DE69002886T2 - Fahrtreppenbremse. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Notfall-Puffer bzw. Notfall-Bremse für eine Fahrtreppe und betrifft insbesondere eine hydraulische Fahrtreppenbremse, die in parallel zu der Bewegungsrichtung der Fahrtreppe verlaufender Richtung direkt auf die Stufenachsen wirkt.
• Bei Unterbrechung der Stromzuführ zu einer Fahrtreppe oder bei Ausschalten der Fahrtreppe aus Notfallgründen erfolgt derzeit ein Bremsen der Kettenradwelle durch ein Paar Bremsschuhe, die an eine an der Kettenradwelle angebrachte Bremsscheibe angelegt werden. Die Bremskraft wird dadurch auf die Fahrtreppenstufen in indirekter Weise durch die Stufenkefte aufgebracht, die um das Kettenrad geführt ist. Ein Problem, das bei diesem Bremstyp auftritt, besteht in der plötzlichen Art und Weise, in der die Stufen zu einem Halt gebracht werden. Ein weiteres Problem, das man bei diesem Bremstyp festgestellt hat, besteht darin, daß die Kette ihre Integrität behalten muß. In anderen Worten, wenn die Kette reißt, werden die Stufen durch diesen Bremstyp nicht zu einem Halt gebracht. Es ist erkennbar, daß dieser Art von Bremse übermäßig hohe auf die Kette wirkende Belastungen zu eigen sind.
• In dem US-Patent Nr. 1 659 968 von Woodward, erteilt am 21. Februar 1928, wird vorgeschlagen, unter Federvorspannung stehende Klinken zum Angreifen an den Stufenachsen einer Fahrtreppe zu verwenden, um die Bewegung der Stufen für den Fall zu stoppen, daß die Fahrtreppenstufenkette reißt. Dieses Patent offenbart die Verwendung der vorstehend erwähnten Kettenradwellen-Scheibenbremsen und schlägt außerdem die Verwendung von Klinken für den Fall des Versagens der herkömmlichen Bremsen vor. Die Klinken sind normalerweise durch ein elektromagnetartiges Sperrglied unterhalb der Bewegungsbahn der Stufenachsen gehalten. Wenn die Stufenkette reißt, werden die Elektromagnete deaktiviert, und eine Feder bewirkt ein Verschwenken der Klinken nach oben in Positionen, in denen sie in die Stufenachsen eingreifen und die Stufen stoppen. Das Problem bei der Woodward-Anordnung besteht darin, daß die Stufen durch die Klinken sehr plötzlich gestoppt werden und keine Unterscheidung hinsichthch der Kraft erfolgt, die zum Stoppen der Fahrtreppe bei Wirkung unterschiedlicher Lasten auf diese erforderlich ist. In beiden Fällen werden bei Woodward die Stufen zu einem plötzlichen, ruckartigen Stopp gebracht.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Fahrtreppenstufenbremse, die die Stufen sanft und ohne Rucken stoppt. Aus diesem Grund schafft die vorliegende Erfindung eine Bremsanordnung zum Notstoppen von Fahrtreppenstufen im Fall einer Fahrtreppenstörung, wobei die Bremsanordnung aufweist:
• a) Eine Zylinderanordnung zum Aufnehmen von Bremsflüssigkeit, wobei die Zylinderanordnung ein äußeres Zylindergehäuse und eine in dem Gehäuse enthaltene innere Hülse aufweist, wobei die Hülse nach innen von dem Gehäuse beabstandet ist und dadurch ein Ringraum zwischen Gehäuse und Hülse gebildet ist;
• b) ein von der Zylinderanordnung abgelegenes Fluidreservoir, das durch eine erste Leitungseinrichtung mit dem Ringraum verbunden ist;
• c) einen in der Hülse teleskopartig gleitend hin- und herbewegbaren Kolben mit einer sich von der Zylinderanordnung wegerstreckenden Kolbenstange;
• d) ein mit der Kolbenstange in Eingriff bringbares Sperrglied, das normalerweise neben, jedoch außerhalb der Bewegungsbahn eines Stufenteils der Fahrtreppe angeordnet ist;
• e) eine Einrichtung zum Bewegen des Sperrglieds ansprechend auf eine Fahrtreppenstörung in eine mit dem Stufenteil in Eingriff stehende Position, wonach der Kolben durch das Sperrglied in die Hülse hineingedrückt wird; und
• f) wobei die Hülse mit wenigstens zwei unterschiedlichen, einander benachbarten Stufen von Fluiddüsen zum Ausströmenlassen von Fluid von der Hülse in den Ringraum versehen ist, so daß sich ein abgestuftes Bremsen des Kolbens in der Hülse durchführen läßt, wodurch die Fahrtreppe unabhängig von der auf die Fahrtreppe wirkenden Belastung nach dem Eingreifen des Sperrglieds innerhalb einer vorbestimmten Distanz stoppt.
• Bei der Bremse handelt es sich somit um eine Mehrphasen-Bremse, bei der lediglich der Einsatz der ersten Phase zum Stoppen einer leeren Fahrtreppe erforderlich ist. Wenn die Fahrtreppe stark belastet ist, werden mehr all eine der Betriebsphasen der Bremse verwendet, und dabei schafft die erste Phase eine sanfte anfängliche Ausübung von Bremskräften auf die Fahrtreppe. In jedem der genannten Fälle kommt die Fahrtreppe von der ersten Betätigung der Bremsen an innerhalb einer vorbestimmten maximalen Distanz zu einem Stopp. Der größte Teil der vorhandenen Bremsenergie wird durch Verwirbeln der Hydraulikflüssigkeit in der Bremsanordnung in Wärme umgewandelt.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Sperrglied um eine Klinke, die bei Betätigung zum Angreifen an Stufenachsen der Fahrtreppe ausgelegt ist. Die Klinke kann durch eine elektromagnetische Vorrichtung in einer außer Betrieb befindlichen Stellung gehalten werden. Wenn die Strorzufuhr zu der Vorrichtung aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, wird die Klinke durch eine bei Erregung der Vorrichtung zusammengedrückte Feder in ihre Betriebsstellung bewegt. Die Klinke kann zusammen mit der Vorrichtung an der Kolbenstange angebracht sein. Die Fluiddüsen oder Perforationen in der Hülse schaffen Hydraulikfluid-Strömungswege aus dem Inneren der Hülse in das die Hülse umgebende Gehäuse. Die Perforationen sind in mehrere Stufen gruppiert, und jede Stufe kann eine vorbestimmte Anzahl von Perforationen vorbestimmter Größe aufweisen. Die Perforationen können in vorbestimmten Abständen entlang der Achse der Hülse voneinander beabstandet sein, so daß durch die Länge des Kolbenhubs in die Hülse hinein bestimmt wird, über wieviele Perforationen sich der Kolben hinwegbewegt. Jede der Perforationen kann mit einem Einweg-Rückschlagventil versehen sein, so daß die Perforationen normalerweise geschlossen sind, es sei denn, das Hydraulikfluid in der Hülse wird durch den Kolben mit Druck beaufschlagt. Dies erfolgt dann, wenn die Klinke zum Eingreifen in die sich bewegenden Stufenachsen betätigt wird. Wenn die Klinke mit der Stufenachse in Eingriff tritt, wird der Kolben in den Zylinder hineingedrückt. Wenn sich der Kolben über die Perforationen in der ersten Phase hinwegbewegt, nimmt die Bremskraft zu, jedoch mit einer relativ langsamen Rate, so daß es sich bei dem Bremsvorgang um eine weiche, sanfte Reaktion auf die Stufenbewegung handelt, wodurch die Stufen niemals Ruckbewegungen ausgesetzt werden. Bei geringen Belastungen ist die erste Phase zum Stoppen der Bewegung der Fahrtreppe innerhalb der gewünschten maximalen Distanz ausreichend. Falls und wenn die zweite Bremsphase erreicht wird, nimmt die Bremskraft mit eine rascheren Rate als bei der ersten Phase zu. Auf diese Weise steigt die Bremskraft über die beiden Phasen stets an, wobei jedoch die Anstiegsrate in der zweiten Phase größer als in der ersten Phase ist. Die Bremswirkung ist somit stets zu Beginn sanfter, und die Stufen werden niemals ruckartig zu einem Halt gebracht.
• Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen noch deutlicher. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrtreppenstufen- Bremsanordnung;
• Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Fahrtreppe, in der die Bremsanordnung unter den Fahrtreppenstufen angebracht gezeigt ist;
• Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche, im Schnitt dargestellte Seitenansicht, in der jedoch die Bremsanordnung in einem Zustand gezeigt ist, in der sie zum Stoppen der Bewegung der Fahrtreppenstufen an der Stufenachse einer der Stufen angreift;
• Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Perspektivansicht der hydraulischen Zylinder-, Hülsen- und Kolbenbereiche der Bremse, die das abgestufte Bremsen der Stufen vornimmt;
• Fig. 5 eine schematische Darstellung des Kolbens, des Zylinders, der Hülse und des Behälters; und
• Fig. 6 eine grafische Darstellung der Kolbenbewegung bei einem zweistufigen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bremsanordnung, das allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, dargestellt. Die Anordnung 2 beinhaltet einen Zylinder 4, in dem ein an einer Kolbenstange 8 angebrachter Kolben 6 aufgenommen ist. Die Endwand 10 des Zylinders 4 ist geschlossen, um eine abgedichtete Führungsfläche fiir die Kolbenstange 8 zu schaffen. Ein Schlitten 12 ist an dem Distalende der Kolbenstange 8 angebracht und bewegt sich über eine Führungsbahn 14, die an dem Fahrtreppengestänge (nicht gezeigt) befestigt ist. Ein Elektromagnet 16 ist an dem Schlitten 12 angebracht, und ein Bremszapfen bzw. eine Bremsklinke 18 ist an dem Elektromagneten 16 schwenkbar angebracht. Die Klinke 18 steht in Richtung auf eine in Fig. 1 gezeigte Verriegelungs- oder Bremsposition unter Federvorspannung, wobei in dieser Position die Klinke 18 an einer der Stufenachsen 20 der Fahrtreppe angreift. Es versteht sich, daß die Stufenachsen an den Fahrtreppenstufen angebracht sind und Rollen 22 tragen, die eine Rollbewegung entlang einer Bahn 24 in Richtung auf den Zylinder 4 ausführen. Die Feder, die die Klinke 18 in ihre Bremsposition vorspannt, ist durch den Elektromagneten 16 außer Betrieb gesetzt, solange sich letzterer in einem erregten Zustand befindet, so daß während eines korrekten Betriebs der Fahrtreppe die Klinke 18 über die Bewegungsbahn der Stufenachsen 20 nach oben verlagert ist, so daß sich die Stufenachsen frei an der Anordnung 2 vorbeibewegen können. Wenn eine Bremssituation auftritt, wird die Erregung des Elelktromagneten 16 beendet, und die Klinke 18 fällt in ihre Bremsposition, in der die nächstfolgende Stufenachse in der Reihe an der Klinke angreift. Der Zylinder 4 ist über einen Schlauch 28 mit einem Hydraulikfluid- Vorratsreservoir 26 verbunden. Der Zylinder 4 ist auf einer Basisplatte 30 angebracht, die an dem Tragfachwerk derFahrtreppe befestigt ist.
• Es wird nun auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen, in denen die Kolbenstange 8 in ihrer ausgefahrenen Position gezeigt ist, wobei die Klinke 18 in Fig. 2 aus der Bewegungsbahn der Stufenachsen 20 nach oben verlagert ist. In diesem Zustand bewegen sich die Stufen 32 in der normalen Betriebsweise in Richtung des Pfeils A zwischen den Ballustraden 34, auf denen ein sich bewegender Handlauf 36 angebracht ist. Wenn eine Bremssituation entsteht, wird der Elektromagnet 16 abgeschaltet, und die Klinke 18 fällt in ihre Bremsposition, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, in der sie an einer Stufenachse angreift. Dies führt dazu, daß der Kolben 6 und die Kolbenstange 8 in den Zylinder 4 hineinbewegt werden. Die Bewegung des Kolbens 6 in den Zylinder 4 hinein druckt hydraulisches Bremsfluid durch den Schlauch 28 in das Reservoir 26, wodurch die Stufen 32 verlangsamt und gestoppt werden.
• Die Art und Weise, in der die Bremswirkung in zwei separaten Stufen aufgebracht wird, wird nachfolgend erläutert. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Zylinder 4 eine Innenhülse 38 enthält, die mit einer Mehrzahl von Hydraulikfluid-Düsen 40 versehen ist, welche in ihrer Seitenwandung 42 vorgesehen sind. Der Außendurchmesser der Hülse 38 ist kleiner als der Innendurchmesser des Zyhnders 4, wodurch eine ringförmige Kammer 44 zwischen der Hülse 38 und dem Zylinder 4 geschaffen ist. Der Schlauch 28 zu dem Reservoir 26 mündet in die Ringkammer 44. Die Fluiddüsen 40 beinhalten innere Rückschlagventile 46 zum Verhindern eines Fließens von Hydraulikfluid von der Ringkammer 44 in das Innere 48 der Hülse 38 hinein. Ein zweiter Schlauch 50 verbindet das Reservoir 26 mit dem Inneren 48 der Hülse 38, so daß das Innere 48 der Hülse 38 normalerweise mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Der Kolben 6 ist normalerweise an dem von dem Schlauch 50 abgelegenen Ende der Hülse 38 positioniert. Die Rückschlagventile 46 verhindern, daß Hydraulikflüssigkeit in die Ringkammer 44 fließt, so lange der Kolben 6 in der in Fig. 4 gezeigten Position bleibt. Die Fluiddüsen 40 sind in zwei Stufen bzw. Abschnitten 52 und 54 angeordnet, die in der Hülsenwand spiralförmig angeordnet sind. Die Düsen 40 in der ersten Stufe 52 besitzen einen kleineren Durchmesser als die Düsen 40 in der zweiten Stufe 54. Außerdem ist in der in Fig. 5 schematisch dargestellten Weise der Abstand zwischen den Düsen 40 in jeder Stufe 52 und 54 entlang der Achse der Hülse 38 unterschiedlich ausgebildet.
• Wenn der Kolben 6 in die Hülse 38 gedrückt wird, wird die Hydraulikflüssigkeit durch die Düsen 40 aus der Hülse herausgedrückt. Die doppelstufige Ausbildung gestattet eine maximale Geschwindigkeitsabnahme, die nicht überschritten werden kann, und zwar unabhängig davon, ob die Fabrtreppe voll oder leer ist. Die Bremsdistanz und die Geschwindigkeitsabnahme lassen sich durch Verändern der speziellen Ausbildung der beiden Stufen bzw. Abschnitte verstellen. Der Hauptteil der in dem System auftretenden Bremsenergie wird in Wärme umgewandelt, indem die Hydraulikflüssigkeit durch die Düsen 40 und in die Ringkammer 44 hineingewirbelt wird.
• Bei einem speziellen eingestellten Stufenparameter, der zur Erzielung einer maximalen Verzögerung von 0,91 M/S2 bei einer leeren Fahrtreppe verwendet werden kann, handelt es sich um einen Kolbenhub mit einer Länge von 150 mm in der ersten Stufe, wobei bei einer voll beladenen Fahrtreppe ein zusätzlicher Kolbenhub von 300 mm erfolgt und beide Stufen wie folgt zum Einsatz kommen: Stufe 1 mit Düsendurchmesser von 4 mm: Düsenzahl 1 Distanz auf Kolben mm Stufe 2 mit Düsendurchmesser von 5 mm: Düsenzahl Distanz auf kolben mm
• Fig. 6 veranschaulicht den Kolbenhub durch die beiden Stufen hindurch, und dabei definiert die Y-Achse die Länge des Kolbenhubs vom oberen bis zum unteren Ende, wobei die obere Y-Achse die Distanz zwischen den Düsen 40 in der ersten Stufe 52 definiert und die untere Y-Achse die Distanz zwischen den Düsen 40 in der zweiten Stufe 54 definiert. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Vorrichtung eine leere Fahrtreppe unter Verwendung nur der ersten Stufe stoppen und eine schwer oder voll beladene Fahrtreppe unter Verwendung beider Stufen stoppen, wobei in beiden Fällen die Verzögerungsrate gesteuert wird und einen maximalen vorbestimmten Wert nicht übersteigt.
• Es ist zu erkennen, daß die Bremsanordnung der vorliegenden Erfindung vielseitig und zuverlässig ist und sich in ihrer Arbeitsweise automatisch an leicht oder stark beladene Fahrtreppen anpaßt. Die Bremskraft wird zu Beginn in sanfter Weise aufgebracht, um kein Rucken für die Fahrgäste zu verursachen, und unabhängig von der Stärke der Belastung der Fahrtreppe übersteigt die zum Stoppen der Fahrtreppe erforderliche Gesamtdistanz nicht eine vorher festgesetzte Distanz. Die durch Verwendung der Anordnung erzeugte Energie wird durch Herumwirbeln der Hydraulikflüssigkeit in der Vorrichtung größtenteils in Wärme umgewandelt.
• Da an dem offenbarten Ausführungsbeispiel der Erfindung vielerlei Veränderungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne daß man dabei vom Erfindungsgedanken abweicht, ist keine andere Einschränkung der Erfindung beabsichtigt, als dies durch die beigefügten Ansprüche verlangt wird.

Claims (6)

1. Bremsanordnung (2) zum Notstoppen von Fahrtreppenstufen (32) im Fall einer Fahr-treppenstörung, wobei die Bremsanordnung (2) aufweist:

(a) eine Zylinderanordnung (4,6,8) zur Aufnahme von Bremsflüssigkeit, wobei die Zylinderanordnung (4,6,8) ein äußeres Zylindergehäuse (4) und eine in dem Gehäuse (4) enthaltene innere Hülse (38) aufweist, wobei die Hülse (38) nach innen von dem Gehäuse beabstandet ist und dadurch ein Ringraum (44) zwischen Gehäuse und Hülse gebildet ist;

(b) ein von der Zylinderanordnung (4,6,8) abgelegenes Fluidreservoir (26), das durch eine erste Leitungseinrichtung (28) mit dem Ringraum verbunden ist;

(c) einen in der Hülse (38) teleskopartig gleitend hin- und herbewegbaren Kolben (6) mit einer sich von der Zylinderanordnung (4,6,8) wegerstrekkenden Kolbenstange (8);

(d) ein mit der Kolbenstange (8) in Eingriff bringbares Sperrglied (18), das normalerweise neben, jedoch außerhalb der Bewegungsbahn eines Stufenteils (32) der Fahrtreppe angeordnet ist;

(e) eine Einrichtung (16) zum Bewegen des Sperrglieds (18), ansprechend auf eine Fahrtreppenstörung in eine mit dem Stufenteil in Eingriff befindliche Position, wonach der Kolben (6) durch das Sperrglied (8) in die Hülse (38) hineingedrückt wird; und

(f) wobei die Hülse (38) mit wenigstens zwei unterschiedlichen einander benachbarten Stufen (52,54) von Fluiddüsen (40) zum Ausströmenlassen von Fluid aus der Hülse (38) in den Ringraum (44) versehen ist, so daß sich ein abgestuftes Bremsen des Kolbens (6) in der Hülse (38) durchführen läßt, wodurch die Fahrtreppe unabhängig von der auf die Fahrtreppe wirkenden Belastung nach dem Eingreifen des Sperrglieds (18) innerhalb einer vorbestimmten Distanz stoppt.

2. Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddüsen (40) Rückschlagventile (46) beinhalten, die betriebsmäßig eine nur in einer Richtung erfolgende Fluidströmung von der Hülse (38) zu dem Ringraum (44) ermöglichen.

3. Bremsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch eine zweite Leitungseinrichtung (50), die das Reservoir (26) und die Hülse (38) miteinander verbindet, um einen Rückstrom von Fluid von dem Reservoir (26) zu der Hülse (38) nach Betätigung der Bremsanordnung (2) zu ermöglichen.

4. Bremsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Stufen (52,54) von Fluiddüsen (40) eine unterschiedliche Anzahl von Fluiddüsen (40) enthält, die in einem schraubenlinienförmigen Muster auf der Hülse (38) angeordnet sind.

5.. Bremsanordnung nach Anspruch, 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der Stufen (52), die der Kolben (6) zuerst quert, mehr Fluiddüsen (40) als die nächstbenachbarte Stufe (54) enthält, und daß die Düsen (40) in der ersten Stufe (52) in Richtung der Längsachse der Hülse (38) gemessen einen engeren Abstand voneinander aufweisen als die Düsen (40) in der nächstbenachbarten Stufe (54).

6. Bremsanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Düsen (40) in der ersten Stufe (52) kleiner ist als der Durchmesser der Düsen (40) der nächstbenachbarten Stufe (54).