador L. Belda Soriano Página 2/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201001461
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B66B, F15B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001461
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 17.01.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1,2 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1,2 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001461
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    WO 9405583 A1 (CAPTINE PTY LTD et al.) 17.03.1994
    D02
    US 2004074702 A1 (MOSER DANIEL et al.) 22.04.2004
    D03
    GB 1124607 A (RAOUL ALBERT ROUGEMONT) 21.08.1968
    D04
    US 5971027 A (BEACHLEY NORMAN H et al.) 26.10.1999
    D05
    GB 191102743 A (QUIMBY MARK JUDSON) 27.07.1911
    D06
    WO 0175312 A2 (CONTINENTAL TEVES AG CO OHG et al.) 11.10.2001
    D07
    JP 2006144850 A (NIPPON ACCUMULATOR KK) 08.06.2006
    D08
    DE 10253012 A1 (CONTINENTAL TEVES AG CO OHG) 06.11.2003
    D09
    EP 2226512 A1 (FREUDENBERG CARL KG) 08.09.2010
    D10
    WO 2006134324 A2 (STANNAH LIFTS LTD et al.) 21.12.2006
  2. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La invención se refiere a un ascensor hidráulico que con el fin de lograr un ahorro energético posee un acumulador hidráulico con una serie de etapas, en la primera reivindicación 1 mediante muelles que se van enclavando a medida que va disminuyendo la presión y en la segunda reivindicación mediante una serie de tubos concéntricos, de modo que a medida que disminuye la presión aumenta la sección del cilindro por el cual se inyecta el aceite al acumulador hidráulico de gas. En el estado de la técnica ya es conocida la utilización de acumuladores en los circuitos hidráulicos de ascensores con el fin de almacenar el aceite a presión en el proceso de descenso, utilizándolo posteriormente para expandir el cilindro impulsor durante el siguiente ciclo. Asimismo, es conocido el empleo de varios acumuladores con distinta presión, conectados en paralelo, por ejemplo ello se divulga en los documentos D01, D02 y D03.
    En el estado de la técnica son conocidos acumuladores que tienen distintos compartimentos para fluidos con presiones diversas. Así, el documento D04 divulga un acumulador dividido en una serie de compartimentos donde el fluido se encuentra a diversas presiones y recibe fluidos también a presiones variadas. El documento D05 divulga un acumulador en el que se almacena agua a distintas presiones en los distintos compartimentos, mediante un sistema de válvulas. También divulgan acumuladores con varios compartimentos los documentos D06, D07, D08 y D09.
    Sin embargo, no se ha encontrado en el estado de la técnica ningún acumulador, aplicado a un ascensor, que él mismo, sin necesidad de otros acumuladores conectados en paralelo, vaya ajustando la resistencia que se ofrece a la entrada del fluido como la invención definida en las reivindicaciones 1 y 2. En consecuencia, se puede afirmar que la invención definida en las reivindicaciones 1 y 2 es nueva e implica actividad inventiva al no resultar de manera evidente del estado de la técnica analizado para un experto en la materia.
    Informe del Estado de la Técnica Página 5/5
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