EP2437996B1 - Geschwindigkeitsbegrenzer in einer aufzugsanlage - Google Patents

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EP2437996B1
EP2437996B1 EP10726452.5A EP10726452A EP2437996B1 EP 2437996 B1 EP2437996 B1 EP 2437996B1 EP 10726452 A EP10726452 A EP 10726452A EP 2437996 B1 EP2437996 B1 EP 2437996B1
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EP
European Patent Office
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mass
cam
speed limiter
speed
pendulum
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EP10726452.5A
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EP2437996A2 (de
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Marcel Imfeld
Karsten Gensicke
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
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    • 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
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/044—Mechanical overspeed governors
    • 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
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/044—Mechanical overspeed governors
    • B66B5/046—Mechanical overspeed governors of the pendulum or rocker arm type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
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    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/048—Testing of overspeed governor

Definitions

  • the present invention relates to an elevator installation, in which at least one mechanical safety system is provided which comprises a safety gear, an actuating mechanism, a speed limiter and a tensioning device, all connected by a governor rope.
  • the present invention relates to the speed limiter and a method of operating a speed limiter.
  • Speed limiters generally have a speed limiting wheel formed with elevations or with cams, which can be designed as a separate cam disk or cam disk. This cam can also be integrally integrated in a pulley, which is moved by the trailing with the elevator car Begrenzerseil. DE3615270 shows such a speed limiter. Furthermore, there are also embodiments in which the cam is designed as a running with the car impeller. However, all these design variants of speed limiters have in common that the elevations of the cam at its periphery during rotations of the cam give a wave or sinusoidal sequence of elevations and valleys, the cam track or hereinafter referred to control cam. Other Ausistsvarienten are eg in DE 72 072 96 U and JP 48 09 3056 disclosed.
  • the elevations or the control curve act or acts as a function of the number of revolutions of the cam against the inertia and / or the force of a retaining spring on a mass that runs along with a roller on the cam track or cam.
  • This mass is usually configured as a pawl or as a rotatably mounted pendulum with a pendulum nose, which exceeds the holding torque of the retaining spring when a certain number of revolutions of the cam or when the moment of inertia of the oscillated pendulum so oscillates, a Describes movement.
  • This movement of the pendulum nose is used, for example, to trigger or actuate a pre-contact switch, by means of which the further drive of the elevator car or the counterweight is switched off in advance.
  • the main inherent parameters of this triggering principle namely the number, the arrangement and the height of the elevations on the cam, the inertia of the pendulum and the retaining force of the retaining spring thus allow the shutdown of the drive at a certain number of revolutions of the cam as a first safety step. This certain number of revolutions of the cam is thus called precontacting speed (VCK).
  • the pendulum nose of the same pendulum or a second pendulum snaps into recesses or locking cams or detents provided for this purpose and thereby blocks the pulley of the governor rope.
  • This blocking of the sheave of the governor rope in turn has the consequence that a frictional force builds up between the sheave and the governor rope, which in turn triggers the safety gear of the elevator car as a second safety step.
  • the triggering of the safety gear is finally by a tensile force (FC), which occurs due to the friction between the governor rope and the pulley in the governor rope.
  • FC tensile force
  • This pulling force is used in single-acting speed limiter systems by means of a trigger mechanism only for the triggering of the safety gear during downward movements of the elevator car.
  • tripping occurs both down and up the elevator car.
  • the triggering mechanism usually has another safety switch, which is also able to interrupt the safety circuit of the elevator control.
  • a general disadvantage of this design principle of a conventional speed limiter system is that only a single set trigger value can be set at the factory, which corresponds to the fixed parameters of the components. Accordingly, it is for example disadvantageous that - if one considers, for example, only the mechanical release of the safety gear by itself - the elevator system is usually operated during assembly over a longer test period at a reduced speed and in this case the speed limiter system only at responsive to significantly higher speeds. This may mean that in a hazardous situation during this test period in the assembly phase, the safety gear is triggered very late or even that the elevator car unrestrained on the shaft buffers, at a speed that is just below the trigger value, the normal operation equivalent.
  • Exemplary measurements have shown that the cause of the cabin vibrations is due to the speed limiter or the number, the arrangement and the configuration of the elevations on the cam and the number of revolutions of the cam.
  • certain types of lift installations of the notifying manufacturer have a cabin vibration maximum of 19 hertz.
  • the frequency f of the sheave is thus proven to be the exciting frequency for the measured cabin vibrations.
  • An object of the present invention is to optimize a speed limiter of known type.
  • a variant of the speed limiter consists initially in the arrangement of two separate, mutually independent masses, for example in the form of pendulum as previously described, which have different moments of inertia and / or used with different biasing forces on a cam with a common control for both pendulum cam or pressed become.
  • a first basic embodiment variant has already been implemented in which defined clearly separated and thus separately adjustable trigger values of a pre-contact and a tripping speed can be assigned.
  • trigger values two different, defined separate trigger values are realized, a first with the first, weakened or pressed and / or lighter pendulum for the pre-shutdown of the drive and a second with the second, more strongly held or pressed and / or heavier pendulum for the mechanical operation of the safety gear.
  • the trigger values can be arbitrarily spread or approached.
  • the advantageously independently defined independent triggering can also be provided without a spread. This can - without representing a loss of security - be realized by no longer provides a first overspeed for triggering the VorANDschalters to shutdown the drive and only a second, higher overspeed for the mechanical release of the safety gear, but a single overspeed value simultaneously both triggers caused.
  • the described embodiment variant of a speed limiter may optionally be configured with a cam which is integrally formed with the pulley, but also form a separate and fixed to the pulley with her connected cam.
  • the cam in turn may have a common cam for both pendulum, or even one control cam per pendulum on a common cam or on each cam.
  • the different pendulums may be arranged independently of one another on a respective axis, but are preferably both mounted on a common axis.
  • a similar, mechanically defined separation of the two trigger values is realized in a further embodiment variant of a speed limiter by two different or even two identical pendulums are assigned a cam with two different cams - or two cams, each with a different control cam - which, for example in their diameter differ.
  • the smaller control curve i. those with the smaller circumference, have a smaller periodicity in the sequence of the surveys.
  • two independent and separate trigger values can be defined.
  • identical components can be produced more cheaply and no likelihood of confusion during assembly.
  • Defined different trigger values for the Vorabscrien and the mechanical operation of the safety gear can also be achieved by - preferably identical pendulums and identical retaining springs - the elevations of the first control curve are higher than the elevations of the second control curve.
  • the higher elevations of the first cam give an earlier trigger value at a certain number of revolutions of the sheave and the lower elevations of the second cam a later trigger value at a higher number of revolutions of the sheave.
  • An embodiment variant of a speed limiter provides for two identical or different pendulums, to each of which a separate control curve is assigned. These cams are, with identical or different diameters, out of phase, ie, the elevations are offset on the circumference of a cam or on the circumferences of two cams arranged. In other words, if the vertex of a first bump of the first cam is at zero degrees, for example, the vertex of a first bump on the second cam is shifted by a few degrees. This phase shift is preferably selected such that the exciting frequency of the first control curve a gegenpolige overlay frequency of the second control cam is superimposed, so that the vibrations cancel each other at least as far as possible - preferably at least in their maximum values.
  • the speed limiter is improved because as a result of the phase shift vibrations or noises are reduced in the elevator system.
  • a speed can be measured more reliably because of the smooth running of the speed limiter.
  • the pre-shift speed can be measured more reliably.
  • the phase shift is preferably simply half the distance between the vertices of two adjacent bumps.
  • the pendulums describe an asynchronous, counterpropagating pendulum motion which is also preferably symmetrically asynchronous in that the first pendulum reaches its highest point (greatest distance to the axis of the pulley or speed governor wheel) when the second pendulum is straight located at its lowest point.
  • this embodiment of the speed limiter has two separate, mutually independent masses, for example in the form of pendulum.
  • One pendulum is provided for the pre-shutdown of the drive and the other for the mechanical release of the safety gear.
  • the pendulum which is provided for the pre-shutdown of the drive, usually actuates an electrical pre-contact switch (KBV).
  • This pre-contact switch is preferably designed as a safety switch and preferably has an integrated solenoid, with which the pendulum is electrically resettable after a successful tripping (ERR function).
  • the pendulum in turn, which is provided for the mechanical release of the safety gear, has a further lifting magnet, by means of which the pendulum is electrically remote-triggerable as a simulation to an actual hazard (ERC function).
  • ERC function an actual hazard
  • a speed limiter is designed so that the solenoid for the remote release can also be activated during this assembly phase.
  • it is envisaged to assign at least two different programmable trip values to an electric-electronic speed sensor that controls the solenoid for the remote release, one for normal operation and the other for a reduced cabin Rated speed, for example, is provided for the assembly phase.
  • a speed limiter with a low-vibration run is particularly suitable for this purpose and requirements for using a speed limiter in machine room-less elevator systems can be met, since this speed limiter can also be operated remotely. This saves costs and increases the quality of the lift system.
  • the electric-electronic speed monitoring is preferably designed such that a pole ring is arranged on the sheave of the speed limiter and at least one corresponding sensor is attached to a side shield of the speed limiter or to a housing of the speed limiter.
  • This can be, for example, a magnetized pole ring whose rotation or, more precisely, its rotational speed detects, for example, an inductive sensor without contact.
  • two sensors or two pole rings can be used with one or two sensors.
  • the rotational speed of the perforated disc can be detected, preferably also contactless as in the embodiment variant with magnetized pole ring and inductive sensor also.
  • the actual assembly travel speed (VKN_M) of the respective elevator installation is determined by software from the electric-electronic speed detection by means of a learning run from bottom to top (or vice versa) learned, and multiplied by a factor, such as a factor of 1.1, for a 10% higher value.
  • a factor such as a factor of 1.1, for a 10% higher value.
  • the electric-electronic speed detection limited by the normal operation tripping value on the pre-shutdown of the drive.
  • the new learned trip value is preferably stored on an Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) of the speed limiter control.
  • EPROM Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the new learned trigger value can optionally be used both as described for the triggering of the safety gear, as well as for a normal operation upstream Vorabsciens the drive.
  • These two upstream assembly trip releases can thus trigger simultaneously, but it can also be the software of the electric-electronic speed detection first learn the required assembly trip trigger value for the safety gear and then simply - almost artificially - a example reduced by 6% assembly trip trigger value for the pre-shutdown are stored.
  • the inductive or optical sensor system is preferably used as a simplified shaft copying. This further ensures that even elevator systems can be evacuated path-dependent without a separate copy by the elevator movement is terminated when a door contact is reached directly at a shaft door. This makes it possible to free trapped passengers directly on any floor.
  • This path-dependent evacuation option can also be used in "normal" emergency stops and is independent of the above listed danger cases.
  • a significant advantage of a proposed speed limiter with an electrically-electronically defined trigger value upstream of the normal tripping value is that the conventional use of retrofittable, separate, clamp-shaped retaining plates with a mechanical spring for correcting the restraining force of the retaining spring can be dispensed with.
  • the correction of one spring with another spring naturally does not provide a clearly defined triggering value and, moreover, there is a risk of confusion of the mechanically prefabricated mechanical correction springs of different strength depending on the rated elevator cage speeds for normal operation.
  • Another advantage is the usability of a proposed speed limiter in machine roomless elevator systems. Accessibility to the overspeed governor to ensure attachment and removal of the mechanical correction springs no longer needs to be done. In addition, the installation time is shortened.
  • Another advantage is the potential utility of a proposed speed limiter in both single-acting and double, ie, down-and-up, speed limiter systems. This is done at least in a design variant, which ensures downwards an electrical upstream assembly trip triggering the pre-contact switch, an electrical upstream assembly trip triggering the safety gear, a normal operation electrical triggering of the pre-contact switch and a mechanical normal operation triggering the safety gear. Upwards, however, at least also the three electrical release types just described, but no mechanical normal operation triggering the safety gear.
  • the proposed electric-electronic generation of an upstream tripping value for the assembly phase can be produced as a system-specific independent set which can be used with different speed limiter systems or can even be combined with third-party components.
  • a standardized pole ring with several increments can be used and preferably also combined with two different sensor types.
  • One sensor type is economically cheap and only for general applications, while the other type of sensor is designed, for example, for higher speed resolutions.
  • pole ring and sensor can be set, tested and secured in the manufacturing plant, but can also be adapted, adjusted and stored at the construction site by means of a learning run during the assembly process and during normal operation.
  • a speed limiter with two cams - be it with two identical cams, with two different cams, with two phase-shifted cams or with two different and phase-shifted cams - and three pendulums.
  • These three pendulums define three different trip values, for example, a first pendulum a trigger value for the triggering or actuation of the precontact switch during normal operation and, for example, a second pendulum a trigger value for the mechanical release of the safety gear during normal operation.
  • a zeroth pendulum defines a lower trigger value than the first pendulum.
  • the two cams or the three pendulums are, preferably on one common axis, relative to each other displaceable, so that between a normal operating position and a mounting phase position can be changed as needed.
  • This change between the normal operating position and the mounting phase position is preferably carried out with electromagnets or servomotors, which are preferably remote-controlled and preferably give a signal coupled to the general safety circuit of the elevator system.
  • the first control cam controls the first pendulum for the pre-shutdown of the drive in normal operation and the second control curve, the second pendulum for the triggering of the safety gear in normal operation.
  • the first cam controls the zeroth pendulum for an upstream Vorabschab the drive in the assembly phase and the second cam the first pendulum, which provided in normal operation for the Vorschaltscnies the drive, but now for an upstream Montagephasen- Trigger value is used for triggering the safety gear.
  • the three different pendulums are preferably arranged on a common axis and preferably axially adjustable with two solenoids or preferably with a bidirectional servomotor between the normal operating position and the mounting phase position ,
  • Each pendulum is preferably equipped with a further solenoid or preferably with another servomotor to better enable the switching between the normal operating position and the assembly phase position, preferably when the elevator installation is at a standstill.
  • a further solenoid or preferably with another servomotor to better enable the switching between the normal operating position and the assembly phase position, preferably when the elevator installation is at a standstill.
  • the role of the pendulum against the holding force of Retaining spring from the surface of the control cam so that the pendulum can be moved axially, to be then lowered again after the axial adjustment to the surfaces of the cams.
  • a design variant is possible in which three control cams are assigned to two pendulums, wherein the cams preferably three-step different trigger values, preferably identical pendulum specify. Stages zero and one give the assembly phase trip values and stages one and two give the normal operation trip values.
  • elevations or of cam disks or of control cams which are formed by the elevations can be combined with one another.
  • the different configurations for the definition of two different trigger values can be combined with the phase shift and the electrically-electronically defined assembly phase trigger value.
  • Fig. 1 shows an elevator installation 100, as known from the prior art.
  • an elevator car 2 is movably arranged, which is connected via a support means 3 with a likewise movable counterweight 4.
  • the support means 3 is driven during operation with a traction sheave 5 of a drive unit 6, which are arranged in the uppermost region of the elevator shaft 1 in a machine room 12.
  • the elevator car 2 and the counterweight 4 are guided by extending over the shaft height guide rails 7a and 7b and 7c.
  • the elevator car 2 can serve a top floor 8, further floors 9 and 10 and a bottom floor 11 and thus describe a maximum travel S_M.
  • the elevator shaft 1 is formed by shaft side walls 15a and 15b, a shaft ceiling 13 and a shaft bottom 14, on which a shaft bottom buffer 16a for the counterweight 4 and two shaft bottom buffers 16b and 16c for the elevator car 2 are arranged.
  • the elevator system 100 further comprises a speed limiter system 200.
  • This in turn comprises a speed limiter 17 with a pulley 18, which is fixedly connected to a cam 19.
  • the pulley 18 and the cam 19 are driven by a governor rope 20 because the governor rope 20 due to a fixed connection in the form of a cable coupling 21 the respective downward or upward movements of the elevator car 2 mitbeschreibt.
  • the Beskyrseil 20 is guided for this purpose as an endless loop over a tension roller 22 which is adjustable with a clamping lever 23 by the clamping lever 23 is articulated in a pivot bearing 24 and a weight 25 is arranged on the clamping lever 23.
  • the speed limiter 17 further comprises a pendulum 26, which is pivotally mounted on an axis 27 in both directions of rotation. On one side of the pendulum 26, a roller 28 is arranged, which is used with a retaining spring not shown in detail in this figure to the elevations of the cam 19.
  • the speed limiter system 200 provides that when a first overspeed VCK is reached, the roller 28 can no longer completely traverse the valleys between the elevations of the cam 19 and thus the pendulum 26 begins to raise counterclockwise.
  • This Aufrichthog actuates a pre-contact switch 29, the electrically via a control line 30 and a controller 31, the drive unit 6 turns off.
  • the controller 31 is connected to a control device 63 for the entire elevator installation 100, in which all control signals and sensor data flow together.
  • the speed limiter system 200 provides that when a second, higher overspeed VCA is reached, the pendulum 26 lifts even further counterclockwise, thus engaging a pendulum nose 32 in recesses or locking cams 33 on the cam disc 19 , As a result, the pulley 18 is blocked and, due to the friction between the sheave 18 and the governor rope 20, generates a tensile force 34, by means of which an L-shaped double lever 35a is rotated in a pivot point 36a. The approximately horizontal, one leg of the L-shaped double lever 35a thus actuates a triggering rod 37a a symbolically illustrated safety gear 38a.
  • the elevator installation 100 thus has an upstream pre-shutdown of the drive 6 by means of a first mechanism 64 and a downstream actuation of the safety devices 38a and 38b by means of a second mechanism 65.
  • the Fig. 2 shows in a schematic and perspective detail representation of a variant of the speed limiter 17a, which stands on an optional console 42 with two guide openings 46a and 46b for a governor rope 20a.
  • the governor rope 20a rotates a sheave 18a, the is rotatably mounted on an axis 27b in two opposite side plates 41a and 41b.
  • the pulley 18a is formed so as to integrally form two cams 19a and 19b. These two cams 19a and 19b are out of phase, which can be seen from the fact that projections 40a and 40b on the cam 19a and corresponding thereto elevations 40a 'and 40b' on the cam 19b are not axially opposed, but are offset.
  • two locking cam 33a and 33b On the back of the cam 19a can be seen two locking cam 33a and 33b. Furthermore, two pendulums 26a and 26b are arranged pivotably on a common axis 27a in a respective pivot bearing 62a and 62b. In principle, linear guides are also possible instead of rotary bearings, because the excitation of the elevations can also be mechanically converted directly into a linear to-and-fro or up-and-down movement of the pendulum.
  • the common axis 27a like the axis 27b for the sheave 18a, is also supported in the side plates 41a and 41b.
  • the pendulum 26a runs with a roller 28a, attracted by a retaining spring arranged under a protective cover 45a, on a cam track 48a of the cam 19a and the pendulum 26b with a roller 28b on a cam track 48b of the cam 19b, also this roller 28b is attracted by a retaining spring which is covered by a protective cover 45b.
  • the illustrated speed limiter 17a further includes a solenoid 43 for remote release and a remote reset switch 44 which actuates a reset lever 50.
  • the Fig. 2a shows the speed limiter 17a Fig. 2 in a schematic side view.
  • further elevations 40e 'and 40f' on the cam 19b are visible and corresponding elevations 40e and 40f on the cam 19a, which is almost completely covered in this side view by the cam 19b.
  • the Protective cover 45b from the Fig. 2 is removed, so that a retaining spring 47b is visible, which uses the roller 28b of the pendulum 26b to the control cam 48b of the cam 19b.
  • Fig. 2b is the speed limiter 17a from the Fig. 2 in a schematic detail view in plan view shown from above.
  • the pulley 18a and the cam 19a have even more locking cams 33c and 33d and that the cams 19a and 19b have not only radial elevations in the form of elevations on the cams 48a and 48b, but also axial bulges. These serve an imbalance compensation.
  • the protective covers 45a and 45b are made Fig. 2 decreased, so you can now recognize a retaining spring 47a for the pendulum 26a and the retaining spring 47b for the pendulum 26b.
  • the Fig. 2c shows the speed limiter 17a from the Figures 2 . 2a and 2 B in a schematic sectional view BB, which by a corresponding, centrally-placed cutting axis in the Fig. 2a is generated.
  • This sectional view BB shows further locking cams 33e-33h and also that the cable pulley 18a is preferably formed in one piece and integrates the two cams 19a and 19b with the corresponding control cams 48a and 48b.
  • the locking cams 33 are arranged only on one side of the cable pulley 18a or on the cam disk 19a.
  • Fig. 2c or sectional view BB is an electric-electronic speed detection symbolically represented by the rotations of a pole ring 51 are detected by a sensor 52.
  • the pole ring 51 and the sensor 52 form a speed measuring device 68.
  • the signal of the sensor 52 is passed to a control unit 69, which is preferably bidirectional with that in the Fig. 1 symbolically shown central control device 63 for the entire Elevator system 100 is connected.
  • the pulley 18a which also forms the cams 19a and 19b at the same time.
  • the cam 19a forms eight locking cams 33a-33h, but also eight bumps 40a-40h, which give the cam 48a of the cam 19a.
  • the cam 19b is concealed in this side view by the cam 19a to a further eight bumps 40a'-40h ', which in turn give the control cam 48b of the cam 19b.
  • An angle of 22.5 degrees between a vertex 49 of the elevation 40a and another vertex 49 'of the elevation 40a' illustrates that the cams 48a and 48b to each other a phase shift PhV, corresponding to a half angular distance of two successive elevations of the control curve 48a or 48b, exhibit.
  • the bump 40a like all other bumps 40b-40h and 40a'-40h 'also, forms a first lowest point 66a, a first edge 67a to apex 49, and a second edge 67b to a second lowest point 66b.
  • the first flank 67a and the second flank 67b are in the present Fig. 3 shown symmetrically, but as already mentioned, the flanks 67a and 67b can also be designed asymmetrically to give depending on the direction of rotation of the pulley 18a and the mecanicsbeskyrrades different mass pulses to the pendulum.
  • Fig. 3a is the pulley 18a with the cams 19a and 19b from the Fig. 3 shown in perspective, so that you can better recognize their shape and the shape of the locking cam 33a-33h.
  • the Fig. 4a shows in a diagram a sinusoidal oscillation curve S a , for example, the cam 19a and the control cam 48a at the pendulum 26a caused.
  • a time t is shown on the X axis and an amplitude A on the Y axis.
  • the oscillation curve S a has a period P a .
  • the Fig. 4b shows in addition to the oscillation curve S a from the Fig. 4a shown with a dashed line - an identical, but phase-shifted oscillation curve S b of the pendulum 26 b , caused by the other cam 19 b and the other cam 48 b.
  • the oscillation curve S b has an identical to the period P a of the oscillation curve S a period P b .
  • a vibration curve S r resulting from the oscillation curve S a and the oscillation curve S b is shown.
  • the oscillations of the pendulums 26a and 26b largely cancel each other out so that a resulting amplitude A r is only a quarter of the previous amplitude A.
  • a period P r of the resulting oscillation curve S r is only half as large as the periods P a and P b , ie, the frequency of the oscillations of the pendulum 26 a and 26 b is twice as fast, but four times weaker.
  • the Fig. 5 schematically shows a further embodiment variant of a speed limiter 17b, in a plan view from above.
  • This speed limiter 17b also has a pulley 18b, which forms two cams 19c and 19d. Between the preferably phase-shifted cams 19c and 19d, a governor rope 20b runs.
  • the cams 19c and 19d arranged axially displaceable in this embodiment variant of a speed limiter 17b by - after removing a pawl 55 - shift lever 56a and 56b, an axis 27c together with an axle sleeve 54 is axially displaceable.
  • this embodiment variant of a speed limiter 17b not only two, but three pendulum 26c-26e.
  • These three pendulums 26c-26e have different triggering values in that the pendulum 26c has more mass than the pendulum 26d and this latter pendulum 26d in turn has more mass than the pendulum 26e.
  • This step-shaped spreading of the three action values of the three pendulums 26c-26e can additionally - or exclusively, with identically shaped pendulums 26c-26e - also be achieved by means of different strong retaining springs 47c-47e, on a frame 53 respectively for the pendulum 26c-26e are arranged.
  • the illustrated position of the cams 19c and 19d corresponds to a normal operating position NBP in which a roller 28c of the pendulum 26c rides on the cam 19c and a roller 28d of the pendulum 26d on the cam 19d.
  • the former trigger value of the pendulum 26d causes at a certain overspeed a pendulum motion in the sense of a centric-oscillating back-and-forth movement of a arranged on the axle sleeve 54 pawl 60, which has become so large that the pawl 60 actuates a pre-contact switch 61.
  • the oscillating pendulum movement of the pendulum 26d is transmitted to the pawl 60, in that the axle sleeve 54 forms two springs 58a and 58b, which are received in a form-fitting manner in each case in a groove 59a and 59b in the pendulum 26d.
  • the pendulum 26e with a corresponding roller 28e is in the illustrated normal operating position NBP out of action, it stands still because it has on the one hand no exciting cam under the roller 28e and on the other hand, because it rotatable - preferably with a low-friction needle bearing - to the Achshülse 54 is stored.
  • the pendulum 26e has the springs 58a and 58b corresponding grooves 59c and 59d, but these are free, so that the pendulum 26e of the force of the retaining spring 47e, preferably against a stop, not shown, can yield.
  • the control cam of the cam 19c so strongly excites the pendulum 26c that a pendulum nose, not shown in detail, engages in one of the locking cams 33i-33n.
  • the illustrated normal operating position NBP of the speed limiter 17b thus has a purely mechanical triggering, which can be used for triggering the safety gear. Furthermore, it has an upstream tripping, which can be used for a mechanical actuation of a pre-contact switch and thus for a pre-shutdown of the drive.
  • the pendulum 26c-26e, the axis 27c and the axle sleeve 54 are preferably mounted in low-friction needle bearings in which the needles are held or encapsulated.
  • the axle sleeve 54 is preferably mounted with axial ball bearings 57a-57c to the stationary shift levers 56a and 56b and to the frame 53.
  • the shift lever 56a and 56b move in the illustrated form both the axis 27c, and the axle sleeve 54. However, it is also a configuration possible in which the axis is and the shift lever 56a and 56b only move the axle sleeve 54 on the axis 27c.
  • the Fig. 5a shows the design variant of a speed limiter 17b in a mounting phase position MPhP. Coupled with a sliding movement of the shift levers 56a and 56b, the pulley 18b has been displaced, preferably after non-illustrated lifting magnets or electric servomotors have lifted the pendulum 26c-26e and the rollers 28c-28e against the force of their respective retaining spring 47c-47e.
  • the pendulum 26d delivers, according to the overspeed value, which had caused in the normal operating position NBP the upstream triggering to actuate the pre-contact switch, now a still purely mechanical, but upstream tripping for the operation of the safety gear. This tripping is thus adapted to the reduced rated operating speed of the elevator installation in the assembly phase.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage, bei der mindestens ein mechanisches Sicherheitssystem vorgesehen ist, das eine Fangvorrichtung, einen Betätigungsmechanismus, einen Geschwindigkeitsbegrenzer und eine Spannvorrichtung umfasst, alles verbunden durch ein Begrenzerseil. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Geschwindigkeitsbegrenzer und ein Verfahren zum Betreiben eines Geschwindigkeitsbegrenzers.
  • Geschwindigkeitsbegrenzer gemäss heutigem Stand der Technik weisen in der Regel ein mit Erhebungen bzw. mit Nocken ausgeformtes Geschwindigkeitsbegrenzerrad auf, das als eine separate Nockenscheibe bzw. Kurvenscheibe ausgestaltet sein kann. Diese Kurvenscheibe kann auch einstückig in eine Seilscheibe integriert sein, die von dem mit der Aufzugskabine mitlaufenden Begrenzerseil bewegt wird. DE3615270 zeigt einen derartigen Geschwindigkeitsbegrenzer. Des Weiteren gibt es auch Ausführungen, bei denen die Kurvenscheibe als ein mit der Kabine mitlaufendes Laufrad ausgestaltet ist. Allen diesen Ausgestaltungsvarianten von Geschwindigkeitsbegrenzern ist jedoch gemeinsam, dass die Erhebungen der Kurvenscheibe an ihrem Umfang bei Drehungen der Kurvenscheibe eine wellen- bzw. sinuskurvenförmige Abfolge von Erhebungen und Tälern ergeben, die Nockenbahn oder im Folgenden Steuerkurve genannt wird. Andere Ausgestaltungsvarienten sind z.B. in DE 72 072 96 U und JP 48 09 3056 offenbart.
  • Die Erhebungen bzw. die Steuerkurve wirken bzw. wirkt in Abhängigkeit der Umdrehungszahl der Kurvenscheibe gegen die Trägheit und/oder die Kraft einer Rückhaltefeder an einer Masse, die mit einer Rolle auf der Nockenbahn bzw. Steuerkurve mitläuft. Diese Masse ist üblicherweise als Sperrklinke bzw. als drehbar gelagertes Pendel mit einer Pendelnase ausgestaltet, die bei Erreichen einer bestimmten Umdrehungszahl der Kurvenscheibe bzw. wenn das Trägheitsmoment des so in Schwingung versetzten Pendels das Haltemoment der Rückhaltefeder übersteigt, eine Bewegung beschreibt.
  • Diese Bewegung der Pendelnase wird beispielsweise verwendet, um einen Vorkontaktschalter auszulösen bzw. zu betätigen, mit Hilfe dessen der weitere Antrieb der Aufzugskabine bzw. des Gegengewichts vorneweg abgeschaltet wird. Die hauptsächlichen systemimmanenten Parameter dieses Auslöseprinzips, nämlich die Anzahl, die Anordnung und die Höhe der Erhebungen auf der Kurvenscheibe, die Massenträgheit des Pendels und die Haltekraft der Rückhaltefeder lassen somit bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Kurvenscheibe als ersten Sicherheitsschritt die Abschaltung des Antriebs zu. Diese bestimmte Umdrehungszahl der Kurvenscheibe wird somit Vorkontaktgeschwindigkeit (VCK) genannt.
  • Wenn die Umdrehungszahl der Kurvenscheibe weiter ansteigt, bzw. die Vorkontaktgeschwindigkeit überschritten und eine Auslösegeschwindigkeit (VCA) erreicht wird, so rastet die Pendelnase desselben Pendels oder auch eines zweiten Pendels in hierfür vorgesehene Aussparungen oder Sperrnocken oder Rastnasen ein und blockiert dadurch die Seilscheibe des Begrenzerseils. Dieses Blockieren der Seilscheibe des Begrenzerseils wiederum hat zur Folge, dass sich zwischen der Seilscheibe und dem Begrenzerseil eine Reibungskraft aufbaut, die wiederum als zweiter Sicherheitsschritt die Fangvorrichtung der Aufzugskabine auslöst.
  • Die Auslösung der Fangvorrichtung erfolgt letztendlich durch eine Zugkraft (FC), die aufgrund der Reibung zwischen dem Begrenzerseil und der Seilscheibe in dem Begrenzerseil auftritt. Diese Zugkraft wird bei einfach wirkenden Geschwindigkeitsbegrenzer-Systemen mittels eines Auslösemechanismus nur für die Auslösung der Fangvorrichtung bei Abwärtsbewegungen der Aufzugskabine eingesetzt. Bei doppelt wirkenden Geschwindigkeitsbegrenzer-Systemen erfolgt eine Auslösung sowohl bei Abwärts-, als auch bei Aufwärtsbewegungen der Aufzugskabine. Der Auslösemechanismus weist üblicherweise einen weiteren Sicherheitsschalter auf, der ebenfalls in der Lage ist, den Sicherheitskreis der Aufzugssteuerung zu unterbrechen.
  • Ein genereller Nachteil dieses Konstruktionsprinzips eines herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzer-Systems ist, dass werksseitig nur ein einziger bestimmter Auslösewert eingestellt werden kann, der den fixen Parametern der Komponenten entspricht. Demzufolge ist es beispielsweise nachteilig, dass - wenn man beispielsweise nur die mechanische Auslösung der Fangvorrichtung für sich alleine betrachtet - die Aufzugsanlage üblicherweise während der Montage über einen längeren Test-Zeitraum mit einer reduzierten Geschwindigkeit betrieben wird und in diesem Fall das Geschwindigkeitsbegrenzer-System erst bei deutlich höheren Geschwindigkeiten anspricht. Dieses kann bedeuten, dass bei einem Gefahrenfall während dieses Test-Zeitraums in der Montagephase die Fangvorrichtung erst sehr spät ausgelöst wird oder sogar, dass die Aufzugskabine ungebremst auf die Schachtpuffer auffährt, mit einer Geschwindigkeit, die gerade noch unterhalb des Auslösewertes liegt, der dem Normalbetrieb entspricht.
  • Des Weiteren ist bei herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzer-Systemen nachteilig, dass insbesondere bei Aufzugsanlagen, die für höhere Nenngeschwindigkeiten als beispielsweise VKN = 1.5 m/s konzipiert und zugelassen sind, die Vorspannung der Rückhaltefeder beträchtliche Werte aufweisen muss. Dieses wiederum hat zur Folge, dass die Pendel grosse Feder- bzw. grosse Reaktionskräfte auf die Kurvenscheibe und auf die fest mit ihr verbundenen Seilscheibe ausüben. Je nach Stellung der Rolle des Pendels auf der Steuerkurve, d.h. je nach dem, ob die Rolle gerade den ansteigenden Weg hin zum Scheitelpunkt einer einzelnen Erhebung oder gerade den abfallenden Weg weg vom Scheitelpunkt der Erhebung beschreibt, äussern sich die hohen Rückhaltekräfte in einer Verzögerung bzw. Beschleunigung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurvenscheibe. Diese Unstetigkeiten bzw. periodischen Abweichungen der Umdrehungszahl der Kurvenscheibe von einer konstanten Umdrehungszahl übertragen sich auf die Seilscheibe, von dieser auf das Begrenzerseil und von diesem auf die Aufzugskabine. Dieses führt zu einem schlechten Fahrkomfort, unerwünschten Vibrationen, übermässiger Materialbeanspruchung und zu Geräuschentwicklung.
  • Beispielhafte Messungen haben ergeben, dass die Ursache der Kabinenvibrationen auf den Geschwindigkeitsbegrenzer bzw. die Anzahl, die Anordnung und die Ausgestaltung der Erhebungen auf der Kurvenscheibe und auf die Umdrehungszahl der Kurvenscheibe zurückzuführen ist. So weisen beispielsweise bestimmte Ausführungen von Aufzugsanlagen der anmeldenden Herstellerin einen Kabinenvibrationen-Höchstwert von 19 Hertz auf. Bei einem beispielhaften Seilscheibendurchmesser D von 0.2 m bzw. einem Seilscheibenumfang U von D · π = 0.628 m und einer beispielhaften Aufzugskabinen-Nenngeschwindigkeit VKN von 1.5 m/s ergibt sich daraus eine Winkelgeschwindigkeit ω = VKN/U = 1.5/0.628 = 2.388 s-1. Bei beispielsweise acht Erhebungen auf der Kurvenscheibe ergibt dieses eine Frequenz f = 2.388 · 8 = 19.1 Hertz. Die Frequenz f der Seilscheibe ist somit erwiesenermassen die erregende Frequenz für die gemessenen Kabinenvibrationen.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Geschwindigkeitsbegrenzer ist, dass sie den Anforderungen von heute immer öfter erwünschten maschinenraumlosen Aufzugsanlagen nur ungenügend gerecht werden. So bedingt der Wegfall des Maschinenraums, dass beispielsweise eine uneingeschränkte Zugänglichkeit zu dem Geschwindigkeitsbegrenzer selbst nicht mehr gewährleistet ist und somit neue Möglichkeiten bzw. neue Schnittstellen an dem Geschwindigkeitsbegrenzer für die Installation, für die Einstellung - sei es bei der Erstmontage oder bei dem späteren Normalbetrieb oder bei Unterhaltsarbeiten, sowie für die Auslösung in Gefahrenfällen und für die Rückstellung nach einer erfolgten Auslösung vorgesehen sein müssen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Geschwindigkeitsbegrenzer bekannter Bauart zu optimieren.
  • Eine Ausführungsvariante des Geschwindigkeitsbegrenzers besteht zunächst in der Anordnung von zwei separaten, voneinander unabhängig wirkenden Massen, beispielsweise in Form von wie bisher beschriebenen Pendeln, die unterschiedliche Trägheitsmomente aufweisen und/oder mit unterschiedlichen Vorspannungskräften an eine Kurvenscheibe mit einer für beide Pendel gemeinsamen Steuerkurve herangezogen oder angedrückt werden. Dadurch ist schon mal eine erste Basis-Ausgestaltungsvariante realisiert, bei der definiert klar voneinander getrennte und so auch separat einstellbare Auslösewerte einer Vorkontakt- und einer Auslösegeschwindigkeit zuweisbar sind.
  • Bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Kurvenscheibe überwindet somit die periodische Abfolge der Massenimpulse bzw. die Schnelligkeit dieser periodischen Abfolge die Trägheit des ersten Pendels mit einem geringeren Trägheitsmoment bzw. mit einer weicheren Rückhaltefeder bevor das Gleiche bei dem zweiten, trägeren bzw. mit einer härteren Rückhaltefeder gehaltenen oder angedrückten Pendel auftreten kann. Einer später eintretenden Verringerung der Periodizität der periodischen Abfolge von Erhebungen aufgrund einer höher gewordenen Umdrehungszahl der Kurvenscheibe wird auch die Rolle des zweiten Pendels nicht mehr folgen können, d.h., die Rolle wird die Erhebungen und die Vertiefungen nicht mehr mitbeschreiben können und somit dieses zweite Pendel so aufrichten, dass es auslöst.
  • Auf diese Weise sind zwei unterschiedliche, definiert separate Auslösewerte realisiert, ein erster mit dem ersten, schwächer gehaltenen oder angedrückten und/oder leichteren Pendel für die Vorabschaltung des Antriebs und ein zweiter mit dem zweiten, stärker gehaltenen oder angedrückten und/oder schwereren Pendel für die mechanische Betätigung der Fangvorrichtung. Je nach Ausprägung der Pendel bzw. der Vorspannung der sie anziehenden Rückhaltefeder oder andrückenden Druckfeder können die Auslösewerte beliebig gespreizt oder genähert sein.
  • Zugunsten von bevorzugt raschen Reaktionszeiten auf das Eintreten eines Gefahrenfalles, können die vorteilhafterweise voneinander definiert unabhängigen Auslösungen auch ohne eine Spreizung vorgesehen sein. Dieses kann - ohne einen Sicherheitsverlust darzustellen - realisiert sein, indem nicht mehr eine erste Übergeschwindigkeit für die Auslösung des Vorkontaktschalters zur Abstellung des Antriebs sorgt und erst eine zweite, höhere Übergeschwindigkeit für die mechanische Auslösung der Fangvorrichtung, sondern ein einziger Übergeschwindigkeits-Wert simultan beide Auslösungen verursacht.
  • Die beschriebene Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers kann optional mit einer Kurvenscheibe ausgestaltet sein, die einstückig mit der Seilscheibe ausgeformt ist, aber auch eine zu der Seilscheibe separate und fix mit ihr verbundene Kurvenscheibe ausformen. Die Kurvenscheibe wiederum kann eine gemeinsame Steuerkurve für beide Pendel aufweisen, oder aber auch je eine Steuerkurve pro Pendel auf einer gemeinsamen Kurvenscheibe oder auf je einer Kurvenscheibe.
  • Die unterschiedlichen Pendel können voneinander unabhängig auf einer jeweiligen Achse angeordnet sein, sind jedoch vorzugsweise beide auf einer gemeinsamen Achse gelagert.
  • Eine ähnliche, mechanisch definierte Trennung der beiden Auslösewerte ist bei einer weiteren Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers realisiert, indem zwei unterschiedlichen oder aber auch zwei identischen Pendeln eine Kurvenscheibe mit zwei unterschiedlichen Steuerkurven zugeordnet sind - oder zwei Kurvenscheiben mit je einer, voneinander unterschiedlichen Steuerkurve - die sich beispielsweise in ihrem Durchmesser unterscheiden.
  • Bei gleicher bzw. einer einzigen Umdrehungszahl der Steuerkurven wird somit die kleinere Steuerkurve, d.h. diejenige mit dem geringeren Umfang, eine kleinere Periodizität in der Abfolge der Erhebungen aufweisen. Auf diese Weise lassen sich, mit vorzugsweise identischen Pendeln und identischen Rückhaltefedern, zwei voneinander unabhängige und separate Auslösewerte definieren. An dieser Ausgestaltungsvariante ist vorteilhaft, dass sich identische Komponenten kostengünstiger herstellen lassen und keine Verwechslungsgefahr bei der Montage bergen.
  • Definiert unterschiedliche Auslösewerte für die Vorabschaltung und die mechanische Betätigung der Fangvorrichtung lassen sich auch erreichen, indem - bei vorzugsweise identischen Pendeln und identischen Rückhaltefedern - die Erhebungen der ersten Steuerkurve höher als die Erhebungen der zweiten Steuerkurve sind. Die höheren Erhebungen der ersten Steuerkurve ergeben einen früheren Auslösewert bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Seilscheibe und die niedrigeren Erhebungen der zweiten Steuerkurve einen späteren Auslösewert bei einer höheren Umdrehungszahl der Seilscheibe.
  • Eine Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers sieht zwei identische oder auch unterschiedliche Pendel vor, denen jeweils eine eigene Steuerkurve zugewiesen ist. Diese Steuerkurven sind, sei es mit identischen oder unterschiedlichen Durchmessern, phasenverschoben, d.h., die Erhebungen sind versetzt auf dem Umfang einer Kurvenscheibe oder auf den Umfängen zweier Kurvenscheiben angeordnet. Mit anderen Wörtern, wenn der Scheitelpunkt einer ersten Erhebung der ersten Steuerkurve beispielsweise bei null Grad steht, so ist der Scheitelpunkt einer ersten Erhebung auf der zweiten Steuerkurve um einige Grad verschoben. Diese Phasenverschiebung ist vorzugsweise so gewählt, dass der erregenden Frequenz der ersten Steuerkurve eine gegenpolige Überlagerungs-Frequenz der zweiten Steuerkurve überlagert wird, sodass sich die Vibrationen mindestens weitestgehend - vorzugsweise zumindest in ihren Höchstwerten - gegenseitig aufheben. Der Geschwindigkeitsbegrenzer ist verbessert da als Folge der Phasenverschiebung Vibrationen bzw. Geräusche in der Aufzugsanlage reduziert werden. Zudem kann wegen des ruhigen Laufes des Geschwindigkeitsbegrenzers eine Geschwindigkeit zuverlässiger gemessen werden kann. Somit kann beispielsweise die Vorabschaltgeschwindigkeit zuverlässiger gemessen werden.
  • Berechnungen und Versuche haben ergeben, dass eine Phasenverschiebung bzw. ein Winkel zwischen dem Scheitelpunkt einer ersten Erhebung der ersten Steuerkurve und dem Scheitelpunkt einer ersten Erhebung der zweiten Steuerkurve entsprechend einer halben Winkeldistanz von zwei aufeinander folgenden Erhebungen der ersten Steuerkurve bevorzugt ist. Damit ergibt sich in der Regel eine Phasenverschiebung bzw. ein Winkel von 15-30 Grad. Bei Verwendung einer Steuerkurve mit acht Erhebungen ergibt sich somit eine bevorzugte Phasenverschiebung bzw. ein Winkel von 22.5 Grad zwischen dem Scheitelpunkt einer ersten Erhebung der ersten Steuerkurve und dem Scheitelpunkt einer ersten Erhebung der zweiten Steuerkurve. Beispielsweise mit den letztgenannten Parametern ergibt sich eine Überlagerungs-Sinuskurve, die gegenüber der Gesamt-Sinuskurve von zwei phasengleichen Steuerkurven eine halbierte Periodizität (verdoppelte Frequenz) und eine auf ein Viertel reduzierte Amplitude aufweist. Die somit auf etwa 38 Hertz verdoppelte Frequenz eines beispielhaften Geschwindigkeitsbegrenzers wird nicht mehr als störend empfunden, weil die Grenze hierfür bei ca. 30 Hertz liegt bzw. weil die systemimmanenten relevanten Komponenten der Aufzugsanlage die erhöhte Frequenz schlechter annehmen und weiterleiten. Ein weiterer Vorteil ist die um drei Viertel reduzierte Amplitude, die zu mehr Laufruhe bei der Aufzugskabine führt. Dieses alles ergibt eine verminderte Geräuschentwicklung, verbesserten Komfort und eine problemlosere Einsetzbarkeit eines derart gestalteten Geschwindigkeitsbegrenzers für Aufzugsanlagen mit höheren Fahrgeschwindigkeiten.
  • Somit, beträgt die Phasenverschiebung vorzugsweise einfach die Hälfte des Abstandes zwischen den Scheitelpunkten zweier benachbarter Erhebungen. Vorzugsweise beschreiben die Pendel als Endresultat eine asynchrone, gegenläufige Pendelbewegung, die darüber hinaus vorzugsweise insofern symmetrisch asynchron ist, als dass das erste Pendel seinen höchsten Punkt (grösste Entfernung zu der Achse der Seilscheibe bzw. des Geschwindigkeitsbegrenzerrades) erreicht, wenn das zweite Pendel sich gerade in seinem tiefsten Punkt befindet.
  • Wie schon erwähnt, weist diese Ausführungsvariante des Geschwindigkeitsbegrenzers zwei separate, voneinander unabhängig wirkende Massen auf, beispielsweise in der Form von Pendeln. Das eine Pendel ist für die Vorabschaltung des Antriebs vorgesehen und das andere für die mechanische Auslösung der Fangvorrichtung. Dasjenige Pendel, das für die Vorabschaltung des Antriebs vorgesehen ist, betätigt üblicherweise einen elektrischen Vorkontaktschalter (KBV). Dieser Vorkontaktschalter ist vorzugsweise als Sicherheitsschalter ausgeführt und weist vorzugsweise einen integrierten Hubmagneten auf, mit dem das Pendel nach einer erfolgten Auslösung elektrisch rücksetzbar ist (ERR-Funktion). Dasjenige Pendel wiederum, das für die mechanische Auslösung der Fangvorrichtung vorgesehen ist, weist einen weiteren Hubmagneten auf, mittels dessen das Pendel als Simulation zu einem tatsächlichen Gefahrenfall elektrisch fernauslösbar ist (ERC-Funktion). Diese Funktion wird herkömmlicherweise nur bei einem Abnahmetest bei Inbetriebnahme der Aufzugsanlage benötigt.
  • Durch diese Anordnung von zwei separaten Hubmagneten, einem für die Fernauslösung und einem für die Fernrücksetzung, ist es gewährleistet, auch bei maschinenraumlosen Aufzugsanlagen den Geschwindigkeitsbegrenzer von ausserhalb des Aufzugsschachtes auslösen und zurücksetzen zu können.
  • Damit auch in der Montagephase, in der die Aufzugsanlage mit reduzierter Geschwindigkeit betrieben wird, ein optimaler Schutz besteht, ist gemäss einer Ausführungsvariante ein Geschwindigkeitsbegrenzer so ausgestaltet, dass der Hubmagnet für die Fernauslösung auch während dieser Montagephase ansteuerbar ist. Mit anderen Wörtern, ist es vorgesehen, einer elektrisch-elektronischen Geschwindigkeitserfassung, die den Hubmagneten für die Fernauslösung steuert, mindestens zwei unterschiedliche, programmierbare Auslösewerte zuzuordnen, von denen der eine Auslösewert für den Normalbetrieb und der andere, früher auslösende Auslösewert, für eine reduzierte Kabinen-Nenngeschwindigkeit, beispielsweise für die Montagephase vorgesehen ist. Ein Geschwindigkeitsbegrenzer mit einem vibrationsarmen Lauf ist hierfür besonders geeignet und Anforderungen zur Verwendung eines Geschwindigkeitsbegrenzers bei maschinenraumlosen Aufzugsanlagen können erfüllt werden, da sich dieser Geschwindigkeitsbegrenzer zugleich fernbetätigen lässt. Dies spart Kosten und erhöht die Qualität der Aufzugsanlage.
  • Die elektrisch-elektronische Geschwindigkeitsüberwachung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass auf der Seilscheibe des Geschwindigkeitsbegrenzers ein Polring angeordnet ist und an einem Seitenschild des Geschwindigkeitsbegrenzers bzw. an einem Gehäuse des Geschwindigkeitsbegrenzers mindestens ein entsprechender Sensor befestigt ist. Dieses kann beispielsweise ein magnetisierter Polring sein, dessen Drehung bzw. genauer gesagt dessen Umdrehungsgeschwindigkeit beispielsweise ein induktiver Sensor berührungslos erfasst. Optional können auch zwei Sensoren oder zwei Polringe mit einem oder zwei Sensoren zum Einsatz gelangen.
  • Aber auch optisch, beispielsweise mit einem Lichtstrahl, der direkt oder mit einem Spiegel auf einen Sensor gerichtet ist, kann mit einer Lochscheibe anhand der Unterbrechungen des Lichtstrahls die Umdrehungsgeschwindigkeit der Lochscheibe erfasst werden, vorzugsweise ebenfalls berührungslos wie bei der Ausgestaltungsvariante mit magnetisiertem Polring und induktivem Sensor auch.
  • In einem Beispiel wird im Verlaufe des Montageprozesses, vorzugsweise sobald die Aufzugsanlage bzw. deren Fahrkörper in fahrfähigem Zustand sind, durch eine Software der elektrisch-elektronischen Geschwindigkeitserfassung mittels einer Lernfahrt von unten nach oben (oder umgekehrt) die tatsächliche Montagefahrtgeschwindigkeit (VKN_M) der jeweiligen Aufzugsanlage gelernt, und mit einem Faktor multipliziert, beispielsweise mit dem Faktor 1.1, für einen um 10 % höheren Wert. Bei dem Erreichen des neuen, gelernten Montagephasen-Auslösewertes wird in dieser Ausführungsvariante der Hubmagnet aktiviert, der normalerweise nur bei einem Abnahmetest die Fangvorrichtung auslöst. Bei Normalbetrieb wiederum, beschränkt sich die elektrisch-elektronische Geschwindigkeitserfassung mittels des Normalbetrieb-Auslösewertes auf die Vorabschaltung des Antriebs.
  • Dadurch kann der Auslösewert einer reduzierten Kabinen-Nenngeschwindigkeit, bzw. der Montagefahrtgeschwindigkeit angepasst werden und somit ein deutlich erhöhter Sicherheitslevel für den Monteur oder für Servicepersonal erreicht werden. Der neue, gelernte Auslösewert wird vorzugsweise auf einem EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) der Steuerung des Geschwindigkeitsbegrenzers gespeichert.
  • Um die Sicherheitsfunktion des Vorabschaltens des Antriebs auch in der Montagephase nicht zu verlieren, kann der neue, gelernte Auslösewert optional sowohl wie beschrieben für die Auslösung der Fangvorrichtung, als auch für eine dem Normalbetrieb vorgelagerte Vorabschaltung des Antriebs verwendet werden. Diese beiden vorgelagerten Montagefahrt-Auslösungen können somit simultan auslösen, es kann aber auch die Software der elektrisch-elektronischen Geschwindigkeitserfassung zuerst den erforderlichen Montagefahrt-Auslösewert für die Fangvorrichtung lernen und anschliessend einfach - quasi künstlich - ein beispielsweise um 6 % reduzierter Montagefahrt-Auslösewert für die Vorabschaltung eingespeichert werden.
  • Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers ist die beschriebene Geschwindigkeitsbegrenzer-Steuerung in der Lage, mit der Aufzugssteuerung bidirektional zu kommunizieren. Auf diese Weise können somit folgende Gefahrenfälle abgedeckt werden:
    • Übergeschwindigkeit während der Montagephase (VKN_M + 10 %)
    • Übergeschwindigkeit während des Normalbetriebs durch Schaltung oder Unterbrechung des Vorkontaktschalters (KBV) und dadurch Unterbrechung des Sicherheitskreises der Aufzugsanlage, beispielsweise bei Aufzugskabinen-Nenngeschwindigkeit (VKN) plus 10 %.
    • Unkontrollierte Bewegung der Aufzugskabine bei offenen Türen, indem ein Vergleich der Signale der Geschwindigkeitsbegrenzer-Steuerung mit dem Status des Sicherheitskreises der Aufzugsanlage stattfindet.
    • Ungenügende Verzögerung der Aufzugsanlage bei offenem Sicherheitskreis, z.B. bei einem Rutschen des Tragmittels oder der Tragmittel auf der Treibscheibe oder den Treibscheiben.
  • Des Weiteren wird das induktive oder optische Sensorsystem vorzugsweise als vereinfachte Schachtkopierung verwendet. Dadurch ist weiterhin gewährleistet, dass auch Aufzugsanlagen ohne eine separate Kopierung wegabhängig evakuiert werden können, indem bei dem Erreichen eines Türkontaktes direkt an einer Schachttüre die Aufzugsbewegung beendet wird. Dadurch ist es möglich, eingeschlossene Fahrgäste direkt auf jedem beliebigen Stockwerk zu befreien. Diese wegabhängige Evakuierungsmöglichkeit kann auch bei "normalen" Notstopps zum Einsatz kommen und ist unabhängig von den oben aufgelisteten Gefahrenfällen.
  • Ein wesentlicher Vorteil eines vorgeschlagenen Geschwindigkeitsbegrenzers mit einem elektrisch-elektronisch definierten, dem normalen Auslösewert vorgelagerten Auslösewert ist, dass die herkömmliche Verwendung von nachträglich anordenbaren, separaten, klammerförmigen Halteblechen mit einer mechanischen Feder zur Korrektur der Rückhaltekraft der Rückhaltefeder entfallen kann. Die Korrektur einer Feder mit einer anderen Feder bietet naturgemäss keinen klar definierten Auslösewert und ausserdem besteht Verwechslungsgefahr von den üblicherweise vorgefertigten und je nach den für den Normalbetrieb vorgesehenen Aufzugskabinen-Nenngeschwindigkeiten unterschiedlich starken mechanischen Korrektur-Federn.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Verwendbarkeit eines vorgeschlagenen Geschwindigkeitsbegrenzers in maschinenraumlosen Aufzugsanlagen. Eine Zugänglichkeit zu dem Geschwindigkeitsbegrenzer, um ein Anbringen und Entfernen der mechanischen Korrektur-Federn zu gewährleisten, muss nicht mehr gegeben sein. Ausserdem ist die Installationszeit verkürzt.
  • Ein weiterer Vorteil ist die mögliche Verwendbarkeit eines vorgeschlagenen Geschwindigkeitsbegrenzers sowohl in einfach wirkenden, als auch in doppelt, d.h., abwärts und aufwärts wirkenden Geschwindigkeitsbegrenzer-Systemen. Dieses erfolgt mindestens in einer Ausgestaltungsvariante, die abwärts eine elektrische vorgelagerte Montagefahrt-Auslösung des Vorkontaktschalters, eine elektrische vorgelagerte Montagefahrt-Auslösung der Fangvorrichtung, eine elektrische Normalbetriebs-Auslösung des Vorkontaktschalters und eine mechanische Normalbetriebs-Auslösung der Fangvorrichtung gewährleistet. Aufwärts hingegen mindestens ebenfalls die eben beschriebenen drei elektrischen Auslösungsarten, jedoch keine mechanische Normalbetriebs-Auslösung der Fangvorrichtung.
  • Des Weiteren ist vorteilhaft, dass die vorgeschlagene elektrisch-elektronische Generierung eines vorgelagerten Auslösewertes für die Montagephase als systemspezifisch unabhängiger Satz hergestellt werden kann, der bei unterschiedlichen Geschwindigkeitsbegrenzer-Systemen zum Einsatz kommen kann oder sogar mit Fremdkomponenten kombinierbar ist.
  • Je nach Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit der Geschwindigkeitsauflösung bzw. hinsichtlich der erforderlichen Feinheit der Signale kann ein standardisierter Polring mit mehreren Inkrementen zum Einsatz kommen und auch vorzugsweise mit zwei unterschiedlichen Sensortypen kombiniert werden. Der eine Sensortyp ist wirtschaftlich günstig und nur für allgemeine Anwendungen, während der andere Sensortyp beispielsweise für höhere Geschwindigkeitsauflösungen konzipiert ist.
  • Die Kombinatorik von Polring und Sensor kann im herstellenden Werk eingestellt, geprüft und gesichert werden, ist jedoch auch auf der Baustelle mittels einer Lernfahrt während des Montageprozesses und während des Normalbetriebs adaptier-, justier- und speicherbar.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt auch eine Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers mit zwei Steuerkurven - sei es mit zwei identischen Steuerkurven, mit zwei unterschiedlichen Steuerkurven, mit zwei phasenverschobenen Steuerkurven oder mit zwei unterschiedlichen und phasenverschobenen Steuerkurven - und drei Pendeln. Diese drei Pendel definieren drei unterschiedliche Auslösewerte, beispielsweise ein erstes Pendel einen Auslösewert für die Auslösung bzw. Betätigung des Vorkontaktschalters bei Normalbetrieb und beispielsweise ein zweites Pendel einen Auslösewert für die mechanische Auslösung der Fangvorrichtung bei Normalbetrieb. Ein nulltes Pendel jedoch definiert einen niedrigeren Auslösewert als das erste Pendel. Die zwei Steuerkurven oder die drei Pendel sind, vorzugsweise auf einer gemeinsamen Achse, relativ zueinander verschiebbar, sodass zwischen einer Normalbetriebs-Position und einer Montagephasen-Position nach Bedarf gewechselt werden kann. Dieses Wechseln zwischen der Normalbetriebs-Position und der Montagephasen-Position erfolgt vorzugsweise mit Elektromagneten oder Stellmotoren, die vorzugsweise fernbedienbar sind und vorzugsweise ein an den generellen Sicherheitskreis der Aufzugsanlage gekoppeltes Signal geben.
  • In der Normalbetriebs-Position steuert die erste Steuerkurve das erste Pendel für die Vorabschaltung des Antriebs bei Normalbetrieb und die zweite Steuerkurve das zweite Pendel für die Auslösung der Fangvorrichtung bei Normalbetrieb. In der verschobenen Montagephasen-Position der Pendel hingegen steuert die erste Steuerkurve das nullte Pendel für eine vorgelagerte Vorabschaltung des Antriebs in der Montagephase und die zweite Steuerkurve das erste Pendel, das im Normalbetrieb für die Vorabschaltung des Antriebs sorgte, jetzt aber für einen vorgelagerten Montagephasen-Auslösewert für die Auslösung der Fangvorrichtung eingesetzt wird.
  • Die drei unterschiedlichen Pendel, sei es unterschiedlich aufgrund unterschiedlicher Massen, unterschiedlicher Rückhaltefedern oder beidem - sind vorzugsweise auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und vorzugsweise mit zwei Hubmagneten oder vorzugsweise mit einem in zwei Richtungen stellenden Stellmotor zwischen der Normalbetriebs-Position und der Montagephasen-Position axial verstellbar.
  • Jedes Pendel ist vorzugsweise mit einem weiteren Hubmagneten oder vorzugsweise mit einem weiteren Stellmotor ausgestattet, um das Schalten zwischen der Normalbetriebs-Position und der Montagephasen-Position - vorzugsweise bei Stillstand der Aufzugsanlage - besser zu ermöglichen. Hierfür wird, insbesondere bei phasenverschobenen oder unterschiedlichen Steuerkurven, die Rolle der Pendel gegen die Haltekraft der Rückhaltefeder von der Oberfläche der Steuerkurve entfernt, sodass die Pendel axial verschoben werden können, um anschliessend nach erfolgter axialer Verstellung wieder auf die Oberflächen der Steuerkurven abgesenkt zu werden.
  • Grundsätzlich ist, nach analogem Prinzip, auch eine Ausgestaltungsvariante möglich, bei der drei Steuerkurven zwei Pendeln zugeordnet sind, wobei die Steuerkurven vorzugsweise dreistufig unterschiedliche Auslösewerte vorzugsweise identischen Pendeln vorgeben. Die Stufen Null und Eins ergeben die Montagephasen-Auslösewerte und die Stufen Eins und Zwei die Normalbetriebs-Auslösewerte.
  • Der wesentliche Vorteil der letztbeschriebenen Ausgestaltungsvarianten eines Geschwindigkeitsbegrenzers mit zwei Steuerkurven und drei Pendeln oder eines Geschwindigkeitsbegrenzers mit drei Steuerkurven und zwei Pendeln ist nicht nur, dass ein Höchstmass an Sicherheit in Form von einer Vorabschaltung des Antriebs und einer Auslösung der Fangvorrichtung sowohl bei Normalbetrieb, als auch bei reduzierter Montagefahrt gewährleistet ist, sondern auch, dass dieses auf mechanischem Wege realisiert ist, unabhängig von möglichen elektrischen oder elektronischen Ausfällen oder allfälligen landesspezifischen gesetzlichen bzw. technischen Normen.
  • Alle beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des Geschwindigkeitsbegrenzers haben Nocken bzw. Erhebungen offenbart, die symmetrisch ausgeformt sind. D.h., sie weisen ausgehend von einem tiefsten Punkt (der in der Regel dem tatsächlichen Aussendurchmesser der Kurvenscheibe entspricht) bis zu dem Scheitelpunkt der einzelnen Erhebung eine ansteigende Kurve auf, die ab dem Scheitelpunkt der einzelnen Erhebung wieder symmetrisch abfällt. Im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung liegen jedoch auch asymmetrische Ausgestaltungen von Erhebungen, die optional bei jeder der beschriebenen Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers zur Anwendung gelangen können. Durch asymmetrische Ausformungen der einzelnen Erhebungen kann - je nach Laufrichtung des Begrenzerseils und somit je nach Drehrichtung der Seilscheibe bzw. je nach Drehrichtung der Kurvenscheibe - erreicht werden, dass für die Abwärtsbewegung der Aufzugskabine ein bestimmter Auslösewert realisiert ist, und für die Aufwärtsbewegung der Aufzugskabine ein anderer.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungsvarianten von Erhebungen bzw. von Kurvenscheiben bzw. von Steuerkurven, die von den Erhebungen ausgeformt werden, sind untereinander kombinierbar. Insbesondere sind die unterschiedlichen Ausgestaltungen zur Definition zweier unterschiedlicher Auslösewerte mit der Phasenverschiebung sowie dem elektrisch-elektronisch definierten Montagephasen-Auslösewert kombinierbar.
  • Weitere oder vorteilhafte Ausgestaltungen einer Aufzugsanlage bzw. eines Geschwindigkeitsbegrenzers bilden die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Anhand von Figuren werden die vorgeschlagenen Lösungen symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche bzw. dieselben Vorrichtungsteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche, aber separate Vorrichtungsteile an, auch wenn sie identisch mit anderen sind, aber an einem anderen Ort angeordnet sind oder in einer anderen Ausgestaltungsvariante Bestandteil einer anderen Gesamtfunktion sind.
  • Es zeigen dabei
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aufzugsanlage mit einer Anordnung eines Geschwindigkeitsbegrenzer-Systems gemäss Stand der Technik;
    • Fig. 2 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Geschwindigkeitsbegrenzers;
    • Fig. 2a eine schematische Seitenansicht des Geschwindigkeitsbegrenzers aus Fig. 2;
    • Fig. 2b eine Draufsicht von oben auf den
    • Geschwindigkeitsbegrenzer aus Fig. 2;
    • Fig. 2c eine schematische Schnittansicht des Geschwindigkeitsbegrenzers aus Fig.2, geschnitten entlang der Schnittachse B-B aus Fig. 2a;
    • Fig. 3 eine schematische Seitenansicht zweier Kurvenscheiben;
    • Fig. 3a eine perspektivische Darstellung der Kurvenscheiben aus Fig. 3;
    • Fig. 4a ein Schaubild der Steuerkurven bei zwei phasengleichen Kurvenscheiben;
    • Fig. 4b ein Schaubild zweier phasenverschobener Steuerkurven;
    • Fig. 4c ein Schaubild der resultierenden Überlagerung der Steuerkurven aus Fig. 4b;
    • Fig. 5 eine schematische Draufsicht von oben auf eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers mit drei Pendeln und zwei verschiebbaren Kurvenscheiben, wobei das Kurvenscheiben-Paar in einer Normalbetriebs-Position steht und
    • Fig. 5a eine schematische Draufsicht von oben auf die Ausgestaltungsvariante des Geschwindigkeitsbegrenzers aus Fig. 5, wobei das Kurvenscheiben-Paar in eine Montagephasen-Betriebsposition verschoben ist.
  • Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 100, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. In einem Aufzugsschacht 1 ist eine Aufzugskabine 2 verfahrbar angeordnet, die über ein Tragmittel 3 mit einem ebenfalls verfahrbaren Gegengewicht 4 verbunden ist. Das Tragmittel 3 wird beim Betrieb mit einer Treibscheibe 5 einer Antriebseinheit 6 angetrieben, die im obersten Bereich des Aufzugsschachtes 1 in einem Maschinenraum 12 angeordnet sind. Die Aufzugskabine 2 und das Gegengewicht 4 werden mittels sich über die Schachthöhe erstreckender Führungsschienen 7a bzw. 7b und 7c geführt.
  • Die Aufzugskabine 2 kann ein oberstes Stockwerk 8, weitere Stockwerke 9 und 10 und ein unterstes Stockwerk 11 bedienen und somit einen maximalen Fahrweg S_M beschreiben. Der Aufzugsschacht 1 ist aus Schacht-Seitenwänden 15a und 15b, einer Schachtdecke 13 und einem Schachtboden 14 gebildet, auf dem ein Schachtbodenpuffer 16a für das Gegengewicht 4 und zwei Schachtbodenpuffer 16b und 16c für die Aufzugskabine 2 angeordnet sind.
  • Die Aufzugsanlage 100 umfasst des Weiteren ein Geschwindigkeitsbegrenzer-System 200. Dieses wiederum umfasst einen Geschwindigkeitsbegrenzer 17 mit einer Seilscheibe 18, die fest mit einer Kurvenscheibe 19 verbunden ist. Die Seilscheibe 18 und die Kurvenscheibe 19 werden über ein Begrenzerseil 20 angetrieben, weil das Begrenzerseil 20 aufgrund einer fixen Verbindung in Form einer Seilkupplung 21 die jeweiligen Ab- oder Aufwärtsbewegungen der Aufzugskabine 2 mitbeschreibt. Das Begrenzerseil 20 ist hierfür als Endlosschlaufe über eine Spannrolle 22 geführt, die mit einem Spannhebel 23 justierbar ist, indem der Spannhebel 23 in einem Drehlager 24 angelenkt ist und ein Gewicht 25 auf dem Spannhebel 23 angeordnet ist.
  • Der Geschwindigkeitsbegrenzer 17 umfasst des Weiteren ein Pendel 26, das an einer Achse 27 in beide Drehrichtungen schwenkbar angeordnet ist. An einer Seite des Pendels 26 ist eine Rolle 28 angeordnet, die mit einer in dieser Figur nicht näher dargestellten Rückhaltefeder an die Erhebungen der Kurvenscheibe 19 herangezogen wird.
  • Als ersten Sicherheitsschritt sieht das Geschwindigkeitsbegrenzer-System 200 vor, dass bei dem Erreichen einer ersten Übergeschwindigkeit VCK die Rolle 28 die Täler zwischen den Erhebungen der Kurvenscheibe 19 nicht mehr komplett durchlaufen kann und sich somit das Pendel 26 gegen den Uhrzeigersinn aufzurichten beginnt. Diese Aufrichtbewegung betätigt einen Vorkontaktschalter 29, der elektrisch über eine Steuerleitung 30 und über eine Steuerung 31 die Antriebseinheit 6 abschaltet. Die Steuerung 31 ist mit einer Steuereinrichtung 63 für die gesamte Aufzugsanlage 100 verbunden, in die alle Steuersignale und Sensordaten zusammenfliessen.
  • Als zweiten, rein mechanischen Sicherheitsschritt sieht das Geschwindigkeitsbegrenzer-System 200 vor, dass bei dem Erreichen einer zweiten, höheren Übergeschwindigkeit VCA sich das Pendel 26 noch weiter gegen den Uhrzeigersinn aufrichtet und somit eine Pendelnase 32 in Aussparungen in oder Sperrnocken 33 an der Kurvenscheibe 19 eingreifen. Dadurch wird die Seilscheibe 18 blockiert und erzeugt aufgrund der Reibung zwischen der Seilscheibe 18 und dem Begrenzerseil 20 eine Zugkraft 34, mittels derer ein L-förmiger Doppelhebel 35a in einem Anlenkpunkt 36a gedreht wird. Der annähernd waagrechte, eine Schenkel des L-förmigen Doppelhebels 35a betätigt somit über eine Auslösestange 37a eine symbolisch dargestellte Fangvorrichtung 38a. Der andere, annähernd senkrechte Schenkel des Doppelhebels 35a übt gleichzeitig eine Kraft auf eine Verbindungsstange 39 aus und somit dreht sich ein zweiter L-förmiger Doppelhebel 35b um einen Anlenkpunkt 36b. Dadurch wiederum löst eine weitere Auslösestange 37b eine zweite, auch nur symbolisch dargestellte Fangvorrichtung 38b aus. Auf diese Weise ist eine rein mechanische Auslösung zweier mechanisch arbeitenden Fangvorrichtungen 38a und 38b realisiert, die bei Übergeschwindigkeit bzw. einem drohenden Gefahrenfall die Aufzugskabine 2 an den Führungsschienen 7b und 7c festsetzen.
  • Die Aufzugsanlage 100 weist somit eine vorgelagerte Vorabschaltung des Antriebs 6 mittels eines ersten Mechanismus 64 und eine nachgelagerte Betätigung der Fangvorrichtungen 38a und 38b mittels eines zweiten Mechanismus 65 auf.
  • Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Detaildarstellung eine Ausführungsvariante des Geschwindigkeitsbegrenzer 17a, der auf einer optionalen Konsole 42 mit zwei Führungsöffnungen 46a und 46b für ein Begrenzerseil 20a steht. Das Begrenzerseil 20a dreht eine Seilscheibe 18a, die in zwei gegenüberliegenden Seitenschildern 41a und 41b auf einer Achse 27b drehbar gelagert ist.
  • Die Seilscheibe 18a ist so ausgeformt, dass sie einstückig zwei Kurvenscheiben 19a und 19b bildet. Diese beiden Kurvenscheiben 19a und 19b sind phasenverschoben, was daran zu erkennen ist, dass Erhebungen 40a und 40b auf der Kurvenscheibe 19a und hierzu korrespondierende Erhebungen 40a' und 40b' auf der Kurvenscheibe 19b sich nicht axial gegenüberliegen, sondern versetzt sind.
  • An der Rückseite der Kurvenscheibe 19a erkennt man zwei Sperrnocken 33a und 33b. Des Weiteren sind zwei Pendel 26a und 26b auf einer gemeinsamen Achse 27a in je einem Drehlager 62a und 62b schwenkbar angeordnet. Grundsätzlich sind statt Drehlager auch lineare Führungen möglich, weil die Anregung der Erhebungen mechanisch auch direkt in eine lineare Hin-und-Her- oder Auf-und-Ab-Bewegung der Pendel umgesetzt werden kann. Die gemeinsame Achse 27a ist, wie die Achse 27b für die Seilscheibe 18a, ebenfalls in den Seitenschildern 41a und 41b gelagert. Das Pendel 26a läuft mit einer Rolle 28a, angezogen durch eine unter einer Schutzabdeckung 45a angeordneten Rückhaltefeder, auf einer Nockenbahn bzw. Steuerkurve 48a der Kurvenscheibe 19a und das Pendel 26b mit einer Rolle 28b auf einer Nockenbahn bzw. Steuerkurve 48b der Kurvenscheibe 19b, wobei auch diese Rolle 28b durch eine Rückhaltefeder angezogen wird, die durch eine Schutzabdeckung 45b verdeckt ist. Der dargestellte Geschwindigkeitsbegrenzer 17a weist des Weiteren einen Hubmagneten 43 für die Fernauslösung und einen Fernrücksetzungs-Schalter 44 auf, der einen Rücksetzhebel 50 betätigt.
  • Die Fig. 2a zeigt den Geschwindigkeitsbegrenzer 17a aus Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht. Dadurch sind weitere Erhebungen 40e' und 40f` auf der Kurvenscheibe 19b sichtbar und hierzu korrespondierende Erhebungen 40e und 40f auf der Kurvenscheibe 19a, die in dieser Seitenansicht fast komplett durch die Kurvenscheibe 19b verdeckt ist. Des Weiteren ist die Schutzabdeckung 45b aus der Fig. 2 abgenommen, sodass eine Rückhaltefeder 47b sichtbar ist, die die Rolle 28b des Pendels 26b an die Steuerkurve 48b der Kurvenscheibe 19b heranzieht.
  • In der Fig. 2b ist der Geschwindigkeitsbegrenzer 17a aus der Fig. 2 in einer schematischen Detaildarstellung in Draufsicht von oben gezeigt. In dieser Ansicht erkennt man, dass die Seilscheibe 18a bzw. die Kurvenscheibe 19a noch mehr Sperrnocken 33c und 33d aufweist und dass die Kurvenscheiben 19a und 19b nicht nur radiale Erhebungen in Form von Erhebungen an den Steuerkurven 48a und 48b aufweisen, sondern auch axiale Ausbuchtungen. Diese dienen einem Unwuchtsausgleich. Des Weiteren sind die Schutzabdeckungen 45a und 45b aus Fig. 2 abgenommen, sodass man jetzt eine Rückhaltefeder 47a für das Pendel 26a und die Rückhaltefeder 47b für das Pendel 26b erkennen kann.
  • Die Fig. 2c zeigt den Geschwindigkeitsbegrenzer 17a aus den Figuren 2, 2a und 2b in einer schematischen Schnittansicht B-B, die durch eine entsprechende, mittig gelegte Schnittachse in der Fig. 2a erzeugt ist. Diese Schnittansicht B-B zeigt weitere Sperrnocken 33e-33h und auch, dass die Seilscheibe 18a vorzugsweise einstückig ausgeformt ist und die zwei Kurvenscheiben 19a und 19b mit den entsprechenden Steuerkurven 48a und 48b integriert. Des Weiteren wird aus dieser Schnittansicht B-B deutlich, dass nur an einer Seite der Seilscheibe 18a, bzw. an der Kurvenscheibe 19a die Sperrnocken 33 angeordnet sind.
  • In dieser Fig. 2c bzw. Schnittansicht B-B ist eine elektrisch-elektronische Geschwindigkeitsdetektion symbolisch dargestellt, indem die Drehungen eines Polrings 51 von einem Sensor 52 erfasst werden. Der Polring 51 und der Sensor 52 bilden eine Geschwindigkeits-Messvorrichtung 68. Das Signal des Sensors 52 wird an eine Steuereinheit 69 geleitet, die vorzugsweise bidirektional mit der in der Fig. 1 symbolisch dargestellten zentralen Steuereinrichtung 63 für die gesamte Aufzugsanlage 100 verbunden ist.
  • In der Fig. 3 ist nur die Seilscheibe 18a dargestellt, die gleichzeitig auch die Kurvenscheiben 19a und 19b ausformt. Die Kurvenscheibe 19a bildet acht Sperrnocken 33a-33h aus, aber auch acht Erhebungen 40a-40h, die die Steuerkurve 48a der Kurvenscheibe 19a ergeben. Die Kurvenscheibe 19b ist in dieser Seitenansicht durch die Kurvenscheibe 19a bis auf weitere acht Erhebungen 40a'-40h' verdeckt, die ihrerseits die Steuerkurve 48b der Kurvenscheibe 19b ergeben.
  • Ein Winkel von 22.5 Grad zwischen einem Scheitelpunkt 49 der Erhebung 40a und einem weiteren Scheitelpunkt 49' der Erhebung 40a' verdeutlicht, dass die Steuerkurven 48a und 48b zueinander eine Phasenverschiebung PhV, entsprechend einer halben Winkeldistanz von zwei aufeinander folgenden Erhebungen der Steuerkurve 48a oder 48b, aufweisen.
  • Die Erhebung 40a, wie alle anderen Erhebungen 40b-40h und 40a'-40h' auch, bildet einen ersten tiefsten Punkt 66a, eine erste Flanke 67a bis zu einem Scheitelpunkt 49 und eine zweite Flanke 67b bis zu einem zweiten tiefsten Punkt 66b aus. Die erste Flanke 67a und die zweite Flanke 67b sind in der vorliegenden Fig. 3 symmetrisch dargestellt, wie jedoch schon erwähnt, können die Flanken 67a und 67b auch asymmetrisch ausgestaltet sein, um je nach Drehrichtung der Seilscheibe 18a bzw. des Geschwindigkeitsbegrenzerrades unterschiedliche Massenimpulse an die Pendel zu geben.
  • In der Fig. 3a ist die Seilscheibe 18a mit den Kurvenscheiben 19a und 19b aus der Fig. 3 perspektivisch dargestellt, sodass man deren Ausformung und auch die Ausformung der Sperrnocken 33a-33h besser erkennen kann.
  • Die Fig. 4a zeigt in einem Schaubild eine sinusförmige Schwingungskurve Sa, die beispielsweise die Kurvenscheibe 19a bzw. die Steuerkurve 48a bei dem Pendel 26a verursacht. Auf der X-Achse ist eine Zeit t dargestellt und auf der Y-Achse eine Amplitude A. Die Schwingungskurve Sa weist eine Periode Pa auf.
  • Die Fig. 4b zeigt zusätzlich zu der Schwingungskurve Sa aus der Fig. 4a - dargestellt mit gestrichelter Linie - eine identische, aber phasenverschobene Schwingungskurve Sb des Pendels 26b, verursacht durch die andere Kurvenscheibe 19b bzw. die andere Steuerkurve 48b. Die Schwingungskurve Sb weist eine zu der Periode Pa der Schwingungskurve Sa identische Periode Pb auf.
  • In der Fig. 4c ist eine aus der Schwingungskurve Sa und der Schwingungskurve Sb resultierende Schwingungskurve Sr dargestellt. Die Schwingungen der Pendel 26a und 26b heben sich grösstenteils auf, sodass eine resultierende Amplitude Ar nur noch ein Viertel der bisherigen Amplitude A beträgt. Eine Periode Pr der resultierenden Schwingungskurve Sr ist nur noch halb so gross wie die Perioden Pa und Pb, d.h., die Frequenz der Schwingungen der Pendel 26a und 26b ist doppelt so schnell, aber viermal schwächer.
  • Die Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers 17b, in einer Draufsicht von oben. Dieser Geschwindigkeitsbegrenzer 17b weist ebenfalls eine Seilscheibe 18b auf, die zwei Kurvenscheiben 19c und 19d ausformt. Zwischen den vorzugsweise phasenverschobenen Kurvenscheiben 19c und 19d läuft ein Begrenzerseil 20b. Im Unterschied zu der bisher in den Figuren 2-4 dargestellten Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers 17a sind bei dieser Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers 17b die Kurvenscheiben 19c und 19d axial verschiebbar angeordnet, indem - nach Entfernen einer Sperrklinke 55 - Schalthebel 56a und 56b eine Achse 27c zusammen mit einer Achshülse 54 axial verschiebbar ist.
  • Des Weiteren weist diese Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers 17b nicht nur zwei, sondern drei Pendel 26c-26e auf. Diese drei Pendel 26c-26e weisen unterschiedliche Auslösewerte auf, indem das Pendel 26c mehr Masse als das Pendel 26d und dieses letztere Pendel 26d wiederum mehr Masse als das Pendel 26e hat. Diese stufenförmige Spreizung der drei Auslösewerte der drei Pendel 26c-26e kann zusätzlich - oder auch ausschliesslich, bei identisch ausgeformten Pendeln 26c-26e - auch mittels unterschiedlich starker Rückhaltefedern 47c-47e erreicht werden, die an einem Rahmen 53 jeweils für die Pendel 26c-26e angeordnet sind.
  • Die dargestellte Position der Kurvenscheiben 19c und 19d entspricht einer Normalbetriebs-Position NBP, in der eine Rolle 28c des Pendels 26c auf der Kurvenscheibe 19c läuft und eine Rolle 28d des Pendels 26d auf der Kurvenscheibe 19d. Der frühere Auslösewert des Pendels 26d bewirkt bei einer bestimmten Übergeschwindigkeit eine Pendelbewegung im Sinne einer zentrisch-oszillierenden Hin-und-Her-Bewegung einer an der Achshülse 54 angeordneten Klinke 60, die so gross geworden ist, dass die Klinke 60 einen Vorkontaktschalter 61 betätigt. Mit anderen Wörtern, es wird die schwingende Pendelbewegung des Pendels 26d auf die Klinke 60 übertragen, indem die Achshülse 54 zwei Federn 58a und 58b ausformt, die in jeweils einer Nut 59a und 59b in dem Pendel 26d formschlüssig aufgenommen sind.
  • Das Pendel 26e mit einer entsprechenden Rolle 28e ist in der dargestellten Normalbetriebs-Position NBP ausser Funktion, es steht still, weil es einerseits keine es anregende Kurvenscheibe unter der Rolle 28e hat und andererseits, weil es drehbar - vorzugsweise mit einem reibungsarmen Nadellager - um die Achshülse 54 gelagert ist. Das Pendel 26e weist den Federn 58a und 58b entsprechende Nuten 59c und 59d auf, diese sind jedoch frei, sodass das Pendel 26e der Kraft der Rückhaltefeder 47e, vorzugsweise gegen einen nicht näher dargestellten Anschlag, nachgeben kann.
  • Wenn die Übergeschwindigkeit weiterhin steigt, regt die Steuerkurve der Kurvenscheibe 19c das Pendel 26c so stark an, dass eine auch nicht näher dargestellte Pendelnase in einen der Sperrnocken 33i-33n einklinkt. Die dargestellte Normalbetriebs-Position NBP des Geschwindigkeitsbegrenzers 17b weist somit eine rein mechanische Auslösung auf, die für die Auslösung der Fangvorrichtungen verwendet werden kann. Des Weiteren weist sie eine vorgelagerte Auslösung auf, die für eine mechanische Betätigung eines Vorkontaktschalters und somit für eine Vorabschaltung des Antriebs verwendet werden kann.
  • Die Pendel 26c-26e, die Achse 27c und die Achshülse 54 sind vorzugsweise in reibungsarmen Nadellagern gelagert, bei denen die Nadeln gehalten bzw. gekapselt sind. Die Achshülse 54 ist vorzugsweise mit Axial-Kugellagern 57a-57c zu den fix stehenden Schalthebeln 56a und 56b bzw. zu dem Rahmen 53 gelagert.
  • Die Schalthebel 56a und 56b verschieben in der dargestellten Form sowohl die Achse 27c, als auch die Achshülse 54. Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung möglich, bei der die Achse steht und die Schalthebel 56a und 56b nur die Achshülse 54 auf der Achse 27c verschieben.
  • Die Fig. 5a zeigt die Ausgestaltungsvariante eines Geschwindigkeitsbegrenzers 17b in einer Montagephasen-Position MPhP. Gekoppelt mit einer Verschiebebewegung der Schalthebel 56a und 56b ist die Seilscheibe 18b verschoben worden, vorzugsweise, nachdem nicht näher dargestellte Hubmagneten oder elektrische Stellmotoren die Pendel 26c-26e bzw. die Rollen 28c-28e gegen die Kraft ihrer jeweiligen Rückhaltefeder 47c-47e angehoben haben.
  • In der dargestellten Montagephasen-Position MPhP ist nun das Pendel 26c ausser Betrieb und das Pendel 26e im Einsatz, weil die Federn 58a und 58b jetzt in den Nuten 59c und 59d des Pendels 26e formschlüssig aufgenommen sind. Das leichteste Pendel 26e liefert somit einen Auslösewert, der dem vorgelagerten Auslösewert in der Normalbetriebs-Position NBP nochmal vorgelagert ist - ohne dass etwas elektronisch verstellt werden müsste - und kann für eine Abschaltung des Antriebs verwendet werden.
  • Das Pendel 26d liefert, entsprechend dem Übergeschwindigkeits-Wert, der in der Normalbetriebs-Position NBP die vorgelagerte Auslösung zur Betätigung des Vorkontaktschalters bewirkt hatte, jetzt eine nach wie vor rein mechanische, aber vorgelagerte Auslösung für die Betätigung der Fangvorrichtungen. Diese Auslösung ist somit der reduzierten Betriebs-Nenngeschwindigkeit der Aufzugsanlage in der Montagephase angepasst.

Claims (15)

  1. Geschwindigkeitsbegrenzer (17, 17a, 17b) für eine Aufzugsanlage (100), wobei der Geschwindigkeitsbegrenzer (17, 17a, 17b) Folgendes umfasst:
    - mindestens ein Geschwindigkeitsbegrenzerrad (18, 18a, 18b) mit einer ersten Kurvenscheibe (19, 19a, 19c) mit einer ersten Steuerkurve (48a) mit Erhebungen (40a-40h) und mit mindestens einer zweiten Kurvenscheibe (19b, 19d) mit einer zweiten Steuerkurve (48b) mit Erhebungen (40a'-40h');
    - eine erste Masse (26, 26a, 26d), die mit einer ersten Rolle (28, 28a, 28d) auf der ersten Steuerkurve (48a) abrollt, sodass die erste Masse (26, 26a, 26d) bei Drehungen des Geschwindigkeitsbegrenzerrades (18, 18a, 18b) eine erste Schwingbewegung beschreibt und
    - mindestens eine zweite Masse (26b, 26c), die mit einer zweiten Rolle (28b, 28c) auf der zweiten Steuerkurve (48b) abrollt, sodass die zweite Masse (26b, 26c) bei Drehungen des Geschwindigkeitsbegrenzerrades (18, 18a, 18b) eine zweite Schwingbewegung beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerkurve (48a) und die zweite Steuerkurve (48b) eine Phasenverschiebung (PhV) aufweisen.
  2. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwingbewegung der ersten Masse (26a, 26d) und die zweite Schwingbewegung der zweiten Masse (26b, 26c) gegenläufig sind, sodass eine Aufwärtsbewegung der einen Masse (26a, 26d; 26b, 26c) einer Abwärtsbewegung der anderen Masse (26b, 26c; 26a, 26d) entspricht.
  3. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwingbewegung der ersten Masse (26a, 26d) und die zweite Schwingbewegung der zweiten Masse (26b, 26c) symmetrisch asynchron sind, sodass ein höchster Punkt der Schwingbewegung der ersten Masse (26a, 26d) jeweils einem tiefsten Punkt der Schwingbewegung der zweiten Masse (26b, 26c) entspricht.
  4. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerkurve (48a) und die zweite Steuerkurve (48b) vorzugsweise jeweils acht Erhebungen (40a-40h, 40a'-40h') aufweisen, die um 15-30 Grad, vorzugsweise jedoch um 22.5 Grad phasenverschoben sind.
  5. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsmoment der ersten Masse (26a, 26d) von dem Trägheitsmoment der zweiten Masse (26b, 26c) unterschiedlich ist.
  6. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse (26a, 26d) in einem ersten Drehlager (62a) drehbar an einer Achse (27a) angeordnet ist und die zweite Masse (26b, 26c) in einem zweiten Drehlager (62b) drehbar an der Achse (27a) angeordnet sind.
  7. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse (26a, 26d) bei einem Erreichen einer ersten Übergeschwindigkeit (VCK) einen ersten Mechanismus (64) zur Vorabschaltung eines Antriebs (6) der Aufzugsanlage (100) betätigt und bei Erreichen einer zweiten, höheren Übergeschwindigkeit (VCA) die zweite Masse (26b, 26c) einen zweiten Mechanismus (65) zur Betätigung mindestens einer Fangvorrichtung (38a, 38b) für eine Aufzugskabine (2) auslöst.
  8. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mechanismus (64) einen Fernrücksetzungs-Schalter (44) mit einem integrierten Hubmagnet umfasst und dass der zweite Mechanismus (65) mit einem weiteren Hubmagnet (43) fernauslösbar ist.
  9. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Mechanismus (65) mit dem Signal einer Geschwindigkeits-Messvorrichtung (68) der Aufzugsanlage (100) ansteuerbar ist.
  10. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Geschwindigkeits-Messvorrichtung (68) mindestens einen magnetischen Polring (51) und mindestens einen induktiven Sensor (52) umfasst oder/und
    dass die Geschwindigkeits-Messvorrichtung (68) mindestens eine Lichtquelle, mindestens eine Lochscheibe und mindestens einen optischen Sensor umfasst.
  11. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeits-Messvorrichtung (68) eine Steuereinheit (69) zugeordnet ist, in die eine reduzierte Kabinen-Nenngeschwindigkeit (VKN_M) der Aufzugsanlage (100) eingebbar ist.
  12. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinheit (69) aufgrund einer Schachtkopierung der Aufzugsanlage (100) die Aufzugskabine (2) an jedem beliebigen Ort in einem Aufzugsschacht (1) steuerbar durch den zweiten Mechanismus (65) zur Betätigung der mindestens einen Fangvorrichtung (38a, 38b) festsetzbar ist.
  13. Geschwindigkeitsbegrenzer (17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kurvenscheibe (19a, 19c) und die zweite Kurvenscheibe (19b, 19d) verschiebbar angeordnet sind, sodass wahlweise eine Normalbetriebs-Position (NBP) mit einer Betätigung des ersten Mechanismus (64) durch die erste Masse (26d) und mit einer Auslösung des zweiten Mechanismus (65) durch die zweite Masse (26c) oder eine Montagephasen-Position (MPhP) mit einer Betätigung des ersten Mechanismus (64) durch mindestens eine dritte Masse (26e) und mit einer Auslösung des zweiten Mechanismus (65) durch die erste Masse (26d) schaltbar ist oder dass die erste Masse (26a, 26d) und die zweite Masse (26b, 26c) mit der ersten Kurvenscheibe (19a) und der zweiten Kurvenscheibe (19b) die Normalbetriebs-Position (NBP) ergeben und die erste Masse (26a, 26d) und die zweite Masse (26b, 26c) mit der ersten Kurvenscheibe (19a) oder der zweiten Kurvenscheibe (19b) und einer dritten Kurvenscheibe die Montagephasen-Position (MPhP) ergeben.
  14. Geschwindigkeitsbegrenzer (17a, 17b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschwindigkeitsbegrenzerrad (18) eine Seilscheibe umfasst, an die die mindestens zwei Kurvenscheiben (19a-19d) fest anordenbar sind.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Geschwindigkeitsbegrenzers (17a, 17b), mit folgenden Schritten:
    - Abrollen einer ersten Rolle (28, 28a, 28d) einer ersten Masse (26, 26a, 26d) auf einer ersten Steuerkurve (48a) einer ersten Kurvenscheibe (19a), sodass die erste Masse (26, 26a, 26d) in eine erste Schwingbewegung versetzt wird und
    - Abrollen einer zweiten Rolle (28b, 28c) einer zweiten Masse (26b, 26c) auf einer zweiten Steuerkurve (48b) einer zweiten Kurvenscheibe (19b), sodass die zweite Masse (26b, 26c) in eine zweite Schwingbewegung versetzt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerkurve (48a) und die zweite Steuerkurve zueinander phasenverschoben bzw. mit einer Phasenverschiebung (PhV) angeordnet werden.
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