DE202005008265U1 - Elektrische Bremse an Aufzugstriebwerken und mit Luftspaltsteuerung und -regelung - Google Patents
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Abstract
Elektrische
Bremse an Aufzugstriebwerken, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare
Teil der Bremse, die Ankerplatte (1) mit Bremsbelag als Bremskörper (1)
mechanisch mittels eines Bolzens (2) mit einem unteren Teil (3)
eines zweiteiligen Schalenkerns (3, 4, L1) so
verbunden ist, dass der Luftspalt (5) in diesem zweiteiligen Schalenkern
(3, 4, L1) sich synchron wie der Luftspalt (6)
zwischen Bremsmagnet (7, L2 R2)
und Ankerplatte (1) mit den dazwischen angeordneten Federn (8) verhält, wobei
der Bolzen (2) eine Verbindung zwischen Ankerplatte (1) mit Bremsbelag
und dem unteren Teil (3 ) des Schalenkerns ( 3 , 4 , L1)
durch den Bremsmagnet ( 7 , L2, R2) bildet und der obere Teil (4) des Schalenkerns
(3, 4, L1) mit dem Bremsmagnet (7, L2, R2) mechanisch
fest über
eine Verankerung (9) verbunden ist.
Description
- Elektrische Bremse an Aufzugstriebwerken insbesondere ohne Dämpfungselemente und mit Luftspaltsteuerung und -regelung.
- Die Forderung an Aufzugsmaschinen bezüglich der Geräuscharmut wird vor allem wegen der maschinenraumlosen Aufstellung immer höher. Die Schaltgeräusche der Bremsen erfahren immer mehr Aufmerksamkeit. Durch Kunststoffelemente wird der Schaltknall reduziert. Eine Lebensdauer von zwei Millionen Schaltvorgängen ist nur sehr schwer realisierbar.
- In Der
DE 28 32 723 wird bereits eine elektromagnetische Bremse mit einem eine Erregerwicklung aufweisenden Topfkern, mit Federelementen, die sich an dem Topfkern einerseits und einem Anker andererseits abstützen, mit einer drehfest montierbaren Bremsplatte, mit Verbindungselementen, welche den Topfkern und die Bremsplatte in einem vorgegebenen Abstand voneinander halten und den Anker relativ zum Topfkern und zu der Bremsplatte drehfest, aber in axialer Richtung beweglich haltern, und mit einer zwischen dem Anker und der Bremsplatte drehbar angeordneten Ringordnung mit mindestens zwei Reibflächen, von denen bei Unterbrechung eines Erregerstroms durch die Erregerwicklung unter der Wirkung der Federelemente die eine an die Bremsplatte und die andere an den Anker anpressbar ist. - Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Bremse zu schaffen, die ohne Dämpfungsglieder auskommt und trotzdem geräuscharm arbeitet. Die Ankerplatte bzw. der Bremskörper soll vor dem Auftreffen auf der Bremsfläche die Geschwindigkeit so weit reduziert haben, dass der Vorgang des Auftreffens unhörbar wird, bzw. soll die Ankerplatte kurz vor der Berührung des Anschlags stehen bleiben. Dies gilt auch für den anderen Endanschlag des Bremskörpers.
- Die erfindungsgemäße Gestaltung der Bremse ermöglicht neben der geräuscharmen Betätigung eine geringe thermische Belastung. Die Bremskraft lässt sich mit der erfindungsgemäßen Ausführung sicher realisieren.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 aufgeführt. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 ist eine Messeinrichtung, wie z. B. ein induktiver Wegaufnehmer, zur Messung der Größe des Luftspaltes zwischen Bremsmagnet und Ankerplatte (Bremskörper) in der Bremse integriert. Der Erregerstrom (Gleichstrom) wird hierbei so eingestellt, dass über einen Soll-Ist-Vergleich der elektrisch vorgegebene Luftspalt eingehalten wird. Nach Anspruch 3 kann der Bremsmagnet als Wechselstrommagnet ausgeführt sein und somit den gleichen Effekt der Kennlinie der Magnetkraft über dem Luftspalt erreichen. Im Anspruch 4 ist ein möglicher elektrischer Aufbau der Bremse zur Luftspaltsteuerung dargestellt. Durch die Wechselstromeinspeisung mit nachgeschalteter Gleichrichtung kann ein kleiner Kern verwendet werden. Der Kondensator kann bei Bedarf den Strom glätten und gegebenenfalls als Energiereserve zum langsamen Abfall dienen. Bei Inspektionen und Notfällen ist dieser Kondensator nicht in Funktion. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 wird eine zusätzliche mechanische Steuerung mittels stark nichtlinearer Federn, wie z. B. Doppelfedern, Tellerfedern oder kegelige Sonderfedern, zur Verhinderung der Berührung von Anker (Bremskörper) und Bremsmagnet eingesetzt. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 besitzt die Bremse eine Luftspaltregelung. Hierzu wird ein induktives Messglied zur Luftspaltmessung eingesetzt und der Luftspalt von z. B. 0,2 mm ist einstellbar. Nach Anspruch 7 liegt eine Bremse mit einer Luftspaltsteuerung vor. Hier arbeitet die Bremse mit Wechselstrom.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 das Ersatzschaltbild der elektrischen Bremse und -
2 der schematische Aufbau der Bremse im Schnitt. - Der Aufbau der Bremse ist wie folgt vorgenommen. De bewegbare Teil der Bremse, die Ankerplatte
1 mit Bremsbelag als Bremskörper1 ist mechanisch mittels eines Bolzens2 mit einem unteren Teil3 eines zweiteiligen Schalenkerns3 ,4 , L1 so verbunden, dass der Luftspalt5 in diesem zweiteiligen Schalenkern3 ,4 , L1 sich synchron wie der Luftspalt6 zwischen Bremsmagnet7 , L2, R2 und Ankerplatte1 mit den dazwischen angeordneten Federn8 verhält. Der Bolzen2 bildet eine Verbindung zwischen Ankerplatte1 mit Bremsbelag und dem unteren Teil3 des Schalenkerns3 ,4 , L1 durch den Bremsmagnet7 , L2, R2. Der obere Teil4 des Schalenkerns3 ,4 , L1 mit dem Bremsmagnet7 , L2, R2 ist mechanisch fest über eine Verankerung9 verbunden. - Das Ersatzschaltbild der Bremse besteht aus einer Wechselstromspeisung
10 über den Schalenkern3 ,4 , L1 mit nachgeschalteter Gleichrichtung11 , die über eine erste Diode12 den Bremsmagnet7 , L2, R2 speist, eine entegegengesetzt zur ersten Diode12 gerichtete zweite Diode13 ist parallel zum Bremsmagnet7 , L2, R2 geschaltet, ein Kondensator14 ist parallel zur ersten Diode12 mit der Parallelschaltung Bremsmagnet7 , L2, R2 und zweite Diode13 geschaltet, nach den Dioden12 ,13 ist jeweils ein Schalter15 angeordnet und parallel zum Bremsmagnet7 , L2, R2 ist ein Varistor16 geschaltet. Die Schalter15 werden bei Inspektionsfahrten oder einem Nothalt benötigt. Der Varistor16 wird als Überspannungsschutz eingesetzt. - Die elektronisch geregelte Bremse besitzt einen elektrisch eingestellten minimalen Luftspalt
6 . Die Position der Ankerplatte1 wird berührungslos mit einem induktiven Geber gemessen. Durch die Lageregelung wird sichergestellt, dass die Ankerplatte1 , bevor sie den Bremsmagnet7 , L2, R2 berührt, zum Stillstand kommt. Der Luftspalt6 kann auf Grund eines möglichen Abriebs bis auf einen Wert von 2 mm anwachsen, ohne dass sich dadurch der einmal eingestellte minimale Luftspalt6 zwischen Bremsmagnet7 , L2, R2 und Ankerplatte1 verändert. Nachstellarbeiten sind hier nicht mehr erforderlich. Gleichzeitig wird die Einschaltdauer der Bremse deutlich erhöht, der Magnetisierungsstrom wird durch die Regelung auf den notwendigen Haltestrom reduziert., sobald der Sollluftspalt6 erreicht ist. Der Geräuschpegel der Bremse ändert sich gegenüber dem Neuzustand nicht. Durch die elektrische Luftspaltregelung sind keine mechanischen Dämpfungselemente mehr erforderlich. Eine Erhöhung der Schaltgeräusche auf grund eines Verschleißes der Dämpfungselemente kann deshalb nicht mehr eintreten. Beim Einfallen der Bremse wird unterscheiden zwischen Nothalt oder Inspektionsfahrt, sowie dem betriebsmäßigen Anhalten des Aufzuges. - Wen die Bremse mit Wechselstrom betrieben wird, kann der Effekt der ansteigenden Induktivität bei kleiner werdendem Luftspalt
5 zwischen Ankerplatte1 und Bremsmagnet7 , L2, R2 dazu herangezogen werden, dass auf Grund des zurückgehenden Stroms durch den größeren induktiven Widerstand ein Rückgang der Luftspaltinduktion im magnetischen Kreis der Bremse und damit eine Reduzierung der Magnetkraft erfolgt. Bei richtiger Auslegung ergibt sich ein stabiler Arbeitspunkt für den Luftspalt6 . Die bei Wechselstrom notwendigen Ferritbremskörper oder laminierten Bremskörper sind jedoch nicht zu empfehlen. Bevorzugt wird hier der Aufbau eines Ferritkernes3 ,4 , L1 auf der Bremse. Dieser Ferritkern3 ,4 , L1 ist so auf der Bremse befestigt, dass sein Luftspalt5 sich gleichsinnig mit dem Bremsluftspalt6 bewegt. Dieser Ferritkern3 ,4 , L1 kann relativ klein ausfallen, falls die Ansteuerung mit höherer Frequenz, z. B. 200 Hz, erfolgt. Über einen Gleichrichter1 wird dann die Magnetspule des Bremsmagneten7 , L2, R2 erregt. - Zusammenstellung der Bezugszeichen
-
- 1
- Ankerplatte, Bremskörper
- 2
- Bolzen
- 3
- unterer Teil des zweiteiligen Schalenkerns
- 4
- oberer Teil des zweiteiligen Schalenkerns
- 3,4, L1
- Schalenkern, Ferritkern
- 5
- Luftspalt im Schalenkern
- 6
- Luftspalt zwischen Ankerplatte und Bremsmagnet
- 7,L2,R2
- Bremsmagnet
- 8
- Federn
- 9
- Verankerung
- 10
- Wechselstromspeisung
- 11
- Gleichrichtung
- 12
- erste Diode
- 13
- zweite Diode
- 14
- Kondensator
- 15
- Schalter
- 16
- Varistor
Claims (7)
- Elektrische Bremse an Aufzugstriebwerken, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Teil der Bremse, die Ankerplatte (
1 ) mit Bremsbelag als Bremskörper (1 ) mechanisch mittels eines Bolzens (2 ) mit einem unteren Teil (3 ) eines zweiteiligen Schalenkerns (3 ,4 , L1) so verbunden ist, dass der Luftspalt (5 ) in diesem zweiteiligen Schalenkern (3 ,4 , L1) sich synchron wie der Luftspalt (6 ) zwischen Bremsmagnet (7 , L2 R2) und Ankerplatte (1 ) mit den dazwischen angeordneten Federn (8 ) verhält, wobei der Bolzen (2 ) eine Verbindung zwischen Ankerplatte (1 ) mit Bremsbelag und dem unteren Teil (3 ) des Schalenkerns (3 ,4 , L1) durch den Bremsmagnet (7 , L2, R2) bildet und der obere Teil (4 ) des Schalenkerns (3 ,4 , L1) mit dem Bremsmagnet (7 , L2, R2) mechanisch fest über eine Verankerung (9 ) verbunden ist. - Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung, wie z. B. ein induktiver Wegaufnehmer, zur Messung der Größe des Luftspaltes (
6 ) zwischen Bremsmagnet (7 , L2, R2) und Ankerplatte (1 ) in der Bremse integriert ist. - Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmagnet (
7 , L2, R2) als Wechselstrommagnet mit einer Frequenz größer 50 Hz ausgeführt ist. - Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Luftspaltsteuerung der Bremse eine Wechselstromspeisung (
10 ) über den Schalenkern (3 ,4 , L1) mit nachgeschalteter Gleichrichtung (11 ) über eine erste Diode (12 ) den Bremsmagnet (7 , L2, R2) speist, eine entegegengesetzt zur ersten Diode (12 ) gerichtete zweite Diode (13 ) parallel zum Bremsmagnet (7 , L2, R2) geschaltet ist, ein Kondensator (14 ) parallel zur ersten Diode (12 ) mit der Parallelschaltung Bremsmagnet (7 , L2, R2) und zweite Diode (13 ) geschaltet ist, nach den Dioden (12 ,13 ) jeweils ein Schalter (15 ) angeordnet und parallel zum Bremsmagnet (7 , L2, R2) ein Varistor (16 ) geschaltet ist. - Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Staffelung mehrerer Federn (
8 ) hinsichtlich Federkraft und Auftreffzeitpunkt auf den beweglichen Bremskörper (1 ) angeordnet ist. - Bremse mit Luftspaltregelung, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Luftspalt (
6 ) die Durchflutung mittels eines induktiven Messglieds so geregelt ist, dass bei einem einstellbaren Luftspalt (6 ) der Bremskörper (1 ) auf diese Position geregelt ist und nur noch die für den kleinen Luftspalt (6 ) notwendige Durchflutung anliegt. - Bremse mit Luftspaltsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse mit Wechselstrom betrieben wird und hierdurch der Effekt der ansteigenden Induktivität bei kleiner werdendem Luftspalt des Magnetkörpers herangezogen wird, dass auf Grund des zurückgehenden Stromes durch den größeren induktiven Widerstand ein Rückgang der Luftspaltinduktion im magnetischen Kreis der Bremse und damit eine Reduzierung der Magnetkraft erfolgt, wobei der Luftspalt (
5 ) des Schalenkerns (3 ,4 , L1) gleichsinnig mit dem Bremsluftspalt (6 ) bewegbar ist und die Bremsmagnetspule über einen Gleichrichter (11 ) erregbar ist und sich damit eine über den Luftspalt (6 ) im Gegensatz zum Normalbetrieb fallende Kennlinie der Magnetkraft in einem Verhältnis kleiner Luftspalt gleich kleine Magnetkraft, großer Luftspalt gleich große Magnetkraft einstellt.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
DE200520008265 DE202005008265U1 (de) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | Elektrische Bremse an Aufzugstriebwerken und mit Luftspaltsteuerung und -regelung |
Publications (1)
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---|---|
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ID=35220255
Family Applications (1)
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DE200520008265 Expired - Lifetime DE202005008265U1 (de) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | Elektrische Bremse an Aufzugstriebwerken und mit Luftspaltsteuerung und -regelung |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202005008265U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104912976A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 浙江玛拓驱动设备有限公司 | 一种电磁制动器的安全型控制器 |
US10479645B2 (en) | 2015-06-29 | 2019-11-19 | Otis Elevator Company | Electromagnetic brake system for elevator application |
-
2005
- 2005-05-27 DE DE200520008265 patent/DE202005008265U1/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10479645B2 (en) | 2015-06-29 | 2019-11-19 | Otis Elevator Company | Electromagnetic brake system for elevator application |
CN104912976A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 浙江玛拓驱动设备有限公司 | 一种电磁制动器的安全型控制器 |
CN104912976B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-08-29 | 浙江玛拓驱动设备有限公司 | 一种电磁制动器的安全型控制器 |
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