ES2343608A1 - Procedimiento y dispositivo de actuacion en situacion de emergencia en aparatos elevadores. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y dispositivo de actuación en situación de emergencia en aparatos elevadores. El dispositivo y procedimiento de actuación en situaciones de emergencia en elevadores, prevé que ante cualquier situación de emergencia que se pudiera dar en un elevador, ya sea por sobrevelocidad, sobreaceleración, movimientos incontrolados de la cabina, caída libre de la cabina por rotura de los cables de tracción, falta de tensión de alimentación, etc., la cabina en vez de pararse en el momento en el que se ha producido esa situación de emergencia y dejar atrapados a los viajeros, el procedimiento prevé que la cabina pueda seguir elevándose o descendiendo según el sentido de la marcha, hasta llegar al piso inmediato, pueda abrir las puertas de la cabina para que desciendan los pasajeros y quede señalizada la inoperatividad del elevador a partir de ese momento.
Description
Procedimiento y dispositivo de actuación en
situación de emergencia en aparatos elevadores.
El objeto de la presente invención se refiere a
un procedimiento de actuación en situación de emergencia en
aparatos elevadores, así como al dispositivo para llevar a cabo
dicho procedimiento de actuación en caso de emergencia en tales
aparatos elevadores.
Con el dispositivo y el procedimiento que la
invención propone, se consigue que ante una situación de emergencia
en el elevador, entren en funcionamiento los mecanismos de
actuación, que llevarían a la cabina hasta planta, abriría las
puertas para que los pasajeros pudieran descender y dejaría
inoperante el elevador hasta que los servicios técnicos pudieran
subsanar los motivos que han llevado a esa situación de
emergencia.
Este dispositivo evitaría que los pasajeros
queden atrapados en la cabina y con ello situaciones de posible
pánico entre los mismos ya que en ningún momento notaria el pasajero
que ha podido tener un momento de peligro cuando se encontraba
montado en el elevador.
En los aparatos elevadores actuales, cuando se
produce una situación de emergencia, ya sea por sobrevelocidad,
movimientos incontrolados de la cabina, caída libre de la misma por
ruptura de los cables de tracción, apertura de contacto
correspondiente a elemento perteneciente a la serie seguridad,
situaciones que generen una entrada en la función de frenado por
avería en la maniobra, corte de suministro eléctrico, etc.... la
maniobra deja de alimentar a la máquina hasta que se para
completamente la máquina y/o actúa el dispositivo de frenado
dispuesto en la cabina.
Esta situación lo que provoca es que si en ese
momento transporta la cabina uno o mas pasajeros los mismos quedan
atrapados en el interior de la cabina, dando como resultado
situaciones de posible pánico entre los pasajeros hasta que
finalmente son rescatados por los bomberos, porteros de las fincas,
personal especializado de las empresas de mantenimiento de esos
elevadores o cualquier otra persona capacitada para lograr ese
rescate.
Como se ha dicho, los pasajeros en el momento
que quedan atrapados en el interior de la cabina, en el mejor de
los casos sienten que han perdido un tiempo, durante el periodo en
el que han estado atrapados bastante importante, pero lo mas normal
es que sientan que han estado expuestos a una situación de riesgo de
impredecible resultado, ya que carecen de información en esos
momentos de que es lo que ha ocurrido al elevador y para muchas
personas lo que provoca es una situación de pánico al encontrarse en
un recinto cerrado, de pequeñas dimensiones y haber sufrido una
parada repentina en el elevador que les impide abandonar el
mismo.
Los sistemas que han sido desarrollados en la
actualidad para actuación en casos de emergencia por parte del
elevador, se basan en detectar esas situaciones de emergencia lo
antes posible y de la forma mas fiable, para a continuación actuar
sobre los mecanismos de parada del elevador, intentando no poner en
riesgo a los propios pasajeros del elevador. Lo que sucede en ese
caso es que si la cabina se encuentra a la altura de la puerta en
piso, el propio pasajero podría abrir manualmente las puertas y
salir de la cabina, pero lo mas normal es que no suceda esto y la
cabina no se encuentre a la altura de la puerta por lo que el
pasajero quedaría atrapado en su interior.
Destaca la solicitud norteamericana
US2005/0269163 relativa a un método de supervisión de las
condiciones de seguridad de un elevador. Este procedimiento y
sistema prevé que los parámetros de movimiento o desplazamiento de
la cabina sean constantemente tomados y comparados con unos
parámetros obtenidos de un segundo sensor en los medios motrices.
Si esta comparación muestra que existe una desviación entre estos
dos parámetros se inicia la parada de emergencia. Los parámetros
que se pueden controlar son los de posición, velocidad y aceleración
y estos parámetros pueden ser tomados en lo que es la cabina y en
los medios de tracción del elevador, comparándolos entre si.
La solicitud de patente europea
EP-1670710 se refiere a un mecanismo de freno para
un elevador que actúa en respuesta a una señal de control
electrónica que previene el movimiento de la cabina del elevador
bajo determinadas condiciones establecidas. Esta invención solo se
refiere a la forma constructiva del dispositivo de frenado y a un
método de activación del dispositivo de frenado que consiste en la
identificación de la necesidad de activar la operación de frenado y
generar una señal de control electrónico que acciona el mecanismo de
parada.
La solicitud de patente WO00/39015 se refiere a
un dispositivo electrónico de control de la sobrevelocidad,
adaptado a controlar la sobrevelocidad del elevador, que actúa
mediante el control de la velocidad de la cabina del elevador,
comparándola con un umbral de velocidad a la que debe desplazarse la
cabina. Estas señales son tratadas por un microprocesador y en caso
de desviación entre ambos valores se dispara el dispositivo de
actuación del freno del elevador. Este sistema no prevé la parada
en planta de la cabina ni evacuación inmediata de los pasajeros,
por lo que como en los casos anteriores, el pasajero habrá sentido
la intranquilidad de conocer que ha estado en una situación de
riesgo con la consiguiente parada de la cabina del elevador, hasta
que el mismo sea rescatado.
La solicitud de patente WO2006/072428 prevé un
elevador y dispositivo de control del elevador. Este elevador
comprende un sistema para detectar las señales usadas para
determinación de una posición absoluta de la cabina, un circuito de
control para detección de la señal usada, para determinar la
velocidad o deceleración de la cabina y un circuito para evaluación
de las señales del sistema de detección y del circuito de control.
Basado en las señales de entrada, el circuito de evaluación compara
la velocidad de la cabina, teniendo en cuenta la posición de la
cabina con un valor interno predefinido, activando el dispositivo de
frenado cuando el valor no está dentro de los parámetros
predefinidos.
En ninguno de los documentos del estado de la
técnica se prevé que ante la detección de una situación de
emergencia la cabina del elevador continúe con su operación de
elevación o descenso, pare en planta, permita la apertura de
puertas para evacuación de los pasajeros y quede a la espera de ser
reparado o revisado el sistema por parte de los equipos de
mantenimiento, no detectando los usuarios en ningún momento que se
han sentido en situación de riesgo, ya que la cabina no para
bruscamente ni deja atrapados a los pasajeros.
En la solicitud de patente norteamericana
US2004/0173413 se describe un método que previene la sobrevelocidad
de carga de un elevador mediante el frenado y parada del mismo de
tal modo que los pasajeros nunca queden atrapados. Esta invención
solo prevé una actuación sobre el ascensor cuando se produce una
sobrevelocidad lo cual puede provocar una desaceleración en las
paradas que produce un efecto de pánico psicológico entre los
pasajeros muy evidente. Además este sistema prevé la actuación
secuencial de tres o mas sistemas de frenado sobre el ascensor que
haga decrecer la velocidad del elevador, pero en caso de entrar en
los limites de la velocidad calculada no se actúa parando el
elevador sino que continua la operativa normal del elevador. Este
problema que se ha podido producir si no se corrige puede desembocar
en un fallo del elevador de mayores consecuencias que degenere en
una avería de más costosa reparación.
El procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores, puede resumir su actuación en el
hecho de que ante la detección de cualquier situación de emergencia
en la instalación del elevador, se permite el movimiento de la
cabina del mismo hasta alcanzar el piso inmediatamente superior o
inferior si lo hubiese, provocando la parada de la cabina en ese
momento, produciendo la apertura de las puertas para que los
pasajeros puedan abandonar la cabina y situando la cabina o elevador
en situación de parada hasta que los servicios de mantenimiento
comprueben la situación de emergencia como y que es lo que lo ha
motivado y se subsane ese motivo que provocó esa situación de
emergencia en el propio elevador.
Este procedimiento se puede completar mediante
la activación de una señal visual y/o acústica de la situación no
operativa del aparato e incluso esta activación de emergencia puede
desencadenar un aviso automático desde la instalación hacia un
centro de control de que el aparato elevador ha sufrido una
situación de emergencia que ha provocado la parada del mismo.
El procedimiento de la invención prevé las
siguientes fases:
- Detección de situación de emergencia en el
elevador en movimiento.
- Activación de la función de disparo ante la
detección de una situación de emergencia.
- Inhibición del resto de sistemas de frenado
del ascensor.
- activación de la función de frenado del
elevador dispuesto en la cabina del elevador.
- Activación de la función de detención de la
cabina a la altura del piso.
- Apertura de puertas, manual o automática, para
facilitar la evacuación de los usuarios.
El primero de los puntos críticos en la
instalación consiste en la detección de que el elevador se encuentra
en una situación de emergencia. Esta detección de situación de
emergencia básicamente se produce por el hecho de que la cabina del
elevador adquiere una sobrevelocidad o bien porque la cabina
adquiere una sobreaceleración en función del posicionado de la
cabina en lo que es el hueco del elevador.
El proceso de detección de la situación de
emergencia en el propio elevador comprende la realización de las
siguientes operaciones por parte del sistema:
- obtención de la posición y/o desplazamiento de
la cabina en el interior del hueco del elevador y su comparación
con unos valores de posición de referencia.
- detección de la velocidad de cabina y su
comparación con un valor de velocidad de referencia.
- detección de la aceleración de cabina y su
comparación con un valor de aceleración de referencia.
La detección de la posición de la posición de
cabina del aparato elevador se realiza mediante la obtención de
múltiples medidas de la localización de la cabina en el hueco del
elevador que son enviadas a un microprocesador que las compara
entre si y con unos valores de posición de referencia
preestablecidos. Con estas medidas se puede estar en varios
supuestos.
Un primer supuesto es que los valores medidos
están dentro de los límites preestablecidos, por lo que no se
desencadena ninguna actuación de situación de emergencia del
elevador.
Un segundo supuesto resulta que los valores de
posición medidos superen los límites preestablecidos y previamente
grabados en el sistema, en cuyo caso se actúa sobre el dispositivo
de disparo del elevador.
Un tercer supuesto puede resultar del hecho que
no coincidan los valores de posición medidos en la cabina, en cuyo
caso se actúa sobre la parada automática de cabina donde se
encuentre.
El procedimiento de detección de la velocidad de
la cabina del aparato elevador es otra de las operaciones que se
emplean para la detección de situaciones de emergencia. Esta
detección de velocidad de la cabina se realiza mediante la
obtención de múltiples valores que se comparan entre si y con un
valor de velocidad de referencia preestablecido.
Esta comparación puede llegar a múltiples
supuestos que es conveniente analizar.
Un primer supuesto que puede ocurrir sucede en
caso de coincidir los valores de velocidad medidos y estar por
encima de la velocidad de referencia preestablecida, en cuyo caso se
actúa sobre el dispositivo de disparo del elevador, llevando la
cabina hasta planta, abriendo las puertas y situándola en situación
de emergencia.
Un segundo supuesto que se puede dar es en caso
de no coincidir los valores de velocidad medidos en cuyo caso se
actúa sobre el dispositivo de parada automática de cabina donde se
encuentre.
El procedimiento de detección de la
sobreaceleración de la cabina del aparato elevador es otra de las
operaciones que se emplean para la detección de situaciones de
emergencia. Esta detección de sobreaceleración de la cabina se
realiza mediante la obtención de múltiples valores que se comparan
entre si y con un valor de aceleración de referencia
preestablecido.
Esta comparación puede llegar a múltiples
supuestos que es conveniente analizar.
Un primer supuesto que se puede dar sucede en
caso de coincidir los valores de las aceleraciones medidas y estar
por encima de la aceleración de referencia preestablecida, en cuyo
caso se actúa sobre el dispositivo de disparo del elevador,
llevando la cabina hasta planta, abriendo las puertas y situándola
en situación de emergencia.
Un segundo supuesto que se puede dar sucede en
caso de no coincidir los valores de las aceleraciones medidas, en
cuyo caso se actúa sobre el dispositivo de parada de emergencia que
detiene la cabina donde se encuentre.
Las medidas de la posición, velocidad y
aceleración se pueden calcular por cada sensor de posición instalado
en la cabina del elevador, ya que la posición será una función, la
velocidad será la primera derivada de esa función y la aceleración
será la segunda derivada de esa función, por lo que el
microprocesador con la señal procedente del mismo sensor podrá
saber el posicionamiento, velocidad y aceleración de la cabina del
elevador y podrá calcular mediante los sucesivos valores obtenidos
de las múltiples medidas los valores de sobrevelocidad y
sobreaceleración en cada punto de la trayectoria de cabina,
detectando si en ese punto concreto del recorrido se esta
produciendo una sobrevelocidad o sobreaceleración en función de los
valores previamente preestablecidos y grabados en el sistema.
Se puede decir que la velocidad instantánea en
un momento dado, es la derivada del espacio como función del tiempo
en ese momento y la aceleración instantánea es la derivada de la
velocidad como función del tiempo en un momento dado.
Asimismo, las medidas de posición, velocidad y
aceleración se pueden calcular por cada sensor de aceleración
instalado en la cabina del elevador, ya que la aceleración será una
función, la velocidad será la integración temporal de dicha función
y la posición será la segunda integración de esa función.
Igualmente, las medidas de posición, velocidad y
aceleración se pueden calcular por cada sensor de velocidad
instalado en la cabina del elevador, ya que la velocidad será una
función, la aceleración será la derivada temporal de dicha función
y la posición será la integración de esa función.
La activación del dispositivo de disparo ante la
detección de una situación de emergencia se produce ante la
detección de una sobrevelocidad o sobreaceleración por parte del
sistema, enviándose en ese momento una entrada de la función de
frenado, capaz de ralentizar la cabina hasta una velocidad de
referencia igual o inferior a la velocidad nominal de la cabina,
evitando con ello la parada brusca de la cabina que incomodaría a
los pasajeros y produciéndose una desaceleración progresiva y
controlada de la cabina del elevador. Una vez ralentizada la
velocidad de cabina hasta la velocidad de referencia se entra en el
modo de control de parada en piso, en el que se detiene la cabina
al paso por el piso establecido para su detención.
Un problema que pudiera existir seria que en el
momento de producirse la situación de emergencia nos encontrásemos
cerca de un piso, por lo cual el sistema tendría que desacelerar muy
bruscamente, ya que el espacio que quedaría por recorrer sería
pequeño para la velocidad que llevase la cabina en esos momentos, en
cuyo caso se encuentra previsto que el valor de la deceleración que
provoca el dispositivo de frenado en la cabina deberá ser igual o
inferior a una vez la fuerza de la gravedad, por lo que en ese caso
y si el sistema calcula que debe producirse una deceleración
superior se efectúa el calculo para su parada en el siguiente piso
inmediato, superior o inferior, con lo que la deceleración seria
inferior a la fuerza de la gravedad y por tanto ajustando la fuerza
de frenado a esa consiguiente parada. En caso de no existir
siguiente piso, la parada se produciría con la aceleración máxima
definida.
El dispositivo o función de frenado de la
cabina, que se encuentra incluido en la misma, puede ser del tipo
todo o nada. Esto quiere decir que el dispositivo actúa, bien con
fuerza máxima, bien con fuerza nula. En este caso, el control de la
fuerza de frenado se efectúa por sucesivas activaciones y
desactivaciones de la función de frenado a lo largo del tiempo, en
función de una entrada de la función de frenado proporcionada desde
la función de control de parada de la cabina en el piso
inmediato.
El dispositivo o función de frenado de la
cabina, que se encuentra incluido en la misma, puede ser del tipo
variable. Esto quiere decir que el dispositivo actúa con distintos
grados intermedios de intensidad con respecto a la fuerza máxima.
En este caso, el control de la fuerza de frenado se efectúa por
variaciones de la función de frenado a lo largo del tiempo, en
función de una entrada de la función de frenado proporcionada desde
la función de control de parada de la cabina en el piso
inmediato.
Entre los casos de dispositivos de frenado de
fuerza variable, la fuerza de frenado aplicada sobre el dispositivo
de freno puede responder a una función matemática que puede ser
lineal discontinua o lineal continua con respecto a la entrada de
la función de frenado recibida desde la función de control de parada
en planta. Dentro de los casos de función lineal continua, destaca
el caso de fuerza progresiva que permite una mayor capacidad de
frenado para altas velocidades.
La activación del dispositivo de emergencia
puede realizarse de múltiples modos, por ejemplo de modo automático,
es decir el sistema detecta sobrevelocidad o sobreaceleración y
dispara el dispositivo de emergencia sin intervención manual de
nadie. El propio dispositivo evalúa y decide la necesidad de
actuación ante situaciones de emergencia.
Otro modo de activación seria mediante
activación automática comandada por situación de emergencia con la
cabina parada en posición entre dos plantas. En este caso el
dispositivo de seguridad recibe la orden del control principal del
elevador para iniciar la maniobra de dirigir el elevador al piso
inmediato e iniciar la evacuación.
De igual modo la actuación puede ser manual para
lo cual un operario o persona externa realiza una acción que
desencadena la secuencia de rescate a planta por frenado.
Generalmente en los aparatos elevadores existen
2 sistemas de frenado: un freno dispuesto en la cabina destinado a
situaciones de sobrevelocidad y un freno dispuesto en la máquina
tractora orientado a mantener el ascensor parado en situaciones de
funcionamiento normal y en algunas situaciones de emergencia por
movimiento descontrolado de la cabina en sentido de subida. El
freno de la máquina tractora es accionado normalmente por medio de 2
mecanismos distintos: deseo del control principal del ascensor o
por la apertura de la serie de seguridades en situaciones de
peligro potencial. La presencia del freno de la máquina de tracción
puede interferir en la misión de parada a nivel de planta, ya que
su acción de frenado se sumaría a la del dispositivo de cabina y
podría provocar la parada del aparato antes de llegar al nivel
deseado.
Por ello, la actuación sobre el dispositivo de
frenado de la máquina de tracción se supedita y/o difiere
con el objetivo de conseguir una parada a nivel de piso, es decir el
fin primordial del dispositivo consiste en la parada en piso para
proceder a la evacuación de emergencia, por lo que el sistema
comprueba que ello es posible en el momento que se produce la
actuación ante situación de emergencia, ya que si calcula que se
puede iniciar de inmediato la operación así se efectúa, pero puede
ser recomendable por alejamiento de la parada en piso que esa
actuación se dilate en el tiempo y que no se produzca de inmediato
para lo cual el sistema elige en ese momento el diferido de la
operación.
En las realizaciones convencionales, el freno de
la máquina tractora depende de los contactores de potencia del
accionamiento vertical, que a su vez están condicionados por la
serie de seguridades. Para la presente invención, la acción del
freno debe poder ser inhibida desde el dispositivo de cabina,
evitando con ello que la doble actuación de frenado pudiera parar
la cabina del elevador antes de llegar a la parada en piso.
En una realización optimizada, el método y
dispositivo de frenado de cabina podría sustituir también las
funciones del dispositivo de frenado de la máquina.
Una vez detenido el elevador tras una situación
de emergencia, se desencadena un aviso automático desde la
instalación hacia un centro de control, por ejemplo avisando de que
el elevador se encuentra inoperante, con pasajeros evacuados, e
incluso previendo la posibilidad de poder enviar parámetros del
elevador con los cuales al servicio técnico le permita detectar el
motivo por el cual se ha producido la situación de emergencia, para
poder ser reparado con mayor rapidez o incluso repararlo desde la
propia central.
Una vez detenido el elevador tras una situación
de emergencia, se notifica por medio de una señalización visual y/o
acústica la situación no operativa del aparato, con el fin de que no
sea usado por nuevos pasajeros y puedan ver en todo momento que el
elevador se encuentra inoperativo, debiendo utilizarse otro medio
alternativo de subida o bajada del edificio. Esta señal puede ir
desde un simple anuncio luminoso que indique elevador fuera de
servicio hasta un mensaje hablado que advierta el elevador no debe
ser usado al estar fuera de servicio.
Es también objeto de la invención el dispositivo
de actuación en situación de emergencia en aparatos elevadores, el
cual como características fundamentales tiene el hecho de que se
encuentra conexionado independiente y separadamente de la tensión
de alimentación del freno de la máquina de tracción vertical y de
los elementos eléctricos de alimentación y/o control del
accionamiento motor, ya que actúa este dispositivo sobre la cabina
independientemente de lo que suceda con la maquinaria del elevador.
Esta característica es primordial ya que el dispositivo se integra
y actúa directamente a la cabina y no como sucede en los
dispositivos convencionales donde la actuación es directa a la
maquinaria para frenarla en caso de producirse sobrevelocidad o
sobreaceleración en la cabina.
Para integrarse y actuar directamente sobre la
cabina del elevador, el dispositivo de seguridad comprende una
fuente auxiliar de alimentación eléctrica, que actúa sobre el freno
incorporado en la misma y sobre la electrónica asociada al
dispositivo de actuación que regulará la fuerza de frenado en virtud
de la planta escogida para la evacuación de los pasajeros.
Por ultimo debe señalarse que el dispositivo de
frenado mantiene la cabina nivelada a nivel de planta ante las
variaciones de carga de la misma activando el dispositivo de frenado
de cabina cuando la cabina se encuentra detenida, actuando con una
fuerza suficiente para que la máxima variación de carga en cabina no
provoque ningún movimiento en la misma.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del cuerpo de la tapa de la invención, se acompaña a
la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma,
un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no
limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 representa un diagrama de bloques
funcional del dispositivo de emergencia de parada en piso de la
invención.
La figura 2 representa un diagrama de bloques de
la operación de frenado al final de viaje
La figura 3 representa un diagrama de bloques
del dispositivo de detección del dispositivo de emergencia de
parada en piso de la invención.
La figura 4 representa un diagrama de bloques de
la actuación por sobreaceleración o sobrevelocidad del dispositivo
de emergencia de parada en piso de la invención.
La figura 5 representa el diagrama de bloques
del control de parada en piso
La figura 6 representa un diagrama comparativo
entre el estado de la técnica y la presente invención en la
actuación del freno de cabina y la inhibición del freno de la
máquina tractora.
La figura 7 representa esquemáticamente
diferentes funciones de frenado que puede adoptar el dispositivo de
emergencia de parada en piso de la invención.
El dispositivo y procedimiento de actuación en
situaciones de emergencia en elevadores que la invención propone,
prevé que ante cualquier situación de emergencia que se pudiera dar
en un elevador, ya sea por sobrevelocidad, sobreaceleración,
movimientos incontrolados de la cabina, caída libre de la cabina por
rotura de los cables de tracción, falta de tensión de alimentación,
etc.... la cabina en vez de pararse en el momento en el que se ha
producido esa situación de emergencia y dejar atrapados a los
viajeros, el procedimiento prevé que la cabina pueda seguir
elevándose o descendiendo según el sentido de la marcha, hasta
llegar al piso inmediato, pueda abrir las puertas de la cabina para
que desciendan los pasajeros y quede señalizada la inoperatividad
del elevador a partir de ese momento.
Con este movimiento y desplazamiento de la
cabina desde el momento que se produce la situación de emergencia
hasta que se para en planta el pasajero no percibirá ningún
movimiento extraño ajeno al desplazamiento normal y frenado de la
cabina, por lo que el pasajero nunca percibirá que ha podido estar
expuesto a una situación de peligro.
La figura 1 representa un esquema de las
funciones asociadas al dispositivo de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores. Así en el bloque (1) se
representa la función de detección de una situación de emergencia,
función que es realizada con el conjunto de sensores de
sobrevelocidad y sobreaceleración con los correspondientes
controles asociados a los mismos. Ante el disparo de esta función de
detección de emergencia, se actúa sobre el bloque (2) donde se
representa la función de disparo del procedimiento de emergencia que
físicamente es realizada por el control.
En el bloque (3) se representa la función de
inhibición del resto de sistemas de frenado, evitando con ello que
el sistema de frenado del motor se sume al de frenado de la cabina y
pudiera no frenar justamente a la altura de piso. En el bloque (4)
se representa la función de frenado en cabina que es ejercida por el
conjunto freno mas actuador dispuestos en la cabina.
Este sistema, se encuentra asociado a la función
de detención en planta, representada en el bloque (5) y que es
ejercida por el conjunto control más actuador mas freno y que hasta
que no está situado a la altura de planta no hace parar a la cabina
del elevador. Una vez que la cabina del elevador se detiene en
planta se activa la función de apertura de puertas (6) que consigue
la apertura de las mismas de modo manual o automático y con ello la
evacuación de las posibles personas que estuvieran viajando en la
cabina.
En la figura 2 se representa un diagrama de
bloques de la operación de frenado al final de viaje, en la cual se
transmite la posición (7) en la que se encuentra la cabina, esta
posición es comparada en (8) con la situación de las plantas y si
coincide se procede a la parada de la cabina (9) y si no coincide se
transmite la orden al control principal del elevador (46) encargado
de variar la posición de la cabina mediante alimentación del motor
o mediante la incorporación de baterías auxiliares, para que varíe
la posición de la cabina, hasta que la posición de la cabina
coincida con la posición de la planta del piso elegida, momento en
la que se procede a la parada en piso de la cabina (9).
En la figura 3 se representa un diagrama de
bloques del dispositivo de detección del dispositivo de emergencia
de parada en piso de la invención, con las posibles actuaciones que
puede realizarse con el mismo. Se representa en (47) el dispositivo
sensor incorporado al elevador.
Si como sucede en (10) la posición, velocidad,
aceleración o sacudidas que se producen en la cabina están por
encima del limite preestablecido se propone el inicio del frenado
(13) para que se ordene al actuador (16) el frenado (17) de la
cabina e informando al dispositivo sensor de la operación
desencadenada en el elevador.
Una segunda posibilidad (11) es que
independientemente de la posición, la cabina lleve una velocidad o
aceleración o se produzca un valor de sacudidas o tirones (jerk)
en la misma por encima de las estipuladas como normales, en cuyo
caso se propone el inicio del frenado (14) para que se ordene al
actuador (16) el frenado (17) de la cabina e informando al
dispositivo sensor de la operación desencadenada en el elevador.
Por otra parte en todo momento se está
calculando la posición (12) de la cabina y si esta posición es la de
planta, se propone actuar sobre el freno (15) para que se ordene al
actuador (16) el frenado (17) de la cabina e informando al
dispositivo sensor de la operación desencadenada en el elevador. En
caso de que la posición no sea la de planta se libera la fuerza
sobre el freno con el fin de ir buscando la planta seleccionada.
En la figura 4 se representa un diagrama de
bloques de la actuación por sobreaceleración o sobrevelocidad del
dispositivo de emergencia de parada en piso de la invención. En (18)
se representa el control principal del elevador en una operación
normal de funcionamiento, que ordena la toma sucesiva en cada
instante de "n" medidas (19) (20) (25), etc..., a al menos dos
elementos lectores, por parte del dispositivo sensor y compara
sucesivamente las "n" medidas (21). En caso de que las medidas
sean similares se comparan (22) si esa medida es igual o superior a
la de referencia establecida. En caso de ser menor a la de
referencia establecida de seguridad devuelve una señal al
dispositivo de control del elevador (18) que le indica que la
operación de funcionamiento del elevador es la correcta. En caso de
ser mayor la velocidad calculada a la de referencia se da entrada
de la función de frenado a (24) del dispositivo de control principal
del elevador para que disminuya velocidad y en (26) se muestra el
control de esa medida para que en el momento que está ya por debajo
del umbral se informa al control principal del elevador de ese
hecho y si sigue por encima se desencadena la operación de parada
en planta, para lo cual se comprueba (27) si la posición de la
cabina está en planta, si es afirmativo se para la cabina (28) si
es que no se hace (29) una comparación de la medida de velocidad de
la cabina y se compara si sigue por encima del umbral y ya sea
negativo (30) como positivo (31) se entra en el bucle de parada en
piso comparando la posición de la cabina, con la velocidad que lleva
la misma y la desaceleración de la cabina para producirse la parada
en piso.
En caso de que la desaceleración calculada sea
superior a la fuerza de la gravedad el sistema elegirá el piso
inmediatamente superior o inferior recalculando la desaceleración
que debe dar a la cabina para la parada final de la misma.
En (23) se expresa una variante del
desencadenamiento del sistema de actuación y seria en el punto en el
cual la medida 1 (19) o la medida 2 (20) o las sucesivas medidas
obtenidas no sean coincidentes, en cuyo caso la cabina se para
automáticamente, esté donde esté ya sea en piso o entre pisos, de
cara a la seguridad del ascensor, de tal modo que se acciona el
freno de seguridad sobre las guías ya que ello implica que ha habido
un error en la lectura.
Este esquema aunque se ha mencionado para el
caso de sobrevelocidad es similar en el caso de
sobreaceleraciones.
En la figura 5 se representa el diagrama de
bloques del control de parada en piso y como en (32) se representa
el inicio de la operación de rescate. Esta operación de rescate
evalúa (36) que la posición, velocidad y aceleración si están o no
por encima de la referencia de frenado, en caso de que no, (37)
ordena reducir la fuerza de frenado y si es que si, ordena (38)
aumentar la fuerza de frenado hasta que en (39) se consigan la
posición, velocidad y aceleración coincidentes con la parada y
producirse el fin (40) de la operación de rescate y si no se han
conseguido esos valores comunicarlos al control de la operación de
rescate para aumentar la fuerza de frenado.
En (33), (34) y (35) se muestran los tres modos
de inicio del control de rescate a planta.
En (33) se muestra la activación automática
autónoma por situación de emergencia con la cabina en movimiento.
El propio dispositivo de seguridad evalúa y decide la necesidad de
actuación por una situación de emergencia ya sea porque:
- La posición actual ha superado una posición
extrema cercana a los finales de recorrido o puntos de colisión de
la cabina
- La velocidad de la cabina es superior a la de
disparo establecida
- La aceleración actual es superior a la de
disparo establecida
- La posición y velocidad son superiores a las
de disparo.
- La posición, velocidad y aceleración son
superiores a las de disparo.
- La velocidad y aceleración son superiores a
las de disparo.
- La posición y aceleración son superiores a
las de disparo.
- El valor de sacudidas o tirones (Jerk) de la
cabina es superior a las de disparo.
En (34) se muestra la activación automática
comandada por situación de emergencia con la cabina parada entre
dos plantas. En este caso el dispositivo de seguridad recibe la
orden del control principal del elevador para que inicie la acción
mediante liberación del freno buscando la posición de planta y
controlando la velocidad y aceleración que no superen la
preestablecida y cuando llega a planta se acciona el freno que
retiene la cabina abre las puertas permitiendo la salida de los
pasajeros.
En (35) se muestra la activación manual donde un
operario o persona externa realiza una acción que desencadena la
secuencia de rescate a planta por frenado. En caso de que la cabina
se encuentre en movimiento buscará la planta inmediata para su
parada y apertura de puertas mientras que si está parada la cabina
entre dos plantas liberará el freno buscando la planta inmediata y
cuando alcance la planta parará el movimiento de la cabina.
En la figura 6 se representa de forma
esquemática el accionamiento de los medios de frenado del elevador,
así por ejemplo en (41) se expresan los medios de alimentación de la
seguridad del ascensor, que siguiendo el proceso tradicional que va
marcado en la figura con línea continua activa la serie de
seguridades asociadas al elevador (42) que actuaría interrumpiendo
la alimentación de los contactores de accionamiento vertical (43)
del elevador y ellos accionarían al freno de la máquina tractora
(44) al interrumpir la alimentación del mismo y permitir que la
acción de frenado se realizar gracias a la fuerza ejercida por un
muelle. La invención se centra en la incorporación del inhibidor
(45) del freno de la máquina tractora evitando con ello que se
sumen las actuaciones del freno de cabina con el de la máquina
tractora lo que pudiera conllevar una acción de frenado
descontrolada que podría provocar la parada del aparato antes de
llegar al nivel de planta deseado.
En la figura 7 se representan de manera
esquemática las diferentes funciones de frenado que puede adoptar
el dispositivo de emergencia de parada en piso de la invención, así
en la figura superior se representa el dispositivo o función de
frenado de la cabina del tipo todo o nada. En esta solución el
dispositivo actúa, bien con fuerza máxima o fuerza nula y en la
cual el control de la fuerza de frenado se efectúa por sucesivas
activaciones y desactivaciones de la función de frenado a lo largo
del tiempo, en función de una entrada de la función de frenado
proporcionada desde la función de control de parada de la cabina en
el piso inmediato, tal y como se muestra en la citada figura 7 en
el gráfico superior.
En la segunda, tercera y cuarta representación
de la figura 7 se muestran el dispositivo o función de frenado de
la cabina de tipo variable. En esta solución el dispositivo actúa
con distintos grados intermedios de intensidad con respecto a la
fuerza máxima y el control de la fuerza de frenado se efectúa por
variaciones de la función de frenado a lo largo del tiempo, en
función de una entrada de la función de frenado proporcionada desde
la función de control de parada de la cabina en el piso
inmediato.
Entre los casos de dispositivos de frenado de
fuerza variable, la fuerza de frenado aplicada sobre el dispositivo
de freno puede responder a una función matemática que puede ser
lineal proporcional como la de la figura segunda en la que la
fuerza de frenado es proporcional a la entrada de la función de
frenado recibida desde la función de control de parada en
planta.
En la tercera figura que se incluye en la figura
7 se representa el caso de función lineal continua con fuerza
progresiva, en la cual se observa la curva exponencial que permite
una mayor capacidad de frenado para altas velocidades, es decir que
la fuerza de frenado crece exponencialmente con la velocidad de la
cabina.
Por último en la cuarta representación de la
figura 7 se representa la función de frenado no lineal en la cual
existen diferentes tramos en los que la gráfica de la función de
frenado en función de la velocidad adquiere diferentes pendientes
en función de los tramos o intervalos de velocidad en los que
pudiera moverse la cabina.
La variable (c) es determinada por la función de
"detención de cabina en piso" y se calcula en función del
valor actual y previo de una variable o de un conjunto de variables
que pueden ser la velocidad de la cabina, la posición de la cabina,
la aceleración de la cabina, la derivada de la aceleración de la
cabina y del tipo de función de frenado utilizada.
Claims (30)
1. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores que comprende
- Detección de situación de emergencia en el
elevador en movimiento.
- Activación de la función disparo ante la
detección de una situación de emergencia.
- Inhibición del resto de sistemas de frenado
del ascensor.
- Activación de la función de frenado en cabina
del elevador dispuesto en la cabina del elevador.
- Activación de la función de detención de la
cabina a la altura del piso a través de la acción la función
frenado.
- Apertura de puertas manual o automática para
facilitar la evacuación de los usuarios.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 1
caracterizado porque la detección de situación de emergencia
en el elevador comprende
- Obtención de la posición y/o desplazamiento de
la cabina en el interior del hueco del elevador y su comparación
con unos valores de posición de referencia.
- Detección de la velocidad de cabina y su
comparación con un valor de velocidad de referencia.
- Detección de la aceleración de cabina y su
comparación con un valor de aceleración de referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 2
caracterizado porque la detección de la posición de cabina
del aparato elevador se realiza mediante la obtención de múltiples
medidas que se comparan entre si y con unos valores de posición de
referencia preestablecidos.
4. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 2 y 3
caracterizado porque en caso de coincidir los valores de
posición medidos y superar los límites preestablecidos, se actúa
sobre el dispositivo de disparo del elevador.
5. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 2 y 3
caracterizado porque en caso de no coincidir los valores de
posición medidos, se actúa sobre la parada de cabina automática
allí donde se encuentre la misma.
6. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 2
caracterizado porque la detección de la velocidad de cabina
del aparato elevador se realiza mediante la obtención de múltiples
medidas que se comparan entre si y con un valor de velocidad de
referencia preestablecido.
7. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 2 y 6
caracterizado porque en caso de coincidir los valores de las
posiciones medidas y no estar fuera de las posiciones de referencia
preestablecidas y coincidir los valores de velocidad medidos y no
estar por encima de la velocidad de referencia preestablecida, y
coincidir los valores de las aceleraciones medidas y no estar por
encima de la aceleración de referencia preestablecida el elevador
continua con la operación de elevación o descenso de la carga.
8. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 2 y 6
caracterizado porque en caso de coincidir los valores de
velocidad medidos y estar por encima de la velocidad de referencia
preestablecida, se actúa sobre el dispositivo de disparo del
elevador.
9. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 2
caracterizado porque la detección de la aceleración de cabina
del aparato elevador se realiza mediante la obtención de múltiples
medidas, que se comparan entre si y con un valor de aceleración de
referencia preestablecido.
10. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 2 y 9
caracterizado porque en caso de coincidir los valores de las
aceleraciones medidas y estar por encima de la aceleración de
referencia preestablecida, se actúa sobre el dispositivo de disparo
del elevador.
11. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 1
caracterizado porque la activación del dispositivo de disparo
ante la detección de una situación de emergencia se produce ante la
detección de una sobrevelocidad o sobreaceleración respecto a la
velocidad ó aceleración de referencia de la cabina, enviándose una
entrada a la función de frenado que es capaz de generar una fuerza
capaz de ralentizar la cabina hasta una velocidad de referencia
igual o inferior a la velocidad nominal de la cabina.
12. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 11
caracterizado porque una vez ralentizada la velocidad de
cabina hasta la velocidad de referencia se entra en el modo de
control de parada en piso, en el que se detiene la cabina al paso
por el piso establecido para su detención.
13. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 1
caracterizado porque la activación del dispositivo de frenado
del elevador dispuesto en la cabina del elevador, consigue la
deceleración y/o parada total de la cabina en piso.
14. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 13
caracterizado porque la deceleración que provoca el
dispositivo de frenado en la cabina es igual o inferior a una vez
la fuerza de la gravedad.
15. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 y 2
caracterizado porque ante la detección de situación de
emergencia en el elevador y hasta la parada de la cabina, el
sistema en función de la localización de la cabina del elevador, la
diferencia de carga entre cabina y contrapeso y la sobrevelocidad o
sobreaceleración que lleve la cabina, calcula la deceleración que
ha de sufrir la cabina y la fuerza de frenado para parar la cabina a
la altura del piso inmediato.
16. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 15
caracterizado porque si la deceleración calculada para el
paro de la cabina en piso es superior a una vez la fuerza de la
gravedad, el calculo de la deceleración y de la fuerza de frenado se
efectúa con respecto al piso inmediatamente superior o inferior si
lo hubiere.
17. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 1
caracterizado porque la actuación sobre el dispositivo de
frenado de cabina es del tipo todo o nada.
18. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 1
caracterizado porque la fuerza de frenado es variable en
intensidad en función de una entrada de la función de frena-
do.
do.
19. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 y 18
caracterizado porque la fuerza de frenado responde a una
función matemática continua con respecto a la entrada de la función
de frenado.
20. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1, 18
y 19 caracterizado porque la fuerza de frenado responde a una
función continua progresiva con respecto a la entrada de la función
de frenado.
21. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicaciones 1 a 20
caracterizado la activación del dispositivo de emergencia se
actúa de modo automático.
22. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicaciones 1 a 20
caracterizado la activación del dispositivo de emergencia se
actúa de modo comandado por maniobra o control del elevador.
23. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicaciones 1 a 20
caracterizado la activación del dispositivo de emergencia se
actúa de modo comandado por operario.
24. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 a 23
caracterizado porque la actuación sobre el dispositivo de
frenado de la máquina de tracción se supedita y/o difiere
con el objetivo de conseguir una parada a nivel de piso.
25. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 a 24
caracterizado porque una vez detenido el elevador tras una
situación de emergencia, se desencadena un aviso automático desde
la instalación hacia un centro de control.
26. Procedimiento de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 a 25
caracterizado porque una vez detenido el elevador tras una
situación de emergencia, se notifica por medio de una señalización
visual y/o acústica la situación no operativa del aparato.
27. Dispositivo de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores caracterizado por su
capacidad de actuación de forma independiente y separada sobre la
tensión de alimentación del freno de la máquina de tracción
vertical.
28. Dispositivo de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según las reivindicaciones 1 a
27, caracterizado porque el dispositivo de seguridad
comprende una fuente auxiliar de alimentación eléctrica.
\newpage
29. Dispositivo de actuación en situación de
emergencia en aparatos elevadores según la reivindicación 12 a 20
caracterizado porque mantiene la cabina nivelada a nivel de
planta ante las variaciones de carga de la misma activando el
dispositivo de frenado de cabina cuando la cabina se encuentra
detenida.
30. Aparato elevador, que actúa bajo un
procedimiento ante situaciones de emergencia según
reivindicaciones 1 a 26 caracterizado porque los medios de
frenado del mismo se encuentran localizados exclusivamente en la
cabina del elevador.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100804 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2343608 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20110616 |
|
| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20111201 |