WO2007006818A1 - Mecanismo detector de sobrevelocidad en aparatos elevadores, dispositivo de seguridad de actuación contra sobrevelocidad y aparato elevador - Google Patents

Mecanismo detector de sobrevelocidad en aparatos elevadores, dispositivo de seguridad de actuación contra sobrevelocidad y aparato elevador Download PDF

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wheel
overspeed
guide
braking
detection mechanism
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French (fr)
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Miguel Angel Madoz Michaus
Anartz Alonso Maritxalar
Félix MARTINEZ NOGUERA
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Orona S Coop
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position

Definitions

  • the present invention is situated in the field of lifting devices, specifically within the security systems for detection and action in the event that the speed limit of the elevator car established by current regulations is exceeded.
  • the object of the invention is an overspeed detection mechanism and a safety device that acts on the elevator stopping it in the event of detecting the overspeed situation, a safety device that can incorporate said overspeed detection mechanism or another.
  • the invention proposes an optimization in the functional conditions of said mechanism and safety device, a reduction of space, simplicity of the components, ease of assembly and suppression of maintenance operations.
  • the invention refers to the lifting apparatus that incorporates the mentioned overspeed detection mechanism and the safety device for acting against overspeed.
  • the elevators conventionally have a speed limiter usually in the machine room or recently, in the upper part of the elevator shaft in the case of not having a machine room.
  • Said speed limiter comprises a pulley that shares the same axis of rotation and through which a section of cable passes whose ends are attached to the cabin, so that the cable is tensioned by a second pulley arranged in the shaft of the elevator shaft. .
  • the speed limiter acts on the parachutes located in the cabin chassis, so that they stop the cabin by friction.
  • the ES patent is in the known state of the art.
  • the detection device overspeed obtains the turning speed by contacting a disc with the guide on which the cabin moves. At the moment of activation, the speed limiter is blocked and by means of the friction force that is generated between the disc and the guide, the movement of the articulated quadrilateral that in turn acts on the parachute begins.
  • Patent EP 0475114 shows a traveling safety device on the cabin that combines a centrifugal speed limiter with the parachute by means of a conventional set of levers.
  • the parachute activation force is determined by the friction between the turning element associated with the limiter and the guide.
  • the present invention proposes an overspeed detection mechanism that is conceived to detect this overspeed situation of the car or the counterweight of an elevator, both in an upward and downward direction, conceived in a preferred application for its connection to the chassis of the elevator car and forming part of a complete safety device that acts by stopping the elevator in the event of detecting this overspeed situation, or in another alternative application it is used as an independent element associated with an upper or lower pulley of the elevator installation on which it acts directly stopping it in case of overspeed detection and therefore stopping the cabin of the lifting apparatus.
  • Another object of the invention is the safety device itself, which proposes a compact solution, which incorporates this or another overspeed detection mechanism and a braking mechanism that they act synchronously on both sides of the same guide.
  • Another object of the invention refers to the lifting apparatus that mounts said security device associated with a guide or that can additionally mount to said security device a braking mechanism associated with another parallel guide.
  • the present invention proposes a tailored solution especially focused on modernizations, renovations, existing buildings and new constructions in which the dimensions of the hole are very tight.
  • the overspeed detection mechanism In relation to the overspeed detection mechanism, it fundamentally incorporates a rotating wheel, related to the speed of movement of the elevator, on one of whose flat faces at least one pivoting arm is mounted, preferably two pivoting arms provided with articulated ends and free ends, which maintains its position on the wheel by the attractive force caused by magnetic means associated with said pivoting arms.
  • the pivoting arms tilt related by means of synchronization, preferably gears, directing their free ends towards the perimeter of the wheel by effect of the centrifugal force generated by the rotation of the wheel. The centrifugal force exceeds the attractive force of the magnetic media when an overspeed situation occurs.
  • the mechanism also includes a part external to the wheel that is provided with a stop that extends slightly towards the inside of the wheel, against which the free end of the pivoting arm contacts when the centrifugal force generated on the pivoting arm by the rotation of The wheel due to the overspeed of the elevator car exceeds the attractive force of the magnetic means, initiating the braking process of the car.
  • the overspeed detection mechanism is mounted on the cabin and associated with a guide.
  • the part external to the wheel consists of a drum mounted around the same axis of rotation of the rotating wheel, in a normally fixed position due to the effect of corresponding retention means to which it is associated.
  • the drum is provided with, some braking elements on its outer face, which may consist, for example, of shoes, and consists of the central stop described above on its inner face, against which one of the free extremities of one of the pivoting arms that has swung open to the outside. when the centrifugal force exceeds the attractive force of the magnetic media.
  • the arm that contacts the stop pushes the drum that will be released from the retention means and will rotate jointly with the wheel until the braking element progressively hits the guide while rotating the drum until it only contacts the braking element with the guide, ceasing to contact the wheel with the guide and moving the axis of the wheel in the opposite direction to the guide.
  • the opening movement of the pivoting arms is limited by fixed stops located on the face of the wheel where the pivoting arms are located, against which said arms contact, defining their maximum opening position achieved by the effect of the centrifugal force.
  • the drum has braking elements that act for both directions of rotation.
  • the free ends of the pivoting arms are articulated with respect to the rest of the pivoting arm. In a situation of normal speed of the wheel, the ends of the pivoting arms are in an extended arrangement.
  • the pivoting arms articulate opening until one of the free ends of one of the arms hits the drum stop, then the other free end of the other pivoting arm rotates inwards retracting and exerting a pushing action against elastic means with which it is in contact, which are flexed to subsequently facilitate the recovery of the extended position of said free limb with the rest of the pivoting arm.
  • the articulated nature of the free extremities allows, on the one hand, that in its extended position, one of the arms can impact against the drum stop and that in its retracted position the other arm does not contact the internal face of the drum.
  • the other arm In the event that the wheel rotates in the opposite direction, the other arm, previously oriented in the retracted position, will remain extended to contact the drum stop when the overspeed situation occurs. In this way, the overspeed detection mechanism can act both for the upward displacement direction and for the downward direction of the cabin.
  • the aforementioned magnetic means may preferably consist of magnets, (without ruling out the possibility that they are electromagnets), associated with the pivoting arms and attracted by magnets located on the wheel that are facing the former. In the case of overspeed, the centrifugal force exceeds the attractive force between magnets, then the arms open, articulating towards the outer perimeter of the wheel, as previously described.
  • the magnets are located can be modified by means regulation in order to vary the attractive force, in this way the threshold is controlled from which the action of the centrifugal force on the pivoting arms exceeds the attractive force between magnets. Another way to regulate the attractive force is to cancel one of the magnets.
  • the magnetic means may consist of magnets arranged laterally on the pivoting arms, facing other magnets integral with the wheel, which may also be provided with remote adjustment means.
  • these magnetic means provide technical advantages in terms of activating the braking elements, which is carried out much more quickly and optimally than in the case of using elastic means.
  • At least one of the magnets is made of ferromagnetic material.
  • the overspeed detection mechanism is used, for example, for its installation in a lower pulley or in an upper pulley between which the speed limiter cable moves.
  • the movement of the wheel is in solidarity with the movement of the pulley.
  • said pulley will comprise a groove on its perimeter on which the limiter cable rests.
  • the mechanism lacks the drum described and the so-called external part to the wheel consists of a fixed part that incorporates the stop against which one of the pivoting arms contacts when the overspeed situation occurs, stopping the wheel.
  • the proposed safety device incorporates an overspeed detection mechanism and a braking mechanism.
  • the safety device is mounted on the chassis of the elevator car and consists of a compact set formed by the above-described overspeed detection mechanism and a braking mechanism associated with a guide on the that displaces the cabin.
  • the wheel of the overspeed detection mechanism is in permanent contact with the guide, moving on it in an upward or downward direction during its rotation.
  • the braking mechanism is directly attached to the overspeed detection mechanism and has braking means that move synchronized with the overspeed detection mechanism, contacting the other face of the guide when the wheel axis displacement of the detection mechanism occurs. overspeed in the overspeed situation.
  • the overspeed detection mechanism and the braking mechanism are respectively mounted on a first and second arm articulated by one of their extremities with respect to a frame that is fixed to the elevator chassis and whose opposite extremities are related by means joints that transmit the tilting movement of the first swinging arm caused by the overspeed detection mechanism to the second arm swingarm and therefore to the braking mechanism.
  • connection means between swing arms can consist of elastic connection means that incorporate a spring that transmits the movement between the swing arms.
  • the braking mechanism incorporates a housing, mounted on the second articulated arm, provided on its outer face with braking means, which may be, for example, brake pads or pads, and an auxiliary wheel in contact with another face of the guide. Additionally, it incorporates a prestressing device that adjusts the contact pressure of the wheel on the guide.
  • the overspeed detection mechanism which is part of the safety device, acts in the same way as described above, with its wheel in contact with one of the faces of the guide.
  • the drum braking element of the overspeed detection mechanism comes into contact with the guide, it turns progressively, constituting itself in Ia single contact surface with the guide, determining the separation of the wheel, and at the same time, the progressive displacement of the braking means of the braking mechanism towards the other face of the guide.
  • the drum has a protrusion defined on its outer face that contacts a projection associated with the swing arm on which the overspeed detection device is mounted, stopping the rotation of the drum. This position of the braking means and braking elements of both mechanisms provide friction with the respective faces of the guide that determine the stopping of the elevator car.
  • the activation of the so-called parachute is carried out when the friction between the wheel and guide occurs
  • the activation force of the parachute depends on the friction force between the wheel and guide, and means are required to guarantee permanent contact between the wheel. and the guide to maintain the activation of the parachute, which is especially necessary when the guide is impregnated with oils and / or lubricants.
  • the braking element of the overspeed mechanism constitutes the element of progressive contact with the guide, the wheel stops contacting the guide, and the braking element in collaboration with the braking means of the braking mechanism contribute to the total stop of the elevator car.
  • Different braking force can be achieved depending on whether the device must act with the elevator up or down.
  • the profile and / or finish of the drum braking elements is modified, such that the braking element that acts as a consequence of the over-speed in descent has a more pronounced profile than the braking element that acts in the elevation, in order to thus cause a greater separation of the wheel when it contacts said braking with the guide, determining a greater displacement of the joining means that cause a greater braking force of the braking means against the guide.
  • the braking elements and braking means of each mechanism progressively act on both sides of the guide. Unlocking them is achieved by moving the cabin in the opposite direction to that of actuation.
  • this device provides a substantial improvement in relation to other systems, since this assembly allows to compensate the possible misalignments that are could cause on the guide, allowing improvements from the point of view of comfort and / or acoustics.
  • the safety device incorporates the overspeed detection mechanism, as initially described, equipped with magnetic means
  • the safety device can incorporate another overspeed detection mechanism, which incorporates the same elements described above, but which, unlike the previous one, has elastic joining means, such as springs, instead of magnetic means.
  • These elastic means elastically link the pivoting arms to the wheel, maintaining their position for a normal speed of the elevator car.
  • the elastic means provide a joining force between the pivoting arms that must be overcome by the centrifugal force that appears during the rotation of the wheel in the pivoting arms, in order to promote the movement of the pivoting arms until contact with the stop is made. of the drum, following the same operating sequence described below for the case of the mechanism equipped with magnetic means.
  • the lifting apparatus incorporates a safety device associated with a guide, which includes an overspeed detection mechanism and a braking mechanism, and on the other hand associated with a second guide, has a braking mechanism linked to the chassis of the lift apparatus cabin.
  • This braking mechanism will also be related to the axis of a wheel that rotates in contact with said second guide, externally to which there is a second drum equipped with braking elements on its outer face, a second drum that is linked by means of a synchronization bar with the drum of the detection mechanism of the safety device associated with the first guide, so that when the activation of the safety device occurs, the synchronized activation of the drum of said braking mechanism on the second guide is determined.
  • Figure 1. Shows an elevation view of the overspeed detection mechanism.
  • Figure 2 - Shows a sectioned view of the previous figure according to A-A and a detail according to B.
  • Figure 3a Shows an alternative design of the overspeed detection device in a possible embodiment in which the magnets of the pivoting arms are placed facing each other.
  • Figure 3b Shows another design alternative to the previous one, in which one of the magnets is replaced by a ferromagnetic material.
  • Figure 4.- Shows an alternative design of the overspeed detection mechanism in which the jump speed is regulated by means of springs.
  • Figure 5a Shows a view of the safety device in its compact solution formed by the overspeed detection mechanism and the braking mechanism associated with a guide on which the elevator car moves.
  • Figure 5b Shows an elevation view of the safety device of the previous figure in which the rocker arms have not been shown to observe the rest of the constituent elements of both mechanisms.
  • Figure 6a Shows a schematic sectioned view of the safety device in rest position, in which only the overspeed detection mechanism and the braking mechanism have been represented.
  • Figure 6b. Shows a sectioned view of the safety device represented in Figure 6a at the moment the jump speed is exceeded and the movement of the wheel is consolidated with that of the drum in the overspeed detection mechanism.
  • Figure 6c- Shows a sectioned view of the safety device represented in the previous figure at the moment when the drum contacts the guide.
  • Figure 6d Shows a sectioned view of the safety device represented in the previous figure, at the moment in which the braking elements of the overspeed detection mechanism and the braking means of the braking mechanism act on the guide stopping the movement of the lift apparatus cabin.
  • Figure 7. Shows a partial view corresponding to the elevator car in the event that it incorporates a safety device associated with a guide and a braking mechanism associated with another guide, both linked by means of a synchronization bar.
  • Figure 8.- Shows a schematic view of a safety device that relates an overspeed detection mechanism to a braking mechanism directly through a support.
  • Figure 9. Shows a graph in which the activation curves of the overspeed detection mechanism have been represented in the case that it incorporates magnetic means (permanent magnets) and in the case that it incorporates elastic means (spring).
  • Figure 10. Shows a representation of the diagram of the lifting apparatus in which the pulleys on which the overspeed detection mechanism.
  • Figure 11.- Shows the overspeed detection mechanism in its application for one of the pulleys.
  • Figure 12.- Shows a sectioned view according to C-C of the previous figure.
  • FIG. 1 shows a detailed view of the overspeed detection mechanism (10), which comprises two pivoting arms (20, 21) that articulate on a wheel (13) by means of their axes of rotation (22) fixed to the wheel ( 13), and are placed symmetrically with respect to the axis of rotation (23) of the wheel (13).
  • the opening of the pivoting arms (20, 21) is limited by stops (44).
  • These pivoting arms (20, 21) tend to rotate synchronized by corresponding synchronization means (24), which may consist of teeth (24), as represented in this figure 1, with respect to the axes of rotation (22 ) due to the centrifugal force they experience when the wheel (13) rotates.
  • the wheel (13) obtains its angular movement through contact with a guide (2) on which the car (3) of the lifting apparatus moves.
  • Associated with the pivoting arms (20, 21) are magnetic means (25, 26, 25 ', 26', 35) that maintain the position of the pivoting arms (20, 21) for a normal speed of the elevator car ( 3).
  • the free ends (29, 31) of the pivoting arms (20, 21) are articulated with respect to a rotation axis (40) allowing rotation in one direction, but preventing rotation in the opposite direction by means of with stops (42). Free ends (29, 31) are held in position by flexible means, such as a flexible sheet
  • a drum (11) that surrounds the wheel (13) that is mounted on its axis of rotation (23) and that has a flat sector on its outer face in which there are braking elements (33), which can be for example brake shoes or pads.
  • Figure 2 shows the magnetic means consisting of a first pair of permanent magnets (25) associated with the pivoting arms (20, 21), more specifically it is observed that they appear inserted in the body of the teeth (24) linked to the pivoting arms (20, 21), which remain coaxially facing with a second pair of magnets (26) located on the wheel (13) in the situation in which the cabin (3) is stopped.
  • the wheel (13) begins to rotate, the magnets (25, 26) being faced by the attractive force, the position of the pivoting arms (20, 21) being maintained as long as they are not exceed the jump speed.
  • the jump speed is determined as a function of the axial distance between each pair of permanent magnets (25), (26), a distance that can be varied by means of regulation (28, 46) associated with the second pair of magnets (26) , such as a screw (28) and a lock nut (46) mounted on the wheel (13).
  • Figure 3a shows another embodiment of the invention, in which a pair of magnets (25 ') are arranged on the internal face of the pivoting arms (20, 21), facing a second pair of magnets (26') linked to the wheel (13) that allow the activation of the detection mechanism to occur faster than in the previous design.
  • Figure 3b shows another design alternative that consists of replacing the magnets (26 ') represented in the previous figure by ferromagnetic material (35), which does not vary the operating mechanism.
  • FIG 4 shows another embodiment of the invention in which another overspeed detection mechanism (10 ') is shown, of a centrifugal type that maintains the same structure as the mechanism described above, but that unlike the previous one, the speed of jump is regulated by elastic means (36) instead of magnetic means (25, 26, 25 ', 26'), preferably a spring (36).
  • FIG 5a shows an external view of the security device (1), which is fixed to the cabin (3), (not shown), by means of a frame (7), on which two swinging arms (8, 9) pivot. with respect to articulation axes (14).
  • An overspeed detection mechanism (10, 10 ') is mounted on the first swing arm (8), while the second swing arm (9) supports a braking mechanism (5) consisting of a casing (32) provided with braking means (12) and an auxiliary wheel (43) in contact with the guide (2).
  • a prestressing device (18, 19) which comprises a spring (18) and a pretensioning screw (19).
  • the swinging arms (8, 9) are associated by their opposite end to their articulation axes (14), as seen in Figure 5b, by means of connection (15, 16, 17) that can consist of a spring (15), to which are associated prestressing means (16, 17), such as a screw (17) and nut (16).
  • This spring (15) is normally in the rest position. In the moment of actuation of the speed detection mechanism (10, 10 '), tilts the first tilting arm (8), compressing the spring (15) and transmitting the tilting movement to the second tilting arm (9) that determines the activation of the braking mechanism (5) stopping the cabin (3).
  • the drum (11) is provided on its external face with a projection (37) that contacts against a projection (38) located on the first swing arm (8) after the rotation of the drum (11) in the braking position of the braking (33) on the guide (2) avoiding subsequent rotation of the drum (11), shoulder (38) that can incorporate switches to cut off the power supply to the elevator machine.
  • Figure 6a shows a sectional view of the safety device in the rest position, which corresponds to the stopped cabin (3).
  • Figure 6b shows the moment in which the jump speed is reached when the cabin (3) moves upwards, it then occurs that the centrifugal force equals and begins to overcome the magnetic attraction force between each pair of permanent magnets ( 25), (26), so that the pivoting arms (20, 21) tend to rotate abruptly towards the outside of the wheel (13) until one of the free ends (29) of one of the pivoting arms (20, 21) collides with a stop (30) attached to the drum
  • Figure 7 shows a schematic representation in which the elevator car (3) mounts the safety device (1-1 ') associated with
  • the first guide (2) and additionally incorporates a braking mechanism (5) linked to the chassis of the cabin (3) of the lifting apparatus and associated with a second guide (4), as well as said braking mechanism (5) is related with the axle (23 ') of a wheel (13') that rotates in contact with the second guide (4), externally to which is a second drum
  • Figure 8 shows one. alternative solution in which the overspeed detection mechanism (10, 10 ') is linked to the braking mechanism (5) with the intermediation of a support (61), and the contact pressure means (60, 18, 19) consist of a spring (60) located between the cabin (3) and the support (61) that maintains the wheel (13) of the overspeed detection mechanism (10, 10 ') against the guide (2).
  • Figure 9 shows the curves corresponding to the displacement of the free ends (29, 31) of the pivoting arms (20, 21) according to the present invention and the one corresponding to the use of springs (36) instead of permanent magnets, depending on the speed of movement of the cabin (3). It is clearly observed that once the jump speed is approached, the displacement of the end of the pivoting arm (20, 21), in the case of using permanent magnets (25, 26, 25 ',
  • Figure 10 shows the mounting of the lifting apparatus, movable on guides (2, A), which has an upper pulley (50) and a lower pulley (50 ') on which the speed limiter cable rotates ( 51) associated with the elevator car (3).
  • the overspeed detection mechanism (10 ") previously described can be incorporated, as represented in Figures 11 and 12, in which the wheel (13), with its axis (23 ), is mounted on the same axis of the pulley (50, 50 ') and the external part (l il i') to the wheel (13), instead of being a drum (11) it is a fixed part (11 ') equipped with the stop (30) against which one of the pivoting arms (20, 21) contacts in case of overspeed, braking the wheel (13), stopping the pulley (50, 50') and therefore the cabin (3) of the elevator.

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Abstract

El mecanismo detector se puede montar sobre una polea (50, 50') o sobre la cabina del ascensor (3). Incorpora una rueda (13) que gira según la velocidad de la cabina (3) y dispone de brazos pivotantes (20, 21) que basculan por la fuerza centrífuga durante el giro de la rueda (13). Dispone de medios magnéticos asociados a los brazos pivotantes (20, 21) que ocasionan una atracción que mantiene la posición de los brazos pivotantes (20, 21) hasta que la fuerza de centrífuga supere la atracción de los medios magnéticos. Incorpora un tope (30), perteneciente a una pieza exterior (11-11') a la rueda (13) contra el cual contacta el brazo pivotante (20, 21) cuando la fuerza centrífuga generada sobre el brazo pivotante (20, 21) debido a la sobrevelocidad de la cabina (3) del ascensor supera la fuerza de atracción de los medios magnéticos iniciando el frenado de la cabina (3).

Description

MECANISMO DETECTOR DE SOBREVELOCIDAD EN APARATOS
ELEVADORES, DISPOSITIVO DE SEGURIDAD DE ACTUACIÓN CONTRA
SOBREVELOCIDAD Y APARATO ELEVADOR
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se sitúa en el ámbito de los aparatos elevadores, concretamente dentro de los sistemas de seguridad para Ia detección y actuación en el caso de que se supere el límite de velocidad de Ia cabina del ascensor establecido por Ia normativa vigente.
Es objeto de Ia invención un mecanismo detector de sobrevelocidad y, un dispositivo de seguridad que actúa sobre el ascensor deteniéndolo en caso de detectar Ia situación de sobrevelocidad, dispositivo de seguridad que puede incorporar dicho mecanismo detector de sobrevelocidad u otro.
La invención propone una optimización en las condiciones funcionales de dicho mecanismo y dispositivo de seguridad, una reducción de espacio, simplicidad de los componentes, facilidad de montaje y supresión de operaciones de mantenimiento.
Asimismo Ia invención se refiere al aparato elevador que incorpora el mencionado mecanismo detector de sobrevelocidad y el dispositivo de seguridad de actuación contra sobrevelocidad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La normativa vigente en materia de aparatos elevadores (Directiva
95/16/CE) establece que todos los aparatos elevadores dispongan de sistemas de seguridad contra sobrevelocidad con Ia finalidad de garantizar Ia seguridad de las personas. Estos medios de protección han de actuar en el momento que el aparato alcanza una velocidad superior a Ia nominal en una magnitud que Ia normativa establece, tanto si Ia cabina se desplaza en sentido ascendente, como en sentido descendente, deteniendo por completo Ia cabina.
Como consecuencia de este reglamento, convencionalmente los elevadores disponen de un limitador de velocidad habitualmente en Ia sala de máquinas o recientemente, en Ia parte superior del hueco del ascensor en el caso de no disponer de sala de máquinas. Dicho limitador de velocidad comprende una polea que comparte el mismo eje de rotación y por Ia que pasa un tramo de cable cuyos extremos se unen a Ia cabina, de forma que el cable es tensado por una segunda polea dispuesta en el foso del hueco del ascensor. En el momento que Ia cabina excede el límite de velocidad establecido, el limitador de velocidad actúa sobre los paracaídas situados en el chasis de Ia cabina, de forma que estos detienen Ia cabina por fricción.
Los últimos avances tecnológicos en el campo de los limitadores de velocidad se han enfocado a reducir el espacio necesario que ocupan estos dispositivos con el objetivo de optimizar el rendimiento de hueco, simplificar el montaje y facilitar el mantenimiento. Esto se traduce en que, en los últimos tiempos, han aparecido nuevas invenciones en las que se suprime el cable de limitador, así como Ia polea tensora correspondiente, de forma que el limitador de velocidad es viajero asociado a Ia cabina y actúa sobre los paracaídas por medio de diferentes mecanismos intermedios.
En el estado de Ia técnica conocido se encuentra Ia patente ES
2184612 que muestra un limitador de velocidad centrifugo viajero sobre Ia cabina que actúa sobre el paracaídas por medio de un juego de palancas que forman un cuadrilátero articulado. El dispositivo de detección de sobrevelocidad obtiene Ia velocidad de giro por el contacto de un disco con Ia guía sobre Ia que se desplaza Ia cabina. En el momento de activación, el limitador de velocidad se bloquea y por medio de Ia fuerza de fricción que se genera entre el disco y Ia guía, se inicia el movimiento del cuadrilátero articulado que actúa a su vez sobre el paracaídas.
La patente EP 0475114 muestra un dispositivo de seguridad viajero sobre Ia cabina que combina un limitador de velocidad centrifugo con el paracaídas por medio de un juego de palancas convencional. La fuerza de activación del paracaídas, al igual que Ia invención anterior, está determinada por Ia fricción entre el elemento de giro asociado al limitador y Ia guía.
Los documentos US 04662481 , US 05377786 y WO 03070615 muestran invenciones, a semejanza de los documentos anteriores, combinan un limitador de velocidad centrífugo asociado a Ia cabina, con el paracaídas por medio de diferentes mecanismos intermedios, habitualmente, juegos de palancas convencionales y que obtienen Ia velocidad de desplazamiento de Ia cabina por el contacto con Ia guía sobre Ia que se desplaza, de forma que Ia fuerza de activación del paracaídas está determinada por Ia fricción existente entre estos dos elementos.
Todas estas invenciones comparten Ia necesidad de disponer de algún mecanismo intermedio entre el dispositivo de detección de sobrevelocidad (habitualmente denominado limitador de velocidad) y el paracaídas. Así como de medios para garantizar una adecuada fricción entre Ia guía y el disco perteneciente al dispositivo de detección de sobrevelocidad, ya que Ia fuerza de activación del paracaídas está determinada por dicho contacto. Hay que tener especial cuidado con este aspecto, ya que las guías son susceptibles de estar impregnadas de diferentes agentes químicos, como Io son los lubricantes, aceites, etc., necesarios bien para favorecer el sistema de guiado de Ia cabina o para el mantenimiento de los cables de tracción, pudiendo afectar al contacto entre guía y limitador de velocidad. Tanto el mecanismo intermedio de activación como los medios para garantizar un adecuado contacto entre disco y guía, limitan el espacio requerido para el sistema de seguridad que componen el dispositivo de detección de velocidad, el dispositivo actuador y el paracaídas.
En el sector de Ia técnica que comprende Ia presente invención, es conocido que cualquier mejora en Ia reducción del espacio necesario que ocupa el sistema de seguridad, así como Ia disminución del número de piezas que Io componen, supone un avance tecnológico.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención propone un mecanismo detector de sobrevelocidad que se concibe para detectar esta situación de sobrevelocidad de Ia cabina o del contrapeso de un ascensor tanto en sentido ascendente como descendente, concebido en una aplicación preferente para su vinculación al chasis de Ia cabina del ascensor y formando parte de un dispositivo de seguridad completo que actúa deteniendo el ascensor en caso de detectar esa situación de sobrevelocidad, o bien en otra aplicación alternativa se emplea como elemento independiente asociado a una polea superior o inferior de Ia instalación del ascensor sobre Ia cual actúa directamente deteniéndola en caso de detección de sobrevelocidad y por tanto parando Ia cabina del aparato elevador.
Constituye asimismo otro objeto de Ia invención el propio dispositivo de seguridad que propone una solución compacta, que incorpora éste u otro mecanismo detector de sobrevelocidad y un mecanismo de frenado que actúan de forma sincronizada a ambos lados de una misma guía.
Otro objeto de Ia invención se refiere al aparato elevador que monta dicho dispositivo de seguridad asociado a una guía o que puede montar adicionalmente a dicho dispositivo de seguridad un mecanismo de frenado asociado a otra guía paralela.
La presente invención propone una solución a medida especialmente enfocada a modernizaciones, rehabilitaciones, edificios existentes y nuevas construcciones en las que las dimensiones del hueco son muy ajustadas.
En relación con el mecanismo detector de sobrevelocidad, incorpora fundamentalmente una rueda giratoria, relacionada con Ia velocidad de desplazamiento del ascensor, en una de cuyas caras planas está montado al menos un brazo pivotante, preferentemente dos brazos pivotantes dotados de extremidades articuladas y extremidades libres, que mantiene su posición sobre Ia rueda por Ia fuerza de atracción ocasionada por medios magnéticos asociados a dichos brazos pivotantes. Los brazos pivotantes basculan relacionados por medios de sincronización, preferentemente engranajes, dirigiendo sus extremidades libres hacia el perímetro de Ia rueda por efecto de Ia fuerza centrífuga generada por Ia rotación de Ia rueda. La fuerza centrífuga supera Ia fuerza de atracción de los medios magnéticos cuando se da una situación de sobrevelocidad.
El mecanismo incluye asimismo una pieza exterior a Ia rueda que está dotada de un tope que se prolonga ligeramente hacia el interior de Ia rueda, contra el cual contacta Ia extremidad libre del brazo pivotante cuando Ia fuerza centrífuga generada sobre el brazo pivotante por el giro de Ia rueda debido a Ia sobrevelocidad de Ia cabina del ascensor supera Ia fuerza de atracción de los medios magnéticos iniciando el proceso de frenado de Ia cabina. En una posible solución el mecanismo detector de sobrevelocidad se monta sobre Ia cabina y asociado a una guía. En este caso Ia pieza exterior a Ia rueda consiste en un tambor montado en torno al mismo eje de giro de Ia rueda giratoria, en posición normalmente fija por efecto de correspondientes medios de retención a los que se encuentra aεociadc El tambor está dotado de, unos elementos de frenado en su cara exterior, que pueden consistir por ejemplo en zapatas, y consta del tope central antes descrito en su cara interior, contra el cual contacta una de las extremidades libres de uno de las brazos pivotantes que ha basculado abriéndose hacia el exterior cuando Ia fuerza centrífuga supera la fuerza de atracción de los medios magnéticos.
El brazo que contacta con el tope, en Ia situación de sobrevelocidad empuja al tambor que quedará liberado de los medios de retención y girará solidariamente con Ia rueda hasta que el elemento de frenado incide progresivamente contra Ia guía mientras gira el tambor hasta que sólo contacta el elemento de frenado con la guía, dejando de contactar Ia rueda con Ia guía y desplazándose el eje de Ia rueda en dirección opuesta a la guía.
El movimiento de apertura de los brazos pivotantes está limitado por unos topes fijos situados sobre Ia cara de Ia rueda en Ia que se encuentran los brazos pivotantes, contra los cuales contactan dichos brazos definiendo su posición de máxima apertura alcanzada por efecto de Ia fuerza centrífuga.
Hay que hacer notar que, dependiendo de cual sea el sentido de giro de Ia rueda, será uno u otro brazo el que contacte con el tope, arrastrando por tanto al tambor en uno u otro sentido. El tambor dispone de elementos de frenado que actúan para los dos sentidos de giro. Por otra parte las extremidades libres de los brazos pivotantes se encuentran articuladas respecto al resto del brazo pivotante. En situación de velocidad normal de Ia rueda, las extremidades de los brazos pivotantes se encuentran en disposición extendida. Cuando se da Ia situación de sobrevelocidad para un sentido de giro, los brazos pivotantes articulan abriéndose hasta que una de las extremidades libres de uno de los brazos incide contra el tope del tambor, entonces Ia otra extremidad libre del otro brazo pivotante gira hacia el interior retrayéndose y ejerciendo una acción de empuje contra medios elásticos con los que se encuentra en contacto, los cuales son flexionados para facilitar posteriormente Ia recuperación de Ia posición extendida de dicha extremidad libre con el resto del brazo pivotante.
El carácter articulado de las extremidades libres permite, por un lado, que en su posición extendida, uno de los brazos, pueda incidir contra el tope del tambor y que en su posición retraída el otro brazo no contacte contra Ia cara interna del tambor. En el caso de que Ia rueda gire en sentido opuesto, será el otro brazo, anteriormente orientado en posición retraída, el que permanezca extendido para contactar contra el tope del tambor cuando se dé Ia situación de sobrevelocidad. De esta forma el mecanismo detector de sobrevelocidad puede actuar tanto para el sentido de desplazamiento ascendente como para el sentido descendente de Ia cabina.
Los medios magnéticos antes referidos pueden consistir preferentemente en imanes, (sin descartar Ia posibilidad de que se trate de electroimanes), asociados a los brazos pivotantes y atraídos por imanes situados en Ia rueda que se encuentran enfrentados a los primeros. En el caso de sobrevelocidad Ia fuerza centrífuga supera Ia fuerza de atracción entre ¡manes, entonces los brazos se abren articulándose hacia el perímetro exterior de Ia rueda, tal y como se ha descrito anteriormente. La distancia a
Ia que se encuentran situados los imanes puede ser modificada por medios de regulación al objeto de variar Ia fuerza de atracción, de esta forma se controla el umbral a partir del cual Ia acción de Ia fuerza centrífuga sobre los brazos pivotantes supera Ia fuerza de atracción entre imanes. Otra forma de regular Ia fuerza de atracción consiste en anular uno de los imanes.
En otra realización alternativa los medios magnéticos pueden consistir en unos imanes dispuestos lateralmente en los brazos pivotantes, enfrentados a otros imanes solidarios a Ia rueda, que pueden estar asimismo dotados de medios de regulación en distancia.
En cualquiera de los casos estos medios magnéticos aportan ventajas técnicas en cuanto a Ia activación de los elementos de frenado, que se realiza de forma mucho más rápida y óptima que en el caso de emplear medios elásticos.
Para las realizaciones descritas se contempla Ia posibilidad de que al menos uno de los imanes sea de material ferromagnético.
En otra posible aplicación el mecanismo detector de sobrevelocidad se emplea, por ejemplo, para su instalación en, una polea inferior o en una polea superior entre las que desplaza el cable del limitador de velocidad. En estos casos el movimiento de Ia rueda es solidario al movimiento de Ia polea. Preferentemente dicha polea comprenderá una garganta en su perímetro sobre Ia cual se apoya el cable de limitador. Para esta aplicación el mecanismo carece del tambor descrito y Ia denominada pieza externa a Ia rueda consiste en una pieza fija que incorpora el tope contra el cual contacta uno de los brazos pivotantes cuando se da Ia situación de sobrevelocidad deteniendo Ia rueda.
Una de las aplicaciones principales de este mecanismo de detección de sobrevelocidad, tal y como se ha descrito anteriormente, se refiere a su utilización como parte del dispositivo de seguridad que se detalla a continuación.
El dispositivo de seguridad que se propone incorpora un mecanismo de detección de sobreveiocidad y un mecanismo de frenado. En una solución preferente se contempla que el dispositivo de seguridad se encuentre montado sobre el chasis de Ia cabina del ascensor y consista en un conjunto compacto formado por el mecanismo de detección de sobreveiocidad antes descrito y, un mecanismo de frenado asociados a una guía sobre Ia que desplaza Ia cabina. Por medio de esta solución se evita Ia necesidad de incorporar complejos mecanismos intermedios entre el mecanismo de detección y el mecanismo de frenado, a diferencia de Io que sucede en otras patentes.
En este caso Ia rueda del mecanismo detector de sobreveiocidad se encuentra en contacto permanente con Ia guía, desplazándose sobre Ia misma en sentido ascendente o descendente durante su giro. El mecanismo de frenado está directamente unido al mecanismo detector de sobreveiocidad y dispone de medios de frenado que se desplazan sincronizados con el mecanismo detector de sobrevelocidad contactando con Ia otra cara de Ia guía cuando se produce el desplazamiento del eje de Ia rueda del mecanismo detector de sobrevelocidad en Ia situación de sobrevelocidad.
En una solución preferente el mecanismo de detección de sobrevelocidad y el mecanismo de frenado se montan respectivamente sobre un primer y segundo brazo articulados por una de sus extremidades respecto a un bastidor que se fija al chasis del ascensor y cuyas extremidades opuestas se encuentran relacionadas por medios de unión que transmiten el movimiento de basculación del primer brazo basculante ocasionado por el mecanismo detector de sobrevelocidad al segundo brazo basculante y por tanto al mecanismo de frenado.
Dichos medios de unión entre brazos basculantes pueden consistir en medios de unión elásticos que incorporan un resorte que transmite el movimiento entre brazos basculantes.
El mecanismo de frenado incorpora una carcasa, montada sobre el segundo brazo articulado, dotada en su cara exterior de medios de frenado, que pueden ser por ejemplo zapatas o pastillas de freno, y una rueda auxiliar en contacto con otra cara de Ia guía. Adicionalmente incorpora un dispositivo de pretensado que ajusta Ia presión de contacto de Ia rueda sobre Ia guía.
El mecanismo detector de sobrevelocidad, que forma parte del dispositivo de seguridad, actúa de Ia misma forma como se ha descrito anteriormente, con su rueda en contacto con una de las caras de Ia guía.
Cuando se detecta Ia situación de sobrevelocidad, sus brazos se abren hasta que Ia extremidad libre de uno de ellos contacta contra un tope del tambor haciendo girar solidariamente al tambor hasta que el elemento de frenado contacta contra Ia guía ocasionando una fricción progresiva a medida que sigue girando el tambor, haciendo que Ia rueda se separe de Ia guía. Este desplazamiento de Ia rueda ocasiona una basculación del primer brazo articulado sobre el que se encuentra montada dicha rueda, que arrastra al segundo brazo articulado del mecanismo de frenado por efecto de los medios de unión, ocasionando el acercamiento de Ia carcasa del mecanismo de frenado hacia Ia otra cara de la guía, hasta que sus medios de frenado inciden sobre Ia guía colaborando en el frenado del conjunto.
A diferencia de otros sistemas, en este caso cuando el elemento de frenado del tambor del mecanismo de detección de sobrevelocidad entra en contacto con Ia guía va girando progresivamente constituyéndose en Ia única superficie de contacto con Ia guía, determinando Ia separación de Ia rueda, y al mismo tiempo, el desplazamiento progresivo de los medios de frenado del mecanismo de frenado hacia Ia otra cara de Ia guía. El tambor dispone de una protuberancia definida en su cara exterior que contacta con un saliente asociado al brazo basculante sobre el que está montado el dispositivo de detección de sobrevelocidad deteniendo el giro del tambor. Esta posición de los medios de frenado y elementos de frenado de ambos mecanismos proporcionan ei rozamiento con las respectivas caras de Ia guía que determinan Ia detención de Ia cabina del ascensor.
En otros sistemas Ia activación del denominado paracaídas, se efectúa cuando se produce Ia fricción entre rueda y guía, Ia fuerza de activación del paracaídas depende de Ia fuerza de fricción entre rueda y guía, y se precisan medios que garanticen el contacto permanente entre Ia rueda y Ia guía para mantener Ia activación del paracaídas, Io cual se hace especialmente necesario cuando Ia guía está impregnada de aceites y/o lubricantes. En Ia presente invención cuando se produce Ia situación de sobrevelocidad el elemento de frenado del mecanismo de sobrevelocidad constituye el elemento de contacto progresivo con Ia guía, Ia rueda deja de contactar con Ia guía, y el elemento de frenado en colaboración con los medios de frenado del mecanismo de frenado contribuyen a Ia detención total de la cabina del ascensor.
La supresión de mecanismos intermedios de activación entre el mecanismo de detección y el mecanismo de frenado permite hacer más compacto el dispositivo de seguridad reduciendo sus dimensiones, así como el espacio requerido para su instalación.
Se puede conseguir diferente fuerza de frenado dependiendo de si el dispositivo debe de actuar con el ascensor en subida o en bajada. Para ello se modifica el perfil y/o acabado de los elementos de frenado del tambor, de tal modo que, el elemento de frenado que actúa como consecuencia de Ia sobrevelocidad en descenso cuente con un perfil más pronunciado que el elemento de frenado que actúa en Ia elevación, para de esta forma provocar una mayor separación de Ia rueda cuando contacta dicho elemento de frenado con Ia guía, determinando un mayor desplazamiento de los medios de unión que ocasionan una mayor fuerza de frenado de los medios de frenado contra Ia guía.
Los elementos de frenado y medios de frenado de cada mecanismo actúan progresivamente a ambos lados de Ia guía. El desenclavamiento de los mismos se consigue desplazando Ia cabina en sentido opuesto al de actuación.
Como consecuencia de Ia incorporación de los brazos basculantes sobre los que se montan los mecanismos de detección de Ia velocidad y el mecanismo de frenado, este dispositivo aporta una mejora sustancial en relación con otros sistemas, ya que este montaje permite compensar las posibles desalineaciones que se pudieran ocasionar sobre Ia guía, permitiendo mejoras desde el punto de vista de confort y/o acústica.
En una realización preferente de Ia invención el dispositivo de seguridad incorpora el mecanismo detector de sobrevelocidad, tal y como se ha descrito inicialmente, dotado de medios magnéticos, sin embargo también se ha previsto que el dispositivo de seguridad pueda incorporar otro mecanismo detector de sobrevelocidad, que incorpora los mismo elementos descritos con anterioridad, pero que a diferencia del anterior cuenta con medios elásticos de unión, tal como resortes, en lugar de medios magnéticos. Estos medios elásticos vinculan elásticamente los brazos pivotantes a Ia rueda manteniendo su posición para una velocidad normal de Ia cabina del ascensor. Los medios elásticos proporcionan una fuerza de unión entre los brazos pivotantes que debe ser superada por Ia fuerza centrífuga que aparece durante el giro de Ia rueda en los brazos pivotantes, para de esta forma propiciar el desplazamiento de los brazos pivotantes hasta establecer contacto con el tope del tambor, siguiendo a continuación Ia misma secuencia operativa descrita para ef caso del mecanismo dotado de medios magnéticos.
En una posible solución de montaje se ha previsto que el aparato elevador incorpore un dispositivo de seguridad asociado a una guía, que incluya un mecanismo de detección de sobrevelocidad y un mecanismo de frenado, y por otro lado asociado a una segunda guía disponga de, un mecanismo de frenado vinculado ai chasis de Ia cabina del aparato elevador. Este mecanismo de frenado asimismo estará relacionado con el eje de una rueda que gira en contacto con dicha segunda guía, exteriormente a la cual se encuentra un segundo tambor dotado de elementos de frenado en su cara exterior, segundo tambor que está vinculado por medio de una barra de sincronización con el tambor del mecanismo de detección del dispositivo de seguridad asociado a Ia primera guía, de modo que cuando se produce Ia activación del dispositivo de seguridad se determina Ia activación sincronizada de tambor de dicho mecanismo de frenado sobre Ia segunda guía.
DESCRIPCIÓN PE LOS DIBUJOS
Para completar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con los ejemplos preferidos de las realizaciones prácticas de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente: Figura 1.- Muestra una vista en alzado del mecanismo detector de sobrevelocidad.
Figura 2 - Muestra una vista seccionada de Ia figura anterior según A-A y un detalle según B.
Figura 3a.- Muestra una alternativa de diseño del dispositivo detector de sobrevelocidad en una posible realización en Ia que los imanes de los brazos pivotantes se sitúan enfrentados.
Figura 3b.- Muestra otra alternativa de diseño a Ia anterior, en Ia que uno de los imanes se sustituye por un material ferromagnético.
Figura 4.- Muestra una alternativa de diseño del mecanismo de detección de sobrevelocidad en el que Ia velocidad de salto se regula por medio de resortes.
Figura 5a.- Muestra una vista del dispositivo de seguridad en su solución compacta formado por el mecanismo de detección de sobrevelocidad y el mecanismo de frenado asociados a una guía sobre Ia que desplaza Ia cabina del ascensor.
Figura 5b.- Muestra una vista en alzado del dispositivo de seguridad de Ia figura anterior en Ia que no se han representado los brazos basculantes para observar el resto de elementos constitutivos de ambos mecanismos.
Figura 6a.- Muestra una vista esquemática seccionada del dispositivo de seguridad en posición de reposo, en Ia que se ha representado únicamente el mecanismo de detección de sobrevelocidad y el mecanismo de frenado. Figura 6b.- Muestra una vista seccionada del dispositivo de seguridad representado en Ia figura 6a en el momento que se supera la velocidad de salto y se solidariza el movimiento de Ia rueda con el del tambor en el mecanismo de detección de sobrevelocidad.
Figura 6c- Muestra una vista seccionada del dispositivo de seguridad representado en Ia figura anterior en el momento en que el tambor contacta con Ia guía.
Figura 6d.- Muestra una vista seccionada del dispositivo de seguridad representado en Ia figura anterior, en el momento en el que los elementos de frenado del mecanismo detector de sobrevelocidad y los medios de frenado del mecanismo de frenado actúan sobre Ia guía deteniendo el movimiento de la cabina del aparato elevador.
Figura 7.- Muestra una vista parcial correspondiente a Ia cabina del ascensor en el caso de que incorpore un dispositivo de seguridad asociado a una guía y un mecanismo de frenado asociado a otra guía, vinculados ambos mediante una barra de sincronización.
Figura 8.- Muestra una vista esquemática de un dispositivo de seguridad que relaciona un mecanismo detector de sobrevelocidad con un mecanismo de frenado directamente con intermediación de un soporte.
Figura 9.- Muestra una gráfica en Ia que se han representado las curvas de activación del mecanismo de detección de sobrevelocidad para el caso de que este incorpore medios magnéticos (imanes permanentes) y para el caso de que incorpore medios elásticos (resorte).
Figura 10.- Muestra una representación del esquema del aparato elevador en el que se muestran las poleas sobre las que se puede montar el mecanismo detector de sobrevelocidad.
Figura 11.- Muestra el mecanismo detector de sobrevelocidad en su aplicación para una de las poleas.
Figura 12.- Muestra una vista seccionada según C-C de Ia figura anterior.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A Ia vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización del mecanismo detector de sobrevelocidad en aparatos elevadores y del dispositivo de seguridad que constituyen el objeto de esta invención.
La figura 1 muestra una vista en detalle del mecanismo detector de sobrevelocidad (10), que comprende dos brazos pivotantes (20, 21) que articulan sobre una rueda (13) por medio de sus ejes de rotación (22) fijos a Ia rueda (13), y están colocados de forma simétrica con respecto al eje de giro (23) de la rueda (13). La apertura de los brazos pivotantes (20, 21) está limitada por unos topes (44). Estos brazos pivotantes (20, 21) tienden a girar sincronizados por correspondientes medios de sincronización (24), que pueden consistir en piezas dentadas (24), tal y como se representan en esta figura 1 , con respecto a los ejes de rotación (22) debido a Ia fuerza centrifuga que experimentan cuando la rueda (13) gira.
La rueda (13) obtiene su movimiento angular por medio del contacto con una guía (2) sobre Ia que se desplaza Ia cabina (3) del aparato elevador. Asociados a los brazos pivotantes (20, 21) se encuentran medios magnéticos (25, 26, 25', 26', 35) que mantienen Ia posición de los brazos pivotantes (20, 21 ) para una velocidad normal de Ia cabina del ascensor (3). Se puede asimismo observar que los extremos libres (29, 31) de los brazos pivotantes (20, 21) están articulados respecto a un eje de giro (40) permitiendo el giro en una dirección, pero impidiendo el giro en el sentido opuesto por medio de topes (42). Los extremos libres (29, 31) se mantienen en su posición extendidos por medios flexibles, tal como una lámina flexible
(41).
Asimismo se puede observar en Ia figura 1 un tambor (11) que circunda Ia rueda (13) que está montado sobre su eje de giro (23) y que cuenta con un sector plano en su cara exterior en el que se encuentran elementos de frenado (33), que pueden ser por ejemplo zapatas o pastillas de freno.
La figura 2 muestra los medios magnéticos que consisten en una primera pareja de imanes permanentes (25) asociados a los brazos pivotantes (20, 21), más concretamente se observa que aparecen insertados en el cuerpo de las piezas dentadas (24) vinculadas a los brazos pivotantes (20, 21 ), que permanecen enfrentados coaxialmente con una segunda pareja de imanes (26) situados en Ia rueda (13) en Ia situación en Ia que Ia cabina (3) está parada. Cuando Ia cabina (3) comienza a desplazarse, Ia rueda (13) comienza a girar, encontrándose los imanes (25, 26) enfrentados por Ia fuerza de atracción, manteniéndose Ia posición de los brazos pivotantes (20, 21 ) siempre que no se supere Ia velocidad de salto. La velocidad de salto se determina en función de Ia distancia axial entre cada pareja de imanes permanentes (25), (26), distancia que se puede variar por medios de regulación (28, 46) asociados a Ia segunda pareja de imanes (26), tal como puede ser un tornillo (28) y una contratuerca (46) montados sobre Ia rueda (13).
La figura 3a muestra otro modo de realización de Ia invención, en Ia que se disponen una pareja de imanes (25') en Ia cara interna de los brazos pivotantes (20, 21 ), enfrentados a una segunda pareja de imanes (26') vinculados a Ia rueda (13) que permiten que Ia activación del mecanismo de detección se produzca de forma mas rápida que en el diseño anterior. En Ia figura 3b se muestra otra alternativa de diseño que consiste en sustituir los ¡manes (26') representados en Ia figura anterior por material ferromagnético (35), que no varía ei mecanismo de funcionamiento.
La figura 4 muestra otro modo de realización de Ia invención en el que se representa otro mecanismo de detección de sobrevelocidad (10'), de tipo centrífugo que mantiene Ia misma estructura que el mecanismo descrito anteriormente, pero que a diferencia del anterior Ia velocidad de salto se regula por medios elásticos (36) en lugar de medios magnéticos (25, 26, 25', 26'), preferiblemente un resorte (36).
La figura 5a muestra una vista exterior del dispositivo seguridad (1), que se fija a Ia cabina (3), (no representada), por medio de un bastidor (7), sobre el que pivotan dos brazos basculantes (8, 9) respecto a unos ejes de articulación (14). Sobre el primer brazo basculante (8) se monta un mecanismo de detección de sobrevelocidad (10, 10'), mientras que el segundo brazo basculante (9) soporta un mecanismo de frenado (5) que consta de una carcasa (32) dotada de medios de frenado (12) y una rueda auxiliar (43) en contacto con Ia guía (2). En Ia posición de reposo, el contacto entre Ia rueda auxiliar (43) y Ia guía (2) se asegura por medio de un dispositivo de pretensado (18, 19), tal y como se representa en Ia figura 5b, que comprende un muelle (18) y un tornillo de pretensado (19).
Se contempla que los brazos basculantes (8, 9) se encuentren asociados por su extremidad opuesta a sus ejes de articulación (14), tal y como se observa en Ia figura 5b, por medios de unión (15, 16, 17) que pueden consistir en un muelle (15), al cual se encuentran asociados medios de pretensado (16, 17), tal como un tornillo (17) y tuerca (16). Este muelle (15) normalmente se encuentra en posición de reposo. En el momento de actuación del mecanismo de detección de velocidad (10, 10'), bascula el primer brazo basculante (8), comprimiendo el muelle (15) y transmitiendo el movimiento de basculación al segundo brazo basculante (9) que determina Ia activación del mecanismo de frenado (5) deteniendo Ia cabina (3).
El tambor (11) está dotado en su cara externa de un saliente (37) que contacta contra un resalte (38) situado en el primer brazo basculante (8) tras el giro del tambor (11 ) en Ia posición de frenado del elemento de frenado (33) sobre Ia guía (2) evitando el giro subsiguiente del tambor (11 ), resalte (38) que pueden incorporar interruptores para cortar Ia alimentación de corriente a Ia máquina del ascensor.
La figura 6a muestra una vista seccionada del dispositivo de seguridad en posición de reposo, que se corresponde con Ia cabina (3) parada. Una vez que Ia cabina (3) comienza a desplazarse en sentido ascendente, los extremos libres (29, 31) de los brazos pivotantes (20, 21 ) comienzan a desplazarse hacia el exterior debido a Ia fuerza centrífuga que experimentan.
La figura 6b muestra el momento en el que se alcanza Ia velocidad de salto cuando Ia cabina (3) se desplaza en sentido ascendente, ocurre entonces que Ia fuerza centrífuga iguala y comienza a superar Ia fuerza de atracción magnética entre cada pareja de imanes permanentes (25), (26), de modo que los brazos pivotantes (20, 21) tienden a girar bruscamente hacia el exterior de Ia rueda (13) hasta que una de las extremidades libres (29) de uno de los brazos pivotantes (20, 21 ) colisiona con un tope (30) solidario al tambor
(11), transfiriéndole su energía cinética que ocasiona que ambas piezas, rueda (13) y tambor (11), giren solidariamente a Ia misma velocidad hasta alcanzar Ia posición que muestra Ia figura 6c, donde el elemento de frenado
(33) del tambor (11 ) inicia su contacto con Ia guía (2) hasta alcanzar su posición final de frenado, tal y como se muestra en Ia figura 6d. El elemento de frenado (33) al contactar con Ia guía (2) hace girar al tambor (11 ) y separa Ia rueda (13) de Ia guía (2) obligando al muelle (15) a comprimirse, desplazando relativamente los elementos de frenado (12) del mecanismo de frenado (5) hacia Ia guía (2), tal y como representa Ia flecha (39), aportando Ia fuerza de frenado que detiene Ia cabina (3). Mientras se produce esta secuencia, el otro extremo libre (31) del otro brazo pivotante (20) se ha retraído, girando sobre un eje (40), garantizando que sólo actúa uno de las brazos pivotantes (21).
La figura 7 muestra una representación esquemática en Ia que Ia cabina (3) del ascensor monta el dispositivo de seguridad (1-1') asociado a
Ia primera guía (2), e incorpora adicionalmente un mecanismo de frenado (5) vinculado al chasis de Ia cabina (3) del aparato elevador y asociado a una segunda guía (4), así como dicho mecanismo de frenado (5) está relacionado con el eje (23') de una rueda (13') que gira en contacto con Ia segunda guía (4), exteriormente a Ia cual se encuentra un segundo tambor
(11 ") dotado de elementos de frenado (33') en su cara exterior, segundo tambor (11") que está vinculado por medio de una barra de sincronización
(6) con el tambor (11 ) del mecanismo de detección (10) del dispositivo de seguridad (1-1 '), que determina Ia activación sincronizada del segundo tambor (11 ") y mecanismo de frenado (5) sobre Ia segunda guía (4) cuando se produce Ia activación del dispositivo de seguridad (1-1 ').
En Ia figura 8 se muestra una . solución alternativa en Ia que el mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') está vinculado al mecanismo de frenado (5) con intermediación de un soporte (61 ), y los medios de presión de contacto (60, 18, 19) consisten en un resorte (60) situado entre Ia cabina (3) y el soporte (61) que mantiene Ia rueda (13) del mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') contra Ia guía (2).
En Ia figura 9 se muestran las curvas correspondientes al desplazamiento de los extremos libres (29, 31) de los brazos pivotantes (20, 21 ) según Ia presente invención y Ia correspondiente al empleo de resortes (36) en lugar de imanes permanentes, en función de Ia velocidad de desplazamiento de Ia cabina (3). Se observa claramente que una vez que se aproxima Ia velocidad de salto, el desplazamiento del extremo del brazo pivotante (20, 21), en el caso de emplear imanes permanentes (25, 26, 25',
26'), se produce de una manera mucho mas rápida que en el caso de emplear resortes (36).
En Ia figura 10 se observa el montaje del aparato elevador, desplazable sobre unas guías (2, A), que cuenta con una polea superior (50) y una polea inferior (50') sobre las que gira el cable del limitador de velocidad (51) asociado a Ia cabina del ascensor (3).
Sobre dichas poleas (50, 50') se puede incorporar el mecanismo detector de sobrevelocidad (10") anteriormente descrito, tal y como se representa en las figuras 11 y 12, en el que Ia rueda (13), con su eje (23), está montada en el mismo eje de Ia polea (50, 50') y Ia pieza exterior (l il i ') a Ia rueda (13), en lugar de tratarse de un tambor (11 ) se trata de una pieza fija (11 ') dotada del tope (30) contra el que contacta uno de los brazos pivotantes (20, 21 ) en caso de sobrevelocidad, frenando Ia rueda (13), deteniendo Ia polea (50, 50') y por tante Ia cabina (3) del ascensor.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores, del tipo de los que incorporan una rueda (13), dotada de un eje (23), que gira de acuerdo con Ia velocidad de desplazamiento de Ia cabina (3) del aparato elevador, caracterizado porque comprende:
- al menos un brazo pivotante (20, 21) montado en una de las caras planas de Ia rueda giratoria (13), dotado de una articulación (22) en uno de sus extremos y de una extremidad libre (29, 31 ) en su extremo opuesto, que bascula por acción de Ia fuerza centrífuga producida por el giro de Ia rueda (13),
- medios magnéticos (25, 26, 25', 26', 35) que ocasionan una fuerza de atracción que mantiene Ia posición del brazo pivotante (20, 21 ) sobre Ia rueda (13) para Ia velocidad de normal desplazamiento de Ia cabina (3),
- un tope (30), perteneciente a una pieza exterior (11-11') a Ia rueda (13), que se prolonga ligeramente hacia el interior de Ia misma, contra el cual contacta Ia extremidad libre (29, 31 ) del brazo pivotante (20, 21 ) cuando Ia fuerza centrífuga generada sobre el brazo pivotante
(20, 21) por el giro de Ia rueda (13), debido a Ia sobrevelocidad de Ia cabina (3) del ascensor, supera Ia fuerza de atracción de los medios magnéticos (25, 26, 25', 26', 35), iniciando el frenado de Ia cabina (3).
2.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicación 1 caracterizado porque incorpora dos brazos pivotantes (20, 21 ) montados en una de las caras planas de Ia rueda giratoria (13) que basculan por acción de Ia fuerza centrifuga producida por el giro de Ia rueda, contactando, en función del sentido de giro de Ia rueda (13) y por tanto para el movimiento ascendente o descendente de Ia cabina (2), Ia extremidad libre (29, 31 ) de uno u otro de los brazos pivotantes (20, 21 ) contra el tope (30).
3.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicación 1 caracterizado porque los medios magnéticos (25, 26, 25\ 26', 35) consisten en, imanes (25, 25') asociados a cada uno de los brazos pivotantes (20, 21 ) enfrentados a imanes (26, 26') situados sobre Ia rueda (13) para una velocidad de Ia rueda (13) inferior al umbral de sobrevelocidad.
4.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicación 3 caracterizado porque dispone de medios de regulación (28, 46) de Ia distancia entre imanes enfrentados (25, 26, 25', 26') que regulan Ia fuerza de atracción entre dichos imanes enfrentados (25, 26, 25', 26').
5.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicaciones 3 y 4 caracterizado porque al menos uno de los imanes (25, 26, 25', 26') consiste en un material ferromagnético (35).
6.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque las extremidades libres (29, 31 ) de los brazos pivotantes (20, 21) se encuentran articuladas respecto al resto del brazo pivotante (20, 21) para facilitar su retraimiento y se encuentran en contacto permanente con medios elásticos (41 ) que facilitan Ia recuperación de Ia posición extendida de las extremidades libres (29, 31 ).
7.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicaciones 1 , 2 y 6 caracterizado porque los brazos pivotantes (20, 21 ) basculan relacionados por medios de sincronización (24).
8.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicación 7 caracterizado porque los medios de sincronización (24) consisten en piezas dentadas (24).
9.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10") en aparatos elevadores según reivindicación 1 y 2 caracterizado porque Ia rueda (13) incorpora en Ia cara en Ia que se encuentran los brazos pivotantes (20, 21 ) unos topes fijos (44) contra los que pueden contactar los brazos pivotantes (20, 21 ) para definir su posición de máxima apertura alcanzada por efecto de Ia fuerza centrífuga.
10.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10) en aparatos elevadores según reivindicación 1 caracterizado porque Ia rueda (13) gira en contacto con una guía (2), y Ia pieza exterior (11-11 ') a Ia rueda (13) consiste en un tambor (11 ), dotado del tope (30), que está montado en tomo al mismo eje (23) de la rueda giratoria (13) con Ia que gira solidariamente cuando el brazo pivotante (20, 21 ) contacta con el tope (30) en el caso de sobrevelocidad, y que asimismo está dotado en su cara exterior de al menos un elemento de frenado (33) que incide progresivamente contra Ia guía (2) mientras gira el tambor (11 ) hasta que sólo contacta el elemento de frenado (33) con Ia guía (2), dejando de contactar Ia rueda (13) con Ia guía (2) y desplazándose su eje (23) en dirección opuesta a Ia guía (2).
11.- Mecanismo detector de sobrevelocidad (10) en aparatos elevadores según reivindicación 10 caracterizado porque el tambor (11 ) incorpora sendos elementos de frenado (33) de distinto perfil, ocasionando cada uno de ellos diferente fuerza de frenado para los distintos sentidos de giro de Ia rueda (13) y por tanto para el movimiento ascendente o descendente de Ia cabina (2).
12.- Dispositivo de seguridad (1) de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores caracterizado porque incorpora: - el mecanismo detector de sobrevelocidad (10) descrito en las reivindicaciones 1 a 11 asociado a una cara de una guía (2) sobre Ia que desplaza Ia cabina (3) del ascensor,
- un mecanismo de frenado (5) directamente unido al mecanismo detector de sobrevelocidad (10) dotado de medios de frenado (12) que se dirigen hacia otra cara de Ia guía (2) cuando se produce el desplazamiento del eje (23) de Ia rueda (13) del mecanismo detector de sobrevelocidad (10),
- medios de presión (60, 18, 19) que mantienen en contacto el mecanismo de sobrevelocidad (10) y/o el mecanismo de frenado
(5) con Ia guía (2) durante el desplazamiento de Ia cabina (3).
13.- Dispositivo de seguridad (11) de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores del tipo que consta de un mecanismo detector de sobrevelocidad (10') que dispone de una rueda (13) que gira en contacto con una guía (2) sobre Ia que desplaza Ia cabina (3) del ascensor, caracterizado porque el mecanismo detector de velocidad (10') adicionalmente comprende:
- al menos un brazo pivotante (20, 21 ) montado en una de las caras planas de una rueda giratoria (13), dotado de una articulación (22) en uno de sus extremos y de una extremidad libre (29, 31) en su extremo opuesto, que bascula por acción de Ia fuerza centrífuga producida por el giro de Ia rueda (13), - medios elásticos (36) que asocian el brazo pivotante (20, 21 ) a Ia rueda (13),
- un tambor (11 ) dispuesto exteriormente y en correspondencia con el perímetro de Ia rueda (13), montado en torno al mismo eje de giro (23) de Ia rueda giratoria (13) que está dotado de:
o un tope (30) en su cara interior contra el cual contacta Ia extremidad libre (29, 31) del brazo pivotante (20, 21) cuando Ia fuerza centrífuga generada sobre el brazo pivotante (20, 21 ) por el giro de Ia rueda (13) supera Ia fuerza elástica del medio elástico (36) determinando el giro solidario de rueda (13) y tambor (11 ), y o al menos un elemento de frenado (33) en Ia cara exterior del tambor (11) que incide progresivamente contra una cara de Ia guía (2) mientras gira el tambor (11) frenando el movimiento de Ia rueda (13) hasta que sólo contacta e¡ elemento de frenado (33) con Ia guía (2), dejando de contactar Ia rueda (13) con Ia guía (2) y desplazándose su eje (23) en dirección opuesta a Ia guía (2),
y porque asimismo comprende:
- un mecanismo de frenado (5) directamente unido al mecanismo detector de sobrevelocidad (10), dotado de medios de frenado (12) que se dirigen hacia otra cara de Ia guía (2) cuando se produce el desplazamiento del eje (23) de Ia rueda (13) del mecanismo detector de sobrevelocidad (10'), y
- medios de presión (60, 18, 19) que mantienen en contacto el mecanismo de sobrevelocidad (10') y/o el mecanismo de frenado (5) con Ia guía (2) durante el desplazamiento de Ia cabina (3).
14.- Dispositivo de seguridad (1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 13 caracterizado porque incorpora dos brazos pivotantes (20, 21) montados en una de las caras planas de Ia rueda giratoria (13) que basculan por acción de Ia fuerza centrífuga producida por el giro de Ia rueda, contactando, en función del sentido de giro de Ia rueda (13) y por tanto para el movimiento ascendente o descendente de la cabina (2), una extremidad libre (29, 31 ) de uno u otro de los brazos pivotantes (20, 21 ) contra el tope (30) del tambor (11 ).
15.- Dispositivo de seguridad (1 !) de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 14 caracterizado porque las extremidades libres (31 , 29) de los brazos pivotantes (20, 21) se encuentran articuladas respecto al resto del brazo pivotante (20, 21) para facilitar su retraimiento y se encuentran en contacto permanente con medios elásticos
(41) que facilitan Ia recuperación de Ia posición extendida de Ia extremidad libre (31 , 29).
16.- Dispositivo de seguridad (1!) de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 15 caracterizado porque los brazos pivotantes (20, 21 ) basculan relacionados por medios de sincronización (24).
17.- Dispositivo de seguridad (11) de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 16 caracterizado porque los medios de sincronización (24) consisten en piezas dentadas (24).
18.- Dispositivo de seguridad (1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicaciones 12 o 13 caracterizado porque el mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') está vinculado al mecanismo de frenado (5) con intermediación de un soporte (61 ) y los medios de presión de contacto (60, 18, 19) consisten en un resorte (60) situado entre Ia cabina (3) y el soporte (61) que mantiene Ia rueda (13) del mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') contra Ia guía (2).
19- Dispositivo de seguridad (1-1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque adicionalmente incorpora un bastidor (7) que se fija al chasis de Ia cabina (3) del aparato elevador, del que parten las extremidades articuladas de un primer y segundo brazos basculantes (8, 9), en cada uno de los cuales se encuentra montado respectivamente el mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') y el mecanismo de frenado (5), en el que los brazos
5 basculantes (8, 9) se encuentran vinculados por las extremidades opuestas a las extremidades articuladas mediante medios de unión (15, 16, 17) que transmiten el movimiento de basculacíón del primer brazo basculante (8) ocasionado por el mecanismo detector de sobrevelocidad (10, 10') al segundo brazo basculante (9) y por tanto al mecanismo de frenado (5).
I O
20.- Dispositivo de seguridad (1-1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 19 caracterizado porque el tambor (1 1) está asociado a medios de retención que impiden su movimiento relativo respecto al primer brazo basculante (8) hasta que uno de los brazos 5 pivotantes (20, 21) empuja el tope (30) arrastrando solidariamente el tambor
(11) con Ia rueda (13).
21.- Dispositivo de seguridad (1-1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 19 caracterizado porque el 0 mecanismo de frenado (5) incorpora una rueda auxiliar (43) en contacto con
Ia guía (2) y los medios de presión de contacto (60, 18, 19) consisten en un dispositivo de pretensado (18, 19) que regula Ia presión de contacto de Ia rueda auxiliar (43) sobre Ia guía (2).
5 22.- Dispositivo de seguridad (1-1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 19 caracterizado porque los medios de unión (15, 16, 17) incorporan un resorte (15) que transmite el movimiento entre los brazos basculantes (8, 9).
0 23.- Dispositivo de seguridad (1-1') de actuación contra sobrevelocidad en aparatos elevadores según reivindicación 20 caracterizado porque el tambor (11 ) está dotado en su cara externa de un saliente (37) que contacta contra un resalte (38) situado en el primer brazo basculante (8) tras el giro del tambor (11 ) en Ia posición de frenado del elemento de frenado (33) sobre Ia guía (2) evitando el giro subsiguiente del tambor (11).
24.- Aparato elevador, del tipo que cuenta con una cabina (3) de ascensor desplazable sobre unas guías (2, 4), caracterizado porque comprende vinculado al chasis de Ia cabina (3) del ascensor el dispositivo de seguridad (1 ) descrito en las reivindicaciones 12 y 19 a 23.
25.- Aparato elevador, del tipo que cuenta con una cabina (3) de ascensor desplazable sobre una primera guía (2) y una segunda guía (4), caracterizado porque comprende asociado al chasis de Ia cabina (3) del ascensor el dispositivo de seguridad (1') descrito en las reivindicaciones 13 a 23.
26.- Aparato elevador según reivindicaciones 24 o 25 caracterizado porque el dispositivo de seguridad (1-1') se encuentra asociado a Ia primera guía (2), y porque incorpora adicionalmente un mecanismo de frenado (5) vinculado al chasis de Ia cabina (3) del aparato elevador y asociado a Ia segunda guía (4), así como dicho mecanismo de frenado (5) está relacionado con el eje (23') de una rueda (13') que gira en contacto con Ia segunda guía (4), exteriormente a Ia cual se encuentra un segundo tambor (11") dotado de elementos de frenado (33') en su cara exterior, segundo tambor (11 ") que está vinculado por medio de una barra de sincronización
(6) con el tambor (11) del mecanismo de detección de sobrevelocidad (10) del dispositivo de seguridad (1-1') que determina Ia activación sincronizada del segundo tambor (11 ') y mecanismo de frenado (5) sobre Ia segunda guía (4) cuando se produce Ia activación del dispositivo de seguridad (1-1').
27.- Aparato elevador, del tipo de los que cuentan con una cabina (3) de ascensor desplazable sobre unas guías (2, 4) y una polea superior (50) y una polea inferior (50') sobre las que gira un cable del limitador de velocidad (51 ) asociado a Ia cabina del ascensor (3), caracterizado porque una de dichas poleas (50, 50') incorpora el mecanismo detector de sobrevelocidad (10") descrito en las reivindicaciones 1 a 9, en el que Ia rueda (13) está montada sobre el mismo eje de Ia polea (50, 50') y Ia pieza exterior (11 , 11 ') a Ia rueda (13) consiste en una pieza fija (11') dotada del tope (30) contra el que contacta uno de los brazos pivotantes (20, 21) en caso de sobrevelocidad, frenando Ia rueda (13), deteniendo Ia polea (50, 50') y por tanto Ia cabina (3) del ascensor.
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