ITMI20101597A1

ITMI20101597A1 - HYDRAULIC DRIVE FOR LIFTS, LOW ENERGY CONSUMPTION.

Info

Publication number: ITMI20101597A1
Application number: IT001597A
Authority: IT
Inventors: Cocis Vecchiotti
Original assignee: Bremi Ascensori S R L
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-03

Description

"IMPIANTO DI AZIONAMENTO IDRAULICO PER ASCENSORI, A BASSO CONSUMO ENERGETICO" "HYDRAULIC DRIVE SYSTEM FOR LIFTS, WITH LOW ENERGY CONSUMPTION"

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto un impianto di azionamento idraulico per ascensori, a basso consumo energetico. The present invention relates to a low energy consumption hydraulic drive system for lifts.

Come è noto, gli ascensori ad azionamento idraulico per attuare il sollevamento della cabina e per frenare la cabina in discesa utilizzano una pompa idraulica, azionata da un relativo motore elettrico, che è collegata con la sua mandata ad un cilindro idraulico il quale, generalmente attraverso un sistema "in taglia" ovvero con funi e carrucole, sostiene la cabina. As is known, hydraulically operated lifts to lift the cabin and to brake the cabin when descending use a hydraulic pump, driven by a relative electric motor, which is connected with its delivery to a hydraulic cylinder which, generally through a system "in size", ie with ropes and pulleys, supports the cabin.

In questi tipi di ascensori il consumo energetico maggiore è rappresentato dall'energia necessaria per l'azionamento del motore elettrico che aziona la pompa e tale consumo varia in funzione del peso della cabina, della velocità di marcia e del carico da trasportare. In these types of lifts, the greatest energy consumption is represented by the energy required to drive the electric motor that drives the pump and this consumption varies according to the weight of the cabin, the travel speed and the load to be transported.

Tutti gli ascensori idraulici, regolarmente in funzione, si attivano, anche se non vengono effettuate chiamate, per compensare l'abbassamento lento e progressivo della cabina dovuto al fatto che il cilindro idraulico, anche se di recente installazione, presenta inevitabilmente delle perdite di carico. Questo fenomeno, noto anche con il nome di "deriva", è ben conosciuto ed esistono norme precise, come ad esempio la norma UNI EN 81-2:2008 che impongono l'installazione di dispositivi o di combinazioni di dispositivi per contrastare il fenomeno della deriva negli ascensori e norme, come ad esempio la norma UNI EN 81-70:2003, che prescrivono anche la precisione di livellamento e di ferma della cabina al piano. All hydraulic lifts, regularly in operation, are activated, even if no calls are made, to compensate for the slow and progressive lowering of the cabin due to the fact that the hydraulic cylinder, even if recently installed, inevitably presents pressure drops. This phenomenon, also known as "drift", is well known and there are precise standards, such as the UNI EN 81-2: 2008 standard which require the installation of devices or combinations of devices to counteract the phenomenon of derives in lifts and standards, such as the UNI EN 81-70: 2003 standard, which also prescribe the leveling and stopping accuracy of the car at the floor.

L'operazione di sollevamento della cabina per ovviare all'abbassamento dovuto alla deriva è denominata "ripescaggio" e viene attuata solitamente mediante un temporaneo azionamento del motore elettrico che aziona la pompa riportando la cabina al corretto livello. The lifting operation of the cabin to avoid the lowering due to drift is called "repechage" and is usually carried out by means of a temporary activation of the electric motor which activates the pump bringing the cabin back to the correct level.

In pratica, mediante un sistema di controllo elettrico del quadro di manovra dell'impianto, quando la cabina scende oltre una certa misura {solitamente circa 20 min) viene azionato il motore elettrico che aziona la pompa idraulica la quale mette in funzione l'ascensore con una velocità molto bassa per riportare la cabina a livello del piano, dove si trovava in precedenza: In practice, by means of an electrical control system of the control panel of the plant, when the cabin descends beyond a certain extent (usually about 20 min) the electric motor is activated which activates the hydraulic pump which activates the lift with a very low speed to bring the car back to floor level, where it was previously:

L'intervallo di tempo tra due ripescaggi successivi può variare da qualche ora a frazioni di ora, a seconda del grado di usura dei componenti idraulici dell'impianto di azionamento dell 'ascensore . The time interval between two successive repechages can vary from a few hours to fractions of an hour, depending on the degree of wear of the hydraulic components of the lift drive system.

L'operazione di ripescaggio ha una durata, generalmente di qualche secondo, variabile a seconda del tipo di azionamento utilizzato per avviare il motore elettrico, ma che incide in modo sensibile sui consumi energetici in quanto, come è noto, la potenza richiesta per l'avviamento di un motore elettrico è maggiore rispetto alla potenza richiesta per l'azionamento a regime. The repechage operation has a duration, generally of a few seconds, which varies according to the type of drive used to start the electric motor, but which significantly affects energy consumption since, as is known, the power required for the starting an electric motor is greater than the power required for running at full speed.

Il consumo energetico per le operazioni di ripescaggio rappresenta quindi una percentuale non trascurabile dei consumi energetici complessivi che è tanto più elevata quanto maggiore è il grado di usura dei componenti idraulici. The energy consumption for the repechage operations therefore represents a non-negligible percentage of the overall energy consumption which is higher the greater the degree of wear of the hydraulic components.

I ripescaggi, oltre a provocare un consumo energetico, possono risultare fastidiosi, particolarmente durante le ore notturne, per le persone che si trovano nelle immediate vicinanze dell'ascensore in quanto l'avviamento del motore elettrico di potenza relativamente elevata genera inevitabilmente un certo rumore. The repechage, in addition to causing energy consumption, can be annoying, particularly during the night hours, for people who are in the immediate vicinity of the lift as the starting of the relatively high power electric motor inevitably generates a certain noise.

E' da notare, inoltre, che un abbassamento della cabina tale da attivare un'azione di ripescaggio, può verificarsi anche a seguito di un incremento del carico della cabina che provoca un allungamento delle funi negli ascensori con sistema di sollevamento "in taglia". It should also be noted that a lowering of the car such as to activate a repechage action, can also occur following an increase in the load of the car which causes an elongation of the ropes in lifts with "in size" lifting system.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un impianto di azionamento idraulico per ascensori che, pur assicurando le necessarie azioni di ripescaggio per ovviare al fenomeno della deriva, presenti consumi energetici sensibilmente inferiori rispetto a quelli richiesti dagli impianti di azionamento idraulico di ascensori di tipo noto. The main aim of the present invention is to solve the above problems, realizing a hydraulic drive system for lifts which, while ensuring the necessary repechage actions to overcome the drift phenomenon, has significantly lower energy consumption than those required by hydraulic actuation of known lifts.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un impianto di azionamento idraulico per ascensori che presenti, nella fase di ripescaggio, una rumorosità sensibilmente inferiore rispetto agli impianti di azionamento di tipo noto. Within the scope of this aim, an object of the invention is to provide a hydraulic actuation system for lifts which, in the repechage stage, has a significantly lower noise level than known actuation systems.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un impianto di azionamento idraulico per ascensori che possa essere derivato, con modifiche di semplice attuazione, dagli impianti di tipo noto. Another object of the invention is to provide a hydraulic actuation system for lifts which can be derived, with simple modifications, from systems of the known type.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un impianto di azionamento idraulico che risulti di semplice installazione. A further object of the invention is to provide a hydraulic actuation system which is simple to install.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un impianto di azionamento idraulico per ascensori, comprendente una pompa idraulica principale azionata da un relativo motore principale e presentante una luce di aspirazione in collegamento con un serbatoio ed una luce di mandata collegata, attraverso un condotto di mandata principale, al circuito di potenza alimentante il cilindro idraulico di sollevamento dell'ascensore, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di ripescaggio comprendente una pompa idraulica ausiliaria, azionata da un relativo motore ausiliario e collegata, in parallelo con la pompa idraulica principale, a detto circuito di potenza per l'azionamento di detto cilindro idraulico in alternativa a detta pompa idraulica principale nella fase di ripescaggio dell'ascensore, detto motore ausiliario presentando una potenza inferiore rispetto alla potenza di detto motore principale . This task, as well as these and other purposes which will become clearer hereinafter, are achieved by a hydraulic drive system for lifts, comprising a main hydraulic pump driven by a relative main motor and having an intake port in connection with a tank and a port. connected, through a main delivery duct, to the power circuit feeding the hydraulic lifting cylinder of the lift, characterized by the fact that it comprises a re-leveling device comprising an auxiliary hydraulic pump, driven by a relative auxiliary motor and connected, in parallel with the main hydraulic pump, to said power circuit for the actuation of said hydraulic cylinder as an alternative to said main hydraulic pump in the lift repechage phase, said auxiliary motor having a lower power than the power of said main motor.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'impianto secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the plant according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 illustra schematicamente l'impianto secondo il trovato; Figure 1 schematically illustrates the plant according to the invention;

la figura 2 illustra lo schema idraulico del dispositivo di ripescaggio; Figure 2 illustrates the hydraulic diagram of the re-leveling device;

la figura 3 illustra schematicamente l'impianto secondo il trovato applicato ad un ascensore, nella fase di normale funzionamento; Figure 3 schematically illustrates the system according to the invention applied to an elevator, in the phase of normal operation;

la figura 4 illustra schematicamente l'impianto secondo il trovato applicato ad un ascensore, nella fase di ripescaggio; Figure 4 schematically illustrates the plant according to the invention applied to an elevator, in the repechage stage;

la figura 5 illustra schematicamente l'impianto secondo il trovato applicato ad un ascensore, in una fase di intervento di sicurezza. Figure 5 schematically illustrates the system according to the invention applied to an elevator, in a safety intervention phase.

Con riferimento alle figure citate, l'impianto secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende, in modo di per sé noto, una pompa idraulica principale 2 che è azionata da un relativo motore principale 3 e che è collegata, con la sua luce di aspirazione, ad un serbatoio 4 e, con la sua luce di mandata, attraverso un condotto di mandata principale 5, al circuito di potenza 6 che alimenta il cilindro idraulico 7 di azionamento dell'ascensore. With reference to the aforementioned figures, the system according to the invention, generally indicated by the reference number 1, comprises, in a per se known manner, a main hydraulic pump 2 which is driven by a relative main motor 3 and which is connected, with its intake port, to a tank 4 and, with its delivery port, through a main delivery duct 5, to the power circuit 6 which feeds the hydraulic cylinder 7 for operating the lift.

Il motore principale 3 può essere costituito da un motore elettrico di tipo noto e la pompa idraulica principale 2 può essere immersa nel serbatoio 4, in modo di per sé noto, come illustrato . The main motor 3 can be constituted by an electric motor of a known type and the main hydraulic pump 2 can be immersed in the tank 4, in a per se known manner, as illustrated.

Secondo il trovato, l'impianto di azionamento idraulico in oggetto è dotato di un dispositivo di ripescaggio 8 che comprende una pompa idraulica ausiliaria 9, che è azionata da un relativo motore ausiliario 10 e che è collegata, in parallelo con la pompa idraulica principale 2, al circuito di potenza 6 per attuare l'azionamento del cilindro idraulico 7 in alternativa alla pompa idraulica principale 2 nella fase di ripescaggio dell 'ascensore . According to the invention, the hydraulic actuation system in question is equipped with a re-leveling device 8 which comprises an auxiliary hydraulic pump 9, which is driven by a relative auxiliary motor 10 and which is connected, in parallel with the main hydraulic pump 2 , to the power circuit 6 to actuate the actuation of the hydraulic cylinder 7 as an alternative to the main hydraulic pump 2 in the lift repechage stage.

Il motore ausiliario 10, che può essere costituito da un motore elettrico di tipo noto, presenta una potenza sensibilmente inferiore rispetto a quella del motore principale 3, preferibilmente compresa tra il 2% e l'8% della potenza del motore principale 3. The auxiliary motor 10, which can be constituted by an electric motor of a known type, has a significantly lower power than that of the main motor 3, preferably between 2% and 8% of the power of the main motor 3.

Preferibilmente, la pompa idraulica ausiliaria 9 è costituita da una pompa ad ingranaggi. Preferably, the auxiliary hydraulic pump 9 is constituted by a gear pump.

Come illustrato schematicamente nella figura 2, la pompa idraulica ausiliaria 9 presenta una luce di aspirazione che è collegata al serbatoio 4 ed una luce di mandata che è collegata, attraverso un condotto di mandata ausiliario 11, al condotto di mandata principale 5 e al circuito di potenza 6. Sul condotto di mandata ausiliario 11 è disposta una valvola unidirezionale 12. As shown schematically in Figure 2, the auxiliary hydraulic pump 9 has an intake port which is connected to the tank 4 and a delivery port which is connected, through an auxiliary delivery duct 11, to the main delivery duct 5 and to the delivery circuit. power 6. A one-way valve 12 is arranged on the auxiliary delivery duct 11.

Opportunamente, il condotto di mandata ausiliario 11 presenta una diramazione 13 che sfocia nel serbatoio 4 e, su tale diramazione 13, è disposta una valvola di sovrappressione 14 la cui funzione è quella di porre a scarico la diramazione 13 all'atto del raggiungimento, in tale diramazione 13, di una pressione massima prefissata . Conveniently, the auxiliary delivery duct 11 has a branch 13 that flows into the tank 4 and, on this branch 13, there is an overpressure valve 14 whose function is to discharge the branch 13 upon reaching, in such branch 13, of a predetermined maximum pressure.

Inoltre, lungo il condotto di mandata ausiliario 11 è disposta una presa di controllo della pressione 15. Furthermore, a pressure control tap 15 is arranged along the auxiliary delivery duct 11.

Il motore ausiliario 10 è destinato ad essere collegato al quadro di controllo dell'ascensore, di tipo noto e non illustrato per semplicità, in modo tale che il quadro di controllo dell'ascensore comandi l'azionamento del motore ausiliario 10, in alternativa all'azionamento del motore principale 3, all'atto dell'abbassamento non comandato, e cioè a seguito del fenomeno della deriva, della cabina 16 dell'ascensore di un'entità prefissata. The auxiliary motor 10 is intended to be connected to the control panel of the lift, of a known type and not illustrated for the sake of simplicity, in such a way that the control panel of the lift controls the operation of the auxiliary motor 10, as an alternative to the actuation of the main motor 3, at the action of the uncontrolled lowering, ie following the drift phenomenon, of the lift cabin 16 by a predetermined amount.

Il funzionamento dell'impianto di azionamento idraulico per ascensori secondo il trovato è il seguente . The operation of the hydraulic actuation system for lifts according to the invention is as follows.

Nelle figure 1, 3, 4, 5 è illustrato l'impianto di azionamento idraulico 1 secondo il trovato applicato ad un ascensore e rappresentato schematicamente con una cabina 16 collegata, attraverso un sistema a taglia 17, schematizzato con una carrucola 18 e con una fune 19, allo stelo del cilindro idraulico 7 che viene alimentato mediante il circuito di potenza 6. Figures 1, 3, 4, 5 illustrate the hydraulic drive system 1 according to the invention applied to an elevator and schematically represented with a cabin 16 connected, through a size 17 system, schematized with a pulley 18 and with a cable 19, to the rod of the hydraulic cylinder 7 which is fed by the power circuit 6.

Nelle figure 1, 3, 4, 5, i componenti e i rami attivi dell'impianto, nelle varie condizioni di funzionamento, sono colorati in grigio. In figures 1, 3, 4, 5, the components and active branches of the system, in the various operating conditions, are colored in gray.

Nella condizione di normale funzionamento dell'ascensore, illustrata nella figura 3, il motore principale 3 aziona la pompa idraulica principale 2 la quale convoglia liquido in pressione nel circuito di potenza 6 che, alimentando il cilindro idraulico 7, provoca il sollevamento o frena l'abbassamento della cabina 16. In the normal operating condition of the lift, illustrated in Figure 3, the main motor 3 drives the main hydraulic pump 2 which conveys pressurized liquid into the power circuit 6 which, by feeding the hydraulic cylinder 7, causes the lifting or braking of the cabin lowering 16.

Quando la cabina 16 rimane inutilizzata ad un piano e, per il fenomeno della deriva, si abbassa di un'entità superiore ad un valore prefissato, il quadro di controllo dell'ascensore provoca l'azionamento del motore ausiliario 10 e quindi l'azionamento della pompa idraulica ausiliaria 9 in alternativa alla pompa idraulica principale 2. Come illustrato nella figura 4, la pompa idraulica ausiliaria 9 convoglia liquido in pressione nel circuito di potenza 6 che, alimentando il cilindro idraulico 7, provoca il lento sollevamento della cabina 16 riportandola nella corretta posizione, annullando l'abbassamento provocato dal fenomeno della deriva. When the car 16 remains unused at one floor and, due to the drift phenomenon, is lowered by an amount greater than a predetermined value, the control panel of the lift causes the activation of the auxiliary motor 10 and therefore the activation of the auxiliary hydraulic pump 9 as an alternative to the main hydraulic pump 2. As illustrated in figure 4, the auxiliary hydraulic pump 9 conveys pressurized liquid into the power circuit 6 which, by feeding the hydraulic cylinder 7, causes the slow lifting of the cabin 16 bringing it back to the correct position, canceling the lowering caused by the drift phenomenon.

Qualora, a seguito di un'anomalia di funzionamento, dovesse verificarsi, lungo il condotto di mandata ausiliario 11, una sovrappressione, la valvola di sovrappressione 14, disposta lungo la diramazione 13, pone il condotto di mandata ausiliario 11 in comunicazione con il serbatoio 4, come illustrato nella figura 5. If, following an operating anomaly, an overpressure should occur along the auxiliary delivery duct 11, the overpressure valve 14, arranged along the branch 13, places the auxiliary delivery duct 11 in communication with the tank 4 , as shown in Figure 5.

Si è in pratica constatato come l'impianto di azionamento idraulico per ascensori secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto, grazie al fatto che, nella fase di ripescaggio, utilizza un motore ausiliario avente una potenza sensibilmente inferiore rispetto alla potenza del motore principale, consente di ridurre sensibilmente i consumi energetici per l'azionamento degli ascensori rispetto ai consumi energetici richiesti dagli impianti di azionamento idraulico di tipo tradizionale. In practice it has been found that the hydraulic actuation system for lifts according to the invention fully achieves the intended aim, since, thanks to the fact that, in the repechage phase, it uses an auxiliary motor having a power significantly lower than the power of the main motor , makes it possible to significantly reduce energy consumption for operating the lifts compared to the energy consumption required by traditional hydraulic drive systems.

Un ulteriore vantaggio dell'impianto di azionamento idraulico per ascensori secondo il trovato è quello di presentare, nella fase di ripescaggio, una rumorosità sensibilmente inferiore rispetto a quella degli impianti di azionamento di tipo noto. A further advantage of the hydraulic actuation system for lifts according to the invention is that of having, in the repechage stage, a significantly lower noise level than that of known actuation systems.

L'impianto di azionamento idraulico per ascensori, cosi concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The hydraulic actuation system for lifts thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

R IV E N D I C A Z I O N I 1. Hydraulic drive system for lifts, comprising a main hydraulic pump (2) driven by a relative main motor (3) and having an intake port connected to a tank (4) and a delivery port connected via a duct main delivery (5), to the power circuit (6) feeding the lift hydraulic cylinder (7), characterized by the fact that it comprises a re-leveling device (8) comprising an auxiliary hydraulic pump (9), operated by a relative auxiliary motor (10) and connected, in parallel with the main hydraulic pump (2), to said power circuit (6) for the operation of said hydraulic cylinder (7) as an alternative to said main hydraulic pump (2) in the lift repechage phase, said auxiliary motor (10) has a lower power than the power of said main motor (3).

2. System according to claim 1, characterized in that said auxiliary engine (10) has a power substantially comprised between 2% and 8% of the power of said main engine (3).

3. System according to claim 1, characterized in that said auxiliary hydraulic pump (9) is constituted by a gear pump.

4. System, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said auxiliary hydraulic pump (9) has an intake port connected to said tank (4) and a delivery port connected through an auxiliary delivery duct (11 ), to said main delivery duct (5), a one-way valve (12) being arranged on said auxiliary delivery duct (11).

5. Plant, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said auxiliary delivery duct (11) has a branch (13) opening into said tank (4), an overpressure valve being arranged on said branch (13) (14) adapted to discharge said branch (13) and said auxiliary delivery duct (11) upon reaching a predetermined maximum pressure in said auxiliary delivery duct (11).

6. System according to one or more of the preceding claims, characterized in that a pressure control tap (15) is arranged along said auxiliary delivery duct (11).

7. System according to one or more of the preceding claims, characterized in that said auxiliary motor (10) is connected to the control panel of the lift for the operation of said auxiliary motor (10) upon non-controlled lowering of the lift car (16) of a predetermined entity.

8. Refueling device for hydraulic actuation systems for lifts of the type comprising a main hydraulic pump (2) driven by a relative main motor (3) and having an intake port in connection with a tank (4) and a delivery port connected, through a main delivery duct (5), to the power circuit (6) feeding the hydraulic cylinder (7) for lifting the lift, said re-leveling device being characterized in that it comprises an auxiliary hydraulic pump (9), driven by a relative auxiliary motor {10) and connectable, in parallel with the main hydraulic pump (2), to said power circuit (6) to drive said hydraulic cylinder (7) as an alternative to said main hydraulic pump ( 2) in the lift repechage phase, said auxiliary motor (10) having a lower power than the power of said main motor (3).