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Die
Erfindung betrifft eine Nothalte-Bremseinrichtung für Aufzugsmaschinen
mit einem elektrischen Antriebsmotor, der eine Treibscheibe getriebefrei
antreibt, über
die eine Kabine und ein Gegengewicht tragende Zugmittel laufen und
mit mehr als einer Bremsscheibe für elektromagnetische Federdruck-Bremseinrichtungen.
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Aufzugsantriebe
mit zwei voneinander unabhängigen
Funktionsweisen der Bremseinrichtung sind nach DIN EN 81 Teil 1
Vorschrift und in einer Bauart mit einer gemeinsamen Bremsscheibe
für beide
Bremsen hinlänglich
bekannt (
DE 297 16
352 U1 ).
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Ferner
sind Aufzugsantriebe mit zwei Bremsscheiben bekannt, beispielsweise
mit zwei zueinander konzentrischen Bremsringen und einem gemeinsamen
Lüftmagnet
(
DE 24 04 473 A1 ).
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Die
Bremsen moderner elektrischer Aufzugsmaschinen haben einerseits
die Funktion des „Haltens" der Kabine bzw.
der gesamten Aufzugseinrichtung einschließlich des Gegengewichtes. Hierbei erfolgt
das Schalten der Bremsen im Stillstand, wobei die Haltefunktion
mit entsprechender Verriegelungszeit vom geregelten elektrischen
Antrieb übernommen
wird. Ebenso erfolgt der Vorgang beim Anfahren mit entsprechendem
elektromagnetischen „Lüften" der Federdruckbremsen.
Andererseits müssen
die Bremsen im Havariefall in der Lage sein, die Aufzugseinrichtung
abzubremsen.
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Die
vorgenannten einschlägigen
Vorschriften schreiben für
die Bremsfunktion im Aufzugsbau mehrere Bedingungen vor. Zum einen
betreffen sie ein ausreichendes Bremsmoment, zum anderen darf das Bremsmoment
aber auch nicht zu groß sein,
damit beförderte
Personen durch zu große
Verzögerungen nicht
geschädigt
werden oder die Seile auf der Treibscheibe nicht rutschen. Zusätzlich wird
noch eine ausreichende Bremsfunktion im Versagensfalle gefordert,
woraus sich ergibt, dass die Bremseinrichtung in einzelne, bzw.
mindestens zwei unabhängig voneinander
wirksame, Bremsen unterteilt sein muss.
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Ist
die Bremseinrichtung in lediglich zwei unabhängig wirkende Bremsen unterteilt,
entwickelt die Bremseinrichtung, und das ist der normale Betriebsfall,
ein sehr großes, überdimensioniertes
Bremsmoment, das dem Doppelten des notwendigen entspricht. Neben
den großen
Kräften
mit hohen Verzögerungen
und Schaltaufwand beim Lüften
der Bremsen entstehen damit auch große und materialaufwändige Einrichtungen.
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Wirken
beide Bremsen auf dieselbe Bremsscheibe und würde diese ausfallen oder beschädigt werden,
dann werden beide Bremsen der Bremseinrichtung funktionsuntüchtig. Diesen
Nachteil vermeiden Anordnungen mit zwei getrennten Bremsscheiben,
jedoch ist auch hier die Überdimensionierung der
Bremseinrichtung noch vorhanden. Außerdem sind die meist unmittelbar
oder konzentrisch hintereinander angeordneten Bremsscheiben bzw.
Bremsringe stark voneinander abhängig.
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Mit
Bremseinrichtungen mit mehr als zwei Bremsen lassen sich Überdimensionierungen,
eingerechnet Sicherheitsreserven, weitgehend vermeiden. Da die Bremsen
bekannter Einrichtungen jedoch auf eine gemeinsame Bremsscheibe
wirken, ist die Betriebssicherheit vermindert.
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Aus
der
CH 572 436 A ist
ein Aufzug mit einer Antriebsmaschine aus einem Antriebsmotor und einer
vom Antriebsmotor angetriebenen Treibscheibe bekannt, die von den
Tragseilen mit Hilfe einer achsparallel zur Treibscheibe angeordnete
Umlenkscheibe doppelt umschlungen wird. Sowohl der Treibscheibe
als auch der Umlenkscheibe ist ein Paar von Bremsen zugeordnet.
Während üblicherweise
die Treibscheibe gehemmt wird und die Umlenkscheibe frei läuft, wird
hier sowohl die Umlenkscheibe als auch die Treibscheibe gehemmt.
Die Bremsen können
als Trommelbremsen oder Scheibenbremsen ausgeführt sein. Die Anordnung setzt jedoch
die Verwendung einer Umlenkscheibe voraus. Auch ist bei Notbetrieb
eine aus Gründen
einer gleichmäßigen Seilspannung
notwendige Abstimmung derjenigen Bremskräfte, die auf die Treibscheibe
wirken und derjenigen Bremskräfte,
die auf die Umlenkscheibe wirken, nicht zu bewerkstelligen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile
zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, die die Sicherheit
bezüglich eines
Bremsscheibenausfalles erhöht
sowie die Überdimensionierung
vermeidet.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Nothalte-Bremseinrichtung
gemäß den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Die Lösung
erfolgt durch die konstruktive Vereinigung einer herkömmlichen
Doppelbremse mit einer konzentrisch zur Antriebswelle angeordneten
Bremsscheibe, wie zum Beispiel Doppel-Backenbremse, Doppel-Boxerbremse
oder Doppel-Zangenbremse, mit einer zusätzlichen, konzentrisch und
vorrangig auf der anderen Maschinenseite angeordneten kleineren
Bremseinrichtung, deren Bremsmoment so gering dimensioniert ist,
dass sie die Doppelbremse gerade so weit ergänzt, dass die Vorschriften
erfüllt
werden, ohne dass eine Überdimensionierung
erfolgt.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Aufzugsmaschine
mit einer herkömmlichen
Doppelbremse, deren Drehmoment durch Verbreiterung der elektromagnetisch
aktiven Teile oder durch Verbesserung der Effektivität des Wirkprinzips
erhöht
ist, unter Weiterverwendung der bereits vorhandenen Doppelbremse
mit einer weiteren Bremseinrichtung ergänzt, um das notwendige Bremsmoment
an das Drehmoment der Maschine anzupassen. Durch diese Typisierung
verringert sich der Bauaufwand für
Maschinen unterschiedlicher Leistungen.
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Fällt durch
widrige äußere Einflüsse oder Materialfehler
die Bremsscheibe für
die weitere Bremseinrichtung aus, wirkt sich dieser Schaden so aus,
als ob lediglich die weitere Bremseinrichtung ingesamt versagt.
Die Bremsscheibe für
die erste herkömmliche
Doppelbremse und damit die herkömmliche
Doppelbremse insgesamt wird aufgrund der räumlichen Entfernung von der
weiteren Bremseinrichtung nicht in Mitleidenschaft gezogen und bleibt funktionstüchtig, was
die Betriebssicherheit erhöht. Da
mit der ersten herkömmlichen
Doppelbremse noch zwei gleichkräftige,
unabhängig
voneinander wirkende Bremsen mit zusammen einem Nenndrehmoment (gerechnet
ohne Sicherheitsreserve) oberhalb des Nennmomentes für Aussetzbetrieb
(Hubmoment) arbeiten, besteht keine Betriebsgefährdung.
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Nach
einer Ausprägung
der Erfindung ist die weitere Bremseinrichtung als konzentrische
Einfach-Scheibenbremse ausgeführt,
die entweder in das Innere des Antriebsmotors eingebaut oder an das äußere Wellenende
des Antriebsmotors angebaut ist.
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Wird
die zweite Bremseinrichtung auch als Doppelbremse ausgeführt, erhöht sich
bei entsprechender Aufteilung der Bremskräfte auf dann insgesamt vier
Bremsen die Betriebssicherheit bei Ausfall einer Bremse bei gleichzeitig
besserer Anpassung des Gesamtmoments an das durch Vorschriften geforderte
Nennmoment.
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Ein
Antriebsmotor mit integrierter oder angebauter Scheibenbremse lässt sich
außerhalb
der Anwendung im Aufzugsbau ganz allgemein im Maschinen-, Fahrzeug-
und Anlagenbau verwenden, mit oder ohne Kupplung und mit oder ohne
Getriebe. Die Verwendung des Antriebsmotors zur Komplettierung einer
Aufzugsmaschine stellt so gesehen nur eine spezielle der vielfälti gen Einsatzmöglichkeiten
des Antriebsmotors dar, ohne dass am Motor aufwändig Änderungen vorzunehmen wären.
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Nach
einer anderen Ausprägung
wird eine Treibscheibe mit einer Doppelbremse als eigenständige Baueinheit
ausgeführt.
Bedarfsweise wird diese Baugruppe entweder mit einem reinen Antriebsmotor oder
mit einem Antriebsmotor mit integrierter oder angebauter Koaxialbremse
zu einer Aufzugsmaschine komplettiert, je nach dem erforderlichen
maximalen Drehmoment des Antriebsmotors für eine Aufzugsanlage.
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
In der zugehörigen
Zeichnung zeigen:
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1 eine
treibscheibenseitige Ansicht,
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2 eine
Längsansicht
mit in den Motor eingebauter dritter Bremse,
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3 eine
Längsansicht
mit an den Motor angebauter dritter Bremse und
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4 eine
motorseitige Ansicht einer getriebelosen Aufzugsmaschine mit Motorbremse.
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Die
Ansicht nach 1 zeigt eine an sich bekannte
getriebelose Aufzugsmaschine mit einer Doppelbackenbremse. In einem
Gestell 1 sind bogenförmige
Bremsbackenhebel 2, 2' mittels Bolzen 3, 3' schwenkbar
gelagert. Die Bremsbacken 4, 4' der Bremsbackenhebel 2, 2' wirken direkt
auf eine Bremsscheibe 5, die mit einer Treibscheibe 6 kraft- und
formschlüssig
verbunden oder an ihr angegossen ist und damit auf die Aufzugsseile
oder -bänder. Unter
dem Begriff „Bremsscheibe" soll nicht nur ein trommelförmiger Bremsrotor
erfasst sein, sondern jede Art von Bremsrotor, also beispielsweise
auch ein ring-, kranz- oder
scheibenförmiger
Bremsrotor. An das Gestell 1 sind außerdem ein Lüftmagnet 7 mit Zugstangen 8, 8' und Bremsfedern 9, 9' angebaut. Im unerregten
Zustand des Lüftmagneten 7 liegen
die Bremsbacken 4, 4' unter der Kraft der Bremsfedern 9, 9' an der Bremsscheibe 5 an.
Im erregten Zustand lüftet
der Lüftmagnet 7 über Druckstücke 10, 10' die Bremsbackenhebel 2, 2' mit den Bremsbacken 4, 4' entgegen der
Kraft der Bremsfedern 9, 9'. Mit 11 ist feststehende
oder drehend gelagerte Welle der Aufzugsmaschine bezeichnet.
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2 zeigt
eine erste Aufzugsmaschine in der Seitenansicht. Bezeichnet sind
das bereits beschriebene Gestell 1, die Treibscheibe 6,
ein Bremsbackenhebel 2 mit einem Bolzen 3, eine
Bremsbacke 4, die Bremsscheibe 5, der Lüftmagnet 7 und
eine Bremsfeder 9. Außerdem
sitzt auf der Welle 11 ein Antriebsmotor 12. In
den Antriebsmotor 12 ist eine dritte Bremse, eine einfach
wirkende konzentrische Scheibenbremse 13, eingesteckt.
Die Scheibenbremse 13 sitzt zwischen einem topfartigen
Stator 14 und der abgesetzten Welle 11 und bremst
eine auf dem abgesetzten Wellenstumpf sitzenden Bremsscheibe 15.
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Gemäß 3 kann
die Scheibenbremse 13 mit in dieser Figur nicht sichtbaren
Bremsscheibe auch am Ende des Elektromotors 12, also außerhalb der
Motorlagerung, angebaut sein. Wie aus 3 zu ersehen
ist, sitzt die Bremse 13 auf dem strichliniert dargestellten
Ende der abgesetzten Welle 11.
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4 zeigt
die motorseitige Ansicht der Aufzugsmaschine mit einer in den Antriebsmotor 12 integrierten
Scheibenbremse 13. In dieser Ansicht sind das Gestell 1,
die Welle 11, der Antriebsmotors 12 und die Scheibenbremse 13 näher bezeichnet.
Die Welle 11 ist entsprechend der vorbeschriebenen 3 durch
die Treib- und Bremsscheibe 5, 6 für die Doppelbackenbremse
durchgesteckt und mit dieser drehfest verbunden.
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Nach
einer anderen Ausführung
kann auch die Treib- und Bremssscheibe für die Doppelbackenbremse vom
Rotor des Antriebsmotors getragen werden. Auf jeden Fall müssen die Bremsscheiben
kraft- und formschlüssig
mit der Treibscheibe verbunden sein. Da die beiden Bremsscheiben
völlig
getrennt voneinander angeordnet sind und sich deshalb auch beim
Bruch einer Bremsscheibe nicht gegenseitig beeinträchtigen
können,
steigt die Betriebssicherheit der Aufzugsmaschine.
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Die
Bremsmomente der gesamten Bremseinrichtung sind nach einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung so zueinander dimensioniert, dass die Treibscheiben-Doppelbackenbremse
2 × 100%
(gerechnet ohne Sicherheitsreserve) bezüglich des Nenndrehmomentes/der
Nennnutzlast eines Elektromotors in Grundausführung aufbringt und die Motor-Scheibenbremse
einen vorschriftengemäßen Zuwachs
entsprechend dem Nenndrehmoment/der Nennnutzlast eines Hochleistungsmotors
zusätzlich aufbringt.
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Die
weitere Bremseinrichtung 13 kann in Ausgestaltung der Erfindung
auch als Lamellenbremse ausgebildet sein.
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Nach
einer weiteren Ausbildung kann die weitere Bremseinrichtung 13 läßt auch
als Doppelbremse mit zwei unabhängig
voneinander wirkenden Bremsen ausbilden. In einem solchen Fall besteht
die Nothalte-Bremseinrichtung insgesamt aus zwei völlig getrennten
Doppelbremsen, wodurch die Betriebssicherheit weiter erhöht wird
und eine noch bessere Anpassung an das Nenndrehmoment eines Aufzugsmotors
bzw. die Nennnutzlast eines Aufzugs möglich ist.
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- 1
- Gestell
- 2,
2'
- Bremsbackenhebel
- 3,
3'
- Bolzen
- 4,
4'
- Bremsbacken
- 5
- Bremsscheibe
- 6
- Treibscheibe
- 7
- Lüftmagnet
- 8,
8'
- Zugstange
- 9,
9'
- Bremsfeder
- 10,
10'
- Druckstück
- 11
- Welle
- 12
- Antriebsmotor
- 13
- Scheibenbremse
- 14
- Stator
- 15
- Bremsscheibe