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Die
Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung, insbesondere Aufzug oder
Hebebühne,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Bislang
sind unterschiedlichste Aufzüge
mit verschiedensten Antriebssystemen und Tragekonstruktionen, die
im Allgemeinen freitragend zwischen den Stockwerken eines Gebäudes ausgebildet
sind, gebräuchlich.
Eine Lastaufnahme bzw. Aufzugskanzel oder Aufzugskabine mit oder
ohne Hubwagen wird mittels der Antriebseinheit längs des Verstellweges verfahren,
insbesondere vertikal angehoben bzw. gesenkt. Häufig wird die Lastaufnahme und/oder
der Hubwagen an der Tragkonstruktion geführt.
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Beispielsweise
werden entsprechende Aufzüge
in Gebäuden
mit ca. 2 bis 10 Stockwerken in Ein- oder Mehrfamilienhäusern, Bürogebäuden oder dergleichen
unter anderem im Rahmen der Gebäudemodernisierung
eingebaut. Gebräuchliche
Aufzüge
sind jedoch vergleichsweise teuer, so dass diese insbesondere als "Home-Lifte", derzeit wenig eingesetzt
werden.
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Häufig umfasst
die Antriebseinheit, neben dem Antriebsmotor, ein auf Zug belastetes
Seil, an dem die Lastaufnahme bzw. der Hubwagen und gegebenenfalls
ein Gegengewicht fixiert sind. Im normalen Betriebsfall wird die
Lastaufnahme bzw. das Gegengewicht mittels der Antriebseinheit auch
abgebremst. Zum Teil weist der oder die Antriebsmotoren hierfür jeweils
eine mit dem Motor verbundene Bremse auf (vgl. PCT-DE 03/01837).
Auch sind separate Bremsen gebräuchlich.
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Neben
den zumeist eingesetzten Seilaufzügen sind auch Aufzüge mit Antriebsketten
oder Riemen als Zugelemente im Einsatz (vgl. z.B.
DE 103 46 177 ). Nachteilig bei Aufzügen mit
Ketten ist beispielsweise, dass diese bei Rollenketten vergleichsweise laut
sind.
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Darüber hinaus
ist bereits bekannt geworden, dass bei Seilaufzügen neuartige Seile mit elektrisch
leitfähigen
Fasern ausgestattet werden können.
Durch die elektrisch leitfähigen
Fasern sollte ein Bruch des Kunststoffseils oder des Riemens erfasst werden.
Hierfür
wurde die z.B. elektrisch leitfähige Kohlefaser
mit elektrischem Strom beaufschlagt, so dass der Stromfluss den
Zustand des Seiles erfasst und entsprechend signalisiert werden
sollte. Dies bedeutet, dass die Leitfähigkeit bzw. der elektrische
Widerstand der Faser zur Erfassung eines Seilbruchs herangezogen
werden kann.
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Bei
einer derartigen Seilbruchdetektion war von Nachteil, dass bei einer
Beeinträchtigung
der sensitiven Kohlefaser das komplette Seil mit großem Aufwand
ausgetauscht werden musste.
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Weiterhin
ist zu erwarten, dass Kunststoffseil oder Riemen im Betrieb eine
derartige Dehnung aufweisen, dass die vergleichsweise unelastische
leitende Faser bereits reißt
und einen angeblichen Bruch signalisiert, lange bevor das Kunststoffseil
reißt.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist des demzufolge gegenüber, eine Hebevorrichtung,
insbesondere Aufzug oder Hebebühne,
mit einer Antriebseinheit zum wenigstens teilweise vertikalen Heben
einer Lastaufnahme und/oder eines Gegenwichts der Lastaufnahme,
wobei wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Beeinträchtigung,
insbesondere eines Bruchs des Zugelementes vorgesehen ist, vorzuschlagen,
wobei die Betriebssicherheit bzw. die Zuverlässigkeit und insbesondere die
Montage sowie Demontage der Sensoreinheit bzw. Teile von dieser im
Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird, ausgehend von einer Hebevorrichtung der einleitend
genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen
genannten Maßnahmen
sind vorteilhafte Ausführungen
und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend
zeichnet sich eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung
dadurch aus, dass die Sensoreinheit als vom Zugelement separate
Sensoreinheit ausgebildet ist.
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Mit
Hilfe einer derartigen, vom Zugelement separaten Sensoreinheit ist
in vorteilhafter Weise eine Überprüfung bzw.
Kontrolle der Funktionsfähigkeit
der Sensoreinheit ohne großen
Aufwand möglich.
Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Sensoreinheit zu Überprüfungs- bzw.
Kontrollzwecken von der Hebevorrichtung demontiert und separat sowie
vollständig
mittels entsprechender Hilfs- bzw. Prüfgeräte auf Zuverlässigkeit
bzw. Funktionsfähigkeit
und/oder Verschleiß genauestens überprüfen werden.
Hierdurch wird die Betriebssicherheit bzw. Zuverlässigkeit
der erfindungsgemäßen Sensoreinheit
entscheidend verbessert, was gerade bei Personenaufzügen von
enormer Wichtigkeit ist.
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Darüber hinaus
kann bei einem beispielsweise bei der Überprüfung festgestelltem Mangel
bzw. Verschleiß der
erfindungsgemäßen Sensoreinheit diese
bzw. Teile der Sensoreinheit in einfacher Weise ausgebaut werden.
Hierdurch wird der Aufwand für das
Auswechseln der Sensoreinheit bzw. einzelner gegebenenfalls beschädigter Komponenten
der Sensoreinheit im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbessert.
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Grundsätzlich ist
denkbar, dass die erfindungsgemäße Sensoreinheit
vom Zugelement berührungslos
auszubilden ist. D.h., dass die Sensoreinheit keinen materiellen
Kontakt mit dem Zugelement aufweist. Beispielsweise könnte eine
Radar-, insbesondere Dopplerradardetektion, eine optische bzw. Lichtschrankendetektion
oder eine akustische bzw. Schwingungsanalyse des Zugelements verwirklicht
werden. Gegebenenfalls kann bei der Schwingungsanalyse des Zugelements
eine Veränderung von
Schwingungen bzw. Resonanzen des Zugelements in vorteilhafter Weise
erfasst und entsprechend ausgewertet werden.
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Vorzugsweise
ist die Sensoreinheit zur mechanischen Erfassung der Beeinträchtigung
bzw. des Bruchs des Zugelements ausgebildet. Das bedeutet, dass
ein mechanisches Sensorelement bzw. mechanische Komponenten den
Zustand bzw. die Beeinträchtigung,
insbesondere den Bruch bzw. Änderung des
Zustands des Zugelements erfassen und vorzugsweise an weitere Komponenten
der Sensoreinheit zur Verfügung
stellen bzw. weiter leiten kann. Beispielsweise sind derartige,
weitere Komponenten der Sensoreinheit als elektrische Komponenten
ausgebildet, so dass vor allem die Signalisierung bzw. die Einleitung
entsprechender Maßnahmen
in eleganter Weise erfolgen bzw. automatisiert werden kann.
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Beispielsweise
können
die mechanischen Komponenten der Sensoreinheit an der Lastaufnahme
und/oder am Gegengewicht angeordnet werden, so dass ein Mitschleppen
von elektrischen Kabeln oder dergleichen beim Verstellen bzw. Heben
der Lastaufnahme und/oder des Gegengewichts nicht nötig bzw. überflüssig wird.
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Entsprechende
elektrische bzw. weitere Komponenten der Sensoreinheit können an
ruhenden bzw. stationären
Teilen der Hebevorrichtung bzw. des Schachts und/oder des Tragrahmens
oder dergleichen angeordnet werden.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung weist die Sensoreinheit
wenigstens ein um einen Verstellweg verstellbares Sensorelement
auf. Beispielsweise ist das Sensorelement derart ausgebildet, dass
die Zugbeanspruchung des Zugelements bzw. der hierdurch auftretenden
Spannung des Zugelements und/oder einer Änderung der Zugbelastung bzw.
Spannung des Zugelements mit Hilfe des erfindungsgemäßen Sensorelements
in einen vorteilhaften Verstellweg des Sensorelements transformiert bzw. übergeführt wird.
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Einerseits
kann der Verstellweg als im Wesentlichen translatorischer, insbesondere
geradliniger oder bogenförmiger
Verstellweg realisiert werden. Beispielsweise erfolgt die Verstellung
längs des Zugelementes,
z.B. unter Zuhilfenahme eines vorteilhaften Mitnahmeelementes, das
vom Zugelement im Beeinträchtigungsfall
erfasst bzw. ergriffen wird und das Sensorelement verstellt.
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Andererseits
kann der Verstellweg des verstellbaren Sensorelementes in vorteilhafter
Weise als rotatorischer Verstellweg bzw. als um einen Rotationswinkel
verstellbaren Winkelverstellweg ausgebildet werden. Eine rotatorische
Verstellung kann unter anderem bei beengten Platzverhältnissen
Vorteile bieten und braucht nicht den gesamten Verfahrweg der Lastaufnahme
bzw. des Gegengewichtes mitgenommen bzw. verstellt werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Sensoreinheit wenigstens ein drehbares Rollelement zum
Rollen mit dem oder am Zugelement auf. Das Rollelement kann im Wesentlichen
immer oder gegebenenfalls nur zeitweise mit dem Zugelement mitbewegt
bzw. mitgedreht werden. Mit dem Rollelement kann die rotatorische
Verstellung des Sensorelementes und/oder die Mitnahme mit dem Zugelement
vorteilhaft umgesetzt werden.
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Beispielsweise
wird das Rollelement, insbesondere mit Hilfe eines Vorspannelementes
oder dergleichen, gegen das Zugelement gedrückt. Hiermit und/oder mit einer
Zahnrad-Ketten-Paarung
wird ein Abrieb bzw. Verschleiß des
Rollelements und/oder des Zugelements wirkungsvoll minimierbar.
Darüber hinaus
kann beispielsweise durch eine vorteilhafte Lagerung des Rollelementes
ein Energieverlust minimiert werden.
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Zum
Beispiel ist das Rollelement aus einem weicheren Material als das
Zugelement realisiert, wodurch der Verschleiß des Zugelements minimiert
und somit die Betriebssicherheit der Hebevorrichtung maximiert wird.
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In
einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist das Rollelement als
Betätigungselement
zum Betätigen
des Verstellens des Sensorelementes wenigstens bei der Beeinträchtigung
des Zugelementes ausgebildet. Vorzugsweise dreht sich das Rollelement
bei angetriebenem Zugelement zumindest zeitweise mit, vorzugsweise
im Wesentlichen immer. Hierbei kann z.B. im normalen Betriebsfall
das Sensorelement unbeeinflusst bzw. nicht betätigt werden. Im Beeinträchtigungsfall
des Zugelementes wird gemäß der Erfindung
das Sensorelement mit Hilfe des Rollelementes betätigt bzw.
verstellt, vorzugsweise verdreht.
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Gegebenenfalls
sind das Betätigungselement
und das Sensorelement nebeneinander angeordnet. Vorzugsweise ist
das Betätigungselement
als Ringelement ausgebildet. Hiermit ist eine besonders kompakte
und Platz sparende Umsetzung realisierbar. Beispielsweise kann das
Sensorelement innerhalb des Ringelementes angeordnet werden.
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Darüber hinaus
bietet ein als Ringelement ausgebildetes Betätigungselement weitere, insbesondere
funktionelle Vorteile. So kann z.B. das Ringelement einen lichten
Innendurchmesser aufweisen, der größer als der Außendurchmesser
des Sensorelementes ist. Der hierdurch realisierbare Abstand zwischen
dem Ringelement und dem Sensorelement kann im normalen Betriebsfall
in vorteilhafter Weise dafür
verwendet werden, dass im Beeinträchtigungsfall das Ringelement
zum Sensorelement relativ verschoben bzw. bewegt wird. Die Kontaktierung
des Sensorelementes durch das sich drehende Ringelement kann in
vorteilhafter Weise zur rotoatorischen Verstellung des Sensorelementes
gemäß der Erfindung
verwendet werden.
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Beispielsweise
sind Ringelement und Sensorelement im normalen Betriebsfall im Wesentlichen konzentrisch
und in vorteilhafter Weise im Beeinträchtigungsfall exzentrisch zueinander
angeordnet bzw. gelagert.
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Vorteilhafterweise
ist der Kontakt bzw. sind die Kontaktflächen des Ringelementes und
des Sensorelementes als formschlüssige
Verbindung, vorzugsweise als Verzahnungsflächen ausgebildet. Das bedeutet,
dass das Ringelement in vorteilhafter Weise eine Innenverzahnung
und das Sensorelement eine Außenverzahnung
aufweist. Hiermit wird die Sicherheit bezüglich der Verstellung des Sensorelementes
im Vergleich zu einer Reibverbindung oder dergleichen erhöht.
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Vorteilhafterweise
ist wenigstens ein Vorspannelement, insbesondere ein Federelement
zum Vorspannen des Sensorelements und/oder des Rollelementes ausgebildet.
Beispielsweise ist dieses Vorspannelement derart realisiert, dass
bei einer Änderung
der Zugbelastung bzw. Spannung des Zugelements, wie dies beispielsweise
bei einem Bruch des Zugelements auftritt, dies zur Verstellung des Sensorelements
führt.
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Beispielsweise
wird das Sensorelement im normalen Betriebszustand des Zugelements
bzw. bei Funktionsfähigkeit
des Zugelements in einer ersten Stellung gehalten, wobei das Vorspannelement
vorgespannt ist. Bei einer Beeinträchtigung wie beispielsweise
einer (signifikanten) Längenänderung des
Zugelements und/oder bei einem Bruch des Zugelements wird in vorteilhafter
Weise mit Hilfe des Vorspannelements bzw. Federelements das Sensorelement
von der Normalposition in eine verstellte bzw. zweite Position verstellt
bzw. bewegt. Beispielsweise führt
diese zweite Position zu einem Alarm bzw. einer Signalisierung,
dass eine Beeinträchtigung
bzw. ein Bruch des Zugelements vorliegt.
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Vorteilhafterweise
kann bei einer Längenänderung
des Zugelements die zweite Position beispielsweise als Grenzwert
ausgebildet werden, bei dem z.B. eine Kontrolleinheit oder dergleichen
das Erreichen bzw. Überschreiten
des Grenzwerts signalisiert und gegebenenfalls entsprechend Maßnahmen
einleitet.
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Es
hat sich gezeigt, dass ein als Federelement ausgebildetes Vorspannelement
besonders einfach realisierbar ist und wirkungsvoll bzw. zuverlässig zu
einer entsprechenden Verstellung des Sensorelements bei einer Beeinträchtigung
bzw. bei einem Bruch des Zugelements führt.
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Vorzugsweise
umfasst die Sensoreinheit wenigstens eine elektrische Sensorvorrichtung
zum elektrischen Erfassen der Verstellung des Sensorelements. Beispielsweise
kann die Sensorvorrichtung als elektrischer, insbesondere kapazitiver
oder induktiver Näherungssensor,
Lichtschranke oder dergleichen verwirklicht werden. Hierbei kann
auf bereits handelsübliche
elektrische Sensoren zurückgegriffen werden,
was die Betriebssicherheit und zugleich eine wirtschaftliche Realisierung
einer derartigen Sensorvorrichtung gewährleistet.
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Alternativ
oder in Kombination hierzu umfasst die Sensorvorrichtung wenigsten
einen elektrischen Schalter und/oder Taster. Beispielsweise kann das
verstellbare Sensorelement zum Schalten des Schalters bzw. Tasters
verwendet werden. Z.B. auch bei mechanischen Schaltern bzw. Tastern
kann auf bereits handelsübliche
Komponenten zurückgegriffen
werden.
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Grundsätzlich ist
denkbar, dass ein Element der Sensoreinheit insbesondere mit Hilfe
des Vorspannelements gegen das Zugelement gedrückt und somit im Kontakt mit
dem Zugelement steht. Beispielsweise kann ein derartiges Element
als am Zugelement schleifendes Element realisiert werden.
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Vorzugsweise
ist das Schleifelement mit einem weicheren Material, wie z.B. Kunststoff
oder dergleichen, als das Material des Zugelements, wie z.B. Metall,
ausgebildet. Hierdurch wird die Abnützung aufgrund des Schleifens
beim Schleifelement verwirklicht und nicht beim Zugelement. Dies
führt zu
einer zuverlässigen
Betriebsweise der Hebevorrichtung.
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Gegebenenfalls
kann die Sensoreinheit gemäß der Erfindung
an einem und/oder an beiden Enden des Zugelements bzw. am Gegengewicht und/oder
der Lastaufnahme wenigstens teilweise angeordnet werden. Beispielsweise
kann die Aufhängung
bzw. die Fixierung des Zugelements am Gegengewicht bzw. an der Lastaufnahme
zugleich als Komponente der Sensoreinheit verwirklicht werden.
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Vorzugsweise
ist die Sensoreinheit im Wesentlichen zwischen dem Antriebselement
und der Lastaufnahme und/oder dem Gegengewicht angeordnet. Es hat
sich gezeigt, dass eine derartige Maßnahme von besonderem Vorteil
ist. Hiermit können die
beiden Zugelementbereiche, d.h. die in Bewegungsrichtung vor und
hinter dem Antriebselement angeordneten Bereiche des Zugelementes,
in vorteilhafter Weise von der/den Sensoreinheiten bzw. Sensorelementen
erfasst bzw. überwacht
werden.
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Vorzugsweise
ist das Betätigungselement als
Umlenkelement zum Umlenken des Zugelementes ausgebildet. Hierdurch
wird wenigstens im normalen Betriebsfall eine Abwinklung des Zugelementes
umsetzbar. Dies ist in vorteilhafter Weise das beeinträchtigte,
insbesondere gebrochene Zugelement zur Verstellung des Rollelementes
und/oder Sensorelementes gemäß der Erfindung
verwendbar. Beispielsweise kann dies zur Relativverschiebung des Rollelementes
zum Sensorelement in oben genannter Weise herangezogen werden.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das Zugelement wenigstens
an zwei, sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten des Rollelementes
angeordnet. Hierdurch ist es unter anderem möglich, dass beispielsweise
das durch die Lastaufnahme und/oder das Gegengewicht belastete Ende des
Zugelementes auf das Umlenkelement eine vorteilhafte Querkraft ausübt.
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Die
Querkraft kann in vorteilhafter Weise vorzugsweise im Fall einer
Beeinträchtigung,
insbesondere bei Bruch des Zugelementes an einer Stelle bzw. in
einem Bereich durch den hiermit verbundenen Wegfall der Belastung
am verbleibenden Rest des Zugelementes bzw. einer Seite des Rollelementes
dazu führen,
dass die auf der gegenüberliegenden
Seite nach wie vor vorhandene Querkraft eine Verschiebung bzw. Bewegung
des Rollelementes erzeugt und dies wiederum in oben beschriebener
Weise zu der Verstellung des Sensorelementes gemäß der Erfindung führt.
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Vorzugsweise
weist das Rollelement bzw. Umlenkelement einen größeren Außendurchmesser auf
als das Antriebselement. Hiermit wird in besonders einfacher Weise,
vor allem bei einer Anordnung des Rollelementes zwischen den Zugelementenden, eine
Umlenkung bzw. Aufspreizung des Zugelementes verwirklichbar.
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In
einer besonderen Weiterbildung ist längs des Zugelements das Antriebselement
zwischen zwei Sensoreinheiten und/oder Sensorelementen und/oder
Rollelementen angeordnet. Hierdurch kann die Funktionsfähigkeit
bezüglich
der Erfassung einer Beeinträchtigung
bzw. eines Bruchs des Zugelements deutlich verbessert werden. Hierbei
wird u.a. auf beiden Seiten des Antriebselements ein Bruch sicher
detektiert, ohne dass sich aufgrund einer Reibkraft bzw. Haltekraft
des Antriebselements gegenüber
dem Zugelement sich auf einer Seite des Antriebselements keine Änderung
bzw. eine sehr geringe Änderung
der Zugbelastung bzw. Spannung des Zugelements ergibt.
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Beispielsweise
ist dies gerade bei einem als Kette, insbesondere als Rollenkette
oder dergleichen, ausgebildeten Zugelement von Bedeutung, da beispielsweise
bei einem Bruch der Kette auf der z.B. Kabinenseite des Antriebselements
bzw. Ritzels sich keine Änderung
der Zugbelastung auf der z.B. Gegengewichtsseite des Antriebselements
bzw. Ritzels ergibt. Durch die beidseitige Anordnung der Sensoreinheit
bzw. entsprechender Sensorelemente und/oder Rollelemente wird sicher
ein Bruch bzw. eine Beeinträchtigung
der Kette bzw. des Zugelements erfassbar.
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Vorzugweise
ist die Sensoreinheit an einer Trageinheit bzw. des Tragrahmens
und/oder des Schachtes oder dergleichen an der Hebeeinheit angeordnet.
Bei einer derartigen Anordnung der Sensoreinheit an ruhenden bzw.
sich nicht hebenden bzw. senkenden Komponenten der Hebevorrichtung
wird gewährleistet,
dass beispielsweise ein Mitschleppen von elektrischen Kabeln oder
dergleichen beim Verstellen bzw. Heben der Lastaufnahme und/oder
des Gegengewichts unnötig
bzw. überflüssig werden.
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Vorteilhafterweise
sind wenigsten zwei, insbesondere zwei mal sieben Antriebselemente
und zwei, insbesondere zwei mal sieben Zugelemente etc. vorgesehen.
Hierdurch wird die Sicherheit der Hebevorrichtung verbessert, da
beispielsweise bei einem Bruch bzw. einer Beeinträchtigung
eines der Zugelemente bzw. eines der Antriebselemente die jeweils
zweite bzw. weitere Komponente die Sicherheit bzw. den Betrieb der
Hebevorrichtung weiter gewährleistet.
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Beispielsweise
sind wenigstens vier Antriebselemente und vier Zugelemente vorgesehen.
Gegebenenfalls sind diese beispielsweise paarweise als Antriebskomponenten
zusammengefasst, so dass gegebenenfalls zwei redundante Antriebssysteme ausgebildet
werden. Hierfür
können
in vorteilhafter Weise auch zwei vollständig autarke Antriebssysteme
mit Antriebsmotoren, Bremse, etc. vorgesehen werden. Gegebenenfalls
wird eine Hebevorrichtung gemäß der früheren Anmeldung
des Anmelders
DE 10 2004
047 431 verwirklicht. Insbesondere bei einer derartigen
Hebevorrichtung kann auf eine separate Fangvorrichtung verzichtet
werden, so dass sich hierbei vor allem die Kosten der Erfindung
deutlich senken.
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Vorzugsweise
ist jedem Zugelement wenigstens eine Sensoreinheit und/oder ein
verstellbares Sensorelement und/oder ein drehbares Rollelement und/oder
Sensorvorrichtung zugeordnet. Hierdurch wird jedes Zugelement nahezu
autark bzw. separat bezüglich
einer Beeinträchtigung
bzw. eines Bruchs detektierbar. Vorzugsweise sind jedem Zugelement wenigstens
zwei Sensoreinheiten und/oder zwei verstellbare Sensorelemente und/oder
zwei drehbare Rollelemente zugeordnet. Hierdurch kann auf jeder Seite
des Antriebselements ein entsprechendes Teil bzw. eine entsprechende
Erfassung gemäß der Erfindung
realisiert werden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit
weiter in vorteilhafter Weise.
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Vorteilhafterweise
sind wenigstens zwei bzw. mehreren Zugelementen zwar wenigstens
zwei bzw. mehrere Rollelemente etc., jedoch lediglich ein einziges
bzw. gemeinsames Sensorelement und/oder wenigstens eine einzige
bzw. gemeinsame Sensorvorrichtung etc. zugeordnet. Hierdurch kann
bei hoher Sicherheit der konstruktive und/oder regelungstechnische
Aufwand minimiert werden.
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Zudem
wird gemäß der Erfindung
grundsätzlich
ein Mitschleppen von elektrischen Kabeln oder dergleichen beim Verstellen
bzw. Heben der Lastaufnahme und/oder des Gegengewichts unnötig bzw. überflüssig.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der
Figuren nachfolgend näher
erläutert.
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Im
Einzelnen zeigt:
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1 eine
schematische, perspektivische Darstellung einer ersten Sensoreinheit
gemäß der Erfindung,
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2 eine
schematische, perspektivische Darstellung einer zweiten Sensoreinheit
gemäß der Erfindung,
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3 eine
schematische Seitenansicht der zweiten Variante gemäß 2,
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4 eine
schematische, perspektivische Darstellung einer dritten Sensoreinheit
gemäß der Erfindung
im montierten Zustand,
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5 eine
schematische, perspektivische Darstellung der dritten Sensoreinheit
gemäß der Erfindung
im nicht montierten Zustand,
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6 eine
schematische Seitenansicht zweier Sensoreinheiten gemäß 4,
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7 eine
schematische, perspektivische Darstellung einer vierten Sensoreinheit
gemäß der Erfindung,
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8 eine
schematische Ansicht der vierten Sensoreinheit gemäß 7 von
unten,
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9 ein
schematischer, perspektivischer Ausschnitt aus 7,
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10 eine
schematische Seitenansicht der vierten Sensoreinheit gemäß 7 im
normalen Betriebszustand und
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11 eine
schematische Seitenansicht der vierten Sensoreinheit gemäß 7 bei
gebrochener Kette.
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In 1 ist
schematisch eine an einem Zugelement, insbesondere an einer Kette 1 angeordneten
Sensoreinheit gemäß der Erfindung
dargestellt. Bei der aufgeführten
Variante ist die Kette 1 mittels einer in einer Führung bzw.
Hülse geführte, verstellbare
Schraubverbindung 2 an der Sensoreinheit fixiert. Zudem
ist die Sensoreinheit an einer Trageinheit 3 bzw. am Tragrahmen 3 eines
nicht näher
dargestellten Gegengewichtes und/oder einer nicht näher dargestellten
Aufzugskabine oder dergleichen fest fixiert.
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Die
Schraubverbindung 2 drückt
aufgrund der Gewichtskraft des Gegengewichtes bzw. der Kabine im
angehängten
Zustand bzw. im unbeeinträchtigten
Zustand der Kette 1 eine Feder- bzw. Tellerfederanordnung 5 zusammen
bzw. spannt diese vor. Eine Anschlaghülse 6 verhindert ein
vollständiges Zusammendrücken der
Feder 5, wodurch diese geschont wird. Unabhängig davon
könnte
auch ein Hebel 7 in Verbindung mit einer Führung 8 bzw.
Halter 8 als Anschlag ausgebildet werden, womit das vollständige Zusammendrücken der
Feder 5 verhindert werden könnte.
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Bei
der dargestellten Variante ist der Halter 8 dafür ausgebildet,
den Hebel 7 in der Ruheposition bei unbeeinträchtigter
Kette 1 zu halten und zumindest über einen begrenzten Verstellweg
der Schraubverbindung 2 bzw. der Kette 1 relativ
zum Tragrahmen 3 den Hebel zu führen. Beispielsweise wird eine begrenzte
Relativbewegung der Anordnung bei Beschleunigungsvorgängen der
nicht näher dargestellten
Antriebseinheit generiert. Der Führungsweg
des Halters 8 muss entsprechend groß dimensioniert sein, um die
Ruheposition hierbei sicher beizubehalten.
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Im
Fall einer Beeinträchtigung
bzw. eines Bruchs der Kette 1 verstellt die Feder 5 die
Schraubverbindung 2 soweit, dass der Hebel 7 vom
Halter 8 nicht mehr gehalten bzw. geführt wird. Die verstellbaren
Komponenten, insbesondere die Schraubverbindung 2, „fallen" auf einen Anschlag 12.
Vorzugsweise mittels einer Feder 9 und/oder eines optional
vorzusehendes Gewicht 10 sowie gegebenenfalls des Eigengewichtes
wird der Hebel 7 um eine Achse 11 ausgeschwenkt
(vgl. Zwei-Punkt-Linien-Darstellung gemäß 1). Hierbei „fällt" der Hebel auf einen
Anschlag 13, der als einstellbare Schraube oder dergleichen
ausgebildet ist. Der Anschlag 13 definiert die ausgeschwenkte
Position des Hebels 7 insb. mit Gewicht 10.
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Ein
optional vorzusehender Schalter 14 oder dergleichen detektiert
das Auftreffen der Schraubverbindung 2 bzw. den Bruch der
Kette 1.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die Sensoreinheit eine zweite elektrische Komponente 15,
die ohne nähere
Darstellung an den statischen bzw. ruhenden Elemente der Hebevorrichtung
bzw. des Aufzugs, z.B. am Schacht, an den Führungsvorrichtungen oder dergleichen,
angeordnet bzw. befestigt ist. Die Komponente 15 ist z.B.
als elektrischer Sensor 15, Schalter 15 oder dergleichen
ausgebildet, wie beispielsweise eine optische Lichtschranke, Taster, Näherungssensor,
Metalldetektor, etc..
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Darüber hinaus
weist die Anordnung eine Verdrehsicherung 16 auf, die ein
Verdrehen des Hebels 7 wirkungsvoll verhindert. D.h. die
Verdrehsicherung 16 stellt einen Anschlag in Bezug zur
Rotation des Hebels dar. Die Verdrehsicherung 16 ist bei dieser
Variante mittels einem in einem Langloch 18 geführten Stift 17 realisiert.
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In 2 bzw. 3 ist
eine zweite Variante einer Sensoreinheit gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei
bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche bzw. vergleichbare
Komponenten.
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Im
Unterschied zur ersten Variante gemäß 1 zeigt
die zweite Variante gemäß den 2 bzw. 3 keinen
gewichtsbelastenden Hebel 7 auf. Bei der zweiten Variante
ist die Sensoreinheit bzw. sind die Sensoreinheiten ebenfalls am
bzw. an den Enden der Kette 1 angeordnet. Das mechanische bzw.
verstellbare Sensorelement ist hierbei ein Ende 19 der
Kettenaufhängung,
die insbesondere die Feder 5, den Anschlag 6,
etc. umfasst und aufgrund des Eigengewichts sowie gegebenenfalls
eines vorhandenen Kettenstummels nach unten verstellt wird bzw. fällt und
hierbei den Sensor 15 bzw. Schalter 15 betätigt.
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In 2 zeigt
die dargestellte Variante insgesamt vier separate Ketten 1,
wobei die linke Kette 1 beispielhaft als defekte bzw. gebrochene
Kette 1 ausgebildet ist. Dementsprechend ist das defekte Ende 19 nach
unten auf den Sensor 15 gefallen und die anderen drei Enden 19 mit
funktionsfähiger
Kette 1 sind in Normalposition dargestellt.
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In 2 wird
deutlich, dass die vertikal angeordneten Sensoren 15 zur
Detektion der Kette 1 auf einer Seite der nicht dargestellten
Antriebseinheit ausgebildet sind. Beispielsweise ist der in 2 dargestellte
Rahmen 3 Teil der Lastaufnahme bzw. einer Kabine, die bereits
elektrische Energieanschlüsse bzw.
-Versorgung aufweist.
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Die
vertikal angeordneten Sensoren 15 gemäß 2 sind zur
Detektion eines Bruches bzw. einer Beeinträchtigung der Kette 1 auf
der Seite des nicht näher
dargestellten Gegengewichtes ausgebildet. Dies wird insbesondere
in der Seitendarstellung gemäß 3 deutlich.
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In 3 sind
beispielhaft die beiden Enden 19 einer einzigen Kette 1 dargestellt,
die um ein nicht näher
dargestelltes Ritzel geführt
sind. Die Kette 1 ist in gebrochener Ausführung abgebildet,
so dass das rechte Ende 19 auf dem vertikal angeordneten
Sensor 15 aufliegt, wie dies beispielhaft der linken Kette 1 gemäß 2 entspricht.
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Darüber hinaus
ist in 3 verdeutlicht, dass auch das zweite Ende der
gebrochenen Kette 1 zur vertikalen Verstellung des linken
Endes 19 der Kette 1 führt. Das Herabfallen des linken
Endes 19 auf der Seite des Gegengewichts führt dazu,
dass ein Schieber 20 durch das Ende 19 horizontal
verschoben wird und beim Verstellen der nicht mehr dargestellten
Kabine relativ zum nicht näher
dargestellten Gegengewicht der herausstehende Schieber 20 zum Schalten
des horizontal angeordneten Sensors 15 führt. Hierdurch
wird es möglich,
dass das Gegengewicht ohne elektrische Energieversorgung ausgebildet
werden kann und somit ein Mitschleppen von elektrischen Leitungen
oder dergleichen nicht unbedingt notwendig wird.
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Die
in den 4 bis 6 dargestellte dritte Variante
einer Sensoreinheit gemäß der Erfindung
ist im Unterschied zu den zuvor genannten beiden ersten Varianten
nicht am Ende der Kette 1 bzw. am Gegengewicht oder an
der Lastaufnahme bzw. der Kabine angeordnet, sondern an der tragenden
Traverse 21 bzw. des Schachtes oder dergleichen der Hebevorrichtung.
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In 4 wird
deutlich, dass die tragende Traverse 21 zur Aufnahme der
Antriebseinheit 22 ausgebildet ist. Darüber hinaus führt die
Anordnung der Sensoreinheit gemäß der dritten
Variante an der tragenden Traverse 21 dazu, dass diese
ausschließlich an
nicht verstellbaren bzw. ruhenden Komponenten der Hebevorrichtung
angeordnet bzw. fixiert ist. Hierdurch wird beispielsweise eine
Energieversorgung mittels elektrischer Kabel oder dergleichen ganz
besonders einfach realisierbar. Ein Mitschleppen von elektrischen
Kabeln oder dergleichen mit dem Gegengewicht bzw. der Kabine ist
nicht erforderlich.
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Der
in 4 bis 6 dargestellte beispielhafte
Zustand zeigt eine Variante der Hebevorrichtung mit insgesamt vier
Ketten 1, insbesondere Zahnketten bzw. Zahnkettenbändern, wobei
eine Kette 1 bzw. die rechte Kette 1 gebrochen
ist. Aufgrund des Bruches dieser Kette 1 ist eine Seite
dieser Kette 1 im zugentlasteten Zustand bzw. ohne nennenswerte Spannung.
Aufgrund dessen ist ein um eine Achse 24 drehbarer Hebel 23 dieser
Kette 1 im Vergleich zu den restlichen drei Hebeln 23 der
funktionsfähigen Ketten 1 etwas
verstellt bzw. verdreht.
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Der
Unterschied zwischen der Normalposition der Hebel 23 mit
unbeeinträchtiger
Kette 1 im Vergleich zur Position des Hebels 23 bei
beeinträchtigter bzw.
gebrochener Kette 1 wird insbesondere in 6 deutlich.
Hier wird auch ersichtlich, wie die Feder 25 den Hebel 23,
der als Winkel 23 ausgebildet ist, an einem Seitenschenkel
in die Position drückt,
die der Hebel 23 bei gebrochener Kette 1 einnimmt.
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Generell
drückt
die Feder 25 den Winkel 23 bzw. Hebel 23 in
vorteilhafter Weise gegen die Kette 1 bzw. gegen die gespannte
Kette 1. Die Spannung der Kette 1 wird durch das
Gewicht der Lastaufnahme bzw. des Gegengewichts erreicht. Bei gebrochener
Kette verändert
sich die Zugbelastung bzw. die Spannung der Kette 1 derart,
dass nahezu keine bzw. lediglich das Eigengewicht der noch vorhandenen Kette 1 vorhanden
ist.
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Weiterhin
wird gemäß der Erfindung
bei der dritten Variante der Sensoreinheit eine vorteilhafte Kopplung,
insbesondere eine Stange 26, vorgesehen, die in vorteilhafter
Weise derart ausgebildet ist, dass diese zu einer Wirkverbindung
mehrerer bzw. der einzelnen Hebel 23 bzw. verstellbaren
Sensorelemente 23 gemäß der Erfindung
führt.
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Bei
der dargestellten Variante gemäß der Erfindung
ist es nicht von Bedeutung, welche Kette 1 bricht, da jeder
Hebel 23 auf einer Seite der Antriebseinheit 22 bei
entsprechend gebrochener Kette 1 derart verstellt wird,
dass dieser die Stange 26 nach unten drückt bzw. betätigt. Die
Stange 26 ist in vorteilhafter Weise ebenfalls um eine,
insbesondere die Achse 24 drehbar gelagert, wobei der Hebel 27 die Stange 26 mit
der Lagerung bzw. Achse 24 verbindet.
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Weiterhin
weist die Stange 26 längere
Hebel 28 auf, so dass in vorteilhafter Weise ein Betätiger 29 einen
Sensor 15 bzw. Schalter 15 betätigen kann.
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Aufgrund
dessen, dass die längeren
Hebel 28 länger
als die Hebel 27 ausgebildet sind, wird der Betätiger 29 beim
Verstellen der Hebel 23 nach oben verstellt, so dass der
als Schalter 15 ausgebildete Sensor 15 betätigt bzw.
geschalten wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Signalisierung
bzw. entsprechende Maßnahmen
eingeleitet werden, um die Sicherheit des Betriebs der Hebevorrichtung
gemäß der Erfindung
zu gewährleisten.
Beispielsweise kann per Datenfernübertragung oder dergleichen
bei einer Beeinträchtigung
ein Signal bzw. eine Nachricht generiert werden, so dass der Bruch
bzw. die Beeinträchtigung
der entsprechenden Kette 1 ausgebessert bzw. repariert
werden kann.
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Weiterhin
wird aus den 4 bis 6 deutlich,
dass an den Hebeln 27 Rollen 30 bzw. Ritzel 30 angeordnet
sind, die in Kontakt mit der Kette 1 sind. Durch das Verstellen
bzw. Heben der Lastaufnahme und/oder des Gegengewichtes wird auch
die Kette in Längsrichtung
verstellt und somit die Rollen 30 gedreht.
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Im
Vergleich zur zweiten Variante gemäß der 2 und 3 ist
die dritte Variante gemäß den 4 bis 6 deutlich
toleranter gegenüber
Ungenauigkeiten der Trageinheit bzw. des Schachtes der Hebevorrichtung,
was die Betriebssicherheit in hohem Maß gewährleistet und die Montage der
Hebevorrichtung entscheidend vereinfacht. Dies ist vor allem bei
Personenaufzügen
oder dergleichen von erheblicher Relevanz.
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Eine
vierte, bevorzugte Variante der Erfindung ist in den 7 bis 11 dargestellt. 7 und 8 zeigt
die gesamte Sensoreinheit mit den Sensoren 15 als Sensorvorrichtung
gemäß der Erfindung,
jedoch ohne Ketten und ohne Traverse. Bei dieser Variante sind insgesamt
zwei mal sieben Ketten bzw. Kettenräder 31 vorgesehen.
Hierbei werden zwei redundante Antriebssysteme realisiert, wie oben
näher beschrieben.
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Die
Kettenräder 31 werden
von den Ketten 1, insbesondere Rollenketten oder dergleichen,
angetrieben bzw. bewegt (vgl. 10 oder 11).
Die bewegbaren bzw. drehbaren Kettenräder 31 sind zwischen
statischen Lagern 32 angeordnet. Diese umfassen eine Gleitscheibe 33,
so dass die Relativbewegung zwischen den Kettenrädern 31 und dem Lager 32 möglichst
verlustarm bzw. mit geringer Reibung verwirklicht wird. Die Lager 32 weisen
zudem Federn 37 auf, die eine axiale, d.h. in Richtung
der Drehachse der Kettenräder 31,
Verstellbarkeit der Kettenräder 31 ermöglichen.
Die Lager 32 werden von Haltern 34 gehalten. Die
Halter 34 sind an der Traverse 21 fixiert bzw.
angeschraubt.
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Wie
in den 9 bis 11 deutlich wird, sind die Kettenräder 31 als
Ringe mit einer Außenverzahnung
und mit einer Innenverzahnung ausgebildet. In normaler Betriebsstellung,
wie in 10 dargestellt, ist innerhalb
des Kettenrades 31 bzw. Ringes 31, vorzugsweise
etwa konzentrisch, ein Verbindungselement bzw. eine Zahnstange 35 angeordnet.
Diese Zahnstange 35 ist hierbei vom Ring 31 beabstandet,
so dass in normaler Betriebsweise keine Wirkverbindung zwischen
den Komponenten besteht.
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In
der beeinträchtigten
Betriebsweise bzw. bei gebrochener Kette 1 wird ein einzelnes
oder mehrere, insbesondere alle Kettenräder 31 des entsprechenden
Antriebssystems aus der zur Zahnstange konzentrischen Lage gemäß 10,
in die exzentrische Lage gemäß 11 verschoben.
Dies wird dadurch erreicht, dass in normaler Betriebsweise die Kette 1 durch
das Kettenrad 31 bzw. den Ring abgewinkelt bzw. etwas auseinander
gespreizt wird. Im beeinträchtigten
Zustand der Kette 1 gemäß 11 entfällt die
Belastung der Kette 1 (vgl. linke Seite der 11),
die aufgrund des Gewichts FG von der nicht näher dargestellten
Lausaufnahme bzw. Kabine etc. oder dem Gegengewicht vorhanden war
(vgl. 10), so dass die nach wie vor
belastete Seite (vgl. rechts in 11) bzw.
eine hierdurch erzeugte Querkraft Q das Kettenrad 31 bzw.
den Ring 31 verschiebt bzw. aus der konzentrischen in die
exzentrische Lage gemäß 11 bewegt.
Hierdurch stehen die beiden Komponenten Ring 31 und Zahnstange 35 in
Wirkverbindung.
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Durch
die realisierte Wirkverbindung der beiden Komponenten bzw. deren
Verzahnung dreht sich die Zahnstange 35 bei einer Verstellung
der Kette 1 bzw. des Kettenrades 31. Aufgrund
der vorteilhaften Anordnung und Ausbildung der Zahnstange 35 ist
es unerheblich, welche der Ketten 1 bzw. auch welche Seite
der Ketten 1 beeinträchtigt
wird bzw. bricht, zumindest das jeweilige Kettenrad 31 wird
derart verschoben, dass sich die Zahnstange 35 dreht und
gemäß der Erfindung
ein Sensorelement bzw. eine Excenterscheibe 36 verstellt
bzw. dreht. Die Excenterscheibe 36 ist fest an der Zahnstange 35 fixiert.
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Die
Excenterscheibe 36 weist eine vorteilhafte exzentrische
Außenkontur
auf, so dass durch die Drehung der Zahnstange 35 ein Sensor 15 bzw.
elektrischer Schalter betätigt
wird und vorteilhafte Sicherheitsmaßnahmen bzw. Signalisierungsmaßnahmen auslöst.
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Durch
die doppelte Ausführung
der Antriebssysteme und/oder der Sensoren 15 wird ein redundantes
System realisiert. Durch die symmetrische Ausbildung der Sensoreinheit
(vgl. z.B. 8) wird die Montage vereinfacht.
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Bei
der Verwendung einer Rollenkette als Kette 1 gemäß den 10 oder 11 ist
in vorteilhafter Weise eine Lärmschutzeinheit
vorzusehen. Beispielsweise werden die Ketten 1 bzw. das
Antriebssystem bzw. wesentliche Teile von diesem im Wesentlichen
gekapselt bzw. innerhalb einer Ummantelung oder dergleichen angeordnet.
Hierdurch wird die Geräuschentwicklung
im Betrieb verringert, was den Komfort für den Anwender verbessert.
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Bei
einer Verwendung von Zahnketten oder dergleichen als Ketten 1 kann
aufgrund der sehr geringen Betriebsgeräusche auf Lärmschutzmaßnahmen gegebenenfalls vollständig verzichtet
werden.
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- 1
- Kette
- 2
- Verbindung
- 3
- Rahmen
- 4
- Hülse
- 5
- Feder
- 6
- Anschlag
- 7
- Hebel
- 8
- Halter
- 9
- Feder
- 10
- Gewicht
- 11
- Achse
- 12
- Anschlag
- 13
- Anschlag
- 14
- Schalter
- 15
- Sensor
- 16
- Sicherung
- 17
- Stift
- 18
- Langloch
- 19
- Ende
- 20
- Schieber
- 21
- Traverse
- 22
- Antriebseinheit
- 23
- Hebel
- 24
- Achse
- 25
- Feder
- 26
- Stange
- 27
- Hebel
- 28
- Hebel
- 29
- Betätiger
- 30
- Rolle
- 31
- Kettenrad
- 32
- Lager
- 33
- Scheibe
- 34
- Halter
- 35
- Stange
- 36
- Scheibe
- 37
- Feder
- FG
- Gewichtskraft
- Q
- Querkraft