DE69311954T2

DE69311954T2 - Bewegungspuffer für eine Personenbeförderungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69311954T2
Application number: DE69311954T
Authority: DE
Inventors: Hongo Masaharu
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: EP0567099A2; US5370207A; JP2528437Y2; ES2104993T3; EP0567099A3; KR930021529A; EP0567099B1; DE69311954D1; JPH0585778U

Description

Die Erfindung betrifft einen Puffer und ein Verfahren zum Anhalten einer Kabine, die entlang einer Führungsschiene fährt. Ein Puffer mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch list aus DE-A-928367 bekannt.
Viele Geräte zum Befördern von Personen, einschließlich Aufzüge, weisen eine Kabine auf, die entlang einem besonderen Weg von einer Führungsschiene geführt ist. Aus Sicherheitsgründen weisen die Kabinen eine Anzahl von geschwindigkeitsbegrenzenden Vorrichtungen auf, die so ausgelegt sind, daß sie den Zustand einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder eine Kollision am Ende des Weges verhindern. Bei einem Aufzug ist beispielsweise eine erste geschwindigkeitsbegrenzende Vorrichtung typischerweise eine elektromechanische Vorrichtung, die die Stromzufuhr zu dem Antrieb reduziert oder unterbindet. Wenn die erste geschwindigkeitsbegrenzende Vorrichtung versagt, was sie tun würde, wenn die Seile versagen, an denen die Kabine aufgehängt ist, dann wird eine zweite geschwindigkeitsbegrenzende Vorrichtung aktiviert.
Die zweite geschwindigkeitsbegrenzende Vorrichtung ist typischerweise eine durch Zentrifugalkraft betätigte mechanische Vorrichtung. In dem U.S. Patent 3,327,811 von Mastroberte ergreift z. B. eine durch Zentrifugalkraft betätigte Bremse in einem Zustand der Geschwindigkeitsüberschreitung ein Wächterseil. Das Wächterseil seinerseits betätigt ein Paar von Sicherheitseinrichtungen, die an der Kabine befestigt sind. Die Sicherheitseinrichtungen kommen mit den Führungsschienen des Aufzugs in Reibeingriff und veranlassen so den Aufzug anzuhalten.
Für den Fall jedoch, daß die Sicherheitseinrichtungen die Kabine nicht anhalten können oder sie nur abbremsen, ist eine dritte Gschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung, ein Bewegungspuffer in dem Boden oder der "Grube" des Schachts positioniert. Eine Vielzahl von Puffern ist in dem Technikgebiet bekannt, die generell in drei Kategorien passen. Die erste Kategorie kann als Schraubenfederpuffer beschrieben werden. Diese Puffer sind im wesentlichen große steife Schraubenfedern, die die Bewegung des Aufzugs dämpfen und ableitet.
Das Problem bei dieser Art von Puffern ist, daß der Aufzug einige Male zurückprallen kann, bevor die Feder die Energie der Kabine völlig ableitet. Die Rückprallbewegung des Aufzugs stellt ein Sicherheitsrisiko dar.
Die zweite Kategorie von Puffern kann als hydraulische Puffer beschrieben werden. Hydraulische Puffer weisen generell einen Hydraulikzylinder mit einem Fluid auf. Unter Kraft strömt Fluid in dem Hutende des Zyinders durch Öffnungen zu dem Stangenende des Zylinders. Die Energie der die Zylinderstange treffenden Kabine wird abgeleitet, wenn das Fluid zwischen den zwei Kompartments strömt. Der Nachteil dieser Art von Puffer liegt darin, daß der Zylinder einen relativ langen Weg benötigt, um die Kabine anzuhalten, insbesondere bei Anordnungen mit großer Hubhöhe.
Die dritte Kategorie von Puffern kann als zerbrechliche Puffer beschrieben werden. Zerbrechliche Puffer weisen typischerweise einen Zylinder und einen Kegelstumpf auf. Wenn die Kabine weit genug fährt, wird der Zylinder auf den Kegel gedrückt, was veranlaßt, daß sich der Zylinder in mehrere Abschnitte verformt. Die Verformung des Zylinders leitet die Energie der Kabine ab. Der Nachteil dieser Art von Puffer ist jedoch, daß, sobald ein Puffer verwendet wurde, der Zylinder ersetzt werden muß.
DE-A-928367 beschreibt einen Puffer, bei dem die Enden jeder Führungsschiene in zwei Hälften geteilt sind und bezüglich der Längsachse der Führungsschiene einen spitzen Winkel bilden. Zwischen den Hälften ist ein Keil vorgesehen, um den Winkel zu variieren. Bei der Einrichtung, die an der Kabine befestigt ist und auf die zwei Hälften der Führungsschienenenden stößt, handelt es sich um Schuhelemente, die verwendet werden, um die Kabine relativ zu den Führungsschienen zu positionieren. Sobald der Puffer verwendet wurde, muß der Keil so verlagert werden, daß der Winkel zwischen den geteilten Endbereichen der Führungsschiene verringert wird und die Kabine aus ihrem verklemmten Zustand freigegeben wird.
Benotigt wird ein Puffer, der nicht zurückprallt, der ein Minimum von Schachtraum verwendet und der nicht nach jeder Verwendung ersetzt werden muß.
Ein derartiger Puffer wird durch die vorliegende Erfindung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Puffer bereitzustellen, der öfter als einnial verwendet werden kann. Es ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Puffer bereitzustellen, der nicht zurückprallt.
Es ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Puffer bereitzustellen, der die in dem Schacht erforderliche Menge an Raum minimiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bewegungspuffer zum Anhalten einer Kabine, die entlang einer Führungsschiene fährt, bereitgestellt, der ein Keilelement und eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen gegen das Keilelement besitzt. Wenn die Kabine entlang der Führungsschiene weit genug fährt, um auf das Keilelement zu treffen, wird die Vorspanneinrichtung gegen das Keilelement vorgespannt und hält so die Kabine an.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Vorspanneinrichtung ein Paar von Blattfedern auf, die an der Kabine befestigt sind. Wenn die Vorspanneinrichtung auf das Keilelement trifft werden die Blattfedern lateral verformt und halten so die Kabine an.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Vefahren zum Anhalten einer Aufzugskabine bereitgestellt, die entlang der Führungsschiene fahrt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die vorliegende Erfindung häufiger als ein Mal verwendet werden kann. Folglich kann der Puffer zum Testen oder für tatsächliche Situationen verwendet werden, ohne ersetzt werden zu müssen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die vorliegende Erfindung die gesamte Energie der Kabine absorbiert und so ein Zurückprallen der Kabine und ein mögliches Hervorrufen von Verletzungen bei Passagieren in der Kabine verhindert.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die vorliegende Erfindung an der Kabine und den Führunggschienen befestigt ist und so den erforderlichen Schachtraum minmiert. Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Licht der detaillierten Beschreibung von deren bester Ausführungsform deutlich, wie sie in den begleitenden Zeichnungen gezeigt ist.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Aufzugs.
Fig. 2 ist eine Ansicht von unten der an der Aufzugskabine von Fig. 1 befestigten Vorspanneinrichtung (Führungsschiene nicht gezeigt).
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der Vorspanneinrichtung und des Keilelements von Fig. 1.

Beste Art zum Ausführen der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Aufzug 10 gezeigt mit einer Kabine 12 und einem Gegengewicht 14, die aneinander durch mehrere Seile 16 befestigt sind. Die Seile 16 verlaufen von der Kabine 12 nach oben zu mehreren Seilscheiben 18, die in dem oberen Bereich 20 des Schachts 22 angeordnet sind. Nachdem sie über die Seilscheiben 18 laufen, verlaufen sie zurück nach unten zu einem Gegengewicht 14. Die Kabine 12 und das Gegengewicht 14 sind durch ein Paar von ersten 24 bzw. zweiten 26 Führungsschienen auf eine Vertikalbewegung in dem Schacht 22 beschränkt.
Es wird Bezug genommen auf die Fig. 3. Ein Puffer 28 mit einem Keilelement 30 und einer Vorspanneinrichtung 32 ist an jeder Seite der Kabine 12 (s. Fig. 1) vorgesehen, um die Kabine 12 am Boden 34 des Schachts 22 erforderlichenfalls anzuhalten. Jedes Keilelement 30 besitzt eine erste Fläche 36 und eine zweite Fläche 38, die mit einem spitzen Winkel 40 von der Mittellinie des Keilelements 30 orientiert sind. Jede Vorspanneinrichtung 32 weist ein Paar von Führungsschienen 42 und ein Paar von Blattfedern 44 mit einem ersten 46 und einem zweiten Ende 48 auf. Ein Träger 50 zum Befestigen der Vorspanneinrichtung 32 besitzt eine erste Fläche 52 (s. Fig. 2) und eine zweite Fläche 54. Die zweite Fläche 54 weist mehrere Schlitze 56 und Öffnungen 58 auf. Die Führungsschuhe 42 sind an den Blattfedern 44 mit konventionellen Mitteln wie Schraubbefestigen (nicht gezeigt) befestigt. Eine konventionelle Befestigungseinrichtung, wie ein gehärteter Bolzen 60, befestigt das erste Ende 46 jeder Blattfeder 44 an der ersten Fläche 52 eines jeden Trägers 50 und macht so aus jeder Blattfeder 44 ein auskragendes Element.
Es ist nötig, den Puffer 28 an einen Aufzug 10 einer bestimmten Größe anzupassen, um sicherzustellen, daß der Puffer 28 in der Lage ist, die gesamte Energie einer freifallenden Kabine 12 zu absorbieren; d. h. das "worst case szenario". Die Energie der Kabine 12 kann mit den Begriffen der kinetischen Energie (Ev) und der potentiellen Energie (Eh) beschrieben werden, für die (bekannterweise) gilt:
Ev = 1/2 mv²
Eh = m x g x h
Die gesamte Energiemenge, die abzuleiten ist, kann deshalb in der folgenden Ungleichung ausgedrückt werden:
wobei "E," die von jedem Puffer 28 abzuleitende Energiemenge ist oder die von jedem Puffer 28 zu leistende Arbeit. Die von jedem Puffer 28 zu leistende Arbeit kann unter Verwendung des Ausdrucks A berechnet werden:
W= F dx
wobei "F" die Kraft ist, die erforderlich ist, um einen auskragenden Balken zu verformen, und das Differential "dx" die Größenänderung beim Verformen des Balkens ist. Setzt man für "F" eine Gleichung ein, die die Verformung (δ) eines auskragenden Balkens (wie bekannt) für eine vorgegebene Last "P" beschreibt:
δ = Pl³ / 3EIx dann kann der Ausdruck A ausgedrückt werden als:
wobei gilt:
S = der Abstand, den die Vorspanneinrichtung entlang dem Keilelement fährt;
X = die laterale Verformung der Vorspanneinrichtung;
E = das Elastizitätsmodul der Blattfeder;
EIx = das Flächenträgheitsmoment;
l = die auskragende Länge der Blattfeder;
g = die Gravitätskonstante;
θ = der Winkel der ersten und zweiten Fläche des Keilelements.
Insgesamt kann mit diesen Gleichungen die Größe jedes Puffers 28 flir eine bestimmte Anwendung festgelegt werden.
In Fig. 1 ist in dem Schacht 22 ein Keilelement 30 an jeder ersten Führungsschiene 24 beim Boden 34 des Schachts 22 befestigt. Das Keilelement 30 ist so positioniert, daß die Spitze des Keilelements 30 nach oben zeigt. Die Vorspanneinrichtung 32 ist am Boden jeder Seite der Kabine 12 bei den ersten Führungsschienen 24 befestigt. Ein Fachmann wird erkennen, daß das Keilelement 30 und die Vorspanneinrichtung 32 an einer anderen Stelle als dem Boden des Schachts bzw. der Kabine positioniert sein können. Beispielsweise könnten das Keilelement 30 und die Vorspanneinrichtung 32 entlang der Seite der Kabine 12 positioniert sein, wenn sich die Kabine 12 bei oder nahe bei dem Boden 34 des Schachts 22 befindet.
Es wird auf die Fig. 2 Bezug genommen. Die Vorspanneinrichung 32 auf jeder Seite der Kabine 12 ist an der ersten Fläche 52 des Trägers 50 befestigt. Die zweite Fläche 54 jedes Trägers so ist ihrerseits an der Kabine 12 befestigt. Die mehreren Schlitze 56 in der zweiten Fläche 54 ermöglichen, daß der Träger 50 und daher die Vorspanneinrichtung 32 anpaßbar nahe bei den ersten Führungsschienen 24 positioniert werden kann. Sobald die Träger 50 korrekt positioniert sind, werden die Träger 50 durch die Löcher 58 in der zweiten Fläche 54 an der Kabine 12 festgemacht.
Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Die Blattfedern 44 jedes Puffers 28 sind an entgegengesetzten Seiten einer jeden ersten Führungsschiene 24 so befestigt, daß die befestigten Führungsschuhe 42 auf die Führungsschiene 24 ausgerichtet sind. Das erste Ende 46 jeder Blattfeder 44 ist an dem Träger 50 mit einem Paar von gehärteten Schrauben 60 befestigt. Der Fachmann wird erkennen, daß die auskragenden Blattfedern 44 mit einer Vielzahl von Befestigern und/oder Befestigungsträgern befestigt sein können. Der Fachmann wird ferner erkannen, daß die Vorspanneinrichtung ohne Führungsschuhe 42 verwendet werden kann.
Wenn die Kabine 12 weit genug fährt, um jede Vorspanneinrichtung 32 auf ein Keilelement 30 treffen zu lassen, berühren die Blattfedern 44 jeder Vorspanneinrichtung 32 die erste 36 und die zweite 38 Fläche des Keilelements 30. Folglich zwingen die Flächen 36, 38 des Keilelements die Blattfedern 44, sich lateral zu verformen. So wird die Energie der Kabine 12 die Energie, die nötig ist, um die Blattfedern 44 zu verformen. Die Kabine 12 wird in Richtung auf das Keilelement 30 fahren und so bewirken, daß sich die Blattfedern 44 lateral verformen, bis die Energie der Kabine 12 völlig abgeleitet ist. Die Reibung zwischen der Blattfeder 44 und dem Keilelement 30 auf jeder Seite des Keilelements 30 verhindert, daß die Kabine 12 zurückprallt. Um den Puffer 28 zurückzusetzen, wird die Kabine 12 von dem Keilelement 30 nach oben abgezogen, und die Blattfedern 44 kehren in ihre Ausgangsposition zurück.
Insgesamt liefert die vorliegende Erfindung eine Anzahl von Vorteilen gegenüber der existierenden Puffertechnik: Erstens kann der Puffer 28 öfter als ein Mal verwendet werden; zweitens hindert die Anordnung von Keilelement 30 und Vorspanneinrichtung 32 ein Zurückprallen der Kabine 12; und drittens kann die Anordnung aus Keilelement 30 und Vorspanneinrichtung 32 am Boden 34 des Schachts 22 oder entlang der Seite der Kabine 22, wenn sich die Kabine am Boden 34 des Schachts 22 befindet, angeordnet werden. In jedem Fall sind die Raumanforderungen des Puffers 28 und des Schachts 22 minimiert.

Claims

1.Puffer (28) zum Anhalten einer Kabine (12), die entlang einer Führungsschiene (24) fährt, aufweisend:

ein Keilelement (30), das an der Führungsschiene (24) befestigt ist; und

eine Einrichtung (32), die Führungsschuhe (42) hat und an der Kabine (12) nahe bei der Führungsschiene (24) befestigt ist;

wobei, wenn die Kabine (12) entlang der Führungsschiene (24) weit genug fährt, um auf das Keilelement (30) zu treffen, die Einrichtung (32) mit den Führungsschuhen (42) auf das Keilelement trifft und zum Anhalten der Kabine gegen das Keilelement (30) vorgespannt wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung (32), die auf das Keilelement (30) trifft eine Vorspanneinrichtung (32) ist und aufweist:

ein Paar von Blattfedem (44) mit einer von einem ersten Eride (46) und einem zweiten Ende (48) definierten Länge (1);

eine Befestigungseinrichtung (60), die das erste Ende (46) einer jeden Blattfeder (44) an der Kabine (12) nahe bei der Führungsschiene (24) befestigt; und

ein Paar von Führungsschuhen (42), die an dem zweiten Ende (48) der Blattfedem (44) auf die Führungsschiene (24) ausgerichtet befestigt sind;

wobei, wenn die Kabine (12) entlang der Führungsschiene (24) weit genug fährt, um auf das Keilelement (30) zu treffen, die Blattfedern (44) die Führungsschuhe (42) gegen das Keilelement (30) vorspannen und so die Kabine (12) anhalten.

2. Puffer nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

einen Träger (30) zum Befestigen der Blattfedern (44) an der Kabine (12), wobei der Träger (30) eine Einrichtung (56) zum anpaßbar Positionieren der Blattfedem (44) relativ zu der Führungsschiene (24) aufweist.