EP2760776B1

EP2760776B1 - Bremseinrichtung mit elektromechanischer betätigung

Info

Publication number: EP2760776B1
Application number: EP12759768.0A
Authority: EP
Inventors: Daniel Meierhans; Faruk Osmanbasic; Marcus Junig; Michael Geisshüsler; Nicolas Gremaud; Josef A. Muff
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: CN103648954A; CN103648954B; KR20140082942A; BR112013018122A2; WO2013045358A1; ES2566063T3; EP2760776A1; US9120643B2; BR112013018122B1; MX2014003700A; US9828213B2; MX341637B; KR102068846B1; US20130081907A1; US20150329324A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung zum Bremsen einer Aufzugskabine, ein Verfahren zum Bremsen der Aufzugskabine und eine Aufzugsanlage mit Aufzugskabine und mit einer derartigen Bremseinrichtung.
Die Aufzugsanlage ist in einem Gebäude eingebaut. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Kabine, welche über Tragmittel mit einem Gegengewicht oder mit einer zweiten Kabine verbunden ist. Mittels eines Antriebs, der wahlweise auf die Tragmittel oder direkt auf die Kabine oder das Gegengewicht einwirkt, wird die Kabine entlang von, im Wesentlichen vertikalen, Führungsschienen verfahren. Die Aufzugsanlage wird verwendet um Personen und Güter innerhalb des Gebäudes über einzelne oder mehrere Etagen hinweg zu befördern.
Die Aufzugsanlage beinhaltet Vorrichtungen um die Aufzugskabine im Falle des Versagens des Antriebs oder der Tragmittel zu sichern. Dazu sind in der Regel Bremseinrichtungen verwendet, welche im Bedarfsfalle die Aufzugskabine auf den Führungsschienen abbremsen können.
Aus der EP2058262 ist eine derartige Bremseinrichtung bekannt. Diese Bremseinrichtung kann elektromagnetisch betätigt werden, wobei eine Klinke ein Bremsmodul gegen eine Zustellkraft zurückhält. Die Bremseinrichtung wird aktiviert, indem die Klinke vom Bremsmodul getrennt wird. Zur Rückstellung muss die Klinke wieder eingeklinkt werden.
Aus der EP 2 194 014 ist ebenso eine derartige Bremseinrichtung bekannt.
Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung einer Bremseinrichtung, welche ein Bremsen der Aufzugskabine bewirken kann. Die Bremseinrichtung soll elektromechanisch betätigbar sein und sie soll einfach rückstellbar sein. Zudem soll sie auf bewährter Technologie beruhen und einfach sein.
Die im Folgenden beschriebenen Lösungen erfüllen zumindest einzelne dieser Anforderungen. Vorgeschlagen ist eine Aufzugs-Bremseinrichtung, die geeignet ist um eine Aufzugskabine in Zusammenwirkung mit einer Bremsfläche im Bedarfsfalle zu verzögern und zu halten. Vorteilhafterweise ist diese Aufzugs-Bremseinrichtung auf einem Fahrkörper des Aufzugs, beispielsweise der Aufzugskabine angeordnet und sie kann mit Führungsschienen zusammenwirken, welche zu diesem Zweck mit Bremsflächen versehen sind. Die Bremsflächen können multifunktional auch zum Führen des Fahrkörpers verwendet sein. Sinngemäss kann die Aufzugs-Bremseinrichtung auch im Bereich des Antriebs angeordnet sein und die Bremsfläche kann eine Fläche einer Bremsscheibe oder auch eines Seils, beispielsweise eine Seiloberfläche, sein.
Die Aufzugs-Bremseinrichtung beinhaltet zumindest ein Bremselement. Das Bremselement ist selbstverstärkend ausgeführt. Es beinhaltet dazu eine exzenterähnliche Form oder eine anderweitige Verstärkungskurve. Selbstverstärkend bedeutet, dass das Bremselement, nachdem es mit einer Initialkraft an die Bremsfläche herangeführt worden ist, sich selbsttätig durch eine Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung und Bremsfläche in eine Bremsstellung bewegt. Das Bremselement ist vorzugsweise mittels eines Drehlagers in einem Bremsgehäuse drehbar angeordnet und es weist eine Kurvenform auf die so ausgeführt ist, dass sich ein radialer Abstand der Kurve vom Drehlager über einen Drehwinkel vergrössert. Dadurch wird beim Verdrehen des Bremselements die Selbstverstärkung erzielt. Die Initialkraft die zum Heranführen des Bremselements an die Bremsfläche benötigt ist, wird durch einen Kraftspeicher bereitgestellt. Der Kraftspeicher ist vorzugsweise eine gespannte Feder. Es kommen natürlich auch pneumatische, hydraulische oder je nach Anwendungsbereich auch gewichtsbasierte Kraftspeicher in Frage.
Die Aufzugs-Bremseinrichtung beinhaltet weiter einen Betätiger der auf das Bremselement einwirken kann. Der Betätiger hält das Bremselement im Normalbetrieb in einer ersten Betriebstellung. Er drückt hierbei das Bremselement gegen die Kraft des Kraftspeichers von der Bremsfläche weg oder er hält das Bremselement von dieser beabstandet. Damit ist ein ungebremstes Verfahren des Fahrkörpers ermöglicht. Im Bedarfsfalle gibt der Betätiger das Bremselement frei, wodurch der Kraftspeicher das Bremselement in eine zweite Betriebstellung bringen kann und womit ein Andrücken des Bremselements an die Bremsfläche erfolgen kann. Sobald das Bremselement an die Bremsfläche angedrückt ist, wird es durch die Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung und Bremsfläche mitgenommen. Durch diese Mitnahme wird das Bremselement wiederum derart bewegt, dass das Bremselement den Betätiger wieder in eine der ersten Betriebstellung entsprechende Rückstellposition bewegt. Der Betätiger befindet sich somit wieder in seiner ursprünglichen, dem Normalbetrieb entsprechenden Position.
Dies hat den Vorteil, dass ein Haltemechanismus des Betätigers, beispielsweise ein Elektromagnet oder eine Klinke, zur Fixierung des Betätigers in dieser, der ersten Betriebstellung entsprechenden Rückstellposition lediglich eingeschaltet werden muss. damit ist der Betätiger ohne weitere Rückstellarbeit zurückgestellt. Der Haltemechanismus kann deswegen Kostengünstig ausgelegt werden.
In einer Ausgestaltung ist das Bremselement ist in das Bremsgehäuse eingebaut. Der Kraftspeicher und der Betätiger sind ausgeführt, dass sie über das Bremsgehäuse auf das Bremselement einwirken. Vorteilhafterweise ist hierbei das Bremsgehäuse horizontal verschiebbar, beispielsweise in einem Support gelagert und gehalten und der Betätiger ist ebenso in diesem Support gelagert.
Dies ist vorteilhaft, da viele heute gebrauchte Aufzugs-Bremseinrichtungen bereits über ein Bremsgehäuse verfügen, welches vielfach sogar bereits horizontal verschiebbar gelagert ist. Die vorgeschlagene Ausführung kann somit kostengünstig realisiert werden, da in Ergänzung zu bekannten Aufzugs-Bremseinrichtungen lediglich das Bremsgehäuse durch einen Betätiger fixiert und durch einen Kraftspeicher zugestellt werden muss.
In einer anderen Ausgestaltung ist das Bremselement selbst im Bremsgehäuse verschiebbar gelagert, so dass es senkrecht zur Bremsfläche zugestellt werden kann. Der Kraftspeicher und der Betätiger sind ausgeführt, dass sie auf das Bremselement einwirken. Beispielsweise ist hierbei das Bremselement horizontal verschiebbar im Bremsgehäuse gelagert. Der Betätiger, der vorteilhafterweise ebenso im Bremsgehäuse gelagert ist, ermöglicht nun, dass das Bremselement im Bremsgehäuse zur Bremsfläche zugestellt werden kann. Durch die selbstverstärkende Eigenschaft des Bremselements wird das Bremselement beim nachfolgenden Betätigen im Bremsgehäuse zurückgestellt oder zurückgeschoben und der Betätiger kann dieser Rückstellbewegung folgen, womit er wieder in seine ursprüngliche Normallage zu liegen kommt.
Das Bremselement der Aufzugs-Bremseinrichtung ist in einer Ausführungsvariante mittels des Drehlagers im Bremsgehäuse drehbar gelagert. Die Kurvenform des Bremselements definiert einen mittleren Klemmbereich der beispielsweise in Bezug auf das Drehlager exzentrisch oder als Steuerkurve geformt ist, so dass sich eine Distanz vom Drehlager zu einander folgenden Kurvenabschnitten des Klemmbereichs über einen Drehwinkel vergrössert. Damit erfolgt bei einer Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung und Bremsfläche eine Selbstverstärkung, da eine Achse des Drehlagers beim Verdrehen des Bremselements zurückgeschoben wird. Nach einer ersten Verschiebung erreicht die Achse des Drehlagers wiederum ihre ursprüngliche, der ersten Betriebsstellung entsprechende Lage und der Betätiger kann dieser Rückstellbewegung folgen, womit er wieder in seine ursprüngliche Normallage zu liegen kommt.
Die weitere Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung und Bremsfläche bewirkt, dass das Bremselement weiter verdreht wird, womit sich eine weitere Verstärkung ergibt. Diese weitere Verstärkung bewirkt als erstes, dass beispielsweise eine der Bremsflächen gegenüberliegende Bremsplatte zur Bremsgegenfläche zugezogen wird und weiter gespannt wird, bis eine genügende Klemmkraft und entsprechende Bremskraft erreicht ist. Die weitere Verstärkung bewirkt natürlich auch, dass die Achse des Drehlagers weiter zurückgeschoben wird.
Da der Betätiger in der Regel bereits seine, der ersten Betriebsstellung entsprechende Lage erreicht hat kann zwischen dem Bremselement, bzw. Bremsgehäuse, und Betätiger in dieser Betriebslage ein Spiel entstehen.
Alternativ kann natürlich auch der Haltemechanismus elastisch gelagert sein um ein entsprechendes Nachdrücken zu ermöglichen.
In einer Ausführungsvariante weist das Bremselement einen ersten Bremsbereich auf, der an den mittleren Klemmbereich anschliesst. Dies ist bei grösseren Geschwindigkeiten vorteilhaft. Der Exzenter muss damit nicht über einen gesamten Bremsweg rollen, sondern der Bremsbereich beendet den Einroll- und Verstärkungsvorgang und der Fahrkörper wird durch den Bremsbereich und die Bremskraft der gegenüberliegenden Bremsplatte stillgesetzt. Vorzugsweise weist das Bremselement einen zweiten Bremsbereich auf, der an einen dem ersten Bremsbereich gegenüberliegendes Ende des mittleren Klemmbereichs anschliesst. Damit kann eine beidseitig wirkende Aufzugs-Bremseinrichtung bereitgestellt werden, da entsprechend einer Fahrtrichtung das Bremselement zwangsläufig richtig bewegt wird.
In einer alternativen Ausführungsvariante weist das Bremselement anstelle des ersten Bremsbereiches eine Bremsbacke auf. Die wird, beispielsweise durch einen Steuerexzenter des Bremselements, durch Verdrehung desselben an die Bremsfläche angepresst.
In einer Ausführungsvariante beinhaltet die Aufzugs-Bremseinrichtung weiter eine Bremsplatte. Diese Bremsplatte ist derart angeordnet, dass die Bremsfläche, bzw. eine entsprechende Führungsschiene zwischen dem Bremselement und der Bremsplatte eingeklemmt werden kann. Vorteilhafterweise ist die Bremsplatte mittels mindestens einer Bremsfeder im Bremsgehäuse befestigt. Die Bremsfeder ist entsprechend einer abzubremsenden Masse des Fahrkörpers ausgelegt. Unter Berücksichtigung der geometrischen Auslegung des Bremselements und einer resultierenden Einfederung der Bremsfeder kann eine Steifheit, bzw. Federkonstante und Vorspannung derselben bestimmt werden. Damit kann einerseits mittels einer Form des Bremselements die Einrück- und Rückstellfunktionalität gelöst werden und andererseits kann mittels der Ausgestaltung der Bremsplatte mit Bremsfeder eine Bremskraft eingestellt werden.
In einer Ausführungsvariante beinhaltet der Betätiger einen Elektro-Haftmagnet mit einer Ankerplatte. In der ersten Betriebstellung liegt die Ankerplatte am Elektro-Haftmagneten an und sie ist von diesem elektromagnetisch gehalten. Damit ist der Betätiger in der ersten Betriebstellung gehalten und das Bremselement ist entsprechend mit einem Durchfahrtsspiel zur Bremsfläche gehalten. Als Durchfahrtsspiel ist ein Luftspalt bezeichnet der in der Betriebsposition zwischen Bremselement und Bremsschiene vorhanden ist um ein Verfahren der Aufzugskabine oder des Gegengewichts zu ermöglichen. Die Ankerplatte liegt unmittelbar am Elektromagnet an. Deswegen genügt ein geringer Strom um ein erforderliches Magnetfeld und Haltekraft aufrechtzuerhalten. Wird der Stromkreis des Elektromagneten unterbrochen, fällt das Magnetfeld ab und das Bremselement kann zur Bremsfläche zugestellt werden. Wie bereits vorgängig erläutert wird der Betätiger durch die Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung und Bremsfläche derart bewegt, dass er wieder in die, der ersten Betriebstellung entsprechende Rückstellposition kommt. Die Ankerplatte, ist dabei unabhängig von einem Bestromungszustand des Elektromagneten in Kontakt mit dem Elektro-Haftmagnet gebracht. Damit kann ein folgendes Zurückstellen der Aufzugs-Bremseinrichtung einfach erfolgen. Es kann lediglich der Stromkreis zum Elektromagneten eingeschalten werden. Da die Ankerplatte schon am Elektromagnet anliegt, ist die Ankerplatte und damit der Betätiger sofort festgelegt. Es muss kein Luftspalt zwischen Elektromagnet und Ankerplatte überwunden werden. Durch eine Rückwärtsbewegung des Fahrkörpers und damit der Aufzugs-Bremseinrichtung kann das Bremselement aus der vorgespannten Bremsposition direkt in die erste Betriebsstellung gefahren werden.
In einer Ausführungsvariante ist der Betätiger einstellbar, um eine Einstellung der ersten Betriebstellung zu ermöglichen. Damit kann beispielsweise ein Durchfahrtsspiel zwischen Bremsfläche und Bremselement genau eingestellt werden.
In einer Ausführungsvariante beinhaltet der Betätiger ein Hilfsgewicht. Dieses Hilfsgewicht drückt den Betätiger stets entgegen der Wirkung des Kraftspeichers und es kann somit einen Mitnehmer, vorzugsweise eine Sperrrolle, in Kontakt mit dem Bremselement, bzw. dem Bremsgehäuse, halten. Das Hilfsgewicht kann beispielsweise schon das Gewicht der Ankerplatte sein oder es kann natürlich ein zusätzliches Gewichtselement sein. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Hilfsfeder verwendet werden die den Mitnehmer, vorzugsweise die Sperrrolle in Kontakt mit dem Bremselement, bzw. dem Bremsgehäuse, hält.
Insgesamt ist eine derartige Aufzugs-Bremseinrichtung in einer Aufzugsanlage mit einer Aufzugskabine und vorteilhafterweise direkt an derselben ein- bzw. angebaut. Die Bremsfläche ist direkt ein Bestandteil der Führungsschiene und die Aufzugs-Bremseinrichtung klemmt zum Zweck des Haltens und Bremsens einen Steg der Führungsschiene.
Vorteilhafterweise ist die Aufzugskabine mit zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen versehen und diese Aufzugs-Bremseinrichtungen können auf zwei, auf gegenüberliegenden Seiten der Aufzugskabine angeordnete Führungsschienen einwirken. Vorteilhafterweise sind diese zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen mit einer Synchronisationsstange gekoppelt und vorteilhafterweise umfassen beide Aufzugs-Bremseinrichtungen jeweils einen Betätiger. Damit kann eine Sicherheit der Aufzugs-Bremseinrichtungen erhöht werden, da bei Ausfall eines der Betätiger der verbleibende Betätiger über die Synchronisationsstange beide Aufzugs-Bremseinrichtungen synchron betätigt. Damit wird einem einseitigen Bremsen vorgebeugt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren beispielhaft erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Ansicht einer Aufzugsanlage in der Seitenansicht,
Fig. 2: eine schematische Ansicht der Aufzugsanlage im Querschnitt,
Fig. 3: eine schematische Ansicht einer Aufzugs-Bremseinrichtung in einer ersten Betriebstellung,
Fig. 4: die Aufzugs-Bremseinrichtung von Fig. 3 in einer zweiten Betriebsstellung,
Fig. 5: die Aufzugs-Bremseinrichtung von Fig. 3 in einer der ersten Betriebsstellung entsprechenden Rückstellposition,
Fig. 6: die Aufzugs-Bremseinrichtung von Fig. 3 in einer Klemmstellung,
Fig. 7: die Aufzugs-Bremseinrichtung von Fig. 3 in einer Bremsstellung,
Fig. 8: eine perspektivische Ansicht einer ausgeführten Aufzugs-Bremseinrichtung,
Fig. 9: eine Rückansicht der Bremse von Fig. 8 in der ersten Betriebstellung,
Fig. 10: eine Draufsicht der Bremse von Fig. 8 in der ersten Betriebstellung,
Fig. 11: eine Rückansicht der Bremse von Fig. 8 in der zweiten Betriebstellung,
Fig. 12: eine Draufsicht der Bremse von Fig. 8 in der zweiten Betriebstellung,
Fig. 13: eine Rückansicht der Bremse von Fig. 8 in der Bremsstellung,
Fig. 14: eine Draufsicht der Bremse von Fig. 8 in der Bremsstellung.

In den Figuren sind für gleichwirkende Teile über alle Figuren hinweg dieselben Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 1 in einer Gesamtschau. Die Aufzugsanlage 1 ist in einem Gebäude eingebaut und sie dient dem Transport von Personen oder Gütern innerhalb des Gebäudes. Die Aufzugsanlage beinhaltet eine Aufzugskabine 2, welche sich entlang von Führungsschienen 6 auf- und abwärts bewegen kann. Die Aufzugskabine 2 ist dazu mit Führungsschuhen 8 versehen, welche die Aufzugskabine möglichst genau einem vorgegebenen Fahrweg entlang führt. Die Aufzugskabine 2 ist vom Gebäude über Türen zugänglich. Ein Antrieb 5 dient zum Antreiben und Halten der Aufzugskabine 2. Der Antrieb 5 ist beispielsweise im oberen Bereich des Gebäudes angeordnet und die Kabine 2 hängt mit Tragmitteln 4, beispielsweise Tragseile oder Tragriemen, am Antrieb 5. Die Tragmittel 4 sind über den Antrieb 5 weiter zu einem Gegengewicht 3 geführt. Das Gegengewicht gleicht einen Massenanteil der Aufzugskabine 2 aus, so dass der Antrieb 5 zur Hauptsache lediglich ein Ungleichgewicht zwischen Kabine 2 und Gegengewicht 3 ausgleichen muss. Der Antrieb 5 ist im Beispiel im oberen Bereich des Gebäudes angeordnet. Er könnte selbstverständlich auch an einem anderen Ort im Gebäude, oder im Bereich der Kabine 2 oder des Gegengewichts 3 angeordnet sein.
Die Aufzugskabine 2 ist mit einem Bremssystem ausgerüstet, welches geeignet ist um die Aufzugskabine 2 bei einer unerwarteten Bewegung oder bei Übergeschwindigkeit zu sichern und/oder zu verzögern. Das Bremssystem ist im Beispiel unterhalb der Kabine 2 angeordnet und es ist elektrisch angesteuert (nicht dargestellt). Ein mechanischer Geschwindigkeitsbegrenzer, wie er üblicherweise verwendet ist, kann deswegen entfallen.
Fig. 2 zeigt die Aufzugsanlage von Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht. Das Bremssystem beinhaltet zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen 20. Die zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 sind in diesem Beispiel mittels einer Synchronisationsstange 15 gekoppelt, so dass die beiden Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 miteinander betätigt werden. Damit kann ein unbeabsichtigtes einseitiges Bremsen vermieden werden. Die beiden Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 sind vorzugsweise baugleich oder spiegelsymmetrisch ausgeführt und sie wirken bedarfsweise auf die zu beiden Seiten der Kabine 2 angeordneten Führungsschienen 6 ein. Die Führungsschienen 5 beinhalten dazu Bremsflächen 7 welche in Zusammenwirkung mit den Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 ein Abbremsen der Aufzugskabine 2 bewirken können.
Auf eine Synchronisationsstange 15 kann auch verzichtet werden. Allerdings sind dann elektrische Synchronisationsmittel empfohlen, welche ein gleichzeitiges Auslösen von beidseitig der Aufzugskabine angeordneten Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 gewährleisten.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführung einer Aufzugs-Bremseinrichtung 20. Die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 ist ausgeführt um mit einer Bremsfläche 7 zusammenzuwirken. Diese Bremsfläche 7 ist ein Bestandteil der Führungsschiene 6.
Die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 befindet sich in einer ersten Betriebstellung B1. In dieser Stellung bremst die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 nicht, d.h. die Aufzugskabine 2 kann verfahren werden. Die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 umfasst ein Bremsgehäuse 21, welches über eine Gleitverbindung verschiebbar in einem Support 9 angeordnet ist. Die Gleitverbindung beinhaltet im Wesentlichen eine Gleitführung 23, welche im Support 9 angeordnet ist und das Bremsgehäuse 21 ist über eine Führungsstange 22 in dieser Gleitführung 23 gelagert. Der Support 9 ist an der Aufzugskabine 2 befestigt oder er ist ein Bestandteil der Aufzugskabine 2. Die Aufzugskabine 2 und damit der Support 9 ist mittels Führungsschuh 8 (siehe Fig. 1 und 2) entlang der Führungsschiene 6 geführt.
Natürlich sind auch andere Arten von Gleitverbindungen möglich. So könnte das Bremsgehäuse 21 beispielsweise in Gleitbahnen des Supports 9 gleiten oder es könnte über ein Schwenklager zur Aufzugskabine 2, bzw. Support 9 verbunden sein. Somit ist das Bremsgehäuse 21 horizontal, bzw. senkrecht zur Bremsfläche 7, verschiebbar angeordnet. Im Bremsgehäuse 21 ist ein Bremselement 25 angeordnet.
Das Bremselement 25 ist zum Bremsgehäuse 21 über ein Drehlager 28 verbunden. In der dargestellten Ausführung beinhaltet das Bremselement 25 einen Klemmbereich 26. In der ersten Betriebstellung (B1) befindet sich das Bremselement 25 in einer Mittellage. Diese Mittellage wird beispielsweise durch eine Zentrierfeder 42 eingestellt. Die Zentrierfeder 42 greift am Bremselement 25 an und zieht es mit geringer Kraft in die Mittellage, wie in der Fig. 3 ersichtlich. Der Klemmbereich 26 ist in Bezug auf eine Längsachse 28a des Drehlagers 28 so ausgeführt, bzw. beschreibt einen Kurvenform derart, dass sich ein radialer Abstand R von der Längsachse 28a zum Klemmbereich 26, ausgehend von der Mittellage, über einen Drehwinkel (α) vergrössert. An den Klemmbereich 26 schliesst ein Bremsbereich 27.1, 27.2 an. Der Bremsbereich 27.1, 27.2 schmiegt sich als tangentiale Fortsetzung des Klemmbereichs 26 an diesen an. Im Beispiel beinhaltet das Bremselement 25 einen ersten Bremsbereich 27.1 und einen zweiten Bremsbereich 27.2, welche an beiden Enden des Klemmbereichs 26 angeordnet sind. Dieses Bremselement ist für ein Bremsen in beide Fahrtrichtungen vorgesehen. Der Klemmbereich 26 ist vorzugsweise mit einer Randrierung oder mit Querrillen versehen um ein gutes Greifen des Klemmbereichs 26 an der Bremsfläche 7 zu ermöglichen. Der Bremsbereich 27.1, 27.2 ist als Bremsbelag ausgeführt. Er kann ein spezielles Bremsmaterial, wie beispielsweise Keramik, gesintertes Material oder gehärtete Bremsbacken beinhalten.
Im Support 9 ist ein Betätiger 32 und ein Kraftspeicher 24 angeordnet. Der Betätiger 32 bildet über eine Sperrrolle 33 oder einen entsprechenden Mitnehmer einen Anschlag für das Bremsgehäuse 21 und damit für das Bremselement 25. Der Kraftspeicher 24, im Beispiel eine Druckfeder, drückt das Bremsgehäuse 21 und damit das Bremselement 25 gegen den Betätiger 32. Damit ist die Lage des Bremselements 25 in Bezug auf die Führungsschiene 6 und somit in Bezug auf die Bremsfläche 7 bestimmt. Mit geeigneten Einstellmitteln kann die Lage des Betätigers 32 und somit die Lage des Bremselements 25 allenfalls genau eingestellt werden. Der Betätiger 32 ist durch eine Rückhalteeinrichtung, im Beispiel in der Form eines Elektro-Haftmagneten 36 und zugehöriger Ankerplatte 37, festgelegt.
Weiter befindet sich gegenüber dem Bremselement 25 eine Bremsplatte 30. Die Bremsplatte 30 ist im Bremsgehäuse 21 angeordnet und über Bremsfedern 31 in diesem abgestützt. Die Bremsplatte 30 ist derart angeordnet, dass die Führungsschiene 6 in den durch Bremsplatte 30 und Bremselement 25 bestimmten Zwischenraum hineinragt. Ein Abstand zwischen Bremsplatte 30 und Bremselement 25 ist in der ersten Betriebsposition B1 so gewählt, dass zur Führungsschiene 6, bzw. zu den entsprechenden Bremsflächen ein genügendes Durchfahrtsspiel S1, S1' gewährleistet ist. Die Bremsplatte 30 könnte alternativ natürlich auch als fester Gegenbelag, ohne federnde Abstützung mittels Bremsfedern, ausgeführt sein oder er könnte in der Form eines Bremskeils ausgeführt sein. Dadurch liesse sich beispielsweise eine zusätzliche, fahrtrichtungsabhängige Verstärkung einer Bremskraft erzielen.
Eine Andrückkraft F24 des Kraftspeichers 24 ist so gewählt, dass im Betätigungsfalle das Bremselement 25 so stark an die Bremsfläche 7 angedrückt wird, dass es bei einer Relativbewegung zwischen Bremsfläche 7 und Bremsgehäuse 21 sicher mitgenommen wird. In einem Ausführungsbeispiel ist dazu eine Kraft von mindestens etwa 85 N (Newton) erforderlich. Unter Berücksichtigung von Reibungsverlusten, wie sie beispielsweise bei einer Koppelung von zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen 20, wie im Beispiel von Fig.1 und 2 mittels Synchronisationsstange 15 aufgezeigt, auftreten, beträgt eine effektive Rückhaltekraft F32 des Betätigers 32 im Beispiel etwa 1000 N (Newton). Damit ist eine genügende Sicherheit vorhanden, dass die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 nicht wegen Erschütterungen betätigt wird und gleichzeitig kann der Kraftspeicher 24 genügend stark dimensioniert werden, dass in jedem Fall eine sichere Betätigung der Aufzugs-Bremseinrichtung 20 erfolgen kann.
Unter Berücksichtigung eines Hebelverhältnisses von etwa 1:4 beim Betätiger 32 ergibt sich eine erforderliche Magnethaltekraft F36 von etwa 250N. Ein entsprechender Elektro-Haftmagnet 36 hat einen Durchmesser von etwa 25 mm (Millimeter) bei einer Bauhöhe von etwa 20 mm (Millimeter). Ein derartiges Betätigungssystem lässt sich somit mit kleinen Abmessungen verwirklichen. Es benötigt wenig Platz. Selbstverständlich sind diese Werteangaben informativ. Sie werden vom Fachmann aufgrund der geometrischen und konstruktiven Ausführung der beteiligten Teile festgelegt.
Zur Betätigung der Aufzugs-Bremseinrichtung 20 wird in einem ersten Schritt, wie in der Fig. 4 ersichtlich, der Elektro-Haftmagnet 36 stromlos geschalten und die Ankerplatte 37 zusammen mit dem kompletten Betätiger 32 ist frei. Dadurch ist die Andrückkraft F24 des Kraftspeichers 24 freigegeben und er drückt das Bremsgehäuse 21 und damit das Bremselement 25 mit der entsprechenden Andrückkraft F24' gegen die Führungsschiene 6, bzw. die entsprechende Bremsfläche 7. Die Längsachse 28a des Drehlagers 28 ist somit um den Betrag des Durchfahrtsspiels S1 zugestellt. Im Beispiel hat sich zusammen mit dem Bremselement 25 das ganze Bremsgehäuse 21 verschoben. Deswegen wird ein Durchfahrtsspiel S2 auf der Gegenseite der Führungsschiene entsprechend vergrössert.
Bei einer folgenden Relativbewegung zwischen Bremsfläche 7 und dem Bremsgehäuse 21 bewirkt die Anpresskraft F24, dass der Klemmbereich 26 von der Bremsfläche 7 mitgenommen wird. Der Klemmbereich 26 ist dazu vorteilhafterweise strukturiert oder gerändelt. Durch die Mitnahme des Klemmbereichs 26 dreht das Bremselement 25 um die Drehachse 28. Die Längsachse 28a wird, entsprechend der Vergrösserung des radialen Abstands R von der Längsachse 28a zum Klemmbereich 26, in Richtung der ursprünglichen ersten Betriebsstellung, zurückgeschoben. In Fig. 5 ist ersichtlich wie im Verlaufe des Zurückschiebens die Längsachse 28a und damit auch das Bremsgehäuse 21 wieder die der ersten Betriebsstellung entsprechende Position erreicht. Wegen der Gewichtsabstimmung des Betätigers 32 liegt die Ankerplatte 37 wiederum am Elektro-Haftmagnet 36 an. Die Gewichtsabstimmung ergibt sich aus der Anordnung des Hebels 35, der Ankerplatte 37 sowie dem Einfluss einer allfälligen Hilfsfeder 39 oder eines entsprechenden Hilfsgewichts 38.
Der Klemmbereich 26 dreht jedoch weiter, wie in Fig. 6 ersichtlich, und schiebt schlussendlich das Bremsgehäuse 21 derart zurück dass die Bremsplatte 30 an der Führungsschiene 7 ebenfalls anliegt und er dreht weiter bis der Bremsbereich 27.1 erreicht ist, wie in Fig. 7 dargestellt. Bis zu diesem Arbeitspunkt wurde die Längsachse 28a und damit ebenso das Bremsgehäuse 21 weiter zurückgestellt, wodurch sich schlussendlich die Bremsfedern 31 der Bremsplatte 30 spannen. Durch die derartig aufgebaute Anpresskraft von Bremsplatte 30 und Bremsbereich 27.1 an die Bremsflächen 7 der Schiene 6, erfolgt schlussendlich eine Bremsung der Aufzugskabine 2.
Wie in den Fig. 6 und 7 ersichtlich kann, nachdem der Betätiger 32 seine Rückstellposition erreicht hat, d.h. wenn die Ankerplatte 37 am Elektro-Haftmagnet 36 anliegt, das Bremsgehäuse 21 allenfalls vom Betätiger 32, bzw. dessen Sperrrolle 33 wegbewegt werden. Entscheidend ist, dass der Betätiger 32 in dieser Bremsstellung der Aufzugs-Bremseinrichtung 20 wiederum in einer der ersten Betriebstellung entsprechenden Rückstellposition B3 ist.
Sofern jetzt die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 zurückgestellt werden soll, kann als Erstes ein Haltestrom des Elektro-Haftmagneten 36 eingeschalten werden. Dadurch wird der Betätiger 32 fixiert oder festgelegt, ohne das der Elektro-Haftmagnet 36 noch einen Luftspalt oder anderweitige Rückstellenergie aufzubringen hat.
Zur Rückstellung muss lediglich die Aufzugskabine 2 entgegengesetzt zur vorherigen Bremsrichtung zurückgefahren werden. Dadurch wird das Bremselement 25 zurückgedreht und das Bremsgehäuse 21 wird durch den Kraftspeicher 24 und den festgelegten Betätiger 32 in der ersten Betriebsstellung B1, wie in Fig. 3 dargestellt eingestellt. Das Bremselement 25 selbst wird beispielsweise durch die Zentrierfeder 42 wieder in seine Mittellage gebracht.
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 8 bis 14 dargestellt. Im Grundsatz wird in dieser Ausführung eine Fangvorrichtung in die Aufzugs-Bremseinrichtung integriert, wie sie beispielsweise aus der Offenlegung DE2139056 bekannt ist. Die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 ist in eine Struktur der Aufzugskabine 2 integriert. Die Aufzugskabine 2 beinhaltet auch den Führungsschuh 8 der zur Führung der Aufzugskabine entlang von Führungsschienen (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 beinhaltet ein Bremselement 25 mit einem Klemmbereich in der Form eines Steuerexzenters 25.1 und Bremsbacken 25.2, welche im Bremsgehäuse 21 um eine Drehachse 28 verdrehbar gelagert sind. Eine Synchronisationsstange 15 mit Synchronisationshebel 16 verbindet die zwei, beidseitig der Aufzugskabine 2 angeordneten Aufzugs-Bremseinrichtungen 20. Dadurch ist sichergestellt, dass die beiden Aufzugs-Bremseinrichtungen 20 miteinander zum Eingriff gelangen. An dieser Synchronisationsstange können wahlweise auch Zentrierteile (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche ein Mittellage des Steuerexzenters 25.1 einstellen und es können Schalter (nicht dargestellt) vorgesehen werden, welche ein Verdrehen der Synchronisationsstange und somit eine Betriebstellung der Aufzugs-Bremseinrichtung 20 feststellen können.
Das Bremsgehäuse 21 ist über den Support 9 an der Aufzugskabine 2 befestigt, wobei eine Führungsstange 22 ein seitliches, bzw. horizontales verschieben des Bremsgehäuses 21 in Bezug auf den Support 9 und die Führungsschiene 6 ermöglicht.
Im Normalbetrieb, bzw. in der ersten Betriebsstellung BP1 sind das Bremselement 25 und die Bremsplatte 30 von der Führungsschiene 6 beabstandet angeordnet, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Fig. 9 zeigt hierbei eine perspektivische Rückansicht und Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 in der ersten Betriebstellung BP1. Der Betätiger 32 ist vom Elektro-Haftmagneten 36 fixiert und die Sperrrolle 33 des Betätigers 32 hält das Bremsgehäuse 21 über einen einstellbaren Anschlag 21.1, gegen die vom Kraftspeicher 24 erzeugte Wirkkraft F24, in der ersten Betriebstellung.
Alternativ zum einstellbaren Anschlag 21.1 kann die Lage des Bremsgehäuses 21 auch über die Sperrrolle 33 eingestellt werden. Dazu kann die Sperrrolle 33 beispielsweise mit einer exzentrisch geformten Achse am Sperrhebel 35 befestigt sein. Durch Verdrehen dieser Achse der Sperrrolle 33 kann somit die seitliche Position des Bremsgehäuses 21 im Support 9 und damit die Position zur Bremsfläche 7, bzw. Führungsschiene 6 exakt eingestellt werden.
Zum Zweck der Betätigung der Aufzugs-Bremseinrichtung wird der Elektro-Haftmagnet 36 abgeschaltet. Die Sperrrolle kann demzufolge keine Sperrkraft mehr bereitstellen, wodurch der Kraftspeicher 24 das Bremsgehäuse 21 zusammen mit dem Bremselement 25 gegen die Bremsfläche 7 der Führungsschiene 6 drücken kann, wie es in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Auch hier ist ersichtlich, dass, wegen des Zustellens des Bremsgehäuses, ein Spiel zwischen Bremselement 25 und Bremsfläche 7 aufgehoben ist, während das Spiel S1+S1' zwischen Bremsplatte 30 und Schiene 6 im ersten Betätigungsschritt vergrössert wird.
Durch eine Relativbewegung zwischen Bremselement 25 und Führungsschiene 6 wird der Steuerexzenter 25.1 des Bremselementes 25 verdreht und die Bremsbacke 25.2 wird über den Steuerexzenter 25.1 an die Bremsfläche 7 der Führungsschiene 6 angedrückt (vergleiche Fig. 8), wodurch eine Bremsung der Aufzugskabine 2 erfolgt. Selbstverständlich wird hierbei die Bremsplatte 30 über das Bremsgehäuse 21 zugezogen, wodurch die Führungsschiene 6 zwischen der Bremsplatte 30 und der Bremsbacke 25.2 eingeklemmt wird, und wodurch gleichzeitig das Bremsgehäuse 21 wieder zurück in Richtung der ersten Betriebstellung geschoben wird. Das Hilfsgewicht 38 des Betätigers 32 sorgt dabei dafür, dass der Betätiger 32 dieser Rückstellung folgt, bis der Betätiger 32 sich wieder in seiner ursprünglichen, dem Normalbetrieb entsprechenden Position befindet. Dies hat den Vorteil, dass ein Haltemechanismus des Betätigers, beispielsweise ein Elektromagnet oder eine Klinke, zur Fixierung des Betätigers in dieser, der ersten Betriebstellung B1 entsprechenden Rückstellposition B3 lediglich eingeschalten werden muss, womit der Betätiger 32 ohne weitere Rückstellarbeit zurückgestellt ist. Der Haltemechanismus kann deswegen kostengünstig ausgelegt werden. In den Fig. 13 und 14 ist die Aufzugs-Bremseinrichtung 20 in der Bremsstellung gezeigt, wobei sich der Betätiger, wie beschrieben, wieder in seiner dem Normalbetrieb entsprechenden Position B3 befindet.
Die dargestellten Anordnungen können vom Fachmann variiert werden. Die Bremsen können oberhalb oder unterhalb der Kabine 2 angebaut sein. Es können auch mehrere Bremspaare an einer Kabine 2 verwendet sein. Selbstverständlich kann die Bremseinrichtung auch bei einer Aufzugsanlage mit mehreren Kabinen verwendet sein, wobei dann jede der Kabinen mindestens eine derartige Bremseinrichtung aufweist. Die Bremseinrichtung kann im Bedarfsfalle auch am Gegengewicht 3 angebaut sein oder sie kann an einer selbstfahrenden Kabine angebaut sein.

Claims

Aufzugs-Bremseinrichtung zur Bremsung einer Aufzugskabine (2) auf einer Bremsfläche (7), vorzugsweise auf einer in eine Führungsschiene (6) integrierten Bremsfläche (7), die Aufzugs-Bremseinrichtung (20) beinhaltet:
- ein Bremsgehäuse (21),

- ein Bremselement (25), welches mittels eines Drehlagers (28) im Bremsgehäuse (21) drehbar angeordnet ist und das Bremselement (25) eine Kurvenform (25.1, 26) aufweist, die in Bezug auf das Drehlager (28) so geformt ist, dass sich ein radialer Abstand (R) vom Drehlager (28) zu der Kurve (25.1, 26) über einen Drehwinkel (α) vergrössert,

- einen Kraftspeicher (24), der ausgeführt ist das Bremselement (25) mit einer Kraft (F24) gegen die Bremsfläche (7) zu drücken,

- einen Betätiger (32), der auf das Bremselement (25) einwirkt und der ausgeführt ist um in einer ersten Betriebstellung (B1) das Bremselement (25) gegen die Kraft des Kraftspeichers (24) von der Bremsfläche (7) wegzudrücken oder von dieser beabstandet zu halten und um in einer zweiten Betriebstellung (B2) ein Andrücken des Bremselements (25) an die Bremsfläche (7) freizugeben,

- dadurch gekennzeichnet dass, das Bremselement (25), wenn es an die Bremsfläche (7) angedrückt ist, durch eine Relativbewegung zwischen Aufzugs-Bremseinrichtung (20) und Bremsfläche (7) derart bewegt ist, dass der Betätiger (32) in eine der ersten Betriebstellung (B1) entsprechende Rückstellposition (B3) zurückbewegt ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bremselement (25) in das Bremsgehäuse (21) eingebaut ist und der Kraftspeicher (24) und der Betätiger (32) über das Bremsgehäuse (21) auf das Bremselement (25) einwirken.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Bremsgehäuse (21) horizontal verschiebbar in einem Support (9) gelagert und gehalten ist und dass der Betätiger (32) im Support (9) gelagert ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bremselement (25) mittels des Drehlagers (28) im Bremsgehäuse (21) drehbar gelagert ist und die Kurvenform des Bremselements (25) einen mittleren Klemmbereich (26) aufweist der in Bezug auf das Drehlager (28) exzentrisch geformt ist, so dass sich der radiale Abstand (R) vom Drehlager (28) zu dem Klemmbereich (26) über einen Drehwinkel (α) vergrössert.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Bremselement (25) einen ersten Bremsbereich (27.1) aufweist, der an den mittleren Klemmbereich (26) anschliesst und das Bremselement (25) vorzugsweise einen zweiten Bremsbereich (27.2) aufweist, der an einem dem ersten Bremsbereich gegenüberliegenden Ende des mittleren Klemmbereichs (26) anschliesst.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bremselement (25) mittels des Drehlagers (28) im Bremsgehäuse (21) drehbar gelagert ist und einen Steuerexzenter (25.1) mit einer Kurvenform aufweist, wobei die Kurvenform des Steuerexzenter (25.1) in Bezug auf das Drehlager (28) exzentrisch geformt ist, so dass sich ein radialer Abstand (R) vom Drehlager (28) zu der Kurvenform des Steuerexzenters (25.1) über einen Drehwinkel (α) vergrössert, wobei durch Verdrehung des Steuerexzenters (25.1) eine Bremsbacke (25.2) an die Bremsfläche (7) anpressbar ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Aufzugs-Bremseinrichtung (20) weiter eine Bremsplatte (30) beinhaltet, welche derart angeordnet ist, dass eine Bremsfläche (7), bzw. eine entsprechende Führungsschiene (6) zwischen dem Bremselement (25) und der Bremsplatte (30) einklemmbar ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bremsplatte (30) mittels einer Bremsfeder (31) im Bremsgehäuse (21) befestigt ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Betätiger (32) einen Elektro-Haftmagnet (36) mit einer Ankerplatte (37) beinhaltet, wobei in der ersten Betriebstellung (B1) die Ankerplatte (37) am Elektro-Haftmagneten (36) anliegt und von diesem elektromagnetisch gehalten ist und die Ankerplatte (37), wenn der Betätiger (32) beim Zurückbewegen in die der ersten Betriebstellung (B1) entsprechende Rückstellposition (B3) gebracht ist, auch in stromlosem Zustand des Elektro-Haftmagneten (36) in Kontakt mit dem Elektro-Haftmagnet (36) gebracht ist.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach Anspruch 9, wobei der Betätiger (32) einstellbar ist, um eine Einstellung der ersten Betriebstellung (B1) zu ermöglichen.
Aufzugs-Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei der Betätiger (32) ein Hilfsgewicht (38) beinhaltet, der einen Mitnehmer, vorzugsweise eine Sperrrolle (33), in Kontakt mit dem Bremselement (25), bzw. dem Bremsgehäuse (21), hält, oder
wobei der Betätiger (32) eine Hilfsfeder (39) beinhaltet, der den Mitnehmer, vorzugsweise die Sperrrolle (33), in Kontakt mit dem Bremselement (25), bzw. dem Bremsgehäuse (21), hält.
Aufzugsanlage mit einer Aufzugskabine und mit Führungsschienen zum Führen der Aufzugskabine (2) und mit mindestens einer Aufzugs-Bremseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Bremsfläche (7) in die Führungsschiene (6) integriert ist und die Aufzugs-Bremseinrichtung (20) bedarfsweise auf die Bremsfläche (7) der Führungsschiene (6) einwirkt.
Aufzugsanlage nach Anspruch 12 wobei die Aufzugskabine (2) mit zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen (20) versehen ist und diese Aufzugs-Bremseinrichtungen (20) auf zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Aufzugskabine (2) angeordnete Führungsschienen (6) einwirken können und wobei diese zwei Aufzugs-Bremseinrichtungen (20) mit einer Synchronisationsstange (15) gekoppelt sind.
Verfahren zum Bremsen einer Aufzugskabine (2) in einer Aufzugsanlage auf einer Bremsfläche (7), vorzugsweise auf einer in eine Führungsschiene (6) integrierten Bremsfläche (7), mittels einer Aufzugs-Bremseinrichtung (20) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10 beinhaltend die Schritte:
- Deaktivieren eines Betätigers (32);

- Andrücken eines Bremselements (25) an die Bremsfläche (7) durch einen Kraftspeicher (24);

- Bewegen des Bremselements (25) durch eine Relativbewegung zwischen Bremselement (25) und Bremsfläche (7) derart, dass das Bremselement (25) den Betätiger (32) zwangsläufig in eine einer ersten Betriebstellung des Betätigers (32) entsprechende Rückstellposition (B3) zurückbewegt.