PT1097101E

PT1097101E - Elevator system having drive motor located at the bottom portion of the hoistway

Info

Publication number: PT1097101E
Application number: PT99936068T
Authority: PT
Inventors: Richard J Ericson
Original assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2007-06-19
Also published as: EP1911715A1; ES2502843T3; EP1911715B1

Description

ΕΡ 1 097 101 /PTΕΡ 1 097 101 / EN

DESCRIÇÃO "Sistema de elevador tendo o motor de accionamento localizado na porção inferior da via de elevação"DESCRIPTION A lift system having the drive motor located in the lower portion of the lift path "

CAMPO DO INVENTO 0 presente invento refere-se, em geral, a um sistema de elevador e, mais particularmente, a um sistema de elevador, que inclui um motor de accionamento, localizado na via de elevação por baixo da cabina de elevador.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to an elevator system and more particularly to an elevator system, which includes a drive motor, located in the lift path below the elevator car.

ANTECEDENTES DO INVENTO A construção de uma casa das máquinas para um elevador envolve custos consideráveis. Os custo incluem o custo da construção da casa das máquinas, da estrutura necessária para suportar o peso da casa das máquinas e do equipamento do elevador e o custo de colocar à sombra as instalações em relação à luz do sol (por exemplo, as leis relativas à radiação do sol no Japão e em outros locais). Têm sido desenvolvidos sistemas de elevador para evitar a despesa de uma casa das máquinas. Estes sistemas de elevador são difíceis de instalar e de manter porque o acesso à via de elevação pode ser difícil ou perigoso, em especial, para o pessoal de manutenção enquanto trabalha na via de elevação sobre maquinaria que controla o movimento do elevador se a maquinaria, como o motor de accionamento, estiver localizado num espaço entre a cabina de elevador e uma parede lateral da via de elevação. Além disso, os sistemas de elevador tipicamente requerem espaço adicional da via de elevação para acomodar a maquinaria, disposta entre a cabina e a parede lateral da via de elevação.BACKGROUND OF THE INVENTION The construction of an engine room for an elevator involves considerable costs. The costs include the cost of building the engine room, the structure needed to support the weight of the engine room and the lift equipment, and the cost of shading the facility in relation to sunlight (eg, relative laws radiation from the sun in Japan and elsewhere). Lift systems have been developed to avoid the expense of a machine room. These lift systems are difficult to install and maintain because access to the lift path can be difficult or dangerous, especially for maintenance personnel while working on the hoistway over machinery that controls the movement of the lift if the machinery, such as the drive motor, is located in a space between the elevator car and a side wall of the hoistway. In addition, lift systems typically require additional liftgate space to accommodate machinery, arranged between the cab and the side wall of the liftway.

Em WO 98/29327 é descrito um sistema de elevador que tem as características do preâmbulo da reivindicação 1 É um objecto do presente invento proporcionar um sistema de elevador sem uma casa das máquinas, que evita as desvantagens acima mencionadas, associadas aos sistemas de elevador anteriores. 2WO 98/29327 discloses an elevator system having the features of the preamble of claim 1 It is an object of the present invention to provide a lift system without a machine room, which avoids the aforementioned disadvantages, associated with the previous elevator systems . 2

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RESUMO DO INVENTO É definido na reivindicação 1 um sistema de elevador de acordo com o presente invento.SUMMARY OF THE INVENTION An elevator system according to the present invention is defined in claim 1.

Uma vantagem do presente invento é que o sistema de elevador reduz de modo significativo o espaço e os custos de construção em comparação com um sistema de elevador tendo uma casa de máquinas.An advantage of the present invention is that the elevator system significantly reduces the space and costs of construction compared to an elevator system having an engine room.

Uma segunda vantagem do presente invento é que as dimensões da via de elevação podem ser mantidas num mínimo porque o motor de accionamento não ocupa o espaço na via de elevação entre a cabina de elevador e uma parede lateral da via de elevação.A second advantage of the present invention is that the dimensions of the hoistway can be maintained at a minimum because the drive motor does not occupy the space in the hoistway between the elevator car and a side wall of the hoistway.

Uma terceira vantagem do presente invento é o acesso seguro e simplificado ao motor de accionamento e ao equipamento associado a partir do poço de elevador.A third advantage of the present invention is safe and simplified access to the drive motor and associated equipment from the elevator shaft.

Uma quarta vantagem do presente invento é que a tecnologia dos cabos achatados reduz o tamanho do motor de accionamento e das roldanas e reduz deste modo o espaço do poço necessário para acomodar o motor e as roldanas.A fourth advantage of the present invention is that the flat cable technology reduces the size of the drive motor and the pulleys and thereby reduces the well space needed to accommodate the motor and the pulleys.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 é uma vista esquemática em alçado lateral de um sistema de elevador, tendo o motor de accionamento localizado de um modo acessível no poço da via de elevação por baixo da cabina de elevador. A FIG. 2 é uma vista esquemática em alçado lateral de um sistema de elevador, tendo o motor de accionamento localizado de um modo acessível no poço de via de elevação por baixo da cabina de elevador. A FIG. 3 é uma vista esquemática em alçado lateral de um sistema de elevador, tendo o motor de accionamento localizado de um modo acessível no poço de via de elevação por baixo da cabina de elevador de acordo com o presente invento. 3BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic side elevational view of an elevator system, the drive motor being located in an accessible manner in the elevator shaft well below the elevator car. FIG. 2 is a schematic side elevational view of an elevator system, the drive motor being located accessible in the elevator shaft well below the elevator car. FIG. 3 is a schematic side elevational view of an elevator system, the drive motor being located accessible in the elevator shaft well below the elevator car in accordance with the present invention. 3

ΕΡ 1 097 101 /PT A FIG. 4 é uma vista lateral em corte de uma roldana de tracção e uma pluralidade de cabos achatados, cada um tendo uma pluralidade de cordões.FIG. 4 is a side cross-sectional view of a traction sheave and a plurality of flat cables, each having a plurality of strands.

A FIG. 5 é uma vista em corte de um dos cabos achatados. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDASFIG. 5 is a cross-sectional view of one of the flat cables. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Referindo a FIG. 1, um sistema de elevador está indicado, de modo geral, pelo número de referência 10. O sistema de elevador 10 inclui uma via de elevação 12, definida por uma estrutura envolvente 14, tal como um edificio. A via de elevação 12 inclui aberturas para portas em cada nivel ao longo da via de elevação para receber as portas da via de elevação 16, 16. É proporcionada uma cabina de elevador 18 na via de elevação 12, para a movimentação para cima e para baixo ao longo da via de elevação por intermédio de carris de guia de elevador convencionais (não mostrados). Um contrapeso 20, acoplado de um modo móvel aos carris de guia de contrapeso convencionais (não mostrados) está localizado num lado da via de elevação 12 num espaço, que se prolonga ao longo do comprimento da via de elevação, entre a cabina de elevador 18 e a parede lateral 14 da via de elevação, para contrabalançar a cabina de elevador durante o seu movimento para cima e para baixo ao longo da via de elevação. O sistema de elevador 10 inclui, pelo menos, uma correia ou cabo de suspensão achatado 22, para suportar o peso da cabina de elevador 18 e do contrapeso 20. O cabo de suspensão 22 pode ser feito de aço, fibras não metálica ou qualquer outro material adequadamente forte para suportar a cabina de elevador 18 e o contrapeso 20, durante o movimento e aceleração da cabina de elevador e do contrapeso ao longo da via de elevação 12. O emprego de cabos achatados ou correias permite que motores de accionamento e roldanas mais pequenos accionem e suspendam as cargas da cabina de elevador e do contrapeso em comparação com motores de accionamento e roldanas, que utilizam cabos redondos convencionais. O diâmetro das roldanas de accionamento utilizadas nos elevadores com cabos 4Referring to FIG. 1, an elevator system is generally indicated by reference numeral 10. The elevator system 10 includes a hoistway 12, defined by a wraparound structure 14, such as a building. The hoistway 12 includes door openings at each level along the hoistway to receive the hoistway doors 16, 16. An elevator car 18 is provided on the hoistway 12 for upward movement and for down through the lift path by conventional elevator guide rails (not shown). A counterbalance 20, movably coupled to the conventional counterweight guide rails (not shown) is located on one side of the hoistway 12 in a space, which extends along the length of the hoistway, between the elevator car 18 and the side wall 14 of the hoistway to counterbalance the elevator car during its upward and downward movement along the hoistway. The elevator system 10 includes at least one flat suspension belt or cable 22 to support the weight of the elevator car 18 and the counterweight 20. The suspension cable 22 may be made of steel, non-metallic fibers or any other suitably strong material to support the elevator car 18 and the counterweight 20 during the movement and acceleration of the elevator car and the counterweight along the hoistway 12. The use of flat cables or belts enables more powerful drive motors and pulleys operate and suspend the loads of the elevator car and counterweight compared to drive motors and pulleys using conventional round cables. The diameter of the drive pulleys used in lifts with cables 4

ΕΡ 1 097 101 /PT redondos convencionais está limitado a 40 vezes o diâmetro dos cabos, ou maior, devido à fadiga dos cabos, quando os mesmos se conformam repetidamente ao diâmetro da roldana e se endireitam. Os cabos achatados ou correias têm uma relação de aspecto maior do que um, onde a relação de aspecto é definida como sendo a relação entre a largura w e a espessura t do cabo ou correia (relação de aspecto = w/t) . Por conseguinte, os cabos achatados ou correias são inerentemente finos em relação aos cabos redondos convencionais. Sendo finos, existe menos tensão de dobragem nas fibras quando a correia se envolve em torno de um dado diâmetro de roldana. Isto permite a utilização de roldanas de tracção de menor diâmetro. O binário é proporcional ao diâmetro da roldana de tracção. Por conseguinte, a utilização de uma roldana de tracção de diâmetro mais pequeno reduz o binário do motor. O tamanho do motor (volume do rotor) é grosseiramente proporcional ao binário; por conseguinte, muito embora a potência mecânica de saida permaneça a mesma independentemente do tamanho da roldana, os cabos achatados ou correias permitem a utilização de um motor de accionamento mais pequeno que funciona a uma velocidade mais elevada em relação aos sistemas que utilizam cabos redondos convencionais. Consequentemente, podem ser acomodados no poço de via de elevação motores de accionamento convencionais e achatados mais pequenos o que reduz significativamente o tamanho e os custo de construção do poço de via de elevação.Conventional rounds are limited to 40 times the diameter of the cables, or greater, due to the fatigue of the cables, when they conform repeatedly to the diameter of the sheave and straighten. Flattened cables or belts have a larger aspect ratio than one, where the aspect ratio is defined as the ratio of the width w to the thickness t of the cable or belt (aspect ratio = w / t). Therefore, flat cables or belts are inherently thin compared to conventional round cables. Being thin, there is less bending stress in the fibers when the belt wraps around a given sheave diameter. This allows the use of smaller diameter traction sheaves. The torque is proportional to the diameter of the traction sheave. Therefore, the use of a smaller diameter traction sheave reduces the torque of the engine. The size of the motor (rotor volume) is roughly proportional to the torque; therefore, although the mechanical output power remains the same regardless of the size of the sheave, the flat cables or belts allow the use of a smaller drive motor which operates at a higher speed than systems using conventional round cables . Consequently, smaller and flat drive motors can be accommodated in the hoistway well which significantly reduces the size and cost of construction of the hoistway well.

Em resumo, a redução do tamanho da máquina (isto é, do motor de accionamento e das roldanas) tem um certo número de vantagens. Em primeiro lugar, a máquina mais pequena reduz o requisito do espaço do poço da via de elevação, quando a máquina está localizada por baixo da cabina de elevador. Segundo, uma máquina pequena utiliza menos material e será menos dispendiosa de produzir em comparação com uma máquina maior. Terceiro, o menor peso de uma máquina pequena reduz o tempo de manuseamento da máquina e a necessidade de equipamento para elevar a máquina para o lugar de modo a reduzir significativamente o custo de instalação. Quarto, baixo binário e alta velocidade permitem a eliminação de engrenagens, as quais são caras. Além disso, as engrenagens podem provocar vibrações e ruido, e requerem manutenção de 5In summary, the reduction of the size of the machine (i.e. the drive motor and the pulleys) has a number of advantages. Firstly, the smaller machine reduces the lift space requirement when the machine is located below the elevator car. Second, a small machine uses less material and will be less expensive to produce compared to a larger machine. Third, the lower weight of a small machine reduces machine handling time and the need for equipment to elevate the machine to the place to significantly reduce the cost of installation. Fourth, low torque and high speed allow the elimination of gears, which are expensive. In addition, the gears can cause vibrations and noise, and require maintenance of 5

ΕΡ 1 097 101 /PT lubrificação. Podem, no entanto, ser empregues máquinas com engrenagens, caso seja desejado.Lubrication. However, machines with gears may be employed, if desired.

Os cabos achatados ou as correias distribuem as cargas também do elevador e de contrapeso numa maior área superficial sobre as roldanas em comparação com os cabos redondos para a pressão especifica reduzida nos cabos, aumentando deste modo a sua vida operacional. Além do mais, os cabos ou correias achatados podem ser feitos a partir de um material de elevada tracção tal como uretano ou borracha, encamisados com reforço de fibras ou aço. O cabo de suspensão 22 está fixo numa primeira extremidade a um primeiro suporte 24 que está acoplado de modo fixo no interior de uma porção superior da via de elevação 12, tal como a uma parede lateral 26 ou tecto 28 da via de elevação. O cabo de suspensão 22 prolonga-se para baixo a partir da sua primeira extremidade, circula geralmente 90° em torno de uma primeira roldana de elevador 30, acoplada por baixo e num lado da cabina de elevador 18, prolonga-se em geral horizontalmente para uma segunda roldana de elevador 32, acoplada por baixo e num lado oposto da cabina de elevador, circula geralmente 90° em torno da segunda roldana de elevador 32, prolonga-se para cima e circula geralmente 180° em torno de uma primeira roldana deflectora 34, acoplada de um modo fixo no interior de uma porção superior da via de elevação, tal como à parede lateral 26 ou ao tecto 28 da via de elevação 12, prolonga-se para baixo e circula geralmente 180° em torno de uma roldana de contrapeso 36, acoplada a uma porção de topo do contrapeso 20 e prolonga-se para cima e está acoplado numa segunda extremidade no interior de uma porção superior da via de elevação, tal como à parede lateral ou tecto da via de elevação por intermédio de um segundo suporte 37. O sistema de elevador 10 inclui um motor de accionamento 38, tendo uma roldana de accionamento 40 para movimentação da cabina de elevador 18 e do contrapeso 20 para cima e para baixo, ao longo da via de elevação 12, por intermédio de, pelo menos, uma correia ou cabo de accionamento achatado 42. O cabo de accionamento 42 pode ser feito de aço, fibras não metálicas ou qualquer outro material adequadamente forte para 6The flat cables or belts also distribute the lift and counterweight loads in a larger surface area over the pulleys compared to the round cables for the specified reduced pressure in the cables, thereby increasing their operational life. Furthermore, flat cables or belts may be made from a high tensile material such as urethane or rubber, cased with fiber reinforcement or steel. The suspension cable 22 is fixed at a first end to a first support 24 which is fixedly engaged within an upper portion of the lifting path 12, such as a side wall 26 or roof 28 of the lifting path. Suspension cable 22 extends downwardly from its first end, generally rotates 90ø about a first elevator sheave 30, coupled underneath and on one side of the elevator car 18, generally extends horizontally to a second elevator sheave 32, coupled below and on an opposite side of the elevator car, generally circulates 90ø about the second elevator sheave 32, extends upwardly and flows generally 180ø about a first baffle sheave 34 , fixedly coupled within an upper portion of the hoistway, such as to the side wall 26 or the roof 28 of the hoistway 12, extends downwardly and circulates generally 180 ° about a counterweight sheave 36, coupled to a top portion of the counterweight 20 and extends upwardly and is coupled at a second end within an upper portion of the lifting path, such as to the side wall or roof of the overhead ladder to the second support 37. The elevator system 10 includes a drive motor 38, having a drive pulley 40 for moving the elevator car 18 and the counterweight 20 up and down, along the lift path 12, by means of at least one flat drive belt or cable 42. The drive cable 42 may be made of steel, non-metallic fibers or any other suitably strong material for

ΕΡ 1 097 101 /PT suportar o peso do desequilíbrio entre a cabina de elevador 18 e o contrapeso 20. O motor de accionamento 38 está acoplado a, e suportado por uma parede lateral ou chão 44 da via de elevação 12 no interior de um poço de via de elevação 46. Como é mostrado na FIG. 1, por exemplo, o cabo de accionamento 42 está acoplado numa primeira extremidade a uma porção inferior 48 do contrapeso 20, prolonga-se para baixo e circula geralmente 90° em torno da roldana de accionamento 40, prolonga-se em geral horizontalmente e circula geralmente 90° em torno de uma segunda roldana deflectora 49 e prolonga-se para cima e está acoplado numa segunda extremidade a um lado de baixo 50 da cabina de elevador 18. Devido ao motor de accionamento 38 estar localizado por baixo da cabina de elevador 18 no poço de via de elevação 46, o sistema de elevador 10 evita as despesas adicionais e espaço associado com a construção e manutenção de uma casa das máquinas. O cabo de accionamento 42 pode também ser empregue numa configuração de "tracção de duplo enrolamento". Numa tal configuração, o cabo de accionamento 42 está acoplado na sua primeira extremidade à porção inferior 48 do contrapeso 20, prolonga-se para baixo e circula geralmente 90° em torno da roldana de accionamento 40, prolonga-se em geral horizontalmente e circula geralmente 180° em torno da segunda roldana deflectora 49, prolonga-se em geral horizontalmente como mostrado pela linha a traço ponto 52 e circula geralmente 180° em torno da roldana de accionamento 40, prolonga-se em geral horizontalmente e circula geralmente 90° em torno da segunda roldana deflectora 49 e prolonga-se para cima e está acoplado na sua segunda extremidade ao lado de baixo 50 da cabina de elevador 18. Como é mostrado na FIG. 1, o cabo de suspensão 22 e o cabo de accionamento 42 estão separados e independentes um do outro.To withstand the weight of the imbalance between the elevator car 18 and the counterweight 20. The drive motor 38 is coupled to and supported by a side wall or floor 44 of the lift path 12 within a well of lifting path 46. As shown in FIG. 1, for example, the drive cable 42 is coupled at a first end to a lower portion 48 of the counterweight 20, extends downwardly and flows generally 90 ° about the drive sheave 40, generally extends horizontally and circulates generally 90ø about a second deflector sheave 49 and extends upwardly and is coupled at a second end to a lower side 50 of the elevator car 18. Because the drive motor 38 is located below the elevator car 18 in the lifting well 46, the elevator system 10 avoids the additional expenses and space associated with the construction and maintenance of a machine room. The drive cable 42 may also be employed in a " double-wind drive " configuration. In such a configuration, the drive cable 42 is coupled at its first end to the lower portion 48 of the counterweight 20, extends downwardly and flows generally 90ø about the drive sheave 40, generally extends horizontally and generally circulates 180 ° about the second deflector sheave 49, generally extends horizontally as shown by dotted line 52 and circulates generally 180 ° about the drive sheave 40, generally extends horizontally and generally circulates 90 ° around of the second baffle pulley 49 and extends upwardly and is engaged at its second end to the underside 50 of the elevator car 18. As shown in FIG. 1, the suspension cable 22 and the drive cable 42 are separated and independent from each other.

Como é mostrado na FIG. 1, uma peça de ligação rígida alongado 54 está acoplado, de modo giratório numa primeira extremidade 55, a um eixo de rotação da roldana de accionamento 40 e numa segunda extremidade 57 a um peso 56, que está suspenso de uma porção inferior da via de elevação 12, tal como uma parede lateral 58 da via de elevação, por intermédio de uma mola de tensão 60. A peça de ligação rígida 54 está também acoplada em 59, entre as suas primeira e 7As shown in FIG. 1, an elongate rigid connecting piece 54 is rotatably coupled at a first end 55 to an axis of rotation of the drive pulley 40 and at a second end 57 to a weight 56, which is suspended from a lower portion of the drive track 40 lifting member 12, such as a side wall 58 of the lifting path, by means of a tension spring 60. The rigid connecting piece 54 is also coupled at 59 between its first and 7

ΕΡ 1 097 101 /PT segunda extremidades 55, 57, a um eixo de rotação da segunda roldana deflectora 49. O peso 56 comunica uma força para baixo à segunda extremidade 57 da peça de ligação rigida 54, o que faz girar a peça de ligação rigida para baixo em torno da sua primeira extremidade 55 e move, por sua vez, a segunda roldana deflectora 49 para baixo, a fim de proporcionar tensão no cabo de accionamento 42 entre a segunda roldana deflectora 49 e a cabina de elevador 18. Deste modo, a peça de ligação rigida 54, o peso 56 e a mola de tensão 60 cooperam, como um mecanismo de aplicação de tensão, para manterem o cabo de accionamento 42 numa condição esticada. O sistema de elevador 10 tolera grandes desequilíbrios na tensão do cabo de accionamento 42 entre o lado do elevador e o lado do contrapeso do sistema de elevador. Por exemplo, se o cabo de accionamento 42 for uma correia de fibra não metálica, tal como uretano, tendo um coeficiente de atrito relativamente elevado μ = 0,5 em relação ao cabo de aço, a tracção disponível para accionar a cabina de elevador 18 com tracção de duplo enrolamento é θμθ = e5(2n) = 2, 71828n = 23,14. Este valor de relação de tracção de "23,14" significa que tl/t2 tem de ser maior do que 23,14 antes do cabo de accionamento 42 começar a escorregar sobre a roldana de accionamento 40 e a segunda roldana deflectora 49, em que tl é a tensão na porção do cabo de accionamento 42 entre a segunda roldana deflectora 49 e a cabina de elevador 18 e t2 é a tensão no cabo de accionamento entre a roldana de accionamento 40 e o contrapeso 20. Deste modo pode ser tolerado um desequilíbrio considerável na tensão do cabo de accionamento 42 em relação a um sistema de elevador que emprega o cabo de aço convencional e roldanas de ferro fundido, tendo uma relação de tracção de somente cerca de 5.The second end 55, 57 to an axis of rotation of the second deflector sheave 49. The weight 56 imparts a force downwardly to the second end 57 of the rigid connector 54, which rotates the connecting piece rigid down around its first end 55 and in turn moves the second deflector sheave 49 downwardly to provide tension in the drive cable 42 between the second baffle roller 49 and the elevator car 18. Thus, , the rigid connector 54, the weight 56 and the tension spring 60 cooperate, as a tensioning mechanism, to hold the drive cable 42 in a stretched condition. The elevator system 10 tolerates large unbalances in the tension of the drive cable 42 between the side of the elevator and the side of the counterweight of the elevator system. For example, if the drive cable 42 is a non-metallic fiber web, such as urethane, having a relatively high coefficient of friction μ = 0.5 relative to the steel cable, the pull available to drive the elevator car 18 with double winding traction is θμθ = e5 (2n) = 2, 71828n = 23,14. This tensile ratio value of " 23.14 " means that t 1 / t 2 must be greater than 23.14 before the drive cable 42 begins to slide on the drive sheave 40 and the second baffle sheave 49, wherein t 1 is the tension in the portion of the drive cable 42 between the second deflector sheave 49 and the elevator car 18 and t 2 is the tension in the drive cable between the drive sheave 40 and the counterweight 20. In this way a considerable unbalance in the tension of the drive cable 42 with respect to a an elevator system employing the conventional steel cable and cast iron pulleys having a draw ratio of only about 5.

Em funcionamento, o motor de accionamento 38 é sinalizado por um controlador (não mostrado) para rodar a roldana de accionamento 40 no sentido contrário ao sentido dos ponteiros do relógio, a fim de mover a cabina de elevador 18 para baixo ao longo da via de elevação 12. A roldana de accionamento rotativa 40 faz com que a segunda roldana deflectora 49 rode também no sentido contrário ao sentido dos ponteiros do relógio, o que puxa para baixo uma porção do cabo de accionamento 42 entre a cabina de elevador 18 e a 8 ΕΡ 1 097 101 /PT segunda roldana deflectora 49. O cabo de accionamento que se move para baixo 42, por sua vez, puxa para baixo a cabina de elevador 18 fixa ao cabo de accionamento no seu lado de baixo 50. A cabina de elevador que se move para baixo 18 faz com que as roldanas de elevador 30, 32 a rolem ao longo do cabo de suspensão 22 ao longo do seu comprimento e afastando-se da primeira extremidade do cabo de suspensão no primeiro suporte 24. O elevador que se move para baixo 18 puxa para baixo uma porção do cabo de suspensão 22 entre a segunda roldana de elevador 32 e a primeira roldana deflectora 34. Este puxão para baixo faz com que a primeira roldana deflectora 34 rode no sentido contrário ao sentido dos ponteiros do relógio, o que puxa para cima uma porção do cabo de suspensão 22 entre a primeira roldana deflectora 34 e o contrapeso 20 para por esse meio mover o contrapeso para cima. O motor de accionamento 38 é também sinalizado por um controlador (não mostrado) para rodar a roldana de accionamento 40 no sentido dos ponteiros do relógio, a fim de mover a cabina de elevador 18 para cima ao longo da via de elevação 12. A roldana de accionamento rotativa 42 puxa para baixo uma porção do cabo de accionamento 42 entre a roldana de accionamento 40 e o contrapeso 20. O cabo de accionamento que se move para baixo 42 puxa, por sua vez, para baixo o contrapeso 20 fixo ao cabo de accionamento na sua porção inferior 48. O contrapeso que se move para baixo 20 faz com que a roldana de contrapeso 36, que roda no sentido contrário ao sentido dos ponteiros do relógio e puxa para baixo uma porção do cabo de suspensão 22, entre o contrapeso 20 e a primeira roldana deflectora 34. A porção do cabo de suspensão que se move para baixo 22 faz com que a primeira roldana deflectora 34 rode no sentido dos ponteiros do relógio, que por sua vez, faz com que as roldanas de elevador 30, 32 rolem ao longo do cabo de suspensão ao longo do seu comprimento no sentido da primeira extremidade do cabo de suspensão no primeiro suporte 24. As roldanas de elevador rotativas 30, 32 fazem com que a cabina de elevador 18 se mova para cima ao longo da via de elevação 12.In operation, the drive motor 38 is signaled by a controller (not shown) to rotate the drive sheave 40 counterclockwise in order to move the elevator car 18 downward along the drive track The rotary drive pulley 40 causes the second deflector pulley 49 to also rotate counterclockwise, which pulls down a portion of the drive cable 42 between the elevator car 18 and the pulley 8 The lower downward drive cable 42, in turn, pulls down the elevator car 18 secured to the drive cable on its lower side 50. The elevator car which moves downwardly 18 causes the elevator pulleys 30, 32 to roll along the suspension cable 22 along its length and away from the first end of the suspension cable in the first support 24. The lift moves downwardly 18 draws down a portion of the suspension cable 22 between the second elevator sheave 32 and the first baffle pulley 34. This downward pull causes the first baffle pulley 34 to rotate counterclockwise , which pulls up a portion of the suspension cable 22 between the first baffle pulley 34 and the counterweight 20 to thereby move the counterweight upwardly. The drive motor 38 is also signaled by a controller (not shown) to rotate the drive sheave 40 clockwise in order to move the elevator car 18 upwardly along the lift path 12. The sheave of the rotary drive 42 pulls down a portion of the drive cable 42 between the drive pulley 40 and the counterweight 20. The downwardly driven drive cable 42 pulls down the counterweight 20 fixedly to the drive cable drive mechanism in its lower portion 48. The counterbalance moving down 20 causes the counterweight sheave 36, which rotates counterclockwise and pulls down a portion of the suspension cable 22, between the counterweight 20 and the first baffle pulley 34. The downwardly moving suspension cable portion 22 causes the first baffle pulley 34 to rotate clockwise, which in turn causes the pulley pulleys up roller 30, 32 rolls along the suspension cable along its length towards the first end of the suspension cable on the first support 24. The rotary elevator pulleys 30, 32 cause the elevator car 18 to move upwards along the lifting path 12.

Pode surgir um problema se a cabina de elevador 18 não estiver a funcionar perto da capacidade total. Por exemplo, se a cabina de elevador 18 estiver só meio cheia, a tensão 9A problem may arise if the elevator car 18 is not operating near full capacity. For example, if the elevator car 18 is only half full, the tension 9

ΕΡ 1 097 101 /PT numa porção do cabo de accionamento 42 entre segunda roldana deflectora 49 e a cabina de elevador 18 pode ser zero, ficando, desse modo a cabina de elevador sem reacção se o motor de accionamento 38 for sinalizado para movimentar a cabina de elevador para baixo. Para remediar este potencial problema, o peso 56 puxa para baixo a segunda roldana deflectora 49, a fim de manter sempre numa condição esticada uma porção do cabo de accionamento 42 entre a segunda roldana deflectora 49 e a cabina de elevador 18 mesmo quando a cabina de elevador está vazia. Deste modo o peso 56 impede que o sistema de elevador 10 fique eventualmente sem reacção. A FIG. 2 ilustra um sistema de elevador 100 que é semelhante ao sistema de elevador 10 da FIG. 1, excepto a implementação do mecanismo de aplicação de tensão para manter o cabo de accionamento 42 numa condição esticada. Os elementos iguais aos da disposição da FIG. 1 estão indicados com números de referência iguais. Como é mostrado na FIG. 2, uma mola de tensão 102 está acoplada numa primeira extremidade ou inferior 104 no interior de uma porção inferior da via de elevação 12, tal como ao chão 44 ou ao longo de uma parede lateral da via de elevação a uma altura inferior à da segunda extremidade 57 da peça de ligação rígida 54. A mola 102 está acoplada, numa segunda extremidade ou superior 106, à segunda extremidade 57 da peça de ligação rígida 54 para puxar para baixo e desse modo girar a peça de ligação rígida para baixo em torno da sua primeira extremidade 55. A peça de ligação rígida 54, que gira para baixo, move, por sua vez, a segunda roldana deflectora 49 para baixo, a fim de manter numa condição esticada uma porção do cabo de accionamento 42, entre a segunda roldana deflectora 49 e a cabina de elevador 18. Deste modo, a peça de ligação rígida 54 e a mola de tensão 102 cooperam como um mecanismo de aplicação de tensão para manutenção do cabo de accionamento 42 numa condição esticada.In a portion of the drive cable 42 between the second deflector sheave 49 and the elevator car 18 may be zero, thereby the elevator car being unresponsive if the drive motor 38 is signaled to move the car down. To remedy this potential problem, the weight 56 pulls down the second baffle pulley 49 so as to always maintain in a stretched condition a portion of the drive cable 42 between the second baffle pulley 49 and the elevator car 18 even when the The lift is empty. In this way the weight 56 prevents the elevator system 10 from eventually becoming unresponsive. FIG. 2 shows an elevator system 100 which is similar to the elevator system 10 of FIG. 1, except the implementation of the tensioning mechanism to hold the drive cable 42 in a stretched condition. Elements equal to those of the arrangement of FIG. 1 are indicated with like reference numerals. As shown in FIG. 2, a tension spring 102 is coupled at a first or lower end 104 within a lower portion of the hoistway 12, such as to the floor 44 or along a side wall of the hoistway at a height lower than that of the second end portion 57 of the rigid attachment 54. The spring 102 is attached, at a second or upper end 106, to the second end 57 of the rigid attachment piece 54 to pull downwardly and thereby to rotate the rigid attachment piece downwardly around the its first end 55. The rigid link 54, which rotates downwardly, in turn, moves the second deflector sheave 49 downwardly, so as to maintain in a stretched condition a portion of the drive cable 42, between the second sheave baffle 49 and the elevator car 18. Thus, the rigid connector 54 and the tension spring 102 cooperate as a tensioning mechanism for maintaining the drive cable 42 under conditions the taut.

Voltando agora à FIG. 3 é ilustrada uma concretização do presente invento pelo sistema de elevador 200. O sistema de elevador 200 inclui uma via de elevação 202, definida pela estrutura envolvente 204 de um edifício. É proporcionada uma cabina de elevador 206 na via de elevação 202 para movimentação para cima e para baixo ao longo da via de 10 ΕΡ 1 097 101 /PT elevação por intermédio de carris de guia de elevador convencionais (não mostrados). Um contrapeso 208, acoplado de um modo móvel ao carris de guia de contrapeso convencionais (não mostrados), está localizado num lado da via de elevação 202 num espaço que se prolonga ao longo do comprimento da via de elevação, entre a cabina de elevador 206 e a parede lateral 204 da via de elevação, para contrabalançar a cabina de elevador, durante o seu movimento para cima e para baixo ao longo da via de elevação. Um motor de accionamento 210 e uma roldana de accionamento associada 212 estão dispostos numa porção inferior da via de elevação 202, tal como no poço de via de elevação. O sistema de elevador 200 inclui ainda, pelo menos, um cabo achatado ou correia 214 para proporcionar não só a suspensão e a tracção para a cabina de elevador 206 mas também para o contrapeso 208. O cabo achatado 214 pode ser feito de aço, fibra não metálica ou qualquer outro material adequadamente forte para suportar a cabina de elevador 206 e o contrapeso 208, durante o movimento e aceleração da cabina e do contrapeso ao longo da via de elevação 202. O cabo achatado 214 está fixo na primeira e segunda extremidades 216, 218 no interior de uma porção superior da via de elevação 202, tal como a uma parede lateral, carris de guia ou tecto da via de elevação. O cabo achatado 214 prolonga-se para baixo a partir da sua primeira extremidade 216, circula geralmente 90° em torno de uma primeira roldana de elevador 220 acoplada por baixo e num lado da cabina de elevador 206, prolonga-se em geral horizontalmente para uma segunda roldana de elevador 222 acoplada por baixo e num lado oposto da cabina de elevador, circula geralmente 90° em torno da segunda roldana de elevador 222, prolonga-se para cima e circula geralmente 180° em torno de uma primeira roldana deflectora 224 fixa no interior de uma porção superior da via de elevação, tal como a uma parede lateral ou tecto da via de elevação, prolonga-se para baixo e circula geralmente 180° em torno da roldana de accionamento 212, prolonga-se para cima a circula geralmente 180° em torno de uma segunda roldana deflectora 226 fixa no interior de uma porção superior da via de elevação, prolonga-se para baixo e circula geralmente 180° em torno de uma roldana de contrapeso 228 acoplada a uma porção de topo do contrapeso 208 e prolonga-se para cima e 11Turning now to FIG. 3 shows an embodiment of the present invention by the elevator system 200. The elevator system 200 includes a hoistway 202 defined by the housing structure 204 of a building. An elevator car 206 is provided on the hoistway 202 for upward and downward movement along the hoistway via conventional hoistway guide rails (not shown). A counterweight 208, movably coupled to the conventional counterweight guide rails (not shown), is located on one side of the hoistway 202 in a space extending along the length of the hoistway between the elevator car 206 and the sidewall 204 of the hoistway to counterbalance the elevator car during its upward and downward movement along the hoistway. A drive motor 210 and associated drive pulley 212 are disposed in a lower portion of the hoistway 202, such as in the hoistway shaft. The elevator system 200 further includes at least one flat cable or belt 214 to provide not only the suspension and traction for the elevator car 206 but also for the counterweight 208. The flat cable 214 may be made of steel, fiber non-metallic or any other suitably strong material to support the elevator car 206 and the counterweight 208 during movement and acceleration of the car and the counterweight along the hoistway 202. The flat cable 214 is secured on the first and second ends 216 , 218 within an upper portion of the hoistway 202, such as a side wall, guide rails or roof of the hoistway. The flat cable 214 extends downwardly from its first end 216, generally rotates 90ø about a first elevator sheave 220 engaged from below and on one side of the elevator car 206, generally extends horizontally to a second elevator sheave 222 engaged underneath and on an opposing side of the elevator car generally circulates 90ø about the second elevator sheave 222, extends upwardly and generally runs 180ø about a first deflector sheave 224 fixed in the interior of an upper portion of the hoistway, such as to a side wall or roof of the hoistway, extends downwardly and circulates generally 180ø about the drive pulley 212, extends upwardly, there is generally 180 About a second baffle pulley 226 fixed within an upper portion of the hoistway extends downwardly and generally rotates 180ø about a counterweight pulley 228 coupled to a the top portion of the counterweight 208 and extends upwardly and 11

ΕΡ 1 097 101 /PT está acoplado na sua segunda extremidade 218 no interior de uma porção superior da via de elevação, tal como à parede lateral ou tecto da via de elevação. A cabina de elevador suportada a partir de cima 206 evita a necessidade de proporcionar um motor de accionamento por cima da via de elevação 202 entre a cabina de elevador 206 e um tecto 230 da via de elevação, ou numa casa das máquinas dispendiosa e que ocupa espaço. Além disso, a tecnologia de cabo achatado reduz o tamanho do motor de accionamento e das roldanas necessárias para suportar e mover uma dada carga, quando comparado aos cabos redondos convencionais e por esse meio reduz o tamanho, e o custo de construção, do espaço no interior do poço de via de elevação para acomodar o motor de accionamento e roldanas.And is coupled at its second end 218 within an upper portion of the lifting path, such as to the side wall or roof of the lifting path. The lift cab supported from top 206 avoids the need to provide a drive motor over the hoistway 202 between the elevator car 206 and a roof of the hoistway, or in an expensive and occupied engine room space. In addition, the flat cable technology reduces the size of the drive motor and pulleys required to support and move a given load when compared to conventional round cables and thereby reduces the size and cost of construction of the lift shaft well to accommodate the drive motor and pulleys.

Uma característica principal do presente invento é o achatamento dos cabos utilizados no sistema de elevador descrito acima. O aumento na relação de aspecto resulta num cabo que tem uma superfície de engate, definida pela dimensão de largura "W", que é optimizada para distribuir a pressão de cabo. Por conseguinte, a pressão de cabo máxima é minimizada no interior do cabo. Adicionalmente, ao aumentar a relação de aspecto em relação a um cabo redondo, que tem uma relação de aspecto igual a um, a espessura "tl" do cabo achatado (ver FIG. 5) pode ser reduzida, mantendo ao mesmo tempo uma área em corte transversal constante das porções do cabo que suportam a carga de tensão no cabo.A principal feature of the present invention is the flattening of the cables used in the elevator system described above. The increase in aspect ratio results in a cable having an engagement surface, defined by the width dimension " W ", which is optimized to distribute the cable pressure. Therefore, the maximum cable pressure is minimized inside the cable. In addition, by increasing the aspect ratio with respect to a round cable, which has an aspect ratio of one, the thickness " tl " of the flat cable (see Figure 5) can be reduced while maintaining a constant cross-sectional area of the cable portions which carry the voltage load on the cable.

Como é mostrado na FIG. 4 e 5, os cabos achatados 722 incluem uma pluralidade de cordões de suporte de carga individuais 726, encerrados dentro de uma camada comum de revestimento 728. A camada de revestimento 728 separa os cordões individuais 726 e define uma superfície de engate 730 para engate na roldana de tracção 724. Os cordões de suporte de carga 726 podem ser formados a partir de um material não metálico de elevada resistência, leve, tal como fibras de aramida, ou podem ser formados a partir de um material metálico, tal como fibras de aço finas de elevado teor de carbono. É desejável manter a espessura "d" dos cordões 726 tão pequena quanto possível de modo a maximizar a flexibilidade e minimizar a tensão nos cordões 726. Adicionalmente, para cordões formados a partir de fibras de aço, devendo os diâmetros de fibra ser inferiores a 0,25 12As shown in FIG. 4 and 5, the flat cables 722 include a plurality of individual load-bearing cords 726, enclosed within a common cover layer 728. The cover layer 728 separates the individual cords 726 and defines an engaging surface 730 for engagement in traction sheave 724. The load bearing strands 726 may be formed from a lightweight high strength nonmetallic material such as aramid fibers or may be formed from a metallic material such as steel fibers high carbon content. It is desirable to maintain the thickness " d " of the strands 726 as small as possible so as to maximize flexibility and minimize tension in strands 726. Additionally, for strands formed from steel fibers, the fiber diameters being less than 0.25 12

ΕΡ 1 097 101 /PT milímetros e, de preferência, na gama de cerca de 0,10 milímetros a 0,20 milímetros. As fibras de aço que têm tal diâmetro melhoram a flexibilidade dos cordões e do cabo. Ao incorporar cordões que têm as características de peso, de resistência, de durabilidade e, em particular, de flexibilidade de tais materiais nos cabos achatados, o diâmetro de roldana de tracção "D" pode ser reduzido enquanto se mantém a pressão de cabo máxima dentro dos limites aceitáveis. A superfície de engate 730 está em contacto com uma superfície correspondente 750 da roldana de tracção 724. A camada de revestimento 728 é formada a partir de um material de poliuretano, de preferência, um uretano termoplástico, que é extrudido por cima e através da pluralidade de cordões 726, de uma maneira tal que cada um dos cordões individuais 726 é restringido contra o movimento longitudinal em relação aos outros cordões 726. Podem também ser utilizados outros materiais para a camada de revestimento se os mesmos forem suficientes para satisfazerem as funções requeridas da camada de revestimento: tracção, desgaste, transmissão de cargas de tracção aos cordões e resistência aos factores ambientais. Deve ser entendido que muito embora outros materiais possam ser utilizados para a camada de revestimento, se os mesmos não forem ao encontro ou excederem as propriedades mecânicas de um uretano termoplástico, então os benefícios que resultam da utilização de cabos achatados podem ser reduzidos. Com as propriedades mecânicas do uretano termoplástico o diâmetro da roldana de tracção 724 pode ser reduzido a 100 milímetros ou menos.And preferably in the range of from about 0.10 millimeters to about 0.20 millimeters. Steel fibers having such a diameter improve the flexibility of the strands and the cable. By incorporating strands having the characteristics of weight, strength, durability and, in particular, flexibility of such materials in flat cables, the tensile sheave diameter " D " may be reduced while maintaining the maximum cable pressure within acceptable limits. The engaging surface 730 is in contact with a corresponding surface 750 of the traction sheave 724. The coating layer 728 is formed from a polyurethane material, preferably a thermoplastic urethane, which is extruded over and through the plurality of strands 726 in such a manner that each of the individual strands 726 is constrained against longitudinal movement relative to the other strands 726. Other materials for the coating layer may also be used if they are sufficient to satisfy the required functions of the strand 726. coating layer: traction, wear, transmission of tensile loads to strands and resistance to environmental factors. It is to be understood that although other materials may be used for the coating layer, if they do not meet or exceed the mechanical properties of a thermoplastic urethane, then the benefits resulting from the use of flat cables may be reduced. With the mechanical properties of the thermoplastic urethane the diameter of the traction sheave 724 can be reduced to 100 millimeters or less.

Como um resultado da configuração do cabo achatado 722, a pressão de cabo pode ser distribuída mais uniformemente ao longo do cabo 722. Devido à incorporação de uma pluralidade de pequenos cordões 726 dentro da camada de revestimento de elastómero de cabo achatado 728, a pressão sobre cada cordão 726 é significativamente diminuída em relação aos cabos da arte anterior. A pressão do cordão é diminuída, pelo menos, de n“1/2, sendo η o número de cordões paralelos no cabo achatado, para uma dada carga e secção transversal de fio. Por conseguinte, a pressão de cabo máxima no cabo achatado é significativamente reduzida em comparação com um elevador 13As a result of the configuration of the flat cable 722, the cable pressure can be distributed more evenly along the cable 722. Due to the incorporation of a plurality of small cords 726 within the flat cable elastomer coating layer 728, the pressure on each strand 726 is significantly decreased relative to prior art strands. The cord pressure is decreased by at least n 1/2, where η is the number of parallel strands in the flat cable for a given load and cross-section of wire. Accordingly, the maximum cable pressure in the flat cable is significantly reduced compared to an elevator 13

ΕΡ 1 097 101 /PT convencional com cabos, que têm uma capacidade de suporte de carga semelhante. Além do mais, o diâmetro de cabo efectivo 'd' (medido na direcção da dobragem) é reduzido para a capacidade de apoio de carga equivalente e podem ser atingidos valores mais pequenos para o diâmetro de roldana 'D' sem uma redução na relação D/d. Adicionalmente, o minimizar do diâmetro D da roldana permite a utilização de motores de alta velocidade menos dispendiosos, mais compactos como a máquina de accionamento.With conventional cables having a similar load carrying capacity. Furthermore, the effective cable diameter 'd' (measured in the folding direction) is reduced to the equivalent load bearing capacity and smaller values can be achieved for the 'D' sheave diameter without a reduction in the D ratio / d. Additionally, minimizing the sheave diameter D allows the use of less expensive, more compact, high-speed motors such as the drive machine.

Está também mostrada na FIG. 5 uma roldana de tracção 724 que tem uma superfície de tracção 750, configurada para receber o cabo achatado 722. A superfície de engate 750 está conformada de modo complementar para proporcionar tracção e para guiar o engate entre os cabos achatados 722 e a roldana 724. A roldana de tracção 724 inclui um par de aros 744 dispostos nos lados opostos da roldana 724 e um ou mais divisores 745 dispostos entre cabos achatados adjacentes. A roldana de tracção 724 também inclui camisas 742, recebidas dentro dos espaços entre os aros 744 e os divisores 745. As camisas 742 definem a superfície de engate 750, de tal modo que existem folgas laterais 754 entre os lados dos cabos achatados 722 e as camisas 742. O par de aros 744 e divisores, em conjunto com as camisas, realizam a função de guia dos cabos achatados 722, para impedir problemas de alinhamento grosseiros no caso de condições de folgas no cabo, etc. Muito embora mostrado como incluindo camisas, deve ser notado que pode ser utilizada uma roldana de tracção sem camisas.It is also shown in FIG. 5 is a traction sheave 724 having a traction surface 750, configured to receive the flattened handle 722. The engaging surface 750 is complimentary shaped to provide traction and to guide engagement between the flattened ropes 722 and the sheave 724. The traction sheave 724 includes a pair of hoops 744 disposed on opposite sides of the sheave 724 and one or more dividers 745 disposed between adjacent flat cables. The traction sheave 724 also includes jackets 742 received within the spaces between the hoops 744 and the dividers 745. The jackets 742 define the engaging surface 750 such that there are side gaps 754 between the sides of the flattened wires 722 and sockets 742. The pair of rims 744 and dividers, together with the jackets, perform the guiding function of the flat cables 722 to prevent coarse alignment problems in the event of slack conditions in the cable, etc. Although shown as including liners, it should be noted that a pulling pulley without liners may be used.

Muito embora este invento tenha sido mostrado e descrito com respeito a concretizações de exemplo do mesmo, deve ser entendido por os especialistas na técnica que podem ser feitas alterações, omissões e adições anteriores e várias outras na forma e pormenores do mesmo sem sair do âmbito do invento, tal como definido nas reivindicações que se seguem.Although this invention has been shown and described with respect to exemplary embodiments thereof, it should be understood by those skilled in the art that prior changes, omissions, and additions and various others may be made in the form and particulars thereof without departing from the scope of the invention. invention, as defined in the claims which follow.

Lisboa,Lisbon,

Claims

An elevator system comprising: a lift (carton) lift (202), defined by the surrounding structure; an elevator car (206) and a counterweight (208), located on the elevation path; and a drive motor (210), including a drive pulley (212), located in a lower portion of the hoistway, the drive motor being coupled to the elevator car and the counterweight by means of at least one cable (214) for moving the elevator car up and down along the lift path; characterized in that said at least one flat cable (214) provides both the suspension and the traction of the elevator car (206)

An elevator system according to claim 1, further including at least one elevator sheave (220, 222), coupled to the elevator car (206), first and second baffle pulleys (224, 226), coupled and a counterweight roller (228) coupled to a top portion of the counterweight (208), the flat and second flat ends (216, 218) of the first and second ends (216, 218) , coupled within an upper portion of the hoistway (202) and extending downwardly from its first end (226) by means of at least one elevator sheave (220, 222) extending up and runs around the first deflecting pulley 224, which extends downwardly and circulates about the drive pulley 212, which extends upwardly and circulates about the second deflector sheave 226, which extends downwardly and circulates about the counterweight pulley 228 and has been extended upwards and ending at its second end (218).

An elevator system according to claim 2, wherein said at least one elevator sheave (220, 222) is coupled to the underside of the elevator car (206) and the flat cable (214) supports underneath the elevator car (206).

An elevator system according to any one of claims 1 to 3, wherein the flat cable (214) is made of non-metallic fiber material.

An elevator system as defined in claims 1 to 4, wherein the flat cable (214) is made of urethane. Lisbon,