CN101622185A - 电梯轿厢以及用于保持和制动电梯轿厢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有在电梯轿厢的区域中设置的用于保持和制动电梯轿厢的制动装置(8)的电梯轿厢(3),制动装置(8)包括:可与制动轨(7)配合作用的制动单元(9),可产生执行力(7)的操作装置(10),以及为传递执行力FA将操作装置(10)力有效地与制动单元(9)连接的连接装置(11),其中,制动单元(9)在未加载荷的状态下处于其停止状态,并且连接装置(11)是牵引装置(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有在电梯轿厢的区域中设置的用于保持和制动电梯轿厢的制动装置的电梯轿厢,以及一种具有至少一个这种电梯轿厢的电梯设备,本发明还涉及一种用于保持和制动这种电梯轿厢的方法。
背景技术
电梯设备基本上用来竖直输送货物或人。为此,电梯设备包括一个或多个用于容纳货物或人的电梯轿厢,这种电梯轿厢可沿导轨行驶。电梯设备通常被安装在建筑物内并且电梯轿厢将货物或人从建筑物的某个楼层输送到另一个楼层。在常见的实施形式中,电梯设备被安装到建筑物的通行竖井内并且除了包括电梯轿厢之外还包括支承装置,支承装置将电梯轿厢与平衡物相连。电梯轿厢借助于选择性地作用在支承装置上、直接作用在电梯轿厢上或平衡物上的驱动装置运动。用于引导电梯轿厢的引导路径大多为导轨,其被固定在建筑物中或者说通行竖井内。针对一个通行竖井中有多个电梯轿厢的情况,有利地为每个电梯轿厢提供单独的驱动系统,不过这些电梯轿厢有利地使用同一个引导路径、或者说导轨。这种电梯设备配备有制动系统,其一方面可以将电梯轿厢保持在楼层的停靠位置中和/或在出现故障时制动并且保持电梯轿厢。制动系统与制动轨配合作用用以制动,制动轨通常被整合到导轨中。当然,这种电梯轿厢也可以设置在建筑物的外部,其中,导轨可以是支架的一部分。通常的防坠装置不是被设计用于能够将电梯轿厢保持在保持位置、例如用于装载电梯轿厢,因为其仅可以由技术服务人员再次投入运行。
EP0648703中公知了一种针对电梯轿厢的制动装置,其设置在电梯轿厢的区域中并且可以用作保持和制动。其中,这里所示出的制动装置包括可与制动轨配合作用的流体作用的制动单元、可操作制动单元的操作装置以及将制动单元力有效地与制动单元相连的连接装置。操作装置是液压站,其通过液压连接装置与各个制动单元相连并且由此力有效地操作液压的制动单元。这里“力有效”表示,在操作装置中产生的液压力有效地定义在制动单元中产生结果的、由制动层作用到制动轨上的压力。解决方案是使用液压的压力产生装置。该装置很昂贵且在购置和维护方面耗费很大。这种组件噪声很大并且要采取安全措施以限制漏泄的影响。
为此,如今更多地使用电梯轿厢制动装置,以便例如将电梯轿厢在装载期间固定地保持在楼层停靠位置中或者迅速且平缓地修正电梯轿厢的故障行为。
发明内容
本发明的任务在于提出一种制动装置,其当电梯轿厢在运行中出现不正常情况时可以迅速地投入使用,并且可以在被使用之后迅速地重新被置于准备状态。同时该装置应该噪声低并且应用简单。
该任务通过独立权利要求中定义的发明解决。
设置在通行竖井中的电梯轿厢配备有用于保持和制动电梯轿厢的制动装置。制动装置包括制动单元,其可以在相应地操作下与制动轨配合作用。制动装置还包括操作装置以及连接装置,操作装置可以产生执行力FA,连接装置将操作装置力有效地与制动单元相连以便传递执行力FA。力有效地相连表示,制动单元产生压紧力FN以及因此产生通过制动摩擦系数限定的、产生结果的制动力,制动力直接取决于执行力FA。因此,较小的压紧力FN引起较小的制动力,较大的执行力FA引起相应较大的压紧力FN。根据本发明,连接装置为牵引装置并且制动装置的实施方式为,其位于未加负荷的状态下,即当没有执行力FA作用时位于停止状态。停止状态表示,制动装置或者说制动单元不制动。使用牵引索、牵引杆或牵引链作为牵引装置是有利地。
本发明的优点在于,当电梯轿厢在运行中出现不正常情况时,制动装置可以借助于机械连接装置或者说牵引装置迅速地投入使用并且在使用之后可以迅速地重新回到其准备状态中。为此,制动装置的实施方式为,当没有执行力FA作用时其位于停止状态。并且通过牵引装置实施连接装置,因为由此可以实现迅速和可靠的操作以及可以很容易地实现重新设置。此外,该装置的噪音非常小,因为在电梯设备的运行中无须运行泵或类似的设备。另外,该装置的使用简单,因为其可以很容易地由本领域技术人员检测和理解。这已经从如下事实中得出,即自行车的制动装置的原理长久以来是公知的并且被证明是有效的。
根据本发明,制动装置设置在电梯轿厢的区域中。因此,制动装置可以很容易被用作将电梯轿厢保持在楼层中或者制动装置可以在电梯轿厢的意外的行为下进行制动,例如当其在楼层入口打开时突然滑动。然后通过简单的操作可以很容易将制动装置重新设置。制动轨通常是导轨的组成部分,电梯轿厢沿导轨输送。制动装置的安装位置也是任意的。可以将制动装置安装到电梯轿厢的上方或下方,或者可以将制动装置整合到电梯轿厢结构中,确切地说,整合到轿厢天花板、轿厢地板或侧壁中。
此外,根据本发明的电梯轿厢被安装在电梯设备中,该电梯设备可以包括一个或多个可在共同的通行竖井中运行的这种电梯轿厢。针对在一个通行竖井中使用多个这种电梯轿厢的情况,可以例如在考虑到运行参数的情况下监控电梯轿厢与通行竖井或者与之前或之后运行的电梯轿厢之间的距离,并且在超过给定的距离时可以将相关的电梯轿厢迅速停止。
在有利的实施形式中,制动装置具有至少两个制动单元,有利地将制动单元设置在电梯轿厢的相对立的分界边缘上并且分别与制动轨或者说导轨配合作用。操作装置产生用于操作制动单元(9)的执行力FA,其中,执行力FA借助于连接装置基本上对称地向制动单元传递。操作装置相应地基本上居中设置在两个制动单元之间的中部,其中,由第一连接装置连接到第一制动装置以及由第二连接装置连接到第二制动装置。
该实施形式是有利的,这是因为,由于制动装置的双侧布置,保持力和制动力基本上对称地在电梯轿厢中传导并且操作装置可以居中地、例如在电梯轿厢的天花板的中部设置。由此控制起来很简单。
有利的是,操作装置的位置基本上通过第一和第二连接装置的平衡物来限定。由此对于两个制动单元施加相等的执行力。此外,设置有限定装置,其在连接装置中的一个失效时限制操作装置的侧向移动,并因此在余下的连接装置中的执行力FA维持正常运行。这提高了制动装置的安全性,因为尽管连接装置失效,仍保持余下的制动力的存在。如果制动装置的制动力例如以安全系数2进行设计,在连接装置失效时还能确保保持作用。连接装置的失效或者说操作装置与限定装置的接触可以用开关监控,在该状态被确定时可以启动维护或者可以限制电梯设备的运行。
制动单元有利地包括力转换装置,其将从连接装置传递的执行力FA转换成压紧力FN并且同时引起压紧力FN的放大。这例如通过杠杆机构实现,其将执行力FA通过曲柄杆、通过偏心装置或者通过盅形圆盘转换成压紧力FN。利用这种转换装置或放大装置可以实现很大的力放大。这是有利的,因为因此可以将商业上通用的连接装置例如鲍登吊索作为连接装置使用。
在本发明的一种替换形式中,为产生操作装置中的执行力FA使用牵拉装置。牵拉装置(如果被相应地操控)将第一和第二连接装置可控地向一起牵引或将其松开。这例如通过主轴驱动装置实现,其将一个或两个连接装置向操作装置牵引或者松开。在控制信号或者供应能量出错时,主轴驱动装置将牵拉装置保持在其当前调节的位置上。供应能量采用优选电能提供主轴驱动装置或者说操作装置的驱动,并且控制信号给出控制命令以将连接装置压紧或者将连接装置松开。其优点在于,在共同的操作装置中居中地实现制动力的确定并且执行力必须同效地向分散的制动单元传递。此外,通过所选择的牵拉装置确保了所调节的状态被保持。执行力基本上通过牵引传递。这可以使用便宜的牵引装置例如牵引索、牵引链或牵引杆。
操作装置有利地包括用于确定当前的执行力FA的传感器并且传感器选择性地用于控制、调节和监控。传感器例如是测力传感器或者弹簧加载的位置传感器,其确定了用于传递执行力的弹簧的压缩,位置传感器相应地描述了执行力的大小。在位置传感器中例如达到了执行力位置或者调节了操作装置,并且基于这些信号控制牵拉装置。当然也可以使用实际的力传感器或压力传感器。使用这种传感器是有利的,因为由此可以不受磨损状态的影响达到规定的拉力,然后可以得知可能的偏差以及可以相应地通知服务站。
此外,连接装置可以有利地用滑轮悬挂。因此,从连接装置向制动单元传递的执行力FA可以根据滑轮的悬挂系数得以放大。因此可以达到针对特定的电梯轿厢所需的保持力或者说制动力。
在一个有利的实施形式中,多个根据本发明的电梯轿厢分别与一个制动装置安装在共同的通行竖井中。电梯轿厢的制动装置不仅可以用于确保电梯轿厢在楼层中停靠,还同样用于保障多个电梯轿厢之间足够的安全距离。这是有利的,因为例如当两个电梯轿厢在较小的距离中相向运动或者当两个先后同向行驶的电梯轿厢的间隔减小到允许范围之外时,制动装置可以迅速地启动。制动装置可以迅速地或者也可以预防性地起作用,并且在解除干扰因素后同样迅速地复位。
另外,制动装置可以被额外构建为电梯轿厢上的防坠装置。这是有利的,其原因在于,已知的、经过安全测试的紧急制动系统能够因此针对极端错误,比如支承装置失效,对电梯轿厢提供防护以及制动系统的任务能够首先针对错误和/或在停靠位置区域中或行驶路径边界附近(例如通行竖井端部或另一个轿厢)的使用。
附图说明
其它的设计从以下的实施例中给出。借助于实施例结合示意图更详细地说明本发明。其中:
图1是具有电梯轿厢的电梯设备和在电梯轿厢上方设置的制动装置的视图;
图2是根据图1的电梯轿厢的俯视图;
图3是具有连接装置的制动单元的第一实施例的视图;
图4是具有连接装置的操作装置的第一实施例的视图;
图5是具有连接装置的制动单元的另一实施例的视图;
图6是具有连接装置的操作装置的另一实施例的视图;
图7是在一个通行竖井中具有多个电梯轿厢的电梯设备以及在电梯轿厢的上方设置的制动装置的视图。
具体实施方式
具有相同作用的部件在所有图中用相同的附图标记表示。在图1中示出了电梯设备1的可能的整体结构。所示出的电梯设备1包括用于容纳货物或人的电梯轿厢3。电梯轿厢3可沿导轨7移动。电梯设备1安装在建筑物中并且电梯轿厢3将货物或人在建筑物的各个楼层E1…EN之间输送。在此示出的实施例中,电梯设备1安装在建筑物的通行竖井2中并且除了包括电梯轿厢3之外还包括支承装置5,其将电梯轿厢3与平衡物4相连。借助于作用在支承装置5上的驱动装置6使电梯轿厢3运动。用于引导电梯轿厢3的导轨是引导路径7,其固定地设置在建筑物或者说通行竖井2中。针对一个通行竖井2中具有多个电梯轿厢3、3a的情况,如图7中所示,有利地为每个电梯轿厢3、3a提供独立的驱动系统,然而它们使用同一个导轨或者引导路径7。电梯轿厢3配备有制动装置8,其可以将电梯轿厢3保持在保持位置中和/或可以在错误出现时制动和保持电梯轿厢3。正常情况下保持位置是楼层的停靠位置。制动装置8和制动轨7配合作用用以制动,制动轨7在所示的例子中整合到导轨7中。此外,根据图1所示的电梯轿厢3配备有防坠装置21,其在过度超速或者甚至支承装置发生故障的情况下制动电梯轿厢3。在图7中在类似的实施例中,两个电梯轿厢3、3a分别设置有在电梯轿厢3、3a上方设置的制动装置8、8a以及在电梯轿厢下方设置的防坠装置21、21a。
图2示出了在图1中所示的实施例中的电梯轿厢3的俯视图。制动装置8包括第一制动单元9、9.1以及第二制动单元9、9.2。制动单元9设置在电梯轿厢3的各个相对立的分界边缘3.1上并且在此作用于导轨7上,导轨7同时形成制动轨。此外,制动装置8包括操作装置10,其基本上设置在两个制动单元9之间的中部。操作装置10借助于连接装置11或者说第一连接装置11.1以及第二连接装置11.2连接到两侧的制动单元9。通过同时拉紧两个连接装置11对制动单元9同步地以相同的力加载。这表示,操作装置10基本上在力的方向上松弛地悬挂。当然也存在未示出的固定装置,其阻止操作装置10的旋转但同时实现了在必要情况下连接装置11在力的方向上的有限的移动。这对于实现在连接装置中不同的拉长是必要的。连接装置11在所示的例子中使用例如用于鲍登吊索的牵引索。当然可以替代牵引索使用具有铰接的连接处的牵引杆或者也可以使用牵引链。然而连接装置仅设计用于向制动单元9传递拉力,连接装置为牵引装置。
图3示出了制动单元9的一种可能的实施例。在该例子中示出了未操作的制动装置,其以已知的形式和方法通过活动的支承结构用单侧的止挡件连接到电梯轿厢3。在操作情况下,连接装置11或者说牵引索12通过力转换杠杆14调节可移动的制动层,并因此固定夹住导轨7。通过夹紧力或者压紧力FN产生制动力,借助于制动力制动或保持电梯轿厢3。制动单元力有效地通过连接装置11操作,即如果没有从连接装置11传递的执行力FA,制动单元就在自由的、或者说不制动的位置上。
图5示出了制动单元9的另一实施例。在该例子中示出了同样未操作的制动装置,其与电梯轿厢3固定连接。在操作情况下,连接装置11或者说牵引索12通过力转换杠杆14调节可移动的制动层,并因此固定夹住导轨7。通过压紧力FN产生制动力,借助于制动力制动或保持电梯轿厢3。用这种转换杠杆14可以以例如1∶10的比例实现机械的力转换。为此,在所示的例子中设置有另一个力转换装置,其中牵引索12通过滑轮以比例2∶1悬挂。因此,利用这种整体结构可以以系数2×10放大执行力FA。因此,造成的压紧力FN为执行力的二十倍。FN=20×FA。该放大系数是示例性的。当然可以在利用不同的杠杆几何尺寸、缺口形状、偏心压力装置或者盅形圆盘下以及在连接装置的转向结构的可变性下,考虑到操作路程来确定最佳的放大。在该例子中,制动单元9同时至少在制动单元9的区域内承担电梯轿厢3的导向作用。如图所示,制动单元9与电梯轿厢3固定连接。在可移动的或者可调节的制动平板30的一侧设置有固定的导向层32。固定的导向层32在正常运行中承担通常的导向力。在固定的制动层31的一侧设置有弹性支承的导向层33。导向层33的弹性支承结构34如此进行尺寸设计,即弹性支承结构在正常运行中给出的通常的导向力不会导致弹性的导向层33被压紧。
如果此时调节制动单元9,即借助于执行力FA调节可移动的制动层30,可移动的制动层30移动到固定的导向层32之前并且紧接着将对面的弹性导向层33朝弹性支承结构34压回,直到固定的制动层31贴靠在导轨7上并且可以发挥其制动效应。支承结构的这种实施方式不是必须的。也可以使用其它的实施例,如在图3中所示的活动的支承结构。
图4示出了操作装置10的一个例子。第一连接装置11.1借助于由主轴和主轴电机组成的牵拉装置15,牵拉装置15可以将第一连接装置11.1拉入操作装置10中。对面的第二连接装置11.2通过测力装置19连接到操作装置10。因此,通过牵拉装置15产生的压紧力FA通过连接装置11.1、11.2对称地传递到制动单元9(图4中未示出)。借助于传感器或者说测力装置19控制牵拉装置15。即在建立执行力FA时,牵拉装置15在达到设置的力点时关闭,由此达到的执行力得以保持,并且在解除执行力时,拉力减小,直至测量到相应的力为零的信息。所示的牵拉装置15如此选择,即在能量供应装置17失效时,比如交流电源AC或者直流电源DC失效,或者在控制信号“控制”失效时保持当前达到的执行力FA。这例如通过主轴螺距的相应的选择实现。
图6示出了操作装置10的另一个例子。第一和第二连接装置11.1、11.2借助于由主轴组成的牵拉装置15与方向相反的螺距连接在一起。通过借助于主轴电机操作主轴,两个连接装置11被相互张紧。借助于力传感器19可以测量当前的执行力FA并且相应地控制牵拉装置15。在该实施例中,在连接装置11中的一个连接装置失效时,主轴顶靠限定装置13中的一个限定装置,并且尽管如此,还是可以在余下的连接装置11中建立执行力。因为在两个连接装置11中测量执行力FA,可以迅速地确认这种错误并且启动相应的维修。这种操作装置可以典型地提供大约1500N的执行力FA。在力转换装置14中用系数十放大力的情况下,在连接装置11如图3所示直接连接到制动单元9上时,得出了大约15000N的压紧力FN。在如图1所示使用两个制动单元9的情况下,以及假设吸附摩擦系数为0.3时,相应地得出整个保持力为2×2×15000×0.3=18000N。在使用安全系数2来保持125%加载的电梯轿厢以及使用50%的平衡系数的情况下,这相当于使电梯轿厢匹配大约1200kg的允许运输负载。这种设计是个例子。当然,其它的安全系数、平衡系数以及其它的操作装置10、力转换装置14或者制动单元9等等的设计都是可行的。
图7示出了本发明在一个通行竖井2中具有多个电梯轿厢3的电梯设备中的使用。每个电梯轿厢3、3a配备一个制动装置8、8a。此外,制动装置8、8a用作保持两个电梯轿厢3、3a之间的足够的安全距离20。如果例如通过距离探测器确定,两个电梯轿厢之间的距离异常地迅速减小,随后驶来的电梯轿厢3、3a的制动装置8、8a生效,因而预防了相撞。当电梯轿厢3、3a中的一个被保持在某个楼层E中时,制动单元也生效、即被操作。因此预防了在装载时电梯轿厢3、3a的晃动或滑动。
如在图1和7中所见,通常还具有所存在的防坠装置21。因此减小了制动装置8的设计标准。当然制动装置8可以例如在使用多余的能量供应装置和控制装置时也被用作安全制动装置。
通过本发明的知识,电梯领域技术人员可以以各种方式改变所设置的形状和结构。例如可以替代主轴驱动装置用线性电机或者旋转电机或者类似的设备来实施所述的牵拉装置15,或者可以将连接装置11朝操作装置10调转。
Claims (11)
1.一种电梯轿厢(3),具有在电梯轿厢的区域中设置的用于保持和制动电梯轿厢的制动装置(8),所述制动装置(8)包括:能够与制动轨(7)配合作用的制动单元(9)、能够产生执行力FA的操作装置(10)以及为传递执行力FA将操作装置(10)力有效地与制动单元(9)连接的连接装置(11),其特征在于,所述制动单元(9)在未加负荷的状态下处于其停止状态,以及所述连接装置(11)是牵引装置(12)。
2.按照权利要求1所述的电梯轿厢,其特征在于,所述制动装置(8)具有至少两个制动单元(9),所述制动单元有利地设置在电梯轿厢(3)的相对立的分界边缘(3.1)处并且分别与一个制动轨(7)配合作用,以及所述操作装置(10)产生用于操作制动单元(9)的执行力FA,其中,所述执行力FA借助于连接装置(11)基本上对称地传递到制动单元(9)以及所述操作装置(10)基本上居中地设置在两个制动单元(9)之间的中部,其中,由第一连接装置(11.1)连接到第一制动装置(9.1)以及由第二连接装置(11.1)连接到第二制动装置(9.2)。
3.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述操作装置(10)的位置基本上通过第一和第二连接装置(11.1、11.2)的平衡物限定,其中,在连接装置(11.1、11.2)中的一个失效时,限定装置(13)将余下的连接装置(11.1、11.2)中的执行力FA保持正常运行。
4.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述制动单元(9)包括力转换装置(14),其将由连接装置(11)传递的执行力FA转换成压紧力FN并且同时引起所述压紧力FN的放大。
5.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述操作装置(10)包括牵拉装置(15),所述牵拉装置为产生执行力FA将第一和第二连接装置(11.1、11.2)可控地向一起牵引或者将其松开,其中,所述牵拉装置(15)在控制信号(16)或者供应能量(17)出错时保持其当前调节的位置。
6.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述连接装置(11)借助于滑轮(18)悬挂并且从连接装置(11)向制动单元(9)传递的执行力FA根据滑轮(18)的悬挂系数被放大。
7.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述操作装置(10)包括用于确定当前的执行力FA的传感器(19)并且所述传感器(19)选择性地用于控制、调节和监控。
8.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,在一个共同的通行竖井(2)中安装有多个电梯轿厢(3)并且所述电梯轿厢(3)的制动装置(8)用来保障电梯轿厢(3)之间的足够的安全距离(20)。
9.按照前述权利要求中任一项所述的电梯轿厢,其特征在于,所述制动装置(8)被额外构建为电梯轿厢上的防坠装置(21)。
10.一种电梯设备(1),具有至少一个按照权利要求1至9中任一项所述的电梯轿厢(3),其特征在于,所述电梯轿厢(3)能够在通行竖井(2)中行驶。
11.一种用于保持和制动电梯轿厢(3)的方法,其中,制动装置(8)包括机械制动单元(9)、用于产生执行力FA的操作装置(10)以及为传递执行力FA将设置在电梯轿厢(3)中的操作装置(10)力有效地与制动单元(9)相连的连接装置(11),其中,在所述制动单元(9)中产生对应于执行力FA的压紧力FN,其特征在于,所述制动单元(9)在未加负荷的状态下以其停止状态运行并且所述连接装置(11)是牵引装置(12)。
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