WO2012052593A1 - Aparato elevador por cable - Google Patents

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WO2012052593A1
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housing
cables
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throats
axis
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PCT/ES2011/070724
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French (fr)
Inventor
Juan Julian Asensio Bazterra
Enrique Del Pozo Polidoro
Original Assignee
Elevadores Goian, S.L.
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Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/26—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans having several drums or barrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes
    • B66D1/74—Capstans
    • B66D1/7489—Capstans having a particular use, e.g. rope ascenders

Definitions

  • the present specification refers, as its title indicates, to a cable lifting device used to lift vertically, or assist in the ascent, to people or loads, being especially useful for the ascent by long ladders, such as those located in silos, cranes, towers, wind turbines, etc., characterized in that it uses two or more cables that pass through a multi-throat tilt pulley, formed by several coaxial plates provided with longitudinal displacement through the central bushing and with self-adjusting capacity to the cables, associated with independent sets of pressure rollers for each cable, each of these roller assemblies being mounted on a housing that pivots on a laterally arranged axis.
  • Patents ES 0553097 and US D 491333 have the disadvantages on the one hand that the pressure exerted is always the same, regardless of the load to be lifted or supported, thereby increasing the wear and the life of the device is reduced, and on the other hand, when using a single cable it presents safety problems, since the single cable is the one that must support all the weight to be lifted, Therefore, it is necessary to take care of its revisions and maintenance to maintain the operational installation in the appropriate security conditions.
  • Some devices are known that provide several cables to increase the safety of lifting people and loads, such as the one described in Patent ES 2316300 Cable lifting device, in which the pressure applied depends on the load by the tangential reaction of the drive pinion mounted at the outlet of the gearbox, which meshes with a crown integral with the traction sheave, thanks to a rotating box containing the gears and the drive pulley, combined with the load to be lifted and with a throat angle of the larger pulley, although it has the disadvantage that the pressure between the rollers and the drive pulley is constant, regardless of the load, since the rollers are fixedly pressed by a spring.
  • This device also provides throats adaptable to the cables by means of parallel plates connected to each other by elastic means, which has the disadvantage added that it constitutes a difficult and expensive mechanical solution to manufacture, in addition to promoting an improved performance.
  • the lifting device basically comprises a drive group housed in a housing in which the shaft is housed on it which pivots a support structure of the traction sheave, which includes inside a pinion coupled to the output of the drive group reducer and geared with a concentric and concentric sprocket in rotation on the axle with the traction sheave.
  • the peripheral throats of the traction sheave are made up of a plurality of independent adjacent plates, with a chamfered peripheral edge that defines the throat, equipped with a slight lateral displacement by balancing forces through a retaining bush located on the axis of rotation. of the pulley, thus achieving an automatic regulation of the tension pulley to the cables.
  • each of the Suspension cables is pressed by an independent set of rollers.
  • Each of these independent sets of rollers that press the suspension cables against the peripheral throats of the traction sheave are mounted on a swinging support plate, connected through an axis of rotation with another second plate that relates to the housing by means of a second axis of rotation located at one end, and having a spring located between the said second plate and the wall of the housing.
  • an actuator and electric position detector assembly At the opposite end of the second axis of rotation, there is an actuator and electric position detector assembly.
  • This cable lifting device presented provides multiple advantages over those currently available, the most important being that, thanks to the peripheral throats of the traction sheave are made up of a plurality of independent adjacent plates equipped with a slight lateral displacement by balance of forces is achieved an automatic regulation of the traction sheave to the cables, achieving an optimal contact with the throats that results in a better adhesion to the cable, less cable jams and less wear of the friction parts.
  • Another important advantage is that this independent operation also contributes to each of the independent sets of rollers which, being fixed on a tilting plate that pivots on an axis, allows dosing the friction supplied according to the load, achieving little force when there is low load, unlike existing equipment that always supplies a constant force, with the consequent inconvenience when used with low load.
  • Another advantage of the present invention is that, as a result of the better adhesion to the cable caused by the automatic adaptation pulley together with the dosing of the force achieved by the independent sets of tilting rollers, a smoother displacement of the load is obtained and with a better use of the torque.
  • Figure -2- shows a side view, with the housing open.
  • Figure -3- shows a plan view.
  • Figure -4- shows a profile view of a detail of the discs that make up the pulley, cables and roller assemblies.
  • the cable lifting apparatus object of the present invention allows loads to be moved with the use of several cables (1) coupled to an equal number of throats (2) peripheral of a single traction sheave (3) and this basically comprises, as can be seen in the annexed plane, a driving group (6) composed of motor, brake, centrifugal brake and reducer mounted on a shaft (7) of support, housed in a housing (8) capable of being fixed to the load to be lifted, and in which said support shaft (7) is housed on which a support structure (9) of the traction sheave pivots (3) that includes inside a pinion coupled to the exit of!
  • the peripheral throats (2) of the traction sheave (3) are defined by a plurality of independent adjacent plates (3a, 3b, 3c), with chamfered peripheral edge, in number equal to the throats (2) plus one, provided with a slight lateral displacement by balance of forces through a retaining bushing (4) located on the axis of rotation (5), thus achieving an automatic regulation of the traction sheave (3) to the cables (1) with an optimal contact with the throats (2), resulting in a better grip, in a movement with greater smoothness and with a better use of the torque.
  • This improved operation also contributes to each of the independent roller assemblies (1 1) that press the suspension cables (1) against the peripheral throats (2) of the traction sheave (3), which are mounted on a plate tilt support (12), related through a rotation axis (13) with another second plate (14) or arm that, at one end is related to the housing (8) by a second rotation axis (15), a the pair that has an elastic element (16), preferably a spring, located between the aforementioned second plate (14) and the wall of the housing (8).
  • the second plate (14) also has, at the opposite end of the second axis of rotation (15), mechanical means (17) for actuating an electric position detector (18) located on the wall of the housing (8) .
  • the cable lifting apparatus uses two suspension cables (1), therefore two throats (2) of the traction sheave (3) and roller assemblies (11) while The number of adjacent adjacent plates (3a, 3b, 3c) is three.
  • This invention is capable of applying to any vertical lifting device that uses two or more cables, both climbers for help in ascending by ladders, such as elevators or forklifts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
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  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Aparato elevador por cable, destinado a mover cargas con la utilización de varios cables (1 ) acoplados a un número igual de gargantas (2) periféricas de una única polea de tracción (3), y que comprende un grupo motriz (6) compuesto por motor, freno, freno centrífugo y reductor montados en un eje (7) de soporte, una carcasa (8) susceptible de ser fijada a la carga a elevar, y en la que se aloja el citado eje (7) de soporte, una estructura (9) pivotante con respecto al eje (7), susceptible de pivotamiento respecto a la mencionada carcasa (8) y que incluye en su interior un piñón acopiado a la salida del reductor del grupo motriz (6) y engranado con una rueda dentada (10) solidaria, y concéntrica en cuanto a rotación sobre el eje (5) con la polea de tracción (3), y comprendiendo asimismo unos rodillos (1 1 ).

Description

APARATO ELEVADOR POR CABLE
DESCRIPCIÓN La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un aparato elevador por cable de los utilizados para elevar verticalmente, o ayudar en el ascenso, a personas o cargas, siendo de especial utilidad para el ascenso por largas escaleras de mano, como las ubicadas en silos, grúas, torres, aerogeneradores, etc., caracterizado porque utiliza dos o más cables que pasan por una polea basculante multigarganta, formada por varios platos coaxiales dotados de desplazamiento longitudinal a través del casquillo central y con capacidad de autoajuste a los cables, asociada a unos conjuntos de rodillos de presión independientes para cada cable, estando montados cada uno de estos conjuntos de rodillos sobre una carcasa que pivota sobre un eje lateralmente dispuesto.
En la actualidad son ampliamente conocidos y utilizados múltiples y variados tipos de aparatos aplicables a la elevación de cargas y/o personas, bien directamente utilizando un cable para la elevación, o bien utilizando el cable de manera combinada con una escalera, sirviendo en este caso de ayuda para el ascenso. En la mayor parte de las realizaciones conocidas ia práctica común es hacer pasar un cable por una polea de eje fijo y en un punto de la periferia de la polea realizar una presión radial sobre el cable mediante unos rodillos que presionan de manera constante el cable contra la polea, merced a un muelle comprimido con el que se ejerce una presión continua sobre el cable. Ejemplos de estas realizaciones los encontramos descritos en las Patentes ES 0553097 y US D 491333, y presentan los inconvenientes por un lado de que la presión ejercida siempre es siempre la misma, independientemente de ia carga a elevar o soportar, con lo que se aumenta el desgaste y se reduce la vida útil del dispositivo, y por otro lado, al utilizar un único cable presenta problemas de seguridad, ya que el cable único es el que debe soportar todo el peso a elevar, por lo cual hay que esmerar sus revisiones y mantenimiento para mantener la instalación operativa en las oportunas condiciones de seguridad.
También son conocidos otros dispositivos, como el reivindicado en la Patente US 5090666, en los que la presión radial ejercida sobre el cable es dependiente de la carga a elevar, mejorando ligeramente las anteriores soluciones, aunque persistiendo los problemas de seguridad inherentes a la utilización de un único cabíe. Se han intentado buscar otras soluciones, como por ejemplo la descrita en la Patente ES2306088 Método para regular ía tracción en una línea de un dispositivo para ayudar a subir por una escalera de mano y dispositivo para ayudar a subir por una escalera de mano métodos detección del movimiento de la línea en forma de codificador que genera pulsos, aplicando entonces la tracción a la polea mediante el control del motor, aunque también siguen persistiendo los problemas de seguridad inherentes a la utilización de un único cable.
Se conocen algunos dispositivos que prevén utilizar varios cables para incrementar la segundad de elevación de personas y cargas, como por ejemplo el descrito en la Patente ES 2316300 Aparato elevador por cable, en el que la presión aplicada depende de ía carga mediante Sa reacción tangencial del piñón de accionamiento montado a la salida del reductor, que engrana con una corona solidaria con la polea de tracción, gracias a una caja giratoria que contiene ios engranajes y la polea de accionamiento, combinado con ía carga a elevar y con un ángulo de la garganta de la polea de mayores dimensiones, aunque presenta el inconveniente de que la presión efectuada entre los rodillos y la polea de arrastre es constante, independientemente de la carga, al estar los rodillos presionados de forma fija por un muelle. Asimismo este dispositivo prevé unas gargantas adaptables a los cables mediante unos platos paralelos relacionados entre sí por medios elásticos, fo cual tiene el inconveniente añadido de que constituye una solución mecánica difícil y costosa de fabricar, además de propiciar un funcionamiento mejorable.
Para solventar la problemática existente en la actualidad en cuanto a los dispositivos elevadores por cable, mejorando la técnica existente en la actualidad, se ha ideado el aparato elevador por cable objeto de la presente invención, ei cual utiliza varios cables acoplados a un número igual de gargantas periféricas de una única polea de tracción. El dispositivo elevador comprende básicamente un grupo motriz alojado en una carcasa en la que se aloja el eje sobre eí que pivota una estructura de soporte de la polea de tracción, que incluye en su interior un piñón acoplado a la salida del reductor del grupo motriz y engranado con una rueda dentada solidaria y concéntrica en cuanto a rotación sobre el eje con la polea de tracción.
Las gargantas periféricas de la polea de tracción están conformadas por una pluralidad de platos adyacentes independientes, con borde periférico achaflanado que define la garganta, dotados de un ligero desplazamiento lateral por equilibrio de fuerzas a través de un casquiilo de retención ubicado sobre el eje de giro de la polea, consiguiendo de esta forma una regulación automática de la polea de tracción a los cables.
Dentro de ia carcasa se encuentran ubicados asimismo unos rodillos de presión destinados a ejercer una presión adecuada sobre los cables cuando la estructura de soporte de la polea pivota sobre su eje, obteniendo la adherencia necesaria para subir la carga y en el que cada uno de los cables de suspensión es presionado por un conjunto independiente de rodillos. Cada uno de estos conjuntos independientes de rodillos que presionan a los cables de suspensión contra ¡as gargantas periféricas de ia polea de tracción van montados sobre una placa soporte bascuiante, relacionada a través de un eje de giro con otra segunda placa que relacionada con la carcasa mediante un segundo eje de giro ubicado en un extremo, y disponiendo de un muelle ubicado entre la antedicha segunda placa y la pared de la carcasa. En el extremo opuesto al del segundo eje de giro, existe un conjunto de actuador y detector eléctrico de posición.
Este aparato elevador por cable que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los disponibles en la actualidad siendo la más importante que, gracias a que las gargantas periféricas de la polea de tracción están conformadas por una pluralidad de platos adyacentes independientes dotados de un ligero desplazamiento lateral por equilibrio de fuerzas se consigue una regulación automática de la polea de tracción a los cables, consiguiendo un contacto óptimo con las gargantas que redunda en una mejor adherencia al cable, menores atascos del cable y menor desgaste de las partes en rozamiento.
Es importante resaltar que la utilización de una polea de tracción con gargantas periféricas conformada por una pluralidad de platos adyacentes independientes dotados de un ligero desplazamiento lateral por equilibrio de fuerzas propicia un eficiente reparto de cargas que permite igualar las tensiones en ramales de cables dispuestos en paralelo, propiciando un mejor funcionamiento del dispositivo.
Otra importante ventaja es que a este funcionamiento mejorado contribuyen asimismo cada uno de los conjuntos independientes de rodillos que, al estar fijados sobre una pletina basculante que pivota sobre un eje permite dosificar el rozamiento suministrado en función de ía carga, consiguiendo aplicar poca fuerza cuando existe poca carga, a diferencia de los equipos existentes que suministran siempre una fuerza constante, con el consiguiente inconveniente al utilizarlo con poca carga. Otra ventaja de la presente invención es que, como consecuencia de la mejor adherencia al cable originada por la polea de adaptación automática junto con la dosificación de la fuerza lograda por los conjuntos independientes de rodillos basculantes, se obtiene un desplazamiento de la carga con mayor suavidad y con un mejor aprovechamiento del par motor.
Debemos destacar asimismo que, como consecuencia de lo anterior, se consigue un menor desgaste de las partes en rozamiento io cual propicia una mayor duración y vida útil del dispositivo, menos averías y menor necesidad de mantenimiento.
Es importante destacar que, al utilizar varios cables de tracción se incrementa notablemente la seguridad y fiabilidad de uso frente a los dispositivos de cable único.
Por último resaltar que esta invención es susceptible de aplicación a cualquier dispositivo de elevación vertical que utilice dos o más cables, tanto trepadores para ayuda en la ascensión por escaleras de mano, como ascensores o montacargas. Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de un aparato elevador por cable. En dicho plano la figura -1- muestra una vista lateral, con la carcasa abierta y con parte de la estructura de soporte de la polea removida para apreciar mejor los conjuntos de rodillos.
La figura -2- muestra una vista lateral, con la carcasa abierta.
La figura -3- muestra una vista en planta.
La figura -4- muestra una vista de perfil de un detalle de los discos que componen la polea, los cables y los conjuntos de rodillos. El aparato elevador por cable objeto de la presente invención, permite mover cargas con la utilización de varios cables (1 ) acoplados a un número igual de gargantas (2) periféricas de una única polea de tracción (3) y esta comprende básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, un grupo motriz (6) compuesto por motor, freno, freno centrífugo y reductor montados en un eje (7) de soporte, alojado en una carcasa (8) susceptible de ser fijada a la carga a elevar, y en la que se aloja el citado eje (7) de soporte sobre el que pivota una estructura (9) de soporte de la polea de tracción (3) que incluye en su interior un piñón acoplado a la salida de! reductor del grupo motriz (6) y engranado con una rueda dentada (10) solidaria, y concéntrica en cuanto a rotación sobre eí eje (5) con la polea de tracción (3). Dentro de la carcasa (8) se encuentran ubicados asimismo unos rodillos (1 1 ) de presión destinados a ejercer una presión adecuada sobre los cables (1 ) cuando la estructura (9) pivota sobre el eje (7) citado y en el que cada uno de los cables (1 ) de suspensión es presionado por un conjunto independiente de rodillos ( 1 ). Las gargantas (2) periféricas de ía polea de tracción (3) están definidas por una pluralidad de platos adyacentes (3a, 3b, 3c) independientes, con borde periférico achaflanado, en número igual al de gargantas (2) más uno, dotados de un ligero desplazamiento lateral por equilibrio de fuerzas a través de un casquillo (4) de retención ubicado sobre el eje de giro (5), consiguiendo de esta forma una regulación automática de la polea de tracción (3) a ios cables (1 ) con un contacto óptimo con las gargantas (2), redundando en una mejor adherencia, en un desplazamiento con mayor suavidad y con un mejor aprovechamiento del par motor. A este funcionamiento mejorado contribuyen asimismo cada uno de los conjuntos independientes de rodillos (1 1 ) que presionan a los cables (1 ) de suspensión contra las gargantas (2) periféricas de la polea de tracción (3), que van montados sobre una placa soporte (12) basculante, relacionada a través de un eje de giro (13) con otra segunda placa (14) o brazo que, por un extremo está relacionada con la carcasa (8) mediante un segundo eje de giro (15), a la par que dispone de un elemento elástico (16), preferentemente un muelle, ubicado entre la antedicha segunda placa (14) y la pared de la carcasa (8).
La segunda placa (14) dispone asimismo, por el extremo opuesto al del segundo eje de giro (15), de medios mecánicos (17) de actuación de un detector eléctrico (18) de posición ubicado en la pared de la carcasa (8).
En una realización preferente de la invención, el aparato elevador por cable utiliza dos cables (1 ) de suspensión, siendo por tanto asimismo dos las gargantas (2) de la polea de tracción (3) y los conjuntos de rodillos (11 ) mientras que el número de platos adyacentes (3a, 3b, 3c) independientes es tres.
Esta invención es susceptible de aplicación a cualquier dispositivo de elevación vertical que utilice dos o más cables, tanto trepadores para ayuda en la ascensión por escaleras de mano, como ascensores o montacargas.

Claims

REIVINDICACIONES EPO no acepta ninguna responsabilidad por !a exactitud de los datos y la información procedente de otras autoridades de EPO, en particular, EPO no garantiza que sea completa y esté actualizada ó sea adecuada para propósitos específicos.
1 . Aparato elevador por cable, destinado a mover cargas con la utilización de varios cables (1) acoplados a un número igual de gargantas (2) periféricas de una única polea de tracción (3), y que comprende un grupo motriz (6) compuesto por motor, freno, freno centrífugo y reductor montados en un eje (7) de soporte, una carcasa (8) susceptible de ser fijada a !a carga a elevar, y en ia que se aloja el citado eje (7) de soporte, una estructura (9) pivotante con respecto al eje (7), susceptible de pivotamiento respecto a la mencionada carcasa (8) y que incluye en su interior un piñón acoplado a la salida del reductor del grupo motriz (6) y engranado con una rueda dentada (10) solidaria, y concéntrica en cuanto a rotación sobre el eje (5) con la polea de tracción (3), y comprendiendo asimismo unos rodillos (1 1) de presión destinados a ejercer una presión adecuada sobre los cables (1 ) cuando la estructura (9) pivota sobre el eje (7) citado y en el que cada uno de ios cables
(I ) de suspensión es presionado por un conjunto independiente de rodillos
(I I) , caracterizado porque ias gargantas (2) periféricas de la polea de tracción (3) están definidas por una pluralidad de platos adyacentes (3a, 3b, 3c) independientes, con borde periférico achaflanado, en número igual ai de gargantas (2) más uno, dotados de desplazamiento lateral por equilibrio de fuerzas a través de un casquillo (4) ubicado sobre el eje de giro (5), y porque cada uno de los conjuntos independientes de rodillos (1 1 ) que presionan a los cables (1 ) de suspensión contra las gargantas (2) periféricas de la polea de tracción (3) van montados sobre una placa soporte (12) basculante, relacionada a través de un eje de giro (13) con otra segunda placa (14), o brazo, que, por un extremo está relacionada con ía carcasa (8) mediante un segundo eje de giro (15), a la par que dispone de un elemento elástico (16) ubicado entre la antedicha segunda placa (14) y la pared de la carcasa (8).
2. Aparato elevador por cable, según ía anterior reivindicación, caracterizado porque la segunda placa (14) dispone, por el extremo opuesto al del segundo eje de giro (15), de medios mecánicos (17) de actuación de un detector eléctrico (18) de posición ubicado en la pared de la carcasa (8).
3. Aparato elevador por cable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el elemento elástico (16) es un muelle.
4. Aparato elevador por cable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los cables (1 ) de suspensión son dos, y por tanto las gargantas (2) de la polea de tracción (3) y los conjuntos de rodillos (1 1) son asimismo dos y e! número de platos adyacentes (3a, 3b, 3c) independientes es de tres.
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