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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem für
einen Aufzug, das Schlupf zwischen einer Treibscheibe und einem
Hauptseil feststellt, um einen Fahrkorb zu stoppen, sowie auf ein
Verfahren zum Detektieren von Seilschlupf für einen Aufzug,
das für das Sicherheitssystem verwendet wird.
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Stand der Technik
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Bei
einem herkömmlichen Notstoppsystem für einen Aufzug
werden ein Ausgangssignal von einem Tachogenerator für
ein Hauptseil und ein Ausgangssignal von einem Tachogenerator für
eine Treibscheibe miteinander verglichen. Wenn eine Differenz zwischen
den Ausgangssignalen entsteht, wird die Feststellung getroffen,
daß Seilschlupf aufgetreten ist. Anschließend
wird ein Befehl zum Greifen eines Begrenzerseils bzw. Reglerseils
in eine Begrenzerseil-Stoppvorrichtung eingegeben. Wenn das Begrenzerseil
von der Begrenzerseil-Stoppvorrichtung gegriffen wird, so wird ein
Sicherheitsmechanismus betätigt, um einen Fahrkorb unmittelbar
zu stoppen (siehe z. B. Patentdokument 1).
Patendokument 1:
JP 2004-149231 A -
Offenbarung der Erfindung
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Mit der Erfindung zu lösende
Probleme
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In
den letzten Jahren gab es einen zunehmenden Bedarf für
ein rasches Stoppen des Fahrkorbs in einem Notfall, beispielsweise
für Maßnahmen zum Verhindern, daß Fahrgäste
zwischen einer Landezone und einer Öffnung des Fahrkorbs
eingeklemmt werden, wenn der Fahrkorb mit offener Tür fährt,
oder bei einem Notstopp eines Aufzugs, der eine Vielzahl von Fahrkörben
in demselben Aufzugschacht beinhaltet. Bei dem herkömmlichen
Notstoppsystem für Aufzüge, wie es vorstehend
beschrieben worden ist, wird jedoch das Begrenzerseil nach der Feststellung
von Seilschlupf gegriffen. Danach wird der Sicherheitsmechanismus
bei Absenkung des Fahrkorbs betätigt.
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Aus
diesem Grund ist viel Zeit erforderlich, um den Fahrkorb unmittelbar
zu stoppen. In Abhängigkeit von einem Gewichtsgleichgewicht
zwischen dem Fahrkorb und einem Gegengewicht wird ferner der Fahrkorb
gelegentlich angehoben. Der herkömmliche Sicherheitsmechanismus
kann diese Situation nicht bewältigen, und aus diesem Grund
stoppt der Fahrkorb bei gleichzeitigem Auftreten von Seilschlupf.
Selbst in diesem Fall ist somit viel Zeit bis zum sofortigen Stoppen
des Fahrkorbs erforderlich.
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Die
vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten
Probleme entwickelt worden und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht in der Schaffung eines Sicherheitssystems für einen
Aufzug, das in der Lage ist, einen Fahrkorb bei Detektion von Seilschlupf
sofort zu stoppen, und zwar unabhängig von einem Zustand
eines Gewichtsgleichgewichts zwischen dem Fahrkorb und dem Gegengewicht,
sowie in der Schaffung eines Verfahrens zum Feststellen von Seilschlupf
für einen Aufzug, das für das Sicherheitssystem
verwendet wird.
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Mittel zum Lösen
der Probleme
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Ein
Sicherheitssystem für einen Aufzug gemäß der
vorliegenden Erfindung weist folgendes auf:
eine Schlupfdetektionseinrichtung
zum Feststellen von Schlupf zwischen einer Treibscheibe und einem Hauptseil;
einen
Sicherheitsmechanismus, der an einem Fahrkorb angebracht ist, wobei
der Sicherheitsmechanismus durch eine Betätigungseinrichtung
elektrisch betätigt wird, um den Fahrkorb zum Ausführen
eines Notstopps unabhängig davon zu veranlassen, ob es sich
bei einer Fahrtrichtung des Fahrkorbs um eine nach oben gehende
Richtung oder eine nach unten gehende Richtung handelt; und
eine
Sicherheitsmechanismussteuerung zum Unterbrechen der Stromzufuhr
zu einem Antriebsmaschinenmotor und zum Veranlassen des Sicherheitsmechanismus
zum Ausführen eines Bremsvorgangs bei Feststellung von
Schlupf zwischen der Treibscheibe und dem Hauptseil durch die Schlupfdetektionseinrichtung.
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Ferner
weist ein Verfahren zum Detektieren von Seilschlupf für
einen Aufzug gemäß der vorliegenden Erfindung
folgende Schritte auf:
Überwachen eines Beschleunigungssignals,
das durch Umwandeln eines Ausgangssignals von einem Treibscheiben-Rotationsdetektor
zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von der Rotation
einer Treibscheibe in eine Beschleunigung gebildet wird, wenn ein
Bremsbetätigungsbefehl von einer Fahrsteuerung zum Steuern
einer Fahrt eines Fahrkorbs abgegeben wird; und
Detektieren
des Auftretens von Schlupf zwischen der Treibscheibe und einem Hauptseil
durch Feststellung, daß ein Wert des Beschleunigungssignals
eine vorbestimmte Verzögerung übersteigt.
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Ferner
beinhaltet das Verfahren zum Detektieren von Seilschlupf für
einen Aufzug gemäß der vorliegenden Erfindung
folgende Schritte: Überwachen einer Verminderungsrate eines
Motordrehmoments eines Antriebsmaschinenmotors während
einer normalen Fahrt eines Fahrkorbs; und Detektieren des Auftretens
von Schlupf zwischen einer Treibscheibe und einem Hauptseil durch
Feststellung, daß die Verminderungsrate größer
wird als ein vorbestimmter Wert.
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Weiterhin
beinhaltet das Verfahren zum Detektieren von Seilschlupf für
einen Aufzug gemäß der vorliegenden Erfindung
folgenden Schritt: Überwachen eines Signals von einer Temperaturmeßvorrichtung
zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von einer Temperatur
einer Oberfläche einer Treibscheibe und einer Oberfläche
eines Hauptseils, die an diesen Oberflächen miteinander
in Berührung gebracht werden, zum Detektieren des Auftretens
von Schlupf zwischen der Treibscheibe und dem Hauptseil.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung von einem der
in 1 gezeigten Sicherheitsmechanismen;
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3 eine
Schnittdarstellung entlang einer Linie III-III in 2;
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4 eine
graphische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels
einer Obergrenzen-Kennlinie und einer Untergrenzen-Kennlinie einer
Verlagerungsdifferenz, die für eine in 1 dargestellte Schlupfdetektionsschaltung
vorgegeben sind;
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5 eine
Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine
Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Beste Art und Weise zum Ausführen
der Erfindung
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind ein Fahrkorb 1 und ein
Gegengewicht 2 in einem Aufzugschacht mit einem Hauptseil 3 aufgehängt,
das einer Aufhängungseinrichtung entspricht, wobei der
Fahrkorb 1 und das Gegengewicht 2 in dem Aufzugschacht durch
eine Antriebskraft einer Antriebsmaschine 4 angehoben und
abgesenkt werden. In dem Aufzugschacht sind ein Paar Fahrkorb-Führungsschienen 9 (2)
zum Führen der Aufwärts- und Abwärtsbewegung
des Fahrkorbs 1 sowie ein Paar Gegengewicht-Führungsschienen
(nicht gezeigt) zum Führen der Aufwärts- und Abwärtsbewegung
des Gegengewichts 2 vorgesehen.
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Die
Antriebsmaschine 4 weist folgendes auf: eine Treibscheibe 5,
um die das Hauptseil 3 herumgeführt ist, einen
Antriebsmaschinenmotor 6 zum rotationsmäßigen
Bewegen der Treibscheibe 5 sowie eine Antriebsmaschinenbremse 7 zum
Bremsen der Rotationsbewegung der Treibscheibe 5. An dem Fahrkorb 1 sind
Sicherheitsmechanismen 8 (vertikale Sicherheitsmechanismen)
bzw. Fangvorrichtungen zum Angreifen an den Fahrkorb-Führungsschienen 9 angebracht,
um den Fahrkorb 1 zum Ausführen eines Notstopps
zu veranlassen.
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Die
Sicherheitsmechanismen 8 werden durch eine Betätigungseinrichtung
elektrisch betätigt, um den Fahrkorb 1 zum Ausführen
eines Notstopps zu veranlassen, und zwar unabhängig davon,
ob es sich bei einer Fahrtrichtung des Fahrkorbs 1 um die Aufwärtsrichtung
oder die Abwärtsrichtung handelt. In der Nähe
der Treibscheibe 5 ist eine Umlenkscheibe 10 vorgesehen,
um die das Hauptseil 3 herumgeführt ist und die
durch die Bewegung des Hauptseils 3 rotationsmäßig
beweglich ist.
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Der
Antriebsmaschinenmotor 6 ist mit einem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 ausgestattet,
um ein Signal in Abhängigkeit von der Rotationsbewegung
seiner Drehwelle zu erzeugen, wobei es sich insbesondere um die
Rotation der Treibscheibe 5 handelt. Als Treibscheibenrotationsdetektor 11 wird zum
Beispiel ein Codierer, ein Resolver, ein Tachogenerator oder dergleichen
verwendet.
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Eine
Fahrsteuerung 12 veranlaßt den Fahrkorb 1 zum
Ausführen einer Fahrt oder zum Stoppen in Abhängigkeit
von einem Ruf und führt einer Stromwandlervorrichtung 13 und
einer Bremssteuerung 14 Befehlssignale in Abhängigkeit
von einem Signal zu, das durch Umwandeln eines Ausgangssignals von dem
Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 in eine Drehzahl gebildet
wird.
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Bei
der Stromwandlervorrichtung 13 handelt es sich zum Beispiel
um einen Inverter, und dieser führt dem Antriebsmaschinenmotor 6 elektrischen Strom
in Abhängigkeit von dem Befehl von der Fahrsteuerung 12 zu.
Auf diese Weise läuft der Betrieb des Fahrkorbs 1 ab.
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Im
Fall eines Notbremsvorgangs mit einem hohen Maß an Dringlichkeit öffnet
die Fahrsteuerung 12 ein Relais 15 zwischen der
Stromwandlungsvorrichtung 13 und dem Antriebsmaschinenmotor 6,
um die Stromzufuhr zu dem Antriebsmaschinenmotor 6 zu unterbrechen
und die Erzeugung eines Motordrehmoments zu stoppen, und liefert
ein Notstoppsignal an die Bremssteuerung 14.
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Die
Bremssteuerung 14 steuert die Antriebsmaschinenbremse 7 in
Abhängigkeit von dem Befehl von der Fahrsteuerung 12.
Im normalen Betrieb löst die Bremssteuerung 14 beim
Empfang eines Startsignals von der Fahrsteuerung 12 die
Antriebsmaschinenbremse 7. Wenn der Fahrkorb 1 an
einem zu bedienenden Stockwerk gestoppt wird, so wird der Bremssteuerung 14 ein
Stoppsignal von der Fahrsteuerung 12 zugeführt,
um die Antriebsmaschinenbremse 7 zum Ausführen
eines Bremsvorgangs zu veranlassen und dadurch einen stationären
Zustand des Fahrkorbs 1 aufrechtzuerhalten. Im Fall eines Notstopps
wird die Antriebsmaschinenbremse 7 zum Ausführen
des Bremsvorgangs unabhängig von der Position des Fahrkorbs 1 veranlaßt.
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Eine
Begrenzerseilscheibe 20 ist in einem oberen Teil des Aufzugsschacht
vorgesehen. Ein Begrenzerseil bzw. Reglerseil 21 ist um
die Begrenzerseilscheibe 20 herumgeführt. Die
beiden Enden des Begrenzerseils 21 sind mit einer Sicherheitsmechanismus-Betätigungseinrichtung
(nicht gezeigt) zum Betätigen der Sicherheitsmechanismen 8 verbunden. Eine
Spannscheibe 22 zum Aufbringen einer Spannung auf das Begrenzerseil 21 ist
an einem unteren Ende des Begrenzerseils 21 aufgehängt.
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Wenn
der Fahrkorb 1 nach oben oder nach unten bewegt wird, wird
das Begrenzerseil 21 zyklisch bewegt, um die Begrenzerseilscheibe 20 rotationsmäßig
zu bewegen. Somit wird die Begrenzerseilscheibe 20 mit
einer Drehzahl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
des Fahrkorbs 1 rotationsmäßig bewegt.
Die Begrenzerseilscheibe 20 ist mit einem Fliehgewicht
(nicht gezeigt) versehen, das durch eine Zentrifugalkraft aufgrund
der Rotation der Begrenzerseilscheibe 20 nach außen
gedreht wird.
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Wenn
die Geschwindigkeit des Fahrkorbs 1 eine vorgegebene Geschwindigkeit
erreicht oder höher als diese wird, so wird das Begrenzerseil 21 mittels
der Bewegung des Fliehgewichts als Auslöseeinrichtung festgesetzt.
Wenn der Fahrkorb 1 bei festgesetztem Begrenzerseil 21 abwärts
bewegt wird, dann wird die Sicherheitsmechanismus-Betätigungseinrichtung
mechanisch betätigt, um die Sicherheitsmechanismen 8 in
Betrieb zu setzen.
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Ein
Fahrkorbbetriebsdetektor 23 zum Erzeugen eines Signals
in Abhängigkeit von der Rotation der Begrenzerseilscheibe 20,
d. h. eines Signals in Abhängigkeit von der Bewegung des
Fahrkorbs 1, ist an der Begrenzerseilscheibe 20 vorgesehen.
Als Fahrkorbbetriebsdetektor 23 wird zum Beispiel ein Codierer,
ein Resolver, ein Tachogenerator oder dergleichen verwendet.
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Eine
Schlupfdetektionsschaltung 30 vergleicht ein Signal, das
durch Umwandeln des Ausgangssignals von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 in
eine Geschwindigkeit erhalten wird, sowie ein Signal, das durch
Umwandeln des Ausgangssignals von dem Fahrkorbbetriebsdetektor 23 in
eine Geschwindigkeit erhalten wird, und trifft die Entscheidung,
daß Schlupf (Seilschlupf) zwischen dem Hauptseil 3 und
der Treibscheibe 5 aufgetreten ist, wenn eine Differenz
zwischen den Signalen gleich einem oder größer
als ein vorbestimmter Wert ist. Die Schlupfdetektionseinrichtung
des ersten Ausfüh rungsbeispiels weist den Treibscheiben-Rotationsdetektor 11,
den Fahrkorbbetriebsdetektor 23 sowie die Schlupfdetektionsschaltung 30 auf.
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Bei
der Beurteilung des Auftretens von Seilschlupf öffnet die
Schlupfdetektionsschaltung 30 das Relais 15, um
die Stromzufuhr zu dem Antriebsmaschinenmotor 6 unabhängig
von der Fahrsteuerung 12 zu unterbrechen, und gibt ferner
einen Sicherheitsmechanismus-Betätigungsbefehl an eine
Sicherheitsmechanismussteuerung 31 ab. Die Sicherheitsmechanismen 8 sind
in der Lage, einen Bremsvorgang entweder durch Festsetzen des Begrenzerseils 21 oder
durch den Steuervorgang mittels der Sicherheitsmechanismussteuerung 31 auszuführen.
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Die
Funktionen der Fahrsteuerung 12, der Bremssteuerung 14,
der Schlupfdetektionsschaltung 30 und der Sicherheitsmechanismussteuerung 31 können
durch Rechenverarbeitung mit mindestens einem Computer verwirklicht
werden, der eine Rechenverarbeitungseinheit (CPU oder dergleichen), eine
Speichereinheit (ROM, RAM, Festplatte oder dergleichen) und eine
Signaleingabe-/Ausgabeeinheit besitzt.
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2 zeigt
eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung von einem
der in 1 dargestellten Sicherheitsmechanismen 8,
und 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie
III-III in 2. Ein Befestigungsrahmen 47 ist
an dem Fahrkorb 1 angebracht. Eine obere Führungsstange 48a und eine
untere Führungsstange 48b sind an dem Befestigungsrahmen 47 angebracht.
Die obere Führungsstange 48a und die untere Führungsstange 48b sind horizontal
parallel zueinander vorgesehen, wobei zwischen ihnen eine vertikale
Distanz vorhanden ist.
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Ein
Gehäuse 42 ist im Inneren des Befestigungsrahmens 47 vorgesehen.
Gleitführungen 42a, 42b, 42c und 42d sind
an einem oberen Teil und einen unteren Teil des Gehäuses 42 vorgesehen.
Die obere Stange 48a ist durch die Gleitführungen 42a und 42c hindurchgeführt,
während die untere Führungsstange 48b durch
die Gleitführungen 42b und 42d hindurchgeführt
ist. Infolgedessen ist das Gehäuse 42 entlang
der Führungsstangen 48a und 48b in bezug
auf den Befestigungsrahmen 47 horizontal verschiebbar.
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Ein
beweglicher Schienenanschlag 41 ist in bezug auf die Fahrkorbführungsschiene 9 auf
der einen Seite des Gehäuses 42 angebracht, wobei
ein vorbestimmter Zwischenraum zu der Fahrkorbführungsschiene 9 gewährleistet
ist. Der bewegliche Schienenanschlag 41 ist auf einer an
dem Gehäuse 42 angebrachten Hauptwelle 43 drehbar
angebracht.
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An
einem Außenumfangsbereich des beweglichen Schienenanschlags 41 sind
auf der Seite zu der Fahrkorb-Führungsschiene 9 hin
in bezug auf ein Rotationszentrum Cn eine obere zylindrische Fläche 41a mit
einer Stelle Pup als Zentrum, die von dem Rotationszentrum Cn nach
oben versetzt ist, eine untere zylindrische Fläche 41b mit
einer Stelle Pdn als Zentrum, die von dem Rotationszentrum Cn nach
unten versetzt ist, sowie ein Schienenkontaktbereich 41c vorgesehen,
der die zylindrischen Flächen 41a und 41b miteinander
verbindet. Ein oberer Bremsschuh 44a ist angrenzend an
ein oberes Ende der oberen zylindrischen Fläche 41a vorgesehen. Ferner
ist ein unterer Bremsschuh 44b angrenzend an ein unteres
Ende der unteren zylindrischen Fläche 41b vorgesehen.
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Das
Zentrum Pup der oberen zylindrischen Fläche 41a befindet
sich nahe bei einer Y-Achse in einem zweiten Quadranten eines X-Y-Koordinatensystems,
das das Zentrum Cn als Mittelpunkt aufweist, während sich
das Zentrum Pdn der unteren zylindrischen Fläche 41b nahe
bei der Y-Achse in einem dritten Quadranten befindet.
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Ein
feststehender Schienenanschlag 45 ist in bezug auf die
Fahrkorb-Führungsschiene 9 auf der anderen Seite
des Gehäuses 42 angebracht, wobei ein vorbestimmter
Zwischenraum zu der Fahrkorb-Führungsschiene 9 gewährleistet
ist. Der bewegliche Schienenanschlag 41 und der feststehende Schienenanschlag 45 liegen
einander über die Fahrkorb-Führungsschiene 9 gegenüber.
Ein Druckbeaufschlagungselement 46 ist auf der der Fahrkorb-Führungsschiene 9 entgegengesetzten
Seite des feststehenden Schienenanschlags 45 vorgesehen.
Das Druckbeaufschlagungselement 46 beinhaltet zum Beispiel
eine Vielzahl von Scheibenfedern und ist an dem Gehäuse 42 festgelegt.
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Eine
Vielzahl elastischer Elemente 49a und 49b sind
zwischen den Gleitführungen 42a bzw. 42b und
einem linken Ende des Befestigungsrahmens 47 vorgesehen.
Als elasti sche Elemente 49a und 49b werden zum
Beispiel Schraubenfedern verwendet, die die jeweiligen Führungsstangen 48a und 48b umgeben.
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Ein
Halte-/Freigabemechanismus 50 (3) für
die elastischen Elemente 49a und 49b ist auf der dem
Gehäuse 42 gegenüberliegenden Seite des
Befestigungsrahmens 47 vorgesehen. Eine Konfiguration des
Halte-/Freigabemechanismus 50 ist folgendermaßen
vorgesehen. Insbesondere ist ein feststehender Eisenkern 52 an
dem Befestigungsrahmen 47 befestigt. Eine Spule 51 ist
in den feststehenden Eisenkern 52 integriert. Ein beweglicher
Eisenkern 53 befindet sich an einem Ende des feststehenden Eisenkerns 52.
Der feststehende Eisenkern 52, die Spule 51 und
der bewegliche Eisenkern 53 bilden einen Elektromagneten 54,
der als Aktuator bzw. Betätigungseinrichtung dient.
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Im
Zentrum des beweglichen Eisenkerns 53 ist ein Ziehstift 55 fixiert.
Der Ziehstift 55 ist durch das Zentrum des feststehenden
Eisenkerns hindurchgeführt. Eine Vielzahl von Einstellmuttern 58 ist
auf den Ziehstift 55 aufgeschraubt. Durch das Einstellen
der Positionen der Einstellmuttern 58 kann ein Zwischenraum
zwischen dem beweglichen Eisenkern 53 und dem feststehenden
Eisenkern 52 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden.
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Ein
Haltehebel 57, der mit Hilfe eines Rotationshalterungsstifts 56 schwenkbeweglich
ist, ist mit dem feststehenden Eisenkern 52 gekoppelt.
Eine Zwischenraumverteilungs-Einstellschraube 59 ist in die
der Fahrkorb-Führungsschiene 9 gegenüberliegende
Seite des Gehäuses 42 eingeschraubt. Ein distales
Ende des Haltehebels 57 liegt an der Zwischenraumverteilungs-Einstellschraube 59 an.
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Normalerweise
wird der Elektromagnet 54 mit der Sicherheitsmechanismussteuerung 31 aktiviert,
um einen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem der bewegliche Eisenkern 53 an
den feststehenden Eisenkern 52 angezogen wird. Dadurch
wird der Ziehstift 55 in einem Zustand gehalten, in dem
er sich in Axialrichtung nicht bewegt, so daß die Schwenkbewegung
des Haltehebels 57 in 3 im Uhrzeigersinn
geregelt wird.
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Ferner
wird das Gehäuse 42 durch die elastischen Elemente 49a und 49b in
Richtung auf die Seite vorgespannt, auf der der bewegliche Schienenanschlag 41 mit
der Fahr korb-Führungsschiene 9 in Kontakt gebracht
wird. Die an dem Gehäuse 42 angebrachte Zwischenraumverteilungs-Einstellschraube 49 liegt
jedoch an dem Haltehebel 57 an, und somit wird die Verschiebung
des Gehäuses 42 in einer Richtung reguliert, in
der der bewegliche Schienenanschlag 41 mit der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in Kontakt
gebracht wird.
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Hierbei
ist eine Festhaltekraft des Elektromagneten 54 derart vorgegeben,
daß eine Kraft zum Verhindern einer Schwenkbewegung des
Haltehebels 57 mittels des Ziehstifts 55 eine
auf das Gehäuse 42 wirkende Vorspannkraft der
elastischen Elemente 49a und 49b überwinden
kann.
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Bei
Eingabe des Sicherheitsmechanismus-Betätigungsbefehls in
die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 wird die Spule 51 des
Elektromagneten 54 durch die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 deaktiviert.
Danach ist die Festhaltekraft des Elektromagneten 54 aufgehoben
und nicht mehr vorhanden. Infolgedessen wird die Regelung der Verschiebung
des beweglichen Eisenkerns 53 und des Ziehstifts 55 aufgehoben.
Durch die Druckkraft der elastischen Elemente 49a und 49b wird
das Gehäuse 42 in 2 in Richtung
nach rechts verschoben, während der Haltehebel 57 in
bezug auf 3 im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird.
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Wenn
ein Schienenkontaktbereich 41c des beweglichen Schienenanschlags 41 als
Folge der Verschiebung des Gehäuses 42 dazu veranlaßt
wird, an der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in Anlage
zu treten, wird der bewegliche Schienenanschlag 41 in einer
Richtung rotationsmäßig bewegt, die von der Fahrtrichtung
(nach oben oder nach unten) des Fahrkorbs 1 abhängig
ist. Wenn zum Beispiel der Fahrkorb 1 nach unten bewegt
wird, wird der bewegliche Schienenanschlag 41 in bezug
auf 2 im Gegenuhrzeigersinn rotationsmäßig
bewegt.
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Bei
Rotation des beweglichen Schienenanschlags 41 im Gegenuhrzeigersinn
bewegt sich das Zentrum Pdn der unteren zylindrischen Fläche 41b näher
zu der Fahrkorb-Führungsschiene 9 hin. Somit wird
der bewegliche Schienenanschlag 41 zusammen mit dem Gehäuse 42 in
bezug auf die Darstellung in 2 nach links
verlagert, während der eigentliche bewegliche Schienenanschlag 41 mit
der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in Kontakt steht.
Wenn sich der bewegliche Schienenanschlag 41 dann wei ter
rotationsmäßig bewegt, beginnt der feststehende Schienenanschlag 45 mit
der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in Kontakt zu treten,
wobei hierdurch das Druckbeaufschlagungselement 46 zusammengedrückt
wird.
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Wenn
sich der bewegliche Schienenanschlag 41 im Anschluß daran
weiter rotationsmäßig bewegt, wird der untere
Bremsschuh 44b mit der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in
Kontakt gebracht und gelangt in einen flächigen Anlagezustand
an dieser. Zu diesem Zeitpunkt ist die Fahrkorb-Führungsschiene 9 mit
einer vorbestimmten Druckkraft des Druckbeaufschlagungselements 46 zwischen
den unteren Bremsschuhen 44b und dem feststehenden Schienenanschlag 45 gehalten.
Dadurch wird der Fahrkorb 1 mit einer gewünschten
Bremskraft bis zum Stoppen verlangsamt.
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Wenn
sich der Fahrkorb 1 nach oben bewegt, handelt es sich bei
der Rotationsrichtung des beweglichen Schienenanschlags 41 nach
dem in Kontakt Treten des beweglichen Schienenanschlags 41 mit
der Fahrkorb-Führungsschiene 9 in bezug auf 2 um
die Richtung im Uhrzeigersinn. Die anschließende Arbeitsweise
ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Bewegung des Fahrkorbs
nach unten.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Sicherheitssystem für einen
Aufzug wird beim Auftreten von Seilschlupf die Spule 51 des
Elektromagneten 54 durch die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 deaktiviert,
um die Sicherheitsmechanismen 8 zum Ausführen
des Bremsvorgangs unabhängig von der Fahrsteuerung 12 zu
veranlassen. Im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Greifen des Begrenzerseils 21 für
einen Bremsvorgang stattfindet, kann somit der Bremsvorgang durch
das elektrische Signal rasch gestartet werden. Infolgedessen läßt
sich eine Betriebszeitdauer verbessern, so daß diese der
Betriebszeitdauer der Antriebsmaschinenbremse 7 vergleichbar
ist.
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Ferner
kann unabhängig davon, ob die Fahrtrichtung des Fahrkorbs 1 nach
oben oder nach unten geht, der Bremsvorgang durch einen einzigen Mechanismus
bewerkstelligt werden. Insbesondere kann unabhängig von
einem Zustand eines Gewichtsgleichgewichts zwischen dem Fahrkorb 1 und dem
Gegengewicht 2 der Fahrkorb 1 bei Detektion von
Seilschlupf sofort gestoppt werden. Ferner können die Sicherheitsmechanismen 8 an
dem Fahrkorb 1 wie bei einem herkömmlichen Sicherheitsmechanismus
vor gesehen werden. Daher ist kein zusätzlicher Raum für
die Anordnung der Sicherheitsmechanismen erforderlich.
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Die
Schlupfdetektionsschaltung 30 kann auch ein Signal, das
durch Umwandeln des Ausgangssignals von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 in
die Verschiebebewegung gebildet wird, sowie ein Signal, das durch
Umwandeln des Ausgangssignals von dem Fahrkorbbetriebsdetektor 23 in
die Verschiebebewegung gebildet wird, vergleichen und zu dem Urteil
gelangen, daß Schlupf zwischen dem Hauptseil 3 und
der Treibscheibe 5 aufgetreten ist, wenn eine Differenz
zwischen den Signalen gleich oder größer als ein
vorbestimmter Wert ist.
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Alternativ
hierzu kann die Schlupfdetektionsschaltung 30 vorab eine
Obergrenzen-Kennlinie S1 und eine Untergrenzen-Kennlinie S2 einer
Verlagerungsdifferenz aufweisen, die in Abhängigkeit von
einer Fahrstrecke des Fahrkorbs 1 variieren, wie dies in 4 veranschaulicht
ist.
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In
diesem Fall wird eine Differenz zwischen dem Signal, das durch Umwandeln
des Ausgangssignals von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 in die
Verlagerung geschaffen wird, und dem Signal, das durch Umwandeln
des Ausgangssignals von dem Fahrkorbbetriebsdetektor 23 in
die Verlagerung geschaffen wird, mit der Obergrenzen-Kennlinie S1 und
der Untergrenzen-Kennlinie S2 verglichen.
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Wenn
die Verlagerungsdifferenz die Obergrenzen-Kennlinie überschreitet
oder die Untergrenzen-Kennlinie unterschreitet, erfolgt eine Beurteilung dahingehend,
daß Schlupf zwischen dem Hauptseil 3 und der Treibscheibe 5 aufgetreten
ist.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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5 zeigt
eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Während der Fahrkorbbetriebsdetektor 23 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel an der Begrenzerseilscheibe 22 vorgesehen
ist, ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Fahrkorbbetriebsdetektor 24 an
der Umlenkscheibe 10 vorgesehen. Der Fahrkorbbetriebsdetektor 24 erzeugt
ein Signal in Abhängigkeit von der Rotationsbewegung der
Umlenkscheibe 10, insbesondere ein Signal in Abhängigkeit
von der Bewegung des Fahrkorbs 1.
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Als
Fahrkorbbetriebsdetektor 24 wird zum Beispiel ein Codierer,
ein Resolver, ein Tachogenerator oder dergleichen verwendet. Die
Schlupfdetektionseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels weist
den Treibscheiben-Rotationsdetektor 11, den Fahrkorbbetriebsdetektor 24 und
die Schlupfdetektionsschaltung 30 auf.
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Im
allgemeinen gibt es wenig Differenz zwischen einer Spannung des
Hauptseils 3 auf der einen Seite von der Umlenkscheibe 10 und
einer Spannung des Hauptseils 3 auf der anderen Seite von
der Umlenkscheibe 10, und somit tritt Schlupf nicht zwischen der
Umlenkscheibe 10 und dem Hauptseil 3 auf. Selbst
wenn der Fahrkorbbetriebsdetektor 24 an der Umlenkscheibe 10 vorgesehen
ist, um das Signal von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 sowie ein
Signal von dem Fahrkorbbetriebsdetektor 24 miteinander
zu vergleichen, kann somit der Schlupf zwischen der Treibscheibe 5 und
dem Hauptseil 3 festgestellt werden.
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Im
Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht ferner
eine geringere Wahrscheinlichkeit, daß ein Detektionssignal
durch Vibration des Fahrkorbs 1 beeinträchtigt
wird. Infolgedessen kann die Bewegung des Hauptseils 3 in
exakterer Weise festgestellt werden.
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Obwohl
der Fahrkorbbetriebsdetektor 24 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
an der Umlenkscheibe 10 vorgesehen ist, kann der Fahrkorbbetriebsdetektor 24 auch
an beliebigen anderen Seilscheiben oder Führungsscheiben
als der Umlenkscheibe 10 vorgesehen sein, mit Ausnahme
der Treibscheibe 5, um die das Hauptseil 3 herumgeführt ist.
Im Fall eines Aufzugs mit einer 2:1-Seilführung kann der
Fahrkorbbetriebsdetektor auch an einer Fahrkorbaufhängungsscheibe,
einer Fahrkorbführungsscheibe oder dergleichen vorgesehen
sein.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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6 zeigt
eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugsvorrichtung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel ist ein Stromsensor an
einem Stromversorgungskabel für den Aufzugmaschinenmotor 6 vorgesehen.
Der Stromsensor 25 erzeugt ein Signal in Abhängigkeit
von einem Drehmoment des Aufzugmaschinenmotors 6.
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Die
Schlupfdetektionsschaltung 30 nimmt die Beurteilung hinsichtlich
des Auftretens von Schlupf zwischen der Treibscheibe 5 und
dem Hauptseil 3 auf der Basis eines Öffnungssignals
für das Relais 15, insbesondere des Bremsbetätigungsbefehls, eines
Signals von dem Stromsensor 25 sowie dem Signal von dem
Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 vor.
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Insbesondere
wird dann, wenn das Öffnungssignal für das Relais 15 (Bremsbetätigungsbefehl)
abgegeben wird, die Bewegung der Treibscheibe 5, d. h.
das Ausgangssignal von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 speziell
berücksichtigt. Wenn kein Schlupf auftritt, führt
die Antriebsmaschinenbremse 7 einen Bremsvorgang aus, während eine
Trägheit der Antriebsmaschine 4, des Fahrkorbs 1,
des Gegengewichts 2 und des Hauptseils 3 vorhanden
ist.
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Wenn
jedoch Schlupf zwischen der Treibscheibe 5 und dem Hauptseil 3 während
des Bremsvorgangs auftritt, wird die Trägheit des Fahrkorbs 1, des
Gegengewichts 2 und des Hauptseils 3 plötzlich vermindert.
Auf diese Weise wird auch die Drehzahl der Treibscheibe 5 unmittelbar
vermindert.
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Daher
trifft die Schlupfreduktionsschaltung 30 die Entscheidung,
daß Schlupf aufgetreten ist, wenn ein Wert eines Beschleunigungssignals,
das durch Umwandeln des Ausgangssignals von dem Treibscheiben-Rotationsdetektor 11 in
eine Beschleunigung gebildet wird, größer wird
als eine vorbestimmte Verzögerung (wenn eine Verzögerung
der Treibscheibe 5 gleich einem oder größer
als ein vorbestimmter Wert) ist, und die Schlupfdetektionsschaltung 30 gibt
somit den Sicherheitsmechanismus-Betriebsbefehl an die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 ab.
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Ferner
wird während der normalen Fahrt des Fahrkorbs 1 ohne
Abgabe des Öffnungssignals für das Relais 15 das
Motordrehmoment, insbesondere das Ausgangssignal von dem Stromsensor 25,
speziell berücksichtigt. Wenn kein Schlupf vorhanden ist, führt
der Antriebsmaschinenmotor 6 den Antriebsvorgang aus, während
die Trägheit der Antriebsmaschine 4, des Fahrkorbs 1,
des Gegengewichts 2 und des Hauptseils 3 vorhanden
ist.
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Wenn
jedoch während des normalen Betriebs Schlupf zwischen der
Treibscheibe 5 und dem Hauptseil 3 auftritt, wird
die Trägheit des Fahrzeugs 1, des Gegengewichts 2 und
des Hauptseils 3 plötzlich vermindert. Somit wird
auch das Motordrehmoment unmittelbar reduziert.
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Die
Schlupfdetektionsschaltung 30 kommt somit zu der Entscheidung,
daß Schlupf vorhanden ist, wenn eine Reduzierungsrate des
Motordrehmoments, d. h. eine Reduzierungsrate des Ausgangssignals
von dem Stromsensor 25, größer wird als
ein vorbestimmter Wert. Unabhängig von der Fahrsteuerung 12 öffnet
dann die Schlupfdetektionsschaltung 30 das Relais 15,
um die Stromzufuhr des Antriebsmaschinenmotors 6 zu unterbrechen.
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Zusätzlich
dazu gibt die Schlupfdetektionsschaltung 30 den Sicherheitsmechanismus-Betätigungsbefehl
an die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 ab. Die Schlupfdetektionseinrichtung
des dritten Ausführungsbeispiels weist den Treibscheiben-Rotationsdetektor 11,
den Stromsensor 25 und die Schlupfdetektionsschaltung 30 auf.
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Auch
mit dem vorstehend beschriebenen Sicherheitssystem für
Aufzüge kann der Fahrkorb 1 bei der Detektion
von Seilschlupf unmittelbar gestoppt werden, und zwar unabhängig
von dem Zustand des Gewichtsgleichgewichts zwischen dem Fahrkorb 1 und
dem Gegengewicht 2. Somit kann zumindest der bei einem
normalen Betrieb (Fahrbetrieb) auftretende Schlupf durch den Stromsensor 25 bewältigt
werden. Im Vergleich zu der Verwendung eines Codierers oder Resolvers
sind somit die Kosten niedrig.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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7 zeigt
eine Konfigurationsdarstellung zur Erläuterung einer Aufzugvorrichtung
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung wird ein Signal von
einer Temperaturmeßvorrichtung 26 in die Schlupfdetektionsschaltung 30 eingegeben.
Die Temperaturmeßvorrichtung 26 erzeugt ein Signal
in Abhängigkeit von einer Temperatur an einer Oberfläche
der Treibscheibe 5 und einer Oberfläche des Hauptseils 3,
die miteinander in Berührung gebracht sind.
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Als
Temperaturmeßvorrichtung 26 wird zum Beispiel
ein Thermoelement, das in der Nähe einer Oberfläche
einer Nut der Treibscheibe 5 eingebettet ist, ein Infrarot-Thermometer
zum Messen einer Temperatur der Oberfläche des Hauptseils 3 oder
einer Temperatur der Oberfläche der Nut der Treibscheibe 5 in
berührungsfreier Weise oder dergleichen verwendet.
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Wenn
die von der Temperaturmeßvorrichtung 26 gemessene
Temperatur oder eine Änderungsrate (Anstiegsrate) der Temperatur
einen vorbestimmten Wert übersteigt, gelangt die Schlupfdetektionsschaltung 30 zu
dem Urteil, daß ein Schlupf zwischen der Treibscheibe 5 und
dem Hauptseil 3 aufgetreten ist. Unabhängig von
der Fahrsteuerung 12 öffnet die Schlupfdetektionsschaltung 30 das
Relais 15, um die Stromzufuhr zu dem Antriebsmaschinenmotor 6 zu
unterbrechen.
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Zusätzlich
dazu gibt die Schlupfdetektionsschaltung 30 den Sicherheitsmechanismus-Betätigungsbefehl
an die Sicherheitsmechanismussteuerung 31 ab. Die Schlupfdetektionseinrichtung
des vierten Ausführungsbeispiels beinhaltet die Temperaturmeßvorrichtung 26 und
die Schlupfdetektionsschaltung 30.
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Bei
dem Sicherheitssystem für Aufzüge, wie es vorstehend
beschrieben worden ist, kann der Schlupf zwischen der Treibscheibe 5 und
dem Hauptseil 3 unter Verwendung von nur einem einzigen
Sensor erfaßt werden, wobei es sich genauer gesagt um die
Temperaturmeßvorrichtung 26 handelt. Auf diese Weise
läßt sich die Anzahl von Komponenten vermindern.
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Die
Anzahl, das Material sowie die querschnittsmäßige
Ausbildung oder dergleichen des Hauptseils 3 unterliegen
keinen speziellen Einschränkungen. Zum Beispiel kann in
beliebiger Weise ein Seil mit kreisförmigem Querschnitt
oder ein gurtartiges Seil verwendet werden. Darüber hinaus kann
auch ein kunststoffummanteltes Seil verwendet werden, bei dem sein
Außenumfang mit Harzmaterial oder Kunststoff bedeckt ist.
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Weiterhin
kann die Schlupfdetektionsschaltung 30 durch eine Schaltung
zum Verarbeiten analoger Signale gebildet sein.
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Obwohl
die Schlupfdetektionsschaltung 30 für eine integrale
Ausbildung mit der Bremssteuerung 14 konfiguriert sein
kann oder für eine Ausbildung als eine der Fahrsteuerung 12 unabhängige
Vorrichtung konfiguriert sein kann, ist letztere Konfiguration besonders
geeignet.
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Darüber
hinaus ist eine spezielle Ausbildung der Sicherheitsmechanismen 8 nicht
auf die der 2 und 3 beschränkt,
solange der Notstopp unabhängig davon erfolgen kann, ob
die Fahrtrichtung des Fahrkorbs 1 die Richtung nach oben
oder die Richtung nach unten ist.
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- 1
- Fahrkorb
- 2
- Gegengewicht
- 3
- Hauptseil
- 4
- Antriebsmaschine
- 5
- Treibscheibe
- 6
- Antriebsmaschinenmotor
- 7
- Antriebsmaschinenbremse
- 8
- Sicherheitsmechanismus
(Fangvorrichtung)
- 9
- Fahrkorb-Führungsschienen
- 10
- Umlenkscheibe
- 11
- Treibscheiben-Rotationsdetektor
- 12
- Fahrsteuerung
- 13
- Stromwandlervorrichtung
- 14
- Bremssteuerung
- 15
- Relais
- 20
- Begrenzerseilscheibe
- 21
- Begrenzerseil
- 22
- Spannscheibe
- 23;
24
- Fahrkorbbetriebsdetektor
- 25
- Stromsensor
- 26
- Temperaturmeßvorrichtung
- 30
- Schlupfdetektionsschaltung
- 31
- Sicherheitsmechanismussteuerung
- 41
- beweglicher
Schienenanschlag
- 41a
- obere
zylindrische Fläche
- 41b
- untere
zylindrische Fläche
- 41c
- Schienenkontaktbereich
- 42
- Gehäuse
- 42a–42d
- Gleitführungen
- 43
- Hauptwelle
- 44a,
44b
- Bremsschuhe
- 45
- feststehender
Schienenanschlag
- 46
- Druckbeaufschlagungselement
- 47
- Befestigungsrahmen
- 48a,
48b
- Führungsstangen
- 49a,
49b
- elastische
Elemente
- 50
- Halte-/Freigabemechanismus
- 51
- Spule
- 52
- feststehender
Eisenkern
- 53
- beweglicher
Eisenkern
- 54
- Elektromagnet
- 55
- Ziehstift
- 56
- Rotationshalterungsstift
- 57
- Haltehebel
- 58
- Einstellmuttern
- 59
- Zwischenraumverteilungs-Einstellschraube
- Cn
- Rotationszentrum
-
Zusammenfassung
-
In
einem Sicherheitssystem für einen Aufzug stellt eine Schlupfdetektionseinrichtung
Schlupf zwischen einer Treibscheibe (5) und einem Hauptseil
(3) fest. Ein Sicherheitsmechanismus (8) ist an
einem Fahrkorb (1) angebracht, wobei der Sicherheitsmechanismus
(8) durch eine Betätigungseinrichtung elektrisch
betätigt wird, um den Fahrkorb (1) zum Ausführen
eines Notstopps unabhängig davon zu veranlassen, ob es
sich bei einer Fahrtrichtung des Fahrkorbs (1) um eine
nach oben oder eine nach unten gehende Richtung handelt. Eine Sicherheitsmechanismussteuerung
(31) unterbricht die Stromzufuhr zu einem Antriebsmaschinenmotor
(6) und veranlaßt den Sicherheitsmechanismus (8)
zum Ausführen eines Bremsvorgangs, wenn durch die Schlupfdetektionseinrichtung
Schlupf zwischen der Treibscheibe (5) und dem Hauptseil
(3) festgestellt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-149231
A [0002]