EP1657204A2

EP1657204A2 - Geführte Hebeeinrichtung mit Festhalte- und Fangvorrichtung

Info

Publication number: EP1657204A2
Application number: EP05024623A
Authority: EP
Inventors: Thomas Mayer
Original assignee: Mayer & Co KG GmbH
Current assignee: Mayer & Co KG GmbH
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2006-05-17
Also published as: EP1657204A3; DE202004017585U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine geführte Hebeeinrichtung mit einer Bühne, einem Korb oder einer Kabine, - mit mindestens einer Führungsschiene (42), an welcher die Bühne, der Korb oder die Kabine verfahrbar geführt ist, - mit einer Fangvorrichtung, die direkt oder indirekt an der Bühne, dem Korb oder der Kabine befestigt ist und eine Anlagefläche (45) für eine in Bewegungsrichtung verlaufende Bremsschiene aufweist, - sowie mit einer Auslöseeinrichtung (15, 19) für die Fangvorrichtung, welche bei einer vorgegebenen unzulässigen Beschleunigung der Bühne, des Korbs oder der Kabine derart mit der Fangvorrichtung zusammenwirkt, dass die Anlagefläche (45) in reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene tritt, um die Bühne, den Korb oder die Kabine abzufangen, - wobei die Fangvorrichtung ein Federelement (31), das die Anlagefläche (45) gegen die Bremsschiene vorspannt, sowie ein Betätigungselement (35) zur bedarfsweisen Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements (31) umfasst und so ausgestaltet ist, dass die Anlagefläche (45) durch Ansteuern des Betätigungselements (35) an die Bremsschiene angestellt und von dieser abgestellt werden kann. Außerdem umfasst die Fangvorrichtung eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik, mittels welcher das Federelement (31) auf die Anlagefläche (45) wirkt, insbesondere eine Kniehebel-Übersetzung (32, 33).

Description

Die Erfindung betrifft eine geführte Hebeeinrichtung mit einer Bühne, einem Korb oder einer Kabine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also insbesondere einen Aufzug, sowie eine Fangvorrichtung für eine solche Hebeeinrichtung.
Diese geführte Hebeeinrichtung umfasst demnach mindestens eine Führungsschiene, an welcher die Bühne, der Korb oder die Kabine verfahrbar geführt ist, eine Fangvorrichtung, die direkt oder indirekt an der Bühne, dem Korb oder der Kabine befestigt ist und eine Anlagefläche für eine in Bewegungsrichtung verlaufende Bremsschiene aufweist, sowie eine Auslöseeinrichtung für die Fangvorrichtung, welche bei einer vorgegebenen unzulässigen Beschleunigung der Bühne, des Korbes oder der Kabine derart mit der Fangvorrichtung zusammenwirkt, dass die Anlagefläche in reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene tritt, um die Bühne, den Korb oder die Kabine abzufangen.
Bekannte Fangvorrichtungen für eine solche geführte Hebeeinrichtung arbeiten herkömmlicherweise als Sperrfangvorrichtung nach dem Verkeilungsprinzip, bei dem entweder eine zylindrische Sperr-Rolle oder ein Fangkeil über die Auslöseeinrichtung in einen der Bewegungsrichtung entgegengesetzten keilförmigen Schacht eines Fanggehäuses gedrückt wird. Sobald die Rolle oder der Keil in Kontakt mit der durch das Fanggehäuse verlaufenden Bremsschiene kommt, wird die Rolle bzw. der Keil nach dem Selbsthilfeprinzip im Fanggehäuse vollständig verkeilt und so die Bühne, der Korb oder die Kabine an der Bremsschiene abgebremst und festgehalten.
Neben der eben beschriebenen Sperrfangvorrichtung ist.zur Begrenzung der Bremswirkung einer Fangvorrichtung auch eine Bremsfangvorrichtung bekannt, bei der ein Fangkeil wie bei der Sperrfangvorrichtung in einen keilförmigen Schacht getrieben wird, um sich an der Bremsschiene zu verkeilen und die Bühne, den Korb bzw. die Kabine abzufangen; jedoch wird auf der gegenüber liegenden Seite der Bremsschiene eine gefederte Fangbacke eingesetzt, die mit dem Fangkeil schwimmend gelagert zusammenwirkt. Der Fangkeil geht im keilförmigen Schacht auf einen mechanischen Anschlag, so dass die Fangkraft insgesamt durch Dimensionierung der Federkraft der gefederten Fangbacke definiert eingestellt werden kann. Bei manchen Konstruktionen im Stand der Technik wird die Funktion einer solchen gefederten Fangbacke zur Regulierung der Bremskraft der Fangvorrichtung durch ein biegeweiches Fanggehäuse übernommen.
Diesen Fangvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass es generell einer Anhebebewegung bzw. einer Rückwärtsbewegung der Bühne, des Korbes oder der Kabine bedarf, um die Verkeilung zu lösen und die Fangvorrichtung wieder in den Anfangszustand zu bringen.
Aus der EP 0 648 703 B1 ist eine Fangvorrichtung bekannt geworden, bei der die Anlagefläche für den reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene von einer mechanischen Feder gegen die Bremsschiene vorgespannt wird, wobei ein Druckmittelzylinder zur Kompensierung der Vorspannkraft der Feder vorhanden ist, um die Fangvorrichtung zu öffnen. Im normalen Fahrbetrieb wird die Vorspannkraft der Feder durch den Druckmittelzylinder kompensiert, so dass die Anlagefläche von der Bremsschiene abgehoben wird und die vertikale Bewegung der Hebeeinrichtung freigegeben ist. Es handelt sich bei diesem Stand der Technik also um eine angesteuert öffenbare und schließbare Bremse, welche die Funktion einer Fangvorrichtung übernimmt; denn die Bremse ist durch die Feder in Ruhestellung mit maximaler Bremskraft geschlossen, so dass aus Sicherheitsgründen auch bei Ausfall aller Systeme gewährleistet ist, dass die Hebeeinrichtung zuverlässig an der Bremsschiene festgesetzt wird. Allerdings sind die von der Feder auf die Anlagefläche aufzubringenden Kräfte vergleichsweise hoch; ein typischer Wert bei Personenaufzügen liegt bei etwa 250 kN; bei Lastaufzügen bei etwa 750 kN, so dass eine verhältnismäßig voluminöse mechanische Feder notwendig ist. Der Einbauraum für eine Fangvorrichtung ist jedoch in aller Regel begrenzt, so dass die Fangvorrichtung nach diesem Stand der Technik bislang kaum einsetzbar war.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine geführte Hebeeinrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Fangvorrichtung zu verbessern bzw. eine verbesserte Fangvorrichtung vorzuschlagen, die auch bei einem begrenzten Einbauraum einsetzbar ist.
Gelöst ist diese Aufgabe durch eine geführte Hebeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Fangvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 12; vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung sind in den Patentansprüchen 14 bis 22 niedergelegt.
Die vorgeschlagene Fangvorrichtung, die auch die erfindungsgemäße geführte Hebeeinrichtung kennzeichnet, umfasst also weiterhin eine Anlagefläche zum reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene sowie ein Federelement, das die Anlagefläche gegen die Bremsschiene vorspannt. Auch ein Betätigungselement zur bedarfsweisen Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements ist vorhanden, mittels dessen die Anlagefläche so gesteuert bewegt werden kann, dass sie bedarfsweise an die Bremsschiene angestellt und von dieser wieder abgestellt werden kann. Im Unterschied zum Stand der Technik wirkt das Federelement allerdings über eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik auf die Anlagefläche, wobei die Übersetzungskinematik vorzugsweise als Kniehebel-Übersetzung ausgebildet ist. Aufgrund des sehr hohen Übersetzungsverhältnisses einer Kniehebel-Übersetzung, die an sich beispielsweise bei Kniehebelpressen und Bolzenschneidern bekannt ist, kann ein vergleichsweise schwaches Federelement eingesetzt werden, das nur wenig Einbauraum beansprucht und daher den Nachteil des bisherigen Standes der Technik vermeidet. Ferner hat eine Kniehebel-Übersetzung den weiteren Vorteil, dass sie so ausgelegt werden kann, dass das Übersetzungsverhältnis sich ebenso schnell oder sogar schneller steigert, als die Federkraft einer mechanischen Feder beim Entspannen derselben nachlässt. Die Bremskraft der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung nimmt daher bei einem Verschleiß der Anlagefläche oder der Bremsschiene nicht ab, sondern eher zu. Auch Ungleichmäßigkeiten an der Bremsschiene müssen hierdurch nicht mehr zu nachteiligen Veränderungen der Bremskraft führen. Eine Kniehebel-Übersetzung, wie Sie vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nämlich so, dass sich die Kraftübersetzung der Federkraft des Federelements steigert, wenn die Anlagefläche sich zur Bremsschiene hin bewegt, ist für die vorliegende Anwendung geradezu prädestiniert. Denn im Normalbetrieb der Hebeeinrichtung muss ein relativ großer Luftspalt zwischen der Anlagefläche und der Bremsschiene vorhanden sein, so dass bei einer Aktivierung der Fangvorrichtung die Anlagefläche zunächst einen relativ langen Weg zurücklegen muss, ohne hohe Anforderungen an die bewegende Kraft - die Federkraft des Federelements kann in dieser Phase also vorteilhaft mit kleiner Kraftübersetzung und gleichzeitiger hoher Wegübersetzung auf die Anlagefläche wirken ― wohingegen dann, wenn die Anlagefläche sich an die Bremsschiene anlegt, eine sehr höhe auf die Anlagefläche wirkende Kraft erforderlich ist. Diese sehr hohe Kraft wird von der Kniehebel-Übersetzung bereitgestellt, auch wenn ein verhältnismäßig schwaches Federelement eingesetzt wird. Gleichzeitig erfolgt die An- und Abstellbewegung der Anlagefläche wegen des sich mit dieser Bewegung verändernden Übersetzungsverhältnisses der Kniehebel-Übersetzung mit schwächerer Kraft, jedoch dementsprechend umgekehrt proportionalem größeren Bewegungshub. Im Ergebnis kann also ein Federelement eingesetzt werden, das sehr klein und kompakt ausgebildet ist.
Gleichzeitig bleiben die Vorteile der grundsätzlichen Abkehr vom Prinzip des Klemmkeils erhalten, beispielsweise dass die erfindungsgemäße Fangvorrichtung gleichzeitig als Bremsvorrichtung gegen ein Enteilen beispielsweise einer Aufzugskabine nach oben sowie insbesondere auch gleichzeitig als ansteuerbare Festhaltevorrichtung zum Festsetzen der Bühne, des Korbs oder der Kabine eingesetzt werden kann. Eine solche Festhalteeinrichtung ist insbesondere bei Lastaufzügen notwendig, um zu verhindern, dass sich die Aufzugskabine beim Beladen mit Flurförderfahrzeugen oder ähnlichem um einige Zentimeter setzt, sobald sie mit der Last beaufschlagt wird. Diese Aufgabe konnten herkömmliche Fangvorrichtungen nach dem Klemmkeilprinzip nicht übernehmen, da dort der Keil oder die Sperr-Rolle einen gewissen Einrückweg benötigt, bis die Keilwirkung die Bewegung der Bühne, des Korbs oder der Kabine bremst.
Wenn mit der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung die Funktion einer herkömmlichen Festhaltevorrichtung übernommen und diese herkömmliche Festhaltevorrichtung ersetzt werden soll, bietet es besondere Vorteile, wenn das Betätigungselement ein Stellantrieb ist, der die Vorspannkraft des Federelements bedarfsweise nicht nur kompensiert sondern auch verstärkt. Denn herkömmliche Festhaltevorrichtungen setzen die Bühne, den Korb oder die Kabine bislang generell mittels Formschluss fest. Hierbei sind an allen Haltestellen Auflagerstellen vorgesehen, in welche an der Bühne, dem Korb oder der Kabine angebrachte Bolzen mittels Magneten, Hydraulikzylindern oder Spindelantrieben eingreifen, also einen harten Formschluss herstellen. Die Bremswirkung einer Fangvorrichtung hingegen darf nicht zu hoch sein, damit die Bühne, der Korb oder die Kabine im Störfall nicht mit einer zu großen Verzögerung abgebremst wird. Durch entsprechende Dimensionierung des Federelements in der Fangvorrichtung wird dies gewährleistet. Die vom Federelement erzeugte Bremswirkung kann dann mitunter aber zu klein sein, um die Bühne, den Korb oder die Kabine derart festzusetzen, dass eine Setzbewegung durch stoßartige Belastung beim Beladen zuverlässig verhindert wird. Ein bedarfsweises Verstärken der Vorspannkraft des Federelements über den Stellantrieb eliminiert diesen möglichen Nachteil und stellte eine optimale Funktionsweise der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung als Festhalteeinrichtung sicher.
Im selben Zusammenhang besteht ein Problem der Fangvorrichtungen nach dem Stand der Technik darin, dass deren Bremswirkung auf eine Bühne, einen Korb oder eine Kabine unter Volllast ausgelegt sein muss. Wenn die Bühne, der Korb oder die Kabine jedoch - wie in den meisten Fällen - nur zum Teil beladen ist, ist die Bremswirkung der Fangvorrichtung in aller Regel höher als notwendig, wodurch die angestrebten bzw. zulässigen Verzögerungswerte meistens überschritten werden. Die erfindungsgemäße Fangvorrichtung ermöglicht, das Betätigungselement zur Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements lastabhängig anzusteuern, was bedeutet, dass es im Störfall bei Teillast eine Restgegenkraft gegen die Vorspannkraft des Federelements beibehält, so dass die Bremswirkung der Fangvorrichtung definiert begrenzt ist.
Ferner bietet die erfindungsgemäße neuartige Fangvorrichtung beispielsweise bei Aufzügen mit Tragseil, Umlenkrolle und Gegengewicht den großen Vorteil, dass nicht nur ein Abfangen der Kabine nach unten, sondern auch ein Bremsen derselben nach oben mit ein und derselben Fangvorrichtung durchgeführt werden kann. Denn bei einem Störfall eines Aufzugs mit Kabine und Gegengewicht enteilt die Kabine nur dann nach unten, wenn sie mit einem Gewicht belastet ist, das zusammen mit dem Gewicht der Kabine das Gegengewicht übersteigt. Ist die Kabine nur leicht beladen, wird sie bei einem Störfall nach oben enteilen.
Das Betätigungselement der Fangvorrichtung ist vorzugsweise eine hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit, während das Federelement vorzugsweise eine mechanische Feder ist. Ein mechanisches Federpaket ist nicht störanfällig und bietet somit den Vorteil, dass die Fangvorrichtung auch dann noch funktioniert, wenn das Hydrauliksystem bzw. das Pneumatiksystem ausfällt.
Die Kolben-Zylinder-Einheit kann doppelt wirkend ausgebildet sein, um die Eigenschaft eines Stellantriebs zu realisieren, der die Vorspannkraft des Federelements bedarfsweise kompensiert oder auch in die entgegengesetzte Richtung für die Funktion einer Festhalteeinrichtung verstärkt.
Zweckmäßigerweise ist ein Druckregelventil für die Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, welches die Betätigung derselben zum Aufheben der Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements verzögert. Die Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit kann dann abhängig von der momentanen Belastung der Bühne, des Korbs bzw. der Kabine geregelt werden, so dass die Bremswirkung der Fangvorrichtung bei Teillast begrenzt wird.
Um den Bremskraftanstieg beim Betätigen der Kolben-Zylinder-Einheit zu dämpfen bzw. die Bremswirkung nicht abrupt einsetzen zu lassen, kann ein gegen das Federelement wirkendes Dämpfungsfederelement zur Dämpfung der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen sein. Denn da sich ab dem Zeitpunkt, in dem die Anlagefläche in Berührung mit der Bremsschiene kommt, das Federelement gegen die Bremsschiene abstützt, und nicht mehr gegen den Kolben, wird die Gegenkraft gegen das Federelement über einen sehr kurzen Weg der Kolbenbewegung vollständig abgebaut. Ein Dämpfungsfederelement, das gegen das Federelement arbeitet und sich beispielsweise an der Kolbenstange abstützt, kann diesen Weg verlängern und eine progressive Bremswirkung mit definierter Anfangsbremskraft und definiertem Bremskraftanstieg bewirken. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit aus mindestens zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht und das Dämpfungsfederelement zwischen den beiden Stangenteilen wirkt.
Die Anlagefläche der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung kann mehrteilig ausgebildet sein, und zwar vorzugsweise derart, dass einander gegenüberliegende Bremsbacken zur Bildung einer Bremszange die Bremsschiene zwischen sich bedarfsweise einklemmen. Diese Bremszange kann beidseits oder auch nur einseitig beweglich sein. In beiden Fällen ist es jedoch zweckmäßig, die Fangvorrichtung schwimmend zur Bühne, zum Korb bzw. zur Kabine zu lagern, damit sich die Bremszange beim Fang zentrieren kann und keine unerwünschten Querkräfte auf die Bremsschiene erzeugt.
Als Bremsschiene kann vorteilhafterweise die Führungsschiene der Bühne, des Korbs oder der Kabine der erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung dienen.
Schließlich kann die Auslöseeinrichtung der erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung in an sich bekannter Weise ein Reglerseil mit einem daran angebrachten Fangschalter umfassen, wobei der Fangschalter vorzugsweise für einen Fang "nach unten" sowie gleichzeitig auch für einen Fang "nach oben" in beiden Bewegungsrichtungen des Reglerseils wirkend ausgebildet ist.
An Hand der beigefügten Zeichnungen wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Schemazeichnung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung;
Figur 2: eine Schemazeichnung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung;
Figur 3: ein Blockschaltbild eines Hydrauliksystems für die Fangvorrichtung einer erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung;
Figur 4: eine Schemazeichnung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung im geöffneten Zustand;
Figur 5: eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 beim Bremsbeginn;
Figur 6: eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 beim Bremskraftanstieg;
Figur 7: eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 in ihrer Funktion als Festhaltevorrichtung.

Die in Figur 1 schematisch dargestellte Fangvorrichtung nach der Erfindung enthält in einem Gehäuse 30 eine mechanische Federsäule 31, die über zwei Kniehebel 33 und Bremsarme 32 auf zwei symmetrisch nach Art einer Zange betätigbare Bremsbacken 34 wirkt. Die Bremsarme 32 sind hierzu am Gehäuse 30 drehbar gelagert. Die beiden Bremsbacken 34 mit jeweils einer als Bremsbelag ausgebildeten Anlagefläche 45 wirken auf eine hier mit durchbrochenen Linien angedeutete Führungsschiene 42 der geführten Hebeeinrichtung, so dass die Führungsschiene 42 gleichzeitig als Bremsschiene dient.
Das in Figur 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung umfasst ebenfalls eine in einem Gehäuse 30 sitzende Federsäule 31, die über einen Kniehebel 33 auf einen drehbar am Gehäuse 30 gelagerten Bremsarm 32 und über diesen auf eine Bremsbacke 34 einwirkt. Hier handelt es sich jedoch um eine unsymmetrische Ausführung mit nur einem Kniehebel 33 und einem Bremsarm 32, wobei die Bremsbacke 34 mit einer gegenüberliegenden, starr am Gehäuse 30 angebrachten Bremsbacke 43 zusammenwirkt. Über eine seitlich bewegliche Lagerung des Gehäuses 30 werden die Bremsbacken 34 und 43 selbsttätig zur Führungsschiene 42 zentriert. Die durch den einseitigen Kniehebel 33 erzeugte Querkraft wird über eine Stützrolle 44 in das Gehäuse 30 abgeleitet. Da bei dieser unsymmetrischen Ausführung bei gleicher Federkraft die etwa doppelte Bremskraft erzielt werden kann, ist dieses Ausführungsbeispiel nicht nur bezüglich des Bauaufwands und des Bauraums, sondern auch bezüglich der Bremskraft der symmetrischen Ausführung nach Figur 1 effizienter.
Den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 und Figur 2 gemeinsam ist, dass die Vorspannkraft der Federsäule 31 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit, die hier als doppelt wirkender Hydraulikzylinder 35 ausgebildet ist, bedarfsweise kompensiert werden kann. Je nach Druckbeaufschlagung am Anschluss 40 (A) oder am Anschluss 41 (B) wirkt der Hydraulikzylinder 35 der Federsäule 31 entgegen oder verstärkt deren Federkraft.
Die hydraulische Versorgungseinheit, welche den doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 35 in den Figuren 1 und 2 ansteuert, ist wie in Figur 3 gezeigt aufgebaut. Diese Versorgungseinheit besteht im wesentlichen aus einem Hydrauliktank 1 mit einem Belüftungsfilter 2, einem Saugfilter 3, einer Pumpe 4 mit einem Motor 5, einem Pumpen-Rückschlagventil 6, einem Druckbegrenzungsventil 7, zwei magnetbetätigten Drei/Zwei-Wege-Sitzventilen 11 und 12, einem Druckspeicher 10 mit einer Drossel 8 im Zu- bzw. Ablauf und einem dazwischen platzierten Druckschalter 9. Ferner befindet sich im Rücklauf von A nach B eine Drossel 13. Die Pumpe 4 wird normalerweise über den Druckschalter 9 ein- und ausgeschaltet, wodurch sie den Druckspeicher 10 auf dem für die Komprimierung der Federsäule 31 (Figuren 1 und 2) erforderlichen Niveau hält.
Der Block I in Figur 3 bewirkt die Funktion der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung als Festhalteeinrichtung, wie im folgenden anhand der Figuren 1 und 3 beschrieben wird: Während der Fahrt der (nicht dargestellten) Bühne, des Korbs bzw. der Kabine sind die Bremsbacken 34 geöffnet, so dass an der Führungsschiene 42 keine Bremskraft erzeugt wird. Hierzu wird der Hydraulikzylinder 35 am Anschluss A bedruckt und am Anschluss B mit der Tankleitung verbunden, wozu die Magnetventile 11 und 12 stromlos geschaltet werden. Die Kraft der Federsäule 31, welche die Kniehebel 33 spreizt, wird hierbei durch die hydraulische Kraft im kolbenseitigen Druckraum 39 des Hydraulikzylinders 35 kompensiert und dadurch der Kniehebel 33 gelöst, wodurch die hinteren Schenkel der Bremshebel 32 nach innen gezogen werden und die Bremsbacken 34 von der Führungsschiene 42 abheben. Durch die Speicherladeschaltung (Block I) wird der kolbenseitige Druckraum 39 im Hydraulikzylinder 35 ständig unter Druck gehalten und die Federkraft ausgeglichen.
Wenn die Bühne, der Korb bzw. die Kabine der geführten Hebeeinrichtung in der Haltestelle steht, werden die beiden Magnetventile 11 und 12 der Fangvorrichtung bestromt und dadurch der A-Anschluss des kolbenseitigen Druckraums 39 des Hydraulikzylinders 35 über die Drossel 13 mit dem Tank 1 verbunden und der B-Anschluss des stangenseitigen Druckraums 38 von der Pumpe 4 bzw. dem Druckspeicher 10 bedruckt. Die Kraft der Federsäule 31 wirkt hierbei gemeinsam mit der im stangenseitigen Druckraum wirkenden hydraulischen Kraft auf die Kniehebel 33. Beim darauf folgenden Hubvorgang des Kolbens werden die Kniehebel 33 gespreizt und dadurch die Bremshebel 32 auseinander gedrückt, wodurch die am anderen Ende befindlichen Bremsbacken 34 auf die Führungsschiene 42 gepresst werden. Der Druck im stangenseitigen Druckraum 38 wird nach erfolgtem Hub wiederum über die Speicherladeschaltung aufrecht erhalten. Die im Rücklauf von A zum Tank vorgesehene Drossel 13 sorgt hierbei für die Dämpfung des Umschaltvorgangs. Dadurch wird ein hartes und lautes Anschlagen der Bremsbacken 34 beim Schließen verhindert.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung als Fangvorrichtung im eigentlichen Sinne wird anhand der Figuren 1, 2 und 3 im folgenden beschrieben. Hierbei ist der Block II der Figur 3 relevant. Hierzu gehören ein 2/2-Wege Sitzventil 14a, ein Auslösehebel 15a und ein Fangschalter 16, sowie ferner eine Drossel 17 und ein Nachsaugventil 18. Bei Anlagen mit Gegengewicht kann ferner ein parallel angeordnetes 2/2-Wege-Sitzventil 14b mit einem zweiten Auslösehebel 15b und einem einstellbaren Druckregelventil 20 vorgesehen sein.
Die kolbenseitige Versorgungsleitung A zum Hydraulikzylinder 35 wird mit dem mechanisch betätigten Sitzventil 14a verbunden, welches über den Auslösehebel 15a von einem Reglerseil 19 beim Erreichen einer kritischen Abwärtsgeschwindigkeit der Bühne, des Korbs oder der Kabine betätigt wird.
Das Rückschlagventil 18 dient zum Nachsaugen in den stangenseitigen Druckraum 38, falls das Magnetventil 12 zum Zeitpunkt des Störfalles in Stellung 1 hängen sollte
Beim Betätigen des Auslösehebels 15a wird der Fangschalter 16 zwangsweise unterbrochen, wodurch der Sicherheitskreis der Anlage unterbrochen und somit der Motor 5 stromlos geschaltet wird. Gleichzeitig wird das mechanische Sitzventil 14a geöffnet. Hierdurch strömt das kolbenseitig vorgespannte Öl (Anschluss A) des Hydraulikzylinders 35 über die Dämpfungsdrossel 17 in den Tank 1 zurück. Die Drossel 17 dient hierbei zur Dämpfung der Hubbewegung des unter hoher Federkraft stehenden Hubkolbens 36 des Hydraulikzylinders 35. Durch das Druckloswerden des kolbenseitigen Druckraumes 39 werden durch die Vorspannkraft der Federsäule 31 die Kniehebel 33 gespreizt und somit die hinteren Schenkel der Bremsarme 32 auseinander gedrückt. Dadurch werden die Bremsbacken 34 auf die Führungsschiene 42 gepresst und der Fangvorgang eingeleitet.
Im Normalbetrieb sind die Ventile 11 und 12 stromlos geschaltet. Zum Festhalten in einer Haltestelle werden die Ventile 11 und 12 bestromt. Hierdurch schließen sich die Bremsbacken 34 mit der Vorspannkraft der Federsäule 31, verstärkt durch die hydraulische Kraft des Hydraulikzylinders 35.
Im Störfall einer unzulässig schnellen Abwärtsbewegung der Bühne, des Korbs oder der Kabine wird das Zwei/Zwei-Wege-Sitzventil 14a betätigt und somit die Ventile 11 und 12 umgangen, so dass es auf deren Stellung nicht ankommt. Das Hydrauliköl fließt über die Drossel 17 zum Tank 1 ab, so dass durch das Absinken des Öldrucks im kolbenseitigen Druckraum 39 des Hydraulikzylinders 35 die Fangbremskraft erzeugt wird.
Bei einem Störfall einer unzulässig hohen Geschwindigkeit nach oben tritt das zusätzlich vorgesehene mechanische Zwei/Zwei-Wege-Sitzventil 14b in Aktion, das bei einem Fang nach oben über den Auslösehebel 15b betätigt wird. Hierbei ist ein zusätzliches Druckregelventil 20 im Rücklauf vorgesehen, um einen gezielten Rückstaudruck zu erzeugen, welcher mit der Wirkfläche der Kolbenstange 37 die Federkraft der Federsäule 31 und somit die Bremskraft auf das erforderliche Maß für den Fang nach oben reduziert.
Der Auslösehebel 15b für den Fang nach oben kann konstruktiv gemeinsam mit dem Auslösehebel 15a für den Fang nach unten ausgeführt werden.
Eine Modifizierung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Fangvorrichtung zeigen die Figuren 4 bis 7. Hier ist die Kolbenstange 37 mit einem Bund 49 sowie mit einer Betätigungsscheibe 46 versehen, wobei die Betätigungsscheibe 46 auf einem teleskopartig in einen ersten Stangenteil der Kolbenstange 37 einschiebbaren zweiten Stangenteil sitzt. Als gegen das Federelement 31 arbeitendes Dämpfungsfederelement ist eine zusätzliche Dämpfungsfeder 50 zwischen der Betätigungsscheibe 46 und dem an der Kolbenstange 37 angebrachten Bund 49 angeordnet und im geöffneten Zustand der Fangvorrichtung wie in Figur 4 gezeigt vorgespannt. Hierdurch wirkt die Fangvorrichtung beim Schließvorgang progressiv. Dies ermöglicht auf einfache Art und Weise einen dosierten Fangvorgang mit definierter Anfangsbremskraft und definiertem Kraftanstieg.
Im Zustand des Normalbetriebes ist, wie Figur 4 zeigt, der Hydraulikzylinder 35 an der Seite A bedruckt und die Federsäule 31 durch den Druck der Kolbenstange 37 auf die Betätigungsscheibe 46 komprimiert, wodurch die Bremsbacken 34 über den Kniehebel 33 und den angezogenen Bremsarm 32 offen gehalten werden.
Den Zeitpunkt, in dem die Fangvorrichtung anspricht und das Bremsen beginnt, zeigt Figur 5. Der hydraulische Druck am Anschluss A wird über die Drossel 13 oder 17 in den Tank 1 abgelassen. Die Betätigungsscheibe 46 fährt aufgrund der Federkraft der Federsäule 31 so weit zurück, bis der Kniehebel 33 den Bremsarm 32 bis zum Anliegen der Bremsbacken 34 und 43 gespreizt hat. Die Dämpfungsfeder 50 reduziert die Kraft der Federsäule 31 in der hier gezeigten Stellung, also beim Beginn des Bremsvorgangs maximal.
Nach weiterem Abströmen der Hydraulikflüssigkeit am Anschluss A ergibt sich die in Figur 6 dargestellte Situation. Die Kolbenstange 37 bewegt sich durch die Reaktionskraft der Dämpfungsfeder 50 weiter zurück und reduziert dabei die Gegenkraft auf Null, da sich die Dämpfungsfeder 50 nach und nach vollständig entspannt. Danach wirkt die volle Kraft der Federsäule 31 auf die Betätigungsscheibe 46, so dass an der Bremsschiene 42 die maximale Bremskraft anliegt. Ein Mitnehmerzapfen 48 an dem Stangenteil der Kolbenstange 37, der die Betätigungsscheibe 46 trägt, liegt zu diesem Zeitpunkt noch nicht an einem inneren Bund 47 des anderen Stangenteils der Kolbenstange 37 an.
Erst dann, wenn wie in Figur 7 gezeigt ein hydraulischer Druck im stangenseitigen Druckraum 38 aufgebaut wird, um die Fangvorrichtung als Haltevorrichtung in einer Haltestelle zu verwenden, bewegt sich die Kolbenstange 37 weiter zurück, bis der Mitnehmerzapfen 48 durch den inneren Bund 47 des zweiten Stangenteils der Kolbenstange 37 mitgenommen und die Betätigungsscheibe 46 dadurch mit einer hydraulischen Zusatzkraft beaufschlagt wird. Hierdurch erhöht sich die Bremskraft gegenüber der Fangbremskraft auf die gewünschte Festhaltekraft.
Die verschiedenen Funktionen der in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Fangvorrichtung werden unter weiterer Bezugnahme auf Figur 3 wie folgt realisiert:

Fang nach unten:

Beim Auslösen der Fangvorrichtung wird das Ventil 14a geöffnet und das kolbenseitige Öl im Druckraum 39 strömt über die Drossel 17 in den Tank 1 zurück. Dadurch bewegt sich die Betätigungsscheibe 46 durch die Kraft der Brems-Federsäule 31 so weit nach hinten, dass der Kniehebel 33 den Bremsarm 32 bis zum Anliegen der Bremsbacken 43 an der Bremsschiene 42 spreizt. Die Kolbenstange 37 hebt in diesem Augenblick von der Betätigungsscheibe 46 ab, wobei mittels der gegenüberliegenden Dämpfungsfeder 50 die Kraft der Brems-Federsäule 31 in dieser Stellung (= Bremsbeginn) maximal reduziert ist. Durch weiteres Abströmen des Öls aus der kolbenseitigen Druckkammer 39 bewegt sich die Kolbenstange 37 durch die Reaktionskraft der Dämpfungsfeder 50, welche sich auf dem Bund 49 der Kolbenstange 37 abstützt, weiter nach hinten. Dadurch reduziert sich die Gegenkraft der Dämpfungsfeder 50 mehr und mehr, bis sie schließlich nach dem vollständigen Ausfedern der Dämpfungsfeder 50 auf Null absinkt und danach die volle Bremskraft der Federsäule 31 auf die Betätigungsscheibe 46 wirkt. Hierdurch wirkt an der Schiene 42 die maximale Fang-Bremskraft. In diesem Zustand liegt der an der Betätigungsscheibe 46 angebrachte Mitnehmerzapfen 48 noch nicht am inneren Bund 47 des Kolbenstangenendes an.

Bremsen nach oben:

Beim Bremsen nach oben wird das Ventil 14b geöffnet und das kolbenseitige Öl im Druckraum 39 strömt über das Druckregelventil 20 und die Drossel 17 in den Tank 1 zurück. Der nachfolgende Vorgang ist zunächst mit dem für den Fang nach unten beschriebenen Vorgang identisch. Jedoch kann sich hierbei die Dämpfungsfeder 50 nicht vollständig entspannen, da die Kolbenstange 37 durch den im kolbenseitigen Druckraum 39 über das Druckregelventil 20 eingestellten Druck seinen Hub beendet, sobald ein Kräftegleichgewicht zwischen der Dämpfungsfeder 50 und der wirksamen Druckfläche herrscht. Dadurch bleibt eine Restgegenkraft vorhanden, die mit der Kraft der Brems-Federsäule 31 die Bremskraft nach oben bestimmt.

Festhalten in der Haltestelle:

Zur Erzeugung einer erhöhten Festhaltekraft in der Haltestelle werden die Ventile 11 und 12 nach Stillstand der Kabine bestromt. Dadurch entleert sich der Druckraum 39 über die Drossel 13 zum Tank 1. Dieser Vorgang ist zunächst praktisch identisch mit dem des Fangens nach unten. Allerdings wird durch das Ventil 12 jetzt Öl über die Pumpe 4 bzw. den Druckspeicher 10 in den stangenseitigen Druckraum 38 gefördert. Dadurch wird die Kolbenstange 37 nach dem vollständigen Ausfedern der Dämpfungsfeder 50 weiter zurückbewegt. Der Mitnehmerzapfen 48 kommt hierbei mit dem inneren Bund 47 der Kolbenstange 37 in Kontakt und wird von diesem mitgezogen. Dadurch überträgt sich die hydraulische Kraft an der stangenseitigen Kolbenfläche auf die Betätigungsscheibe 46 und erhöht dadurch die wirksame Kraft der Brems-Federsäule 31 auf den Kniehebelmechanismus.
Mit der vorliegenden Erfindung können also sowohl die Funktion einer reinen Fangvorrichtung als auch die Funktion einer reinen Festhalteeinrichtung realisiert werden. Bei Bedarf, also beispielsweise bei einem Aufzug mit Gegengewicht, können aufgrund der Erfindung mit ein und derselben Vorrichtung ein Fangen nach unten, ein Bremsen nach oben und ein Festhalten in der Haltestelle realisiert werden; die erfindungsgemäße Fangvorrichtung ist also gleichzeitig eine Fangvorrichtung nach unten, Bremsvorrichtung nach oben und Festhaltevorrichtung zum bedarfsweisen Festsetzen der Aufzugskabine.

Claims

Geführte Hebeeinrichtung mit einer Bühne, einem Korb oder einer Kabine,
- mit mindestens einer Führungsschiene (42), an welcher die Bühne, der Korb oder die Kabine verfahrbar geführt ist,

- mit einer Fangvorrichtung, die direkt oder indirekt an der Bühne, dem Korb oder der Kabine befestigt ist und eine Anlagefläche (45) für eine in Bewegungsrichtung verlaufende Bremsschiene aufweist,

- sowie mit einer Auslöseeinrichtung (15, 19) für die Fangvorrichtung, welche bei einer vorgegebenen unzulässigen Beschleunigung der Bühne, des Korbs oder der Kabine derart mit der Fangvorrichtung zusammenwirkt, dass die Anlagefläche (45) in reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene tritt, um die Bühne, den Korb oder die Kabine abzufangen,

- wobei die Fangvorrichtung ein Federelement (31), das die Anlagefläche (45) gegen die Bremsschiene vorspannt, sowie ein Betätigungselement (35) zur bedarfsweisen Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements (31) umfasst und so ausgestaltet ist, dass die Anlagefläche (45) durch Ansteuern des Betätigungselements (35) an die Bremsschiene angestellt und von dieser abgestellt werden kann.
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Fangvorrichtung außerdem eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik umfasst, mittels welcher das Federelement (31) auf die Anlagefläche (45) wirkt.
Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik der Fangvorrichtung als Kniehebel-Übersetzung (32, 33) ausgebildet ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik der Fangvorrichtung so ausgebildet ist, dass die Kraftübersetzung bei einer Bewegung der Anlagefläche (45) zur Bremsschiene hin größer wird.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremsschiene die Führungsschiene (42) ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) der Fangvorrichtung ein Stellantrieb ist, der die Vorspannkraft des Federelements (31) bedarfsweise kompensiert oder verstärkt.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) der Fangvorrichtung eine hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein gegen das Federelement (31) wirkendes Dämpfungsfederelement (50) zur Dämpfung der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit (35) vorgesehen ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (37) der Kolben-Zylinder-Einheit (35) aus mindestens zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht, wobei das Dämpfungsfederelement (50) so angeordnet ist, dass es zwischen den beiden Stangenteilen der Kolbenstange (37) wirkt.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben-Zylinder-Einheit doppelt wirkend ausgebildet ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fangvorrichtung schwimmend zur Bühne, zum Korb oder zur Kabine gelagert ist.
Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslöseeinrichtung ein Reglerseil (19) mit einem daran angebrachten Fangschalter (16) umfasst.
Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fangschalter (16) in beiden Bewegungsrichtungen des Reglerseils (20) wirkend ausgebildet ist.
Fangvorrichtung für eine geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
- mit mindestens einer Anlagefläche (45), welche an die Bremsschiene reib- bzw. kraftschlüssig anstellbar und von dieser bedarfsweise abstellbar ist,

- mit einem Federelement (31), das die Anlagefläche (45) gegen die Bremsschiene vorspannt, und

- mit einem Betätigungselement (35) zur bedarfsweisen Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements (31)
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik vorgesehen ist, mittels welcher das Federelement (31) auf die Anlagefläche (45) wirkt.
Fangvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (31) eine mechanische Feder ist.
Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik als Kniehebel-Übersetzung (32, 33) ausgebildet ist.
Fangvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik so ausgebildet ist, dass die Kraftübersetzung bei einer Bewegung der Anlagefläche (45) zur Bremsschiene hin größer wird.
Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) ein schaltbarer Stellantrieb ist.
Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.
Fangvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein gegen das Federelement (31) wirkendes Dämpfungsfederelement (50) zur Dämpfung der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit (35) vorgesehen ist.
Fangvorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (37) der Kolben-Zylinder-Einheit (35) aus mindestens zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht, wobei das Dämpfungsfederelement (50) so angeordnet ist, dass es zwischen den beiden Stangenteilen der Kolbenstange (37) wirkt.
Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben-Zylinder-Einheit doppelt wirkend ausgebildet ist.
Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlagefläche (45) mehrteilig ausgebildet ist und aus einander gegenüberliegenden Bremsbacken (34) besteht.