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  1. 1. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES v1.00, MAY. 06 Español / CFAEs
  2. 2. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES Curso de Formación de Ascensores v1.00, MAY. 06 Español / CFAEs v1.00, MAY. 06 CFAEs
  3. 3. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES ÍNDICE ÍNDICE TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR 1 1.1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................1 1.2. NORMATIVA........................................................................................................2 1.3. EVOLUCIÓN HISTÓRICA...................................................................................2 1.4. CLASIFICACIÓN DE ASCENSORES...............................................................11 1.4.1. Eléctricos.............................................................................................12 1.4.1.1. De 1 velocidad................................................................................... 12 1.4.1.2. De 2 velocidades................................................................................12 1.4.1.3. Con Variación de Frecuencia.............................................................12 1.4.2. Hidráulicos..........................................................................................13 1.4.2.1. De acción directa................................................................................14 1.4.2.2. De acción indirecta.............................................................................14 1.4.3. Comparación entre el ascensor ELÉCTRICO e HIDRÁULICO..........14 1.5. COMPOSICIÓN DE UN ASCENSOR................................................................16 1.5.1. Ascensor Eléctrico..............................................................................17 1.5.2. Ascensor Hidráulico............................................................................21 1.5.3. Ascensores Sin Cuarto de Máquinas..................................................22 1.6. MODELOS DE ASCENSORES EN MP.............................................................23 1.6.1. Codificación o nomenclatura de los ascensores.................................24 TEMA 2. REPLANTEO 26 2.1. INTERPRETACIÓN DE PLANOS......................................................................26 2.1.1. Perspectivas en el plano.....................................................................27 2.1.2. Medidas y acotaciones........................................................................28 2.1.3. Lectura de características generales..................................................28 2.1.4. Identificación de elementos.................................................................29 2.1.4.1. Ascensor ECCM.................................................................................30 2.1.4.2. Ascensor HCCM (tiro indirecto)..........................................................35 2.2. REPLANTEO DE UN ASCENSOR....................................................................39 2.2.1. Aspectos a tener en cuenta según el tipo de ascensor......................42 TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO 43 3.1. GRUPO TRACTOR...........................................................................................43 3.1.1. Motores...............................................................................................44 3.1.1.1. Motores de 1 velocidad.......................................................................44 3.1.1.2. Motores de 2 velocidades...................................................................45 3.1.1.3. Motores con convertidor de frecuencia...............................................45 3.1.1.4. Gearless.............................................................................................46 3.1.2. Freno...................................................................................................46 3.1.2.1. Freno mecánico..................................................................................46 3.1.2.2. Freno eléctrico....................................................................................47 3.1.2.3. Accionamiento de emergencia...........................................................48 3.1.3. Reductor..............................................................................................48 3.1.4. Poleas de tracción...............................................................................50 3.1.5. Volante de inercia...............................................................................50 3.1.6. Elementos de amortiguación y aislamiento de ruido...........................51 3.1.7. Polea de desvío..................................................................................51 v1.00, MAY. 06 CFAEs
  4. 4. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES ÍNDICE 3.2. HUECO..............................................................................................................52 3.2.1. Cabina.................................................................................................52 3.2.2. Contrapeso..........................................................................................54 3.2.3. Guías y fijación de guías.....................................................................54 3.2.3.1. Sistemas de deslizamiento.................................................................55 3.2.4. Cables.................................................................................................56 3.2.4.1. Cables para ascensores y montacargas............................................57 3.3. COMPONENTES DE SEGURIDAD..................................................................59 3.3.1. Limitador de velocidad........................................................................60 3.3.2. Paracaídas..........................................................................................61 3.3.3. Amortiguadores...................................................................................62 3.3.4. Protección de las máquinas................................................................63 3.4. PUERTAS DE CABINA Y PUERTAS DE PISO.................................................63 3.4.1. Puertas de cabina...............................................................................63 3.4.2. Puertas de piso o rellano....................................................................63 3.4.3. Sistema de emergencia (RESCATAMAC)..........................................64 3.4.3.1. Descripciones.....................................................................................64 3.4.3.2. Diagrama General (Cuadro)...............................................................66 3.4.3.3. Descripción de Características...........................................................66 3.5. MONTAJE E INSTALACIÓN.............................................................................67 3.5.1. Montaje de los soportes de guías.......................................................67 3.5.2. Montaje de la base de arranque.........................................................68 3.5.3. Montaje de las guías de cabina y contrapeso.....................................68 3.5.4. Montaje del chasis de contrapeso.......................................................69 3.5.5. Montaje del chasis de cabina..............................................................71 3.5.6. Montaje de los cables de tracción.......................................................72 3.5.7. Montaje del limitador de velocidad......................................................74 3.5.8. Montaje de los amortiguadores de cabina..........................................75 3.5.9. Montaje de los amortiguadores de contrapeso...................................76 3.5.10. Montaje de las puertas de rellano.....................................................76 3.5.10.1. Puertas Automáticas.........................................................................77 3.5.10.2. Puertas Semiautomáticas.................................................................84 3.5.11. Montaje de la cabina.........................................................................85 3.5.12. Instalación Eléctrica Premontada de hueco y cabina.......................86 3.5.13. Montaje del conjunto de operador en puertas de cabina..................86 TEMA 4. ASCENSOR HIDRÁULICO 90 4.1. GRUPO IMPULSOR..........................................................................................91 4.1.1. Central hidráulica................................................................................91 4.1.1.1. Motor...................................................................................................92 4.1.1.2. Bomba................................................................................................92 4.1.1.3. Bloque de válvulas..............................................................................93 4.1.1.4. Depósito de aceite..............................................................................94 4.1.2. Pistón hidráulico..................................................................................94 4.1.3. Canalizaciones....................................................................................95 4.2. ASPECTOS ESPECÍFICOS DE UN ASCENSOR HIDRÁULICO......................95 4.2.1. Sistema de guiado del pistón..............................................................95 4.2.2. Guías...................................................................................................95 4.2.3. Sistemas protección contra movimientos incontrolados de cabina.....96 4.2.3.1. Válvula paracaídas............................................................................96 4.2.3.2. Paracaídas..........................................................................................96 4.2.3.3. Sistema de renivelación......................................................................96 4.2.4. Sistema de rescate.............................................................................97 4.3. MONTAJE E INSTALACIÓN.............................................................................97 v1.00, MAY. 06 CFAEs
  5. 5. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES ÍNDICE 4.3.1. Instalación de chasis de cabina hidráulico..........................................97 4.3.2. Instalación del pistón.........................................................................102 4.3.3. Instalación de la central hidráulica....................................................103 4.3.4. Instalación del limitador de velocidad...............................................106 4.4. COMPONENTES DE LOS KIT’S HIDRÁULICOS DE MP...............................107 TEMA 5. MANIOBRAS 108 5.1. TIPOS DE MANIOBRA....................................................................................108 5.1.1. Maniobra Automática Simplex o Universal.......................................109 5.1.2. Maniobra Simplex colectiva selectiva en Bajada..............................110 5.1.3. Maniobra Simplex colectiva selectiva en Subida y Bajada...............111 5.1.4. Maniobra Dúplex...............................................................................112 5.1.5. Maniobra Dúplex colectiva selectiva en Bajada................................113 5.1.6. Maniobra Dúplex colectiva selectiva en Subida y Bajada.................113 5.1.7. Maniobra Mixta..................................................................................113 5.2. INSTALACIÓN ELÉCTRICA PREMONTADA.................................................114 5.3. INSTALACIÓN ELÉCTRICA PREMONTADA MICROBASIC..........................118 5.3.1. Esquemas eléctricos generales........................................................119 5.3.1.1. Ascensor eléctrico de una velocidad................................................119 5.3.1.2. Ascensor eléctrico de dos velocidades.............................................120 5.3.1.3. Ascensor eléctrico con variación de velocidad.................................121 5.3.1.4. Ascensor hidráulico con arranque directo........................................122 5.3.1.5. Ascensor hidráulico con arranque estrella-triángulo.........................123 5.3.2. Montaje y conexionado.....................................................................124 5.3.2.1. Consideraciones generales..............................................................124 5.3.2.2. Identificación de conexiones.............................................................124 5.3.2.3. Instalación del cuarto de máquinas..................................................125 5.3.2.4. Instalación de cabina........................................................................128 5.3.2.5. Instalación de hueco.........................................................................131 5.4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA PREMONTADA VÍA SERIE...............................134 5.4.1. Características generales.................................................................134 5.4.2. Prestaciones de la maniobra Vía Serie.............................................134 5.4.3. Esquemas generales de control........................................................134 5.4.3.1. Ascensor eléctrico de una velocidad................................................134 5.4.3.2. Ascensor eléctrico de dos velocidades.............................................135 5.4.3.3. Ascensor eléctrico con variación de velocidad.................................135 5.4.3.4. Ascensor hidráulico con arranque directo........................................136 5.4.3.5. Ascensor hidráulico con arranque estrella-triángulo.........................136 5.4.4. Esquema general de alumbrado.......................................................137 5.4.5. Esquema general de telefonía..........................................................137 5.4.6. Serie de seguridad............................................................................138 5.4.7. Esquema general de la maniobra Vía Serie.....................................139 v1.00, MAY. 06 CFAEs
  6. 6. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Tema 1 TEORÍA DEL ASCENSOR 1.1. INTRODUCCIÓN Como cualquier otra idea de la Humanidad, el transporte vertical nace con la necesidad del hombre por desplazar objetos, o así mismo, de un lugar a otro más elevado. Lógicamente sólo se tuvo conciencia de que el trasporte de personas era posible cuando todos los procesos que conllevan la maniobra de elevación fueran supeditados a un mínimo de seguridad. Dicho esto, el hombre ha construido diversos tipos de elevadores, siendo el más común por su utilización diaria el ascensor. Pero cabe destacar que, dependiendo de la carga transportada, también se pueden definir otros tipos de elevadores, tales como el montacargas, montacoches, montaplatos, montacamas etc… Es necesario remarcar que cualquier dispositivo que transporte verticalmente una carga puede considerarse un elevador, esto engloba desde las poleas o planos inclinados que se utilizaban en la antigüedad hasta sus equivalentes de hoy en día: las escaleras mecánicas. v1.00, MAY. 06 PÁG.1 CFA_TAEs
  7. 7. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Definición Un ascensor es un aparato elevador instalado permanentemente que sirve niveles definidos, y que utiliza una cabina en la que las dimensiones y constitución permiten evidentemente el acceso de personas, desplazándose al menos parcialmente a lo largo de guías verticales o cuya inclinación sobre la horizontal es superior a 15º. 1.2. NORMATIVA Se pueden citar las siguientes Normas y disposiciones Europeas de seguridad y Normas para la planificación e instalación de ascensores, montacargas y montaplatos: - Norma Internacional ISO 4190/2 (2001). Montacargas. - Norma Internacional ISO 4190/1 (1999). Montaplatos. - Norma Internacional ISO 4190/1 (1999). Selección de ascensores de personas y montacargas para edificios residenciales. - Norma Europea EN 81-1 (1998). Normas de seguridad para la construcción e instalación de ascensores de personas, montacargas y montaplatos. Parte I: ascensores eléctricos. - Norma Europea EN 81-2 (1998). Normas de seguridad para la construcción e instalación de ascensores de personas, montacargas y montaplatos. Parte II: ascensores hidráulicos. - Norma Internacional ISO 4190/1 montacamillas y montacargas. - Directiva Europea 95/16/CE (1995). Aproximación de las legislaciones de los Estados miembros relativas a los ascensores. (1999). Ascensores de personas, 1.3. EVOLUCIÓN HISTÓRICA Hasta que Elisha Graves Otis inventó el ascensor con seguridad para personas en 1853, la Humanidad había recurrido a medios con grúas, poleas y aparejos para transportar cargas pesadas a lugares elevados. La Antigüedad Los primeros mecanismos de elevación y transporte fueron palancas, poleas, rodillos y planos inclinados. La realización de grandes trabajos de construcción de este tipo exigía un gran número de personas implicadas, así en la construcción de la pirámide de Keops (s. XXII a.C.), de 147 m de altura, estuvieron ocupadas permanentemente cerca de cien mil personas. v1.00, MAY. 06 PÁG.2 CFA_TAEs
  8. 8. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Hacia el 2820 a.C. se obtienen en China fibras resistentes a partir de la planta del cáñamo, de forma que los artesanos son capaces de fabricar las primeras cuerdas. También aparecen sobre esta época los elevadores de palanca, prototipos primitivos de nuestros aparatos elevadores actuales, con una pluma en voladizo para elevar agua. En Egipto y Mesopotamia (1550 a.C.) se generaliza el empleo del shadoof (Figura 1.1), un mecanismo de palanca utilizado para elevar el agua procedente de los ríos con el fin de regar los campos. Se trata de una forma más compleja de una construcción basada en la palanca. Sobre una columna fija se monta una palanca de dos brazos alrededor de un eje que puede girar horizontalmente. Los brazos son de longitudes diferentes, disponiendo el más corto de ellos de una piedra, como contrapeso, suficiente para elevar el cubo lleno que está sujeto al brazo más largo. Solo hacía falta una persona que se situaba bajo el brazo más largo para bajarlo e introducir el cubo en el río. Figura 1.1. Utilización del contrapeso en el shadoof para reducir el esfuerzo en elevaciones. Hacia el 1510 a.C. se aplica la rueda, hasta ahora sólo utilizada en los carros, tornos de alfarero y en las ruecas, a dispositivos mecánicos, convirtiéndose de este modo en instrumento para la utilización de las fuerzas y la simplificación del trabajo. Gracias a ello, la resistencia debida a la fricción se reduce a la existente entre el eje y el cojinete (Figura 1.2). Además en esta civilización también se utilizaba como primera máquina accionada por fuerza muscular ruedas huecas de varios metros de diámetro, en cuyo interior o sobre cuya superficie externa corría una persona. La fuerza generada por dichas ruedas se emplea para accionar dispositivos de extracción de agua. v1.00, MAY. 06 PÁG.3 CFA_TAEs
  9. 9. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Figura 1.2. Mecanismo de elevación por ruedas (Mesopotamia). El período greco-romano Desde que el hombre ha ocupado más de un piso en un edificio, ha tomado en consideración de alguna manera el transporte vertical. Las formas más primitivas fueron, por supuesto, escaleras de mano, grúas movidas por tracción animal o tornos accionados manualmente. Ruinas de la Antigua Roma muestran signos de guías por las que se desplazaban plataformas de elevación. Hacia el 700 a.C. los mecánicos griegos desarrollan la técnica de la descomposición de las fuerzas con ayuda de los llamados polipastos. El polipasto se compone de una polea fija y una segunda sujeta al objeto a desplazar. Una cuerda discurre, partiendo de un punto fijo, primero alrededor de la polea móvil y después de la fija. Estirando del extremo libre la carga se desplaza únicamente la mitad de la distancia que lo hace este extremo, pero se consigue un esfuerzo menor para ello. Figura 1.3. Esquemas de polipastos. Relación recorrido-esfuerzo de elevación. v1.00, MAY. 06 PÁG.4 CFA_TAEs
  10. 10. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Tres inventores griegos deben ser mencionados en la historia de la elevación: Ctesibio, Arquímedes y Herón de Alejandría. Ctesibio vivió en Alejandría hacia el 270 a.C. y fabricó el primer cilindro provisto de un émbolo, al que cabe considerar como la primera bomba de pistón. Arquímedes (287 – 212 a.C.) desarrolló una extensa teoría acerca de los polipastos con las transmisiones de fuerza 2:1, 3:1 (tripastos) y 5:1 (pentapastos). Sin duda, Herón de Alejandría (s. I a.C.) dio un impulso importante a varias técnicas relacionadas con la elevación. En su obra Mechanica, además de la cuña, el tornillo y la rueda con un eje, describe la polea compuesta. Todos se basan en el mismo principio de la palanca: una pequeña fuerza que actúa desde una gran distancia se transforma en una gran fuerza que actúa desde una pequeña distancia. Sin embargo, fueron los romanos los que sacaron un mayor partido a todas estas teorías griegas, logrando una realización técnica de gran rendimiento. Disponían de cuerdas suficientemente resistentes, incluso cordeles de alambre, que hacían que todos los procedimientos de elevación creados por sus precursores fueran llevados a la práctica con una mayor eficiencia. De esta forma, se sabe que en la Antigua Roma el ascensor era ya conocido, como lo demuestra la documentación hallada respecto a uno instalado en el Palacio de Nerón, o más tarde (80 d.C.), cuando el emperador Tito mandó instalar en el Coliseo doce grandes montacargas para elevar a los gladiadores. Tras la caída del Imperio Romano los ascensores desaparecieron durante un largo período de tiempo. La Edad Media Esta época fue realmente parca prácticamente en cualquier disciplina humana, y por analogía, también en cuanto a técnicas y mecanismos de elevación se refiere. De esta forma las instalaciones de elevación conocidas apenas difieren de las antiguas. Hasta la llegada de Leonardo Da Vinci no se producen grandes saltos cualitativos en el tema que nos interesa. Este polifacético personaje de la historia acumula entre sus grandes y sorprendentes invenciones una grúa móvil para facilitar las labores de construcción en las que hay que elevar cargas pesadas. Dicha grúa está montada sobre un vehículo y se gobierna con una manivela dotada de transmisión por ruedas dentadas. El gancho que sujeta la carga dispone de un dispositivo automático accionado a distancia para soltarla. Para hacer navegables ríos y canales, Leonardo también construyó una excavadora flotante con ruedas de cangilones, instalada sobre dos barcazas amarradas que descarga el lodo en carros. Lo genial de Leonardo no es que sólo propone y construye estos dispositivos, sino que con ello va creando e inventando una serie de elementos que solucionan cualquier mínimo detalle que encontrara, por ejemplo: tornillos sinfín, engranajes helicoidales, una cadena articulada, diversos cojinetes de rodillos y bolas, así como rodamientos axiales. Georg Bauer (1490 – 1565) trabajó como médico en los centros mineros de Sajonia y su obra De re metallica constituye una guía exacta de los sistemas v1.00, MAY. 06 PÁG.5 CFA_TAEs
  11. 11. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR empleados durante la Edad Media. Menciona el uso de ruedas dentadas y de cadenas movidas por caballos. Figura 1.4. Máquina de elevación accionada mediante tracción animal. En 1687, el matemático Erhardt Weigel inventa una “silla de ascenso” que se mueve lentamente y sin esfuerzo entre dos pisos. Este aparato, semejante a una silla sobre la que se sienta la persona, va montado en un nicho construido en la pared sobre guías de 1 m de longitud y es accionado con un contrapeso. El propio usuario es el que acciona manualmente el mecanismo tirando de una palanca. Ingeniosas técnicas de elevación son creadas durante toda la época en Europa y Estados Unidos, principalmente. En lo que se refiere a nuestro país, cabe mencionar el Catálogo del Real Gabinete de Máquinas publicado en 1794 por Juan López de Peñalver, en el que aparecen diferentes planos de máquinas de elevación existentes en la época. Es de interés remarcar las mejoras mecánicas implantadas en las minas de Almadén en el sistema de bajada y extracción de mineral. También expone este autor que los diámetros de las poleas no guardaban ninguna relación con el diámetro del cable. Comentario inoportuno ya que en la normativa vigente es de obligado cumplimiento una relación de 1:40 sobre los mismos. El sistema de elevación se componía de un tambor y un freno mecánico que permitía la detención de la operación de una forma simple y cómoda así como el diseño de una cabina que se desplazaba sobre guías y que podía ser utilizada para subir el mineral por los pozos inclinados en sustitución de los cubos. El autor de estas contribuciones fue Agustín de Betancourt. v1.00, MAY. 06 PÁG.6 CFA_TAEs
  12. 12. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Figura 1.5. Máquina de elevación utilizada en las minas de Almadénl. El vapor como sistema de tracción Cuando James Watt inventó la máquina de vapor comenzó a considerarse la posibilidad de utilizar esta forma de energía en los dispositivos de elevación, haciéndose uso de ella por primera vez para subir el mineral desde el fondo de una mina de carbón hacia el año 1800. Merece la pena mencionar el ascensor “Teagle” desarrollado en Inglaterra en 1845. Este elevador contemplaba ya el concepto de la polea de tracción con contrapeso, aspecto que se aplica hoy en día a la gran mayoría de los ascensores. El accionamiento era llevado a acabo por los propios usuarios que desplazaban el cable manualmente desde la cabina. Figura 1.6. Máquina Ascensor “Teagle” (Inglaterra, 1845). En 1850, se utilizaba por primera vez en Estados Unidos montacargas movidos por vapor, instalándose en ese mismo año el primer sistema de corona y tornillo sinfín para mover un gran tambor de arrollamiento. Sin embargo, los industriales y el público en general seguían esperando el ascensor de aplicación universal, válido para el transporte de personas y sin problemas de seguridad. v1.00, MAY. 06 PÁG.7 CFA_TAEs
  13. 13. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Elisha Graves Otis: la seguridad Elisha Graves Otis nació en 1811 en Vermont (Estados Unidos). Trabajando como mecánico en una empresa de camas fue enviado a Nueva York para montar una nueva factoría e instalar su maquinaria. Allí diseño e instaló lo que el llamó el “ascensor seguro”, el primer elevador con un dispositivo automático de seguridad que evitaba su caída cuando el cable se rompía. En 1854 hizo una demostración pública en el Palacio de Cristal de Nueva York. Su ascensor disponía de un sistema de seguridad consistente en una cabina con trinquetes que unos resortes obligaban a engranar con muescas dispuestas a los lados del hueco del ascensor en el momento que se rompía el cable. Figura 1.7. Demostración del primer ascensor para personas por E. G. Otis en el Palacio de Nueva York (1854). En 1867 el francés Leon Edoux presentó en la Exposición Universal de París dos aparatos elevadores que utilizaban la presión del agua para elevar una cabina montada en el extremo de un pistón hidráulico. Este ascensor tuvo una gran aceptación una vez que se multiplicaron sus posibilidades de recorrido y velocidad con la inclusión de la acción indirecta, en el que el émbolo no impulsa la cabina directamente, sino un juego de poleas, o una cremallera y un tambor, que enrollaba y desenrollaba uno o varios cables de los que se suspendía la cabina Más tarde se construye la primera fábrica de ascensores en Nueva York y los arquitectos e ingenieros empiezan a plantearse la idea de poder construir edificios más altos (por ejemplo, el edificio Monadnock con 16 plantas en Chicago). Simultáneamente, Europa empieza su andadura en la industria de la elevación fundándose en 1874 la empresa Schindler, la cual construye su primer ascensor para la Oficina de Correos de Londres. El ascensor hidráulico Se utilizó por primera vez en 1878 usando agua en lugar de vapor para simplificar las instalaciones y conseguir mayores velocidades y recorridos. Así se evolucionó hacia un ascensor hidráulico que accionaba directamente la plataforma, solucionando los problemas de espacio que ya aparecían en la época y permitiendo v1.00, MAY. 06 PÁG.8 CFA_TAEs
  14. 14. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR que las grandes ciudades comenzaran a crecer hasta un tamaño como el que tenemos hoy en nuestros días. El siguiente paso fue la implantación de un ascensor hidráulico compuesto por un cilindro que accionaba un sistema de poleas. El emplazamiento del cilindro la y polea se realizaba en posición vertical para los pisos más elevados y se disponían sistemas de poleas múltiples. Fue en estos años cuando se incorporan muchos de los aspectos que tenemos en los ascensores actuales. Los huecos se cerraron, instándose puertas en cada piso (hasta la fecha se hacía un agujero en cada piso). Se registraban las llamadas mediante campanas o bocinas. Comenzaron a instalarse grupos de ascensores y surgió la figura del “mayordomo de ascensor” que dirigía las maniobras de la máquina. Los ascensores hidráulicos tenían un funcionamiento silencioso y bastante seguro, con arranques y paradas suaves, y una precisión de parada relativamente alta. Sin embrago, tenía como contrapartida el complicado, voluminoso y costoso equipo de bombeo que era necesario. Así, a finales del siglo XIX, perdieron popularidad en favor de los ascensores eléctricos que, en pocos años, los sustituyeron en los edificios de viviendas, aunque como se verá más adelante se ha vuelto a utilizar hoy en día en una versión modernizada y mejorada. La tracción eléctrica El primer ascensor eléctrico hizo su aparición en el Demarest Building en Nueva York. Fue una modificación directa del primitivo ascensor con tambor accionado por vapor pero sustituyendo esta fuente de energía por la eléctrica mediante un motor de corriente continua. El ascensor eléctrico tuvo en sus comienzos un gran éxito por su menor coste de instalación y funcionamiento pero tenía el inconveniente de la poca precisión de sus paradas. Este defecto fue corregido con los grupos de regulación de velocidad Ward Leonard. Los ascensores cambiaron drásticamente a principios del siglo XX conforme la electricidad se iba extendiendo por todo el mundo. Así, el ascensor eléctrico con polea de tracción se hace fuerte frente a la limitación del tamaño del ascensor de tambor y la longitud del cilindro del hidráulico. En el año 1900 las maniobras accionadas por cable son sustituidas por maniobras accionadas por pulsadores, y el sistema Ward Leonard introducido con posterioridad hace que se alcancen velocidades de 2 m/s, dando paso a los ascensores modernos. Los comienzos del siglo XX: La electromecánica En los ascensores primitivos, el dispositivo de operación era un cable que recorría todo el hueco del ascensor y que hacía actuar una válvula dispuesta en el fondo del hueco. Para subir se tiraba del cable hacia abajo para introducir vapor o agua en el circuito y hacer elevar la plataforma. Para bajar se tiraba del cable hacia arriba para expulsar vapor o agua y hacer bajar la plataforma. Con la introducción del ascensor eléctrico, el paso natural era colocar un interruptor en la cabina que hiciera accionar al ascensor en ambos sentidos y pararlo cuando se estuviera en el piso deseado. Progresivamente se fueron introduciendo los dispositivos de seguridad en el cierre de puertas y la emisión de una señal acústica o visual para anunciar la llegada del ascensor. v1.00, MAY. 06 PÁG.9 CFA_TAEs
  15. 15. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Se empezaron a desarrollar sistemas automáticos con una serie de botones en cabina y en cada piso, de forma que el ascensor es gobernado con prioridad desde cabina, y al finalizar la maniobra en ésta, desde cualquiera de los pisos a los que el ascensor tiene acceso. Este sistema de maniobra es usado hoy en día en ascensores donde los usuarios prefieren esperar y tener uso exclusivo cuando se encuentran en la cabina. Los sistemas operativos colectivos permiten guardar en memoria llamadas de forma colectiva tanto en la dirección del ascensor como en sentido contrario. A finales de la década de los 40 se concibe por primera vez un sistema basado en dispositivos electrónicos que mide la cantidad de llamadas, suma el tiempo en que se hacen y automáticamente combina estos datos con los actuales de las cabinas para programar y hacer funcionar grupos de ascensores conjuntamente. Década de los 70: los circuitos integrados En esta década se desarrolla el primer sistema de control con microprocesador integrado para grupos de ascensores, iniciando con ello la gestación de un nuevo sistema que, basado en la electrónica y los sofisticados controles espaciales, alcanza un grado de eficiencia, rendimiento y disponibilidad jamás alcanzado. La pesada y cara electromecánica iba a ser sustituida por el circuito integrado. Su reducido tamaño y coste energético jugaban a su favor, y la importante barrera psicológica que lo limitaba se superaría con el paso del tiempo. Década de los 80: el microprocesador Los circuitos de maniobra fueron progresivamente evolucionando hasta integrarse en pequeñas placas que ejecutaban un programa donde se establecen todas las órdenes y acciones que el ascensor debe realizar. A la disminución del tamaño y consumo se unía la notable ventaja de flexibilidad y capacidad funcional que un programa de ordenador puede ejercer. A mitad de la década de los 80 se introduce el Remote Elevador Monitoring, consistente en un telesistema para la verificación del funcionamiento de diversos componentes del ascensor a distancia. De forma optativa el sistema permite la comunicación oral de una persona en cabina atrapada accidentalmente con un centro de servicio. En 1986 se introduce el sistema de frecuencia variable para el control de ascensores de alta velocidad. Dos años más tarde se implanta el motor lineal para ascensores que, al estar acoplado al contrapeso, elimina la necesidad del cuarto de máquinas con el consiguiente ahorro económico y de espacio. En la actualidad La tecnología del ascensor ha evolucionado, avanzando paralelamente con las nuevas tecnologías que han ido surgiendo en los últimos años. Esto quiere decir que el campo de la elevación se alimenta de las nuevas tecnologías que van apareciendo, a la vez que colabora creando nuevos avances que puedan igualmente ser aplicados a otros campos. Con el nacimiento del siglo XXI son varios las novedades que se han producido en el tema del ascensor, por ejemplo: ascensores de frecuencia variable, eliminación v1.00, MAY. 06 PÁG.10 CFA_TAEs
  16. 16. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR del cuarto de máquinas (en una versión reducida y mejorada) y simplificación de la instalación eléctrica de la maniobra del ascensor. Los ascensores eléctricos con frecuencia variable son utilizados para conseguir distintas velocidades a lo largo del recorrido del ascensor, con esto se logran arrancadas y frenadas más suaves para los pasajeros. En MP el convertidor de frecuencia se llama 3VFMAC. La tecnología de variación de frecuencia también se ha llegado a incluir en la apertura de puertas, así MP posee un modelo de menor tamaño que el nombrado con anterioridad, llamado VVVF REVECO II, que regula la velocidad con la que se abren/cierran las puertas. La supresión del cuarto de máquinas ha sido posible gracias a la considerable disminución del tamaño de los diferentes elementos que lo componen, pudiéndose desplazar al mismo hueco del ascensor con la notoria ganancia de espacio que esto conlleva (aspecto muy demandado en estos días). Algunos fabricantes han conseguido tecnologías que permiten fabricar cintas plásticas que resistan el peso de la cabina, salvando así la limitación existente entre la relación del radio del cable y de la polea motriz (40 veces mayor), y consiguiendo hacer elementos motores de menor tamaño. Al final de este capítulo se dedicará un apartado a hablar de esta nueva innovación. Finalmente, cabe destacar el paso del automatismo a la electrónica, que en MP ha significado la creación de la MICROBASIC. Además, antes cada pulsador (de cabina y de piso) necesitaba más de un hilo para conectarse con el cuadro de maniobras, juntándose en dicho cuadro un mazo enorme de hilos necesarios para el correcto funcionamiento del ascensor. En MP se ha desarrollado un modelo de maniobra llamada Vía Serie, donde sólo son necesarios un par de canales de comunicación por donde va la información codificada y un codificador/decodificador que se encargue de interpretarla y traducirla en una orden concreta. De esta forma se ha conseguido simplificar el conjunto de la instalación eléctrica de la maniobra del ascensor. Aunque, como se ha visto, existen grandes logros en la tecnología del ascensor, siempre es posible mejorar para conseguir prestaciones tales como: - mayores velocidad de marcha (8 – 10 m/s) mejor confort en los viajes nivelaciones más exactas e independientes de la carga disminución de los tiempos de espera en planta con el desarrollo de maniobras de tráfico más flexibles máxima seguridad de uso y funcionamiento máxima fiabilidad de respuesta en las de mandas de servicio 1.4. CLASIFICACIÓN DE ASCENSORES La clasificación más sencilla divide los Ascensores (A) en 2 tipos según su sistema de tracción: A electromecánicos o ELÉCTRICOS (E) y A oleodinámicos o HIDRÁULICOS (H). Dentro de cada uno podemos distinguir varios tipos, junto a los cuales se colocarán sus abreviaturas en MP: v1.00, MAY. 06 PÁG.11 CFA_TAEs
  17. 17. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES ELÉCTRICOS (E) TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR - De 1 velocidad…….……………………....E - De 2 velocidades…………..……………...E - Con Variación de Frecuencia…………….V lateral HIDRÁULICOS (H) - De acción directa central - De acción indirecta 1.4.1. ELÉCTRICOS 1.4.1.1. De 1 velocidad La velocidad nominal es la de desplazamiento de la cabina para la que ha sido construido el ascensor, y que es la que garantiza el constructor del aparato en funcionamiento normal. La velocidad del ascensor, medida en descenso, a media carga nominal en la zona media del recorrido y excluidos los periodos de aceleración y deceleración, no debe diferir en ± 5% de la velocidad nominal, con el motor suministrando energía eléctrica a su valor nominal también. Los ascensores de una velocidad arrancan y paran a la misma velocidad, de forma que la parada es más brusca y la nivelación menos precisa. Este hecho determina que la velocidad típica sea de unos 0.63 m/s. 1.4.1.2. De 2 velocidades En este caso el ascensor antes de parar reduce su velocidad mejorando considerablemente las desventajas del caso anterior. Las dos velocidades típicas de estos ascensores suelen ser 1 y 0.25 m/s, aunque también se pueden encontrar ascensores a 0.63 y 0.15 m/s. En la siguiente gráfica se representa la velocidad en función de la distancia entre 2 paradas consecutivas. El ascensor de 2 velocidades llevará a cabo el recorrido con menores deceleraciones y, por tanto, con mayor confort para los pasajeros. V V H H Figura 1.8. Diagrama velocidad-recorrido para ascensores de 1 y 2 velocidades. 1.4.1.3. Con Variación de Frecuencia La tendencia actual es la integración de un variador de frecuencia que permita regular la velocidad del ascensor para optimizar la marcha del mismo y conseguir v1.00, MAY. 06 PÁG.12 CFA_TAEs
  18. 18. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR que el usuario recorra la distancia requerida en el menor tiempo posible y con el máximo confort. Estos ascensores tienen la trayectoria de su velocidad curva permitiendo una arrancada y parada más suave y confortable, y una nivelación aún más exacta respecto al de 2 velocidades. Otras ventajas son que esa curva se puede regular, los consumos son más bajos al hacer arrancadas más suaves y, por tanto, el desgaste de los frenos y el sufrimiento de los componentes mecánicos es menor. En MP se llega a velocidades de 1.6 m/s. Para velocidades mayores se usan otras tecnologías (otros fabricantes llegan hasta 2.5 m/s). El más rápido del mundo es de 8 m/s. Figura 1.9. Variador de Frecuencia de MP (3VFMAC) y su diagrama de velocidad. - Influencia de la velocidad en la nivelación El frenado final en los ascensores se efectúa aprisionando entre dos zapatas el tambor montado en el eje motriz. Según sea el apriete de las zapatas así será la eficacia del freno. El problema se complica con las variaciones de carga de la cabina que se traducen en variaciones en la nivelación de su parada. Se observará que en ascensores de 1 velocidad hasta 0.63 m/s el error de nivel es aceptable para los aparatos elevadores corrientes, ya que es inferior a 5 cm. Sin embargo, estos errores no son admisibles para los montacamas/montacargas, para los que se exige una nivelación de ± 2 cm, para lo cual la cabina tendría que ir a una velocidad de 0.25 m/s. Para velocidades mayores a 0.63 m/s los errores son totalmente inadmisibles pues ya alcanzarían los 10 cm de desnivel. Para estos casos la solución es utilizar ascensores de 2 velocidades o con variador de frecuencia (de hecho en las nuevas instalaciones no se aconseja los de 1 velocidad). 1.4.2. HIDRÁULICOS Como se ha visto en la clasificación anterior los ascensores hidráulicos se pueden dividir en dos tipos dependiendo de la forma en la que se accione el pistón hidráulico. v1.00, MAY. 06 PÁG.13 CFA_TAEs
  19. 19. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR 1.4.2.1. De acción directa Donde el pistón impulsa directamente el chasis de la cabina. Se observa que, en este caso, por cada metro que se desplace el émbolo del pistón también lo hace la cabina. Existen, a su vez, dos tipos de acción de este tipo: - Tiro directo lateral: el pistón está apoyado en el foso, cerca de alguna de sus paredes, de forma que empuja al bastidor desde la parte posterior Tiro directo central: el pistón está enterrado y empuja el bastidor de la cabina desde abajo. 1.4.2.2. De acción indirecta Esta vez la cabina es impulsada por el pistón por medio de cables. La instalación más usual es la que se muestra en la Figura 1.10.c, con una suspensión 2:1, es decir, la cabina se desplaza el doble de la distancia de la que lo hace el émbolo del pistón. La suspensión 4:1 con dos poleas móviles y una fija es menos utilizada. - Diferencias entre los tipos de accionamiento Los mejores ascensores hidráulicos son los de tiro directo, en cuanto son los más sencillos de instalar y su coste es mucho menor que el indirecto. El inconveniente que presentan es su limitación en cuanto al número máximo de paradas (plantas), que suelen ser de 2. Por esta razón los indirectos son más demandados ya que la limitación de altura es mucho más generosa (8 plantas o paradas). a) b) c) Figura 1.10. a) Acción directa central, b) acción directa lateral, c) acción indirecta. 1.4.3. Comparación entre el ascensor ELÉCTRICO e HIDRÁULICO Son varias las ventajas e inconvenientes que presenta un ascensor eléctrico frente a uno hidráulico, de manera que la elección de uno u otro depende de las condiciones específicas del edificio en el que se quiera instalar. Así que las oportunidades de mercado actualmente son similares en los dos casos. La mayor ventaja de un ascensor hidráulico radica en que no necesita un cuarto de máquinas en la parte superior del recinto, sino que se puede colocar en cualquier parte del edificio. Además el aprovechamiento de este recinto es total, en cuanto no llevan contrapeso, y sobre todo, en los ascensores de acción directa en los que el cilindro va colocado en el fondo del foso. Su principal inconveniente es su mayor coste respecto a uno eléctrico de las mismas prestaciones. Esta diferencia queda compensada en parte por el ahorro v1.00, MAY. 06 PÁG.14 CFA_TAEs
  20. 20. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR del cuarto de máquinas en la parte superior del edificio. Otra diferencia es que, a igualdad de condiciones, la potencia es más elevada en un ascensor eléctrico ya que el hidráulico no lleva contrapeso. Además la central hidráulica sólo trabaja en las subidas de la cabina (esto realmente se trata de una consigna que funciona muy bien comercialmente hablando, en cuanto aunque es cierto que sólo consume potencia en las subidas, ésta suele ser aproximadamente igual que la consumida en las subidas y bajadas de un eléctrico). Una ventaja más a favor de la utilización de ascensores hidráulicos es que se consiguen nivelaciones de mayor precisión, ya que disponen de dos velocidades (nominal y nivelación). Por otro lado, las velocidades que se alcanzan son menores que en el eléctrico, y además hay una dependencia respecto a la temperatura del aceite. En caso de avería en el grupo impulsor, o rotura de tuberías, una simple válvula a la entrada del cilindro regula la salida del aceite para que la cabina descienda hasta el nivel de piso inmediatamente inferior, imposibilitando así que los usuarios que se encuentren dentro de la cabina queden atrapados. Para prevenir la parada por fallo de suministro eléctrico se puede equipar el ascensor con una batería que abra automáticamente esta electroválvula. A modo de esquema se ha realizado la siguiente tabla: ELÉCTRICO HIDRÁULICO Coste instalación (de venta) mayor (cuarto de máquinas arriba y contrapeso) menor (sin cuarto de máquinas arriba ni contrapeso) Flexibilidad instalación menor (cuarto máquinas en la parte superior) mayor (cuarto máquinas en cualquier parte del edificio) Velocidades mayores (>1 m/s) menores (0.63 m/s) Precisión de la nivelación Con variador de frecuencia mejor que el Hidráulico (peor en el resto de casos) - Potencia eléctrica sensiblemente mayor (en subida y en bajada) sensiblemente menor (sólo en subida pero mayor que en el Eléctrico) Altura cualquiera máximo 8 plantas (21 m) Carga menor capacidad de carga mayor capacidad de carga Ruido maquinaria más ruidosa maquinaria más silenciosa Otros no hay dependencia con la temperatura del aceite mayor seguridad ante avería y fallos eléctricos Tabla 1.1. Ventajas e inconvenientes entre ascensor Eléctrico e Hidráulico. v1.00, MAY. 06 PÁG.15 CFA_TAEs
  21. 21. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR 1.5. COMPOSICIÓN DE UN ASCENSOR A continuación se van a diferenciar y comentar las distintas partes que componen un ascensor. En primer lugar se mostrará un esquema general y, seguidamente, se pasará a describir cada uno de los elementos del ascensor eléctrico e hidráulico. huida cabina recorrido Figura 1.11. Esquema general de las partes de un ascensor Como ya se ha comentado, en un ascensor hidráulico la situación del cuarto de máquinas es más flexible, siendo lo habitual que esté cercano al hueco, preferiblemente adyacente a la planta inferior. v1.00, MAY. 06 PÁG.16 CFA_TAEs
  22. 22. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR 1.5.1. ASCENSOR ELÉCTRICO Partiendo de la instalación típica de la Figura 1.12 se irán comentado los diferentes elementos del ascensor eléctrico así como su funcionamiento. Algunos de ellos serán tratados con mayor profundidad en sucesivos capítulos de este documento. Figura 1.12. Esquema de un ascensor eléctrico. v1.00, MAY. 06 PÁG.17 CFA_TAEs
  23. 23. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR - Puertas de piso o de rellano: son las puertas situadas en cada planta del edificio. Pueden ser de dos tipos: - Automáticas (A): se abren junto con la puerta de cabina cuando ésta llega a la planta donde se solicitó el ascensor. Semiautomáticas (S): las tiene que abrir el usuario del ascensor, pero se cierran solas. - Guías. Los elementos que acompañan a las guías son: - Empalmes: placas de acero para unir los diferentes tramos de la guía. - Fijaciones: elementos de metal para fijar las guías a las paredes del hueco. Dependiendo del tamaño del hueco hay diferentes tipos de fijaciones. Se suelen colocar cada 3 m en el eléctrico y 1.5 m en el hidráulico, aunque esto también depende del tipo de ascensor. En un ascensor eléctrico hay 2 tipos de guías: - De cabina: constituyen los raíles por donde se desliza el chasis de la cabina. Cada ascensor suele tener 2. Dependiendo del tamaño y tipo de cabina la dimensión de ésta variará, a mayor carga mayor dimensión de la guía. Cuando nos referimos a dimensión no hablamos de longitud, sino de ancho × alma × espesor. Figura 1.13. Dimensiones de una guía. - De contrapeso: son los raíles por donde se desliza el chasis del contrapeso. Es un elemento de los ascensores eléctricos ya que los hidráulicos no tienen contrapeso. Las guías están siempre suspendidas del techo del hueco. Normalmente se compran en tramos de 5 m para poder manipularlos con facilidad en el hueco y el tramo final se corta según la longitud requerida. - Máquina: es el grupo tractor de elementos que mueven los cables del ascensor. El sistema de tracción de los eléctricos puede ser por adherencia o arrollamiento (se suele usar menos). Dentro de la máquina podemos distinguir los siguientes elementos: - Motor eléctrico: el que provoca el movimiento (marcha o parada) siguiendo las órdenes del cuadro de maniobra. Electroimán de freno: para el motor siguiendo las órdenes del cuadro. Reductor: reduce la velocidad del motor a las necesidades de movimiento del ascensor. Polea motriz: donde van los cables de tracción. El reductor es el que le transmite el movimiento. Con la nueva normativa todas las poleas deben llevar una protección para recibirlas. v1.00, MAY. 06 PÁG.18 CFA_TAEs
  24. 24. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES - - TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Polea de desvío: polea auxiliar que se coloca cuando la motriz no se adecua a la entrecaída (distancia entre la caída de cables de la cabina y la caída de cables del contrapeso). Bancada: estructura de metal donde se coloca la máquina. - Cables de tracción: van desde el chasis de la cabina, al que se unen por medio de los terminales, al del contrapeso pasando por la polea motriz. Son de acero y su espesor y número depende de la carga del ascensor. Bajo los terminales de la cabina además están colocados unos contactos de seguridad que detectan el aflojamiento de cables, transmitiendo esta información al cuadro para que paralice la maniobra. - Limitador: elemento de seguridad que detecta los excesos de velocidad de la cabina y el contrapeso. Consta de parte superior (en el cuarto de máquinas), parte inferior (en el extremo inferior de la guía) y un cable que pasa por las dos poleas colocadas en cada una de las partes. Los extremos de este cable van enganchados al chasis con lo que se consigue el circuito cerrado. Esta unión solidaria hace que las poleas del limitador se muevan a la misma velocidad que la cabina, cuando ésta supera una velocidad considerada anómala (suele ser del 20% superior a la nominal), el limitador se dispara y saltan dos bloqueos: uno eléctrico que manda una orden al cuadro de maniobra para que corte, y otro mecánico que hace actuar el sistema de paracaídas. - Contrapeso: elemento que se encuentra al otro extremo de los cables de tracción y cuya función, claramente, es contrapesar la cabina. Consta de: - Pesas: su número depende de la carga, y suelen ser de hormigón o metálicas. Chasis: estructura donde van colocadas las pesas. Pantallas de protección: chapa colocada al final del hueco que aísla el contrapeso de la cabina. - Cadena de compensación: se usan en ascensores de gran recorrido (a partir de 9 plantas) para compensar el peso considerable de los cables. Va del chasis de la cabina de contrapeso y también es usado para conseguir mejores nivelaciones en la parada, por lo que lo llevan todos los ascensores V. - Amortiguador de foso (puffer): su función es amortiguar una pasada de la carrera de la cabina. Tiene 2 partes: el pilar de apoyo y el puffer propiamente dicho, que suele ser de goma negra. Cada ascensor lleva como mínimo dos (cabina y contrapeso). - IPH (Instalación Premontada en Hueco). Consta de varias partes: - - Cuadro de maniobra: situado en el Cuarto de Máquinas (CM). Es el “cerebro” del ascensor. Instalación de hueco: mazo de hilos de colores que van por la pared conectando tanto las botoneras, puertas de rellano y el resto de elementos fijos del hueco como el alumbrado. Canaletas: elementos de plástico por donde van los hilos anteriores. Instalación de cabina o cordón de maniobra: cable plano negro que conecta los elementos de la cabina con el cuadro de maniobra. Caja de revisión: caja situada encima de la cabina en la que se hacen todas las interconexiones de la cabina con el cordón de maniobra. Botoneras: dispositivos mediante los cuales los usuarios del ascensor transmiten las órdenes y reciben información. Las hay de cabina y de piso. Fotocélula: dispositivo situado en la embocadura de la cabina o en las hojas de la puerta de cabina cuya función es evitar que las puertas se cierren cuando hay una persona. v1.00, MAY. 06 PÁG.19 CFA_TAEs
  25. 25. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR - Fotorruptores: contadores de piso y de nivelación de cabina. Van encima del techo de la cabina situados de tal forma que la guía queda dentro y así va leyendo las señales de nivelación y de pulso que van en la guía. o Señales de nivelación: imanes a nivel de planta. o Señales de pulso: otros imanes para saber dónde está el ascensor. Su detección provoca el cambio de velocidad en la planta destino. - Finales de carrera: elementos de seguridad, inferior y superior, que no debe pasar el ascensor. Marca los límites del recorrido del mismo. Antefinales de carrera: elementos de seguridad que asegura el cambio de velocidad (también hay uno inferior y otro superior). - - Chasis: estructura donde se ubica la cabina. Hay de 2 tipos: pórtico (se suele usar en eléctrico) y de mochila (se usa en hidráulico). En el chasis existen varios elementos: - Terminales de cables. Rozaderas: elementos por los que se desliza el chasis sobre las guías. Cada chasis lleva 4 (2 para cada guía). Paracaídas: sistema de seguridad asociado al limitador de velocidad. Está formado por dos cajas de cuñas (una en cada guía) y una barra que las une para que salten al mismo tiempo. El funcionamiento del sistema se basa en que las guías pasan por las cajas de cuña y cuando el limitador salta por sobrepasar la velocidad de disparo, se accionan las cajas de cuña aprisionando el sistema contra las guías. Hay 2 tipos: o Instantáneo (v ≤ 0.63 m/s): la parada es brusca por lo que sólo está permitido en A de baja velocidad. o Progresivo (v > 0.63 m/s): la parada se va produciendo de forma más suave que el anterior, por eso se puede utilizar con A de mayor velocidad. - Cabina: elemento donde viajan los pasajeros, va dentro del chasis. Es muy importante su diseño ya que junto con las puertas y la botonera son las partes que el usuario ve. - Puertas de cabina: pueden ser automáticas o de bus. Las componen dos partes fundamentales: hojas y operador (mecanismo que hace realmente abrir las puertas). - Pesacargas: detecta cuando el ascensor está al límite o ha sobrepasado su carga nominal, informando de ello al cuadro de maniobra. Tienen dos partes: sensores que detectan la situación y la parte de control que informa al cuadro de que no inicie la maniobra o no recoja a más personas. Esta parte de control puede llevar adicionalmente un control de presencia. Existen varios tipos: - De cables: va encima de los terminales y según la tensión del cable calcula el peso. - De bancadas: van bajo los apoyos de la bancada de la máquina - De cabinas: entre el chasis y la cabina, con cuatro sensores situados en la parte inferior de la estructura. - Electromecánico: entre el chasis y los cables. - Sistema de rescate de personas: además del sistema manual de la máquina, los E pueden tener auxiliarmente un cuadro similar al de maniobra por el que pasan todas las corrientes y series de seguridad en su paso a éste, y que, ante falta de corriente, actúa con una serie de baterías que hacen mover la máquina y el operador de la v1.00, MAY. 06 PÁG.20 CFA_TAEs
  26. 26. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR puerta para rescatar a personas que hayan quedado en el interior del A. En MP este sistema se llama RESCATAMAC. - Sistema de comunicación permanente bidireccional: dispositivo electrónico que conecta la cabina con un centro de atención permanente para comunicarse en caso necesario. En MP este producto es el FONOMAC. 1.5.2. ASCENSOR HIDRÁULICO Ya se han visto las ventajas e inconvenientes entre este tipo de A y el E, así como los tipos de H que existen, de forma que a continuación se describirán los elementos que lo diferencian del E. Magnéticos (imanes) Guía Final de carrera superior Contacto de nivelación Contacto de puerta CABINA Botonera de cabina Rozadera Puerta de cabina Soporte de guía Magnéticos (imanes) ÉMBOLO Final de carrera inferior Bloque de válvulas CENTRAL HIDRÁULICA Amortiguador de resorte Depósito de aceite Cuadro de maniobra Bomba Motor Arena Aro de límite Hormigón CILINDRO Figura 1.14. Esquema de un ascensor hidráulico de tiro directo. v1.00, MAY. 06 PÁG.21 CFA_TAEs
  27. 27. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR - Central hidráulica: compuesta por: - Depósito o tanque de aceite: espacio donde se almacena el aceite. - Bomba hidráulica: elemento que impulsa el aceite. - Bloque de válvulas: conjunto de elementos (válvulas) que dan paso al aceite desde el tanque (mínimo una de subida y otra de bajada). Son gobernadas por el cuadro de maniobras. - Latiguillo: tubería por donde va el aceite desde la central al pistón. - Pistón: cilindro con un émbolo en su interior que presiona el aceite para las subidas del ascensor o se relaja en las bajadas del mismo. - Mocheta: elemento de hierro sobre el que se apoya el pistón. - Base de replanteo: base de hierro situado en el fondo del foso sobre la que se colocan la mocheta y las guías (en los H son apoyadas). - Guías: a diferencia de los E son apoyadas. - Válvula paracaídas: válvula de seguridad de los H situada entre el latiguillo y el pistón. Cuando el flujo de aceite sobrepasa el límite impuesto como normal bloquea el pistón. - Sistema de rescate. Sistema no mecánico (a diferencia del E) compuesto por: - - Válvula de emergencia: válvula situada en la central que se abre cuando detecta que no hay corriente liberando así el aceite, y dejando la cabina en la planta inferior más cercana. Para su funcionamiento hace falta una pequeña batería. Sistema de emergencia de apertura de puertas: en MP es el RESCATAMACH, y complementa al sistema de válvulas. - Pesacargas. En los H sólo hay 2 tipos: - De cabina: igual que en E. Presostato: tipo de barómetro situado en la central que mide la presión del aceite (no es tan exacto como el anterior). 1.5.3. ASCENSORES SIN CUARTO DE MÁQUINAS (SCM) Se trata de situar los elementos que van normalmente en el CM en el interior del hueco del A de tal forma que no se incrementen las dimensiones de la huída, el foso y el hueco. Por tanto, el CM queda eliminado, pudiéndose destinar estos metros a otros usos arquitectónicos y permitiendo el aprovechamiento de la altura máxima permitida para un edificio con pisos útiles. Este hecho ha llevado que se conviertan en un gran producto de cara a la problemática de espacio existente en la actualidad, además de mejorar la estética del edificio. Se practica tanto con los E como con los H. A continuación se detallarán los elementos que lo diferencian de uno Con Cuarto de Máquinas (CCM). v1.00, MAY. 06 PÁG.22 CFA_TAEs
  28. 28. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR ESCM (Eléctrico Sin Cuarto de Máquinas) - - - Máquina: en la configuración de MP va situada en una bancada especial. Pueden ser de 2 velocidades o V (con variador de frecuencia), aunque en MP sólo se sirven de tipo V. Guías: son apoyadas (a diferencia de los ECCM). Tienen una posición diferente debido a la nueva ubicación del contrapeso. Cuadro de maniobras: va junto a la puerta del último piso. En el cuadro se encuentran separados de forma independiente la parte de control (abajo), y la parte de fuerza, protecciones eléctricas, botonera de revisión y timonería del sistema mecánico de rescate (arriba). Chasis de cabina: la configuración de MP es de mochila. Chasis de contrapeso: en MP se sitúa entre las guías de la cabina. HSCM (Hidráulico Sin Cuarto de Máquinas) - La central va ubicada en la parte inferior del armario donde está el cuadro. Éste se puede colocar a distancias considerables del hueco aunque será el constructor el que determine su situación exacta (normalmente en la planta inferior pegado al hueco). 1.6. MODELOS DE ASCENSORES EN MP Para familiarizarnos con las configuraciones y modelos de ascensores de MP, se detallará la nomenclatura que se utiliza dentro de la empresa, así como un listado de modelos clasificados según las necesidades del cliente y requerimientos del edificio. En primer lugar, cabe destacar que MP clasifica sus modelos en diferentes categorías según el uso del edificio en el que va a estar instalado: - Residencial, Oficinas y Edificios de Uso público (MP PASSENGER). Indicados para el transporte exclusivo de personas. Prevalecen los aspectos estéticos, ergonómicos, cinemáticas y de confort sobre la robustez. - Hospitales/Clínicas/Residencias (MP MEDIC). Utilizados en ambiente hospitalario o similar para el transporte de camas y camillas con sus ocupantes y acompañantes. Las dimensiones de cabina y de paso libre de puertas están normalizadas para permitir su uso. - Doméstico (MP MINI). Indicados para viviendas unifamiliares o de pequeñas dimensiones. - Montacoches (MP PARKING). Destinados al transporte de vehículos (generalmente turismos) hasta los lugares de estacionamiento así como de los ocupantes del mismo. - Montacargas (MP STRONGO). Pueden estar destinados exclusivamente al transporte de mercancías y tener que estar inaccesibles a las personas, u orientados para el transporte de cargas con operarios dentro de la cabina. En cualquier, caso prima la robustez y la capacidad de carga sobre los demás aspectos. - Ascensores singulares v1.00, MAY. 06 PÁG.23 CFA_TAEs
  29. 29. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Dentro de estas categorías existen diferentes modelos que se adecuan al presupuesto del cliente y a las necesidades del edificio (número de paradas). Algunos de estos modelos tienen su homólogo Sin cuarto de máquinas, lo que se denomina en MP la “Serie S” (la “Serie C” sería Con cuarto de máquinas). Además de la serie de ascensores listada con anterioridad, que se correspondería con ascensores de hueco opaco con elementos no visibles desde el exterior, existe una gama de ascensores panorámicos con elementos interiores visibles. En estos ascensores prevalecen los criterios estéticos de diseño puesto que constituyen un elemento arquitectónico de primer orden el edificio. Figura 1.15. Cabinas y ascensores panorámicos de MP (gama MP GLASS). 1.6.1. Codificación o nomenclatura de los ascensores (según aspectos técnicos) La nomenclatura típica que se usa en MP es la siguiente: Carga nominal (nº personas) Velocidad nominal (m/s) 3, 4, 6, 8, 10, 13, 16, 20 XX -> X.X m/s Tipo A MP 05 -> 0.5 m/s 06 -> 0.6 m/s 10 -> 1.0 m/s … v1.00, MAY. 06 PÁG.24 E - Eléctrico H - Hidráulico V - Variador Frecuencia G - Gearless CFA_TAEs
  30. 30. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 1. TEORÍA DEL ASCENSOR Por ejemplo, un ascensor eléctrico Gearless para 13 personas y con velocidad de 1 m/s se codifica en MP como MP1310G, y un Hidráulico de 20 personas de 0.5 m/s sería un MP2005H. Otra codificación de modelos, ya en desuso, pero que se incluye aquí por si algún día se revisan planos antiguos, es la siguiente: Tipo A E - Eléctrico H - Hidráulico V - Variador Frecuencia G - Gearless Carga nominal (Kg) Peso persona = 75 Kg 300 Kg -> 4 personas 450 Kg -> 6 personas … Tipo puerta cabina Tipo puerta rellano (o de piso) A - Automáticas (ahora por A - Automáticas ley en nueva instalación son todas Automáticas) S - Semiautomáticas B - de Bus (sólo en reforma) Así, un ascensor eléctrico para 6 personas con puertas de cabina y de piso automáticas se corresponde con el código E 450 AA. Hay que señalar que la carga nominal puede estar dada tanto en número de personas como en peso que soporta la cabina. v1.00, MAY. 06 PÁG.25 CFA_TAEs
  31. 31. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO Tema 2 REPLANTEO El proceso de replanteo de la instalación de un ascensor se realiza para comprobar que las dimensiones que se han proyectado con anterioridad han sido satisfechas por parte del constructor del edificio, es decir, lo que se hace es ver que realmente el hueco, foso y cuarto de máquinas, si lo hubiera, tienen el tamaño suficiente para que se pueda instalar el modelo de ascensor seleccionado. 2.1. INTERPRETACIÓN DE PLANOS En primer lugar, se va a explicar como se interpreta o lee un plano, ya que en el replanteo lo que se utiliza es un plano acotado donde aparecen todas las vistas de la instalación del ascensor, y en cada una de ellas los elementos y dimensiones de los mismos. La PLANTA sería la vista desde arriba, mientras que los ALZADOS son las vistas que se tienen desde los laterales de la figura: v1.00, MAY. 06 PÁG.26 CFA_REs
  32. 32. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO PLANTA ALZADO LATERAL ALZADO FRONTAL Figura 2.1. Vistas o perspectivas de un ascensor. 2.1.1. Perspectivas en el plano Como ya se ha comentado, lo que se representa en el plano son las 3 perspectivas principales de las diferentes partes de la instalación. De esta forma, podemos visualizar la planta de la instalación, la planta del foso y del cuarto de máquinas, y el alzado lateral y frontal de toda la instalación. PLANTA ESCALA 1:15 ALZADO ESCALA 1:105 v1.00, MAY. 06 PÁG.27 CFA_REs
  33. 33. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO DETALLE DE FOSO ESCALA 1:30 Figura 2.2. Algunas perspectivas de la instalación (Planta de hueco, Detalle de foso y Alzado). Pero hay que señalar que, dependiendo del tipo y el modelo de ascensor, se pueden representar también vistas de otras partes del ascensor, como el DETALLE DE HUECO DE LA PUERTA o el DETALLE DE LOSA (ya que en los ECCM las guías están suspendidas del techo del cuarto de máquinas) donde se visualicen partes específicas del mismo. 2.1.2. Medidas y acotaciones Las medidas y distancias de los elementos de un ascensor están dadas en cotas (normalmente en milímetros, mm), pero obviamente se dibujan a escala para poder visualizarlo en su totalidad en el papel. La escala nos sirve para saber las medidas exactas de algo que no ha sido acotado en el plano, es decir, podemos conocer las dimensiones reales de cualquier elemento del plano midiéndolo con una regla y aplicándole la escala correspondiente (se pueden usar también escalímetros que directamente aplican la escala al medir sobre el plano). Lo normal es encontrarnos en el plano del ascensor varias representaciones de las diversas partes del mismo con diferentes escalas, según sean las dimensiones reales de lo que queremos plasmar en el papel. Por ejemplo, en la Figura 2.2 se observa que mientras que la PLANTA DE HUECO y el DETALLE DE FOSO tienen una escala de 1:15 y 1:30 respectivamente, la escala del ALZADO es de 1:105. Las escalas dadas en todos los planos A3 de este Tema no se corresponden con las verdaderas, sino con la de los planos reales de replanteo representados en formato A1. 2.1.3. Lectura de características principales El plano A1 es una de las principales herramientas del montador ya que debe replantear el hueco según las vistas que aparecen en este plano: PLANTA, ALZADO, DETALLES DE FOSO, etc. Además, las características técnicas generales aparecen en una tabla en el margen derecho de este A1. v1.00, MAY. 06 PÁG.28 CFA_REs
  34. 34. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO En la parte superior de la tabla se listan las CARACTERÍSTICAS GENERALES del ascensor: codificación del modelo, velocidad, número de paradas, carga útil (kg), tipo de maniobra, etc. Más abajo se detallan los CÁLCULOS que se han realizado en el diseño de los elementos del ascensor. En la parte inferior, además de la referencia del proyecto, se incluyen una serie de comentarios de interés que informan sobre diferentes aspectos de la propia instalación. Figura 2.3. Algunas características generales del ascensor. 2.1.4. Identificación de elementos A continuación se va a proceder a ver una serie de planos reales (no tener en cuenta las escalas que aparecen) de instalaciones de un ascensor ECCM y otro HCCM, en los que se irán identificando cada uno de los elementos que ya se han comentado brevemente en el Tema anterior. v1.00, MAY. 06 PÁG.29 CFA_REs
  35. 35. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO 2.1.4.1. Ascensor ECCM soporte de guía de contrapeso contrapeso guías contrapeso chasis cabina tipo pórtico espadines soporte de guía de cabina guías de cabina tipo T limitador de velocidad operador de puerta de cabina con VF (REVECO II de MP) pesa del limitador de velocidad pisadera de puerta de cabina motor del operador de puerta pisadera de puerta de piso caja de control del operador de puertas fijaciones del operador de puerta v1.00, MAY. 06 PÁG.30 puertas de cabina y de pìso telescópicas CFA_REs
  36. 36. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO guías de contrapeso cables de suspensión de contrapeso guías de cabina cables del limitador de velocidad cables de suspensión de cabina instalación eléctrica del hueco v1.00, MAY. 06 PÁG.31 CFA_REs
  37. 37. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO bancada del grupo tractor zonas de trabajo y seguridad ventilación polea motriz máquina cuadro de maniobra interruptor de luz cuadro de acometida eléctrica v1.00, MAY. 06 PÁG.32 CFA_REs
  38. 38. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO amortiguador de contrapeso amortiguador de cabina cargas o reacciones a tener en cuenta por el constructor zona de seguridad acceso a planta barandilla y zona de trabajo botonera de seguridad cabina amortiguador pilar del amortiguador v1.00, MAY. 06 zona de seguridad PÁG.33 CFA_REs
  39. 39. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO NOTA: el recorrido real del edificio es de 9 paradas v1.00, MAY. 06 PÁG.34 CFA_REs
  40. 40. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO 2.1.4.2. Ascensor HCCM (tiro indirecto) chasis de cabina tipo mochila guía tipo T con sus dimensiones polea caja de la botonera operador de puerta de cabina puertas de cabina y de piso telescópicas v1.00, MAY. 06 PÁG.35 CFA_REs
  41. 41. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES caja de conexiones bloque de válvulas TEMA 2. REPLANTEO salida de la tubería central hidráulica (en el interior motor, bomba y depósito aceite) cuadro eléctrico de acometida zonas de trabajo y seguridad interruptor eléctrico cuadro de maniobra ventilación del hueco guías polea cabezal del pistón cabina acceso a planta v1.00, MAY. 06 émbolo del pistón PÁG.36 CFA_REs
  42. 42. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO émbolo del pistón chasis de cabina tipo mochila cilindro del pistón amortiguador zona de seguridad cargas o reacciones a tener en cuenta por el constructor zona de seguridad v1.00, MAY. 06 amortiguador de cabina PÁG.37 CFA_REs
  43. 43. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO émbolo cilindro del pistón mocheta del pistón amortiguador de cabina v1.00, MAY. 06 PÁG.38 CFA_REs
  44. 44. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO 2.2. REPLANTEO DE UN ASCENSOR El replanteo del ascensor, como ya se ha explicado, es la verificación que se hace en la parte destinada al mismo en un edificio, en cuanto a dimensiones y especificaciones del modelo y tipo de ascensor que se va a instalar. Es un paso fundamental ya que determinará que la instalación se pueda llevar a cabo y, sobre todo, con la mejor calidad posible. Este proceso tiene sus pasos y aunque varían sensiblemente para cada tipo y modelo de ascensor, en términos generales, se puede seguir la guía que se presenta a continuación. Paso 0. Preparación y Seguridad para entrar en el hueco La primera operación que realizaremos será asegurar el hueco colocando las correspondientes barreras de protección de hueco descubierto para evitar caídas de objetos y demás. Seguidamente se instalará en el interior del hueco la “cuerda de vida” preparada para soportar el peso de dos personas, y de enganches en cada uno de los accesos al hueco, al mismo tiempo nos dispondremos a colocarnos los cinturones de seguridad. Estas operaciones se realizarán estando también sujetos a algún punto fijo de la obra. Paso 1. Replanteo del hueco en planta 1.1. Se comprueba las dimensiones del ancho y fondo del hueco con la ayuda de los útiles de replanteo suministrados. Figura 2.4. Útiles para el replanteo. v1.00, MAY. 06 PÁG.39 CFA_REs
  45. 45. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO 1.2. Se empieza el proceso de replanteo en la zona de huida del hueco del ascensor fijando el tubo rasgado correspondiente. Se colocarán las escuadras procurando que vayan fijadas al último forjado y no interfiera con el último soporte de guías. 1.3. En el foso se procede de forma análoga a la anterior con su tubo rasgado correspondiente. Figura 2.5. Detalle de fijación del tubo rasgado y las escuadras (en huida y foso). 1.4. Luego se suspenden las plomadas desde el tubo de la huida y se modificarán las posiciones de las escuadras del hueco y de la huida para que los cordeles queden en la posición exacta marcada en el esquema de plomadas (depende de la carga útil del ascensor). Figura 2.6. Ejemplo de Esquema de plomadas para el ESCM de 300 kg. 1.5. Se verificará en cada planta que se cumplen las medidas mínimas de los ejes dadas en el plano. En caso de no ser así, se procede a modificar las escuadras v1.00, MAY. 06 PÁG.40 CFA_REs
  46. 46. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO en la zona de huida y se procede a repetir el proceso de replanteo desde la huida, de nuevo, planta por planta. 1.6. Por último, se fijan las plomadas a las escuadras del tubo rasgado del foso para que no se muevan y tener así una referencia fija. Paso 2. Replanteo del hueco en alzado, cotas verticales Se comprobará y marcarán las cotas verticales guiándonos por el alzado representado en el plano para evitar los errores derivados de diferencias entre el hueco real y el ideal representado en el plano en la posterior instalación de las guías. 2.1. En primer lugar, se marcan en la pared del hueco los soportes y empalmes de guías (de cabina y contrapeso), el recorrido total y las alturas del foso y la huida. 2.2. Se comprueba, piso a piso y en forma descendente hasta el suelo del foso, la no interferencia entre empalmes y soportes. Si no es el caso se procederá a modificar ligeramente la posición de estos últimos. Figura 2.7. Soportes de guías en el hueco. Paso 3. Replanteo de hueco, cordel colorante 3.1. Se fija el cordel colorante al tubo rasgado de la zona de huida y se tenderá hasta el foso, en la posición exacta que se indica en el esquema de plomada. 3.2. Se marcará en la pared del hueco, en todo el recorrido del ascensor, el punto medio de cada soporte de guía a la altura en la que está representado en el plano de replanteo. 3.3. Para finalizar, se retira el cordel. Con estos 3 pasos ya se habrá comprobado las medidas del hueco del ascensor y se habrán marcado las posiciones en los que se colocarán los soportes de las guías, con lo que el Replanteo habrá finalizado. v1.00, MAY. 06 PÁG.41 CFA_REs
  47. 47. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 2. REPLANTEO 2.2.1. Aspectos a tener en cuenta según el tipo de ascensor Aunque se han dado los pasos generales para realizar el proceso de Replanteo de un ascensor, éste puede variar dependiendo del tipo que sea. En primer lugar, es obvio destacar que las dimensiones y distancias que aparezcan en el plano de replanteo cambiarán según el tipo y modelo de ascensor. Ascensor ECCM En este caso, en el plano veremos que hay una planta adicional con el título DETALLE DE LOSA. Como sabemos, en los ascensores E las guías van suspendidas del techo del cuarto de máquinas, de forma que hay que hacer un replanteo del suelo de cuarto de máquinas. En este replanteo verificaremos el número de taladros que hay y las dimensiones de los mismos. Los taladros que normalmente nos encontramos son nueve: - 2 de las guías de cabina 2 de las guías de contrapeso 1 de los cables de cabina 1 de los cables de contrapeso 2 de los cables del limitador de velocidad 1 de la instalación eléctrica (puede ser que se aproveche uno de los taladros para pasar los cables de la instalación eléctrica) Ascensor ESCM En este caso, al no haber cuarto de máquinas, NO existirá el DETALLE DE LOSA anterior. En los ESCM además de comprobar las dimensiones del hueco de todas las plantas (Paso 1.5) también hay que comprobar las dimensiones de las cotas X e Y que nos facilitará la ubicación de la bancada de la máquina en el techo de la cabina del ascensor. Ascensor H Los aspectos singulares del ascensor H son: - NO existe CONTRAPESO, por tanto, no hay que replantear la ubicación de las guías de contrapeso. - Al igual que el ESCM NO hay DETALLE DE LOSA, ya que las guías de la cabina son apoyadas en el foso. - Las medidas serán diferentes. Por ejemplo, la huida de un ascensor H es menor que en el E ya que la velocidad nominal también lo es y, por tanto, se necesita menos tiempo de reacción por parte del operario en el caso de una maniobra de subida de cabina no prevista. v1.00, MAY. 06 PÁG.42 CFA_REs
  48. 48. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO Tema 3 ASCENSOR ELÉCTRICO En este tema se va a explicar en profundidad los elementos que se pueden encontrar en un ascensor eléctrico, para más tarde determinar cómo se realiza el montaje del mismo y definir su instalación completa. 3.1. GRUPO TRACTOR Figura 3.1. Situación y componentes del grupo tractor. v1.00, MAY. 06 PÁG.43 CFA_AEEs
  49. 49. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO 3.1.1. Motores La construcción y características de los grupos tractores y, sobre todo, de los motores con que van equipados, varía según sea la velocidad nominal del ascensor y el servicio que deben prestar. Se puede establecer la siguiente clasificación: A) Motores de corriente alterna - motores de 1 velocidad - motores de 2 velocidades - motores con convertidor de frecuencia Asíncronos Síncronos -> motores gearless (sin reductor) B) Motores de corriente continua con convertidor continua-alterna (no se usan) Los motores de corriente continua han desaparecido ya en las nuevas instalaciones y fueron suplantados por los de corriente alterna, de forma que sólo nos centraremos a comentar estos últimos. 3.1.1.1. Motores de 1 velocidad Los grupos tractores con motores de 1 velocidad sólo se utilizan para ascensores de velocidades hasta 0.63 m/s. La curva par/velocidad de un motor de estas características apenas deja margen de variación para la velocidad. El nivel de confort es bajo, por lo que suelen usarse en ascensores industriales de gran carga pero de velocidad reducida (0.2-0.3 m/s) y en ascensores de viviendas de 4 personas, de tipo económico en las que el constructor ha buscado la solución más sencilla y de menor coste de fabricación. Los más empleados son los siguientes: a) Con el eje de la polea de adherencia en voladizo. En este caso el grupo tractor debe estar provisto de un dispositivo que impida la salida de los cables. b) Con el rotor del motor montado en el mismo eje del sinfín y el motor acoplado al cárter del reductor por medio de bridas. c) Con motor de eje vertical. d) Con un motor especial montado en posición vertical u horizontal, y cuyo estator está en el centro del motor y el rotor lo rodea exteriormente. El rotor está montado sobre el eje del sinfín y unido a él por una chaveta. El cilindro que rodea y protege el rotor, sustituye el tambor de freno sobre el que actúan las zapatas. Nº polos r.p.m. 2 4 6 8 12 16 18 24 3000 1500 1000 750 500 372 333 250 Tabla 3.1. Velocidades síncronas de los motores en función del número de polos (EN 81-1). v1.00, MAY. 06 PÁG.44 CFA_AEEs
  50. 50. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO 3.1.1.2. Motores de 2 velocidades El sistema es sencillo por lo que se usa más en la actualidad que el de 1 velocidad, ya que por medio de la velocidad de nivelación se consigue un frenado con el mínimo error. El confort aumenta también respecto al de 1 velocidad. Este sistema se aplica en ascensores hasta 1 m/s y se suele implementar en ascensores de bajas cargas y montacargas de cargas elevadas. En este caso, se equipan los grupos tractores con motores trifásicos de polos conmutables que funcionen a una velocidad rápida y a otra lenta según la conexión de los polos, obtenida automáticamente con un dispositivo que se introduce en el circuito de maniobra (realmente son 2 motores independientes incorporados en un mismo dispositivo). Por lo demás, los motores son de ejecución similar a los de 1 velocidad y se construyen, normalmente, para una velocidad alta de 1500 rpm y una velocidad baja de 375 rpm (16 polos). Las velocidades que figuran en la Tabla 3.1 son las teóricas síncronas, pero como los motores son asíncronos y su movimiento tiene un cierto deslizamiento con respecto al teórico, las velocidades reales son menores. Por ejemplo, para los motores que más se emplean, que son de 4 y 18 polos, sus velocidades reales son 1450 y 350 rpm respectivamente. 3.1.1.3. Motores con convertidor de frecuencia En un motor de un ascensor es de gran utilidad disponer de accionamientos capaces de trabajar en un amplio rango de velocidades. Una de las más relevantes innovaciones, como ya se ha visto en temas anteriores, consiste en incorporar un variador o convertidor de frecuencia en el motor. Se utilizan con reductor para velocidades hasta 2.5 m/s y cargas máximas de 2500 kg. La parada se realiza en este caso a nivel de piso, sin micronivelación, con lo que se reduce el tiempo de marcha y aumenta la capacidad en lo que se refiere al tráfico. Se pueden obtener velocidades hasta 5 m/s y cargas de 2000 kg suprimiendo el reductor. En este caso se regula totalmente la aceleración, deceleración y velocidad, y la parada es directa a nivel de piso. Existen varias alternativas para conseguir modificar la velocidad del motor, sin embargo, la evolución de los semiconductores ha permitido desarrollar convertidores de frecuencia estáticos cada día más competitivos. De manera que los sistemas compuestos por motor de jaula y convertidor de frecuencia permiten velocidades variables con un motor robusto, seguro y de mínimo mantenimiento. Principio básico del funcionamiento del convertidor de frecuencia La mayoría de los convertidores de frecuencia trabajan según el principio que se detalle en el esquema de la Figura 3.2, es decir, la tensión alterna de la red (50 Hz) alimenta, a través de un rectificador, a un circuito intermedio de corriente continua. Un convertidor situado en el circuito de salida invierte esta tensión continua intermedia y la convierte, mediante la conmutación adecuada de los transistores V1 a V6, en un sistema de tensiones alternas trifásicas de frecuencia y tensión variables, o sea, opera como un rectificador invertido al que se suele denominar inversor. v1.00, MAY. 06 PÁG.45 CFA_AEEs
  51. 51. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO El bloque de control realiza la regulación de tensión con respecto a la frecuencia y asume las tareas de control, monitorización y protección, de forma que el sistema no pueda ser sobrecargado. inversor circuito intermedio rectificador V1 V3 V5 RED (50 Hz) motor V4 V6 V2 Bloque de control y proceso de datos Figura 3.2. Esquema de un convertidor de frecuencia. 3.1.1.4. Gearless En este caso el motor eléctrico y la polea de tracción se montan sobre el mismo eje mediante un acoplamiento directo sin ningún sistema de engranaje, así pues la velocidad de rotación del motor y la polea es la misma. Mejora sustancialmente el rendimiento mecánico y el nivel de ruido, y se consiguen mayores velocidades (a partir de 2 m/s) y capacidad de carga (más de 1000 kg). También incorpora convertidor de frecuencia por lo que el freno actúa de la misma manera que en éste, es decir, sólo asegura la inmovilización de la cabina una vez que ésta se ha detenido. 3.1.2. Freno 3.1.2.1. Freno mecánico El sistema de frenada del ascensor debe ponerse en funcionamiento automáticamente en caso de una perdida de energía eléctrica en los circuitos de control. Este sistema se lleva a cabo mediante un freno de fricción electromecánico. De acuerdo con la Norma 81-1, el par de frenada debe ser capaz de frenar de forma segura el ascensor con una carga equivalente al 125% de la carga nominal y de bloquearlo después de la parada. En el mismo eje sinfín del reductor va generalmente montado el tambor del freno, que muchas veces actúa también como mangón de acoplamiento con el motor. En cualquier caso el tambor sobre el que actúa el freno debe estar acoplado por un enlace mecánico a la polea, piñón o tambor de arrollamiento que haga la tracción. v1.00, MAY. 06 PÁG.46 CFA_AEEs
  52. 52. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO Figura 3.3. Freno electromagnético de un ascensor. Sobre el tambor del freno actúan las zapatas empujadas fuertemente por sendos resortes cuya tensión es regulable para disminuir o aumentar la tensión de los muelles. Las zapatas son separadas del tambor cuando se pone en tensión el electroimán que las acciona. Por tanto, en posición de reposo, o sea cuando no hay tensión, el grupo tractor está frenado. De esta forma cualquier fallo en el suministro eléctrico produce la parada inmediata del ascensor. La Norma 81-1 recomienda que el corte de la corriente eléctrica que produce la apertura del freno debe ser efectuada al menos por dos dispositivos eléctricos independientes. - Eficacia del frenado. El sistema de frenado debe ser capaz de parar en descenso la cabina con una carga equivalente al 125% de la nominal, y en subida en vacío (casos extremos en los que se puede encontrar el ascensor). La Norma EN 81 recomienda que el frenado no debe producir una deceleración superior a la resultante de la actuación del paracaídas o del impacto sobre los amortiguadores. 3.1.2.2. Freno eléctrico El freno de corrientes parásitas de Foucault sin anillos ni colector forma un sólo bloque con el motor. Consta también de un programador con los valores nominales de frenado y una dinamo tacométrica colocada en el eje del grupo tractor que suministra una tensión proporcional a la velocidad de éste. De esta forma, la tensión es transmitida a un comparador que produce una tensión amplificada que se aplica al electrodo de mando o puerta de los tiristores que producen la corriente continua que, actuando sobre el freno de Foucault, va produciendo el frenado justo para la parada suave y a nivel. Al iniciarse el frenado se desconecta el motor de la red y con la tensión remanente se va produciendo el frenado eléctrico de la cabina hasta su inmovilización a nivel de piso. El freno mecánico sólo actúa para inmovilizar el ascensor una vez que se ha detenido totalmente la cabina. v1.00, MAY. 06 PÁG.47 CFA_AEEs
  53. 53. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO 3.1.2.3. Accionamiento de emergencia En el extremo libre del motor se puede acoplar un volante sin manivela ni agujeros para accionar manualmente el motor, separando previamente las zapatas de freno manualmente por medio de la palanca adecuada. Así, en caso de avería o corte de suministro eléctrico, puede ponerse el suelo de la cabina al nivel del piso más próximo para facilitar la salida de los viajeros. Como norma de seguridad, antes de realizar un accionamiento de emergencia debe desconectarse el interruptor principal para aislar el motor de la red. El desbloqueo del freno debe exigir el esfuerzo permanente de la persona que lo efectúa. En el volante debe marcarse con flechas el sentido de giro para subir y bajar el ascensor. La Norma EN 81 añade 3 recomendaciones más: - El esfuerzo para el accionamiento a mano del ascensor no debe ser superior a 400 N, y si lo es, debe equiparse con una maniobra eléctrica de socorro. - Si el volante es desmontable, debe encontrarse en un lugar accesible del cuarto de máquinas. Si hay más de una máquina, cada volante debe estar identificado para evitar confusiones. - Debe ser posible controlar desde el cuarto de máquinas si la cabina se encuentra a nivel de un piso. Este control puede realizarse por medio de marcas sobre los cables de suspensión o sobre el cable del limitador de velocidad. 3.1.3. Reductor En primer lugar hay que señalar que, excepto los grupos tractores Gearless, el resto introduce un reductor entre el freno y la polea tractora. En la actualidad, prácticamente todos los reductores son del tipo sinfín-corona. El reductor está formado por un sinfín de acero engranado con una corona de bronce, montados en una carcasa o cárter de fundición que muchas veces forma un conjunto con las guías sobre las que se asienta el motor. La Norma EN 81-1 recomienda proteger las poleas y piñones (si se utilizan cadenas) de tracción para prevenir la caída de cuerpos extraños entre los cables y las gargantas de las poleas cuando la máquina está en la parte inferior del recinto. En la actualidad, la mayoría de los ascensores incorporan el tipo de transmisión de corona y tornillo sinfín. Su justificación es motivada por las siguientes ventajas: a) Transmisión muy compacta en comparación con otros tipos para una potencia y un índice de transmisión dados. b) Es el tipo de transmisión que presenta el menor número de piezas móviles, minimizándose, por tanto, los gastos de mantenimiento y de recambio de piezas. c) Es muy silenciosa. v1.00, MAY. 06 PÁG.48 CFA_AEEs
  54. 54. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO d) Tiene una alta resistencia al impacto, algo de suma importancia en un ascensor. Figura 3.4. Transmisión típica de un ascensor: 1) motor eléctrico de tracción, 2) freno, 3) eje y tornillo sinfín, 4) corona, 5) polea de tracción, 6) apoyo del eje. El eje del tornillo sinfín está biapoyado. Normalmente este eje está dispuesto en la parte inferior de la corona. Sólo en algunos casos de cargas medias o bajas está dispuesto en la parte superior. Las ventajas para su ubicación en la parte inferior son: a) El cerramiento de la carcasa se hace más simple. b) El control de la transmisión también se lleva a cabo de la forma más ventajosa. c) La lubricación también se realiza de modo más favorable. d) Finalmente, en operaciones de frenada, la velocidad puede no ser suficientemente elevada como para tener que lubricar un tornillo sinfín dispuesto en la parte superior. El ángulo de elevación del tornillo sinfín suele ser de 15 a 20 grados. Si se aumenta, los dientes estarán sometidos a elevadas cargas de compresión y se requerirá la utilización de lubricantes para altas presiones. Figura 3.5. Transmisión sinfín-corona. Este tipo de engranaje se utiliza para conectar ejes que no son ni concurrentes ni paralelos y se compone de un piñón y una corona. Los dientes tienen un punto de contacto y la relación de velocidades no tiene porqué ser inversamente proporcional al tamaño de los diámetros de la corona. v1.00, MAY. 06 PÁG.49 CFA_AEEs
  55. 55. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO 3.1.4. Poleas de tracción La polea superior de los ascensores es siempre tractora, y por este motivo se debe diseñar de forma cuidadosa, para que además de soportar los esfuerzos que le transmite el cable, sea capaz de transmitir la tracción a éste por adherencia. Las poleas que arrastran los cables por adherencia tienen 3 características: - Diámetro Perfil de sus gargantas o canales Material en el que están construidas El diámetro viene en parte determinado por la velocidad de desplazamiento que se fije en la cabina. Así, es normal que se utilice un mismo grupo tractor para la obtención de varias velocidades utilizando poleas de arrastre de diámetros adecuados. Sin embargo, este diámetro tiene un límite inferior, ya que la duración del cable es mayor cuanto mayor sea la relación entre el diámetro de la polea y el diámetro del cable. La Norma EN 81-1 establece un mínimo de 40. El perfil de los canales de las poleas de arrastre tiene una influencia en la duración de los cables. Si la garganta de la polea es demasiado estrecha, el cable quedará enclavado en ella, y si es demasiado ancha, no encuentra el apoyo necesario y el cable se aplasta. En cualquiera de los dos casos anteriores se produce un desgaste anormal y prematuro del cable. Existen diferentes perfiles de canales, aunque los más utilizados son los trapezoidales y los semicirculares. De todos ellos, el más usado en las poleas de tracción de los ascensores es el semicircular con entalla o ranura ya que mejora la adherencia del perfil semicircular normal, y evita el rozamiento y deformación del fondo del canal o garganta. a) b) c) Figura 3.6. a) Perfil trapezoidal, b) semiesférico con entalla o ranura, c) semiesférico sin entalla. El material empleado en la fabricación de las poleas de tracción de los ascensores es la fundición de hierro gris, de resistencia suficiente para soportar la presión específica del cable sobre la garganta, sin que se produzca un desgaste anormal. 3.1.5. Volante de inercia El volante de inercia tiene como objeto asegurar la adecuada amortiguación de velocidad en la aceleración y deceleración cuando el motor utilizado es de 1 ó 2 velocidades. En base a esto, se comprende que su uso no es necesario en motores con convertidor de frecuencia ya que, en estos casos, es el propio motor el encargado de ir disminuyendo su velocidad eléctricamente. En aquellas instalaciones antiguas en las que el motor sea de 1 ó 2 velocidades, se tiene que hacer un cálculo de la inercia necesaria para equilibrar la v1.00, MAY. 06 PÁG.50 CFA_AEEs
  56. 56. CURSO DE FORMACIÓN DE ASCENSORES TEMA 3. ASCENSOR ELÉCTRICO masa móvil para que ésta pueda ser controlada y nivelada con cada piso dentro de las tolerancias normalizadas. 3.1.6. Elementos de amortiguación y aislamiento de ruido Existen 3 fuentes de ruido en la instalación de un ascensor: 1) La maquinaria de tracción. La maquinaria (motor, freno, reductor, polea, ejes, rodamientos y carcasas) suele ir montada sobre unas vigas de apoyo, denomina bancada. El conjunto, maquinaria y bancada, va acoplado a la estructura de hormigón mediante una serie de silentblocks. 2) Armario de control. Lo más simple es montarlo sobre una placa base que sirva de aislante acústico y de vibraciones. 3) Fuentes de ruido en el hueco: puertas de apertura, guías, cables y mecanismos de tensionado de cable. La mejor solución consiste en la instalación de bloques prefabricados ensamblados y separados de la estructura del edificio mediante una junta de dilatación. 3.1.7. Polea de desvío Como se ha comentado con anterioridad, la polea de tracción debe ser capaz de accionar la cabina y el contrapeso sin deslizamientos. Para ello, los cables han de tener contacto con la polea de tracción en un arco superior al mínimo necesario. Con el grupo tractor en la parte superior del recinto, el ángulo máximo del arco de contacto será 180º si el diámetro de la polea de tracción es igual a la distancia entre el amarre de los cables en el chasis de la cabina y el amarre del contrapeso. Si esta distancia, como ocurre generalmente, es mayor, es necesario instalar una polea de desvío para situar los cables de suspensión de la cabina y contrapeso a una distancia prudencial. Si esta polea se coloca al mismo nivel que la de tracción, el ángulo del arco de contacto de los cables con la polea de tracción se reduciría a 90º, insuficiente para evitar el deslizamiento. Por eso se colocan poleas de desvío a una altura inferior, con lo cual se consiguen ángulos muy superiores. En casos de elevadores de grandes dimensiones (montacamas y montacoches) se hace imposible aplicar la solución anterior, por lo que la polea de desvío se coloca como suspensión de cabina y contrapeso. A continuación se presentan varios grupos tractores de MP: a) b) c) Figura 3.7. a) Grupo tractor general, b) máquina vertical, c) con polea de desvío. v1.00, MAY. 06 PÁG.51 CFA_AEEs

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