EP1213248A1 - Fangvorrichtung mit verzögerungsabhängiger Bremskraft für Aufzug - Google Patents

Fangvorrichtung mit verzögerungsabhängiger Bremskraft für Aufzug Download PDF

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EP1213248A1
EP1213248A1 EP01128706A EP01128706A EP1213248A1 EP 1213248 A1 EP1213248 A1 EP 1213248A1 EP 01128706 A EP01128706 A EP 01128706A EP 01128706 A EP01128706 A EP 01128706A EP 1213248 A1 EP1213248 A1 EP 1213248A1
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EP
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safety gear
hydraulic
deceleration
brake wedge
gear according
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EP1213248B1 (de
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Stefan Hugel
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Inventio AG
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Inventio AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces
    • B66B5/22—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces by means of linearly-movable wedges

Definitions

  • the invention relates to a safety gear with delay-dependent Braking force for a load handling device of an elevator, the at speed of the load handler is triggered by an elevator speed limiter, wherein at least one brake wedge narrows into a Gap between a resiliently supported pressure body Safety gear and a guide rail of the load handler penetrates and thereby generates a braking force, and the magnitude of this braking force from that on the load suspension device occurring delay is dependent.
  • a safety device base body encompasses the guide web of a guide rail of the load suspension device and contains at least one pressure body which, on the one hand, forms a gap narrowing in the opposite direction to the direction of travel of the load support device and, on the other hand, is movable against a spring element normal to the guide bridge. If the load suspension device is overspeed, a speed limiter mechanism moves a brake wedge into the narrowing gap between the pressure body and the guide web moving relative to this, whereupon the brake wedge is pulled into the narrowing gap by the friction on the guide web up to a stop on the base body and then glides along the guide bar until the load handler stops. The pressure element is displaced against the spring element by the wedge effect.
  • the resulting spring force acts on the brake wedge via the pressure body and determines the normal force occurring between the latter and the guide web and thus the resulting frictional force acting as braking force on the load suspension device.
  • Such safety devices have the disadvantage that the normal force acting on the brake wedge is always the same, regardless of different payloads in the load suspension device and other influences, such as the condition and contamination of the braking surfaces, the current speed and the ambient temperature. The consequence of this is that, in the event of a fall, there are very different deceleration values on the load handler. As a certain minimum delay must be guaranteed for safety reasons, delay values above the permissible limit often result with a minimal payload.
  • Electromagnetic system which in the event of emergency braking of the Counteracts spring force of the spring element and thereby the normal force acting on the brake wedge and thus the braking force reduced.
  • the force effect of the lifting magnet system, or the size of the braking force reduction is determined by a current controller depending on the signal from a deceleration sensor regulated so that the load handler is always braked with the same deceleration.
  • Such safety gear has the disadvantage that it takes up a large installation space, in particular because that Electromagnetic system act on relatively long gun arms must be sufficient in order to withstand the large normal braking force To be able to influence the area. It also requires one elaborate electronic control device that is related to Functional safety places considerable demands. In order to this also works in the event of a power failure remains, an emergency power supply is also required.
  • the present invention has for its object a Propose safety gear that the load handler independent of different payloads in the load handler and other influences, such as that Condition and contamination of the braking surfaces, the current Speed and the ambient temperature, always with brakes the same delay.
  • the safety device according to the invention has essential Advantages on. It is based on safety device technology that has been known for a long time and requires little more installation space than one conventional design. It does not require an electronic one Control device that meets high safety requirements must suffice and in the event of a power failure only with an emergency power supply is still functional. It's easy to understand to install and adjust. vibration problems due to control vibrations cannot occur. On large part of the existing conventional safety gear can be retrofitted with the components according to the invention become.
  • Setup is the speed at which the chock in the narrowing gap between the pressure body and the guide rail penetrates throughout the path of penetration limited by a speed limiting device. This ensures that in case of emergency braking abrupt build-up of the total braking force and thus a correspondingly strong jerk on the load handler avoided becomes.
  • the stroke limiting device which End ring stroke of the brake wedge depending on the deceleration of the load handler limited, from a hydraulic system. Great forces that occur in this context can be minimized with hydraulic means Master installation space.
  • the speed limiting device which is the rate of penetration of the chock limited, realized with hydraulic means.
  • a such a solution is reliable and easily adjustable.
  • the deceleration sensor is one with the load handler movably connected weight body is by the deceleration of the load suspension device occurring inertia influences the control valve via a lever system.
  • the inertia usually acts against one Spring, the spring constant of which depends on the inertia force determines the control valve stroke.
  • the weight body of the deceleration sensor is preferably slidable on a first arm of a two-armed lever arranged so that it can be set at which Deceleration of the load handler's inertia causes the second lever arm to control the control valve against the Spring action reversed.
  • this is the rate of penetration of the brake wedge limiting valve as Orifice valve or designed as an adjustable flow control valve.
  • Aperture valves have a temperature and viscosity of the hydraulic medium practically independent throttling effect.
  • Flow control valves cause one of the existing pressure of the hydraulic medium independent, constant flow and thus ensure a constant rate of penetration the brake wedge.
  • the Deceleration sensor from one attached to the load handler Delay sensor, in which, for example, a strain gauge force sensor from the delay of the load handler resulting inertial force of a measuring body detected and an amplifier circuit that affects the Control valve actuated electromagnetically.
  • the safety gear has a single hydraulic block, all of which Contains connecting lines of the hydraulic system, wherein all other components of the hydraulic system either are integrated in or attached to this block.
  • FIG. 1 shows an elevator installation with its most important components.
  • the elevator speed limiter blocks 6 a limiter rope 11, which via the release lever 9 and the release connecting element 10 the two safety devices 8 triggers, causing the load handling device 2 is braked.
  • a safety catch device 8 is closed recognize whose housing 15 the web of a guide rail 1st encompasses and has a brake wedge 13 which in one narrowing gap between a pressure body 14 and the web the guide rail 1 protrudes.
  • the pressure body 14 is compared to the housing 15 of the safety gear via spring elements 16 supported.
  • the arrow 17 is a symbol for one Trigger mechanism not shown here, which at Overspeed of the load handler 2 by the Elevator speed limiter 6 via limiter rope 11 and Release lever 9 is activated and the brake wedge 13 in the mentioned narrowing gap leads into it.
  • the chock 13 thereby comes into contact with the relative to the safety gear moving guide rail 1 and is by the latter pulled into the narrowing gap, since the Contact surface between the brake wedge 13 and pressure body 14 through Coating or roller bearings are particularly low-friction is.
  • the brake wedge 13 is displaced the pressure body 14 against the spring elements 16, which thereby to build a pressure force.
  • These press over the pressure hull 14 the brake wedge 13 against the guide rail 1, which is on it supports encompassing housing 15 of the safety gear.
  • This braking force is proportional to the depth of penetration of the brake wedge 13 in the narrowing Gap, since the spring elements 16 are proportional to the depth of penetration be compressed.
  • This depth of penetration is in the inventive Safety gear through a variable stop determined, according to the invention by a hydraulic cylinder 18 is formed with piston rod 19.
  • the piston rod 19th of the hydraulic cylinder 18 facing away from the cylinder chamber a flow control valve 20 and a control valve 21 with a hydraulic medium tank 22 connected, these connections as pressure-resistant piping or as connections within of a hydraulic block can be executed.
  • the flow valve 20 is available as an orifice valve or as a flow control valve with a check valve executed and has the task of draining the To influence hydraulic medium from the hydraulic cylinder 18 so that the brake wedge 13 with a controlled case Speed pulled into the narrowing gap is, so that the jerk occurring at the load handling device 2 is reduced at the start of braking.
  • a version of the flow valve 20 as a flow control valve has the advantage that the flow of the hydraulic medium regardless of the pressure conditions is kept constant.
  • the control valve 21 has the Task, when actuating the drain of the hydraulic medium to interrupt the hydraulic cylinder 18, the actuation done by a delay sensor 23.
  • the load handler 2 causes Inertia of the weight body 24 in the angle lever 25 torque proportional to the delay around its storage 26.
  • the other leg of the angle lever 25 acts with one corresponding force on an actuating element 27 of the control valve 21, being the counterforce of a spring 28 has overcome that the actuator 27 in position tries to keep the passage position of the control valve 21 corresponds.
  • the displaceability of the weight body 24 on the angle lever 25 allows the switching point of Set control valve 21 to different delay values. To avoid vibration problems during braking avoid, the movement of the bell crank 25 by a adjustable hydraulic attenuator 29 damped.
  • Safety braking with the safety device proceeds as follows:
  • the trigger mechanism (arrow 17) raises the brake wedge 13 until it is clamped in the narrowing gap between the pressure body 14 and the guide rail 1. Due to the above-mentioned design measures, the friction between the brake wedge 13 and the guide rail 1 is higher than between the brake wedge 13 and the pressure body 14, which has the consequence that the guide rail 1 moving relative to the safety gear pulls the brake wedge 13 into the narrowing gap, the Brake wedge 13 simultaneously moves the piston rod 19 of the hydraulic cylinder 18 upward and thereby displaces the hydraulic medium located in the hydraulic cylinder 18 via the flow valve 20 and the open control valve 21 to the hydraulic medium container 22.
  • the flow valve 20 ensures a controlled rate of penetration of the brake wedge 13.
  • this process produces a braking force which is proportional to the depth of penetration of the brake wedge 13 and acts on the load-carrying means 2. If the deceleration of the load-carrying device 2 now reaches a certain value during the penetration of the brake wedge, the deceleration sensor 23 set to this value reacts by the inertial force of the weight body 24, via the angle lever 25, bringing the control valve 21 against the spring 28 into the locked state. This prevents further penetration of the brake wedge 13 and an undesirably high deceleration of the load-carrying means 2.
  • the deceleration sensor 23 would release the flow through the control valve 21 again and would allow the brake wedge to penetrate deeper until the set deceleration value was reached again.
  • the load handler is moved in the opposite direction to the safety direction.
  • the brake wedges move out of the narrowing gap, and the hydraulic cylinder 18 is brought into its starting position by a return spring 30, the hydraulic medium flowing back from the higher-lying hydraulic medium container 22 via the control valve 21 and the check valve of the flow control valve 20 and the corresponding Fills the piston chamber again.
  • FIG. 3 shows a variant of the safety device according to the invention with two brake wedges 13.
  • This variant has opposite 2 the advantage that the housing 15.1 no traverse movement to compensate for the im Operation required air gap 30, Fig.2 between the Execute housing 15, (Fig.2) and the guide rail 1 Has. Controlling the rate of penetration of the brake wedges 13 Hydraulic cylinder 18.1 acts here via Bridge element 31 synchronously on both brake wedges 13.
  • the hydraulic medium tank 22, (Fig.2) is the 2 replaced by a pressure accumulator 32, making the hydraulic system perfect against the environment completed and against air inclusion and pollution is protected.
  • the one that creates a slight overpressure Pressure accumulator 32 also provides for the resetting of the Hydraulic cylinder 18.1 after emergency braking.
  • FIG. 3 An electromagnetic one is also shown in FIG. 3 Variant for controlling the control valve 21.1. It contains a delay sensor 23.1, which acts as an integrated unit a force measuring device based on strain gauges has the inertial force of a weight body detected and an electrical signal to an amplifier and Switch unit 33 generates, which in turn on the actuating electromagnet 34 of the control valve 21.1 acts.
  • a delay sensor 23.1 acts as an integrated unit a force measuring device based on strain gauges has the inertial force of a weight body detected and an electrical signal to an amplifier and Switch unit 33 generates, which in turn on the actuating electromagnet 34 of the control valve 21.1 acts.
  • the safety device according to the invention of course also as a safety brake to secure the Load handler 2 against overspeed in the upward direction be used.

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Abstract

Eine Fangvorrichtung für ein Lastaufnahmemittel eines Aufzugs, bei der mindestens ein Bremskeil (13) in einen sich verengenden Spalt zwischen einem federnd abgestützten Druckkörper (14) und einer Führungsschiene (1) des Lastaufnahmemittels (2) eindringt und dadurch eine Bremskraft erzeugt, ist mit einer Einrichtung (18) ausgerüstet, die den Hub des Bremskeils und damit die Bremskraft in Abhängigkeit von der am Lastaufnahmemittel auftretenden Verzögerung begrenzt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung mit verzögerungsabhängiger Bremskraft für ein Lastaufnahmemittel eines Aufzugs, die bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels durch einen Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer ausgelöst wird, wobei mindestens ein Bremskeil in einen sich verengenden Spalt zwischen einem federnd abgestützten Druckkörper der Fangvorrichtung und einer Führungsschiene des Lastaufnahmemittels eindringt und dadurch eine Bremskraft erzeugt, und wobei die Grösse dieser Bremskraft von der am Lastaufnahmemittel auftretenden Verzögerung abhängig ist.
Bei üblichen Fangvorrichtungen umgreift ein Fangvorrichtungs-Grundkörper den Führungssteg einer Führungsschiene des Lastaufnahmemittels und enthält mindestens einenen Druckkörper, der einerseits mit dem Führungssteg einen sich in Gegenrichtung zur Fahrrichtung des Lastaufnahmemittels verengenden Spalt bildet und andererseits normal zum Führungssteg gegen ein Federelement beweglich ist. Bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels verschiebt ein Geschwindigkeitsbegrenzer-Mechanismus einen Bremskeil in den sich verengenden Spalt zwischen dem Druckkörper und dem sich relativ zu diesem bewegenden Führungssteg, worauf der Bremskeil durch die Reibung am Führungssteg bis zu einem Anschlag am Grundkörper in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird und dann bis zum Stillstand des Lastaufnahmemittels dem Führungssteg entlanggleitet. Durch die Keilwirkung wird der Druckkörper gegen das Federelement verdrängt. Die daraus resultierende Federkraft wirkt über den Druckkörper auf den Bremskeil und bestimmt die zwischen letzterem und dem Führungssteg auftretende Normalkraft und somit die entstehende, als Bremskraft am Lastaufnahmemittel wirkende Reibungskraft.
Solche Fangvorrichtungen haben den Nachteil, dass die auf den Bremskeil wirkende Normalkraft, unabhängig von unterschiedlichen Nutzlasten im Lastaufnahmemittel und anderen Einflüssen, wie beispielsweise dem Zustand und der Verschmutzung der Bremsflächen, der momentanen Geschwindigkeit und der Umgebungstemperatur, stets gleich gross ist. Dies hat zur Folge, dass im Fangfall stark unterschiedliche Verzögerungswerte am Lastaufnahmemittel auftreten. Da aus Sicherheitsgründen eine gewisse Mindestverzögerung garantiert sein muss, resultieren bei minimaler Nutzlast oft Verzögerungswerte über dem zulässigen Grenzwert.
Aus DE 3934492 ist eine am Lastaufnahmemittel eines Aufzugs befestigte Fangvorrichtung mit einem als Zange mit sich nicht kreuzenden Zangenarmen ausgebildeten Fangvorrichtungskörper bekannt, bei der auf einer Seite des Zangengelenks die Zangenarme den Führungssteg einer Führungsschiene umfassen. Einer dieser führungsschienenseitigen Zangenarme weist ein fixes Reibglied auf und der andere ist als Druckkörper ausgeformt, der mit dem Führungssteg einen sich in Gegenrichtung zur Fahrrichtung des Lastaufnahmemittels verengenden Spalt bildet. Zwischen dem Druckkörper und dem Führungssteg ist ein Bremskeil gelagert, wobei letzterer den Führungssteg im Normalbetrieb nicht berührt. Auf der anderen Seite des Zangengelenks erzeugt ein vorgespanntes Federelement eine Spreizkraft auf die Zangenarme, die im Normalbetrieb auf einen Anschlag wirkt, der die Öffnungsweite der Zangenarme begrenzt.
Bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels hebt ein Geschwindigkeitsbegrenzer-Mechanismus den Bremskeil an, wodurch dieser mit dem sich relativ zur Fangvorrichtung bewegenden Führungssteg in Berührung kommt und von diesem durch Reibung bis zu einem Anschlag in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird. Die in der Folge entstehende Klemmkraft spreizt die führungsschienenseitigen Zangenarme, wodurch auf der anderen Seite der Zange das vorgespannte Federelement gedrückt wird. Die Vorspannkraft dieses Federelements presst nun über die Zangenarme das Reibglied einerseits sowie den Druckkörper und den Bremskeil andererseits gegen den Führungssteg, wodurch eine Bremskraft am Lastaufnahmemittel entsteht.
Um die von dieser Fangvorrichtung erzeugte Bremskraft den jeweils den Bremsvorgang beeinflussenden Umständen anpassen, d. h. stets die gleiche Verzögerung am Lastaufnahmemittel erreichen zu können, weist die als Zange ausgebildete Fangvorrichtung an ihren federelementseitigen Zangenarmen ein Elektromagnetsystem auf, das im Fall einer Fangbremsung der Federkraft des Federelements entgegenwirkt und dadurch die auf den Bremskeil wirkende Normalkraft und somit die Bremskraft reduziert. Die Kraftwirkung des Hubmagnetsystems, beziehungsweise die Grösse der Bremskraftreduktion wird durch einen Stromregler in Abhängigkeit vom Signal eines Verzögerungsmessfühlers so geregelt, dass das Lastaufnahmemittel stets mit gleicher Verzögerung gebremst wird.
Eine solche Fangvorrichtungen hat den Nachteil, dass sie einen grossen Einbauraum beansprucht, insbesondere weil das Elektromagnetsystem an relativ langen Zangenarmen wirken muss, um die grosse Brems-Normalkraft in einem ausreichenden Bereich beeinflussen zu können. Ausserdem erfordert sie eine aufwändige elektronische Regeleinrichtung, die in Bezug auf Funktionssicherheit erhebliche Anforderungen stellt. Damit diese auch in Falle eines Stromausfalls funktionsfähig bleibt, ist zudem eine Notstromversorgung erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fangvorrichtung vorzuschlagen, die das Lastaufnahmemittel unabhängig von unterschiedlichen Nutzlasten im Lastaufnahmemittel und von anderen Einflüssen, wie beispielsweise dem Zustand und der Verschmutzung der Bremsflächen, der momentanen Geschwindigkeit und der Umgebungstemperatur, stets mit gleicher Verzögerung abbremst.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 hinsichtlich ihrer wesentlichsten Merkmale und in den folgenden Patentansprüchen hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausbildungen.
Die erfindungsgemässe Fangvorrichtung weist wesentliche Vorteile auf. Sie basiert auf lange bekannter Fangvorrichtungstechnik und benötigt wenig mehr Einbauraum als eine konventionelle Ausführung. Sie erfordert keine elektronische Regeleinrichtung, die sicherheitstechnisch hohen Ansprüchen genügen muss und bei Stromausfall nur mit einer Notstromversorgung noch funktionsfähig ist. Sie ist einfach zu verstehen, zu installieren und einzustellen. Schwingungsprobleme infolge von Regelschwingungen können nicht auftreten. Ein grosser Teil der bestehenden konventionellen Fangvorrichtungen kann mit den erfindungsgemässen Komponenten nachgerüstet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung wird die Geschwindigkeit, mit der der Bremskeil in den sich verengenden Spalt zwischen Druckkörper und Führungsschiene eindringt, während des gesamten Eindringwegs durch eine Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung begrenzt. Damit wird erreicht, dass im Falle einer Fangbremsung ein schlagartiger Aufbau der gesamten Bremskraft und somit ein entsprechend starker Ruck am Lastaufnahmemittel vermieden wird.
Vorzugsweise besteht die Hubbegrenzungseinrichtung, die den Endringhub des Bremskeils in Abhängigkeit von der Verzögerung des Lastaufnahmemittels begrenzt, aus einem Hydrauliksystem. Grosse Kräfte, wie sie in diesem Zusammenhang auftreten, lassen sich mit hydraulischen Mitteln auf kleinstmöglichem Einbauraum beherrschen.
In zweckmässiger Weise wird auch die Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung, die die Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils begrenzt, mit hydraulischen Mitteln realisiert. Eine solche Lösung ist funktionssicher und einfach einstellbar.
In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung besteht die genannte Hubbegrenzungseinrichtung für den Bremskeil aus einem Hydraulikzylinder mit Kolbenstange, einem Hydraulikmedium-Behälter und einem dazwischen angeordneten Steuerventil, wobei ein Verzögerungssensor das Steuerventil so beeinflusst, dass dieses die Bewegung des Hydraulikzylinders und somit das weitere Eindringen des Bremskeils blokkiert, sobald und solange die Verzögerung des Lastaufnahmemittels einen bestimmten Wert überschreitet.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Verzögerungssensor ein mit dem Lastaufnahmemittel beweglich verbundener Gewichtskörper ist, dessen durch die Verzögerung des Lastaufnahmemittels auftretende Trägheitskraft über ein Hebelsystem das Steuerventil beeinflusst. Die Trägheitskraft wirkt dabei üblicherweise gegen eine Feder, deren Federkonstante in Abhängigkeit von der Trägheitskraft den Steuerventilhub bestimmt.
Vorzugsweise ist der Gewichtskörper des Verzögerungssensors verschiebbar auf einem ersten Arm eines zweiarmigen Hebels angeordnet, so dass eingestellt werden kann, bei welcher Verzögerung des Lastaufnahmemittels seine Trägheitskraft bewirkt, dass der zweite Hebelarm das Steuerventil gegen die Federwirkung umsteuert.
Es ist zweckmässig, die Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung der Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils dadurch zu realisieren, dass ein einstellbares hydraulisches Stromventil den Strom des Hydraulikmediums begrenzt, der von dem die Eindringtiefe des Bremskeils begrenzenden Hydraulikzylinder über das Steuerventil zum Hydraulikmedium-Behälter fliesst.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das die Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils begrenzende Stromventil als Blendenventil oder als einstellbares Stromregelventil ausgeführt. Blendenventile haben eine von Temperatur und Viskosität des Hydraulikmediums praktisch unabhängige Drosselwirkung. Stromregelventile bewirken einen vom anstehenden Druck des Hydraulikmediums unabhängigen, konstanten Durchfluss und gewährleisten somit eine konstante Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Verzögerungssensor aus einem am Lastaufnahmemittel angebrachten Verzögerungssensor, bei dem beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen-Kraftsensor die aus der Verzögerung des Lastaufnahmemittels resultierende Trägheitskraft eines Messkörpers erfasst und eine Verstärkerschaltung beeinflusst, die das Steuerventil elektromagnetisch betätigt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Hydraulikmedium-Behälter als Druckspeicher ausgeführt ist. In dieser Weise wird das gesamte Hub- und Geschwindigkeitsbegrenzungssystem für den Bremskeil zu einem geschlossenen, unter geringem Überdruck stehenden Hydrauliksystem. Durch Erschütterungen bewirkte Lufteinschlüsse im Hydraulikmedium und dessen Verschmutzung sind damit ausgeschlossen, was höchste Funktionssicherheit des Systems garantiert. Ausserdem erfolgt die selbsttätige Rückstellung des Hydraulikzylinders nach einem Fangfall durch den erwähnten Überdruck statt durch eine Druckfeder.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Fangvorrichtung weist diese einen einzigen Hydraulikblock auf, der alle Verbindungsleitungen des hydraulischen Systems enthält, wobei alle anderen Komponenten des hydraulischen Systems entweder in diesen Block integriert oder an diesem befestigt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Fig. 1 bis 3 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1
zeigt schematisch ein Beispiel einer Einbausituation der erfindungsgemässen Fangvorrichtung in einer Aufzugsanlage.
Fig. 2
zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemässe Fangvorrichtung mit einem Bremskeil pro Führungsschiene und mit offenem Hydraulikmedium-Behälter.
Fig. 3
zeigt eine Variante der Fangvorrichtung mit zwei Bremskeilen pro Führungsschiene, mit einem Druckspeicher als Hydraulikmedium-Behälter und mit einer elektrischen Ansteuerung des Steuerventils.
Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage mit ihren wichtigsten Komponenten. Zu erkennen sind zwei Führungsschienen 1, ein Lastaufnahmemittel 2, das mit Führungsschuhen 7 an den Führungsschienen 1 geführt ist, eine Antriebseinheit 3, ein Ausgleichsgewicht 4, Tragseile 5, einen Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 mit einem Begrenzerseil 11 sowie zwei erfindungsgemässe Fangvorrichtungen 8 mit einem Auslösehebel 9 und einem Auslöse-Verbindungselement 10.
Im Falle einer Fangbremsung blockiert der Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 ein Begrenzerseil 11, welches über den Auslösehebel 9 und das Auslöse-Verbindungselement 10 die beiden Fangvorrichtungen 8 auslöst, wodurch das Lastaufnahmemittel 2 abgebremst wird.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemässe Fangvorrichtung 8 zu erkennen, deren Gehäuse 15 den Steg einer Führungsschiene 1 umgreift und einen Bremskeil 13 aufweist, der in einen sich verengenden Spalt zwischen einem Druckkörper 14 und dem Steg der Führungsschiene 1 hineinragt. Der Druckkörper 14 ist gegenüber dem Gehäuse 15 der Fangvorrichtung über Federelemente 16 abgestützt. Der Pfeil 17 ist ein Symbol für einen hier nicht näher dargestellten Auslösemechanismus, der bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 2 durch den Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer 6 via Begrenzerseil 11 und Auslösehebel 9 aktiviert wird und den Bremskeil 13 in den erwähnten, sich verengenden Spalt hineinführt. Der Bremskeil 13 gelangt dadurch in Kontakt mit der sich relativ zur Fangvorrichtung bewegenden Führungsschiene 1 und wird durch letztere in den sich verengenden Spalt hineingezogen, da die Kontaktfläche zwischen Bremskeil 13 und Druckkörper 14 durch Beschichtung oder Wälzlagerung besonders reibungsarm ausgeführt ist. Infolge der Keilwirkung verdrängt der Bremskeil 13 den Druckkörper 14 gegen die Federelemente 16, die dadurch eine Druckkraft aufbauen. Diese pressen über den Druckkörper 14 den Bremskeil 13 gegen die Führungsschiene 1, die sich am sie umgreifenden Gehäuse 15 der Fangvorrichtung abstützt. Die dadurch auftretende Reibung zwischen der Führungsschiene 1 und dem Bremskeil 13 sowie zwischen der Führungsschiene 1 und dem Gehäuse 15, wirkt sich als Bremskraft auf das Lastaufnahmemittel 2 aus. Die Grösse dieser Bremskraft ist proportional zur Eindringtiefe des Bremskeils 13 in den sich verengenden Spalt, da die Federelemente 16 proportional zur Eindringtiefe komprimiert werden. Diese Eindringtiefe wird bei der erfindungsgemässen Fangvorrichtung durch einen variablen Anschlag bestimmt, der erfindungsgemäss durch einen Hydraulikzylinder 18 mit Kolbenstange 19 gebildet wird. Die der Kolbenstange 19 des Hydraulikzylinders 18 abgewandte Zylinderkammer ist über ein Stromventil 20 und ein Steuerventil 21 mit einem Hydraulikmedium-Behälter 22 verbunden, wobei diese Verbindungen als druckfeste Rohrleitungen oder als Verbindungen innerhalb eines Hydraulikblocks ausgeführt sein können. Das Stromventil 20 ist als Blendenventil oder als Stromregelventil mit Rückschlagventil ausgeführt und hat die Aufgabe, den Abfluss des Hydraulikmediums aus dem Hydraulikzylinder 18 so zu beeinflussen, dass der Bremskeil 13 im Fangfall mit kontrollierter Geschwindigkeit in den sich verengenden Spalt hineingezogen wird, so dass der am Lastaufnahmemittel 2 auftretende Ruck bei Bremsbeginn reduziert wird. Eine Ausführung des Stromventils 20 als Stromregelventil hat den Vorteil, dass der Durchfluss des Hydraulikmediums unabhängig von den Druckverhältnissen konstant gehalten wird. Das Steuerventil 21 hat die Aufgabe, bei Betätigung den Abfluss des Hydraulikmediums aus dem Hydraulikzylinder 18 zu unterbrechen, wobei die Betätigung durch einen Verzögerungssensor 23 erfolgt. Dieser enthält einen Gewichtskörper 24, der verschiebbar auf dem horizontalen Schenkel eines gelenkig gelagerten Winkelhebels 25 angebracht ist, wobei dessen Lagerung 26 in mechanischer Verbindung mit dem Lastaufnahmemittel 2 steht. Bei Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 aus Abwärtsfahrt bewirkt die Trägheitskraft des Gewichtskörpers 24 im Winkelhebel 25 ein der Verzögerung proportionales Moment um dessen Lagerung 26. Der andere Schenkel des Winkelhebels 25 wirkt mit einer entsprechenden Kraft auf ein Betätigungselement 27 des Steuerventils 21, wobei er die Gegenkraft einer Feder 28 zu überwinden hat, die das Betätigungselement 27 in der Position zu halten versucht, die der Durchlasstellung des Steuerventils 21 entspricht. Die Verschiebbarkeit des Gewichtskörpers 24 auf dem Winkelhebel 25 ermöglicht es, den Schaltpunkt von Steuerventil 21 auf verschiedene Verzögerungswerte einzustellen. Um Schwingungsprobleme während eines Bremsvorgangs zu vermeiden, wird die Bewegung des Winkelhebels 25 durch ein einstellbares hydraulisches Dämpfungsglied 29 gedämpft.
Eine Fangbremsung mit der erfindungsgemässen Fangvorrichtung läuft wie folgt ab:
Der Auslösemechanismus (Pfeil 17) hebt den Bremskeil 13 soweit an, bis dieser in dem sich verengenden Spalt zwischen-Druckkörper 14 und Führungsschiene 1 eingeklemmt wird. Durch die vorstehend erwähnten konstruktiven Massnahmen ist die Reibung zwischen Bremskeil 13 und Führungsschiene 1 höher als zwischen Bremskeil 13 und Druckkörper 14, was zur Folge hat, dass die sich relativ zur Fangvorrichtung bewegende Führungsschiene 1 den Bremskeil 13 in den sich verengenden Spalt hineinzieht, wobei der Bremskeil 13 gleichzeitig die Kolbenstange 19 des Hydraulikzylinders 18 nach oben bewegt und dabei das sich im Hydraulikzylinder 18 befindende Hydraulikmedium über das Stromventil 20 und das offene Steuerventil 21 zum Hydraulikmedium-Behälter 22 verdrängt. Das Stromventil 20 sorgt dabei für eine kontrollierte Eindringgeschwindigkeit des Bremskeils 13.
Wie vorstehend beschrieben, entsteht bei diesem Vorgang eine zur Eindringtiefe des Bremskeils 13 proportionale, auf das Lastaufnahmemittel 2 wirkende Bremskraft. Erreicht nun während des Eindringen des Bremskeils die Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 einen bestimmten Wert, so reagiert der auf diesen Wert eingestellte Verzögerungssensor 23, indem die Trägheitskraft des Gewichtskörpers 24 über den Winkelhebel 25 das Steuerventil 21 gegen die Feder 28 in den gesperrten Zustand bringt. Dadurch wird ein weiteres Eindringen des Bremskeils 13 und eine unerwünscht hohe Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 verhindert. Sollte die Verzögerung des Lastaufnahmemittels 2 währnd des Bremsvorgangs unter den eingestellten Wert fallen, so würde der Verzögerungssensor 23 den Durchfluss durch das Steuerventil 21 erneut freigeben und ein tieferes Eindringen des Bremskeils ermöglichen, bis der eingestellte Verzögerungswert wieder erreicht wäre.
Zur Rückstellung der Fangvorrichtung in den Ausgangszustand nach einer Fangbremsung wird das Lastaufnahmemittel entgegengesetzt zur Fangrichtung bewegt. Die Bremskeile bewegen sich dabei aus dem sich verengenden Spalt, und der Hydraulikzylinder 18 wird durch eine Rückstellfeder 30 in seine Ausgangslage gebracht, wobei das Hydraulikmedium aus dem höher liegenden Hydraulikmedium-Behälter 22 über das Steuerventil 21 und das Rückschlagventil des Stromventils 20 zurückfliesst und den entsprechenden Kolbenraum wieder füllt .
Fig. 3 zeigt eine Variante der erfindungsgemässen Fangvorrichtung mit zwei Bremskeilen 13. Diese Variante hat gegenüber derjenigen gemäss Fig. 2 den Vorteil, dass das Gehäuse 15.1 im Fangfall keine Querbewegung zum Ausgleich des im Betrieb erforderlichen Luftspalts 30, Fig.2 zwischen dem Gehäuse 15, (Fig.2) und der Führungsschiene 1 auszuführen hat. Der die Eindringgeschwindigkeit der Bremskeile 13 kontrollierende Hydraulikzylinder 18.1 wirkt hier über ein Brückenelement 31 synchron auf beide Bremskeile 13.
In Fig. 3 ist der Hydraulikmedium-Behälter 22, (Fig.2) der Ausführung gemäss Fig. 2 durch einen Druckspeicher 32 ersetzt, wodurch das Hydrauliksystem gegen die Umgebung vollkommen abgeschlossen und gegen Lufteinschluss und Verschmutzung geschütztes wird. Der einen geringem Überdruck erzeugende Druckspeicher 32 sorgt auch für die Rückstellung des Hydraulikzylinders 18.1 nach einer Fangbremsung.
Ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist ein elektromagnetische Variante zur Ansteuerung des Steuerventils 21.1. Sie enthält einen Verzögerungssensor 23.1, der als integrierte Einheit eine Kraftmesseinrichtung auf der Basis von Dehnungsmesstreifen aufweist, die die Trägheitskraft eines Gewichtskörpers erfasst und ein elektrisches Signal an eine Verstärker- und Schalteinheit 33 generiert, welche ihrerseits auf den Betätigungs-Elektromagneten 34 des Steuerventils 21.1 wirkt.
Die wesentlichen Funktionen und Wirkungen dieser Fangvorrichtungsvariante entsprechen denjenigen der Variante gemäss Fig. 2.
Sinngemäss angepasst, kann die erfindungsgemässe Fangvorrichtung selbstverständlich auch als Fangbremse zur Sicherung des Lastaufnahmemittels 2 gegen Übergeschwindigkeit in Aufwärtsrichtung eingesetzt werden.

Claims (12)

  1. Fangvorrichtung mit verzögerungsabhängiger Bremskraft, für ein Lastaufnahmemittel eines Aufzugs, die bei Übergeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels durch einen Aufzugs-Geschwindigkeitsbegrenzer (6) ausgelöst wird, wobei mindestens ein Bremskeil (13) in einen sich verengenden Spalt zwischen einem federnd abgestützten Druckkörper (14) und einer Führungsschiene (1) des Lastaufnahmemittels eindringt und dadurch eine Bremskraft erzeugt und die Grösse dieser Bremskraft von der am Lastaufnahmemittel auftretenden Verzögerung abhängig ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fangvorrichtung eine Hubbegrenzungseinrichtung (18, 18.1) aufweist, die den Endringhub des mindestens einen Bremskeils (13) in Abhängigkeit von der Verzögerung des Lastaufnahmemittels (2) begrenzt.
  2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung aufweist, die einstellbar die Geschwindigkeit des Bremskeils (13) während seines Eindringhubs bestimmt.
  3. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbegrenzungseinrichtung, die den Endringhub des Bremskeils (13) in Abhängigkeit von der Verzögerung des Lastaufnahmemittels (2) begrenzt, ein durch einen Verzögerungssensor (23) beeinflusstes hydraulisches System ist.
  4. Fangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung, die einstellbar die Geschwindigkeit des Eindringhubs des Bremskeils (13) bestimmt, ein hydraulisches System ist.
  5. Fangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische System einen Hydraulikmedium-Behälter (22) und einen mit seiner Kolbenstange (19) den Eindringhub des Bremskeils (13) begrenzenden Hydraulikzylinder (18, 18.1) aufweist, die über ein Steuerventil (21, 21.1) miteinander verbunden sind, sowie einen Verzögerungssensor (23, 23.1), der, sobald und solange eine bestimmte Verzögerung des Lastaufnahmemittels (2) überschritten ist, das Steuerventil (21, 21.1) so beeinflusst, dass dieses den Hydraulikzylinder (18, 18.1) blockiert und damit das weitere Eindringen des mindestens einen Bremskeils verhindert.
  6. Fangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungssensor (23) einen mit dem Lastaufnahmemittel (2) beweglich verbundenen Gewichtskörpers (24) aufweist, der bei Verzögerung des Lastaufnahmemittels (2) über ein Hebelsystem das Steuerventil (21) beeinflusst.
  7. Fangvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtskörper (24) des Verzögerungssensors (23) auf einem ersten Hebelarm eines zweiarmigen Hebels (25) verschiebbar angeordnet ist.
  8. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung der den Eindringhub des Bremskeils (13) begrenzende Hydraulikzylinder (18, 18.1) und ein einstellbares hydraulisches Stromventil (20) gehört, wobei letzteres den Strom des Hydraulikmediums vom Hydraulikzylinder (18, 18.1) über das Steuerventil (21, 21.1) zum Hydraulikmedium-Behälter (22, 32) begrenzt.
  9. Fangvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das einstellbare hydraulische Stromventil (20) ein Blendenventil oder ein Stromregelventil ist.
  10. Fangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungssensor (23.1) eine Vorrichtung ist, die einen mechanisch-elektronischen Kraftsensor enthält, der die bei Verzögerung auftretende Trägheitskraft eines Messkörpers erfasst, und die über eine elektronische Verstärkerschaltung (33) das Steuerventil (21.1) mittels eines Elektromagneten (34) betätigt.
  11. Fangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmedium-Behälter ein Druckspeicher (32) ist.
  12. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Hydraulikblock pro Fangvorrichtung alle Verbindungsleitungen des hydraulischen Systems enthält und alle anderen hydraulischen Komponenten entweder in diesen Block integriert oder an diesen angebaut sind.
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