Del escenario al ascensor

Serapid ofrece un complemento para aplicaciones donde los sistemas hidráulicos o de accionamiento por cable alcanzan sus límites.

por Sascha Göbel, corresponsal de EW

Durante más de 50 años, Serapid se ha dedicado a la fabricación de sistemas para el transporte vertical y horizontal de cargas pesadas. Fundada en 1972 en el norte de Francia, la empresa se ha labrado una reputación gracias a su propio principio de accionamiento mecánico: la tecnología de cadena rígida (RCT), también conocida como tecnología de cadena de empuje.

Tras décadas de uso en tecnología de manipulación industrial y, desde mediados de la década de 1990, en la construcción de maquinaria escénica, Serapid opera en el mercado de elevadores tradicionales desde 2019 bajo la marca Serapid Lift Systems. En Interlift 2019, se presentó por primera vez un elevador de coches totalmente funcional que cumple con la norma EN 81-20/50, una homologación que hasta ahora no estaba disponible para este principio de accionamiento en el sector de los elevadores.

El principio de la cadena rígida: fuerza rígida a partir de una cadena flexible.

El núcleo del sistema RCT es una cadena compuesta por eslabones de acero de precisión, con forma de bloque, que se entrelazan bajo carga de compresión mediante su forma y fuerza. Al impulsar la cadena hacia adelante, los eslabones individuales se ensamblan en un actuador rígido con forma de varilla —conocido como cremallera— que empuja la carga verticalmente hacia arriba. Sin embargo, durante el movimiento de retorno, los eslabones se desenganchan; la cadena se vuelve flexible y puede almacenarse de forma compacta a nivel del suelo, ahorrando espacio.

En términos de ingeniería mecánica, la columna de cadena rígida extendida se comporta bajo carga como una varilla empotrada en ambos extremos: el llamado caso Euler 4, el más favorable de todos los casos Euler, con la longitud de pandeo efectiva más corta y, por lo tanto, la carga de pandeo más alta. Por supuesto, la cadena no es una barra sólida homogénea, y el arte de la ingeniería reside en determinar con precisión el momento de inercia real de esta estructura articulada, teniendo en cuenta los apoyos entre los eslabones y todas las tolerancias de los componentes, y aplicando los factores de seguridad adecuados. Para contextualizar el dimensionamiento: el accionamiento más utilizado, el LinkLift80, está especificado con una capacidad de carga de 50 kN; la carga límite para la falla del componente es de 345 kN, y esto no se debe al pandeo, sino a la fractura del eje de un eslabón bajo esfuerzo cortante por flexión.

En cuanto al comportamiento bajo carga, Serapid utiliza una analogía mecánica: la columna de cadena rígida no se deforma bruscamente ante una sobrecarga, sino que cede, al igual que una columna vertebral bajo presión, y recupera su forma original al retirar la carga. Este comportamiento de dos estados —rígido bajo carga y flexible al regresar a su estado original— es la característica de diseño fundamental de la RCT, que permite prescindir de una sala de máquinas, cables, contrapesos y fluido hidráulico.

Shuriken, redundancia y escalabilidad: madurez tecnológica en detalle.

Un detalle técnicamente interesante del LinkLift Generación 3 es el diseño patentado de la rueda dentada «Shuriken». El nombre —originalmente un título de trabajo interno— deriva de la forma de una estrella ninja, que se asoció espontáneamente con el diseño del perfil de la rueda dentada. El problema real a resolver es de naturaleza cinemática: durante la transición entre dos dientes en una rueda dentada convencional, se produce un breve salto de velocidad —el llamado «efecto polígono»— que causa vibraciones y ruido. El diseño Shuriken extiende la trayectoria de engranaje de manera que el diente siguiente y el diente saliente se engranan brevemente de forma simultánea, una transición superpuesta y cinemáticamente más suave. En la práctica, esto se traduce en un menor desgaste, menores niveles de ruido y un funcionamiento más suave, especialmente a velocidades más altas.

Ensayos clínicos aleatorizados e hidráulica: no son competencia, sino complementariedad.

Sería demasiado simplista —e injusto— afirmar que el sistema RCT es, en general, superior a los sistemas hidráulicos tradicionales. Estos últimos han demostrado su eficacia durante décadas: son económicos, se han probado en una amplia gama de alturas de elevación y cuentan con una infraestructura de servicio amplia y consolidada a nivel mundial. Para numerosas aplicaciones estándar de carga media, sigue siendo una opción totalmente válida y económica; el sistema RCT no cambia esta situación.

Sin embargo, la ventaja de RCT se fortalece significativamente a medida que aumenta la carga útil. Serapid lleva décadas operando en los sectores de servicio pesado y ultra pesado, donde se deben mover cargas que van desde varias toneladas hasta varios cientos de toneladas. En estas dimensiones, los sistemas hidráulicos convencionales alcanzan cada vez más sus límites económicos y técnicos: las complejas instalaciones de cilindros, las altas presiones, el creciente volumen de aceite hidráulico y los complejos requisitos de seguridad hacen que el sistema requiera un mantenimiento intensivo y sea más costoso. RCT, por otro lado, se adapta con relativa facilidad a este entorno: es puramente mecánico, no utiliza aceite y tiene un tamaño compacto.

El bloqueo continuo de las columnas elevadoras con una precisión milimétrica, sin sistemas de compensación ni retorno automático, supone una ventaja adicional especialmente beneficiosa para cargas pesadas y distribuidas de forma irregular, como en elevadores de camiones o plataformas industriales. Asimismo, las zonas sensibles desde el punto de vista medioambiental, como estaciones de ferrocarril, hospitales o edificios históricos, se benefician de que el sistema no utilice aceite.

Al ser un sistema puramente electromecánico, el accionamiento funciona completamente sin aceite, lo que elimina el riesgo de contaminación del suelo y de las aguas subterráneas.

La comparación con los elevadores de cable presenta matices similares: para grandes alturas de elevación y ciclos de operación muy elevados, el elevador de tracción sigue siendo el sistema más económico y técnicamente sofisticado. Sin embargo, cuando no hay salas de máquinas, es necesario adaptar los pozos de forma compacta o se manejan cargas extremas, el elevador de tracción por cable puede demostrar sus ventajas.

Por lo tanto, la conclusión no es "una cosa o la otra", sino más bien: ¿Cuál es la aplicación específica?

La altura de elevación, la carga útil, la estructura del edificio, la frecuencia de uso y las condiciones ambientales determinan la tecnología más adecuada. La tecnología RCT no es la solución definitiva, pero en el segmento de cargas pesadas, es una opción seria que debe considerarse cuidadosamente en cada caso particular.

Resulta interesante considerar la eficiencia energética: los sistemas RCT alcanzan una eficiencia mecánica del 80-90 % y no requieren aceite hidráulico. Al no implicar procesos de micronivelación ni bloqueo (periodos en los que un elevador hidráulico permanece inmóvil mientras que un elevador RCT ya está en movimiento), teóricamente se puede lograr una velocidad máxima menor manteniendo la misma capacidad de transporte. Físicamente hablando, la velocidad y la potencia requeridas son directamente proporcionales. "La mitad de la velocidad, la mitad de la potencia", y la mayor eficiencia acentúa aún más este efecto. En una comparación directa sin contrapeso, Serapid indica un ahorro del 50 % en comparación con los accionamientos hidráulicos directos gracias a la capacidad de desplazarse a menor velocidad manteniendo una capacidad de carga comparable. El momento en que este aspecto se convierta en el criterio principal de decisión dependerá del contexto, el análisis de costes y, en última instancia, la legislación vigente.

Del uso industrial al mundo de los ascensores: la trayectoria de RCT.

La iniciativa surgió de la experiencia práctica: los técnicos de escenario responsables tanto del teatro como de las tareas de elevación se hicieron la pregunta obvia: «Si ha demostrado su eficacia en el escenario, ¿por qué no aplicarlo también a un ascensor?». Los montacargas y elevadores de mercancías en las zonas de entrega de los recintos para eventos se equiparon con tecnología RCT que ya había sido probada internamente y que ofrecía exactamente los beneficios esperados: alta fiabilidad operativa, ahorro de espacio y energía, y menores requisitos de mantenimiento.

Serapid tomó nota de esto y debutó en Interlift en Augsburgo en 2013 para evaluar el mercado, regresando en 2015 y 2017. La respuesta fue generalmente positiva, pero no se tradujo en pedidos significativos. La respuesta más común fue, en esencia: tecnológicamente interesante, pero al ser una solución de accionamiento desconocida, no se había probado lo suficiente para la producción en serie en la construcción de ascensores. Serapid interpretó esto como una señal estructural: el mercado no necesitaba otro componente, sino sistemas de referencia terminados y aprobados. En consecuencia, en 2019, se tomó la decisión de dar un paso intermedio estratégico: actuar como fabricante de ascensores ofreciendo sistemas llave en mano, no como un modelo de negocio permanente, sino para generar visibilidad, obtener homologaciones y entregar proyectos de referencia verificables. Esta fue una inversión deliberada en credibilidad para abrir el mercado a colaboraciones más amplias.

Un ejemplo práctico y concreto del siguiente paso en el desarrollo provino del operador ferroviario británico Network Rail: en 2020, la compañía contactó a Serapid con una solicitud de un ascensor de pasajeros fiable y accesible para sus estaciones más concurridas. Serapid desarrolló una solución con una capacidad de carga de 1250 kg a 0.63 m/s, que incluye una variante de operación de emergencia con 450 kg y velocidad reducida, cumpliendo plenamente con la norma EN 81-20/50.

El cumplimiento de las normas como base para las alianzas

Para Serapid Lift Systems, el cumplimiento de la norma europea de ascensores EN 81-20/50 no es solo un requisito previo para la aprobación; es la condición fundamental para que la colaboración con empresas de ascensores consolidadas sea posible. Los fabricantes de ascensores que planifican, ponen en marcha y asumen la responsabilidad requieren una tecnología de accionamiento que cumpla con las normas y los procesos de ensayo establecidos. Serapid ofrece sistemas llave en mano certificados por organismos notificados independientes, lo que permite su integración en los flujos de trabajo y las estructuras de responsabilidad de los socios establecidos.

La gama estándar abarca un amplio espectro de cargas útiles y tamaños de cabina. Además, Serapid colabora con estudios de diseño y operadores para desarrollar soluciones a medida, especialmente en la modernización de edificios existentes o en la instalación de ascensores en edificios históricos sin alterar sustancialmente su estructura.

Naturalmente, una nueva tecnología en un sector que ha evolucionado durante décadas no puede ser totalmente competitiva en todos los ámbitos de inmediato. Con volúmenes de producción inicialmente bajos y una creciente variedad de configuraciones, las etapas de desarrollo requieren financiación; sin embargo, existen ventajas específicas: en este caso, la robustez y la alta disponibilidad de los sistemas que operan a una capacidad reducida.

Proyecto de referencia en París: Ensayo controlado aleatorizado en un proyecto de rehabilitación parisino

Un proyecto en curso en París ofrece un ejemplo práctico ilustrativo: la rehabilitación integral de un edificio de la década de 1960, que se está transformando en un nuevo centro cultural. El contratista principal es Vinci, y KONE es responsable de los ascensores.

¿Por qué RCT? La respuesta radica en dos limitaciones independientes. En primer lugar, el cliente conoce Serapid gracias a proyectos conjuntos anteriores y ha especificado esta tecnología como la solución preferida. En segundo lugar, KONE no ofrece una solución estándar sin sala de máquinas (MRL) para ascensores con una capacidad de carga superior a 5 toneladas. Además, se descartó una solución hidráulica por otro motivo: la ubicación, con su proximidad inmediata a aguas subterráneas, estanques y el río Sena, imposibilitaba el uso de sistemas hidráulicos de aceite por razones medioambientales y de responsabilidad.

Serapid ha participado en este proyecto desde 2017, inicialmente como parte del paquete de trabajo "Scenic" a través de la consultora Ducks Sceno, y posteriormente a través de la consultora de transporte vertical SETEC para el paquete de trabajo "Special Lifts". La renovación impuso exigencias significativas al espacio de instalación disponible, así como a las cargas máximas permitidas en el edificio y los cimientos. RCT proporcionó soluciones a estos problemas críticos que las alternativas convencionales no podían ofrecer: ausencia de sala de máquinas, baja carga en el edificio, transmisión de fuerza directamente al foso, funcionamiento sin aceite y posicionamiento preciso, con cargas útiles que superan con creces los límites de la tecnología de elevación convencional.

El proyecto ilustra un aspecto que a menudo se subestima en la práctica: la elección de la tecnología de accionamiento no siempre se basa principalmente en el coste o la altura de elevación. Las normativas medioambientales, la proximidad a las aguas subterráneas y la falta de soluciones estándar adecuadas en la cartera del contratista pueden influir en la decisión con mayor fuerza que cualquier análisis de especificaciones técnicas. Al mismo tiempo, demuestra cómo puede funcionar una colaboración de este tipo en la práctica: KONE aporta la experiencia en el elevador (planificación, instalación, puesta en marcha y mantenimiento posterior); Serapid suministra la tecnología de accionamiento. Esta clara división del trabajo permite a ambas partes centrarse en sus competencias principales.

A diferencia del aceite hidráulico compresible o los cables de acero elásticos, la cadena forma una columna de acero rígida e incompresible bajo carga. Una plataforma Serapid se mantiene en posición con precisión milimétrica durante la carga —por ejemplo, con una carretilla elevadora— sin ceder. Se eliminan por completo los sistemas de bloqueo mecánicos (trinquetes de bloqueo) y el reajuste que consume mucho tiempo (micronivelación), lo que acorta los ciclos de desplazamiento y aumenta la fiabilidad operativa. Con la última generación de LinkLift 3, también se ha optimizado el confort de marcha para el transporte de pasajeros. El diseño patentado de la rueda dentada «Shuriken» reduce las vibraciones a altas velocidades hasta en un 20 %, garantizando una marcha extremadamente suave y silenciosa.

Resumen de los datos clave del artículo (proyecto de París): 

• Ubicación: París 
• Contratista principal (GC): Vinci 
• Socio de ascensores: KONE 
• Carga útil: 9500 kg por sistema
• Tecnología: Serapid RCT (LinkLift Generación 3) 
• Características especiales: Funcionamiento sin aceite, foso poco profundo, posicionamiento preciso sin necesidad de parada.

Conclusión y perspectivas: La tecnología busca socios.

El principio de accionamiento RCT sigue siendo relativamente desconocido en la industria de los ascensores, si bien su eficacia técnica se ha demostrado durante décadas, está plenamente integrado en las normas y se ha probado en proyectos de referencia iniciales. La decisión de Serapid de actuar temporalmente como fabricante de ascensores fue una estrategia calculada para ganar visibilidad, generar confianza y demostrar la eficacia del RCT en el funcionamiento de los ascensores. Esta estrategia ha cumplido su objetivo.

Lo que Serapid Lift Systems busca hoy no son más proyectos internos, sino socios: empresas que tengan un conocimiento integral del negocio de los ascensores, desde la planificación y la instalación hasta el mantenimiento y el servicio, y que estén dispuestas a incluir RCT como opción de accionamiento en su cartera, preferiblemente con presencia nacional o internacional y con buen ojo para las aplicaciones en las que ni la hidráulica ni los cables ofrecen la solución óptima.

Esta tecnología no pretende competir, sino complementar. Y la alianza no busca reemplazar, sino ampliar la cartera del socio con un sistema de accionamiento que ofrece claras ventajas en determinados segmentos. Quienes consideren que esto les aplica encontrarán en Serapid un proveedor que ofrece activamente soporte, capacitación y experiencia técnica.

El hecho de que esta estrategia se conciba a escala global queda demostrado por un proyecto actual en Nueva Delhi, India, que se está implementando en colaboración con el socio EASA, y que se presentará con más detalle en un próximo número.