Ascensor

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Ascensores escénicos

Un ascensor o elevador, es un sistema de transporte vertical diseñado para movilizar personas y/o bienes entre pisos definidos, que puede ser utilizado ya sea para ascender a un edificio o descender a construcciones subterráneas. Se conforma con partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que funcionan conjuntamente para lograr un medio seguro de movilidad.

Si se considera un medio de transporte, sería el segundo más utilizado después del automóvil.

Se instalan fundamentalmente dos tipos, el ascensor electro-mecánico y el ascensor hidráulico, más propiamente llamado oleodinámico.

Elementos constitutivos de un ascensor

Cabina

La cabina es el elemento portante del sistema de ascensores. Está formada por dos partes: el bastidor y la caja.

El bastidor de acero es el elemento al que se fijan los cables de tracción y el mecanismo de paracaídas. Su coeficiente de seguridad debe estar calculado para resistir las cargas normales y las que se produzcan en el momento en que entre en funcionamiento el sistema paracaídas y quede acuñada bruscamente la cabina.

La caja, fijada sobre el bastidor, debe estar construida por materiales de alta resistencia mecánica, que además sean incombustibles y que no provoquen gases ni humos.

El techo de la cabina debe soportar sin romperse ni deformarse el peso de dos hombres. Sobre el mismo se han de colocar los controles del equipo en maniobra manual.

Grupo tractor en los ascensores electro-dinámicos

Los grupos tractores para ascensores están formados normalmente por un motor acoplado a un reductor de velocidad, en cuyo eje de salida va montada la polea acanalada que arrastra los cables por adherencia.

Los motores más utilizados son trifásicos, del tipo de rotor de jaula de ardilla.

El reductor está formado por un sinfín de acero engranado con una corona de bronce. En el mismo eje del sinfín del reductor va generalmente montado el tambor del freno, acoplado por un enlace mecánico a la polea de tracción.

Maniobras de control

El control de los sistemas de ascensores funciona mediante sistemas electrónicos, encargados de hacer funcionar la dirección de movimiento de la cabina y de seleccionar los pisos en los que esta deba detenerse.

Actualmente, los controles de ascensores funcionan con microprocesadores electrónicos que mediante algoritmos de inteligencia artificial determinan la forma de administrar la respuesta a los pedidos de llamadas coordinando los distintos equipos para trabajar en conjunto.

Dispositivos de Seguridad

La seguridad del sistema es un elemento clave en los ascensores. Para maximizarla se emplean varios dispositivos específicos:

Enclavamiento electromecánico de las puertas

En el acceso a los pisos, que hace imposible la apertura de todas las puertas de acceso excepto la del piso en que se halla detenida la cabina.

Todas las cerraduras, una en cada rellano, tienen un fleje o un brazo con una ruedita, que al ser oprimido permite el destrabe de la puerta, y sólo cuando está mecánicamente trabada mediante el gancho de doble uña, queda habilitada la parte eléctrica que permite el movimiento del ascensor. En la cabina hay un elemento llamado patín que es el encargado de oprimir el fleje de la puerta del piso de destino. Este patín es retráctil, es decir, viaja con la cabina retraído para no oprimir los flejes de cada piso por el que va pasando (lo que permitiría la apertura de cada una de las puertas y la detención del ascensor), por lo que sólo cuando el control de maniobras le indica mediante una señal eléctrica que la cabina se encuentra en la parada pertinente, el patín se expande y acciona el fleje de la puerta correspondiente. El proceso inverso se da cuando el ascensor es requerido desde otro sitio: el patín se retrae antes de la partida y sólo se expande al llegar a él.

Paracaídas de rotura o desequilibrio de cables de tracción (a. electro-dinámicos)

Existen instantáneos y también progresivos, para ascensores de alta velocidad. Consiste en un sistema de palancas cuyo movimiento libera unas cuñas o rodillos que se encuentran en una caja junto a las guías. Cuando se da la caída de la cabina, las guías son mordidas por las cuñas o rodillos y se produce la detención de la cabina.

Limitador de velocidad (a. electro-dinámicos)

Lo componen dos poleas, una instalada en el cuarto de máquinas y otra alineada verticalmente con la primera en el fondo del hueco. A través de ambas pasa un cable de acero cuyos extremos se vinculan, uno a un punto fijo del bastidor de la cabina, y otro a un sistema de palancas cuyo extremo se encuentra en la parte superior del bastidor. El cable acompaña a la cabina en todo momento y es absolutamente independiente de los cables de tracción, es decir, no interviene en la sujeción de la cabina y el contrapeso. En la polea superior del limitador se produce la detención brusca del cable cuando la velocidad de dicha polea (y por tanto la de la cabina) supera el 25% de la velocidad nominal. El cable limitador activa el sistema de palancas, llamado paracaídas. Este mecanismo fue patentado por Elisha Otis en 1853.

Finales de carrera

Interrumpen la alimentación cuando la cabina rebasa los extremos en ascenso o en descenso.

Dispositivo de parada de emergencia

Interrumpe la maniobra, corta la alimentación del grupo tractor y actúa el freno. Permite la detención del ascensor dejando sin efecto los mandos de cabina y pisos. Normalmente deja bajar la cabina en la parada más baja.

Timbre de alarma

Para que lo utilicen los pasajeros en caso de emergencia. En ocasiones está conectado a una línea de teléfono desde la que se puede solicitar asistencia en caso de quedar atrapado.

Luz de emergencia

Ilumina la cabina en caso de que el alumbrado normal sea interrumpido.

Mecanismos

La construcción y característica de los grupos tractores y de los motores con que estos van equipados, varían según sea la velocidad nominal del ascensor y del servicio que deben prestar

Ascensor de Tracción Eléctrico

Se le llama así al sistema en suspensión compuesto por un lado por una cabina, y por el otro por un contrapeso, a los cuales se les da un movimiento vertical mediante un motor eléctrico. Todo ello funciona con un sistema de guías verticales y consta de elementos de seguridad como el amortiguador situado en el foso (parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecánico, que detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de paracaídas, que automáticamente detiene el ascensor en el caso de que esto ocurra.

El ascensor eléctrico es el más común para transporte de personas a baja y alta velocidad (superior a 0,8 m/s), elevadores con alta exigencia de comfort (hospitales, hoteles) o elevadores que sirven más de 6 pisos.

Una velocidad

Los grupos tractores con motores de una velocidad, solo se utilizan para ascensores de velocidades no mayores de 0,7 m/s, por lo general son colocados en ascensores de viviendas de 300 kg y 4 personas.

Su nivel de parada es muy impreciso y varía mucho con la carga, incluso es distinto en subida como en bajada.

Dos velocidades

Los grupos tractores de dos velocidades poseen motores trifásicos de polos conmutables, que funcionan a una velocidad rápida y otra lenta según la conexión de los polos. De esta manera se obtiene con una velocidad de nivelación baja un frenado con el mínimo de error y un viaje más confortable.

Ascensor Hidráulico u Oleodinámico

En los ascensores hidráulicos el accionamiento se logra mediante un motor eléctrico acoplado a una bomba, que impulsa aceite a presión por unas válvulas de maniobra y seguridad, desde un depósito a un cilindro, cuyo pistón sostiene y empuja la cabina, para ascender. En el descenso se deja vaciar el pistón del aceite mediante una válvula con gran pérdida de carga para que se haga suavemente. De este modo el ascensor oleodinámico solamente consume energía en el ascenso. Por el contrario, la energía consumida en el ascenso es cuatro veces superior a la que consume el ascensor electro-mecánico, por lo que el resultado es que, por término medio, consumen más o menos el doble que éstos.

El grupo impulsor realiza las funciones del grupo tractor de los ascensores eléctricos, y el cilindro con su pistón la conversión de la energía del motor en movimiento.

El fluido utilizado como transmisor del movimiento funciona en circuito abierto, por lo que la instalación necesita un depósito de aceite.

La maquinaria y depósito de este tipo de ascensor pueden alojarse en cualquier lugar, situado a una distancia de hasta 12 m del hueco del mismo, con lo cual permite más posibilidades para instalar este ascensor en emplazamientos con limitación de espacio.

Son los más seguros, más lentos y los que más energía consumen, aunque son los más indicados para instalar en edificios sin ascensor.

Ascensor sin cuarto de máquinas

Hoy en día se está generalizando el ascensor eléctrico sin cuarto de máquinas o MRL (Machine Room Less). Las ventajas desde el punto de vista arquitectónico son claras: el volumen ocupado por la sala de máquinas de una ejecución tradicional desaparece, y puede ser aprovechada para otros fines. En este tipo de ascensores se utilizan actualmente motores gearless de imanes permanentes, situados en la parte superior del hueco sobre una bancada directamente fijada a las guías, que están ancladas a cada forjado. Con ello, las cargas son transferidas al foso en lugar de transmitirse a las paredes del hueco, lo que proporcionaría vibraciones y molestias a las viviendas adyacentes.

Ascensores Twin (gemelos)

La empresa alemana ThyssenKrupp Elevator es el primer fabricante de ascensores en inventar e implementar la idea de dos cabinas viajando independientemente en un mismo hueco de ascensor. Gracias a un extraordinario trabajo de ingeniería y un avanzado sistema de control, con un concepto de alta seguridad, es posible que operen las dos cabinas de forma independiente, creándose inmensos beneficios potenciales para su uso en nuevas instalaciones y en modernizaciones de edificios.

El corazón del sistema es un control de selección de destino, capaz de asignar de manera inteligente a cada ascensor las llamadas de los distintos pisos. Cuando un usuario llama a un ascensor desde el pasillo, antes de que el pasajero entre en el ascensor, recoge la información de la planta en la que está y de la planta a la que se dirige y le asigna el ascensor más adecuado para su trayecto.

La principal ventaja de este sistema, es que incrementa la capacidad de transporte de los elevadores del edificio, utilizando un menor volumen de construcción y de espacio.

Algoritmos de Maniobras

Para lograr un funcionamiento más eficaz, los sistemas de ascensores poseen una memoria que almacena los pedidos de llamada y los atienden priorizando las peticiones que están en dirección al coche, según distintos algoritmos de funcionamiento:

Colectiva Descendente

Las botoneras colocadas en los pasillos de los pisos poseen un solo botón.

En subida: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos marcados desde la cabina, pero no atiende ninguna llamada de piso, salvo la del piso más alto por encima del último registrado por los pasajeros. Una vez llegada la cabina al último piso cuya llamada haya sido registrada, y pasado un tiempo sin nuevos pedidos, el ascensor cambia de dirección.

En bajada: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos registrados en la cabina y también atiende los pedidos de llamada de los pisos, que supone son de bajada, hasta llegar al piso inferior que tenga un pedido de atención.

Colectiva ascendente-descendente

Las botoneras colocadas en los pasillos de los pisos poseen dos botones, uno para pedidos de subida y otro para bajada.

En subida: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos marcados desde la cabina y también en los pedidos de piso marcados como subida, pero no los de bajada. Al llegar al piso más alto por encima del último registrado por los pasajeros o desde los rellanos, y pasado un tiempo sin nuevos pedidos, el ascensor cambia de dirección.

En bajada: El ascensor va deteniéndose en todos los pisos registrados en la cabina y también atiende los pedidos de llamada de los pisos en bajada pero no los de subida, hasta llegar al piso inferior que tenga un pedido de atención.

Sistema de Coordinación

Los modernos ascensores disponen de avanzados sistemas de inteligencia artificial con algoritmos lógicos que maximizan el rendimiento de los equipos coordinando las operaciones de cada uno, para lograr acelerar la atención de llamadas y aumentar la capacidad de transporte.

Este modo de funcionamiento, llamado en batería, logra una máxima eficiencia mediante índices que calculan varias veces por segundo las circunstancias de funcionamiento en que se halla cada equipo, decidiendo cual de todos posee una situación más ventajosa frente al conjunto para atender el pedido de llamada.

Los equipos de última generación emplean un microprocesador especialmente para realizar la tarea de coordinación, debido a la gran cantidad de variables y datos en tiempo real que tienen en cuenta los complejos algoritmos.

Fabricantes de ascensores

• ThyssenKrupp (adquirió Dover Elevator Systems en 1999, el tercer fabricante de ascensores en el mundo)
• Orona S.Coop
• Fujitec
• Hitachi Elevator
• KONE (Cuarto mayor fabricante de ascensores, adquirió Fiam Elevator en 1987, Montgomery Elevator en 1994.)
• Mitsubishi Electric División de ascensores
• Otis (La mayor compañía mundial de ascensores. Compró Express Lifts en 1999.)
• Grupo Schindler (Segundo mayor fabricante de ascensores, compró Westinghouse Elevator en 1989)
• Richmond Elevator (Mayor compañía de ascensores en Vancouver, Canada)
• Toshiba (instaló los ascensores en el Taipei 101)
• Andino (Compañía Colombiana fabricante ascensores desde 1975.)
• Servas (Empresa fabricante argentina fundada en 1975)
• SmartLift (Empresa fabricante española)
• HIDSAN pionera en la automatizacion y utilizacion de equipos automatas de trabajo tipo industrial para aplicasion en ascensores(Empresa fabricante colombiana fundada en 1990)

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Ascensor.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre ascensor.