DE112005000607B4

DE112005000607B4 - Bremsvorrichtung für einen Aufzug

Info

Publication number: DE112005000607B4
Application number: DE112005000607T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kigawa; Takaharu Ueda; Kenichi Okamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: CN1930073A; JP4410248B2; DE112005000607T5; US7604099B2; WO2005087643A1; JPWO2005087643A1; US20070272503A1; CN1930073B

Abstract

Bremsvorrichtung für einen Aufzug, die folgendes aufweist:
– einen Bremsmechanismus;
– einen ersten Antriebsmechanismus, mit dem eine mechanische Kraft aufbringbar ist; und
– einen zweiten Antriebsmechanismus, mit dem eine elektromagnetische Kraft aufbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsvorrichtung einen beweglichen Druckkolben (5) aufweist; daß der Bremsmechanismus (1–4, 6, 7) mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens (5) verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens (5) zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist;
daß der erste Antriebsmechanismus (10a–10c; 40; 50) eine mechanische Kraft oder eine Magnetkraft zum Umkehren des beweglichen Druckkolbens (5) in der Mitte eines Bewegungsbereichs in der Axialrichtung verwendet, um einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszurühren und dadurch den beweglichen Druckkolben (5) auf eine Bremsseite oder eine Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten;
und daß der zweite Antriebsmechanismus...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug, die folgendes aufweist: einen Bremsmechanismus; einen ersten Antriebsmechanismus, mit dem eine mechanische Kraft aufbringbar ist; und einen zweiten Antriebsmechanismus, mit dem eine elektromagnetische Kraft aufbringbar ist.
Eine derartige Bremsvorrichtung für einen Aufzug ist aus der DE 39 34 492 A1 bekannt. Diese Druckschrift befaßt sich mit einer Notbremse für einen Aufzugfahrkorb, wobei mindestens ein Keil oder ein entsprechendes Bauteil durch Aktivieren einer Halteeinrichtung, z. B. eine Sicherheitseinrichtung des Aufzugfahrkorbes, in den Spalt zwischen dem Rahmen der Notbremse und einer Schiene im Aufzugschacht, z. B. einer Führungsschiene des Aufzugs derart hineingetrieben wird, daß der Fahrkorb aufgrund der von der Notbremse an der Oberfläche des Keiles aufrechterhaltenen Reibungskraft anhält. Dabei wird die Verlangsamung des Aufzugfahrkorbes mittels eines Beschleunigungsmeßfühlers gemessen. Die Steuerung der Notbremse erfolgt dort unter Ausnutzung der Rückkopplung durch die von dem Meßfühler gelieferten Werte auf eine solche Weise, daß die Reibungskraft zwischen den Reiboberflächen der Notbremse und der Führungsschiene des Aufzugs im wesentlichen konstant bleibt.
Diese herkömmliche Bremsvorrichtung besitzt jedoch keinen beweglichen Druckkolben, der in einer Wirkfunktion mit dem Bremsmechanismus steht. Dementsprechend ist der erste Antriebsmechanismus der herkömmlichen Bremsvorrichtung auch nicht dazu ausgelegt, einen Umschaltvorgang zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand auszuführen und dadurch den beweglichen Druckkolben auf eine Bremsseite oder eine Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten.
Eine gattungsgemäße Bremsvorrichtung für einen Aufzug ist auch aus der EP 0 346 195 A1 bekannt. Auch diese herkömmliche Bremsvorrichtung besitzt jedoch keinen beweglichen Druckkolben, der mit dem Bremsmechanismus gekoppelt ist und dadurch zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist, um auf diese Weise den Druckkolben auf eine Bremsseite oder eine Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten.
Es gibt bereits eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug, die einen Bremszustand unter Verwendung der Drückkraft einer Feder aufrechterhält und die einen gelösten Zustand unter Verwendung der Magnetkraft eines Permanentmagneten aufrechterhält. Das Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand erfolgt durch das Aktivieren einer elektromagnetischen Spule unter Verwendung eines Gleichstroms zum Erzeugen eines starken Magnetfeldes, das in der gleichen Richtung wirksam ist wie das des Permanentmagneten, um dadurch einen Anker entgegen der Kraft der Feder anzuziehen.
Nach Beendigung des Anziehungsvorgangs kann der Anker selbst bei Unterbrechung des Gleichstroms aufgrund einer Magnetkraft des Permanentmagneten in einem angezogenen Zustand gehalten werden. Das Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand erfolgt durch das Aktivieren der Spule mit einem Gleichstrom zur Erzeugung einer Magnetkraft, die die Magnetkraft des Permanentmagneten aufhebt (siehe z. B. die Japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Sho 57-128 ).
Bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung für einen Aufzug, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, war es notwendig, die Feder mit einer Kraft zusammenzudrücken, die noch höher ist als eine Kraft, die einer Bremskraft entspricht, um dadurch von dem Bremszustand in den gelösten Zustand umzuschalten. Daher kann ein durch die Spule fließender Strom nicht zum Erhöhen der Kraft beitragen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug, bei der weniger Energie zum Bremsen und zum Lösen einer Bremse erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Bremsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug an, die folgendes aufweist: einen Bremsmechanismus; einen ersten Antriebsmechanismus, mit dem eine mechanische Kraft aufbringbar ist; und einen zweiten Antriebsmechanismus, mit dem eine elektromagnetische Kraft aufbringbar ist. Die Bremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen beweglichen Druckkolben aufweist; daß der Bremsmechanismus mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druck kolbens zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist; daß der erste Antriebsmechanismus eine mechanische Kraft oder eine Magnetkraft zum Umkehren des beweglichen Druckkolbens in der Mitte eines Bewegungsbereichs in der Axialrichtung verwendet, um einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszuführen und dadurch den beweglichen Druckkolben auf eine Bremsseite oder eine Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten; und daß der zweite Antriebsmechanismus eine elektromagnetische Kraft verwendet, um den beweglichen Druckkolben ausgehend von der Bremsseite oder der Freigabeseite entgegen einer Drückkraft des ersten Antriebsmechanismus antriebsmäßig in eine Umkehrposition in der Mitte des Bewegungsbereichs zu bewegen, um einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug angegeben, bei der weniger Energie zum Bremsen und Lösen einer Bremse eines Aufzugs erforderlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt ein Umschalten zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand einer Bremsvorrichtung durch eine Umkehrbewegung einer Belleville-Feder bzw. Tellerfeder sowie durch Umsteuerung eines Magnetkreises unter Verwendung eines Magneten und eines beweglichen Eisenkerns, wobei beide Zustände mit demselben Mechanismus aufrechterhalten werden.
Ferner ist eine Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremsvorrichtung gebildet aus einer nicht-magnetischen Abstoßplatte sowie zwei Spulen, die beidseits davon in einander gegenüberliegender Weise angeordnet sind, wobei die Schaltvorrichtung eine Abstoßungskraft verwendet, die man aufgrund eines Wirbelstroms erzielt, der in der Abstoßplatte erzeugt wird, wenn ein Impulsstrom durch eine der Spulen fließt.
Ferner ist die Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremsvorrichtung aus einem beweglichen Eisenkern und zwei Spulen, die beidseits davon einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie aus einem Joch gebildet, das einen magnetischen Weg bildet, wobei die Schaltvorrichtung eine Anziehungskraft in bezug auf den beweglichen Eisenkern verwendet, die erzeugt wird, wenn eine der Spulen aktiviert wird, wenn man einen Strom durch diese hindurchfließen läßt.
Bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung ist es somit nötig, einen Anker entgegen einer Federkraft anzuziehen, die eine Bremskraft erzeugt, wenn der Übergang von dem Bremszustand in den gelösten Zustand stattfindet. Somit ist eine große Kraft über eine vollständige Bewegungshubstrecke des Ankers erforderlich, so daß es notwendig ist, viel Energie zu verwenden. Bei der Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt das Umschalten zwischen dem gelösten Zustand und dem Bremszustand der Bremsvorrichtung durch Umkehr desselben Mechanismus.
Zum Schalten in einen Zustand ist somit nur die Energie zum Umschalten des Mechanismus (d. h. in etwa die Hälfte der Hubstrecke) erforderlich, so daß wenig Energie ausreicht. Weiterhin zeichnet sich die Bremsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dadurch aus, daß die Bremsvorrichtung einem Betätigungsvorgang folgen kann, selbst wenn die Betätigungsgeschwindigkeit der Bremsvorrichtung während des Bremsvorgangs erhöht wird und eine Angreifposition vom Zentrum verlagert wird. Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der jeweiligen einzelnen Ausführungsbeispiele beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Bewegungsstrecke eines beweglichen Druckkolbens und einer in Richtung eines Pfeils A dargestellten Kraft einer Belleville-Feder bzw. einer Tellerfeder bei der Bremsvorrichtung gemäß 1;
3 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß 1;
4 eine Darstellung zur Erläuterung exemplarischer Stromversorgungen für eine Freigabespule und eine Bremsspule der Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Bewegungsstrecke eines beweglichen Druckkolbens und einer Magnetkraft eines Permanentmagneten in einer durch einen Pfeil A dargestellten Richtung bei der Bremsvorrichtung gemäß 5;
7 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß 5;
8 eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß 8;
10 eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß 10;
12 eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Bewegungsstrecke eines beweglichen Eisenkerns und einer Permanentmagnetkraft, einer Bremsfederkraft und einer Vorspannfederkraft.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein äußerer Rand einer Tellerfeder 10a ist mit einem Abstützbereich 10b auf einem Fixierbereich abgestützt. Ferner ist ein innerer Rand (zentraler Bereich) der Tellerfeder durch einen Abstützbereich 10c an einem beweglichen Druckkolben 5 abgestützt. Das eine Ende des beweglichen Druckkolbens 5 ist über eine Tragachse 6 mit dem einen Ende eines Verbindungsglieds 4 verbunden, wobei das Verbindungsglied 4 um die Tragachse 6 drehbar ist.
Das andere Ende des Verbindungsglieds 4 ist über eine Tragachse 7 mit einem Ende eines Arms 2 derart verbunden, daß es in bezug auf die Tragachse 7 drehbar ist. Der Arm 2 ist an einer Fixierachse 3 drehbar angebracht. An einem äußeren Ende des Arms 2 ist ein Gleitelement 1 angebracht, das in direkten Kontakt mit einer Scheibe, einer Schiene (nicht gezeigt) oder dergleichen kommt.
An dem anderen Ende des beweglichen Druckkolbens 5 ist ein Antriebsbereich 20 des beweglichen Druckkolbens angeordnet. Der Antriebsbereich 20 ist gebildet aus einer Abstoßplatte 20a, die aus einem nicht-magnetischen Material, wie z. B. Aluminium oder Kupfer, hergestellt ist, aus einer Freigabespule 20b, die der Abstoßplatte 20a gegenüberliegend angeordnet ist, sowie aus einer Bremsspule 20c.
Die Abstoßplatte 20a ist an dem beweglichen Druckkolben 5 angebracht, und die Freigabespule 20b sowie die Bremsspule 20c sind unter Zwischenanordnung der Abstoßplatte 20a auf gegenüberliegenden Seiten (in einander gegenüberliegender Weise) angeordnet. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 1 bis 4, 6 und 7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 10a bis 10c bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. 1 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen 1 gehalten ist und eine Bremskraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Tellerfeder 10a eine Federkraft in bezug auf den Abstützbereich 10c in einer durch einen Pfeil A dargestellten Richtung. Infolgedessen wird der bewegliche Druckkolben 5 ebenfalls mit einer Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung beaufschlagt, und die Tragachsen 7 der Verbindungsfeder 4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Die Arme 2 erzeugen eine Kraft in einer Richtung zum Schließen der Gleitelemente 1, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt dient, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann.
Wenn man ausgehend von dem Zustand der 1 vorübergehend einen hohen Strom durch die Freigabespule 20b fließen läßt, so wird ein Wirbelstrom in der Abstoßplatte 20a erzeugt, um dadurch ein in einer Spule erzeugtes Magnetfeld aufzuheben. Das Magnetfeld der Freigabespule 20b und das durch den Wirbelstrom in der Abstoßplatte 20a erzeugte Magnetfeld stoßen einander ab, so daß die Abstoßplatte 20a mit einer Kraft in einer durch einen Pfeil B dargestellten Richtung beaufschlagt wird.
Die von der Abstoßplatte 20a aufgenommene Kraft ist höher als die von der Tellerfeder 10a erzeugte Kraft, und der bewegliche Druckkolben 5 beginnt somit, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen. 2 veranschaulicht in sche matischer Weise die Bewegungsstrecke des beweglichen Druckkolbens 5 zu diesem Zeitpunkt sowie die von der Tellerfeder 10a in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung erzeugte Kraft. Eine horizontale Achse in 2 veranschaulicht die gesamte Bewegungsstrecke 10.
Wenn sich der bewegliche Druckkolben 5 in eine vorbestimmte Position bewegt (eine Position, in der die Tellerfeder flach wird), erfolgt eine Umkehrbewegung der Tellerfeder, und der Abstützbereich 10c bewegt sich auf eine Seite des Pfeils B jenseits von dem Abstützbereich 10b. Die Tellerfeder 10a beginnt, eine negative Kraft (d. h. eine Kraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung) in bezug auf die durch den Pfeil A dargestellte Richtung zu erzeugen (genauer gesagt, es wird eine Kraft in einer entgegengesetzten Richtung erzeugt, die jenseits von einer neutralen Stellung liegt).
Selbst wenn kein Strom durch die Freigabespule 20b fließt, bewegt sich in der in 3 dargestellten Weise der bewegliche Druckkolben 5 somit durch die Kraft der Tellerfeder 10a in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen 7 führen aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder 4 eine Schließbewegung von der rechten und der linken Seite aus, die Arme 2 führen eine Rotationsbewegung in einer Öffnungsrichtung der Gleitelemente 1 aus, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt dient; die Bremskraft wird freigesetzt, und der gelöste Zustand wird durch die Federkraft der Tellerfeder 10a aufrechterhalten.
Obwohl zu diesem Zeitpunkt der Bewegungsbereich des beweglichen Druckkolbens 5 durch die Federkraft der Tellerfeder 10a bestimmt wird, ist vorzugsweise ein Anschlag 8 vorgesehen, der den Bewegungsbereich an dem Fixierbereich 10c oder der Abstoßplatte 20a begrenzt, um dadurch eine Kollision zwischen den Spulen 20b, 20c und der Abstoßplatte 20a zu verhindern.
Das Umschalten von dem gelösten Zustand in den Bremszustand kann dadurch erfolgen, daß man vorübergehend einen hohen Strom durch die Bremsspule 20c fließen läßt. Das Arbeitsprinzip ist das gleiche wie bei dem Umschaltvorgang von dem Bremszustand in den gelösten Zustand, mit der Abweichung, daß die Richtung einer zu erzeugenden Kraft entgegengesetzt ist. Auf eine ausführliche Beschreibung hiervon kann somit verzichtet werden.
Eine Stromversorgungsvorrichtung, die dafür sorgt, daß der vorstehend genannte hohe Strom vorübergehend durch die Spulen 20b und 20c fließt, läßt sich erzielen durch Schließen eines Schalters 31 und Öffnen eines Schalters 32 zum Entladen einer Ladung, die durch Öffnen des Schalters 31 und Schließen des Schalters 32 vorab in einem Kondensator 33 von einer Gleichstromversorgung 30 aufgeladen worden ist, wie dies in 4 veranschaulicht ist. Dabei schützt eine Diode 34 den Kondensator 33 vor einem umgekehrten Stromfluß, wobei sie gleichzeitig das Schwanken bei elektromagnetischen Eigenschaften verhindert, um dadurch die Energieeffizienz zu steigern.
Weiterhin erfolgt das Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand durch Verbinden des Schalters 32 mit der Freigabespule 20b oder durch Verbinden von diesem mit der Bremsspule 20c. Gemäß diesem System kann das Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand während des Aufladens des Kondensators selbst bei einem Stromausfall erfolgen, so daß sich eine Sicherheitsfunktion als Notbremsvorrichtung gewährleisten läßt.
Eine Stromversorgung für das Umschalten liefert zu diesem Zeitpunkt elektrischen Strom durch eine Notfallbatterie (nicht gezeigt) zum Betreiben des Aufzugs bis zu einem am nächsten liegenden Stockwerk im Fall eines Stromausfalls, wobei die Batterie originär in dem Aufzug vorgesehen ist. Der zum Umschalten erforderliche elektrische Strom ist sehr schwach, so daß die zum Betätigen des Aufzugs zu dem nächstgelegenen Stockwerk bei einem Stromausfall erforderlich elektrische Energie nicht beeinflußt wird, selbst wenn die Batterie nicht für einen Umschaltvorgang gerüstet ist. Ferner ist es auch möglich, die Kapazität der Notfallbatterie zum Aufladen des Kondensators zu erhöhen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden bei dem vorliegenden System der Bremsfreigabezustand und der Bremszustand beide durch die Umkehrbewegung der Tellerfeder veranlaßt, so daß es sich bei dem für den Umschaltvorgang erforderlichen Zustand lediglich um die Energie zum Umschalten des Mechanismus handelt (d. h. etwa um die Hälfte einer Hubbewegungsstrecke), so daß eine geringe Energie ausreicht, während die herkömmliche Bremse eine hohe Energie benötigt, da beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand ein Anker entgegen einer Federkraft angezogen werden muß, die eine Bremskraft erzeugt.
Ferner wird die Abstoßungskraft in einem durch einen Wirbelstrom erzeugten Magnetfeld als Antriebskraft zum Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremse verwendet, so daß die Bremsbetätigung rasch erfolgt.
Ausführungsbeispiel 2
5 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Magnetfeder 40 ist gebildet aus einem Permanentmagneten 40a, einem beweglichen Eisenkern 40b, der an dem beweglichen Druckkolben 5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, sowie aus einem Joch 40c, das diese umgebend angeordnet ist.
Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie die des Ausführungsbeispiels 1. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus durch Elemente gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 1 bis 4, 6 und 7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus durch Elemente gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet sind und ein zweiter Antriebsmechanismus durch Elemente gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben. 5 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen 1 gehalten ist und eine Bremskraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der bewegliche Eisenkern 40b aufgrund eines Magnetflusses, der durch den Permanentmagneten 40a in einer durch einen Pfeil C dargestellten Richtung erzeugt wird, in eine durch einen Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt.
Infolgedessen wirkt auf den beweglichen Druckkolben 5 ebenfalls eine Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung ein, und die Tragachsen 7 der Verbindungsglieder 4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Die Arme 2 erzeugen eine Kraft in Schließrichtung der Gleitelemente 1, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt dient, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann.
Wenn man ausgehend von dem in 5 gezeigten Zustand einen hohen Strom vorübergehend durch die Freigabespule 20b fließen läßt, wird in der Abstoßplatte 20a ein Wirbelstrom erzeugt, um das in der Spule erzeugte Magnetfeld aufzuheben. Das Magnetfeld der Freigabespule 20b und das durch den Wirbelstrom in der Abstoßplatte 20a erzeugte Magnetfeld stoßen sich gegenseitig ab, so daß die Abstoßplatte 20a mit einer Kraft in einer durch einen Pfeil B dargestellten Richtung beaufschlagt wird.
Die auf die Abstoßplatte einwirkende Kraft ist höher als die von dem Permanentmagneten 40a erzeugte Magnetkraft, und der bewegliche Druckkolben 5 beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen. 6 veranschaulicht in schematischer Weise eine Bewegungsstrecke des beweglichen Druckkolbens 5 zu diesem Zeitpunkt sowie die durch den Permanentmagneten in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung erzeugte Magnetkraft. Eine horizontale Achse in 6 veranschaulicht eine vollständige Bewegungsstrecke 10.
Wenn sich der bewegliche Druckkolben 5 in eine vorbestimmte Position bewegt (mittlere Position einer Hubbewegungsstrecke), dann sind das Magnetfeld, das in einer durch einen Pfeil C in 5 dargestellten Richtung erzeugt wird, sowie das Magnetfeld, das in einer durch einen Pfeil D in 7 dargestellten Richtung erzeugt wird, im Gleichgewicht, und der bewegliche Eisenkern 40b bewegt sich durch Trägheit, ohne daß er durch eine Kraft beeinflußt wird.
Wenn sich der bewegliche Druckkolben 5 weiterbewegt, wird ein magnetischer Weg in der durch den Pfeil D in 7 dargestellten Richtung gebildet, und es beginnt die Erzeugung einer negativen Kraft (d. h. einer Kraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung) in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung. Selbst wenn man keinen Strom durch die Freigabespule fließen läßt, wie dies in 7 gezeigt ist, bewegt sich der bewegliche Druckkolben 5 zusammen mit der Magnetkraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen 7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder 4 zum Ausführen einer Schließbewegung von der rechten und der linken Seite her, die Arme 2 drehen sich in Öffnungsrichtung der Gleitelemente 1, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt dient, die Bremskraft wird freigesetzt, und der gelöste Zustand wird mittels der Magnetkraft aufrechterhalten.
Hierbei ist vorzugsweise ein Anschlag 8 zum Begrenzen eines Bewegungsbereichs an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs des beweglichen Eisenkerns 40b oder der Abstoßplatte 20a vorgesehen, um dadurch den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern 40b und dem Joch 40c sowie den Kontakt zwischen den Spulen 20b, 20c und der Abstoßplatte 20a zu verhindern.
Das Umschalten von dem gelösten Zustand in den Bremszustand kann dadurch erfolgen, daß man vorübergehend einen hohen Strom durch die Bremsspule 20c fließen läßt. Das Betriebsprinzip hierbei ist das gleiche wie beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand, mit der Abweichung, daß die Richtung einer zu erzeugenden Kraft entgegengesetzt wird. Auf eine ausführliche Beschreibung hiervon wird somit verzichtet.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden bei dem vorliegenden System der Bremsfreigabezustand und der Bremszustand beide durch die Umkehr des durch die Bewegung des Eisenkerns erzeugten Magnetfeldes hervorgerufen, so daß die zum Umschalten des Zustands erforderliche Energie lediglich die zum Umkehren des Magnetfeldes erforderliche Energie ist, so daß eine geringe Energie ausreicht, während bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung eine hohe Energie erforderlich ist, da beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand eine hohe Energie zum Anziehen eines Ankers entgegen einer Federkraft erforderlich ist, die eine Bremskraft erzeugt.
Ferner wird die Abstoßkraft in einem durch einen Wirbelstrom erzeugten Magnetfeld als Antriebskraft für den Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremse verwendet, so daß der Bremsvorgang rasch erfolgt.
Ausführungsbeispiel 3
8 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine elektromagnetische Anziehungsvorrichtung 50 ist gebildet aus einem Permanentmagneten 50a, einem beweglichen Eisenkern 50b, der an dem beweglichen Druckkolben 5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, einer Bremsspule 51a und einer Freigabespule 51b, die beidseits des Permanentmagneten 50a auf gegenüberliegenden Seiten (in einander gegenüberliegender Weise) angeordnet sind, sowie aus einem Joch 50c, das die Spulen 51a, 51b, den Permanentmagneten 50a sowie den beweglichen Eisenkern 50b umgebend angeordnet ist.
Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 1 bis 4, 6 und 7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 51a und 51b bezeichnet sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. 8 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen 1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl die Bremsspule 51a als auch die Freigabespule 51b nicht aktiviert, und der bewegliche Eisenkern 50b wird aufgrund eines Magnetflusses, der von dem Permanentmagneten 50a in der durch den Pfeil C dargestellten Richtung erzeugt wird, in die durch den Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt.
Infolgedessen wirkt die Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung auch auf den beweglichen Druckkolben 5, und die Tragachsen 7 der Verbindungsglieder 4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Der Arm 2 erzeugt eine Kraft in Schließrichtung des Gleitelements 1, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt dient, so daß sich eine ausreichende Bremskraft erzielen läßt.
Wenn die Freigabespule 51b ausgehend von dem in 8 dargestellten Zustand aktiviert wird, indem man einen Strom durch diese hindurchfließen läßt, so wird ein Magnetfluß in einer durch einen Pfeil E dargestellten Richtung gebildet, um dadurch eine Kraft zu erzeugen, die den beweglichen Eisenkern 50b in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zurückzieht.
Wenn der durch die Spule fließende Strom ausreichend hoch gewählt ist, wird das durch die Spule erzeugte Magnetfeld größer als das durch den Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld, und der bewegliche Eisenkern 50b beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen. Wenn sich der bewegliche Druckkolben in eine vorbestimmte Position bewegt (in eine mittlere Position einer Hubbewegungsstrecke), bewegt sich der bewegliche Eisenkern 50b mittels Trägheit ohne Beeinflussung durch eine Magnetkraft.
Wenn sich der bewegliche Druckkolben 5 weiter bewegt, sind das durch den Permanentmagneten in der durch den Pfeil C in 8 dargestellten Richtung erzeugte Magnetfeld sowie das durch den Permanentmagneten in einer durch einen Pfeil D in 9 dargestellten Richtung erzeugte Magnetfeld im Gleichgewicht, und der bewegliche Eisenkern 50b bewegt sich aufgrund von Trägheit ohne Beeinflussung durch eine Kraft von dem Permanentmagneten 50a.
Ein Magnetweg wird in der durch den Pfeil D in 9 dargestellten Richtung gebildet, und es beginnt die Erzeugung einer negativen Kraft (d. h. einer Kraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung) in bezug auf den Pfeil A.
Selbst wenn kein Stromfluß durch die Freigabespule 51b hindurch stattfindet, wie dies in 9 gezeigt ist, bewegt sich der bewegliche Druckkolben 5 somit aufgrund der von dem Permanentmagneten 50a erzeugten Magnetkraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen 7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder 4 zum Ausführen einer Schließbewegung von der rechten und der linken Seite, die Arme 2 drehen sich in Öffnungsrichtung der Gleitelemente 1 unter Verwendung der Fixierachse 3 als Schwenkpunkt, die Bremskraft wird freigesetzt, und der gelöste Zustand wird mittels der Magnetkraft aufrechterhalten.
Hierbei ist vorzugsweise der Anschlag 8 zum Begrenzen eines Bewegungsbereichs des beweglichen Eisenkerns 50b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um dadurch den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern 50b und dem Joch 50c zu verhindern.
Das Umschalten von dem gelösten Zustand in den Bremszustand kann dadurch erfolgen, daß man einen Strom durch die Bremsspule 51a fließen läßt, um die Bremsspule 51a zu aktivieren. Das Arbeitsprinzip ist das gleiche wie beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand, mit der Ausnahme, daß die Richtung einer zu erzeugenden Kraft umgekehrt wird. Aus diesem Grund wird auf eine ausführliche Beschreibung hiervon verzichtet.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden bei dem vorliegenden System der Bremsfreigabezustand und der Bremszustand beide durch die Umkehr eines durch die Bewegung des Eisenkerns erzeugten Magnetfeldes hervorgerufen, so daß die zum Umschalten des Zustands erforderliche Energie lediglich die Energie zum Umkehren des Mechanismus ist, so daß eine geringe Energie ausreicht, während die herkömmliche Bremsvorrichtung eine hohe Energie benötigt, da beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand ein Anker entgegen einer Federkraft angezogen werden muß, die eine Bremskraft erzeugt.
Ferner wird die Abstoßkraft in einem durch einen Wirbelstrom erzeugten Magnetfeld als Antriebskraft zum Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremse verwendet, so daß die Bremsbetätigung rasch erfolgt.
Ausführungsbeispiel 4
10 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine elektromagnetische Anziehungsvorrichtung 60 ist gebildet aus einem beweglichen Eisenkern 60a, der an dem beweglichen Druckkolben 5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, einer Bremsspule 61a und einer Freigabespule 61b, die unter Zwischenanordnung des beweglichen Eisenkerns 60a einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie aus einem Joch 60b, das zum Bilden eines Magnetweges die Spulen 61a, 61b und den beweglichen Eisenkern 60a umgebend angeordnet ist.
Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 1 bis 4, 6 und 7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 10a bis 10c bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 60, 61a und 61b bezeichnet sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben. 10 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen 1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl die Bremsspule 61a als auch die Freigabespule 61b nicht aktiviert, und der bewegliche Eisenkern 60a wird aufgrund einer Abstoßungskraft der Tellerfeder 10a in die durch den Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt.
Infolgedessen wird auch der bewegliche Druckkolben 5 mit der Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung beaufschlagt, und die Tragachsen 7 der Verbindungsglieder 4 versuchen, sich in Richtung auf ihre rechte und ihre linke Seite zu öffnen. Die Arme 2 erzeugen eine Kraft in Schließrichtung der Gleitelemente 1, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt wirkt, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann.
Wenn die Freigabespule 61b ausgehend von dem Bremszustand der 10 aktiviert wird, indem man einen Strom durch diese hindurchfließen läßt, wird ein Magnetfeld in einer durch einen Pfeil F dargestellten Richtung erzeugt, und es wird eine Kraft zum Zurückziehen des beweglichen Eisenkerns 60a in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung erzeugt. Wenn der durch die Spule hindurchfließende Strom ausreichend hoch gewählt ist, wird die auf den beweglichen Eisenkern 60a wirkende Anziehungskraft größer als die Abstoßkraft der Tellerfeder 10a, und der bewegliche Eisenkern 60a beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen.
Wenn sich der bewegliche Druckkolben in eine vorbestimmte Position bewegt (eine Position, in der die Tellerfeder 10a flach wird), erfolgt eine Umkehrbewegung der Tellerfeder, und der Abstützbereich 10c bewegt sich auf die Seite des Pfeils B über den Abstützbereich 10b hinaus. Dann beginnt die Tellerfeder mit der Erzeugung einer negativen Kraft (d. h. einer Kraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung) in bezug auf die durch den Pfeil A dargestellte Richtung.
Selbst wenn man keinen Strom durch die Freigabespule 61b fließen läßt, bewegt sich der bewegliche Druckkolben 5 somit durch die Kraft der Tellerfeder in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, wie dies in 11 gezeigt ist, die Tragachsen 7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder 4 in Schließrichtung von ihrer rechten und ihrer linken Seite her, die Arme 2 führen eine Rotationsbewegung in Öffnungsrichtung der Gleitelemente 1 aus, wobei die Fixierachse 3 als Schwenkpunkt wirkt, die Bremskraft wird freigesetzt, und der gelöste Zustand wird mittels der Federkraft der Tellerfeder aufrechterhalten.
Hierbei ist vorzugsweise der Anschlag 8 zum Begrenzen eines Bewegungsbereichs des beweglichen Eisenkerns 60b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern 60a und dem Joch 60b zu verhindern.
Das Umschalten von dem gelösten Zustand in den Bremszustand kann erfolgen, indem man einen Strom durch die Bremsspule 61a fließen läßt, um die Bremsspule 61a zu aktivieren. Das Arbeitsprinzip ist das gleiche wie beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand, mit der Abweichung, daß die Richtung einer zu erzeugenden Kraft umgekehrt wird. Aus diesem Grund wird auf eine ausführliche Beschreibung hiervon verzichtet.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden bei dem vorliegenden System der Bremsfreigabezustand und der Bremszustand beide durch die Umkehrbewegung der Tellerfeder hervorgerufen, so daß es sich bei der zum Umschalten des Zustands erforderlichen Energie lediglich um die zum Umkehren des Mechanismus erforderliche Energie handelt (d. h. in etwa die Hälfte einer Bewegungsstrecke), so daß wenig Energie ausreicht, während bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung eine hohe Energie erforderlich ist, da beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand ein Anker entgegen einer Federkraft angezogen werden muß, die eine Bremskraft erzeugt.
Außerdem wird die Abstoßungskraft in einem durch einen Wirbelstrom erzeugten Magnetfeld als Antriebskraft zum Umschalten zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremse verwendet, so daß der Bremsvorgang rasch erfolgt.
Ausführungsbeispiel 5
12 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine erste Federkonstruktion 701, die aus einem Federrahmen 71, einer Bremsfeder 72 und einem Federlager 73 gebildet ist, ist zwischen dem beweglichen Druckkolben 5 und den Verbindungsgliedern 4 konfiguriert.
Der Federrahmen 71 ist gebildet aus einer oberen Platte 71a, die die als Druckfeder ausgebildete Bremsfeder 72 abstützt, einer Einstellschraube 71c zum Einstellen eines Kompressionsausmaßes der Feder, einer Bodenplatte 71b, die auf die Einstellschraube 71c aufgeschraubt ist, sowie aus einer Anschlagmutter 71d, die derart auf die Einstellschraube 71c geschraubt ist, daß sich die Position der unteren Platte nicht verändert. Das Federlager 73, an dem das eine Ende der Bremsfeder abgestützt ist, ist an dem Federrahmen 71 derart angebracht, daß sich das Federlager 73 entlang der Einstellschraube 71c bewegt.
Ein sich nach unten erstreckendes Ende eines Achsenbereichs 73a des Federlagers 73 ist über die Tragachse 6 schwenkbar mit dem beweglichen Druckkolben 5 verbunden. Selbst wenn die elektromagnetische Anziehungsvorrichtung 50 betätigt wird und sich die Tragachse 6 in einem Zustand in Axialrichtung bewegt, in dem eine Schienen- oder Scheibenposition (d. h. eine Halteposition) von der zentralen Position zwischen den Gleitelementen 1 verlagert wird und eine Position der Tragachse nach rechts oder links verlagert wird, kann dieser Position unter Veränderung der Distanz zwischen der Tragachse 6 und der Tragachse 70 Rechnung getragen werden.
Die elektromagnetische Anziehungsvorrichtung 50 ist gebildet aus einem beweglichen Eisenkern 50b, an dem koaxial auf gegenüberliegenden Seiten (der Bremsseite und der gelösten Seite) in Axialrichtung angeordnete bewegliche Druckkolben 5 und 74 in integral damit beweglicher Weise angebracht sind, aus einem Permanentmagneten 50a, der um den beweglichen Eisenkern 50b herum parallel zu der Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens verlaufend vorgesehen ist, einer Bremsspule 51a, einer Freigabespule 51b, die auf der Bremsseite bzw. der Freigabeseite (dem oberen und dem unteren Bereich in der Zeichnung) des Permanentmagneten 50a in einander gegenüberliegender Weise angeordnet sind, sowie aus einem Joch 50c, das die Spulen 51a, 51b, den Permanentmagneten 50a sowie den beweglichen Eisenkern 50b umgebend angeordnet ist.
Der bewegliche Druckkolben 74 ragt von dem beweglichen Eisenkern 50b in Richtung auf eine dem Bremsmechanismus entgegengesetzte Seite hervor, und ein Einstellfederlager 75 ist an einem äußeren Ende des beweglichen Druckkolbens 74 angebracht. Das Einstellfederlager 75 und der bewegliche Druckkolben 74 sind gewindemäßig miteinander verbunden, so daß die positionsmäßige Einstellung des Einstellfederlagers 75 in bezug auf den beweglichen Druckkolben 74 vorgenommen werden kann.
Eine Vorspannfeder 76, die in Form einer Druckfeder vorliegt, ist sandwichartig zwischen dem Einstellfederlager 75 und einem Fixierfederlager 77 angeordnet und erzeugt stets eine Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung in bezug auf den beweglichen Eisenkern 50b. Das Einstellfederlager 75, die Vorspannfeder 76 und das Fixierfederlager 77 bilden eine zweite Federkonstruktion 702.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration sind die Fixierachse 3, das Joch 50c und das Fixierfederlager 77 an einem Fixierbereich einer Bremsbasis, eines Käfigrahmens oder dergleichen angebracht. Die übrige Konfiguration ist die Gleiche wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 1 bis 4, 7 und 70 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen 51a und 51b bezeichnet sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben. 12 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen 1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Es sei angenommen, daß ein zwischen dem Federlager 73 und der unteren Platte 71b gebildeter Spalt den Wert δ hat. Zu diesem Zeitpunkt sind weder die Bremsspule 51a noch die Freigabespule 51b aktiviert, und der bewegliche Eisenkern 50b wird aufgrund des Magnetflusses in der durch den Pfeil C dargestellten Richtung, der durch den Permanentmagneten 50a erzeugt wird, in die durch den Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt. Infolgedessen wird auch das Federlager 73 mit einer Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung beaufschlagt, so daß dieses eine Kraft in Richtung des Zusammendrückens der Bremsfeder 72 ausübt.
Damit der bewegliche Eisenkern 50b dabei von dem Joch 50c gehalten wird, um hierdurch eine ausreichende Bremskraft zu erzielen, muß die kombinierte Kraft des Permanentmagneten 50a und der Vorspannfeder 76 derart vorgegeben sein, daß diese höher ist als die von der Bremsfeder 72 erzeugte Kraft, wie dies in 13 dargestellt ist.
Das Gleitelement 1 ist an einer Schiene oder einer Scheibe gehalten und kann sich nicht in der Richtung einer weiteren Verengung des Spalts bewegen. Dadurch wird die Position der Tragachse 70 nicht verändert, und die Kraft, mit der die Bremsfeder 72 zusammengedrückt wird, wird über die obere Platte 71a, die Verbindungsglieder 4 und die Arme 2 auf die Gleitelemente 1 übertragen, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann.
Wenn die Freigabespule 51b ausgehend von dem in 12 gezeigten Zustand aktiviert wird, indem man einen Strom durch diese hindurchfließen läßt, wird ein Magnetfluß in der durch den Pfeil E dargestellten Richtung erzeugt, und es wird eine Kraft zum Zurückziehen des beweglichen Eisenkerns 50b in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung erzeugt.
Wenn der durch die Spule hindurchfließende Strom ausreichend hoch gewählt ist, wird die auf den beweglichen Eisenkern 50b ausgeübte Kraft aufgrund des in der Spule induzierten Magnetfeldes größer als die kombinierte Kraft, die durch den Permanent magneten 50a, die Bremsfeder 72 und die Vorspannfeder 76 erzeugt wird, und der bewegliche Eisenkern 50b beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen.
Genauer gesagt, es wird die durch die Freigabespule 51b und die Bremsfeder 72 erzeugte kombinierte Kraft größer als die durch den Permanentmagneten 50a und die Vorspannfeder 76 erzeugte kombinierte Kraft, so daß sich der bewegliche Eisenkern 50b in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung bewegt.
Bis der bewegliche Druckkolben eine vorbestimmte Position (eine Position, bei der der Spalt δ der 13 0 beträgt) in der Mitte einer Hubbewegungsstrecke erreicht, wirkt die durch den Permanentmagneten 50a, die Bremsfeder 72 und die Vorspannfeder 76 erzeugte kombinierte Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung. Wenn sich der bewegliche Druckkolben jedoch über die vorbestimmte Position hinaus bewegt, gelangt das Federlager 73 in Berührung mit der unteren Platte 71b, und es bewegt sich in integraler Weise mit dem Federrahmen 71, und die Gleitelemente 1 verlassen die Schiene oder die Scheibe aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder 4 und der Arme 2, so daß die Bremskraft freigesetzt wird.
Dabei wird die Kraft, mit der der bewegliche Eisenkern 50b von dem Permanentmagneten 50a beaufschlagt wird, in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung umgekehrt. Selbst wenn man keinen Strom durch die Freigabespule 51b fließen läßt, wird somit der bewegliche Eisenkern 51b in Richtung auf die Seite des Pfeils B gedrückt, und der gelöste Zustand wird durch die Magnetkraft des Permanentmagneten 50a aufrechterhalten. Hierbei ist vorzugsweise der Anschlag 8 zum Begrenzen des Bewegungsbereichs des beweglichen Eisenkerns 50b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern 50b und dem Joch 50c zu verhindern.
Das Umschalten von dem gelösten Zustand in den Bremszustand kann dadurch erfolgen, daß man einen Strom durch die Bremsspule 51a fließen läßt, um die Bremsspule 51a zu aktivieren. Zu diesem Zeitpunkt hat die Kraft der Bremsfeder 72, die den beweglichen Eisenkern 50b in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung mit Druck beaufschlagt, so lange keine Wirkung, bis die Position von δ = 0 erreicht ist.
Somit wird die erste Bewegung des beweglichen Eisenkerns 50b schnell, so daß sich der Bremsvorgang beschleunigen läßt. Das Arbeitsprinzip ist das gleiche wie beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand, mit der Ausnahme daß eine zu erzeugende Kraft umgekehrt zu der Kraft zur Rückkehr in den Bremszustand wird. Auf eine ausführliche Beschreibung kann somit verzichtet werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird gemäß dem vorliegenden System die kombinierte Kraft, die durch die Bremsfeder 72, die Vorspannfeder 76 und den Permanentmagneten 50a erzeugt wird und auf den beweglichen Eisenkern 50b aufgebracht wird, in der Mitte einer Hubbewegungsstrecke umgekehrt, so daß es sich bei der zum Umschalten des Zustands erforderlichen Energie lediglich um die Energie zum Umschalten des Mechanismus handelt (d. h. die Energie bis zur Mitte der Hubbewegungsstrecke), so daß ein geringes Ausmaß an Energie ausreicht, während bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung viel Energie erforderlich ist, da beim Umschalten von dem Bremszustand in den gelösten Zustand ein Anker entgegen einer Federkraft angezogen werden muß, die eine Bremskraft erzeugt.
Weiterhin ist die Bremsfeder 72 derart konfiguriert, daß sie ihre Wirkung ausgehend von der Mitte der Hubbewegungsstrecke von dem gelösten Zustand in den Bremszustand beginnt. Bei der Kraft, die von der Bremsspule 51a zum anfänglichen Bewegen des beweglichen Eisenkerns 50b erzeugt werden muß, handelt es sich somit lediglich um die Differenz zwischen der durch den Permanentmagneten 50a erzeugten Kraft und der Kraft der Vorspannfeder 76, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit während eines Bremsvorgangs einer Bremsvorrichtung gesteigert werden kann.

Claims

Bremsvorrichtung für einen Aufzug, die folgendes aufweist: – einen Bremsmechanismus; – einen ersten Antriebsmechanismus, mit dem eine mechanische Kraft aufbringbar ist; und – einen zweiten Antriebsmechanismus, mit dem eine elektromagnetische Kraft aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung einen beweglichen Druckkolben (5) aufweist; daß der Bremsmechanismus (1–4, 6, 7) mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens (5) verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens (5) zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist; daß der erste Antriebsmechanismus (10a–10c; 40; 50) eine mechanische Kraft oder eine Magnetkraft zum Umkehren des beweglichen Druckkolbens (5) in der Mitte eines Bewegungsbereichs in der Axialrichtung verwendet, um einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszurühren und dadurch den beweglichen Druckkolben (5) auf eine Bremsseite oder eine Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten; und daß der zweite Antriebsmechanismus (20; 51a, 51b; 60, 61a, 61b) eine elektromagnetische Kraft verwendet, um den beweglichen Druckkolben (5) ausgehend von der Bremsseite oder der Freigabeseite entgegen einer Druckkraft des ersten Antriebsmechanismus (10a–10c; 40; 50) antriebsmäßig in eine Umkehrposition in der Mitte des Bewegungsbereichs zu bewegen, um einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszuführen.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmechanismus (10) eine Tellerfeder (10a) aufweist, deren zentraler Bereich an dem beweglichen Druckkolben (5) angebracht ist.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmechanismus (40) einen Magnetkreis (C, D) aufweist, der einen beweglichen Eisenkern (40b) und einen Permanentmagneten (40a) aufweist, um den an dem beweglichen Druckkolben (5) angebrachten beweglichen Eisenkern (40b) auf die Bremsseite oder die Freigabeseite zu drücken und auf dieser zu halten.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmechanismus (20) eine an dem beweglichen Druckkolben (5) angebrachte Abstoßplatte (20a) sowie eine Bremsspule (20c) und eine Freigabespule (20b) aufweist, die in Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens (5) auf einer Bremsseite bzw. einer Freigabeseite der Abstoßplatte (20a) vorgesehen sind und einen Wirbelstrom zum Erzielen einer Abstoßkraft zwischen der Abstoßplatte (20a) und der Bremsspule (20c) sowie zwischen der Abstoßplatte (20a) und der Freigabespule (20b) erzeugen.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmechanismus (60) eine Bremsspule (61a) und eine Freigabespule (61b) aufweist, die in Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens (5) des Magnetkreises auf einer Bremsseite bzw. einer Freigabeseite vorgesehen sind und den beweglichen Eisenkern (60a) jeweils mit einer Anziehungskraft beaufschlagen.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmechanismus einen Magnetkreis (C, E) aufweist, der einen beweglichen Eisenkern (50b), eine Bremsspule (51a) und eine Freigabespule (51b) beinhaltet und der den an dem beweglichen Druckkolben (5) angebrachten beweglichen Eisenkern (50b) in Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens (5) mit einer Anziehungskraft von der Bremsspule (51a) bzw. von der Freigabespule (51b) beaufschlagt, die auf einer Bremsseite und einer Freigabeseite des beweglichen Eisenkerns (50b) vorgesehen sind.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Federkonstruktionen (701, 702) aufweist, die ausgehend von einander gegenüberliegenden Positionen den beweglichen Druckkolben (5) bei einer Hubbewegung mit Kräften in entgegengesetzten Richtungen beaufschlagen.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Federkonstruktionen (701, 702) eine erste Federkonstruktion (701) zum Ausüben einer Kraft zum Drücken des beweglichen Druckkolbens (5) auf die Freigabeseite eine Feder (72) aufweist, deren Ausdehnungsbereich begrenzt ist, wobei diese keine Kraft auf den beweglichen Druckkolben (5) ausübt, während sich der bewegliche Druckkolben (5) in einem vorbestimmten, von der Freigabeseite entfernten Bereich befindet.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federkonstruktion (701) über eine zu der Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens (5) senkrecht stehende Tragachse in rotationsbeweglicher Weise zwischen den Bremsmechanismus (1–4, 6, 7) einerseits sowie den ersten Antriebsmechanismus (50) und den zweiten Antriebsmechanismus (51a, 51b) andererseits geschaltet ist.
Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch – eine Notfallbatterie, um einen mit der Bremsvorrichtung ausgerüsteten Aufzug im Fall eines Stromausfalls zu einem nächstgelegenen Stockwerk zu bewegen; und – eine Stromversorgung, die mit elektrischem Strom von der Notfallbatterie versorgt wird, um die elektromagnetische Kraft zu erzeugen.