ES2698354T3 - Un dispositivo de seguridad para ascensores - Google Patents

Abstract

Dispositivo (10) de seguridad para ascensores, que comprende: una carcasa (110); una pieza (120) de seguridad que tiene una ranura (121) de guía, en el que la pieza (120) de seguridad está dispuesta en la carcasa (110); una cuña activa asimétrica y una contra-cuña (130, 140) que están dispuestas de manera deslizante en la pieza (120) de seguridad en ambos lados de la ranura (121) de guía, respectivamente; y caracterizado por que el dispositivo (10) de seguridad para ascensores comprende además un elemento (150) elástico con forma de U y una pieza (160) de bloqueo que están dispuestos sobre la pieza (120) de seguridad; en el que se proporciona una ranura (122) de guía en la pieza (120) de seguridad, la pieza (160) de bloqueo es capaz de moverse aproximadamente hacia arriba a lo largo de la ranura (122) de guía durante al menos parte de un procedimiento de frenado, y la ranura (122) de guía y la pieza (160) de bloqueo están configuradas para poder detener, durante al menos un procedimiento de restauración, la transferencia de una fuerza de pre-tensado generada por el elemento (150) elástico con forma de U a la contra-cuña (140); y un extremo (150a) inferior con forma de U del elemento (150) elástico con forma de U actúa de manera fija sobre una superficie (129) extrema inferior de la pieza (120) de seguridad, y un extremo (150b) superior con forma de U del elemento (150) elástico con forma de arco actúa elásticamente sobre una superficie (161) extrema superior de la pieza (160) de bloqueo, y transfiere, a través de la pieza (160) de bloqueo durante la al menos parte del procedimiento de frenado, al menos parte de un fuerza elástica del elemento (150) elástico con forma de U a la contra-cuña (140) que interactúa con una superficie (162) extrema inferior de la pieza (160) de bloqueo.

Description

DESCRIPCIÓN

Un dispositivo de seguridad para ascensores

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de las tecnologías de seguridad de ascensores y se refiere a un dispositivo de seguridad para ascensores para desacelerar o frenar ascensores.

Técnica antecedente

Puede hacerse referencia también a un dispositivo de seguridad para ascensores como "elemento de detención de seguridad", que es un componente indispensable de un ascensor para garantizar un funcionamiento seguro del ascensor. Con los crecientes requisitos de seguridad y de fiabilidad del ascensor, aumentan también los requisitos de rendimiento de desaceleración o de frenado del dispositivo de seguridad para ascensores.

El dispositivo de seguridad para ascensores está provisto generalmente de una cuña y, en un funcionamiento normal de un elevador común, la cuña y una guía del ascensor no están en contacto (hay una distancia de separación entre las dos), y en un procedimiento de desaceleración o de frenado, la detención similar al frenado es causada por una fuerza de fricción entre la cuña y la guía del ascensor, donde la magnitud de la fuerza de fricción refleja la magnitud de una fuerza de detención ejercida sobre la guía. Por ejemplo, cuando el ascensor está en un estado anormal, tal como una caída rápida, se usa un limitador de velocidad dispuesto en el ascensor para determinar si una velocidad de caída actual excede un valor de velocidad predeterminado; si la velocidad de caída actual excede el valor de velocidad predeterminado, el limitador de velocidad activa una acción y activa un componente de transmisión de tracción del ascensor para actuar sobre la cuña del dispositivo de seguridad para ascensores, de manera que se genera una fuerza de fricción entre la cuña y la guía. La fuerza de fricción empuja adicionalmente la cuña a moverse hacia arriba; por lo tanto, la fuerza de fricción aumenta rápidamente, la cuña sujeta la guía de una manera auto-bloqueante, y una cabina de ascensor deja de moverse, garantizando de esta manera la seguridad del funcionamiento del ascensor.

Cuando la clasificación se lleva a cabo según estructuras de cuña, los dispositivos de seguridad para ascensores pueden clasificarse como elementos de detención simétricos y elementos de detención asimétricos. La patente US N° US481965, que se titula "Arrester Device for Elevators" y que pertenece a la técnica anterior, describe un dispositivo de detención asimétrico, que incluye una cuña activa y una contra-cuña que están dispuestas asimétricamente en ambos lados de una guía. En un procedimiento de desaceleración o de frenado, se ejerce una fuerza que actúa hacia abajo sobre la contra-cuña a través de una fuerza elástica de múltiples muelles de disco dispuestos sobre la contra-cuña, obteniendo de esta manera una fuerza de fricción estable deseada (es decir, una fuerza de detención) que puede detener una cabina de ascensor. Sin embargo, dicho dispositivo de detención asimétrico tiene al menos las siguientes desventajas: (1) la repetibilidad del valor de fuerza de la fuerza elástica generada por los múltiples muelles de disco es pobre y, de esta manera, la estabilidad de trabajo del dispositivo de seguridad se ve fácilmente afectada; (2) un valor de fuerza de la fuerza elástica que puede ser ejercida por los múltiples muelles de disco depende del número de muelles de disco superpuestos, y debido a restricciones tales como el espacio, el valor de fuerza de la fuerza elástica que puede ser generada por los muelles de disco es normalmente limitada, y un efecto de frenado sobre un ascensor de alta velocidad puede ser no deseable; (3) debido a una rigidez excesivamente alta y a una cantidad de deformación excesivamente pequeña, los muelles de disco son extremadamente sensibles al desgaste de la cuña; a medida que el desgaste de la cuña cambia, la fuerza elástica que es generada por los muelles de disco cuando la cuña activa se mueve hacia arriba a una posición predeterminada disminuye significativamente, la fuerza de fricción deseada (es decir, la fuerza de detención) es difícil de conseguir y, por lo tanto, existe un potencial peligro de seguridad.

Un documento de la técnica anterior WO 2015/038116 A1 describe las características de un freno de seguridad de ascensor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

Para resolver uno o más aspectos de los problemas anteriores, la presente invención proporciona un dispositivo de seguridad para ascensores, que incluye: una carcasa; una pieza de seguridad que tiene una ranura de guía, en el que la pieza de seguridad está dispuesta en la carcasa; cuñas activas asimétricas y contra-cuñas que están dispuestas de manera deslizante sobre la pieza de seguridad a ambos lados de la ranura de la guía, respectivamente; y

el dispositivo de seguridad para ascensores que incluye además un elemento elástico con forma de U y una pieza de bloqueo que están dispuestos sobre la pieza de seguridad;

en el que una ranura de guía está dispuesta en la pieza de seguridad, la pieza de bloqueo es capaz de moverse aproximadamente hacia arriba a lo largo de la ranura de guía durante al menos parte de un procedimiento de frenado, y la ranura de guía y la pieza de bloqueo están configuradas para ser capaces de detener, durante al menos un procedimiento de restauración, que una fuerza de pre-tensado generada por el elemento elástico con forma de U sea transferida a la contra-cuña; y

un extremo inferior con forma de U del elemento elástico con forma de U actúa de manera fija sobre una superficie extrema inferior de la pieza de seguridad, y un extremo superior con forma de U del elemento elástico con forma de U actúa elásticamente sobre una superficie extrema superior de la pieza de bloqueo y transfiere, a través de la pieza de bloqueo durante al menos parte del procedimiento de frenado, al menos parte de una fuerza elástica del elemento elástico con forma de U a la contra-cuña que interactúa con una superficie extrema inferior de la pieza de bloqueo.

A lo largo de la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos, las características anteriores y los funcionamientos de la presente invención se harán evidentes, y las ventajas de la presente invención se harán también más completas y más claras.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista frontal estructural esquemática en 3D de un dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención;

La Fig. 2 es una vista posterior estructural esquemática en 3D de un dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención;

La Fig. 3 es una vista frontal estructural esquemática en 3D de una pieza de seguridad en el dispositivo de seguridad para ascensores de la realización mostrada en la Fig. 1;

La Fig. 4 es una vista superior esquemática en 3D de una pieza de seguridad en el dispositivo de seguridad para ascensores de la realización mostrada en la Fig. 1;

La Fig. 5 es un gráfico de la aceleración frente al tiempo de un dispositivo de seguridad para ascensores; y

La Fig. 6 es un gráfico de la aceleración frente al coeficiente de fricción de un dispositivo de seguridad para ascensores.

Descripción detallada

La presente invención se describirá más completamente con referencia a los dibujos adjuntos. Las realizaciones ejemplares de la presente invención se muestran en los dibujos adjuntos. Sin embargo, la presente invención puede ser implementada según muchas formas diferentes, y no debería interpretarse como limitada a las realizaciones ilustradas en la presente memoria. Por el contrario, estas realizaciones se proporcionan para hacer que la descripción de la presente invención sea exhaustiva y completa, y para transmitir completamente la concepción de la presente invención a las personas con conocimientos en la materia. En los dibujos adjuntos, los mismos números de referencia se refieren a los mismos elementos o componentes y, por lo tanto, se omite la descripción de los mismos.

En la presente memoria, los términos de orientación: "superior", "inferior", "frontal", "posterior", "izquierda" y "derecha" se definen en las direcciones mostradas en la Fig. 1, donde la Fig. 1 muestra un diagrama estructural en 3D, visto aproximadamente desde la parte frontal, de un dispositivo de seguridad para ascensores en el uso normal según la presente solicitud; debería entenderse que estos términos direccionales son conceptos relativos, y se usan para una descripción relativa y en aras de la claridad, y pueden cambiar en consecuencia a medida que la orientación de colocación del dispositivo de seguridad para ascensores cambia.

La Fig. 1 muestra una vista frontal estructural esquemática en 3D de un dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención; La Fig. 2 muestra una vista posterior estructural esquemática en 3D de un dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención; La Fig. 3 muestra una vista frontal estructural esquemática en 3D de una pieza de seguridad en el dispositivo de seguridad para ascensores de la realización mostrada en la Fig. 1; y la Fig. 4 muestra una vista superior estructural esquemática en 3D de una pieza de seguridad en el dispositivo de seguridad para ascensores de la realización mostrada en la Fig. 1. En la Fig. 1 a la Fig. 4, una dirección de movimiento del ascensor, es decir, una dirección de la guía, se define como una dirección del eje z, y una dirección verticalmente ascendente se define como una dirección positiva del eje z; una dirección horizontalmente perpendicular a la guía se define como una dirección del eje x, y una dirección horizontalmente hacia la derecha se define como una dirección positiva del eje x; una dirección horizontalmente perpendicular a la cuña se define como una dirección del eje y, y una dirección que apunta perpendicularmente a la pieza de seguridad desde la cuña se define como una dirección positiva del eje y.

Con referencia a la Fig. 1 y Fig. 2, un dispositivo 10 de seguridad para ascensores incluye principalmente una carcasa 110, una pieza 120 de seguridad, una cuña 130 activa, una contra-cuña 140, un elemento 150 elástico con forma de U, y una pieza 160 de bloqueo. La carcasa 110 está configurada aproximadamente como una estructura cuboidal, y puede estar realizada en un material de alta resistencia; la pieza 120 de seguridad, la cuña 130 activa, la contra-cuña 140, el elemento 150 elástico con forma de U, la pieza 160 de bloqueo y elementos similares están dispuestos en un espacio interior de la carcasa 110.

La pieza 120 de seguridad es dispuesta en la carcasa 110 mediante una columna 170 de pernos que está dispuesta aproximadamente a lo largo de la dirección x, y el movimiento de la pieza 120 de seguridad a lo largo de la dirección z está limitado por la columna 170 de pernos. Un muelle 171 dispuesto en la columna 170 de pernos está situado entre la carcasa 110 y el lado izquierdo de la pieza 120 de seguridad, y puede ejercer una presión sobre una superficie lateral del lado izquierdo de la pieza 120 de seguridad, limitando de esta manera el movimiento de la pieza 120 de seguridad a lo largo de la dirección x. Para una estructura específica de la pieza 120 de seguridad, véanse la Fig. 3 y la Fig. 4. Una parte media de la pieza 120 de seguridad está provista de una ranura 121 de guía a lo largo de la dirección z, que es usada para recibir una guía de un ascensor, y la ranura 120 de guía está alineada, de manera correspondiente, con una muesca de la carcasa 110, de manera que, durante el funcionamiento normal, la guía pueda moverse hacia arriba y hacia abajo libremente con respecto al dispositivo 10 de seguridad para ascensores.

Con referencia continuada a la Fig. 1 y a la Fig. 2, ambos lados de la ranura 121 de guía de la pieza 120 de seguridad están provistos de la cuña 130 activa y la contra-cuña 140, respectivamente. En esta realización, la cuña 130 activa está dispuesta en el lado izquierdo de la ranura 121 de guía, y la contra-cuña 140 está dispuesta en el lado derecho de la ranura 121 de guía. Sin embargo, debería entenderse que, transformando de manera simétrica la estructura de la pieza 120 de seguridad con respecto a la ranura 121 de guía, la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 pueden estar dispuestas también en el lado derecho y el lado izquierdo de la ranura 121 de guía, respectivamente. En esta realización, la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 están dispuestas respectivamente sobre las ranuras 124 y 123 de carriles deslizantes que están en los lados izquierdo y derecho de la pieza 120 de seguridad, y la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 pueden estar provistas de rodillos o elementos similares respectivamente, de manera que, bajo el efecto de una fuerza exterior, puedan deslizarse hacia arriba y hacia abajo a lo largo de las ranuras 124 y 123 de carril deslizante, respectivamente. Por lo tanto, la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 son cuñas móviles, y la disposición de las estructuras deslizantes específicas de las mismas con respecto a la pieza 120 de seguridad no está limitada.

Se entenderá que, debido a que las ranuras 124 y 123 de carril deslizante están formadas integralmente con la pieza 120 de seguridad, es seguro que las ranuras 124 y 123 de carril deslizante estén completamente fijadas con respecto a la pieza 120 de seguridad, y pueden considerarse también como "cuñas fijas", a diferencia de la cuña móvil. Además, en esta realización, se proporcionan además una placa 125 de cubierta izquierda y una placa 126 de cubierta derecha (tal como se muestra en la Fig. 1) correspondientes a la cuña 130 activa y a la contra-cuña 140, respectivamente. La placa 125 de cubierta izquierda y la placa 126 de cubierta derecha están fijadas específicamente sobre la pieza 120 de seguridad mediante pernos. La placa 125 de cubierta izquierda y la placa 126 de cubierta derecha pueden considerarse también como parte de las "cuñas fijas", respectivamente.

En esta realización, la cuña 130 activa es un bloque trapezoidal derecho, y una sección xy transversal de la misma es aproximadamente un trapecio derecho. Tal como se muestra en la Fig. 1, la cuña 130 activa tiene una superficie 132 extrema superior, y una superficie 131 de fricción hacia la guía (no mostrada en la figura) en la ranura 121 de guía, donde se forma un ángulo a de autobloqueo, es decir, un ángulo de base del trapecio, entre una superficie inferior y una superficie trapezoidal inclinada sobre el lado izquierdo. El ángulo a de autobloqueo refleja también la configuración angular de una superficie inclinada en la que está situada la ranura 124 de carril deslizante, es decir, la ranura 124 de carril deslizante tiene un ángulo de inclinación sustancialmente igual al de la superficie inclinada trapezoidal (la superficie inclinada sobre el lado izquierdo) de la cuña 130 activa. En un procedimiento de frenado, la cuña 130 activa se mueve hacia arriba a lo largo de la ranura 124 de carril deslizante y, por lo tanto, la superficie 131 de fricción se mueve hacia la izquierda para acercarse a la guía en la ranura 121 de guía; mientras, la cuña 130 activa presiona la ranura 124 de carril deslizante de la pieza 120 de seguridad hacia la izquierda, y la ranura 124 de carril deslizante ejerce una contrafuerza hacia la derecha sobre la cuña 130 activa, es decir, una presión F positiva ejercida por la cuña 130 activa sobre la guía aumenta, aumentando de esta manera la fuerza de fricción. Por lo tanto, en el procedimiento de frenado, la cuña 130 activa tiene el efecto de implementar el frenado de manera activa, denominándose, de esta manera, cuña "activa".

En el caso de un funcionamiento normal del ascensor (cuando el dispositivo 10 de seguridad para ascensores no está activado), la cuña 130 activa está situada en un extremo más inferior y está en contacto directo con la carcasa 110 (tal como se muestra en la Fig. 1) y, tras detectar que la velocidad de una cabina de ascensor excede un valor predeterminado, un limitador de velocidad del ascensor activa un componente de transmisión de tracción del ascensor para empujar a la cuña 130 activa a empezar a moverse hacia arriba. Una distancia de desplazamiento de la cuña 130 activa en la ranura 124 de carril de deslizamiento es configurable, es decir, una distancia de desplazamiento del movimiento hacia arriba de la cuña 130 activa es configurable, y puede ser configurada usando la altura de la cuña 130 activa y/o la altura de una superficie 128 superior interior de la pieza 120 de seguridad (tal como se muestra en la Fig. 3); cuando la cuña 130 activa se mueve hacia un extremo superior, la superficie 132 extrema superior de la cuña 130 activa contacta con la superficie 128 superior interior de la pieza 120 de seguridad, bloqueándose de esta manera. En este caso, una componente en la dirección x de la fuerza ejercida por la pieza 120 de seguridad sobre la cuña 130 activa, es decir, la presión F positiva ejercida por la cuña 130 activa sobre la guía, alcanza sustancialmente un valor máximo.

Con referencia continuada a la Fig. 1, la contra-cuña 140 es un bloque trapezoidal derecho invertido, y una sección xy transversal del mismo es aproximadamente un trapezoide derecho invertido. Tal como se muestra en la Fig. 1, la contra-cuña 140 tiene también una superficie extrema superior relativamente ancha, una superficie 141 de fricción hacia la guía (no mostrada en la figura) de la ranura 121 de guía, y una superficie inferior y una superficie inclinada trapezoidal que son relativamente estrechas, donde se forma un ángulo p de autobloqueo entre la superficie extrema superior y la superficie inclinada trapezoidal en el lado derecho. El ángulo p de autobloqueo refleja también la configuración angular de una superficie inclinada donde está situada la ranura 123 de carril deslizante, es decir, la ranura 123 de carril deslizante tiene un ángulo de inclinación sustancialmente igual al de la superficie inclinada trapezoidal (la superficie inclinada en el lado derecho) de la contra-cuña 140. Debido a que la superficie extrema superior de la contra-cuña 140 es más ancha que la superficie inferior, cuando la contra-cuña 140 es accionada para moverse hacia arriba bajo el efecto de la fuerza de fricción con la guía, la superficie 141 de fricción se moverá hacia la derecha para alejarse de la guía en la ranura 121 de guía, lo que por lo tanto ayuda a aumentar una distancia entre la superficie 131 de fricción y la superficie 141 de fricción, facilitando de esta manera la reducción de la presión F positiva ejercida por la superficie de fricción sobre la guía. Por lo tanto, en el procedimiento de frenado, cuando la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 se mueven hacia arriba simultáneamente, la contra-cuña 140 genera un efecto contrario con respecto a la cuña 130 activa y, por lo tanto, se denomina “contra” cuña.

Ajustando el ángulo a de autobloqueo de la cuña 130 activa y el ángulo p de autobloqueo de la contra-cuña 140, la distancia entre las dos superficies 131 y 141 de fricción opuestas puede reducirse cuando la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 se están moviendo hacia arriba simultáneamente. De manera ejemplar, el ángulo a de autobloqueo se ajusta dentro de un intervalo de 5°-11°, el ángulo p de autobloqueo se ajusta dentro de un intervalo de 4°-10°, y el ángulo p de autobloqueo es 0,5°-1,5° más pequeño que el ángulo a de autobloqueo. De esta manera, incluso cuando la contra-cuña 140 se mueve hacia arriba simultáneamente con la cuña 130 activa, la presión F positiva ejercida por las dos cuñas sobre la guía todavía aumenta, consiguiendo un efecto de autobloqueo.

Con referencia continua a la Fig. 1 y a la Fig. 2, una superficie con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U está dispuesta de manera aproximadamente vertical, y una abertura con forma de U de la misma está orientada hacia una dirección negativa de la dirección y, de manera que al menos la contra-cuña 140 y la pieza 160 de bloqueo puedan disponerse en el interior de la abertura con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U. En esta realización, por encima de la contra-cuña 140, la pieza 120 de seguridad está provista correspondientemente de una ranura 122 de guía (con referencia a la Fig. 3 y a la Fig. 4) que es usada al menos para recibir la pieza 160 de bloqueo. Específicamente, cada uno de los lados interiores izquierdo y derecho de la ranura 122 de guía está provisto de una ranura 1221 de guía, y los lados exteriores izquierdo y derecho de la pieza 160 de bloqueo están provistos correspondientemente de un pasador 163 que sobresale hacia el exterior. De esta manera, el mecanizado es relativamente fácil de implementar y el pasador 163 está limitado en la ranura 1221 de guía a deslizarse a lo largo de la ranura 1221 de guía. Por ejemplo, cuando la contra-cuña 140 actúa hacia arriba sobre la superficie 162 extrema inferior de la pieza 160 de bloqueo, la pieza 160 de bloqueo puede moverse hacia arriba, en la ranura 122 de guía, de manera aproximadamente simultánea con la contra-cuña 140. Un ángulo de inclinación de la ranura 122 de guía puede ser ajustado de manera que sea el mismo que el ángulo de inclinación de la ranura 123 de carril de deslizamiento, es decir, que tenga el mismo tamaño que p; de esta manera, la superficie con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U tiene también el mismo ángulo de inclinación, es decir, un ángulo de inclinación con respecto al plano xy tiene también aproximadamente el mismo tamaño que p.

Una parte inferior con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U está dispuesta en la parte posterior del dispositivo 10 de seguridad para ascensores (tal como se muestra en la Fig. 2). El extremo de apertura con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U incluye un extremo 150a inferior con forma de U y un extremo 150b superior con forma de U, el extremo 150a inferior con forma de U actúa de manera fija sobre una superficie 129 extrema inferior de la pieza 120 de seguridad, y el extremo 150b superior con forma de U actúa sobre una superficie 161 extrema superior de la pieza 160 de bloqueo. Por lo tanto, una fuerza elástica de contracción hacia el interior del elemento 150 elástico con forma de U puede ser transferida a la contra-cuña 140 a través de la pieza 160 de bloqueo.

Durante el funcionamiento normal del ascensor, la contra-cuña 140 cae a una posición inferior, la superficie inferior de la contra-cuña 140 puede asentarse sobre un elemento elástico de soporte (que no se muestra en la figura) que está situado debajo de la contra-cuña 140 y entre la contra-cuña 140 y la pieza 120 de seguridad, y la superficie extrema superior de la contra-cuña 140 está en contacto con la pieza 160 de bloqueo, pero la contra-cuña 140 no ejerce sustancialmente ninguna fuerza de actuación hacia arriba sobre la pieza 160 de bloqueo. Para disponer de manera relativamente fija el elemento 150 elástico con forma de U sobre la pieza 120 de seguridad, es necesario aplicar fuerzas de pre-tensado respectivamente sobre la superficie 129 extrema inferior y la superficie 161 extrema superior de la pieza 160 de bloqueo a través del extremo 150a inferior con forma de U y el extremo 150b superior con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U. Por lo tanto, la "fuerza de pre-tensado" define una fuerza elástica generada cuando el elemento 150 elástico con forma de U es instalado inicialmente sobre el dispositivo 10 de seguridad.

En esta realización, una parte inferior de la ranura 1221 de guía está provista de una parte de bloqueo (no mostrada en la Fig. 3 y en la Fig. 4). Cuando la contra-cuña 140 no ejerce ninguna fuerza de actuación hacia arriba, la parte de bloqueo bloquea el pasador 163 para implementar el bloqueo del movimiento hacia abajo de la pieza 160 de bloqueo, de manera que casi toda la fuerza de pre-tensado generada por el elemento 150 elástico con forma de U es ejercida sobre la parte de bloqueo (es decir, sobre la pieza 120 de seguridad), que puede realizar una función de detención o incluso de prevención de la transferencia de la fuerza de pre-tensado generada por el elemento 150 elástico con forma de U a la contra-cuña 140. En la siguiente descripción acerca del principio de funcionamiento del dispositivo 10 de seguridad para ascensores, pueden entenderse las ventajas y los efectos proporcionados por la función.

El elemento 150 elástico con forma de U puede ser, por ejemplo, un muelle con forma de U, y la cantidad de deformación del mismo se materializa principalmente por un cambio de la distancia entre el extremo 150a inferior con forma de U y el extremo 150b superior con forma de U. Los parámetros tales como la rigidez y la anchura de la abertura con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U pueden ajustarse según parámetros tales como una fuerza de fricción estable (fuerza de fricción máxima predeterminada) deseada por el dispositivo 10 de seguridad para ascensores, y una distancia a lo largo de la cual puede moverse hacia arriba la contra-cuña 140. En comparación con la de un muelle de disco, una fuerza elástica generada por el elemento 150 elástico con forma de U bajo una cantidad de deformación es estable en magnitud y totalmente repetible.

La anchura de la pieza 160 de bloqueo es sustancialmente igual a la anchura de la ranura 122 de guía, y la altura y/o la rigidez de la pieza 160 de bloqueo puede ser determinada según parámetros tales como la anchura de abertura del elemento 150 elástico con forma de U, la fuerza de fricción estable deseada por el dispositivo 10 de seguridad para ascensores, y la distancia a lo largo de la cual puede moverse hacia arriba la contra-cuña 140.

El dispositivo 10 de seguridad para ascensores según la realización de la presente invención es instalada debajo de una cabina de ascensor, y proporciona una fuerza de detención para la cabina de ascensor. El principio de funcionamiento básico del dispositivo 10 de seguridad para ascensores según la realización de la presente invención se describe adicionalmente a continuación.

Funcionamiento normal del ascensor

Durante el funcionamiento normal del ascensor, el dispositivo 10 de seguridad para ascensores no necesita proporcionar ninguna fuerza de detención para la cabina del ascensor. Tal como se muestra en la Fig. 1, la cuña 130 activa cae a una posición más baja, es decir, cae sobre la pieza 120 de seguridad; la contra-cuña 140 cae también a una posición más baja, y cae sobre el elemento elástico de soporte. En este caso, una distancia entre la superficie 131 de fricción y la superficie 141 de fricción es máxima, y ni la superficie 131 de fricción ni la superficie 141 de fricción contactan con la guía del ascensor, de manera que el funcionamiento del ascensor no se ve afectado sustancialmente.

Procedimiento de frenado

En el procedimiento de frenado, el dispositivo 10 de seguridad para ascensores necesita proporcionar inmediatamente una fuerza de detención para la cabina del ascensor. El componente de transmisión de tracción activa la cuña 130 activa para que empiece a moverse hacia arriba. Cuando se configura el ángulo a de autobloqueo, cuando la cuña 130 activa asciende a una posición particular, la superficie 131 de fricción de la cuña 130 activa empieza a contactar la guía, y una fuerza de fricción generada entre los dos continúa accionando la cuña 130 activa para moverse hacia arriba. Además, la distancia entre la superficie 131 de fricción y la superficie 141 de fricción se hace más corta, la superficie 141 de fricción empieza también a contactar la guía, y accionada por la fuerza de fricción, la contra-cuña 140 empieza también a moverse hacia arriba. Sin embargo, bajo el efecto de la pieza 160 de bloqueo, la contra-cuña 140 necesita en primer lugar superar la fuerza de pre-tensado ejercida por el elemento 150 elástico con forma de U sobre la pieza 160 de bloqueo, y de esta manera puede moverse hacia arriba. En otras palabras, al menos parte de la fuerza de fricción generada por la guía con respecto a la contra-cuña 140 puede ser transferida al extremo 150b superior con forma de U del elemento 150 elástico con forma de U a través de la pieza 160 de bloqueo, y la fuerza elástica generada por el elemento 150 elástico con forma de U puede ser transferida a la contra-cuña 140 a través de la pieza 160 de bloqueo, solo cuando la fuerza de fricción generada por la guía con respecto a la contra-cuña 140 es mayor que la fuerza de pre-tensado ejercida por el elemento 150 elástico con forma de U sobre la pieza 160 de bloqueo.

Se entenderá que la fuerza de fricción entre la guía y la superficie 131 o 141 de fricción es sustancialmente igual al coeficiente de fricción multiplicado por la presión F positiva (es decir, una presión ejercida verticalmente sobre la guía). A medida que la cuña 130 activa continúa moviéndose hacia arriba, la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 presionan respectivamente la pieza 120 de seguridad hacia la izquierda y hacia la derecha más vigorosamente, partes hacia la guía (es decir, la presión F positiva) de las fuerzas en dirección opuesta que son ejercidas por la pieza 120 de seguridad respectivamente sobre la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 aumentan, y la fuerza de fricción continúa aumentando. La pieza 160 de bloqueo y la contra-cuña 140 empiezan a moverse hacia arriba solo cuando la fuerza de fricción entre la guía y la contra-cuña 140 puede superar la fuerza de pre-tensado generada por el elemento 150 elástico con forma de U y la gravedad generada por la pieza 160 de bloqueo. Mientras, la cantidad de deformación del elemento 150 elástico con forma de U aumenta, y la fuerza elástica de contracción del elemento 150 elástico con forma de U aumenta también; además, la fuerza elástica puede ser transferida al menos parcialmente a la contra-cuña 140 a través de la pieza 160 de bloqueo, aumentando de esta manera la presión F positiva. Mientras, cabe señalar que, por otra parte, el movimiento hacia arriba de la contra-cuña 140 causa también que la superficie 141 de fricción se mueva hacia la izquierda, lo que reduce también la presión F positiva. En este procedimiento, debido a que la cuña 130 activa todavía se mueve hacia arriba de manera continua y la distancia entre la superficie 131 de fricción y la 141 todavía sigue disminuyendo continuamente, aunque la superficie 141 de fricción se mueve hacia la izquierda, la presión F positiva general todavía sigue aumentando.

Después de que la cuña 130 activa se mueve hacia arriba a un extremo superior y es fijada, es decir, después de que la cuña 130 activa se deslice hacia arriba a la superficie 132 extrema superior de la cuña 130 activa para contactar con la superficie 128 superior interior de la pieza 120 de seguridad, y es bloqueada y fijada, la cuña 130 activa ya no contribuye a aumentar la presión F positiva. En este caso, se forma un punto de equilibrio dinámico transitorio entre la contra-cuña 140 y el elemento 150 elástico con forma de U. En otras palabras, la contra-cuña 140 está habilitada para moverse a un punto de posición (donde el punto de posición no es fijo, y puede variar a medida que cambia el coeficiente de fricción o una característica similar), de manera que la magnitud de la fuerza de fricción entre la contra-cuña 140 y la guía corresponde sustancialmente a una fuerza elástica, que tiene un valor particular, del elemento 150 elástico con forma de U y permanece sustancialmente estable, la fuerza de fricción no cambia significativamente con el movimiento relativo o el coeficiente de fricción entre la guía y la superficie 141 de fricción, y la magnitud de la fricción es la fuerza de fricción o la fuerza de detención estable deseada. Por ejemplo, si la fuerza de fricción no puede alcanzar la magnitud deseada debido a que la presión F positiva no es suficientemente grande, la contra-cuña 140 continúa moviéndose hacia arriba; por lo tanto, la fuerza elástica del elemento 150 elástico con forma de U aumenta, y una retroalimentación positiva ayuda a aumentar la presión F positiva, hasta que la fuerza de fricción alcanza la magnitud deseada. Además, para otro ejemplo, si la fuerza de fricción no puede alcanzar la magnitud deseada debido a que el coeficiente de fricción cambia (el coeficiente de fricción entre la superficie 141 de fricción y la guía es variable, y puede cambiar con diferentes condiciones de trabajo), la contra-cuña 140 continúa moviéndose hacia arriba; por lo tanto, la fuerza elástica del elemento 150 elástico con forma de U aumenta, y una retroalimentación positiva ayuda a aumentar la presión F positiva, hasta que la fuerza de fricción alcanza la magnitud deseada. Por lo tanto, en esta estructura, la presión F positiva es completamente auto-ajustable con respecto al cambio del coeficiente de fricción.

Una vez alcanzado el equilibrio dinámico, la magnitud de la fuerza de fricción es sustancialmente estable, de manera que puede generarse una condición de aceleración sustancialmente estable para la cabina del ascensor, consiguiendo un efecto de frenado deseable.

La Fig. 5 muestra un gráfico de la aceleración en función del tiempo del dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención. Tal como se muestra en la Fig. 5, 51 es un gráfico de aceleración en función del tiempo de un dispositivo de seguridad existente para ascensores, 52 es un gráfico de aceleración en función del tiempo del dispositivo 10 de seguridad para ascensores, y el procedimiento de trabajo de frenado empieza en el tercer segundo, donde el coeficiente de fricción fluctúa. Por comparación, puede encontrarse que el dispositivo 10 de seguridad para ascensores en la realización de la presente invención puede obtener una condición de aceleración estable en un procedimiento de detención (por ejemplo, un valor de aceleración esta sustancialmente estabilizado a aproximadamente 0,9 g) y no se producirá un fenómeno de aumento repentino de la aceleración incluso cuando aumenta el tiempo de detención.

Debería entenderse que, en la presente memoria, la fuerza de fricción, la fuerza de detención o la condición de aceleración "estables" no se refieren a un valor numérico fijo sin ningún cambio; por el contrario, la fuerza de fricción, la fuerza de detención o la condición de aceleración pueden permanecer relativamente estables dentro de un intervalo y, por lo tanto, son conceptos relativos.

La Fig. 6 muestra un gráfico de aceleración en función del coeficiente de fricción del dispositivo de seguridad para ascensores según una realización de la presente invención. Tal como se muestra en la Fig. 6, 61 es un gráfico de la aceleración en función del coeficiente de fricción de un dispositivo de seguridad existente para ascensores, y 62 es un gráfico de aceleración en función del coeficiente de fricción del dispositivo 10 de seguridad para ascensores, donde se refleja que la aceleración del dispositivo 10 de seguridad para ascensores es más estable en la condición en la que el coeficiente de fricción fluctúa.

A partir del análisis del principio de frenado anterior, puede deducirse que, en el caso en el que las otras condiciones de parámetros están absolutamente determinadas, en el punto de equilibrio dinámico anterior, cuando la contra-cuña 140 se mueve a un punto de posición particular, una fuerza elástica correspondiente que el elemento 150 elástico con forma de U es capaz de generar puede ser determinada completamente mediante un cálculo. Por lo tanto, la fuerza elástica correspondiente que el elemento 150 elástico con forma de U es capaz de generar en este punto de posición puede ser establecida y determinada de antemano, para determinar aproximadamente la magnitud de la fuerza de fricción, de manera que la condición de aceleración, que puede ser generada por el dispositivo 10 de seguridad para ascensores, sea estable tal como se desea. Específicamente, la fuerza de fricción o la fuerza de detención relativamente estable deseada por el dispositivo 10 de seguridad para ascensores puede obtenerse aproximadamente estableciendo la rigidez y/o la anchura de la abertura del elemento 150 elástico con forma de U. Por lo tanto, el elemento 150 elástico con forma de U es uno de los componentes cruciales del dispositivo 10 de seguridad para ascensores.

El dispositivo 10 de seguridad para ascensores de esta realización combina y utiliza completamente las características de rendimiento del elemento 150 elástico con forma de U. La fuerza elástica generada por el elemento 150 elástico con forma de U bajo una cantidad de deformación es estable en magnitud y totalmente repetible. Por lo tanto, la condición de aceleración que se desea que se genere después del equilibrio dinámico puede ser relativamente estable; además, el elemento 150 elástico con forma de U tiene una cantidad de deformación relativamente grande, y la fuerza de fricción o condición de aceleración deseadas pueden establecerse fácilmente en un intervalo expandido, que tiene un diseño flexible y que es totalmente aplicable a ascensores de alta velocidad que requieren una aceleración de detención relativamente alta. De manera más importante, incluso si se usa la contra-cuña 140 o un elemento similar, el elemento 150 elástico con forma de U es relativamente insensible al desgaste ya que la estructura del elemento 150 elástico con forma de U determina que tiene una rigidez menor en comparación con un muelle de disco. Aunque la cantidad de deformación del elemento 150 elástico con forma de U aumenta en la condición de equilibrio dinámico debido al desgaste y la fuerza de fricción deseada cambia, es decir, la condición de aceleración deseada cambia, la cantidad de deformación todavía está en un intervalo relativamente fácil de aceptar, y no se producirá en absoluto el fenómeno de incapacidad de generación de una fuerza de detención, consiguiendo una seguridad y una fiabilidad deseables.

Además, debería entenderse además que, especialmente en el caso en el que la pieza 160 de bloqueo está dispuesta para detener la aplicación de la fuerza de pre-tensado sobre la contra-cuña 160, en el procedimiento de frenado anterior, mientras la contra-cuña 140 está superando la fuerza de pre-tensado ejercida por el elemento 150 elástico con forma de U sobre la pieza 160 de bloqueo, la pieza 160 de bloqueo no se mueve hacia arriba, y la cantidad de deformación del elemento 150 elástico con forma de U no cambia, y el extremo 150b con forma de U superior tampoco se mueve hacia arriba, lo que ayuda a reducir la cantidad de deformación del elemento 150 elástico con forma de U en la condición de equilibrio dinámico, y además ayuda a expandir un intervalo de ajuste de la condición de aceleración deseada.

Procedimiento de restauración

En el procedimiento de restauración, el dispositivo 10 de seguridad para ascensores necesita restaurar un estado de funcionamiento normal desde un estado de frenado. Un sistema de control de ascensor acciona la cabina del ascensor y el dispositivo 10 de seguridad para ascensores para moverse hacia arriba con respecto a la guía, y la guía genera una fuerza de fricción descendente contra la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 en contacto con la guía en ambos lados, para accionar la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 para moverse hacia abajo. La cuña 130 activa se desliza hacia abajo como accionada por la fuerza de fricción, causando que la presión F positiva disminuya, y la contra-cuña 140 se desliza también hacia abajo como accionada por la fuerza de fricción, causando que la presión F positiva aumente. La velocidad decreciente de la presión F positiva es mayor que la velocidad creciente de la misma, y después de que la pieza 160 de bloqueo es restaurada a la posición original tal como se muestra en la Fig. 1, el pasador 163 está bloqueado, previniendo que la fuerza de pre-tensado generada por el elemento 150 elástico con forma de U sea transferida a la contra-cuña 140, lo que ayuda a reducir el movimiento descendente de la contra-cuña 140, y de esta manera ayuda a hacer que el procedimiento de restauración sea más suave.

Además, debería entenderse que, el dispositivo 10 de seguridad para ascensores de la realización de la presente invención puede generar finalmente una fuerza de fricción y una aceleración de una magnitud relativamente estable (tal como se muestra en la Fig. 5) en el procedimiento de frenado, y no generará una fuerza de fricción excesivamente grande debido a cambios del coeficiente de fricción o similar; por lo tanto, la cuña 130 activa y la contra-cuña 140 no sujetarán la guía de manera excesivamente apretada, de manera que la restauración sea más fácil y más rápida.

Los ejemplos anteriores ilustran principalmente el dispositivo de seguridad para ascensores de la presente invención. Aunque solo se describen algunas formas de implementación de la presente invención, las personas con conocimientos ordinarios en la materia deberían entender que la presente invención puede ser implementada en muchas otras formas sin apartarse del objeto y del alcance de la presente invención. Por lo tanto, los ejemplos demostrados y las formas de implementación se consideran ilustrativas en lugar de limitativas, y la presente invención puede cubrir diversas modificaciones y sustituciones sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores, que comprende: una carcasa (110); una pieza (120) de seguridad que tiene una ranura (121) de guía, en el que la pieza (120) de seguridad está dispuesta en la carcasa (110); una cuña activa asimétrica y una contra-cuña (130, 140) que están dispuestas de manera deslizante en la pieza (120) de seguridad en ambos lados de la ranura (121) de guía, respectivamente; y

caracterizado por que el dispositivo (10) de seguridad para ascensores comprende además un elemento (150) elástico con forma de U y una pieza (160) de bloqueo que están dispuestos sobre la pieza (120) de seguridad;

en el que se proporciona una ranura (122) de guía en la pieza (120) de seguridad, la pieza (160) de bloqueo es capaz de moverse aproximadamente hacia arriba a lo largo de la ranura (122) de guía durante al menos parte de un procedimiento de frenado, y la ranura (122) de guía y la pieza (160) de bloqueo están configuradas para poder detener, durante al menos un procedimiento de restauración, la transferencia de una fuerza de pre-tensado generada por el elemento (150) elástico con forma de U a la contra-cuña (140); y

un extremo (150a) inferior con forma de U del elemento (150) elástico con forma de U actúa de manera fija sobre una superficie (129) extrema inferior de la pieza (120) de seguridad, y un extremo (150b) superior con forma de U del elemento (150) elástico con forma de arco actúa elásticamente sobre una superficie (161) extrema superior de la pieza (160) de bloqueo, y transfiere, a través de la pieza (160) de bloqueo durante la al menos parte del procedimiento de frenado, al menos parte de un fuerza elástica del elemento (150) elástico con forma de U a la contra-cuña (140) que interactúa con una superficie (162) extrema inferior de la pieza (160) de bloqueo.

2. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 1, en el que la ranura (122) de guía está provista de una parte de bloqueo, que está configurada para prevenir que la fuerza de pre-tensado aplicada sobre la pieza (160) de bloqueo sea transferida adicionalmente a la contra-cuña (140).

3. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 2, en el que un lado interior de la ranura (122) de guía está provisto de una ranura (1221) de guía, una parte inferior de la ranura (1221) de guía está provista de la parte de bloqueo, un lado exterior de la pieza (160) de bloqueo está provisto de un pasador (163) que sobresale hacia el exterior, la pieza (160) de bloqueo está limitada en la ranura (1221) de guía a través del pasador (163) y se mueve a lo largo de la ranura (1221) de guía, y cuando el pasador (163) está bloqueado por la parte de bloqueo, casi toda la fuerza de pre-tensado generada por el elemento (150) elástico con forma de U es ejercida sobre la parte de bloqueo.

4. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cuña (130) activa es un bloque trapezoidal derecho, la contra-cuña (140) es un bloque trapezoidal derecho invertido, una superficie inclinada trapezoidal de la cuña (130) activa y una superficie inferior de la misma definen un primer ángulo a de autobloqueo, una superficie inclinada trapezoidal de la contra-cuña (140) y una superficie extrema superior de la misma definen un segundo ángulo p de autobloqueo, y el primer ángulo a de autobloqueo de la cuña (130) activa es menor que el segundo ángulo p de autobloqueo de la contra-cuña (140).

5. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 4, en el que 5°<a<11°, 4°<p<10°, y el segundo ángulo p de autobloqueo es 0,5°- 1,5° menor que el primer ángulo a de autobloqueo.

6. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 4 o 5, en el que un ángulo de inclinación de la ranura (122) de guía es sustancialmente igual al segundo ángulo p de autobloqueo, y/o un ángulo de inclinación de una superficie con forma de U del elemento (150) elástico con forma de U es sustancialmente igual al segundo ángulo p de autobloqueo.

7. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 4, 5 o 6, en el que una primera ranura (124) de carril deslizante y una segunda ranura (123) de carril deslizante están provistas de manera integral en la pieza (120) de seguridad, un ángulo de la inclinación de la primera ranura (124) de carril de deslizamiento es igual al primer ángulo a de autobloqueo, y un ángulo de inclinación de la segunda ranura (123) de carril de deslizamiento es igual al segundo ángulo p de autobloqueo.

8. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, durante un funcionamiento normal de un ascensor, la pieza (160) de bloqueo previene la transferencia de la fuerza de pre-tensado generada por el elemento (150) elástico con forma de U a la contra-cuña (140).

9. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 8, en el que, durante el funcionamiento normal del ascensor, una superficie inferior de la contra-cuña (140) está asentada sobre un elemento elástico de soporte, y una superficie extrema superior de la contra-cuña (140) está en contacto con la pieza (160) de bloqueo y no ejerce sustancialmente ninguna fuerza de actuación hacia arriba sobre la pieza (160) de bloqueo.

10. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 9, en el que, durante el procedimiento de frenado, en primer lugar, la contra-cuña (140) debe superar la fuerza de pre-tensado ejercida por el elemento (150) elástico con forma de U sobre la pieza (160) de bloqueo y, de esta manera, puede moverse aproximadamente hacia arriba a lo largo de la ranura (122) de guía.

11. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una fuerza de fricción relativamente estable deseada por el dispositivo (10) de seguridad para ascensores se obtiene disponiendo el elemento (150) elástico con forma de U, y en el que, opcionalmente, la fuerza de fricción relativamente estable deseada por el dispositivo (10) de seguridad para ascensores se obtiene aproximadamente ajustando la rigidez y/o la anchura de abertura del elemento (150) elástico con forma de U.

12. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pieza (120) de seguridad está fijada en el interior de la carcasa (110) mediante de una columna (170) de pernos y un muelle (171) situado entre la carcasa (110) y la pieza (120) de seguridad está provisto sobre la columna (170) de pernos.

13. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, cuando la cuña (130) activa se desliza hacia arriba a un extremo superior, una superficie (132) extrema superior de la cuña (130) activa está en contacto con una superficie (128) superior interior de la pieza (120) de seguridad y, de esta manera, está bloqueada.

14. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según la reivindicación 13, en el que después de que la superficie (132) extrema superior de la cuña (130) activa está en contacto con la superficie (128) superior interior de la pieza (120) de seguridad, la contra-cuña (140) es movida a un punto de posición particular de manera que una fuerza de fricción entre la contra-cuña (140) y la guía permanezca sustancialmente estable.

15. Dispositivo (10) de seguridad para ascensores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que hay provistas también respectivamente una primera placa (125) de cubierta y una segunda placa (126) de cubierta correspondientes a la cuña (130) activa y la contra-cuña (140), y la primera placa (125) de cubierta y la segunda placa (126) de cubierta están fijadas sobre la pieza (120) de seguridad mediante pernos.