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Die Erfindung betrifft eine Aufzugsbremsanordnung.
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Die Erfindung ist anwendbar bei Aufzugsanlagen mit zumindest einem Fahrkorb, insbesondere mehreren Fahrkörben, die in einem Aufzugsschacht über Führungsschienen verfahrbar sind. Zumindest eine feststehende erste Führungsschiene ist fest in einem Aufzugsschacht angeordnet und ist in einer ersten, insbesondere vertikalen, Richtung, ausgerichtet; zumindest eine feststehende zweite Führungsschiene ist in einer zweiten, insbesondere horizontalen, Richtung ausgerichtet.
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Eine Umsetzeinheit kann dabei vorgesehen sein, um den Fahrkorb von einer ersten Führungsschiene auf eine zweite Führungsschiene umzusetzen. Die
WO 2015/144781 A1 sowie die deutschen
DE 10 2016 211 997 A1 und
DE 10 2015 218 025 A1 beschreiben jeweils eine solche Aufzugsanlage, wobei dort die Umsetzeinheit eine Drehplattform umfasst. Alternativ zur Drehplattform mit der drehbaren Schiene kann eine andersartige Umsetzeinheit vorgesehen sein. Die Umsetzeinheit ist dabei zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung überführbar.
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Angetrieben wird eine solche Aufzugsanlage insbesondere durch einen seillosen Antrieb, insbesondere anhand eines Linearantriebs. Hierbei ist es mehr als wünschenswert, dass weder der Linearantrieb noch die Bremse eine nach unten gerichtete Verzögerung auf den Fahrkorb ausübt, da andernfalls die Passagiere die Bodenhaftung verlieren und im Extremfall an die Kabinendecke geschleudert werden. Diese grundlegende Problematik wird in der
WO 2018/054747 A1 für den Linearantrieb beschrieben. Für Aufzugsbremsen, welche diese Anforderung unterstützen, sind keine bislang keine zufriedenstellenden Lösungen bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufzugsbremsanordnung insbesondere für eine eingangs genannte Aufzugsanlage bereitzustellen. Die Erfindung schlägt eine Aufzugsbremsanordnung nach Anspruch 1 vor; Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße Aufzugsbremsanordnung umfasst eine Bremskörperanordnung zur Anbringung an einem Fahrkorb einer Aufzugsanlage, eine Schiene, die in einem Aufzugsschacht angeordnet ist,
wobei die Schiene und die Bremskörperanordnung derart in Interaktion mit einander bringbar sind, dass eine Fahrt des Fahrkorb abgebremst wird. Die die Bremskörperanordnung ist rotierbar ausgebildet ist, und die Aufzugsbremsanordnung weist eine Abtriebsanordnung auf, welche eingerichtet ist, ein Moment auf die Bremskörperanordnung bereitzustellen. Ein Kern der Erfindung besteht nun insbesondere darin, in der Bremsanordnung eine Drehbewegung zu erhalten, die dann gezielt anhand der Abtriebsanordnung weiterverarbeitet werden kann. Drehbewegungen lassen sich relativ einfach handhaben und anhand von Standardkomponenten weiterverarbeiten.
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In einer Ausgestaltung weist die Bremskörperanordnung eine Mehrzahl an Bremskörpern auf, die an einem umlaufenden Kettenlaufwerk angebracht sind. Dies entspricht weitgehend dem Kettenantrieb eines Raupenfahrzeugs. Die Vorteile einer solchen Antriebes sind die sehr guten Hafteigenschaften der Bremskörper an den Schienen aufgrund einer großen und ebenen Kontaktfläche gepaart mit der Übersetzung der translatorischen Bewegung in einer rotatorische Bewegung.
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In einer Ausgestaltung umfasst die Abtriebsanordnung einen Motor. Die Abtriebsanordnung ist derart eingerichtet, dass ein vom Motor erzeugtes Moment auf die Bremskörperanordnung aufgebracht werden kann. Der Motor ist nun als besonders vielseitig ansteuerbarer Aktuator vorgesehen, um die gewünschten Funktion der Bremsanordnung umzusetzen.
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In einer Ausgestaltung weist die Abtriebsanordnung in der Antriebsverbindung zwischen dem Motor und der Bremskörperanordnung ein selbsthemmendes Getriebe auf, welches eingerichtet ist, ein Bremsmoment bereitzustellen und/oder ein Antreiben des Motors durch die Bremskörperanordnung zu unterbinden. Es kann hierdurch zumindest ein Teil eines Bremsmomentes durch die blockierende da selbsthemmende Wirkung des Getriebes bereitgestellt werden.
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In einer Ausgestaltung umfasst die Abtriebsanordnung eine schaltbare Kupplung, die derart eingerichtet ist, dass das von der Abtriebsanordnung bereitgestellte Moment gezielt zugeschaltet und abgeschaltet werden kann. Die schaltbare Kupplung dient insbesondere neben dem Motor als Aktuator, anhand dessen die gewünschte Funktion der Abtriebsanordnung umgesetzt werden kann. Insbesondere kann durch diese Kupplung die Blockierwirkung des Getriebes gezielt zu und/oder abgeschaltet werden.
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In einer Ausgestaltung ist in der Antriebsverbindung zwischen der Bremskörperanordnung und der Abtriebsanordnung eine Freilaufkupplung angeordnet ist. Durch die Verwendung der Freilaufkupplung kann die Wirkung der Abtriebsanordnung auf gewünschte Betriebszustände reduziert werden; insbesondere kann sichergestellt werden, dass ein bereitgestelltes Bremsmoment nicht ungewollt zu einer Verzögerung einer Aufwärtsfahrt führt.
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In einer Ausgestaltung die Freilaufkupplung derart eingerichtet ist,
dass das von der Abtriebsanordnung bereitgestellte Moment in einer ersten Bewegungsrichtung der Bremskörperanordnung bereitgestellt wird, insbesondere während einer Abwärtsfahrt des Fahrkorbs, und/oder dass das von der Abtriebsanordnung bereitgestellte Moment in einer zweiten Bewegungsrichtung der Bremskörperanordnung nicht bereitgestellt wird, insbesondere während einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs.
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In einer Ausgestaltung ist die Abtriebsanordnung derart eingerichtet, dass ein vom Motor erzeugtes Bremsmoment auf die Bremskörperanordnung aufzubringen, dass der Fahrkorb zumindest in Aufwärtsrichtung abgebremst wird. Hierbei dient der Motor folglich als Aktuator, durch den die Bremskraft aktiv herbeiführt wird. Durch entsprechende Ansteuerung des Motors kann die Bremsfunktion vielfältig eingestellt werden.
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In einer Ausgestaltung ist die Abtriebsanordnung derart eingerichtet, ein, insbesondere vom Motor erzeugtes, Antriebsmoment auf die Bremskörperanordnung aufzubringen, so dass der Fahrkorb zumindest in Aufwärtsrichtung angetrieben wird. Die Abtriebsanordnung stellt somit auch eine Antriebsanordnung dar, die insbesondere dann als Hilfsantrieb einsetzbar, wenn der Hauptantrieb ausgefallen ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrkorbanordnung, umfassend einen Fahrkorb, an dem eine Aufzugsbremsanordnung der vorgenannten Art angebracht ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Aufzugsanlage mit einer solchen Aufzugsbremsanordnung einer vorstehenden Fahrkorbanordnung. In einer Ausgestaltung umfassen die Aufzugsanlage einen Fahrkorb, eine erste Schiene und eine zweite Schiene, entlang welcher der Fahrkorb verfahrbar ist. Ferner umfasst die Aufzugsanlage zumindest eine bewegbare, insbesondere drehbare, Umsetzeinheit, anhand welcher der Fahrkorb von einer Fahrt entlang der ersten Schiene auf eine Fahrt entlang der zweite Schiene umgesetzt werden kann, wobei die Umsetzeinheit von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung überführbar ist.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert; hierin zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage in perspektivischer Darstellung;
- 2 bis 7 eine erfindungsgemäße Aufzugsbremsanordnung der Aufzugsanlage nach 1 in unterschiedlichen Betriebszuständen.
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1 zeigt Teile einer Aufzugsanlage 50. Die Aufzugsanlage 50 umfasst feststehende erste Führungsschienen 56, 57, entlang welcher ein Fahrkorb 51 anhand einer Rucksacklagerung geführt werden kann. Die ersten Führungsschienen 56 sind vertikal in einer ersten Richtung z1 oder zweiten Richtung z2 ausgerichtet und ermöglichen, dass der Fahrkorb 51 zwischen unterschiedlichen Stockwerken verfahrbar ist. Parallel zueinander sind in zwei parallel verlaufenden Schächten 52', 52" Anordnungen von solchen ersten Führungsschienen 56 angeordnet, entlang welcher der Fahrkorb 51 anhand einer Rucksacklagerung geführt werden kann. Fahrkörbe in dem einen Aufzugsschacht 52' können sich weitgehend unabhängig und unbehindert von Fahrkörben in dem anderen Aufzugsschacht 52“an den jeweiligen ersten Führungsschienen 56 bewegen.
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Die Aufzugsanlage 50 umfasst ferner feststehende zweite Führungsschienen 57, entlang welcher der Fahrkorb 51 anhand der Rucksacklagerung geführt werden kann. Die zweiten Führungsschienen 57 sind horizontal in einer dritten Richtung y ausgerichtet, und ermöglichen, dass der Fahrkorb 51 innerhalb eines Stockwerks verfahrbar ist. Ferner verbinden die zweiten Führungsschienen 57 die ersten Führungsschienen 56 der beiden Schächte 52', 52" miteinander. Somit dienen die zweiten Führungsschienen 57 auch zum Umsetzen des Fahrkorbs 51 zwischen den beiden Schächten 52', 52", um z.B. einen modernen Paternoster-Betrieb auszuführen.
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Über eine Umsetzeinheit 53, hier umfassend dritte Führungsschienen 58, ist der Fahrkorb 51 von den ersten Führungsschienen 56 auf die zweiten Führungsschienen 57 und umgekehrt überführbar. Die dritten Führungsschienen 58 sind drehbar bezüglich einer Drehachse X, die senkrecht zu einer y-z-Ebene liegt, welche durch die ersten und die zweiten Führungsschienen 56, 57 aufgespannt wird. Die dritte Führungsschiene 57 stellt eine Umsetzeinheit dar zur Umsetzung des Fahrkorbs von einer der ersten Führungsschienen 56 auf die zweite Führungsschiene, und umgekehrt.
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Am Fahrkorb ist eine Aufzugsbremsanordnung 10 angeordnet, die in dem 2 bis 2 näher dargestellt ist. Die Aufzugsbremsanordnung 10 umfasst eine Bremskörperanordnung 20, eine Abtriebsanordnung 30 sowie eine zwischen der Bremskörperanordnung 20, eine Abtriebsanordnung 30 angeordnete Freilaufkupplung 40.
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Die Bremskörperanordnung 20 umfasst eine Mehrzahl an Bremskörpern 21, die rotierend angeordnet sind. Im vorliegenden Beispiel sind diese Bremskörpern 21 auf einem Kettenlaufwerk 22 angebracht, welches ähnlich dem Fahrwerk eine Planierraupe aufgebaut ist. Das Kettenlaufwerk umfasst zudem nicht näher dargestellte Führungsräder, zum Führen des Kettenlaufwerks 21 auf einer vordefinierten Bahn. Das Kettenlaufwerk 22 steht in Eingriff mit einem Antriebsrad 23, insbesondere einem Antriebsritzel 23. Ein Bremslager 23 kann das Kettenlaufwerk derart führen, dass die Bremskörper 21 gezielt mit einer Normalkraft N gegen eine der Führungsschienen 56-58 gedrückt werden (3 bis 7) oder beabstandet von den Führungsschienen 56-58 gehalten ist (2). Im erstgenannten Fall liegt eine Antriebsverbindung zwischen den Schienen 56-58 und dem Kettenlaufwerk vor.
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Die Abtriebsanordnung 30 umfasst einen Motor 31, ein Getriebe 33 und eine schaltbare Kupplung 34. Der Motor ist ein Elektromotor. Das Getriebe 33 ist, eher ungewöhnlich zwischen der schaltbaren Kupplung und dem Motor angeordnet und ist in einer Richtung selbsthemmend ausgebildet, so dass ein Antriebsmoment lediglich vom Antriebsmotor in Richtung zur Kupplung 34 übertragbar ist; nicht aber umgekehrt. Im vorliegenden Beispiel ist das Getriebe 33 ein Schneckenradgetriebe mit einer Schneckenwelle und einem Schneckenrad, wobei die Schneckenwelle mit dem Motor 31 und das Schneckenrad mit der Kupplung 34 über jeweiligen Antriebsverbindungen 32a, 32b verbunden ist.
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Über eine Antriebsverbindung 32c ist die Kupplung und damit die Abtriebsanordnung 30 insgesamt mit der Freilaufkupplung 40 verbunden. Die Freilaufkupplung 40 ist mit einer Antriebsverbindung 32d mit dem Antriebsrad 23 verbunden.
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In einem ersten Betriebszustand 1 (2) ist die Bremskörperanordnung 20 nicht in Eingriff mit einer der Schienen 55-57. Der Fahrkorb 51 kann von der Bremsanordnung 10 unbeeinflusst in dem Aufzugsschacht bewegt werden.
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In einem zweiten Betriebszustand 2 (3) bewegt sich der Fahrkorb abwärts und. Das Bremslager 24 beaufschlagt die der Schiene 56-58 zugewandten Bremskörper 21 mit einer Normalkraft N gegen die Schienen 56-58. Dadurch werden die Bremskörper 21 mitsamt dem Kettenlaufwerk 22 in Drehbewegung D in einer ersten Richtung (dargestellt im Uhrzeigersinn) versetzt. Das Kettenlaufwerk 21 treibt das Antriebsrad 23 in der ersten Drehrichtung an. Das Antriebsrad 23 treibt die Freilaufkupplung 40 an, welche in der ersten Drehrichtung die Drehbewegung weiterleitet an die schaltbare Kupplung 34. Die erste Drehrichtung (hier Uhrzeigersinn) stellt eine Sperrrichtung der Freilaufkupplung 40 dar, sofern ein Moment seitens des Antriebsrades 23 in der ersten Drehrichtung auf die Freilaufkupplung 40 eingebracht wird. Die schaltbare Kupplung 34 ist offen, so dass die Drehbewegung D nicht an das Getriebe 33 weitergeleitet wird. Abgesehen von zu vernachlässigenden Reibungsverlusten erfolgt hier noch kein nennenswertes Abbremsen des Fahrkorbs.
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Allerdings ist die Bremsanordnung 10 nun einer Bereitschaftsstellung. Durch Schließen der Kupplung (4) wird in einem dritten Betriebszustand 3 eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsrad 23 und dem Getriebe 33 hergestellt. Das selbsthemmende Getriebe 33 blockiert jegliche Drehbewegung D in der ersten Richtung („STOP“) und stellt somit ein Bremsmoment B bereit. In der Folge kommt es in der Kupplung 34 zu einem Reibvorgang S („Schlupf“), der die Drehbewegungen abbremst und schließlich über den beschriebenen Kraftschluss eine Bremskraft auf den Fahrkorb 51 bewirkt. Optional kann aus Sicherheitsgründen ein weiteres Bremsmoment vom Motor bereitgestellt werden, so dass die Zuverlässigkeit der Bremsanordnung 10 nicht alleine auf der Selbsthemmung des Getriebes 33 basiert. Im dritten Betriebszustand 3 ist die Reibung zwischen den Bremskörpern 21 und der Schiene größer als innerhalb der Kupplung 34, so dass der Schlupf S und damit die Bremsleistung in der Kupplung schaltbare 34 erbracht wird.
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In einem vierten Betriebszustand 4 ist die Reibung zwischen den Bremskörpern 21 und der Schiene geringer als innerhalb der schaltbaren Kupplung 34, so dass der Schlupf S und damit die Bremsleistung in der Kupplung an den Bremskörpern 21 und der Schiene erbracht wird. Zur Variierung der Reibung kann die Kupplungskraft der schaltbaren Kupplung 34 und/oder die Normalkraft N eingestellt werden. Das selbsthemmende Getriebe 33 blockiert analog zum dritten Betriebszustand C jegliche Drehbewegung D in der ersten Richtung („STOP“) und stellt somit das Bremsmoment B bereit. Allerdings kommt es aufgrund des Reibvorgangs an den Bremskörpern 21 zur Erzeugung der Bremskraft auf den Fahrkorb 51. Optional kann auch hier aus Sicherheitsgründen ein weiteres Bremsmoment vom Motor bereitgestellt werden.
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Sowohl im dritten Betriebszustand 3 als auch im vierten Betriebszustand 4 wird das Bremsmoment von der Abtriebsanordnung 30 auf die Antriebsrad 23 übertragen, da ein Moment in der Sperrrichtung von dem Antriebsrad 23 in die Freilaufkupplung eingeführt wird.
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In einem fünften Betriebszustand 5 (6) fährt der Fahrkorb 51 aufwärts. Analog 3 werden die Bremskörper 21 und damit das Kettenlaufwerk und das Antriebsrad 23 in Drehbewegung D versetzt, allerdings in umgekehrter, zweiter Drehrichtung (hier Gegenuhrzeigersinn). Ein Moment wird seitens des Antriebsrades 23 in die Freilaufkupplung 40 in der zweiten Drehrichtung aufgebracht, was allerdings einer Freilaufrichtung entspricht. Die Drehbewegung wird durch das Freilaufgetriebe 40 folglich nicht auf die Abtriebsanordnung 30 übertragen. In dieser Richtung kann folglich die gesamte Bremsanordnung 30 keine Bremswirkung auf den Fahrkorb 51 aufbringen, was das Risiko gefährlichen Verzögerung des Fahrkorbs 51 bei Aufwärtsfahrt durch die Bremsanordnung 10 vermeidet.
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In einem sechsten Betriebszustand 6 (7) ist der primäre Antrieb der Aufzugsanlage, z.B. eine Linearantrieb, ausgefallen. Nun erzeugt der Motor 31 ein Antriebsmoment A, welches über das Getriebe 33, die geschlossene schaltbare Kupplung 34 sowie die Freilaufkupplung 40 auf das Antriebsrad übertragen. Das Moment wird seitens des Getriebes in die Freilaufkupplung 40 in der zweiten Drehrichtung aufgebracht, was ebenfalls einer Sperrrichtung entspricht. So kann der Fahrkorb 51 durch die Abtriebsanordnung 30 aufwärts bewegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Aufzugsbremsanordnung
- 20
- Bremskörperanordnung
- 21
- Bremskörper
- 22
- Kettenlaufwerk
- 23
- Antriebsrad
- 24
- Bremslager
- 30
- Abtriebsanordnung
- 31
- Elektromotor
- 32
- Antriebverbindung
- 33
- Getriebe
- 34
- Schaltkupplung
- 40
- Freilaufkupplung
- 50
- Aufzugsanlage
- 51
- Fahrkorb
- 52
- Aufzugsschacht
- 53
- Umsetzeinheit
- 56
- feststehende erste Führungsschiene
- 57
- zweite feststehende Führungsschiene
- 58
- dritte drehbare Führungsschiene
- z1
- erste Richtung
- z2
- zweite Richtung
- y
- dritte Richtung
- S
- Schlupf
- D
- Drehbewegung
- B
- Bremsmoment
- A
- Antriebsmoment
- X
- Drehachse
- N
- Normalkraft
- 1-6
- erster bis sechster Betriebszustand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/144781 A1 [0003]
- DE 102016211997 A1 [0003]
- DE 102015218025 A1 [0003]
- WO 2018/054747 A1 [0004]
