ITPR20010094A1

ITPR20010094A1 - Apparato di movimentazione cabine o piattaforme mobili,

Info

Publication number: ITPR20010094A1
Application number: IT000094A
Authority: IT
Inventors: Paolo Giorgioni
Original assignee: Selcom Spa
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-21
Also published as: AU2002353519A1; EP1476386A1; CN1606528A; WO2003055782A1; KR20040062694A

Description

D E S C R I Z I

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

APPARATO DI MOVIMENTAZIONE CABINE O PIATTAFORME MOBILI,

IN PARTICOLARE PER ASCENSORI E/O MONTACARICHI.

†

Forma oggetto del presente trovato un apparato di movimentazione cabine o

piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, del tipo

comprendente almeno un argano.

Attualmente, gli ascensori, provvisti di cabine, e/o i montacarichi, provvisti di

una piattaforma mobile, vengono movimentati da un motore elettrico che trasmette il

movimento ad un argano mediante interposizione di un riduttore meccanico accoppiato

ad una vite senza fine. In particolare, il riduttore presenta solitamente un elevato

rapporto di riduzione, al fine di impedire il moto retrogrado, una volta che la cabina

o il montacarichi, con a bordo un certo carico, sono fermi in posizione sollevata. La

cabina ed il montacarichi vengono normalmente sostenuti da una fune parzialmente

avvolta intorno ad una ruota dell’argano ed aderente ad essa, in modo tale che, durante

la rotazione, non vi sia strisciamento relativo tra la fune e la ruota medesima.

Generalmente, i mezzi di movimentazione, ovvero il motore elettrico e l’argano, sono

solitamente alloggiati in una sala macchine dedicata, ricavata alla base o alla sommità deirimpianto, in funzione dello spazio disponibile.

In accordo con una seconda tecnica nota, l’argano ed il motore elettrico sono meccanicamente collegati mediante una cinghia di trasmissione, preferibilmente dentata e del tipo a poli-V, la quale agisce su due pulegge montate rispettivamente sul motore elettrico e sull’argano.

In entrambi i casi, è presente un freno di emergenza che interviene in caso di guasto e che consente eventualmente di condurre ad un piano la cabina dell’ascensore o il montacarichi.

Le soluzioni tecniche sopra sommariamente descritte presentano alcuni inconvenienti.

Innanzitutto, il consumo di energia del motore elettrico è indipendente dall’entità del carico da sollevare. Pertanto, anche se la cabina o il montacarichi non trasportano persone o merci, il consumo di energia è comunque rilevante.

In secondo luogo, un malfunzionamento del motore elettrico comporta l’arresto immediato della cabina e/o del montacarichi e l’impossibilità quindi di utilizzare 1’impianto.

Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura non viene in alcun modo utilizzata o recuperata, diminuendo in tal modo il rendimento energetico dell’ impianto.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti rendendo disponibile un apparato di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, che sia in grado di ottimizzare il consumo di energia elettrica, variando il suo funzionamento in rapporto al carico da sollevare.

Un altro scopo del presente trovato è quello di proporre un apparato di movimentazione che consenta di recuperare, eventualmente convertendola in altra forma di energia, l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura, aumentando in tal modo il rendimento energetico dell’impianto.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un apparato di movimentazione che sia in grado di ridurre i costi di manutenzione ed al contempo sia affidabile e rispetti le norme di sicurezza attualmente vigenti.

Un altro scopo del presente trovato è quello di proporre un apparato di movimentazione che sia applicabile direttamente alla cabina dell’ascensore o al montacarichi, riducendo le dimensioni della sala macchine o addirittura eliminandola.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dall’apparato di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto di comprendere una pluralità di attuatori operativamente attivi sull’argano per movimentarlo e mezzi per azionare detti attuatori in modo indipendente l’uno dall’altro.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno meglio evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra una vista frontale di una prima forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il presente trovato;

- la figura 2 illustra una vista laterale parzialmente sezionata dell’apparato mostrato in figura 1 ;

- la figura 3 illustra una vista frontale di una seconda forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il trovato;

- la figura 4 illustra una vista laterale parzialmente sezionata di una terza forma realizzativa di un apparato di movimentazione secondo il trovato.

Con riferimento alle figure, l’apparato di movimentazione di cabine, in particolare per ascensori, e/o di montacarichi, oggetto del trovato, è globalmente indicato con il numero 1 e si presenta del tipo comprendente almeno un argano 2.

L’apparato 1 comprende originalmente una pluralità di attuatori costituiti preferibilmente da motori elettrici 3 operativamente attivi sull’argano 2 per movimentarlo ed è provvisto di mezzi (non illustrati) per azionare i motori 3 in modo indipendente l’uno dall’altro.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figure 1 e 2, sono presenti quattro motori elettrici uguali tra loro e posizionati a 90° l’uno dall’altro lungo la circonferenza di una ruota 2a di cui si compone l’argano 2. In particolare, ciascun motore 3 presenta un rullino 4 che esercita un certo attrito su un anello 2b disposto lungo il perimetro della ruota 2a e interno all’argano 2.

I motori elettrici 3 possono essere “brushless” e/o a corrente continua e/o ad induzione monofase o trifase e/o sincroni a riluttanza. In una forma di realizzazione alternativa e illustrata in figura 3, si prevede la possibilità di utilizzare, nello stesso impianto, motori elettrici di dimensioni e potenza differente, purché funzionanti tutti al medesimo numero di giri. Nell’esempio illustrato, sono presenti tre motori elettrici posizionati a circa 120° l’uno dall’altro lungo la circonferenza della ruota 2a.

I mezzi per azionare i motori elettrici comprendono almeno un circuito elettronico di controllo per comandare l’accensione di un numero prefissato di motori 3 in funzione del peso del carico da sollevare e mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare ed inviarne la misura al circuito elettronico. Nella forma di realizzazione preferita, tali mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare comprendono un trasduttore elettronico, tipicamente una cella di carico, o in alternativa un normale dinamometro.

Per ottimizzare il consumo di energia elettrica nelle varie condizioni di carico, si prevede la possibilità di accendere uno o più motori (anche di potenza differente) a seconda di prefissati livelli di carico. Supponendo, ad esempio, una cabina con limite di carico pari a 630 kg e tre motori elettrici, si procede accendendo un solo motore per un livello di carico inferiore od uguale a 200 kg, accendendo due motori per un carico compreso tra 200 e 400 kg ed infine accendendo tutti e tre i motori per un livello di carico superiore a 400 kg.

D controllo dei motori elettrici 3 avviene preferibilmente secondo due modalità alternative: controllo distribuito o controllo centralizzato.

D controllo distribuito prevede che ciascun motore sia dotato di un proprio regolatore che viene attivato e gestito dal suddetto circuito elettronico di controllo.

Al contrario, il controllo centralizzato prevede che tutti i motori siano controllati da un medesimo regolatore ed il circuito elettronico di controllo sopra citato decide quali di essi devono essere attivati.

I regolatori in questione sono circuiti elettrici in grado di controllare tipicamente posizione, velocità e coppia del motore tramite apposito sistema di regolazione composto da blocchi funzionali sostanzialmente di due tipi:

- ad anello aperto, cioè senza sensori di misura e senza circuito di retroazione (o feedback);

- ad anello chiuso, cioè con sensori di misura associati ad un circuito di retroazione.

In un’ulteriore variante realizzativa, i regolatori possono includere entrambe le tipologie di controllo sopra sommariamente descritte.

L’apparato 1 comprende inoltre almeno un freno 5 di sicurezza operativamente attivo sull’argano 2 ed azionabile almeno in caso di slittamento relativo tra l’argano medesimo ed i motori elettrici oppure in caso di malfunzionamenti provocati, ad esempio, da guasti meccanici o da mancanza di alimentazione elettrica. L’apparato 1 è provvisto di mezzi elettronici per controllare e gestire l’azionamento del freno 5 in funzione dell’entità dello slittamento relativo tra l’argano 2 ed i motori elettrici 3. Nelle forme di realizzazione illustrate nelle figure 2 e 4, il freno 5 è del tipo a disco, anche se altre forme realizzative potranno prevedere l’impiego di freni a ceppi.

In fase di discesa della cabina, i motori elettrici 3, sfruttando il lavoro meccanico ottenuto a spese dell’energia potenziale della cabina medesima o del montacarichi, generano energia elettrica che può essere direttamente reintrodotta nella rete o immagazzinata in un accumulatore.

In alternativa, durante la fase di discesa, i motori 3 sono alimentabili elettricamente, allo scopo di far loro esercitare un’azione frenante sulla cabina e/o sul montacarichi.

Infine, l’apparato 1 comprende almeno una batteria per alimentare i motori elettrici 3, rendendo rimpianto autosufficiente nel caso si verificasse un’interruzione dell’alimentazione proveniente dalla rete elettrica. In particolare, la batteria può essere di diversi tipi, ad esempio al piombo, al gel, al nichel-cadmio o a ioni di litio.

Come illustrato in figura 4, i motori elettrici agiscono direttamente sulla periferia dell’argano 2 e sono posizionabili in verticale, orizzontale, all’esterno o all’intemo dell’argano medesimo.

Il trovato consegue importanti vantaggi.

Innanzitutto, un tale apparato, utilizzando un numero di motori variabile in funzione del carico da sollevare, consente di ottimizzare il consumo di energia elettrica, riducendo al contempo la potenza persa ed aumentando quindi il rendimento energetico dell’impianto. Infatti, con un’opportuna logica di accensione dei motori è possibile ridurre il riscaldamento e l’usura dei componenti meccanici dei motori, aumentandone inoltre l’affidabilità.

In secondo luogo, un tale apparato consente di recuperare, almeno parzialmente, l’energia potenziale associata all’ascensore nella fase di discesa e di frenatura. In particolare, tale recupero di energia si concretizza nella generazione di energia elettrica da reintrodurre nella rete (cogenerazione) o da utilizzare per caricare un accumulatore e/o una o più batterie.

Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che, essendo l’apparato dotato di una pluralità di motori elettrici, è possibile aumentarne ulteriormente l’affidabilità sovradimensionando il numero di motori installati: in caso di guasto ad un motore, infatti, 1’impianto sarà comunque in grado di funzionare correttamente.

Vantaggiosamente, la presenza di una pluralità di motori consente di ridurre i costi di manutenzione, in quanto la probabilità di guasti a più motori contemporaneamente è molto più bassa di quella per un motore singolo.

Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che un tale apparato di movimentazione è applicabile direttamente alla cabina dell’ascensore o al montacarichi, riducendo le dimensioni della sala macchine o addirittura eliminandola.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato ( 1 ) di movimentazione cabine o piattaforme mobili, in particolare per ascensori e/o montacarichi, del tipo comprendente almeno un argano (2), caratterizzato dal fatto di comprendere: una pluralità di attuatori (3) operativamente attivi sull’argano (2) per movimentarlo; e mezzi per azionare detti attuatori (3) in modo indipendente l’uno dall’altro.
2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti attuatori (3) sono motori elettrici.
3. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per azionare gli attuatori (3) comprendono: almeno un circuito elettronico di controllo per comandare l’azionamento di un numero prefissato di attuatori (3) in funzione del peso del carico da sollevare; e mezzi per rilevare il peso del carico da sollevare ed inviarne la misura al circuito elettronico.
4. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un unico regolatore operativamente attivo su tutti gli attuatori (3) e gestito dal circuito elettronico.
5. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di regolatori, uno per ciascun attuatore (3), ogni regolatore essendo gestito dal circuito elettronico ed operativamente attivo su un corrispondente attuatore (3).
6. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno un freno (5) di sicurezza operativamente attivo sull’argano ed attivabile almeno in caso di slittamento relativo tra l’argano (2) medesimo ed i motori elettrici (3) o in caso di malfunzionamenti; e mezzi elettronici per controllare e gestire l’azionamento del freno (5) in funzione dell’entità dello slittamento relativo e dei malfunzionamenti.
7. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una batteria per alimentare i motori elettrici (3).
8. Apparato secondo le rivendicazioni 2 o 7, caratterizzato dal fatto che i motori elettrici (3), in fase di discesa della cabina e/o del montacarichi, generano energia elettrica direttamente utilizzabile in rete o immagazzinabile in un accumulatore e/o in una batteria.
9. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i motori (3) sono alimentabili elettricamente anche in fase di discesa della cabina o della piattaforma, per esercitare su di esse un’azione frenante.
10. Ascensore e/o montacarichi, caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato (1) di movimentazione di cabine o piattaforme secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.