CN101200259A - 保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的制动装备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的制动装备，其被布置成可相对制动导轨(1)沿制动导轨(1)在两个移动方向上运动，制动装备包括具有制动衬(2，5)的安装件(13)，当电梯轿厢相对导轨运动时制动衬(2，5)在与制动导轨(1)的摩擦接合作用下自动地调节并且此时张紧第一张紧装置(3)，第一张紧装置(3)由致动器(4)释放。第一张紧装置(3)通过偏压力将安装件(13)和制动衬(2)一起张紧抵靠在制动导轨(1)上。利用不动的制动装备和致动器(4)的非释放状态，制动装备产生作用在两个移动方向上的保持力。此时保持力的大小基本由作用在安装件上的偏压力确定。

Description

保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的制动装备和方法

技术领域

本发明涉及一种保持和制动电梯设备的电梯轿厢的制动装备及其对应的方法。电梯设备包括电梯轿厢，电梯轿厢布置成沿电梯竖井中的一个或多个轨道在上下方向上可移动。在该情况下电梯轿厢通过支撑装置被直接或间接地驱动，并且电梯轿厢被制动装备保持和固定。通常，电梯轿厢还包括配重，配重通过支撑装置与电梯轿厢连接。配重部分地补偿电梯轿厢的重量。

背景技术

在这种电梯设备的操作中，必须考虑采取三种不同的制动方案：轿厢保持在楼层站；支撑装置未损情况下轿厢的减速(下面也称作紧急停止)；支撑装置丧失功能的情况下轿厢的减速(下面称作自由坠落制动)。

如果在不同制动方案中必须施加不同制动力时；因此，例如，对于自由坠落制动，制动力必须保持轿厢的整个重力，因为配重不再提供部分补偿，即平衡。如果制动装备布置包括两个制动装备的冗余产品，那么紧急停止也仅由一个制动装备来保证，因此出于意外防护的原因，例如在楼层停止处，结果必须能够提供两倍制动力。

如果制动装备利用摩擦接合工作时，制动装备必须提供的法向力也随不同的制动力而不同。因此，例如，利用包括两个制动装备产品的制动装备布置、并且每个制动装备具有两个制动环路(brake circuits)，每个制动环路将轿厢保持在楼层站所需的法向力FLN_H至少为6150N。

FLN_H＝(额定负载/2×g)/(μ×2×2)

FLN_H：利用50％配重平衡将轿厢保持静止所需的保持力额定负载：轿厢可接受的负载(例如：额定负载＝1000kg)

g：重力加速度，9.81m/s²

μ：摩擦系数(例如：μ＝0.2)

FLN_H＝(1000/2×g)/(0.2×2×2)＝6150N

在紧急停止的情况下，现在在仅一个制动装备，根据125％的轿厢负载轿厢至少不会进一步加速的要求。在上述例子中，相应地所需法向力增加到：

FLN_N＝(1.5×额定负载/2×g)/(μ×1×2)

FLN_N＝(1.5×1000/2×g)/(0.2×1×2)＝18600N

对于自由坠落制动，还需要在制动装备的所有能够提供的产品的作用下使满负荷轿厢安全地减速。使用上述例子，并假设空轿厢的重量大约为额定负载的80％，轿厢所需最小减速度是0.2g，结果制动轿厢所需的法向力FLN_F为：

FLN_F＝(1.8×有用负载×(g+a))/(μ×2×2)

FLN_F＝(1.8×1000×1.2g)/(0.2×2×2)＝26500N

然而，另一方面，自由坠落制动所需最大法向力不总是在不同的制动方案中发挥作用，因为一方面这些力强力地承载制动装备和轨道，另一方面释放制动装备需要大量能量——出于安全原因在能量供应丧失时自动地施加的——在法向移动操作期间。

因此，迄今为此，为不同的制动方案提供了相应独立的制动装备产品。

因此，例如，制动电梯轿厢的纯制动装备例如被DE3934492A1所公开，其中楔形表面上的可移动的制动衬(brake lining)被提升装置或电梯轿厢的运动所移动，然后在导轨的摩擦接合的作用下自动地调节可移动的制动衬。仅通过压力弹簧进行这种调节运动，该压力弹簧能够抵消磁体以便控制作用在可移动的制动衬上的法向力。这种制动装备不适用于保持电梯轿厢，因为它需要电梯轿厢冲击运动。

EP1528028A2描述了保持制动装备，其中复位被动制动衬取代了主动制动衬的功能，其被抵靠导轨的压缩弹簧所偏压并且如果制动衬丧失功能由致动器释放。基于该目的，制动装备被安装成悬浮的。在该制动装备中，当制动装备被驱动或释放时，总是相同的法向力(其由弹簧压力限定)施加到制动衬上。如果该制动装备因此不仅接管保持制动功能，而且接管紧急停止制动功能时，法向力必须足够大以便制动，因此法向保持功能需要超大的法向力。然而，这种超大的法向保持力不利地加载制动装备和导轨，并需要高级别的致动器能量来释放强力地偏压的弹簧。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种制动装备，其能够在制动装备启动时在制动衬上施加不同法向力用于保持和制动。此外，用于保持的法向力和用于释放或不启动制动装备的致动器能够被设计得最小。

为了实现该目的，根据权利要求1的前序部分的制动装备和权利要求16的制动方法通过它们的特征来披露。

根据本发明的、用于保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的制动装备，该制动装备被布置成可相对制动导轨沿制动导轨在两个移动方向上运动，包括安装在安装件上的制动衬，在制动装备相对制动导轨运动时在与制动导轨的摩擦接合作用下制动衬在两个移动方向中的至少一个上自动地调节并张紧第一张紧装置，第一张紧装置通过张紧力将制动衬张紧抵靠在导轨上，并且第一张紧装置能够通过致动器释放。

在正常操作中，启动的致动器释放制动衬，即从制动导轨上移除制动衬，因此中断它们之间的摩擦接合，因此制动装备不施加任何制动作用。制动装备因此未被启动。如果止动器未被启动，那么第一张紧装置将制动衬挤压在制动导轨上并因此启动制动装备。此时通过张紧装置施加在可移动制动衬上的法向力FLN_H或偏压力限定它与制动导轨之间的摩擦力。根据本发明，制动装备被以这样的方式构造，即当致动器被释放且制动装备不运动时，大致对应于偏压力且作用在两个移动方向上的保持力能够被产生。偏压力通过制动衬和相关制动板安装件以这样的方式实现，即摩擦力或制动力能够被用于保持，特别是制动衬不滑离提供的保持力的范围。因此偏压力能够被保持到最小，因为在制动装备运动时或当超过提供的保持力时，制动衬相对制动导轨自动地调节，即，以这样的方式运动：第一张紧装置进一步被张紧，第一张紧装置施加在制动衬上的法向力增加直至获得(足以用于紧急停止的)产生的法向力FLN_N或制动力。通过调节，可以理解的是，在本实例中，尤其是，已经接触制动导轨的制动衬利用摩擦接合的运动，或对应的控制装置的运动，从而使得第一张紧装置被进一步地张紧。

根据本发明的权利要求9的有利实施例，制动装置包括第一调节限制装置，该第一调节限制装置在第一设定位置处阻碍制动衬的调节运动，在第二设定位置处使制动衬的调节运动变成可能。如制动装备被施加保持功能，那么第一调节限制装置被切换到第一设定位置。通过将调节限制装置切换到第一设定位置，有效地防止了可移动制动衬的调节运动。优选地这可通过供应有能量的锁紧件来实现，从而在能量供应丧失时，第一调节限制装置自动地被切换到第二设定位置或在可移动制动衬的调节运动的作用下被被切换到第二设定位置。可选地，锁紧件的位置与限定挤压离开力相关连，从而在衬滑动之前锁紧件自动地切换到第二设定位置。

对于紧急停止，致动器和锁紧件不被启动，因此电梯轿厢运动或锁紧件自身不启动，因为制动衬滑动并在自动地切换的锁紧件上施加对应的挤压离开力。第一张紧装置使制动衬运动抵靠在制动导轨上，制动导轨在摩擦接合的作用下对之调节。因此，第一张紧装置被张紧，从而使得施加在制动衬上的法向力至少增加到足以用于紧急停止的法向力FLN_N。

对于楼层停止，当电梯轿厢处于静止时致动器不启动，因此锁紧件被启动。第一张紧装置再次使制动衬运动抵靠在制动导轨上。然而，由于设置在第一设定位置的第一调节限制装置，可移动制动衬不能调节，从而使得施加再其上的法向力被限制到更小的足以用于保持的法向力FLN_H或偏压力。因此，在可移动制动衬调节运动时通过张紧装置额外地施加的法向力的增加，楼层停止和紧急停止之间第一张紧装置施加在可移动制动衬上的法向力不同。

根据本发明的制动装备，因此在楼层停止时在可移动制动衬上施加更小的法向力FLN_H，并且在紧急停止时对应于可移动制动衬的调节运动自动地具有更高的法向力FLN_N。

因此，本发明的制动装备和制动导轨在正常操作中被更小地加载。此外，致动器能够被设计用于该更小的法向力FLN_H。

在优选的、根据权利要求2的本发明的另一个实施例中，没有第一调节限制装置也能够获得相同的优点，其减少了结构并控制了费用，而且增加了对抗失效的安全保护性。

根据本发明的第一实施例，因而制动装备包括多部件制动衬(multi-partlining)，而不是包括第一调节限制装置，具体地包括固定制动衬和可移动制动衬，固定制动衬和可移动制动衬一起被第一张紧装置偏压并被致动器释放，其中有利地当第一制动衬与制动导轨开行形成接触时可移动制动衬被第二张紧装置偏压抵靠在制动导轨上。此时多部件制动衬在制动导轨的共同制动表面起作用。

如果该制动装备发挥保持功能，那么仅第二张紧装置的偏压作用在可移动制动衬上。这优选地被选择为相对地小，从而使得当致动器未被启动时第一张紧装置施加的力的主要部分作用为施加在固定制动衬上的法向力。尤其，该法向力取决于第二张紧装置的弹性和释放的固定制动衬和制动导轨之间的间隙，并能够被对应地选择。在每种情况中，设计为法向力的主要部分作用在固定制动衬上，因此能够实现最大保持力。因此，另一方面在保持在楼层站时最小的法向力起作用，而无需然后可移动制动衬必须被调节。对于该目的是必须的、制动装备相对制动导轨的运动被固定制动衬与制动导轨的摩擦接合所防止。

相反，在紧急停止时，可移动制动衬开始与制动导轨接触，当固定制动衬还没有接触制动导轨时可移动制动衬被第二张紧装置偏压并对应地凸出超过固定制动衬。因此在与制动导轨的摩擦接合的作用下被调节，然后张紧第一张紧装置，因此作用在可移动制动衬上的法向力增加到足以用于紧急停止的更高的法向力FLN_N。此时固定制动衬优选地不再与制动导轨接触，力完全由可移动制动衬产生。然而，在可能滑出保持位置时紧急制动功能也被保证，因为被较小的力挤压住的可移动制动衬通过与制动导轨的摩擦接合作用被调节。

因此，在保持期间，本实施例的制动装备也在固定制动衬和可移动制动衬上施加更低的法向力FLN_H，并且在紧急停止时自动地获得与可移动制动衬的调节运动对应的更高的法向力FLN_N。因为保持期间法向力基本被固定制动衬所吸收，可近似地获得用于保持的全部偏压力或法向力。

因此，在两个实施例中，在楼层停止时(即，当致动器不被启动、电梯轿厢处于静止时)可移动制动衬的调节运动，轿厢的下陷和作用在制动导轨上的法向力的增加被防止。此外，在需要通过传感器或切换器时能够检测可能的不曾预料到的滑动。因此，能够获得相对于制动装备的安全状态的可靠状态。如果，例如由于将轿厢保持在楼层的固定制动衬的磨损或硬化，保持能力减小，这会导致轿厢滑动，这会引起可移动制动衬的调节，因此然后被保持。因为这能够被传感器或切换器检测，不安全状态不会出现，因为可及时地开始维护或修理制动装备。

制动装备优选地布置在电梯轿厢处。轿厢沿导轨被引导，导轨同时也用作制动导轨。两个或多个制动装备产品有利地被成对布置，其中在每种情况中至少一个相应的制动装备产品作用在导轨上。这是有利的，因为在该布置中电梯轿厢被直接地固定，因此在装载和卸载过程中轿厢处不会出现振动过程。可选地或额外地，制动装备也可布置在驱动件处，其中制动导轨被制动盘或制动鼓限定。因而驱动件能够被分离地布置在轴中或外侧，然后通过支撑装置实现电梯轿厢的操作。显然，驱动件也能够直接地出现在轿厢处或也出现在配重处。制动装备和制动导轨之间相对运动能够显然地出现不同。因此，制动导轨能够安装在固定位置，制动装备沿制动导轨运动或制动装备能够布置在固定位置，其中制动导轨或制动盘沿制动装备运动。

在本发明进一步的优选实施例中，前述中描述的权利要求9的实施例或权利要求1的第一实施例被如此形成，使得它也除了具备紧急停止制动功能外，还具备自由坠落制动功能。当制动装备布置在轿厢处时这特别有利。

为了该目的，特别优选的实施例包括第二调节限制装置，其在第一设定位置限制可移动制动衬的调节运动，在第二设定位置处使可移动制动衬的进一步的调节运动变成可能。

在紧急停止情况时，第二调节限制装置如同第一调节限制装置优选地被供应能量的锁紧件切换以便被启动，从而在能量供应丧失时，调节限制装置被自动地切换到第二设定位置或在可移动制动衬的调节运动的效果的作用下，被切换到第一设定位置，在第一设定位置处可移动制动衬的调节运动被限制成特定的最大运动。如前所述，由于与导轨的摩擦接合的原因，可移动制动衬自动地调节直至第二调节限制装置防止可移动制动衬的进一步的调节运动。第二调节限制装置预定的最大调节运动限制紧急停止时最大地出现的法向力FLN_N，从而避免载客时过分的制动减速，对应地避免制动装备、导轨和电梯轿厢的高负载。

相反，在自由坠落制动时，更高的制动力必须施加，必须考虑伴随的负载以便防止电梯轿厢的坠毁。对于自由坠落制动，因此第二调节限制装置不被启动，从而使得可移动制动衬进一步调节，因此第一张紧装置能够进一步张紧。因此会自动地出现作用在可移动制动衬上的法向力FLN_F的增加和作用在电梯轿厢上的制动力的对应增加。调节限制装置优选地以这样的方式构造，即甚至在制动期间它也不被启动，例如当紧急停止时检测到减速不足时。因此，需要时，在制动期间法向力能够被进一步增加。第二放大阶段允许制动力相对于不同的制动情况精确地增加。没有第二放大阶段的制动装备显然也用于自由坠落制动，其中在紧急停止操作中出现制动力过度。这是有利的实施例，因为不需要调节限制装置，然而，低的偏压力能够用于保持。

在优选方式中，制动装备包括第三张紧装置，该第三张紧装置针对可移动制动衬的调节运动偏压该可移动制动衬。因此有利地确保可移动制动衬在移动操作中总是设置在它的非调节位置。在紧急停止或自由坠落制动时，可移动制动衬能够被调节抵靠在第三张紧装置上，为了该目的优选地第三张紧装置被构造成适当地弱。

优选地第一张紧装置的刚度是逐渐增加的。因此，随可移动制动衬调节而增加的法向力上升，从而使得在紧急停止或自由坠落制动时能够获得显著高的制动力，此时出现大的调节运动。另一方面，为了释放制动衬，当第一张紧装置仍具有更低刚度时，仅消耗相对少量的致动器能量。

为了该目的，第一张紧装置能够包括移动张紧受限制的保持张紧装置和刚度高于保持张紧装置的放大张紧装置。保持张紧装置和放大张紧装置优选地串联连接，使得例如在制动衬释放时致动器起初针对更软的保持张紧装置操作，并且由于该目的需要更少能量。如果它的张紧移动已经完成(该移动被有利地如此定大小使得它基本对应于制动衬和导轨之间的间隙)，然后，例如对应于可移动制动衬的调节运动，更硬的放大张紧装置必须被张紧，这增加用于紧急停止或自由坠落制动的法向力。放大张紧装置也能够显然地整体集成到制动装备的元件中，因为例如制动钳子被构造成适当地弹性弹力的。

为了了解可移动制动衬的调节运动，能够通过制动钳子处的楔表面安装，制动钳子由第一张紧装置和致动器被加载，其中楔表面产生可移动制动衬的调节运动。如果可移动制动衬在摩擦接合的作用下跟随制动导轨相对制动装备的运动，那么在可移动制动衬的行程运动时楔表面强迫与之垂直的制动钳子的释放。该释放移动能够用于张紧第一张紧装置。

在根据权利要求7的本发明的另一实施例中，制动衬通过偏心盘安装在制动钳子上，从而使得偏心盘产生制动衬的调节运动。如果偏心盘例如通过凸轮利用摩擦接合跟随制动导轨相对于制动装备的运动时，那么偏心盘随可移动制动衬的行程运动一起旋转，并且此时改变可移动制动衬相对偏心盘的支点的间距。这种间距的改变能够用于张紧第一张紧装置。有利地偏心盘具有低刚度区域。有效偏压力的主要部分因此通过制动衬被导致，能够以最小的偏压力来获得保持力。

本发明的制动装备包括两个制动环路，每个制动环路具有可移动制动衬和第一调节限制装置和/或可调节制动衬。此时两个制动环路利用两个制动表面在制动导轨上起作用，制动表面有利地由轨腰(rail web)的相对表面形成。因此两个制动环路在适当位置处夹住制动导轨或轨腰。两个制动环路的可调节制动衬能够通过独立的第一张紧装置和致动器来加载。然而，有利地，两个制动环路的可移动制动衬被共同的第一张紧装置和共同的致动器加载，这有利地减少构造成本和空间需求。可选地，显然也可仅制动环路中的一个被配备有可移动制动衬和调节限制装置和/或可调节制动衬，同时另一个制动环路构造有固定制动衬。

对于电梯轿厢的相同移动方向或不同移动方向，两个制动环路的可移动制动衬能够相对导轨自动地调节。

如果制动衬在不同移动方向时调节，那么制动力增加能够在两个方向上出现，其中有利地能够实现不同调节路径和不同的制动力增加。如果例如电梯轿厢被部分地平衡，当支撑装置无损时，根据轿厢负载，能够出现不同紧急制动负载。相反，当两个可移动制动衬在相同移动方向上调节时，制动力增加能够在一个方向上增加。

附图说明

根据从属权利要求和以下说明的实施例的实例，进一步的目的、优点和特征将显而易见。基于该目的，部分地示意如下：

图1显示释放状态下的对应图3的制动装备的一半；

图2显示在楼层停止处的对应图3的制动装备的一半；

图3显示紧急停止情况下的本发明的第一实施例的制动装备；

图4显示自由坠落制动情况下的对应图3的制动装备的一半；和

图5显示具有制动部分5A-5D的本发明的进一步的实施例的制动装备。

具体实施方式

图1-4显示本发明的第一实施例的保持和紧急停止制动装备。在图3显示的制动装备中，其总体上包括两个制动环路(brake circuits)。因为至于以下说明的不同点、两个制动环路结构等同，因此图1、2和4仅显示左侧制动环路，为了说明不同的制动方案。右侧制动环路的功能基本相似。以相同方式作用的部件在附图中用相同的参考标记表示。

可见，具体地，在图3中，本发明的优选实施例的制动装备的每个制动环路包括制动钳臂10，其安装在销11以便旋转地运动。第一压缩弹簧3.1形式的保持张紧装置弹性地将两个制动钳臂10偏压向导轨1，在导轨1处电梯轿厢(未显示，制动装备固定到电梯轿厢)能够竖直地移动。导轨1具有两个制动表面1a、1b。电磁体4形式的致动器能够克服第一压缩弹簧3.1的应力释放制动钳臂10，并且在本实例中同时用作抵接物(abutments)，即限制第一压缩弹簧3.1的张紧运动。

制动楔安装件13在每个制动钳臂10处被引导以便可朝导轨1移动，并且在该方向上被第四压缩弹簧3.2形式的增强张紧装置弹性地安装，第四压缩弹簧3.2的刚度大于第一压缩弹簧3.1的刚度。第一和第四压缩弹簧3.1，3.2与制动钳臂10一起形成第一张紧装置链或第一张紧装置3。

在制动楔安装件13中，制动楔12能够在电梯轿厢和导轨(导轨在两个抵接物间)之间的相对运动方向上移动，并且此时被楔表面9强制引导。在左侧的制动环路中，楔表面9被定向成当制动楔12相对制动楔安装件13朝上移动时制动楔12把制动楔安装件13挤压在第四压缩弹簧3.2上。在右侧制动环路中，当制动楔相对制动楔安装件朝下移动时制动楔把制动楔安装件挤压在第四压缩弹簧上。

在抵接物限制的起始位置，相对弱的第三压缩弹簧8形式的第三张紧装置将制动楔12限制在制动楔安装件13的最下部(左侧制动环路)或最上部(右侧制动环路)。此外，在该实例中，楔7.1形式的第二调节限制装置7被设置，其在另外的电磁体7.2形式的主动锁紧件的力的作用下凸进到楔表面9中，并限制制动楔12沿楔表面9的移动。如果另外的电磁体7.2被启动，那么它将把楔7.1挤压到楔表面中使得制动楔12不能移动出它的初始设定位置(图1，2)，仅仅在图3所示的中间设定位置。如果另外的电磁体7.2未被启动，那么制动楔12能够使楔7.1移动出楔表面9并移动到它设定的最上端(左侧制动环路)，如图4所示。在所示实例中，右侧制动环路的制动楔仍在它的上部位置，因为导轨相对于制动装备的相对移动方向使它保持在该位置。

在图示实例中，左侧制动环路具有长楔表面9。这提供了对应地大的调节可能性和对应地大的张紧装置3的张紧可能性，因此当左侧制动楔12移动到上部设定端时能够获得对应地高的最大法向力FLN_F。与之相反，右侧制动环路具有较短楔表面。因此，当导轨相对制动装备的相对移动方向相反地运行时，最大可获得的法向力较小。因此可根据相应的移动方向来设计力等级。

在制动楔12中，可移动制动衬2被引导以便朝导轨1可移动，并且在该方向上被第二压缩弹簧6形式的第二张紧装置弹性地安装。

除了限制制动楔12运动的抵接物外，固定的制动衬5被布置在制动楔安装件13处，使得当第二压缩弹簧6松弛时它们相对于可移动制动衬2与导轨1的接触表面形成某种阻碍。

下面根据图1-4的顺序详细本发明的第一实施例的制动装备的功能。

释放制动

图1显示制动装备的左侧制动环路处于释放或未被启动的状态。由于该目的，电磁体4被供应能量，将制动钳臂10拉靠在它的作为抵接物的左端面上，并且此时最大地张紧第一压缩弹簧3.1。制动钳臂10相对于导轨1的调节路径的大小为在释放状态下可移动制动衬2和固定制动衬5不接触导轨1和制动表面1a。因此第二压缩弹簧6松弛并且可移动制动衬2设置在它的从制动楔12最凸出的起始位置。第三压缩弹簧8相似地放松，使得制动楔12设定在最下部的起始位置。此外，被压缩强硬的第四压缩弹簧3.2被放松，因为没有力作用在制动楔安装件13上。

在该释放状态下，电磁体4仅必须被供应这样一个量的能量，即最大地压迫第一压缩弹簧3.1的能量。因此，具体地，没有必要克服第四压缩弹簧3.2。电梯轿厢和固定到电梯轿厢的制动装备能够相对导轨1竖直运动而无障碍。

楼层停止

图2显示在楼层停止处的左侧制动环路的制动装备。在通过楼层处的驱动单元(未显示)驱动的支撑装置使电梯轿厢已经被静止时后，电磁体4被解除激活(不被启动)。第一压缩弹簧3.1因此部分地放松并挤压在制动钳臂10上，结果制动钳臂10绕销11旋转。这样可移动制动衬2开始与导轨1接触。因为第二压缩弹簧6相对地弱，在第一压缩弹簧3.1的作用下，它使制动钳臂10围绕销11进一步地向导轨1旋转，第二压缩弹簧被压迫直至固定制动衬5与导轨开始形成接触。制动钳臂10进一步旋转直至第四压缩弹簧3.2被压迫到这样的程度，即相对第一压缩弹簧3.1的弹簧力施加一个相等大的反转矩的程度。

第一压缩弹簧3.1被偏压使得处于该位置弹簧力F1仍然施加在制动钳臂10的位于销11上方的杆臂上。结果，位于销11下方的制动钳臂10的杆臂在第四压缩弹簧3.2上施加力F2。因为制动钳臂的上杆臂与下杆臂的比率i被选择为大于1，因此放大了第一压缩弹簧3.1施加在第二压缩弹簧3.2上的力，使得F2＝i×F1＞F1。有利地，因此电磁体4仅必须提供相对低的力以便压迫偏压的第一压缩弹簧3.1并因而释放制动装备。

第二压缩弹簧6的张紧移动s产生的法向力N1作用在可移动制动衬2上直至固定制动衬5接触导轨1。因为第二压缩弹簧6的弹簧刚度c6被选择为相对低，因此相似地该法向力相对低，因此N1＝c6×s。

因为法向力FLN_H作用在固定制动衬5中，对应于力F2的有效部分由第二压缩弹簧3.2施加到制动楔安装件13上的法向力为：FLN_H＝F2-N1≈i×F1。

实施例的实例中，电梯轿厢被本发明优选实施例的两个结构等同的制动装备产品保持在楼层站，从而使得在每个实例中电梯轿厢的重力G或配重和轿厢之间的力差以四分之一施加到制动装备的制动环路的固定制动衬5。现在选择第一压缩弹簧3.1的偏压，从而使得在保持位置处它施加在制动钳臂10上的弹簧力为：

F1＝1/i×[G/(4μ)+c6×s].(1)

其中μ表示导轨1和固定制动衬5之间的静摩擦系数。为了更清楚，等式(1)中没有考虑安全系数。

因此电梯轿厢基本通过固定制动衬5和导轨1之间的摩擦接合被保持在通常的楼层站，并且可移动制动衬仍然处于图2所示的起始位置。

没有固定制动衬5，整个重力G将仅通过可移动制动衬2由导轨1支撑。因为仅法向力N3＝cos(楔角)×F2＜F2作用在楔表面9上，此外，楔表面上的摩擦系数相对地小以便确保制动楔12在制动楔安装件13中的易移动性，制动楔12在对应等式(1)的上述弹簧力F1的作用下被导致在楔表面9上滑动，这导致在将制动装备保持在楼层站时电梯轿厢下陷直至调节(下面将详细说明)导致法向力N3足够增加。可选地，第一压缩弹簧3.1的适当更高偏压需被提供以便适当增加F2＝i×F1。然而，在释放状态下电磁体4将必须供应对应地更高的能量，为了使该力保持重力。

在本发明的第二实施例(未图示)中，提供第一调节限制装置(而不是固定制动衬5)，其功能与第二调节限制装置7等同。第一调节限制装置完全地阻碍制动楔12沿楔表面9的运动，即，将制动楔12固定它的起始设定位置。第一调节限制装置启动可移动制动衬2，现在它不再调节制动楔12沿楔表面9的运动，而是作为固定制动衬，从而使得能够避免电梯轿厢在楼层站处的下陷或第一压缩弹簧3.1的高偏压(请参考第一实施例前述说明)。

紧急停止

图3显示紧急停止时的制动装备。如前面所述，实施例的实例中的电梯轿厢具有两个结构等同的本发明的第一实施例的制动装备产品，例如，每个作用在轿厢两侧上布置的导轨1上。在紧急停止情况下，如果例如驱动单元的电机闸丧失功能或控制失效时，具有无损的支撑装置的电梯轿厢能够被制动装备减速到静止。此外，基于安全的原因，要求即使制动装备产品中的一个丧失功能，在超载状态下制动装备自身仍至少不会进一步加速。

在该情况下(具有两个制动装备产品的情况下)，因此，每个制动装备产品必须独立地处于支撑电梯轿厢的过量重力的位置。结果，与前述保持在楼层站相比，每个制动环路必须在导轨1上施加显著地更高的摩擦力。在正常负载的125％的超载状态下，并且配重和轿厢之间的重力差为正常负载的50％时，因此要求制动力增加3倍的系数，因此也对应地增加法向力。

从图1的释放状态继续开始，在紧急停止的情况下，电磁体4被解除激活(不被启动)同时电梯轿厢沿导轨1移动。因此第一压缩弹簧3.1使制动钳臂10绕销11旋转向导轨1。在该连接处，被第二压缩弹簧6对应地偏压的可移动制动衬2开始与导轨1摩擦接触。

然后，第二压缩弹簧6产生的法向力产生摩擦力，该摩擦力作用在可移动制动衬上，用于使它在制动装备相对于导轨1的运动方向上。如果电梯轿厢例如竖直向下移动，然后可移动制动衬2向上移动。在该情况下带动制动楔12，然后制动楔12在楔表面9上向上滑动。

由于楔作用，然后制动楔12朝外地驱动制动楔安装件13。一方面，因此，固定制动衬5被防止仍然与导轨1接触。通过可移动制动衬2摩擦接合专有地进一步产生。另一方面，朝外移动的制动楔安装件13压迫第四压缩弹簧3.2，因此通过制动钳臂10也压迫第一压缩弹簧3.1。因此制动钳臂10重新克服第一压缩弹簧3.1的力，同时根据相应的结构第一和第四压缩弹簧3.1，3.2和包括弹性制动钳臂10的第一张紧装置3被压迫。通过调节可移动制动衬2的运动，即，在导轨方向上的行程，第一张紧装置3被额外地张紧，从而使得它施加在可移动制动衬上的法向力和制动装备的制动力增加。

在该情况下，制动钳臂10抵靠抵接物运行，抵接物由电磁体4的端面形成并防止第一压缩弹簧3.1的进一步压缩。如果现在可移动制动衬3随制动楔12一起进一步向上移动，并在该情况下进一步朝下推动制动楔安装件13，那么第四、更硬的压缩弹簧3.2和由制动钳臂10限定的弹簧刚度或制动装备的其它部件被进一步压迫。通过从依序专有地布置的第一、较软和第四、较硬的压缩弹簧3.1，3.2到第四压缩弹簧3.2的切换，第一张紧装置3的刚度被逐渐增加。

在紧急停止的情况下，第二调节限制装置7的另外的电磁体7.2被启动。这把楔7.1挤压进楔表面9中，楔表面9限制制动楔12沿楔表面9的移动，并使可移动制动衬2停止在中间设定位置。

在该中间设定位置，左侧制动环路在电磁体不被激活的情况下在导轨1上施加高于保持在楼层停止时的法向力，在电梯轿厢已经开始静止后：一方面，可移动制动衬2在与导轨1的摩擦接合作用下调节自身，并且在该情况下比楼层停止的情况更强力地张紧第一张紧装置3。通过选择楔角度和/或长度可预设额外的张紧移动。另一方面，一旦制动钳臂10抵靠电磁体4，第一张紧装置3的刚度就急升到更显著高的值，第一压缩弹簧3.1不再被压缩。进一步调节被完全地转换成更硬的压缩，第四压缩弹簧3.2的压缩。显而易见的是考虑期望的摩擦系数来选择楔角度，以保证独立的调节。

因此，在电梯轿厢相对导轨移动的情况下，可移动制动衬2在与导轨1的摩擦接合作用下自动地调节，然后张紧第一张紧装置，使得作用在可移动制动衬上的法向力和制动装备施加的摩擦力增加。然而，电磁体4仅需供应相对小量的能量来释放制动装备，因为此目的，仅第一压缩弹簧3.1必须被最大地压迫。因而，显而易见的是在释放制动装备前调节的可移动制动衬起初在例如由弹簧8限定的正常位置的方向上移动。这能够实现制动装备在与制动相反的方向上移动。因而，如图3所示，请注意左侧楔表面与相对的右侧楔表面在它们的长度上彼此配合，使得在每种情况下当制动装备在与制动方向相反的方向上移动时致动器4处出现空气间隙。

固定制动衬5随同可移动制动衬2一起被第一张紧装置3偏压和被电磁体4释放。仅当电磁体4未被激活(未被启动)电梯轿厢静止时，固定制动衬5开始与导轨1接触，因为可移动制动衬被第二压缩弹簧6偏压向导轨1并在固定制动衬5之前开始与导轨1接触。在楼层停止的情况下，它们防止电梯轿厢的下陷，但在紧急停止的情况不具有该功能，从而使得可移动制动衬2进行调节并因此制动力增加到第二调节限制装置7限制的数值。在使用图3显示的制动装备时，在楼层停止的情况下仅固定制动衬被显著地加载，其中在紧急停止或自由坠落的情况下，制动力通过可移动制动衬在一侧和通过固定制动衬在相反一侧被导入。这是由楔表面的相对地定向的结构造成的。

由图3可知，在电梯轿厢相对导轨的移动的不同方向的情况下，两个制动环路的可移动制动衬2自动地调节：由于反向倾斜的楔表面，当在朝上移动期间电梯轿厢被制动时左侧制动环路的可移动制动衬执行调节，相反，当在电梯轿厢朝上移动期间发生紧急停止时右侧制动环路的可移动制动衬执行调节。通过两个制动环路的不同尺寸，具体地，通过楔角和/或楔表面长度和第四压缩弹簧的干度，对朝上和朝下移动方向执行不同的制动力放大，在驱动单元失效时部分平衡的电梯(其中，电梯轿厢通过无损的支撑装置与配重连接)被朝上拉或朝下滑时其特别有利。可选地，在电梯轿厢相对导轨的相同移动方向的情况下，两个制动环路也能够调节，并因此当在一个运动方向上出现紧急停止时特别强力地增加制动力。

如果导轨1和固定制动衬5之间的摩擦力错误地过小(例如因为固定制动衬或导轨磨损或被污染导致摩擦系数减小)，本发明的进一步的优点将被自身证明。如果在楼层停止的情况下固定制动衬施加的摩擦力不足的话，那么电梯轿厢如前述地下陷。因此，可移动制动衬2执行调节直至第一张紧装置3的压力(通过它的调节被增加)高到产生足够的摩擦力。这样，本发明可获得安全一冗余的制动装备，其在楼层站处错误的过小的摩擦力的情况下，自动执行调节直至出现足够的摩擦力以便安全地保持电梯轿厢。可用传感器检测调节运动，因此在楼层站的下陷被检测，并能够开始适当的维护操作。

自由坠落制动

图4显示自由坠落制动时的制动装备。本质上，它如同前述紧急停止那样发生。然而，因为在自由坠落制动的情况下支撑装置失效并且电梯轿厢不再被配重和驱动单元的内摩擦至少部分地制动，制动装备必须时间甚至更高的制动力。

基于该目的，第二调节限制装置7不被启动，因为另外的电磁体7.2不被供应能量。如同紧急停止的情况，当电磁体4解除激活时，可移动制动衬2开始与导轨1形成摩擦接合接触，被拖动并执行调节。作用在可移动制动衬和导轨之间的摩擦接触上的法向力因此增加并对应地增加制动力。因为楔7.1不再被另外的电磁体7.2制动，制动楔12将它朝下地挤压出楔表面9并因此能够移动到最上端(左侧制动环路)设定位置，在该最上端设定位置处，它被制动楔安装件13中的两个抵接物中的另一个停止。

可移动制动衬2的调节运动因此被增加超过紧急停止时实现的数值，通过可移动制动衬2的调节运动第四压缩弹簧3.2被压迫，在紧急停止中调节运动被第二调节限制装置7停止在中间设定位置。结果，第四压缩弹簧3.2施加的法向力增加并因此增加作用在导轨1上的制动力。

有利地，仅在自由坠落制动时才实现最大制动力，相反在紧急停止时被启动的第二调节限制装置将制动力限制到更低的数值，因此避免了导轨1、电梯轿厢、制动装备和乘客的不必要的载重。

因为仅在朝下的方向上发生自由坠落，通常仅制动装备的一侧(图示实例中为左侧)供应对应的调节行程，另一侧具有对应地减小的调节行程。然而，显然地，可使用用于限定中间制动值的另外的调节限制装置。

优选地，抵接物限制可移动制动衬2相对于制动楔12的调节运动，以避免第二压缩弹簧6过载。也能够被配备不具有电磁体7.2的调节限制装置7，而使用配备具有弹簧制动系统的调节限制装置7，如果超过限定的保持力前述弹簧制动系统能够将调节限制装置挤压到远处。

可选实施例

图5A-5D显示在“释放”(图5A)、“楼层停止”(图5B)、“朝下制动”(图5C)和“朝上制动”(图5D)的不同制动情况下的偏心盘12′驱动的可移动制动衬2的可选调节。具有该可选制动调节的制动装备的基本结构对应于前述第一实施例，因此随后仅仅讨论与第一实施例不同的地方。

在制动装备中，由于具有可选调节，该可移动制动衬2′在偏心盘12′处被引导，偏心盘12′安装在偏心安装件13′上以便绕销14旋转。偏心安装件13′某种程度对应于第一实施例的制动楔安装件13，因此具有第一张紧装置、致动器等的以下结构不再显示。

偏心盘12′相对于偏心安装件13′被中心弹簧或止动器(未显示)弹性地限定，并被中心弹簧或止动器偏压到图5A所示的设定位置，使得当制动装备释放时(图5A)可移动制动衬2′凸出超过与偏心盘12′固定连接的凸轮盘12′a的接触平面，可移动制动衬2′同时也承担第一制动衬5′的功能。另外的制动环路有利地包括固定制动衬5，固定制动衬5通过压缩弹簧3.2和具有第一张紧装置、致动器等的钳子10以已经所示的模式和方式连接。

在楼层停止时，当电梯轿厢静止时，偏心安装件13′通过制动钳子(未显示)被挤压，如同第一实施例的制动楔安装件13那样，由于电磁体被解除激活通过第一压缩弹簧抵靠在导轨1上。因而，控制凸轮12′a的弹性区6′能够被压回到这样的程度，即制动衬2′，5′接触导轨1并将制动力(图5B)的基本部分以摩擦锁紧方式传递到导轨1。

如果紧急停止时电磁体不被激活，同时电梯轿厢相对于导轨1移动时，那么偏心安装件13′依次相对于导轨1移动。因而，控制凸轮12′a起初与导轨1形成摩擦锁紧接触，并被拖动，其中偏心盘12′相对于偏心安装件13′在销14上旋转。制动衬2′，5′因此执行调节并压迫第一张紧装置，因为偏心安装件13′被机械正向接合(图5C，图5D)朝外地移动。因而，控制凸轮12′a的形状限定连续的旋转角，因为控制凸轮被摩擦接合一同旋转直至偏心盘已经将制动衬2′，5′相对于导轨调节到这样的程度，即承担法向力的主要部分的程度。控制凸轮有利地被设置有摩擦辅助表面，例如粗糙化的和硬化的。根据本发明，控制凸轮12′a的弹性区6′以这样的方式构成，即制动装备相对于导轨1移动时凸轮一同旋转，但另一方面当停止在楼层时法向力的基本部分将由制动衬2′，5′承担。

通过凸轮和偏心盘的张紧和偏心安装件13′的朝外移动，作用在可移动制动衬2上的法向力增加，从而使得摩擦力或制动力(此时基本上通过与导轨1接触的制动衬2′，5′传递)增加到这样的程度，即获得足以用于紧急停止的数值。

根据相应的移动方向(朝上或朝下)，凸轮12′a随同偏心盘12′一起限定制动装备的张紧。因此，例如，在朝下制动时，如图5C所示，制动装备大致被张紧，并对应地建立起高的制动力。因此，电梯轿厢的自由坠落能够得到安全保护。在朝上制动时，由图5D可清楚地知道，制动装备被在反方向上旋转的凸轮12′a相对少地张紧，因此对应地较低的制动力被设定。

在该实施例和每个实例中，能够通过调节限制装置来限制调节运动，因为切换的锁紧件限制偏心旋转运动。此时需要注意具有偏心的凸轮的小心配合。在给定情况中，控制凸轮在旋转限制区域中或当旋转限制时凸轮与导轨接触的地方被相似地弹性地构成。图示制动装备显示在用作轿厢制动的实例中。然而，该装备也可用作驱动的部分。相同地，它可布置在配重处。此外，在实例中，仅讨论了摩擦系数。显然，设计也可考虑静摩擦系数和滑动摩擦系数之差。

Claims (16)

1.一种用于保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的制动装备，该制动装备被布置成可相对制动导轨(1)沿制动导轨(1)在两个移动方向上运动，制动装备包括具有制动衬(2，5)的安装件(13)和第一张紧装置(3)，安装件(13)随同制动衬(2，5)一起可被致动器(4)释放，在未释放、启动状态下，制动装备偏压第一张紧装置(3)，安装件(13)和制动衬(2，5)在偏压力的作用下抵靠制动导轨(1)，其中当制动装备处于静止时制动衬(2，5)产生在两个移动方向上作用的保持力，该保持力大致由偏压力所限定，其特征在于：

在制动装备未释放、启动状态下和制动装备在移动方向中的至少一个上的随后的相对运动中，制动衬(2，5)的一部分自动地再张紧第一张紧装置(3)，因此产生作用在安装件(13)和制动衬(2，5)上的张紧力，并因此产生逆着制动装备的移动方向的制动力，该制动力大致由再张紧的张紧力限定。

2.如权利要求1所述的制动装备，其特征在于：制动衬(2，5)是多部件，其中多部件制动衬(2，5)能够作用在制动导轨(1)的共同制动表面(1a)上，并且布置在安装件(13)上的多部件制动衬(2，5)包括固定制动衬(5)和可移动制动衬(2)，其中固定制动衬(5)随同可移动制动衬(2)一起能够被第一张紧装置(3)偏压和被致动器(4)释放。

3.如权利要求2所述的制动装备，其特征在于：当制动装备处于静止时偏压力限定的保持力的主要部分通过固定制动衬(5)起作用，当制动装备移动时再张紧的张紧力限定的制动力的主要部分通过可移动制动衬(2)起作用。

4.如权利要求2或3所述的制动装备，其特征在于：当固定制动衬(5)与制动导轨(1)接触时可移动制动衬(2)被第二张紧装置(6)偏压抵靠在制动导轨(1)上。

5.如权利要求2-4中任一项所述的制动装备，其特征在于：所述制动装备包括第三张紧装置(8)，该第三张紧装置(8)针对可移动制动衬(2)的调节运动偏压该可移动制动衬(2)。

6.如权利要求2-5中任一项所述的制动装备，其特征在于：可移动制动衬(2)通过楔表面(9)安装在安装件(13)中，安装件(13)由致动器(4)驱动，其中当制动装备和制动导轨(1)之间出现相对运动时楔表面(9)导致可移动制动衬(2)的调节运动。

7.如权利要求1所述的制动装备，其特征在于：制动衬(2，5)通过偏心盘(12′)安装在安装件(13)中，安装件(13)被第一张紧装置(3)和致动器(4)加载，其中当制动装备相对制动导轨出现运动时偏心盘(12′)导致制动衬(2，5)的调节运动。

8.如权利要求7所述的制动装备，其特征在于：偏心盘(12′)具有更低刚度区域(6)。

9.如前述任一项权利要求所述的制动装备，其特征在于：制动装备还包括第一调节限制装置，该第一调节限制装置在第一设定位置处阻碍制动衬(2，5)的调节运动，在第二设定位置处使制动衬(2，5)的调节运动变成可能。

10.如权利要求9所述的制动装备，其特征在于：所述制动装备包括第二调节限制装置(7)，其在第一设定位置处(图1-3；5A-5C)限制可移动制动衬(2)的调节运动，在第二设定位置处(图4；5D)使可移动制动衬(2)的调节运动变成可能。

11.如前述任一项权利要求所述的制动装备，其特征在于：第一张紧装置(3)的刚度是逐渐增加的。

12.如前述任一项权利要求所述的制动装备，其特征在于：所述制动装备包括两个制动环路，该两个制动环路由致动器(4)和第一张紧装置(3)驱动，其中两个制动环路中的每个具有可调节的制动衬(2，5)，或其中一个制动环路具有可调节的制动衬(2，5)，另一个制动环路仅仅具有固定制动衬(5)。

13.如权利要求12所述的制动装备，其特征在于：对于制动装备相对于制动导轨的相同移动方向或不同移动方向，两个制动环路的可调节的制动衬自动地调节。

14.如前述任一项权利要求所述的制动装备，其特征在于：制动装备布置在驱动单元处，制动导轨构造有与驱动单元的驱动滑轮连接的制动盘或制动鼓，优选地构造有与驱动单元的驱动滑轮整体地连接的制动盘或制动鼓，其中两个移动方向由制动盘或制动鼓径向地向前或向后旋转来确定的。

15.如权利要求1-13中任一项所述的制动装备，其特征在于：制动装备被布置在电梯轿厢处，优选地以成对布置的方式布置在电梯轿厢处，其中制动导轨是电梯轿厢的导轨，两个移动方向由电梯轿厢的大致竖直向上或向下的运动来确定。

16.一种通过制动装备保持和制动电梯设备中的电梯轿厢的方法，制动装备被布置成相对制动导轨(1)可沿该制动导轨(1)在两个移动方向上运动，制动装备包括具有制动衬(2，5)的安装件(13)，其中具有制动衬(2，5)的安装件(13)能够被致动器(4)释放，制动装备还包括第一张紧装置(3)，其中在制动装备的未释放、启动状态下，安装件(13)和制动衬(2，5)被第一张紧装置(3)通过偏压力偏压抵靠在制动导轨(1)上，因此当制动装备处于静止时产生作用在两个移动方向上的保持力，其特征在于：通过制动装备在移动方向中的至少一个上的随后的相对运动，因此第一张紧装置(3)产生作用在安装件(13)和制动衬(2，5)上的张紧力，第一张紧装置(3)被制动衬(2，5)的至少一部分自动地再张紧。

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