DE112005000607T5 - Bremsvorrichtung für einen Aufzug - Google Patents
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Abstract
Bremsvorrichtung
für einen
Aufzug,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsvorrichtung folgendes aufweist:
– einen beweglichen Druckkolben (5);
– einen Bremsmechanismus (1–4, 6, 7), der mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist;
– einen ersten Antriebsmechanismus (10a –10c; 40; 50), der 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
– einen zweiten Antriebsmechanismus (20; 51a, 51b; 60, 61a, 61b), der eine elektromagnetische Kraft verwendet, um den beweglichen Druckkolben ausgehend von der Bremsseite oder der Freigabeseite entgegen einer Drückkraft des ersten Antriebsmechanismus antriebsmäßig in...
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsvorrichtung folgendes aufweist:
– einen beweglichen Druckkolben (5);
– einen Bremsmechanismus (1–4, 6, 7), der mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist;
– einen ersten Antriebsmechanismus (10a –10c; 40; 50), der 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
– einen zweiten Antriebsmechanismus (20; 51a, 51b; 60, 61a, 61b), der eine elektromagnetische Kraft verwendet, um den beweglichen Druckkolben ausgehend von der Bremsseite oder der Freigabeseite entgegen einer Drückkraft des ersten Antriebsmechanismus antriebsmäßig in...
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug.
- Stand der Technik
- 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. Patentdokument 1).
- Patentdokument 1: Japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit Offenlegungsnummer Sho 57-128.
- Offenbarung der Erfindung
- Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
- 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.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug, bei der weniger Energie zum Bremsen und zum Lösen einer Bremse erforderlich ist.
- Mittel zum Lösen der Aufgabe
- Die vorliegende Erfindung gibt eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug an, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes aufweist: einen beweglichen Druckkolben; einen Bremsmechanismus, der mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist; einen ersten Antriebsmechanismus, der 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 einen zweiten Antriebsmechanismus, der 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.
- Wirkung der Erfindung
- Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug angegeben werden, bei der weniger Energie zum Bremsen und Lösen einer Bremse eines Aufzugs erforderlich ist.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- 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 gemäß1 ; -
3 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß1 ; -
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 zwischer einer Bewegungsstrecke eines beweglichen Druckkolbens und einer Magnetkraft eines Permanentmagneten in einer durch einen Pfeil A dargestellten Richtung bei der Bremsvorrichtung gemäß5 ; -
7 eine Darstellung zur Erläuterung eines gelösten Zustands der Bremsvorrichtung gemäß5 ; -
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 gemäß8 ; -
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 gemäß10 ; -
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. - Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
- 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 dar 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.
- Ausführunsgbeispiel 1
-
1 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein äußerer Rand einer Tellerfeder10a ist mit einem Abstützbereich10b auf einem Fixierbereich abgestützt. Ferner ist ein innerer Rand (zentraler Bereich) der Tellerfeder durch einen Abstützbereich10c an einem beweglichen Druckkolben5 abgestützt. Das eine Ende des beweglichen Druckkolbens5 ist über eine Tragachse6 mit dem einen Ende eines Verbindungsglieds4 verbunden, wobei das Verbindungsglied4 um die Tragachse6 drehbar ist. - Das andere Ende des Verbindungsglieds
4 ist über eine Tragachse7 mit einem Ende eines Arms2 derart verbunden, daß es in Bezug auf die Tragachse7 drehbar ist. Der Arm2 ist an einer Fixierachse3 drehbar angebracht. An einem äußeren Ende des Arms2 ist ein Gleitelement1 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 Antriebsbereich20 des beweglichen Druckkolbens angeordnet. Der Antriebsbereich20 ist gebildet aus einer Abstoßplatte20a , die aus einem nicht-magnetischen Material, wie z.B. Aluminium oder Kupfer, hergestellt ist, aus einer Freigabespule20b , die der Abstoßplatte20a gegenüberliegend angeordnet ist, sowie aus einer Bremsspule20c . - Die Abstoßplatte
20a ist an dem beweglichen Druckkolben5 angebracht, und die Freigabespule20b sowie die Bremsspule20c sind unter Zwischenanordnung der Abstoßplatte20a auf gegenüberliegenden Seiten (in einander gegenüberliegender Weise) angeordnet. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Bremsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen1 bis4 ,6 und7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen10a bis10c bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus den Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen20 bezeichnet sind. - Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert.
1 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen1 gehalten ist und eine Bremskraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Tellerfeder10a eine Federkraft in Bezug auf den Abstützbereich1 0c in einer durch einen Pfeil A dargestellten Richtung. Infolgedessen wird der bewegliche Druckkolben5 ebenfalls mit einer Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung beaufschlagt, und die Tragachsen7 der Verbindungsfeder4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Die Arme2 erzeugen eine Kraft in einer Richtung zum Schließen der Gleitelemente1 , wobei die Fixierachse3 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 Freigabespule20b fließen läßt, so wird ein Wirbelstrom in der Abstoßplatte20a erzeugt, um dadurch ein in einer Spule erzeugtes Magnetfeld aufzuheben. Das Magnetfeld der Freigabespule20b und das durch den Wirbelstrom in der Abstoßplatte20a erzeugte Magnetfeld stoßen einander ab, so daß die Abstoßplatte20a 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 Tellerfeder10a erzeugte Kraft, und der bewegliche Druckkolben5 beginnt somit, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen.2 veranschaulicht in sche matischer Weise die Bewegungsstrecke des beweglichen Druckkolbens5 zu diesem Zeitpunkt sowie die von der Tellerfeder10a in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung erzeugte Kraft. Eine horizontale Achse in2 veranschaulicht die gesamte Bewegungsstrecke10 . - 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 Abstützbereich10c bewegt sich auf eine Seite des Pfeils B jenseits von dem Abstützbereich10b . Die Tellerfeder10a 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 in3 dargestellten Weise der bewegliche Druckkolben5 somit durch die Kraft der Tellerfeder10a in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen7 führen aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder4 eine Schließbewegung von der rechten und der linken Seite aus, die Arme2 führen eine Rotationsbewegung in einer Öffnungsrichtung der Gleitelemente1 aus, wobei die Fixierachse3 als Schwenkpunkt dient; die Bremskraft wird freigesetzt, und der gelöste Zustand wird durch die Federkraft der Tellerfeder10a aufrechterhalten. - Obwohl zu diesem Zeitpunkt der Bewegungsbereich des beweglichen Druckkolbens
5 durch die Federkraft der Tellerfeder10a bestimmt wird, ist vorzugsweise ein Anschlag8 vorgesehen, der den Bewegungsbereich an dem Fixierbereich10c oder der Abstoßplatte20a begrenzt, um dadurch eine Kollision zwischen den Spulen20b ,20c und der Abstoßplatte20a 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 und20c fließt, läßt sich erzielen durch Schließen eines Schalters31 und Öffnen eines Schalters32 zum Entladen einer Ladung, die durch Öffnen des Schalters31 und Schließen des Schalters32 vorab in einem Kondensator33 von einer Gleichstromversorgung30 aufgeladen worden ist, wie dies in4 veranschaulicht ist. Dabei schützt eine Diode34 den Kondensator33 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 Freigabespule20b oder durch Verbinden von diesem mit der Bremsspule20c . 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 Magnetfeder40 ist gebildet aus einem Permanentmagneten40a , einem beweglichen Eisenkern40b , der an dem beweglichen Druckkolben5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, sowie aus einem Joch40c , 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 Bezugszeichen1 bis4 ,6 und7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus durch Elemente gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen40 bezeichnet sind und ein zweiter Antriebsmechanismus durch Elemente gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen20 bezeichnet sind. - Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben.
5 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen1 gehalten ist und eine Bremskraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der bewegliche Eisenkern40b aufgrund eines Magnetflusses, der durch den Permanentmagneten40a 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 Tragachsen7 der Verbindungsglieder4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Die Arme2 erzeugen eine Kraft in Schließrichtung der Gleitelemente1 , wobei die Fixierachse3 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 Freigabespule20b fließen läßt, wird in der Abstoßplatte20a ein Wirbelstrom erzeugt, um das in der Spule erzeugte Magnetfeld aufzuheben. Das Magnetfeld der Freigabespule20b und das durch den Wirbelstrom in der Abstoßplatte20a erzeugte Magnetfeld stoßen sich gegenseitig ab, so daß die Abstoßplatte20a 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 Druckkolben5 beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen.6 veranschaulicht in schematischer Weise eine Bewegungsstrecke des beweglichen Druckkolbens5 zu diesem Zeitpunkt sowie die durch den Permanentmagneten in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung erzeugte Magnetkraft. Eine horizontale Achse in6 veranschaulicht eine vollständige Bewegungsstrecke10 . - 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 in5 dargestellten Richtung erzeugt wird, sowie das Magnetfeld, das in einer durch einen Pfeil D in7 dargestellten Richtung erzeugt wird, im Gleichgewicht, und der bewegliche Eisenkern40b 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 in7 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 in7 gezeigt ist, bewegt sich der bewegliche Druckkolben5 zusammen mit der Magnetkraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder4 zum Ausführen einer Schließbewegung von der rechten und der linken Seite her, die Arme2 drehen sich in Öffnungsrichtung der Gleitelemente1 , wobei die Fixierachse3 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 Eisenkerns40b oder der Abstoßplatte20a vorgesehen, um dadurch den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern40b und dem Joch40c sowie den Kontakt zwischen den Spulen20b ,20c und der Abstoßplatte20a 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 Anziehungsvorrichtung50 ist gebildet aus einem Permanentmagneten50a , einem beweglichen Eisenkern50b , der an dem beweglichen Druckkolben5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, einer Bremsspule51a und einer Freigabespule51b , die beidseits des Permanentmagneten50a auf gegenüberliegenden Seiten (in einander gegenüberliegender Weise) angeordnet sind, sowie aus einem Joch50c , das die Spulen51a ,51b , den Permanentmagneten50a sowie den beweglichen Eisenkern50b 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 bis4 ,6 und7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen50 bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen51a und51b bezeichnet sind. - Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert.
8 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl die Bremsspule51a als auch die Freigabespule51b nicht aktiviert, und der bewegliche Eisenkern50b wird aufgrund eines Magnetflusses, der von dem Permanentmagneten50a 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 Tragachsen7 der Verbindungsglieder4 versuchen, sich zur rechten und zur linken Seite hin zu öffnen. Der Arm2 erzeugt eine Kraft in Schließrichtung des Gleitelements1 , wobei die Fixierachse3 als Schwenkpunkt dient, so daß sich eine ausreichende Bremskraft erzielen läßt. - Wenn die Freigabespule
51b ausgehend von dem in8 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 Eisenkern50b 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 Eisenkern50b 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 in8 dargestellten Richtung erzeugte Magnetfeld sowie das durch den Permanentmagneten in einer durch einen Pfeil D in9 dargestellten Richtung erzeugte Magnetfeld im Gleichgewicht, und der bewegliche Eisenkern50b bewegt sich aufgrund von Trägheit ohne Beeinflussung durch eine Kraft von dem Permanentmagneten50a . - 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 in9 gezeigt ist, bewegt sich der bewegliche Druckkolben5 somit aufgrund der von dem Permanentmagneten50a erzeugten Magnetkraft in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, die Tragachsen7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder4 zum Ausführen einer Schließbewegung von der rechten und der linken Seite, die Arme2 drehen sich in Öffnungsrichtung der Gleitelemente1 unter Verwendung der Fixierachse3 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 Eisenkerns50b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um dadurch den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern50b und dem Joch50c 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 Bremsspule51a 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 Anziehungsvorrichtung60 ist gebildet aus einem beweglichen Eisenkern60a , der an dem beweglichen Druckkolben5 angebracht ist und sich in integraler Weise mit diesem bewegt, einer Bremsspule61a und einer Freigabespule61b , die unter Zwischenanordnung des beweglichen Eisenkerns60a einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie aus einem Joch60b , das zum Bilden eines Magnetweges die Spulen61a ,61b und den beweglichen Eisenkern60a 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 bis4 ,6 und7 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen10a bis10c bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen60 ,61a und61b bezeichnet sind. - Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben.
10 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl die Bremsspule61a als auch die Freigabespule61b nicht aktiviert, und der bewegliche Eisenkern60a wird aufgrund einer Abstoßungskraft der Tellerfeder10a 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 Tragachsen7 der Verbindungsglieder4 versuchen, sich in Richtung auf ihre rechte und ihre linke Seite zu öffnen. Die Arme2 erzeugen eine Kraft in Schließrichtung der Gleitelemente1 , wobei die Fixierachse3 als Schwenkpunkt wirkt, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann. - Wenn die Freigabespule
61b ausgehend von dem Bremszustand der10 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 Eisenkerns60a 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 Eisenkern60a wirkende Anziehungskraft größer als die Abstoßkraft der Tellerfeder10a , und der bewegliche Eisenkern60a 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 Abstützbereichl0c bewegt sich auf die Seite des Pfeils B über den Abstützbereich10b 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 Druckkolben5 somit durch die Kraft der Tellerfeder in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung, wie dies in11 gezeigt ist, die Tragachsen7 bewegen sich aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder4 in Schließrichtung von ihrer rechten und ihrer linken Seite her, die Arme2 führen eine Rotationsbewegung in Öffnungsrichtung der Gleitelemente1 aus, wobei die Fixierachse3 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 Eisenkerns60b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern60a und dem Joch60b 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 Bremsspule61a 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.
- Ausführunsgsbeispiel 5
-
12 zeigt eine Konfiguration einer Bremsvorrichtung für einen Aufzug gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine erste Federkonstruktion701 , die aus einem Federrahmen71 , einer Bremsfeder72 und einem Federlager73 gebildet ist, ist zwischen dem beweglichen Druckkolben5 und den Verbindungsgliedern4 konfiguriert. - Der Federrahmen
71 ist gebildet aus einer oberen Platte71a , die die als Druckfeder ausgebildete Bremsfeder72 abstützt, einer Einstellschraube71c zum Einstellen eines Kompressionsausmaßes der Feder, einer Bodenplatte71b , die auf die Einstellschraube71c aufgeschraubt ist, sowie aus einer Anschlagmutter71d , die derart auf die Einstellschraube71c geschraubt ist, daß sich die Position der unteren Platte nicht verändert. Das Federlager73 , an dem das eine Ende der Bremsfeder abgestützt ist, ist an dem Federrahmen71 derart angebracht, daß sich das Federlager73 entlang der Einstellschraube71c bewegt. - Ein sich nach unten erstreckendes Ende eines Achsenbereichs
73a des Federlagers73 ist über die Tragachse6 schwenkbar mit dem beweglichen Druckkolben5 verbunden. Selbst wenn die elektromagnetische Anziehungsvorrichtung50 betätigt wird und sich die Tragachse6 in einem Zustand in Axialrichtung bewegt, in dem eine Schienen- oder Scheibenposition (d.h. eine Halteposition) von der zentralen Position zwischen den Gleitelementen1 verlagert wird und eine Position der Tragachse nach rechts oder links verlagert wird, kann dieser Position unter Veränderung der Distanz zwischen der Tragachse6 und der Tragachse70 Rechnung getragen werden. - Die elektromagnetische Anziehungsvorrichtung
50 ist gebildet aus einem beweglichen Eisenkern50b , an dem koaxial auf gegenüberliegenden Seiten (der Bremsseite und der gelösten Seite) in Axialrichtung angeordnete bewegliche Druckkolben5 und74 in integral damit beweglicher Weise angebracht sind, aus einem Permanentmagneten50a , der um den beweglichen Eisenkern50b herum parallel zu der Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens verlaufend vorgesehen ist, einer Bremsspule51a , einer Freigabespule51b , die auf der Bremsseite bzw. der Freigabeseite (dem oberen und dem unteren Bereich in der Zeichnung) des Permanentmagneten50a in einander gegenüberliegender Weise angeordnet sind, sowie aus einem Joch50c , das die Spulen51a , 51b, den Permanentmagneten50a sowie den beweglichen Eisenkern50b umgebend angeordnet ist. - Der bewegliche Druckkolben
74 ragt von dem beweglichen Eisenkern50b in Richtung auf eine dem Bremsmechanismus entgegengesetzte Seite hervor, und ein Einstellfederlager75 ist an einem äußeren Ende des beweglichen Druckkolbens74 angebracht. Das Einstellfederlager75 und der bewegliche Druckkolben74 sind gewindemäßig miteinander verbunden, so daß die positionsmäßige Einstellung des Einstellfederlagers75 in Bezug auf den beweglichen Druckkolben74 vorgenommen werden kann. - Eine Vorspannfeder
76 , die in Form einer Druckfeder vorliegt, ist sandwichartig zwischen dem Einstellfederlager75 und einem Fixierfederlager77 angeordnet und erzeugt stets eine Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung in Bezug auf den beweglichen Eisenkern50b . Das Einstellfederlager75 , die Vorspannfeder76 und das Fixierfederlager77 bilden eine zweite Federkonstruktion702 . - Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration sind die Fixierachse
3 , das Joch50c und das Fixierfederlager77 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 Bezugszeichen1 bis4 ,7 und70 bezeichnet sind, ein erster Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen50 bezeichnet sind, und ein zweiter Antriebsmechanismus aus Elementen gebildet ist, die mit den Bezugszeichen51a und51b bezeichnet sind. - Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben.
12 zeigt einen Zustand, in dem eine Scheibe oder eine Schiene zwischen den Gleitelementen1 gehalten ist und eine Bremskraft aufgebracht wird. Es sei angenommen, daß ein zwischen dem Federlager73 und der unteren Platte71b gebildeter Spalt den Wert δ hat. Zu diesem Zeitpunkt sind weder die Bremsspule51a noch die Freigabespule51b aktiviert, und der bewegliche Eisenkern50b wird aufgrund des Magnetflusses in der durch den Pfeil C dargestellten Richtung, der durch den Permanentmagneten50a erzeugt wird, in die durch den Pfeil A dargestellte Richtung gedrückt. Infolgedessen wird auch das Federlager73 mit einer Kraft in der durch den Pfeil A dargestellten Richtung beaufschlagt, so daß dieses eine Kraft in Richtung des Zusammendrückens der Bremsfeder72 ausübt. - Damit der bewegliche Eisenkern
50b dabei von dem Joch50c gehalten wird, um hierdurch eine ausreichende Bremskraft zu erzielen, muß die kombinierte Kraft des Permanentmagneten50a und der Vorspannfeder76 derart vorgegeben sein, daß diese höher ist als die von der Bremsfeder72 erzeugte Kraft, wie dies in13 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 Tragachse70 nicht verändert, und die Kraft, mit der die Bremsfeder72 zusammengedrückt wird, wird über die obere Platte71a , die Verbindungsglieder4 und die Arme2 auf die Gleitelemente1 übertragen, so daß eine ausreichende Bremskraft erzielt werden kann. - Wenn die Freigabespule
51b ausgehend von dem in12 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 Eisenkerns50b 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 magneten50a , die Bremsfeder72 und die Vorspannfeder76 erzeugt wird, und der bewegliche Eisenkern50b beginnt, sich in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung zu bewegen. - Genauer gesagt, es wird die durch die Freigabespule
51b und die Bremsfeder72 erzeugte kombinierte Kraft größer als die durch den Permanentmagneten50a und die Vorspannfeder76 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 Permanentmagneten50a , die Bremsfeder72 und die Vorspannfeder76 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 Federlager73 in Berührung mit der unteren Platte71b , und es bewegt sich in integraler Weise mit dem Federrahmen71 , und die Gleitelemente1 verlassen die Schiene oder die Scheibe aufgrund der Funktionsweise der Verbindungsglieder4 und der Arme2 , so daß die Bremskraft freigesetzt wird. - Dabei wird die Kraft, mit der der bewegliche Eisenkern
50b von dem Permanentmagneten50a beaufschlagt wird, in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung umgekehrt. Selbst wenn man keinen Strom durch die Freigabespule51b fließen läßt, wird somit der bewegliche Eisenkern51b in Richtung auf die Seite des Pfeils B gedrückt, und der gelöste Zustand wird durch die Magnetkraft des Permanentmagneten50a aufrechterhalten. Hierbei ist vorzugsweise der Anschlag8 zum Begrenzen des Bewegungsbereichs des beweglichen Eisenkerns50b an der oberen und der unteren Grenze des Bewegungsbereichs vorgesehen, um den Kontakt zwischen dem beweglichen Eisenkern50b und dem Joch50c 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 Bremsspule51a zu aktivieren. Zu diesem Zeitpunkt hat die Kraft der Bremsfeder72 , die den beweglichen Eisenkern50b 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 Vorspannfeder76 und. den Permanentmagneten50a erzeugt wird und auf den beweglichen Eisenkern50b 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 Bremsspule51a zum anfänglichen Bewegen des beweglichen Eisenkerns50b erzeugt werden muß, handelt es sich somit lediglich um die Differenz zwischen der durch den Permanentmagneten50a erzeugten Kraft und der Kraft der Vorspannfeder76 , so daß die Arbeitsgeschwindigkeit während eines Bremsvorgangs einer Bremsvorrichtung gesteigert werden kann. - ZUSAMMENFASSUNG
- Es wird eine Bremsvorrichtung für einen Aufzug angegeben, bei der die für einen Bremsvorgang und einen Freigabevorgang erforderliche Energie geringer ist. Die Bremsvorrichtung besitzt einen beweglichen Druckkolben (
5 ), Bremsmechanismen (1 –4 ,6 ,7 ), die mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden sind und durch eine Bewegung des beweglichen Druckkolbens in Axialrichtung zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar sind, einen ersten Antriebsmechanismus (10 ), der eine mechanische Kraft oder eine Magnetkraft zum Umschalten des beweglichen Druckkolbens in der Mitte eines Bewegungsbereichs in Axialrichtung verwendet, um den Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand vorzunehmen und dadurch den beweglichen Druckkolben auf die Bremsseite oder die Freigabeseite zu drücken und auf dieser Seite zu halten, sowie einen zweiten Antriebsmechanismus (20 ), der eine elektromagnetische Kraft verwendet, um den beweglichen Druckkolben entgegen einer Drückkraft des ersten Antriebsmechanismus antriebsmäßig in eine Umkehrposition in der Mitte des Bewegungsbereichs von der Bremsseite oder der Freigabeseite zu bewegen, um dadurch einen Umschaltvorgang zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand auszuführen.
Claims (9)
- Bremsvorrichtung für einen Aufzug, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung folgendes aufweist: – einen beweglichen Druckkolben (
5 ); – einen Bremsmechanismus (1 –4 ,6 ,7 ), der mit dem einen Ende des beweglichen Druckkolbens verbunden ist und aufgrund einer in Axialrichtung erfolgenden Bewegung des beweglichen Druckkolbens zwischen einem Bremszustand und einem gelösten Zustand umschaltbar ist; – einen ersten Antriebsmechanismus (10a –10c ;40 ;50 ), der 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 – einen zweiten Antriebsmechanismus (20 ;51a ,51b ;60 ,61a ,61b ), der 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. - 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 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 angebrachten beweglichen Eisenkern 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 angebrachte Abstoßplatte (20a ) sowie eine Bremsspule (20c ) und eine Freigabespule (20b ) aufweist, die in Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens auf einer Bremsseite bzw. einer Freigabeseite der Abstoßplatte vorgesehen sind und einen Wirbelstrom zum Erzielen einer Abstoßkraft zwischen der Abstoßplatte und der Bremsspule sowie zwischen der Abstoßplatte und der Freigabespule 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 des Magnetkreises auf einer Bremsseite bzw. einer Freigabeseite vorgesehen sind und den beweglichen Eisenkern 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 angebrachten beweglichen Eisenkern in Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens mit einer Anziehungskraft von der Bremsspule bzw. von der Freigabespule beaufschlagt, die auf einer Bremsseite und einer Freigabeseite des beweglichen Eisenkerns 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 bei einer Hubbewegung mit Kräften in entgegengesetzten Richtungen beaufschlagen. - Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Federkonstruktionen eine erste Federkonstruktion (
701 ) zum Ausüben einer Kraft zum Drücken des beweglichen Druckkolbens auf die Freigabeseite eine Feder (72 ) aufweist, deren Ausdehnungsbereich begrenzt ist, wobei diese keine Kraft auf den beweglichen Druckkolben ausübt, während sich der bewegliche Druckkolben in einem vorbestimmten, von der Freigabeseite entfernten Bereich befindet. - Bremsvorrichtung für einen Aufzug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federkonstruktion über eine zu der Axialrichtung des beweglichen Druckkolbens senkrecht stehende Tragachse in rotationsbeweglicher Weise zwischen den Bremsmechanismus (
1 –4 ,6 ,7 ) und den ersten Antriebsmechanismus (50 ) geschaltet ist.
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