EP1213248B1 - Safety braking device with braking force adjusted according to the decceleration of the elevator - Google Patents

Safety braking device with braking force adjusted according to the decceleration of the elevator

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EP1213248B1
EP1213248B1 EP01128706A EP01128706A EP1213248B1 EP 1213248 B1 EP1213248 B1 EP 1213248B1 EP 01128706 A EP01128706 A EP 01128706A EP 01128706 A EP01128706 A EP 01128706A EP 1213248 B1 EP1213248 B1 EP 1213248B1
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EP
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retardation
hydraulic
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safety brake
load receiving
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Stefan Hugel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces
    • B66B5/22Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces by means of linearly-movable wedges

Definitions

  • the resulting spring force acts on the pressure wedge on the brake wedge and determines the occurring between the latter and the guide bar Normal force and thus the resulting, acting as a braking force on the load-carrying friction force.
  • Such safety gears have the disadvantage that the force acting on the brake wedge normal force, regardless of different payloads in the load handling device and other influences, such as the condition and contamination of the braking surfaces, the current speed and the ambient temperature, is always the same size. As a result, greatly different deceleration values occur on the load-bearing device in the event of a catch. Since a certain minimum delay must be guaranteed for safety reasons, delay values above the permissible limit value often result with minimum payload.
  • the piston rod 19 the cylinder chamber 18 facing away from the cylinder chamber is connected via a flow control valve 20 and a control valve 21 with a hydraulic medium container 22, wherein these compounds can be designed as pressure-resistant piping or as connections within a hydraulic block.
  • the flow control valve 20 is designed as a blast valve or flow control valve with check valve and has the task to influence the outflow of the hydraulic medium from the hydraulic cylinder 18 so that the brake wedge 13 is pulled in the event of a catch at a controlled speed in the narrowing gap, so that the on Lifting device 2 occurring jerk is reduced at the start of braking.
  • An embodiment of the flow control valve 20 as a flow control valve has the advantage that the flow of the hydraulic medium is kept constant regardless of the pressure conditions.
  • this process produces a braking force proportional to the penetration depth of the brake wedge 13 and acting on the load receiving means 2.
  • the delay of the load receiving means 2 reaches a certain value
  • the set to this value delay sensor 23 reacts by the inertial force of the weight body 24 via the angle lever 25, the control valve 21 against the spring 28 in the locked state. This will further penetration of the brake wedge 13 and an undesirably high delay of Lifting device 2 prevented.
  • the deceleration sensor 23 would release the flow through the control valve 21 again and allow for a deeper penetration of the brake wedge until the set deceleration value is reached again.

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Abstract

The emergency brake system for an elevator, to stop a dangerous descent of the elevator cage and lock it against the elevator rail (1), has at least one brake wedge (13) to be pressed against the rail by a spring pressure body (14) and apply a braking force. The stroke movement of the brake wedge, during a braking action, is defined by a limit unit (18), to apply a braking force according to the deceleration of the elevator cage. The limit unit is part of a hydraulic system, operated according to the setting of a control valve (21) which reacts to the elevator cage movement sensor (23).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung mit verzögerungsabhängiger Bremskraft für ein Lastaufnahmemittel eines Aufzugs, die bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels durch einen Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer ausgelöst wird, wobei mindestens ein Bremskeil in einen sich verengenden Spalt zwischen einem federnd abgestützten Druckkörper der Fangvorrichtung und einer Führungsschiene des Lastaufnahmemittels eindringt und dadurch eine Bremskraft erzeugt, und wobei die Grösse dieser Bremskraft von der am Lastaufnahmemittel auftretenden Verzögerung abhängig ist.The invention relates to a safety gear with deceleration-dependent braking force for a load-receiving means of a lift, which is triggered at overspeed of the lifting device by an elevator speed limiter, wherein at least one brake wedge penetrates into a narrowing gap between a resiliently supported pressure body of the safety gear and a guide rail of the lifting device and thereby generates a braking force, and wherein the size of this braking force is dependent on the delay occurring on the load-receiving means.

Eine derartige Fangvorrichtung ist bereits aus der US-A-5,648,644 bekannt.Such a safety gear is already known from US-A-5,648,644.

Bei üblichen Fangvorrichtungen umgreift ein Fangvorrichtungs-Grundkörper den Führungssteg einer Führungsschiene des Lastaufnahmemittels und enthält mindestens einenen Druckkörper, der einerseits mit dem Führungssteg einen sich in Gegenrichtung zur Fahrrichtung des Lastaufnahmemittels verengenden Spalt bildet und andererseits normal zum Führungssteg gegen ein Federelement beweglich ist. Bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels verschiebt ein Geschwindigkeitsbegrenzer-Mechanismus einen Bremskeil in den sich verengenden Spalt zwischen dem Druckkörper und dem sich relativ zu diesem bewegenden Führungssteg, worauf der Bremskeil durch die Reibung am Führungssteg bis zu einem Anschlag am Grundkörper in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird und dann bis zum Stillstand des Lastaufnahmemittels dem Führungssteg entlanggleitet. Durch die Keilwirkung wird der Druckkörper gegen das Federelement verdrängt. Die daraus resultierende Federkraft wirkt über den Druckkörper auf den Bremskeil und bestimmt die zwischen letzterem und dem Führungssteg auftretende Normalkraft und somit die entstehende, als Bremskraft am Lastaufnahmemittel wirkende Reibungskraft.
Solche Fangvorrichtungen haben den Nachteil, dass die auf den Bremskeil wirkende Normalkraft, unabhängig von unterschiedlichen Nutzlasten im Lastaufnahmemittel und anderen Einflüssen, wie beispielsweise dem Zustand und der Verschmutzung der Bremsflächen, der momentanen Geschwindigkeit und der Umgebungstemperatur, stets gleich gross ist. Dies hat zur Folge, dass im Fangfall stark unterschiedliche Verzögerungswerte am Lastaufnahmemittel auftreten. Da aus Sicherheitsgründen eine gewisse Mindestverzögerung garantiert sein muss, resultieren bei minimaler Nutzlast oft Verzögerungswerte über dem zulässigen Grenzwert.
In conventional safety gear a catcher body engages around the guide web of a guide rail of the load receiving means and contains at least one pressure body, on the one hand forms a narrowing in the opposite direction to the direction of travel of the load-receiving means with the guide bar and on the other hand is normal to the guide bar against a spring element movable. At overspeed of the load receiving means a speed limiter mechanism moves a brake wedge in the narrowing gap between the pressure body and the relative thereto moving guide bar, whereupon the brake wedge is drawn by the friction on the guide bar up to a stop on the body in the narrowing gap and then slides along the guide bar to the standstill of the lifting device. Due to the wedge effect of the pressure body is displaced against the spring element. The resulting spring force acts on the pressure wedge on the brake wedge and determines the occurring between the latter and the guide bar Normal force and thus the resulting, acting as a braking force on the load-carrying friction force.
Such safety gears have the disadvantage that the force acting on the brake wedge normal force, regardless of different payloads in the load handling device and other influences, such as the condition and contamination of the braking surfaces, the current speed and the ambient temperature, is always the same size. As a result, greatly different deceleration values occur on the load-bearing device in the event of a catch. Since a certain minimum delay must be guaranteed for safety reasons, delay values above the permissible limit value often result with minimum payload.

Aus DE 3934492 ist eine am Lastaufnahmemittel eines Aufzugs befestigte Fangvorrichtung mit einem als Zange mit sich nicht kreuzenden Zangenarmen ausgebildeten Fangvorrichtungskörper bekannt, bei der auf einer Seite des Zangengelenks die Zangenarme den Führungssteg einer Führungsschiene umfassen. Einer dieser führungsschienenseitigen Zangenarme weist ein fixes Reibglied auf und der andere ist als Druckkörper ausgeformt, der mit dem Führungssteg einen sich in Gegenrichtung zur Fahrrichtung des Lastaufnahmemittels verengenden Spalt bildet. Zwischen dem Druckkörper und dem Führungssteg ist ein Bremskeil gelagert, wobei letzterer den Führungssteg im Normalbetrieb nicht berührt. Auf der anderen Seite des Zangengelenks erzeugt ein vorgespanntes Federelement eine Spreizkraft auf die Zangenarme, die im Normalbetrieb auf einen Anschlag wirkt, der die Öffnungsweite der Zangenarme begrenzt.From DE 3934492 a safety device attached to the load-receiving means of a lift is known with a catcher body designed as a pair of pliers arms with non-crossing pliers arms, in which the pliers arms comprise the guide web of a guide rail on one side of the pliers joint. One of these guide rail-side gun arms has a fixed friction member and the other is formed as a pressure body, which forms with the guide web a narrowing in the opposite direction to the direction of travel of the lifting device gap. Between the pressure hull and the guide bar a brake wedge is mounted, the latter does not touch the guide bar in normal operation. On the other side of the forceps joint, a biased spring element generates a spreading force on the forceps arms, which in normal operation acts on a stop which limits the opening width of the forceps arms.

Bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels hebt ein Geschwindigkeitsbegrenzer-Mechanismus den Bremskeil an, wodurch dieser mit dem sich relativ zur Fangvorrichtung bewegenden Führungssteg in Berührung kommt und von diesem durch Reibung bis zu einem Anschlag in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird. Die in der Folge entstehende Klemmkraft spreizt die führungsschienenseitigen Zangenarme, wodurch auf der anderen Seite der Zange das vorgespannte Federelement gedrückt wird. Die Vorspannkraft dieses Federelements presst nun über die Zangenarme das Reibglied einerseits sowie den Druckkörper und den Bremskeil andererseits gegen den Führungssteg, wodurch eine Bremskraft am Lastaufnahmemittel entsteht.At overspeed of the lifting device, a speed limiter mechanism lifts the chock, causing it to come into contact with the guide bar moving relative to the safety gear and be dragged therefrom by friction to a stop in the narrowing gap. The resulting subsequent clamping force spreads the guide rail side pliers arms, which is pressed on the other side of the pliers, the prestressed spring element. The biasing force of this spring element now presses on the pliers arms, the friction member on the one hand and the pressure body and the brake wedge on the other hand against the guide bar, whereby a braking force on the load receiving means.

Um die von dieser Fangvorrichtung erzeugte Bremskraft den jeweils den Bremsvorgang beeinflussenden Umständen anpassen, d. h. stets die gleiche Verzögerung am Lastaufnahmemittel erreichen zu können, weist die als Zange ausgebildete Fangvorrichtung an ihren federelementseitigen Zangenarmen ein Elektromagnetsystem auf, das im Fall einer Fangbremsung der Federkraft des Federelements entgegenwirkt und dadurch die auf den Bremskeil wirkende Normalkraft und somit die Bremskraft reduziert. Die Kraftwirkung des Hubmagnetsystems, beziehungsweise die Grösse der Bremskraftreduktion wird durch einen Stromregler in Abhängigkeit vom Signal eines Verzögerungsmessfühlers so geregelt, dass das Lastaufnahmemittel stets mit gleicher Verzögerung gebremst wird.In order to adapt the braking force generated by this safety gear to each influencing the braking process circumstances, d. H. Always be able to achieve the same delay on the load receiving means, the trained as a forceps catcher on their spring element-side gun arms on a solenoid system that counteracts the spring force of the spring element in the event of a catch braking and thereby reduces the force acting on the brake wedge normal force and thus the braking force. The force effect of the lifting magnet system, or the magnitude of the braking force reduction is controlled by a current controller in response to the signal of a delay sensor so that the load-carrying means is always braked with the same delay.

Eine solche Fangvorrichtungen hat den Nachteil, dass sie einen grossen Einbauraum beansprucht, insbesondere weil das Elektromagnetsystem an relativ langen Zangenarmen wirken muss, um die grosse Brems-Normalkraft in einem ausreichenden Bereich beeinflussen zu können. Ausserdem erfordert sie eine aufwändige elektronische Regeleinrichtung, die in Bezug auf Funktionssicherheit erhebliche Anforderungen stellt. Damit diese auch in Falle eines Stromausfalls funktionsfähig bleibt, ist zudem eine Notstromversorgung erforderlich.Such a safety gear has the disadvantage that it requires a large installation space, especially because the solenoid system must act on relatively long gun arms to the large brake normal force in a sufficient To influence the area. In addition, it requires a complex electronic control device, which makes significant demands in terms of reliability. To ensure that it remains functional even in the event of a power failure, an emergency power supply is also required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fangvorrichtung vorzuschlagen, die das Lastaufnahmemittel unabhängig von unterschiedlichen Nutzlasten im Lastaufnahmemittel und von anderen Einflüssen, wie beispielsweise dem Zustand und der Verschmutzung der Bremsflächen, der momentanen Geschwindigkeit und der Umgebungstemperatur, stets mit gleicher Verzögerung abbremst.The object of the present invention is to propose a safety gear which always decelerates the load-carrying device independently of different payloads in the load-handling device and of other influences, such as the condition and contamination of the braking surfaces, the instantaneous speed and the ambient temperature, with the same delay.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 hinsichtlich ihrer wesentlichsten Merkmale und in den folgenden Patentansprüchen hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausbildungen.The solution of the problem is reflected in the characterizing part of claim 1 in terms of their essential characteristics and in the following claims with respect to further advantageous embodiments.

Die erfindungsgemässe Fangvorrichtung weist wesentliche Vorteile auf. Sie basiert auf lange bekannter Fangvorrichtungstechnik und benötigt wenig mehr Einbauraum als eine konventionelle Ausführung. Sie erfordert keine elektronische Regeleinrichtung, die sicherheitstechnisch hohen Ansprüchen genügen muss und bei Stromausfall nur mit einer Notstromversorgung noch funktionsfähig ist. Sie ist einfach zu verstehen, zu installieren und einzustellen. Schwingungsprobleme infolge von Regelschwingungen können nicht auftreten. Ein grosser Teil der bestehenden konventionellen Fangvorrichtungen kann mit den erfindungsgemässen Komponenten nachgerüstet werden.The inventive safety gear has significant advantages. It is based on well-known safety gear technology and requires little more installation space than a conventional version. It does not require an electronic control device, which must meet high safety requirements and in case of power failure is still functional only with an emergency power supply. It is easy to understand, install and set. Vibration problems due to control vibrations can not occur. A large part of the existing conventional safety gear can be retrofitted with the novel components.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung wird die Geschwindigkeit, mit der der Bremskeil in den sich verengenden Spalt zwischen Druckkörper und Führungsschiene eindringt, während des gesamten Eindringwegs durch eine Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung begrenzt. Damit wird erreicht, dass im Falle einer Fangbremsung ein schlagartiger Aufbau der gesamten Bremskraft und somit ein entsprechend starker Ruck am Lastaufnahmemittel vermieden wird.In an advantageous development of the device according to the invention, the speed with which the brake wedge penetrates into the narrowing gap between the pressure body and the guide rail is limited by a speed limiting device during the entire penetration path. This ensures that in the case of a catch braking a sudden build-up of the entire braking force and thus a correspondingly strong jerk on the load-carrying means is avoided.

Vorzugsweise besteht die Hubbegrenzungseinrichtung, die den Endringhub des Bremskeils in Abhängigkeit von der Verzögerung des Lastaufnahmemittels begrenzt, aus einem Hydrauliksystem. Grosse Kräfte, wie sie in diesem Zusammenhang auftreten, lassen sich mit hydraulischen Mitteln auf kleinstmöglichem Einbauraum beherrschen.Preferably, the Hubbegrenzungseinrichtung, which limits the Endringhub the brake wedge in response to the delay of the load receiving means, from a hydraulic system. Large forces, as they occur in this context, can be controlled by hydraulic means in the smallest possible installation space.

In zweckmässiger Weise wird auch die Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung, die die Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils begrenzt, mit hydraulischen Mitteln realisiert. Eine solche Lösung ist funktionssicher und einfach einstellbar.Conveniently, the speed limiting device, which limits the penetration speed of the brake wedge, realized by hydraulic means. Such a solution is functionally reliable and easily adjustable.

In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung besteht die genannte Hubbegrenzungseinrichtung für den Bremskeil aus einem Hydraulikzylinder mit Kolbenstange, einem Hydraulikmedium-Behälter und einem dazwischen angeordneten Steuerventil, wobei ein Verzögerungssensor das Steuerventil so beeinflusst, dass dieses die Bewegung des Hydraulikzylinders und somit das weitere Eindringen des Bremskeils blokkiert, sobald und solange die Verzögerung des Lastaufnahmemittels einen bestimmten Wert überschreitet.In a particularly simple embodiment of the invention, said stroke limiting device for the brake wedge consists of a hydraulic cylinder with piston rod, a hydraulic medium container and a control valve arranged therebetween, wherein a delay sensor influences the control valve so that this movement of the hydraulic cylinder and thus the further penetration of the Brake wedge blocks as soon as and as long as the delay of the lifting device exceeds a certain value.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Verzögerungssensor ein mit dem Lastaufnahmemittel beweglich verbundener Gewichtskörper ist, dessen durch die Verzögerung des Lastaufnahmemittels auftretende Trägheitskraft über ein Hebelsystem das Steuerventil beeinflusst. Die Trägheitskraft wirkt dabei üblicherweise gegen eine Feder, deren Federkonstante in Abhängigkeit von der Trägheitskraft den Steuerventilhub bestimmt.A further advantageous development of the invention consists in that the deceleration sensor is a weight body which is movably connected to the load receiving means and whose inertial force occurring due to the deceleration of the load receiving means influences the control valve via a lever system. The inertial force usually acts against a spring, the spring constant of which determines the control valve stroke as a function of the inertial force.

Vorzugsweise ist der Gewichtskörper des Verzögerungssensors verschiebbar auf einem ersten Arm eines zweiarmigen Hebels angeordnet, so dass eingestellt werden kann, bei welcher Verzögerung des Lastaufnahmemittels seine Trägheitskraft bewirkt, dass der zweite Hebelarm das Steuerventil gegen die Federwirkung umsteuert.Preferably, the weight body of the deceleration sensor is slidably disposed on a first arm of a two-armed lever, so that it can be set at which delay of the load receiving means, its inertial force causes the second lever arm reverses the control valve against the spring action.

Es ist zweckmässig, die Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung der Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils dadurch zu realisieren, dass ein einstellbares hydraulisches Stromventil den Strom des Hydraulikmediums begrenzt, der von dem die Eindringtiefe des Bremskeils begrenzenden Hydraulikzylinder über das Steuerventil zum Hydraulikmedium-Behälter fliesst.It is expedient to realize the speed limiting device for limiting the penetration rate of the brake wedge in that an adjustable hydraulic flow control valve limits the flow of hydraulic medium flowing from the hydraulic cylinder delimiting the penetration depth of the brake wedge via the control valve to the hydraulic medium reservoir.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das die Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils begrenzende Stromventil als Blendenventil oder als einstellbares Stromregelventil ausgeführt. Blendenventile haben eine von Temperatur und Viskosität des Hydraulikmediums praktisch unabhängige Drosselwirkung. Stromregelventile bewirken einen vom anstehenden Druck des Hydraulikmediums unabhängigen, konstanten Durchfluss und gewährleisten somit eine konstante Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils.In a preferred embodiment, the flow rate limiting the penetration of the brake wedge valve is designed as a shutter valve or as an adjustable flow control valve. Orifice valves have a throttling effect practically independent of the temperature and viscosity of the hydraulic medium. Flow control valves cause a constant flow and independent of the applied pressure of the hydraulic medium thus ensure a constant penetration speed of the brake wedge.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Verzögerungssensor aus einem am Lastaufnahmemittel angebrachten Verzögerungssensor, bei dem beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen-Kraftsensor die aus der Verzögerung des Lastaufnahmemittels resultierende Trägheitskraft eines Messkörpers erfasst und eine Verstärkerschaltung beeinflusst, die das Steuerventil elektromagnetisch betätigt.In a further embodiment of the invention, the deceleration sensor consists of a deceleration sensor mounted on the load receiving means, in which, for example, a strain gauge force sensor detects the inertial force of a measuring body resulting from the deceleration of the load receiving means and influences an amplifier circuit which actuates the control valve electromagnetically.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Hydraulikmedium-Behälter als Druckspeicher ausgeführt ist. In dieser Weise wird das gesamte Hub- und Geschwindigkeitsbegrenzungssystem für den Bremskeil zu einem geschlossenen, unter geringem Überdruck stehenden Hydrauliksystem. Durch Erschütterungen bewirkte Lufteinschlüsse im Hydraulikmedium und dessen Verschmutzung sind damit ausgeschlossen, was höchste Funktionssicherheit des Systems garantiert. Ausserdem erfolgt die selbsttätige Rückstellung des Hydraulikzylinders nach einem Fangfall durch den erwähnten Überdruck statt durch eine Druckfeder.A further advantageous embodiment of the invention is that the hydraulic medium container is designed as a pressure accumulator. In this way, the entire brake wedge lifting and speed limiting system becomes a closed, low pressure hydraulic system. Air pockets caused by vibrations in the hydraulic medium and its contamination are therefore excluded, which guarantees the highest functional reliability of the system. In addition, the automatic return of the hydraulic cylinder takes place after a trap by the mentioned overpressure instead of a compression spring.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Fangvorrichtung weist diese einen einzigen Hydraulikblock auf, der alle Verbindungsleitungen des hydraulischen Systems enthält, wobei alle anderen Komponenten des hydraulischen Systems entweder in diesen Block integriert oder an diesem befestigt sind.In a preferred embodiment of the safety gear, it has a single hydraulic block containing all the connecting lines of the hydraulic system, with all other components of the hydraulic system either integrated in or attached to this block.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Fig. 1 bis 3 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1
zeigt schematisch ein Beispiel einer Einbausituation der erfindungsgemässen Fangvorrichtung in einer Aufzugsanlage.
Fig. 2
zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemässe Fangvorrichtung mit einem Bremskeil pro Führungsschiene und mit offenem Hydraulikmedium-Behälter.
Fig. 3
zeigt eine Variante der Fangvorrichtung mit zwei Bremskeilen pro Führungsschiene, mit einem Druckspeicher als Hydraulikmedium-Behälter und mit einer elektrischen Ansteuerung des Steuerventils.
Embodiments of the invention are illustrated in FIGS. 1 to 3 and explained in more detail in the following description.
Fig. 1
shows schematically an example of an installation situation of the inventive safety gear in an elevator system.
Fig. 2
shows a schematic representation of the inventive safety gear with a brake wedge per guide rail and with open hydraulic fluid container.
Fig. 3
shows a variant of the safety gear with two brake wedges per guide rail, with a pressure accumulator as a hydraulic medium container and with an electrical control of the control valve.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage mit ihren wichtigsten Komponenten. Zu erkennen sind zwei Führungsschienen 1, ein Lastaufnahmemittel 2, das mit Führungsschuhen 7 an den Führungsschienen 1 geführt ist, eine Antriebseinheit 3, ein Ausgleichsgewicht 4, Tragseile 5, einen Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 mit einem Begrenzerseil 11 sowie zwei erfindungsgemässe Fangvorrichtungen 8 mit einem Auslösehebel 9 und einem Auslöse-Verbindungselement 10.Fig. 1 shows an elevator system with its main components. Evident are two guide rails 1, a load-receiving means 2, which is guided with guide shoes 7 on the guide rails 1, a drive unit 3, a balance weight 4, support cables 5, an elevator speed limiter 6 with a limiter 11 and two inventive safety gears 8 with a release lever 9 and a trigger connection element 10.

Im Falle einer Fangbremsung blockiert der Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 ein Begrenzerseil 11, welches über den Auslösehebel 9 und das Auslöse-Verbindungselement 10 die beiden Fangvorrichtungen 8 auslöst, wodurch das Lastaufnahmemittel 2 abgebremst wird.In the case of a trapping braking the elevator speed limiter 6 blocks a governor rope 11, which triggers the two safety gear 8 via the release lever 9 and the trigger connection element 10, whereby the load-receiving means 2 is decelerated.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemässe Fangvorrichtung 8 zu erkennen, deren Gehäuse 15 den Steg einer Führungsschiene 1 umgreift und einen Bremskeil 13 aufweist, der in einen sich verengenden Spalt zwischen einem Druckkörper 14 und dem Steg der Führungsschiene 1 hineinragt. Der Druckkörper 14 ist gegenüber dem Gehäuse 15 der Fangvorrichtung über Federelemente 16 abgestützt. Der Pfeil 17 ist ein Symbol für einen hier nicht näher dargestellten Auslösemechanismus, der bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 2 durch den Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 via Begrenzerseil 11 und Auslösehebel 9 aktiviert wird und den Bremskeil 13 in den erwähnten, sich verengenden Spalt hineinführt. Der Bremskeil 13 gelangt dadurch in Kontakt mit der sich relativ zur Fangvorrichtung bewegenden Führungsschiene 1 und wird durch letztere in den sich verengenden Spalt hineingezogen, da die Kontaktfläche zwischen Bremskeil 13 und Druckkörper 14 durch Beschichtung oder Wälzlagerung besonders reibungsarm ausgeführt ist. Infolge der Keilwirkung verdrängt der Bremskeil 13 den Druckkörper 14 gegen die Federelemente 16, die dadurch eine Druckkraft aufbauen. Diese pressen über den Druckkörper 14 den Bremskeil 13 gegen die Führungsschiene 1, die sich am sie umgreifenden Gehäuse 15 der Fangvorrichtung abstützt. Die dadurch auftretende Reibung zwischen der Führungsschiene 1 und dem Bremskeil 13 sowie zwischen der Führungsschiene 1 und dem Gehäuse 15, wirkt sich als Bremskraft auf das Lastaufnahmemittel 2 aus. Die Grösse dieser Bremskraft ist proportional zur Eindringtiefe des Bremskeils 13 in den sich verengenden Spalt, da die Federelemente 16 proportional zur Eindringtiefe komprimiert werden. Diese Eindringtiefe wird bei der erfindungsgemässen Fangvorrichtung durch einen variablen Anschlag bestimmt, der erfindungsgemäss durch einen Hydraulikzylinder 18 mit Kolbenstange 19 gebildet wird. Die der Kolbenstange 19 des Hydraulikzylinders 18 abgewandte Zylinderkammer ist über ein Stromventil 20 und ein Steuerventil 21 mit einem Hydraulikmedium-Behälter 22 verbunden, wobei diese Verbindungen als druckfeste Rohrleitungen oder als Verbindungen innerhalb eines Hydraulikblocks ausgeführt sein können. Das Stromventil 20 ist als Blendenventil oder als Stromregelventil mit Rückschlagventil ausgeführt und hat die Aufgabe, den Abfluss des Hydraulikmediums aus dem Hydraulikzylinder 18 so zu beeinflussen, dass der Bremskeil 13 im Fangfall mit kontrollierter Geschwindigkeit in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird, so dass der am Lastaufnahmemittel 2 auftretende Ruck bei Bremsbeginn reduziert wird. Eine Ausführung des Stromventils 20 als Stromregelventil hat den Vorteil, dass der Durchfluss des Hydraulikmediums unabhängig von den Druckverhältnissen konstant gehalten wird. Das Steuerventil 21 hat die Aufgabe, bei Betätigung den Abfluss des Hydraulikmediums aus dem Hydraulikzylinder 18 zu unterbrechen, wobei die Betätigung durch einen Verzögerungssensor 23 erfolgt. Dieser enthält einen Gewichtskörper 24, der verschiebbar auf dem horizontalen Schenkel eines gelenkig gelagerten Winkelhebels 25 angebracht ist, wobei dessen Lagerung 26 in mechanischer Verbindung mit dem Lastaufnahmemittel 2 steht. Bei Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 aus Abwärtsfahrt bewirkt die Trägheitskraft des Gewichtskörpers 24 im Winkelhebel 25 ein der Verzögerung proportionales Moment um dessen Lagerung 26. Der andere Schenkel des Winkelhebels 25 wirkt mit einer entsprechenden Kraft auf ein Betätigungselement 27 des Steuerventils 21, wobei er die Gegenkraft einer Feder 28 zu überwinden hat, die das Betätigungselement 27 in der Position zu halten versucht, die der Durchlasstellung des Steuerventils 21 entspricht. Die Verschiebbarkeit des Gewichtskörpers 24 auf dem Winkelhebel 25 ermöglicht es, den Schaltpunkt von Steuerventil 21 auf verschiedene Verzögerungswerte einzustellen. Um Schwingungsprobleme während eines Bremsvorgangs zu vermeiden, wird die Bewegung des Winkelhebels 25 durch ein einstellbares hydraulisches Dämpfungsglied 29 gedämpft.FIG. 2 shows a catching device 8 according to the invention whose housing 15 surrounds the web of a guide rail 1 and has a brake wedge 13 which projects into a narrowing gap between a pressure body 14 and the web of the guide rail 1. The pressure body 14 is supported relative to the housing 15 of the safety gear via spring elements 16. The arrow 17 is a symbol of a release mechanism, not shown here, which is activated at overspeed of the lifting device 2 by the elevator speed limiter 6 via governor 11 and trip lever 9 and the brake wedge 13 into the mentioned, narrowing gap leads. The brake wedge 13 thereby comes into contact with the guide rail 1 moving relative to the safety gear and is drawn into the narrowing gap by the latter, since the contact surface between the brake wedge 13 and the pressure body 14 is made particularly friction-resistant by coating or roller bearing. As a result of the wedge effect, the brake wedge 13 displaces the pressure body 14 against the spring elements 16, which thereby build up a pressure force. These press on the pressure body 14, the brake wedge 13 against the guide rail 1, which is supported on the enclosing housing 15 of the safety gear. The resulting friction between the guide rail 1 and the brake wedge 13 and between the guide rail 1 and the housing 15, acts as a braking force on the load-receiving means 2. The magnitude of this braking force is proportional to the penetration depth of the brake wedge 13 in the narrowing gap, since the spring elements 16 are compressed in proportion to the penetration depth. This penetration depth is determined in the inventive safety gear by a variable stop, which is formed according to the invention by a hydraulic cylinder 18 with piston rod 19. The piston rod 19 the cylinder chamber 18 facing away from the cylinder chamber is connected via a flow control valve 20 and a control valve 21 with a hydraulic medium container 22, wherein these compounds can be designed as pressure-resistant piping or as connections within a hydraulic block. The flow control valve 20 is designed as a blast valve or flow control valve with check valve and has the task to influence the outflow of the hydraulic medium from the hydraulic cylinder 18 so that the brake wedge 13 is pulled in the event of a catch at a controlled speed in the narrowing gap, so that the on Lifting device 2 occurring jerk is reduced at the start of braking. An embodiment of the flow control valve 20 as a flow control valve has the advantage that the flow of the hydraulic medium is kept constant regardless of the pressure conditions. The control valve 21 has the task of interrupting the outflow of the hydraulic medium from the hydraulic cylinder 18 when actuated, wherein the actuation is effected by a deceleration sensor 23. This includes a weight body 24 which is slidably mounted on the horizontal leg of a hinged angle lever 25, wherein the bearing 26 is in mechanical communication with the load-receiving means 2. Upon deceleration of the load receiving means 2 from downward movement causes the inertial force of the weight body 24 in the angle lever 25 a delay proportional moment about the bearing 26. The other leg of the angle lever 25 acts with a corresponding force on an actuating element 27 of the control valve 21, where he counterforce a Spring 28 has to overcome, which tries to keep the actuator 27 in the position corresponding to the Durchlasstellung of the control valve 21. The displaceability of the weight body 24 on the angle lever 25 allows the switching point of Control valve 21 to set different delay values. In order to avoid vibration problems during a braking operation, the movement of the angle lever 25 is damped by an adjustable hydraulic damping member 29.

Eine Fangbremsung mit der erfindungsgemässen Fangvorrichtung läuft wie folgt ab:
Der Auslösemechanismus (Pfeil 17) hebt den Bremskeil 13 soweit an, bis dieser in dem sich verengenden Spalt zwischen-Druckkörper 14 und Führungsschiene 1 eingeklemmt wird. Durch die vorstehend erwähnten konstruktiven Massnahmen ist die Reibung zwischen Bremskeil 13 und Führungsschiene 1 höher als zwischen Bremskeil 13 und Druckkörper 14, was zur Folge hat, dass die sich relativ zur Fangvorrichtung bewegende Führungsschiene 1 den Bremskeil 13 in den sich verengenden Spalt hineinzieht, wobei der Bremskeil 13 gleichzeitig die Kolbenstange 19 des Hydraulikzylinders 18 nach oben bewegt und dabei das sich im Hydraulikzylinder 18 befindende Hydraulikmedium über das Stromventil 20 und das offene Steuerventil 21 zum Hydraulikmedium-Behälter 22 verdrängt. Das Stromventil 20 sorgt dabei für eine kontrollierte Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils 13.
Wie vorstehend beschrieben, entsteht bei diesem Vorgang eine zur Eindringtiefe des Bremskeils 13 proportionale, auf das Lastaufnahmemittel 2 wirkende Bremskraft. Erreicht nun während des Eindringen des Bremskeils die Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 einen bestimmten Wert, so reagiert der auf diesen Wert eingestellte Verzögerungssensor 23, indem die Trägheitskraft des Gewichtskörpers 24 über den Winkelhebel 25 das Steuerventil 21 gegen die Feder 28 in den gesperrten Zustand bringt. Dadurch wird ein weiteres Eindringen des Bremskeils 13 und eine unerwünscht hohe Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 verhindert. Sollte die Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 währnd des Bremsvorgangs unter den eingestellten Wert fallen, so würde der Verzögerungssensor 23 den Durchfluss durch das Steuerventil 21 erneut freigeben und ein tieferes Eindringen des Bremskeils ermöglichen, bis der eingestellte Verzögerungswert wieder erreicht wäre.
Zur Rückstellung der Fangvorrichtung in den Ausgangszustand nach einer Fangbremsung wird das Lastaufnahmemittel entgegengesetzt zur Fangrichtung bewegt. Die Bremskeile bewegen sich dabei aus dem sich verengenden Spalt, und der Hydraulikzylinder 18 wird durch eine Rückstellfeder 30 in seine Ausgangslage gebracht, wobei das Hydraulikmedium aus dem höher liegenden Hydraulikmedium-Behälter 22 über das Steuerventil 21 und das Rückschlagventil des Stromventils 20 zurückfliesst und den entsprechenden Kolbenraum wieder füllt .
Traction braking with the safety gear according to the invention takes place as follows:
The release mechanism (arrow 17) raises the brake wedge 13 until it is clamped in the narrowing gap between-pressure body 14 and guide rail 1. Due to the constructive measures mentioned above, the friction between the brake wedge 13 and guide rail 1 is higher than between the brake wedge 13 and the pressure body 14, with the result that the relative to the safety gear moving guide rail 1, the brake wedge 13 into the narrowing gap, wherein the Brake wedge 13 at the same time the piston rod 19 of the hydraulic cylinder 18 moves upward and thereby displacing the located in the hydraulic cylinder 18 hydraulic medium via the flow control valve 20 and the open control valve 21 to the hydraulic medium container 22. The flow control valve 20 ensures a controlled penetration speed of the brake wedge 13.
As described above, this process produces a braking force proportional to the penetration depth of the brake wedge 13 and acting on the load receiving means 2. Achieved now during the penetration of the brake wedge, the delay of the load receiving means 2 reaches a certain value, the set to this value delay sensor 23 reacts by the inertial force of the weight body 24 via the angle lever 25, the control valve 21 against the spring 28 in the locked state. This will further penetration of the brake wedge 13 and an undesirably high delay of Lifting device 2 prevented. Should the deceleration of the load handler 2 during the braking process fall below the set value, the deceleration sensor 23 would release the flow through the control valve 21 again and allow for a deeper penetration of the brake wedge until the set deceleration value is reached again.
To reset the safety gear in the initial state after a fall arrest the load-receiving means is moved opposite to the direction of capture. The brake wedges move out of the narrowing gap, and the hydraulic cylinder 18 is brought by a return spring 30 in its initial position, wherein the hydraulic fluid from the higher-lying hydraulic fluid reservoir 22 via the control valve 21 and the check valve of the flow control valve 20 flows back and the corresponding Filling piston chamber again.

Fig. 3 zeigt eine Variante der erfindungsgemässen Fangvorrichtung mit zwei Bremskeilen 13. Diese Variante hat gegenüber derjenigen gemäss Fig. 2 den Vorteil, dass das Gehäuse 15.1 im Fangfall keine Querbewegung zum Ausgleich des im Betrieb erforderlichen Luftspalts 30, Fig.2 zwischen dem Gehäuse 15, (Fig.2) und der Führungsschiene 1 auszuführen hat. Der die Eindringgeschwindigkeit der Bremskeile 13 kontrollierende Hydraulikzylinder 18.1 wirkt hier über ein Brückenelement 31 synchron auf beide Bremskeile 13.FIG. 3 shows a variant of the safety gear according to the invention with two brake wedges 13. This variant has the advantage over the one according to FIG. 2 that the housing 15.1 does not move transversely to compensate for the air gap 30 required during operation between the housing 15 , (Fig.2) and the guide rail 1 has to perform. The hydraulic cylinder 18.1 controlling the penetration speed of the brake wedges 13 acts here synchronously on both brake wedges 13 via a bridge element 31.

In Fig. 3 ist der Hydraulikmedium-Behälter 22, (Fig.2) der Ausführung gemäss Fig. 2 durch einen Druckspeicher 32 ersetzt, wodurch das Hydrauliksystem gegen die Umgebung vollkommen abgeschlossen und gegen Lufteinschluss und Verschmutzung geschütztes wird. Der einen geringem Überdruck erzeugende Druckspeicher 32 sorgt auch für die Rückstellung des Hydraulikzylinders 18.1 nach einer Fangbremsung.In Fig. 3, the hydraulic medium container 22, (Fig.2) of the embodiment according to Fig. 2 is replaced by a pressure accumulator 32, whereby the hydraulic system is completely sealed against the environment and protected against air entrapment and contamination. The one generating a slight overpressure Pressure accumulator 32 also ensures the return of the hydraulic cylinder 18.1 after a fall arrest.

Ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist ein elektromagnetische Variante zur Ansteuerung des Steuerventils 21.1. Sie enthält einen Verzögerungssensor 23.1, der als integrierte Einheit eine Kraftmesseinrichtung auf der Basis von Dehnungsmesstreifen aufweist, die die Trägheitskraft eines Gewichtskörpers erfasst und ein elektrisches Signal an eine Verstärker- und Schalteinheit 33 generiert, welche ihrerseits auf den Betätigungs-Elektromagneten 34 des Steuerventils 21.1 wirkt.Also shown in Fig. 3 is an electromagnetic variant for controlling the control valve 21.1. It includes a deceleration sensor 23.1 having as an integrated unit a force measuring device based on strain gauges, which detects the inertial force of a weight body and generates an electrical signal to an amplifier and switching unit 33, which in turn acts on the actuating electromagnet 34 of the control valve 21.1 ,

Die wesentlichen Funktionen und Wirkungen dieser Fangvorrichtungsvariante entsprechen denjenigen der Variante gemäss Fig. 2.The essential functions and effects of this safety gear variant correspond to those of the variant according to FIG. 2.

Sinngemäss angepasst, kann die erfindungsgemässe Fangvorrichtung selbstverständlich auch als Fangbremse zur Sicherung des Lastaufnahmemittels 2 gegen Übergeschwindigkeit in Aufwärtsrichtung eingesetzt werden.Appropriately adapted, the inventive safety gear can of course also be used as a safety catch to secure the lifting device 2 against overspeed in the upward direction.

Claims (12)

  1. Safety brake, with a retardation-dependent braking force, for a load receiving means of a lift, which brake is triggered by a lift speed limiter (6) in the case of excess speed of the load receiving means, wherein at least one brake wedge (13) penetrates into a tapering gap between a resiliently supported pressure body (14) and a guide rail (1) of the load receiving means and thereby generates a braking force and the magnitude of this braking force is dependent on the retardation occurring at the load receiving means, characterised in that the safety brake comprises a stroke limiting device (18, 18.1) which limits the penetration stroke of the at least one brake wedge (13) in dependence on the retardation of the load receiving means (2).
  2. Safety brake according to claim 1, characterised in that it comprises a speed limiting device which adjustably determines the speed of the brake wedge (13) during the penetration stroke thereof.
  3. Safety brake according to claim 1, characterised in that the stroke limiting device which limits the penetration stroke of the brake wedge (13) in dependence on the retardation of the load receiving means (2) is a hydraulic system influenced by a retardation sensor (23).
  4. Safety brake according to claim 2, characterised in that the speed limiting device which adjustably determines the speed of the penetration stroke of the brake wedge (13) is a hydraulic system.
  5. Safety brake according to claim 3, characterised in that the hydraulic system comprises a hydraulic fluid container (22), a hydraulic cylinder (18, 18.1) which limits by the piston rod (19) thereof the penetration stroke of the brake wedge (13) and which is connected with the container by way of a control valve (21, 21.1), and a retardation sensor (23, 23.1) which as soon as and for as long as a defined retardation of the load receiving means (2) is exceeded so influences the control valve (21, 21.2) that this blocks the hydraulic cylinder (18, 18.1) and thus prevents further penetration of the at least one brake wedge.
  6. Safety brake according to claim 5, characterised in that the retardation sensor (23) comprises a weight body (24) which is movably connected with the load receiving means (2) and which influences the control valve (21) by way of a lever system in the case of retardation of the load receiving means (2).
  7. Safety brake according to claim 6, characterised in that the weight body (24) of the retardation sensor (23) is displaceably arranged on a first lever arm of a two-arm lever (25).
  8. Safety brake according to one of claims 5 to 7, characterised in that the hydraulic cylinder (18, 18.1) limiting the penetration stroke of the brake wedge (13) and an adjustable hydraulic flow valve (20) belong to the speed limiting device, wherein the valve limits the flow of the hydraulic fluid from the hydraulic cylinder (18, 18.1) to the hydraulic fluid container (22, 32) via the control valve (21, 21.2).
  9. Safety brake according to claim 8, characterised in that the adjustable hydraulic flow valve (20) is an orifice valve or a flow regulating valve.
  10. Safety brake according to claim 5, characterised in that the retardation sensor (23.1) is a device comprising a mechanical-electronic force sensor which detects the inertial force of a measuring body occurring in the case of retardation and which actuates the control valve (21.1) by means of an electromagnet (34) via an electronic amplifying circuit (33).
  11. Safety brake according to claim 5, characterised in that the hydraulic fluid container is a pressure storage device (32).
  12. Safety brake according to one of claims 3 to 11, characterised in that a single hydraulic block per safety brake contains all connecting ducts of the hydraulic system, and all other hydraulic components are either integrated in this block or mounted thereon.
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