EP2840053A1

EP2840053A1 - Überwachungsvorrichtung für eine Aufzugskabine

Info

Publication number: EP2840053A1
Application number: EP13180946.9A
Authority: EP
Inventors: Hans Kocher
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-02-25

Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung (2) dient für eine Aufzugskabine (9). Hierbei sind ein Treibrad (22), das in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) rotierend antreibbar ist, eine drehbare Schaltscheibe (35) und eine Schalteinrichtung (40) vorgesehen. Hierbei ist die Schalteinrichtung (40) bei einem Verdrehen der Schaltscheibe (35) von der Schaltscheibe (35) betätigbar. Außerdem ist ein Geschwindigkeitsrad (26) vorgesehen, das von dem Treibrad (22) antreibbar ist. Das Geschwindigkeitsrad (26) weist eine Rollkörperaufnahme (27 - 30) auf, in der ein Rollkörper (31 - 34) angeordnet ist. Wenn die Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit (vG) überschreitet, dann rollt der Rollkörper (31 - 34) aufgrund seiner Zentrifugalkraft (FZ) entgegen der Schwerkraft (FG) teilweise aus der Rollkörperaufnahme (27 - 30) heraus und nimmt zum Verdrehen der Schaltscheibe (35) die Schaltscheibe (35) mit. Ferner ist eine Aufzugsanlage (1) mit solch einer Überwachungsvorrichtung (2) angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für eine Aufzugskabine, eine Aufzugsanlage mit einer Überwachungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Überwachen einer Aufzugskabine. Die Aufzugskabine kann hierbei zum Transport von Personen und/oder sonstigen Lasten dienen.
Aus der WO 2012/080103 A1 ist eine Überwachungsvorrichtung zur Feststellung eines ungewollten Wegfahrens einer Aufzugskabine aus einem Stillstand bekannt. Die Überwachungsvorrichtung ist als elektromechanische Überwachungsvorrichtung ausgestaltet, die ein unerwartetes Wegrutschen oder Wegtriften der Aufzugskabine feststellen kann und über eine Sicherheitseinrichtung eine Bremseinrichtung betätigen kann. Bei einem Stillstand der Aufzugskabine wird die Überwachungsvorrichtung aus einer Normalstellung in eine Bereitschaftsstellung geschaltet. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn eine Tür geöffnet wird. Aufgrund der Schwerkraft zeigt ein Nocken eines Mitlaufrades hierbei zunächst nach unten. Solange der Aufzug still steht, verharrt das Mitlaufrad mit dem Nocken in der Bereitschaftsstellung. Bewegt sich die Aufzugskabine hingegen ungewollt aus dem Stillstand weg, dann dreht sich das Mitlaufrad, wodurch der Nocken nach oben gedreht wird und einen elektromechanischen Schalter betätigt. Dadurch befindet sich die elektromechanische Überwachungsvorrichtung dann in einer Auslösestellung, wodurch die Bremseinrichtung betätigt wird. Sobald der Schalter betätigt wird, ist der Eingriff einer sachkundigen Person erforderlich, um die Überwachungsvorrichtung zurückzustellen. Über den Durchmesser des Mitlaufrades kann eine Ansprechempfindlichkeit eingestellt werden, so dass beispielsweise ein Ansprechverzug entsprechend einer Wegabweichung von etwa 30 mm bis etwa 100 mm für die Aufzugskabine entsteht. Somit können übliche kleine Bewegungen der Aufzugskabine im Stillstand aufgefangen werden, die beispielsweise durch Dehnungen der Tragmittel während Beladungs- und Entladungsvorgängen entstehen. Das Mitlaufrad kann im Bedarfsfall auch an einen Laufdurchmesser eines Geschwindigkeitsbegrenzers andrückbar sein.
Die aus der WO 2012/080103 A1 bekannte Überwachungsvorrichtung hat den Nachteil, dass eine große Anzahl von Bauteilen und ein aufwändiger Aufbau erforderlich sind, wenn sowohl eine Geschwindigkeitsbegrenzung als auch eine Feststellung eines ungewollten Wegfahrens einer Aufzugskabine aus einem Stillstand erkannt werden sollen.
Aus der EP 0 366 526 B1 ist eine Sicherheitsbremseinrichtung bekannt. Hierbei ist eine Nabe vorgesehen, die um eine horizontale Achse drehangetrieben wird. Die Nabe dreht sich mit einer zur Geschwindigkeit eines beweglichen Teils proportionalen Geschwindigkeit. Die Nabe umfasst radiale Führungen, in denen zylindrische Fliehgewichte verschiebbar angeordnet sind. Ferner umfasst die Nabe ein umlaufendes Gehäuse, welches einen radialen Anschlag für die Fliehgewichte darstellt, wenn der Schwerkrafteffekt größer als der der Zentrifugalkraft ist oder umgekehrt. Die Fliehgewichte tauchen in ein Ölbad ein, wobei die Radialbewegung der Fliehgewichte die Schmierung für die Verschiebbewegungen in den Führungen bewirkt. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Nabe ergibt sich eine Höhe, auf die die Fliehgewichte gelangen. Ein Ansatz der Einrichtung wird entsprechend der Grenzgeschwindigkeit, bei der man ein Auslösen der Sicherheitsbremse wünscht, in die Nähe der Übergangsbewegungsbahn gelegt. Eines der Fliehgewichte dient dann als Schlagelement, das den Ansatz zerbricht, wodurch die Bremseinrichtung betätigt wird. Ein Wiedereinrichten erfolgt dadurch, dass der zerbrochene Ansatz ersetzt und der Druck mit einer Handpumpe aufgebaut wird.
Die aus der EP 0 366 526 B1 bekannte Sicherheitsbremseinrichtung hat den Nachteil, dass der Aufbau aufwändig ist und ein Rückstellen einen erheblichen Aufwand erfordert. Insbesondere können Teile des zerbrochenen Ansatzes auch in das Ölbad gelangen, so dass beim Wiedereinsetzen auch ein Austauschen des Ölbades erforderlich ist. Ferner muss beim Wiedereinsetzen der zerbrochene Ansatz ersetzt werden und Hydraulikfluid nachgefüllt werden, das über den zerbrochenen Ansatz entwichen ist. Hierbei ist auch eine Funktionsprüfung vorzunehmen. Außerdem besteht der Nachteil, dass es im Betrieb aufgrund von Verschmutzungen zu einem Nachlassen der Schmierfähigkeit des Öls sowie zu einem größeren Reibwiderstand an den Fliehkörpern kommt. Somit ist auch diesbezüglich eine regelmäßige Kontrolle und ein rechtzeitiger Ölwechsel erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung für eine Aufzugskabine und eine Aufzugsanlage mit einer Überwachungsvorrichtung anzugeben, die verbessert ausgestaltet sind. Speziell ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungsvorrichtung und eine Aufzugsanlage mit einer Überwachungsvorrichtung anzugeben, die eine Überwachung einer Geschwindigkeit der Aufzugskabine auf zuverlässige und wartungsarme Weise ermöglichen, wobei gegebenenfalls mit geringem Aufwand auch eine Wegbegrenzung im Stillstand ermöglicht ist.
Im Folgenden sind Lösungen und Vorschläge für eine entsprechende Überwachungsvorrichtung und eine Aufzugsanlage vorgestellt, welche zumindest Teile der gestellten Aufgabe lösen. Im Weiteren sind vorteilhafte ergänzende oder alternative Weiterbildungen und Ausgestaltungen angegeben.
Die vorgeschlagene Überwachungsvorrichtung beinhaltet ein Geschwindigkeitsrad, eine drehbare Schaltscheibe und eine Schalteinrichtung. Das Geschwindigkeitsrad ist beispielsweise direkt von einem Betätigungsmittel getrieben oder es ist mittels eines Treibrads vom Betätigungsmittel getrieben.
Die Aufzugskabine ist kein Teil der Überwachungsvorrichtung der Erfindung. Allerdings können Teile der Aufzugskabine, insbesondere ein Träger oder eine Befestigungsplatte, auch Bestandteile der Überwachungsvorrichtung sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Überwachungsvorrichtung nachgerüstet wird. Wenn die Überwachungsvorrichtung montiert ist, dann treibt zum Beispiel ein als Betätigungsmittel dienendes Betätigungsseil das Treibrad oder direkt das Geschwindigkeitsrad der Überwachungsvorrichtung an. Als Betätigungsmittel ist beispielsweise auch ein Geschwindigkeitsbegrenzerseil der Aufzugsanlage geeignet. Dies kann auch das Geschwindigkeitsbegrenzerseil eines ohnehin in der Anlage vorhandenen Geschwindigkeitsbegrenzers sein.
Die Schaltscheibe betätigt zumindest mittelbar die Schalteinrichtung. Hierbei betätigt die Schaltscheibe vorzugsweise mit einer Schaltkurve oder einem an der Schaltscheibe vorgesehenen Ansatz einen Schalter der Schalteinrichtung. Allerdings ist auch eine mittelbare Betätigung möglich, was über einen Zapfen, optoelektronisch oder dergleichen möglich ist.
Das Geschwindigkeitsrad der Überwachungsvorrichtung ist in einer Ausführung vom Treibrad antreibbar. Im gekoppelten Zustand wird das Geschwindigkeitsrad dann vom Treibrad angetrieben. Somit ist eine allenfalls schaltbare Kupplung möglich. Das Geschwindigkeitsrad kann aber auch generell von dem Treibrad oder auch direkt vom Betätigungsmittel angetrieben sein, so dass stets eine Verbindung besteht. Das Geschwindigkeitsrad ist somit zumindest mittelbar antreibbar, so dass eine direkte oder eine mittelbare Verbindung realisiert sein kann. Die zumindest mittelbare Verbindung kann durch eine Übersetzung im Verhältnis 1 : 1 erfolgen, was durch eine direkte Verbindung realisiert werden kann. Allerdings kann auch ein Getriebe mit einer geeigneten Übersetzung vorgesehen sein.
Vorzugsweise weist das Geschwindigkeitsrad zumindest eine Rollkörperaufnahme auf, in der ein Rollkörper angeordnet ist. Der Rollkörper rollt aufgrund einer Wirkung der Zentrifugalkraft bei Erreichen einer Grenzgeschwindigkeit entgegen der Schwerkraft teilweise aus der Rollkörperaufnahme heraus beziehungsweise er rollt allenfalls wegen der Wirkung der Zentrifugalkraft nicht mehr in die Rollkörperaufnahme zurück. Der Rollkörper rollt demzufolge aufgrund des Zusammenwirkens von Zentrifugalkraft und Schwerkraft zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme heraus. Er beschreibt dementsprechend eine aus dem Gleichgewicht aus Zentrifugalkraft und Schwerkraft resultierende Bewegungsbahn. Wenn die Geschwindigkeit der Aufzugskabine die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit überschreitet, nimmt der Rollkörper die Schaltscheibe mit und verdreht sie. Der Rollkörper nimmt also die Schaltscheibe zum Aktivieren der Begrenzung zumindest mittelbar mit. Hierbei kann gegebenenfalls ein weiteres Element oder Teil vorgesehen sein, das auf die Schaltscheibe einwirkt. Es ist auch ein direktes Zusammenwirken zwischen dem Rollkörper und der Schaltscheibe möglich. Zum Beispiel kann der Rollkörper in die Schaltscheibe, insbesondere in eine Ausnehmung der Schaltscheibe, eingreifen.
Vorzugsweise ist das Geschwindigkeitsrad mittels eines Getriebes von dem Treibrad antreibbar. Speziell kann dadurch das Geschwindigkeitsrad mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit als das Treibrad rotieren. Dadurch kann die Empfindlichkeit erhöht werden, was einen kompakten Aufbau ermöglicht.
Hierbei ist es auch von Vorteil, dass durch eine Übersetzung des Getriebes, durch einen Radius des Treibrads, auf dem das Treibrad antreibbar ist, oder durch einen Radius des Geschwindigkeitsrades, auf dem der Rollkörper in der Rollkörperaufnahme angeordnet ist, die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit eingestellt ist. Da der Rollkörper in vorteilhafter Weise zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme herausrollt oder allenfalls in der Rollkörperaufnahme nicht mehr zurückrollt, wenn die Grenzgeschwindigkeit von der Aufzugskabine erreicht wird, können weitere Einflussgrößen, insbesondere Reibungskräfte, vermieden oder zumindest reduziert werden. Hierbei kann auch auf eine Schmierung verzichtet werden, was die Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen von vornherein verhindert.
Vorzugsweise ist zwischen dem Geschwindigkeitsrad und dem Treibrad eine Kupplung vorgesehen und das Geschwindigkeitsrad ist bei geschlossener Kupplung zumindest mittelbar von dem Treibrad angetrieben. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, dass die Geschwindigkeitsüberwachung nur in bestimmten Fällen, insbesondere in Sonderfällen, aktiv ist. Ein denkbarer Anwendungsfall ist die Geschwindigkeitsüberwachung bei einem Stillstand oder einer langsamen Fahrt der Aufzugskabine. Zum Beispiel kann die Aufzugskabine zum Befördern von Lasten dienen und mit offener Tür auf ein gewisses Niveau gefahren werden. Solch ein Niveau kann beispielsweise durch eine Ladefläche eines Lastkraftwagens bestimmt sein. Wenn die Aufzugskabine auf solch ein Niveau gefahren wird, dann ist eine Überwachung eines Fehlverhaltens durch eine reine Wegbegrenzung nicht möglich. Ein Fehlverhalten kann beispielsweise dadurch auftreten, dass ein schweres Transportgut aus dem Lastkraftwagen mittels eines Hubwagens in die Aufzugskabine gefahren wird, wodurch die Aufzugskabine überladen wird. Hierdurch kommt es zu einer Beschleunigung der Aufzugskabine. Durch die Vorgabe einer geeigneten Grenzgeschwindigkeit kann nun frühzeitig eine Notbremsung eingeleitet werden. Solch eine Grenzgeschwindigkeit kann beispielsweise ein Bereich von etwa 0,2 m/s bis etwa 0,3 m/s sein. Somit kann auch bei solchen Anwendungsfällen eine hohe Sicherheit gewährleistet werden. Speziell wird hierdurch eine Regelung ermöglicht, bei der ein Verfahrweg der Aufzugskabine auf ein geeignetes Niveau vergleichsweise groß, insbesondere größer als 50 cm, ist.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Geschwindigkeitsrad auch zumindest mittelbar stets von dem Treibrad angetrieben sein. Dies eignet sich für Anwendungsfälle, bei denen die Geschwindigkeit der Aufzugskabine während des normalen Betriebs überwacht und dadurch begrenzt werden soll. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn eine bestehende Aufzugsanlage mit einem ergänzenden Sicherheitssystem zur Absicherung von zu hoher Fahrgeschwindigkeit in Aufwärtsrichtung abgesichert werden soll. Bestehende, alte Aufzugsanlagen weisen nämlich teilweise lediglich ein Sicherheitssystem zur Absicherung von zu hoher Fahrgeschwindigkeit in Abwärtsrichtung auf.
Die Aufzugsanlage kann auch mehrere Überwachungsvorrichtungen aufweisen. Speziell kann eine Überwachungsvorrichtung die Geschwindigkeit während des normalen Betriebs überwachen und dadurch begrenzen, während eine andere Überwachungsvorrichtung die Geschwindigkeit beispielsweise während eines Halts der Aufzugskabine, bei offener Tür der Aufzugskabine oder in Spezialfällen überwacht und begrenzt. Ein Spezialfall kann beispielsweise auch ein Fahren mit erhöhter Last sein.
Vorzugsweise umfasst die Schaltscheibe eine Schaltkurve mit einem sich radial nach außen erstreckenden Schaltkurventeil, wobei die Schalteinrichtung bei einem Verdrehen der Schaltscheibe um einen vorgegebenen Drehwinkel von dem Schaltkurventeil betätigbar ist. Somit kann die Betätigung der Schalteinrichtung durch eine Drehbewegung der Schaltscheibe erfolgen. Hierdurch ist eine mechanische Betätigung möglich, die durch einfaches Zurückstellen der Schaltscheibe auch ein Zurückstellen der Schalteinrichtung erlaubt. Hierbei ist es sogar möglich, dass über ein Federelement eine Positionierung der Schaltscheibe in ihrer Ausgangsstellung gewährleistet wird. Somit ist eine zuverlässige Ausgangsstellung realisiert, die zum einen eine Fehlauslösung verhindert und zum anderen eine Vorgabe des vorgegebenen Drehwinkels mit verbesserter Genauigkeit ermöglicht.
Vorzugsweise ist der Rollkörper als Kugel ausgebildet. Der Rollkörper kann allerdings auch auf andere Weise, insbesondere als Walze, ausgebildet sein. Somit ist eine Ausgestaltung des Rollkörpers möglich, bei der der Rollkörper in die Rollkörperaufnahme hineinrollen und aus dieser herausrollen kann. Auf eine spezielle Schmierung, insbesondere ein Ölbad oder dergleichen, kann somit verzichtet werden.
Vorzugsweise weist die Schaltscheibe zumindest eine nach innen zu der Rollkörperaufnahme offene Ausnehmung mit einem Mitnahmeanschlag auf. Die offene Ausnehmung der Schaltscheibe ist in einer Ausgangsstellung, in der die Schalteinrichtung nicht von der Schaltscheibe betätigt ist, bezüglich der Schwerkraft nach unten offen. So kann der Rollkörper aufgrund seiner Fliehkraft und entgegen der Schwerkraft zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme herausrollen, beim Verdrehen der Schaltscheibe an den Mitnahmeanschlag der Ausnehmung anschlagen und dadurch die Schaltscheibe mitnehmen, wenn die Geschwindigkeit der Aufzugskabine die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Bei dieser Ausgestaltung greift der Rollkörper direkt in die Ausnehmung der Schaltscheibe ein, um die Schaltscheibe mitzunehmen. Dadurch ist eine mechanisch einfache und somit robuste Ausgestaltung ermöglicht. Ferner ist hierdurch eine einfache Rückstellung realisierbar, die gegebenenfalls auch automatisiert, insbesondere in Antwort auf ein Rückstellsignal, erfolgen kann.
Vorzugsweise weist das Geschwindigkeitsrad mehrere Rollkörperaufnahmen auf, in denen jeweils ein Rollkörper angeordnet ist, und die Rollkörperaufnahmen sind umfänglich, zumindest näherungsweise gleichmäßig auf einem Radius des Geschwindigkeitsrades verteilt. Durch die Anzahl der Rollkörperaufnahmen und die Anzahl der darin angeordneten Rollkörper kann eine Anpassung insbesondere in Bezug auf den Radius des Geschwindigkeitsrades erzielt werden, um ein Ansprechen der Überwachungsvorrichtung innerhalb einer gewünschten Ansprechzeit oder eines gewünschten Ansprechwegs zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist eine Koppeleinrichtung vorgesehen, die zum Koppeln der Schaltscheibe an das Treibrad dient und die Schalteinrichtung ist bei einem Verdrehen des Treibrads um einen vorgegebenen Drehwinkel, was ein entsprechendes Verdrehen der an das Treibrad gekoppelten Schaltscheibe bedingt, zumindest mittelbar von der Schaltscheibe betätigbar, wenn die Schaltscheibe an das Treibrad gekoppelt ist. Hierdurch kann speziell bei einem Stillstand der Aufzugskabine die Schaltscheibe an das Treibrad gekoppelt werden, um eine Wegbegrenzung zu realisieren. Bei dieser Ausgestaltung wird die Schaltscheibe im gekoppelten Zustand mit dem Treibrad verdreht, so dass beispielsweise nach einem vorgegebenen Drehwinkel ein Schaltkurventeil der Schaltscheibe die Schalteinrichtung betätigt. Hierbei sind auch andere Betätigungen der Schalteinrichtung denkbar. Somit kann der gleiche Mechanismus, der bei der Geschwindigkeitsbegrenzung die Betätigung der Schalteinrichtung ausführt, auch zur Wegbegrenzung bei einem Stillstand der Aufzugskabine genutzt werden. Die Geschwindigkeitsbegrenzung wird in diesem Fall vorzugsweise während eines gewöhnlichen Betriebs genutzt, während beispielsweise bei geöffneter Aufzugstüre die Wegbegrenzung zum Einsatz kommt.
Somit ergibt sich ein großer Anwendungsbereich der Überwachungsvorrichtung. Die für den jeweiligen Anwendungsfall gewünschte Grenzgeschwindigkeit kann hierbei insbesondere über die Übersetzung des Getriebes eingestellt werden, wenn das Geschwindigkeitsrad über ein Getriebe von dem Treibrad antreibbar ist. Somit kann die Überwachungsvorrichtung gegebenenfalls auch durch die Wahl des entsprechendes Getriebes beziehungsweise der Übersetzung des Getriebes an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
Vorzugsweise wird die Überwachungsvorrichtung an der Aufzugskabine montiert, wobei das Treibrad der Überwachungsvorrichtung so mit dem Betätigungsmittel zusammenwirkt, dass das Treibrad an seiner Lauffläche, an der das Betätigungsmittel an dem Treibrad anliegt, mit der doppelten Geschwindigkeit der Aufzugskabine rotierend angetrieben wird. Somit kann bereits eine höhere Umdrehungsgeschwindigkeit des Treibrads erzielt werden, was einen kompakten Aufbau ermöglicht und gegebenenfalls eine vereinfachte Ausgestaltung des Getriebes erlaubt. Dies ist vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Überwachungsvorrichtung an der Aufzugskabine an einem durchlaufenden Teil des Geschwindigkeitsbegrenzerseils angeordnet wird. Das Geschwindigkeitsbegrenzerseil ist an der Aufzugskabine zu einem Betätigungshebel einer Fangeinrichtung verbunden. Es verläuft vom Betätigungshebel zu einem üblicherweise in einem oberen Bereich des Aufzugs angeordneten Geschwindigkeitsbegrenzer, verläuft von diesem weiter - im durchlaufenden Teil - entlang der Aufzugskabine zu einer im unteren Bereich des Aufzugs angeordneten Spannrolle und von da zurück zum Betätigungshebe. Dieser Geschwindigkeitsbegrenzer sichert beispielsweise die Aufzugskabine gegen zu hohe Fahrgeschwindigkeit in Abwärtsrichtung. Der vom Geschwindigkeitsbegrenzer zur Spannrolle durchlaufende Teil des Geschwindigkeitsbegrenzerseils läuft entsprechend mit einer zweifachen Relativgeschwindigkeit an der Aufzugskabine vorbei. Das an diesem durchlaufenden Teil des Geschwindigkeitsbegrenzerseils angeordnete Treibrad rotiert dementsprechend schon entsprechend der doppelten Geschwindigkeit der Aufzugskabine.
Es ist anzumerken, dass bei einem Betätigen der Schalteinrichtung in der Regel eine Bremsung, insbesondere eine Notbremsung, als Sicherheitsmaßnahme ausgelöst wird. Je nach Anwendungsfall und Ausgestaltung sind jedoch auch andere oder zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen oder Warnmassnahmen denkbar.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, und der beigefügten Formeln näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufzugsanlage mit einer Überwachungsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung;
Fig. 2A die in Fig. 1 dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ausgangsstellung;
Fig. 2B die in Fig. 2A dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ausgangsstellung in einer teilweise geöffneten Darstellung;
Fig. 2C zeigt eine Ausgestaltung einer Ausnehmung von Fig. 2B in einem schematischen Detail;
Fig. 2D einen schematischen Schnitt durch die in Fig. 2A dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ausgangsstellung entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie;
Fig. 3A die in Fig. 1 dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe an das Treibrad gekoppelt ist;
Fig. 3B die in Fig. 3A dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechendem dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe an das Treibrad gekoppelt ist, in einer teilweise geöffneten Darstellung;
Fig. 3C einen schematischen Schnitt durch die in Fig. 3A dargestellte Überwachungsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe an das Treibrad gekoppelt ist, entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie;
Fig. 4 die in Fig. 2B dargestellte Überwachungsvorrichtung in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise möglicher Ausgestaltungen der Erfindung;
Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise möglicher Ausgestaltungen der Erfindung und
Fig. 6 den in Fig. 2D dargestellten schematischen Schnitt durch eine Überwachungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 1 mit einer Überwachungsvorrichtung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Aufzugsanlage 1 einen Aufzugsschacht 3 auf, der in einem Gebäude 4 untergebracht ist. Hierbei sind Zugänge 5, 6, 7 in dem Gebäude 4 vorgesehen, über die eine Person 8 in eine Aufzugskabine 9 der Aufzugsanlage 1 einsteigen und später wieder aussteigen kann. An den Zugängen 5 bis 7 können Schachttüren vorgesehen sein. Ferner kann die Aufzugskabine 9 eine geeignete Tür aufweisen. Die Aufzugskabine 9 kann auch zum Transportieren anderer Lasten dienen. Hierbei sind auch Ausgestaltungen der Aufzugsanlage 1 denkbar, die ausschließlich für einen Transport von Lasten in Form von Gütern beziehungsweise Sachen dienen.
Eine Aufhängung der Aufzugskabine 9 mit Zug- und Tragmitteln, eine Antriebsmaschine, geeignete Brems- und Führungsschienen und dergleichen sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt.
Die Überwachungsvorrichtung 2 kann als nachrüstbare Überwachungsvorrichtung 2 ausgestaltet sein. In diesem schematischen Ausführungsbeispiel ist die Überwachungsvorrichtung 2 auf einem Träger 10 montiert, der fest mit der Aufzugskabine 9 verbunden ist. Bei einer Fahrt der Aufzugskabine 9 durch den Aufzugsschacht 3 bewegt sich somit die Überwachungsvorrichtung 2 zusammen mit der Aufzugskabine 9 durch den Aufzugsschacht 3.
Das Betätigungsmittel 11 ist um eine obere Führungsrolle 12 und um eine untere Führungsrolle 13 geführt. Die obere Führungsrolle 12 ist in einem oberen Bereich des Aufzugsschachtes 3 in der Nähe einer Decke 14 des Aufzugsschachtes 3 angeordnet. Die untere Führungsrolle 13 ist in einem unteren Bereich in der Nähe eines Bodens 15 des Aufzugsschachtes 3 angeordnet. Das Betätigungsmittel 11 ist über ein Verbindungselement 16 mit dem Träger 11verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungsmittel 11 durch die Führungsrollen 12, 13 in einen trägerfesten Teil 17 und einen durchlaufenden Teil 18 aufgeteilt. Der trägerfeste Teil 17 ist über das Verbindungselement 16 mit der Aufzugskabine 9 verbunden, so dass sich dieser stets mit der Aufzugskabine 9 durch den Aufzugsschacht 3 bewegt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Betätigungsmittel 11 in Form eines Betätigungsseils 11 vorgesehen. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Betätigungsmittel 11 allerdings auch auf andere Weise, insbesondere in Form eines Betätigungsriemens, ausgestaltet sein. Ferner kann das Betätigungsmittel 11 auch aus mehreren Betätigungsseilen und/oder Betätigungsriemen oder dergleichen gebildet sein, die parallel zueinander verlaufen. Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung kann ein allenfalls bereits bestehendes Geschwindigkeitsbegrenzerseil als Betätigungsmittel 11 verwendet sein. Das Geschwindigkeitsbegrenzerseil ist dabei an der Aufzugskabine 9, entsprechend dem Verbindungselement 16, mit einem Fangvorrichtungssystem verbunden. Das Geschwindigkeitsbegrenzerseil ist um einen, der oberen Führungsrolle 12 entsprechenden, Geschwindigkeitsbegrenzer und um eine, der unteren Führungsrolle 13 entsprechende, Spannrolle geführt. Der Geschwindigkeitsbegrenzer ist im oberen Bereich des Aufzugsschachtes 3 in der Nähe der Decke 14 des Aufzugsschachtes 3 angeordnet. Die Spannrolle ist im unteren Bereich in der Nähe des Bodens 15 des Aufzugsschachtes 3 angeordnet. Das Geschwindigkeitsbegrenzerseil ist somit ebenfalls über das Verbindungselement 16 mit der Aufzugskabine 9 verbunden. Sinngemäss ist das Geschwindigkeitsbegrenzerseil durch den Geschwindigkeitsbegrenzer und die Spannrolle ebenfalls in den trägerfesten Teil 17 und den durchlaufenden Teil 18 aufgeteilt. Der trägerfeste Teil 17 ist über das Verbindungselement 16 mit der Aufzugskabine 9 verbunden, so dass sich dieser stets mit der Aufzugskabine 9 durch den Aufzugsschacht 3 bewegt.
Wenn somit eine Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 nicht verschwindet, die Aufzugskabine 9 sich also relativ zu dem Gebäude 4 bewegt, dann ergibt sich eine nicht verschwindende Relativgeschwindigkeit vS zwischen dem durchlaufenden Teil 18 und der Aufzugskabine 9. Diese Geschwindigkeit vS dient als Sensorgeschwindigkeit vS für die Überwachungsvorrichtung 2. Die Sensorgeschwindigkeit vS ist hierbei betragsmäßig doppelt so groß wie die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9, wie es durch die $v S = 2 * vK$

angegeben ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann allerdings der trägerfeste Teil 17 des Betätigungsmittels 11 auch entfallen und lediglich der Teil 18 vorgesehen sein, der dann ortsfest zwischen der Decke 14 und dem Boden 15 angeordnet wird. Die Führungsrollen 12, 13 können hierbei ebenfalls entfallen. Bei dieser abgewandelten Ausgestaltung ist die Sensorgeschwindigkeit vS dann betragsmäßig gleich der Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9.
Im Folgenden wird weiterhin der Fall des ersten Ausführungsbeispiels betrachtet, in dem der in Formel (1) angegebene Zusammenhang zwischen der Sensorgeschwindigkeit vS und der Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 besteht.
Fig. 2A zeigt die in Fig. 1 dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ausgangsstellung. Die Überwachungsvorrichtung 2 weist ein mit dem Träger 10 verbundenes Gehäuse 20 auf, an dem über eine Achse 21 ein Treibrad 22 drehbar gelagert ist. Ferner ist ein Gegenrad 23 vorgesehen, das das Betätigungsmittel 11 gegen das Treibrad 22 drückt.
Fig. 2B zeigt die in Fig. 2A dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ausgangsstellung in einer teilweise geöffneten Darstellung. Die Überwachungsvorrichtung 2 weist ein Geschwindigkeitsrad 26 mit mehreren Rollkörperaufnahmen 27, 28, 29, 30 auf. In den Rollkörperaufnahmen 27 bis 30 sind Rollkörper 31 bis 34 angeordnet. Außerdem ist eine Schaltscheibe 35 vorgesehen, die eine Schaltkurve 36 mit einem sich radial nach außen erstreckenden Schaltkurventeil 37 aufweist.
Die Schaltscheibe 35 weist, wie genauer im Detail von Fig. 2C gezeigt, eine nach innen zu den Rollkörperaufnahmen 27 bis 30 des Geschwindigkeitsrads 26 offene Ausnehmung 38 mit einem Mitnahmeanschlag 39 auf. In der dargestellten Ausgangsstellung der Schaltscheibe 35 ist die Ausnehmung 38 nach unten offen.
Außerdem ist ein Federelement 24 vorgesehen, wobei ein Lagerpunkt 25 für das Federelement 24 an dem Träger 10 beispielsweise durch einen Lagerbolzen gebildet ist. Das Federelement 24 greift an der Schaltscheibe 35 an und zieht diese in Richtung ihrer Ausgangsstellung.
Ferner ist eine Schalteinrichtung 40 mit einem Schalter 41 vorgesehen. Der Schalter 41 ist in diesem Ausführungsbeispiel als mechanischer Schalter ausgestaltet.
Fig. 2D zeigt einen schematischen Schnitt durch die in Fig. 2A dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ausgangsstellung entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie. Das Geschwindigkeitsrad 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit der Achse 21 ausgestaltet. Das Geschwindigkeitsrad 26 wird mittels eines Getriebes 42 von dem Treibrad 42 angetrieben. Das Treibrad 22 ist über ein Lager 43 auf der Achse 21 gelagert. Ferner ist die Schaltscheibe 35 über ein Lager 44 und eine Schiebebuchse 45 auf der Welle 21 gelagert.
Im Betrieb rotiert die Achse 21 um ihre Längsachse 46. Die Schiebebuchse 45 ist entlang der Längsachse 46 verschiebbar auf der Achse 21 angeordnet. Hierbei ist ein Federelement 47 vorgesehen, das die Schiebebuchse 45 entgegen einer Richtung 48 entlang der Längsachse 46 beaufschlagt.
Über einen Elektromagneten 50 wird die Schaltscheibe 35 entgegen der Vorspannung des Federelements 47 in der Richtung 48 angezogen und dann in der in der Fig. 2D gezeigten Stellung gehalten, wenn die Überwachungsvorrichtung 2 die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 überwachen soll und somit als Geschwindigkeitssensor arbeitet. Beispielsweise kann der Elektromagnet 50 immer dann bestromt werden, wenn die Aufzugskabine 9 in dem Aufzugsschacht 3 verfahren wird. Da die Fahrtzeiten im Vergleich zu den Standzeiten in der Praxis kurz sind, ergibt sich hierdurch ein geringer mittlerer Stromverbrauch und die erzeugte Verlustwärme ist gering.
Da sich der Rollkörper 31 beim Passieren der nach unten offenen Ausnehmung 38 des Schaltscheibe 35 vollständig in der Rollkörperaufnahme 27 des Geschwindigkeitsrads 26 befindet, nimmt das Geschwindigkeitsrad 26 bei seiner Drehung um die Längsachse 46 die Schaltscheibe 35 nicht mit. Dies gilt entsprechend auch für die anderen Rollkörper 32, 33, 34, wenn diese in ihren Rollkörperaufnahmen 28, 29, 30 an der offenen Ausnehmung 38 vorbeigeführt werden.
Die Schaltscheibe 35 weist eine Stirnseite 51 auf. Ferner weist das Treibrad 22 eine Stirnseite 52 auf. Die Stirnseite 51 der Schaltscheibe 35 und die Stirnseite 52 des Treibrads 22 sind einander zugewandt. Bei bestromtem Elektromagneten 50, der die Schaltscheibe 35 in die Richtung 48 zieht, sind die Stirnseiten 51, 52 so voneinander beabstandet, dass diese frei aneinander vorbeilaufen können.
Wenn der Elektromagnet 50 nicht bestromt ist, dann verstellt das Federelement 47 die Schaltscheibe 35 entgegen der Richtung 48 an das Treibrad 22 beziehungsweise hält die Schaltscheibe 35 an dem Treibrad 22. Wenn der Elektromagnet 50 nicht bestromt ist, dann liegt somit die Stirnseite 51 der Schaltscheibe 35 an der Stirnseite 52 des Treibrads 22 an. Eine gewünschte Anpresskraft kann hierbei über die Vorspannung des Federelements 47 eingestellt werden. Die Stirnseite 51 der Schaltscheibe 35 und die Stirnseite 52 des Treibrads 22 können hierbei über einen Kraftschluss und/oder Formschluss miteinander gekoppelt werden. Somit ist eine Koppeleinrichtung 53, die die Stirnseiten 51, 52 und das Federelement 47 umfasst, vorgesehen, die zum Koppeln der Schaltscheibe 35 an das Treibrad (die Treibscheibe) 22 dient.
An der Stirnseite 51 der Schaltscheibe 35 kann ein Reibbelag ausgestaltet seine. Zusätzlich oder auch alternativ kann auch an der Stirnseite 52 des Treibrads 22 ein Reibbelag ausgestaltet sein. Ferner kann auch über Rillen, eine Verzahnung oder dergleichen die Verbindung im gekoppelten Zustand erzielt werden.
Fig. 3A zeigt die in Fig. 1 dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe 35 über die Koppeleinrichtung 53 an das Treibrad 22 gekoppelt ist. Hierbei ist eine Situation dargestellt, in der sich die Schaltscheibe 35 zusammen mit dem Treibrad 22 um einen Winkel 54 gedreht hat, der einem vorgegebenen Drehwinkel 54 entspricht. Bei dem vorgegebenen Drehwinkel 54 wird die Schalteinrichtung 40 betätigt. Somit wird beispielsweise eine Bremseinrichtung aktiviert.
Ein möglicher Anwendungsfall ist eine Wegbegrenzung bei offener Aufzugstüre. Hierbei wird im Stillstand der Aufzugskabine 9 die Schaltscheibe 35 an das Treibrad 22 gekoppelt. Gewisse Bewegungen der Aufzugskabine 9 werden hierbei toleriert, solange sich diese in Drehungen des Treibrads 22 auswirken, die kleiner als der vorgegebene Drehwinkel 54 sind. Wird jedoch der vorgegebene Drehwinkel 54 erreicht, dann wird die Wegbegrenzung aktiv. Somit wird die Schalteinrichtung 40 bei einem Verdrehen des Treibrads 22 um den vorgegebenen Drehwinkel 54, was ein entsprechendes Verdrehen der an das Treibrad 22 gekoppelten Schaltscheibe 35 bedingt, zumindest mittelbar von der Schaltscheibe 35 betätigt, wenn die Schaltscheibe 35 an das Treibrad 22 gekoppelt ist.
Fig. 3B zeigt die in Fig. 3A dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe 35 an das Treibrad 22 gekoppelt ist. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung des Schalters 41 der Schalteinrichtung 40 über das Schaltkurventeil 37 der Schaltkurve 36 der Schaltscheibe 35. Somit ist eine mechanische Betätigung des Schalters 41 ermöglicht. Ausgehend von der in der Fig. 2B dargestellten Ausgangsstellung muss sich die Schaltscheibe 35 zunächst um den vorgegebenen Drehwinkel 54 drehen, bis die Betätigung der Schalteinrichtung 40 erfolgt. Der vorgegebene Drehwinkel 54 kann über die Ausgestaltung der Schaltkurve 36 beziehungsweise durch die Anordnung des Schaltkurventeils 37 und durch die Anordnung der Schalteinrichtung 40 beeinflusst werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei der anhand der Fig. 1 veranschaulichten Anordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgehend von einer Ausgangsstellung, in der die Schaltscheibe 35 an das Treibrad 22 gekoppelt wird, eine Bewegung der Aufzugskabine 9 um einen gewissen Weg in einen doppelt so großen Hub des laufenden Teiles 18 des Betätigungsmittels 11 übersetzt wird.
Fig. 3C zeigt einen schematischen Schnitt durch die in Fig. 3A dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der betätigten Stellung, wenn die Schaltscheibe 35 an das Treibrad 22 gekoppelt ist, entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie. Hierbei ist der Elektromagnet 50 nicht bestromt, so dass die Schaltscheibe 35 durch die Kraft des Federelements 47 entgegen der Richtung 48 an das Treibrad 22 gestellt ist beziehungsweise an dem Treibrad 22 gehalten wird. Wenn der vorgegebene Drehwinkel 54 erreicht wird, dann erfolgt die Betätigung der Schalteinrichtung 40, so dass eine entsprechende Maßnahme eingeleitet wird. Wird hingegen der vorgegebene Drehwinkel 54 nicht erreicht, dann kann der normale Betrieb fortgesetzt werden. Beispielsweise können die Türen der Aufzugskabine 9 nach dem Beladen geschlossen werden. Dann wird anschließend der Elektromagnet 50 bestromt, so dass die Schaltscheibe 35 in der Richtung 48 entgegen der Kraft des Federelements 47 verstellt wird. Dadurch wird die Koppelung zwischen der Schaltscheibe 35 und dem Treibrad 22 gelöst. Die Schaltscheibe 35 kann hierbei allerdings innerhalb des vorgegebenen Drehwinkels 54 aus ihrer Ausgangsstellung verdreht sein. Das Federelement 24 gewährleistet dann eine Rückstellung der Schaltscheibe 35 in die Ausgangsstellung, die in den Fig. 2A und 2B veranschaulicht ist. Beim bestromten Elektromagneten 50 ist dann die Überwachungsvorrichtung 2 in ihrer Funktion als Geschwindigkeitsbegrenzer aktiv.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 2B dargestellte Überwachungsvorrichtung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Das Treibrad 22 weist einen Radius R auf, auf dem das Treibrad 22 von dem Betätigungsmittel 11 mit der Sensorgeschwindigkeit vS angetrieben wird. Hierdurch wird eine Rotation des Treibrads 22 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω1 bewirkt, wobei die Winkelgeschwindigkeit ω1 entsprechend der $w 1 = \frac{vS}{R}$

bestimmt ist. Aus den Formeln (1) und (2) ergibt sich somit der durch die $w 1 = \frac{2 * vK}{R}$
angegebene Zusammenhang zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω1 des Treibrads 22 und der Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9. Das Getriebe 42 ermöglicht eine Übersetzung von dem Treibrad 22 zu dem Geschwindigkeitsrad 26, die durch den Faktor i angegeben ist. Für die Winkelgeschwindigkeit ω2 des Geschwindigkeitsrads 26 gilt somit der in $w 2 = i * w 1 = i * \frac{2 * vK}{R}$

angegebene Zusammenhang.
Im Folgenden wird exemplarisch der Rollkörper 31 mit der Masse m betrachtet, wenn sich das Geschwindigkeitsrad 26 mit der Winkelgeschwindigkeit ω2 dreht. Im Zeitablauf gilt diese Betrachtung entsprechend auch für die anderen Rollkörper 32, 33, 34.
Im Bezugssystem der Überwachungsvorrichtung 2 beschreibt der Rollkörper 31 eine Bewegung entlang der Bewegungsbahn 55, wenn sich die Aufzugskabine 9 mit zulässiger beziehungsweise gewöhnlicher Geschwindigkeit vK bewegt. Die Bewegungsbahn 55 ist hierbei durch den Radius r des Geschwindigkeitsrades 26 charakterisiert. Der Radius r des Geschwindigkeitsrades 26 ist hierbei in Bezug auf die Lage des Rollkörpers 31 in seiner Rollkörperaufnahme 27 definiert. Wenn sich der Rollkörper 31 mit der Masse m am höchsten Punkt der Bewegungsbahn 55 befindet, dann wirkt auf den Rollkörper 31 die Zentrifugalkraft FZ. Außerdem wirkt auf den Rollkörper 31 die Gewichtskraft FG. Die Geschwindigkeitsbegrenzung durch die Überwachungsvorrichtung 2 wird dann aktiv, wenn der Rollkörper 31 in die offene Ausnehmung 38 gelangt und in der Folge an den Mitnahmeanschlag 39 anschlägt. Die Bedingung für die Geschwindigkeitsbegrenzung ist daher, dass die Zentrifugalkraft FZ größer wird als die Gewichtskraft FG, wie es durch die $FZ > FG$

angegeben ist. Somit beschreibt die Formel (5) die Auslösebedingung für die Überwachungsvorrichtung 2, wenn diese als Geschwindigkeitssensor arbeitet.
Die Zentrifugalkraft FZ hängt von der Winkelgeschwindigkeit ω2 des Geschwindigkeitsrades 26, dem Radius r des Geschwindigkeitsrades 26 und der Masse m des Rollkörpers 31 ab, wie es durch die $FZ = {w 2}^{2} * r * m$

angegeben ist.
Die Gewichtskraft FG hängt von der Masse m des Rollkörpers 31 und der Erdbeschleunigung g ab, wie es durch die $FG = m * g$

angegeben ist.
Durch Einsetzen der Zentrifugalkraft FZ gemäß Formel (6) und der Gewichtskraft FG gemäß Formel (7) in die Ungleichung gemäß Formel (5) ergibt sich, dass die Auslösebedingung für die Geschwindigkeitsbegrenzung unabhängig von der Masse m des Rollkörpers 31 ist. Unter Berücksichtigung des in Formel (4) angegebenen Zusammenhangs ergibt sich als Auslösebedingung in Bezug auf die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 die in $vK > \frac{R}{2 * i} * \sqrt{\frac{g}{r}} = vG$

angegebene Ungleichung. Die auf der rechten Seite der in Formel (8) angegebenen Ungleichung bestimmte Größe kann als Grenzgeschwindigkeit vG definiert werden. Überschreitet die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 diese Grenzgeschwindigkeit vG, dann ist die Bedingung gemäß Formel (5) erfüllt, so dass der Rollkörper 31 in die nach unten offene Ausnehmung 38 rollt.
Wenn der Rollkörper 31 in die Ausnehmung 38 gelangt, dann schlägt der Rollkörper 31 an den Mitnahmeanschlag 39 an. In der Folge nimmt das Geschwindigkeitsrad 36 die Schaltscheibe 35 mit, wodurch die Schaltkurve 36 nach einer Drehung um den vorgegebenen Drehwinkel 54 den Schalter 51 der Schalteinrichtung 40 betätigt. Somit wird eine entsprechende Maßnahme, insbesondere eine Bremsung, eingeleitet.
Gemäß Formel (8) kann somit die Grenzgeschwindigkeit vG vorgegeben werden. Die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit vG kann durch die Übersetzung i des Getriebes 42, den Radius R des Treibrads 22, auf dem das Treibrad 22 angetrieben wird, und den Radius r des Geschwindigkeitsrades 26, auf dem die Rollkörper 31 bis 34 in den Rollkörperaufnahmen 27 bis 30 angeordnet sind, eingestellt werden. Somit ist eine robuste Erfassung realisierbar, die ohne eine sichere Elektronik, die aufwändig ist, auskommt.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Hierbei ist an der Abszisse die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 angetragen. An der Ordinate sind die Zentrifugalkraft FZ, die Gewichtskraft FG und ein Sensorsignal S angetragen. Das Sensorsignal S beschreibt hierbei einen Hub des Rollkörpers 31 aus seiner Rollkörperaufnahme 27 in die Ausnehmung 38 in Folge der Zentrifugalkraft FZ. Die in dem Diagramm der Fig. 5 angetragenen Werte sind hierbei jeweils Momentaufnahmen, wenn sich der Rollkörper 31 am obersten Punkt der Bewegungsbahn 55 befindet, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist.
Bei Geschwindigkeiten vK der Aufzugskabine 9, die deutlich unter der gemäß Formel (8) definierten Grenzgeschwindigkeit vG liegen, befindet sich der Rollkörper 31 auf dem Radius r, so dass das Sensorsignal S verschwindet. Dies liegt daran, dass die Zentrifugalkraft FZ für solche Geschwindigkeiten kleiner als die konstante Gewichtskraft FG ist.
Im Bereich der Grenzgeschwindigkeit vG kommt es zu einer Auslösung, bei der der Rollkörper 31 in die nach unten offene Ausnehmung 38 rollt. Jedenfalls überwiegt die Zentrifugalkraft FZ die Gewichtskraft FG, wenn die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 die Grenzgeschwindigkeit vG überschreitet. Somit wirkt das Sensorsignal F im Bereich der Grenzgeschwindigkeit vG als Triggersignal zur Auslösung der Schalteinrichtung 40. Zumindest theoretisch kann das Diagramm auch für Geschwindigkeiten vK nach rechts fortgesetzt werden, die deutlich größer als die Grenzgeschwindigkeit vG sind. In der Praxis wird jedoch ein weiterer Anstieg durch das Auslösen der Schalteinrichtung 40 verhindert. Insbesondere kann durch die Anzahl der Rollkörper 31 bis 34, die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt in Rollkörperaufnahmen 27 bis 30 des Geschwindigkeitsrades 26 angeordnet sind, die Auslösezeit reduziert werden. Damit ist auch der in der Praxis mögliche Anstieg der Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 begrenzt.
Bei der Auszugsanlage 1 mit der Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Geschwindigkeitsrad 26 mittels des Getriebes 42 stets mit dem Treibrad 22 verbunden und somit stets von dem Treibrad 22 angetrieben. Bei dieser Ausgestaltung dient die Überwachungsvorrichtung 2, wenn diese als Geschwindigkeitssensor arbeitet, zur Begrenzung der Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 während ihrer Fahrt durch den Aufzugsschacht 3.
Fig. 6 zeigt den in Fig. 2D dargestellten, schematischen Schnitt durch eine Überwachungsvorrichtung 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Achse 21 eine Schulter 60 mit einer Stirnseite 61 auf. Ferner weist das Geschwindigkeitsrad 26 eine Stirnseite 62 auf. Das Federelement 47 beaufschlagt das Geschwindigkeitsrad 26 entgegen der Richtung 48. Die Schiebebuchse 45 ist entlang der Längsachse 46 verschiebbar auf der Achse 21 angeordnet. Die Schiebebuchse 45 weist einen Absatz 63 auf. Ferner weist das Geschwindigkeitsrad 26 einen Absatz 64 auf. Das Lager 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel so ausgestaltet, dass es Kräfte entlang der Längsachse 46, also in radialer Richtung, übertragen kann. Das Lager 44 ist außerdem zwischen dem Absatz 63 der Schiebebuchse 45 und dem Absatz 64 des Geschwindigkeitsrades 26 eingespannt, wobei die Vorspannung von dem Federelement 47 aufgebracht wird.
In der in der Fig. 6 dargestellten Stellung wirkt die Überwachungsvorrichtung 2 als Geschwindigkeitssensor. Hierbei ist zwischen dem Geschwindigkeitsrad 26 und der Achse 21 ein Kraftschluss und/oder Formschluss gebildet. Beispielsweise kann an der Stirnseite 62 des Geschwindigkeitsrades 26 ein Reibbelag vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch an der Stirnseite 61 der Schulter 60 der Achse 21 ein Reibbelag vorgesehen sein. Die Vorspannung des Federelements 47 ist so groß, dass eine zuverlässige Kopplung erzielt ist. Somit ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Kupplung 65 vorgesehen, die die Stirnseiten 61, 62 und das Federelement 47 umfasst. Die Kupplung 65 ist hierbei zwischen dem Geschwindigkeitsrad 46 und dem Treibrad 22 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kupplung 65 zwischen dem Geschwindigkeitsrad 26 und dem Getriebe 42 vorgesehen. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Kupplung 65 allerdings auch direkt zwischen dem Geschwindigkeitsrad 26 und dem Treibrad 22 vorgesehen sein.
Bei geschlossener Kupplung 65 ist das Geschwindigkeitsrad 26 in diesem Ausführungsbeispiel mittelbar, nämlich mittels des Getriebes 42, von dem Treibrad 22 angetrieben.
Eine bevorzugte Anwendung besteht darin, dass die Überwachungsvorrichtung 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bei einer gewöhnlichen Fahrt deaktiviert wird, indem der Elektromagnet 50 bestromt wird. Dadurch wird die Kupplung 65 gelöst, indem das Geschwindigkeitsrad 26 mit seiner Stirnseite 62 von der Stirnseite 61 der Achse 41 in der Richtung 48 entfernt wird.
Bei einem Stillstand der Aufzugskabine 9, einer Sonderfahr mit erhöhter Last und/oder einer besonderen Positionierungsfahrt der Aufzugskabine 9 wird die Bestromung des Elektromagneten 50 beendet. Dann ist die Kupplung 65 geschlossen. Somit kann ausgehend von einem Stillstand der Aufzugskabine 9 bei einer möglichen Bewegung eine Geschwindigkeitsbegrenzung realisiert werden. Dies kann vorzugsweise zusätzlich zu einer Wegbegrenzung erfolgen. Im Unterschied zu einer reinen Wegbegrenzung besteht hierbei der Vorteil, dass gerade bei großen Beschleunigungen der Aufzugkabine 9, wie sie beispielsweise bei einer Überladung der Aufzugskabine 9 auftreten können, frühzeitig geeignete Maßnahmen ergriffen werden können. Hierdurch kann die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 während eines geplanten Stillstands beziehungsweise Aufenthalts an einem Zugang 5 bis 7 wirkungsvoller und stärker begrenzt werden als es mit einer reinen Wegbegrenzung in der Praxis möglich ist.
Ferner kann eine Positionierung der Aufzugskabine 9 gegebenenfalls eine geringe Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine während einer Kriechfahrt erfordern. Eine reine Wegbegrenzung ist für solche Zwecke unpraktikabel und auch nicht ausreichend. Beispielsweise kann die Positionierung der Aufzugskabine 9 in der Größenordnung eines Meters liegen. Eine reine Wegbegrenzung würde dann beim Auftreten eines Fehlers bereits sehr große Geschwindigkeiten vK der Aufzugskabine 9 im Moment der Auslösung durch die Wegbegrenzung ermöglichen. Durch die Geschwindigkeitsbegrenzung mittels der Überwachungsvorrichtung 2 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel kann während solch einer Kriechfahrt laufend die Geschwindigkeit vK der Aufzugskabine 9 überwacht werden. Über die möglichen Parameter, nämlich den Radius R, den Radius r und den Übersetzungsfaktor i, kann die Grenzgeschwindigkeit vG gemäß der Formel (8) auf einen kleinen Wert eingestellt werden. Beispielsweise kann die Grenzgeschwindigkeit vG auf einen Wert zwischen 0,2 m/s bis etwa 0,3 m/s eingestellt werden. Die Aufzugskabine 9 kann dann über einen Fahrweg von beispielsweise 50 cm auf ein Niveau einer Ladefläche eines Lastkraftwagens gefahren werden. Wenn hierbei ein Fehler auftritt, dann kann frühzeitig eine geeignete Maßnahme, insbesondere eine Bremsung, eingeleitet werden. Speziell kann bei einer Überladung der Aufzugskabine 9 frühzeitig eine Bremsung eingeleitet werden.
Es ist anzumerken, dass anhand der Ausführungsbeispiele insbesondere Maßnahmen zur Erkennung eines Fehlers bei einer Aufwärtsbewegung der Aufzugskabine 9 beschrieben sind. In entsprechender Weise kann die Überwachungsvorrichtung 2 allerdings auch zur Geschwindigkeitsüberwachung und/oder Wegbegrenzung in Bezug auf eine Abwärtsbewegung der Aufzugkabine 9 ausgestaltet sein. Ferner kann auch eine Ausgestaltung zur richtungsunabhängigen Weg- und/oder Geschwindigkeitsbegrenzung realisiert werden. Beispielsweise kann bei der anhand der Fig. 4 veranschaulichten Ausnehmung 38 auch ein weiterer Mitnahmeanschlag vorgesehen sein, der entgegen dem Mitnahmeanschlag 39 orientiert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Überwachungsvorrichtung (2) für eine Aufzugskabine (9) mit einem Geschwindigkeitsrad (26), das in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) rotierend antreibbar ist, einer drehbaren Schaltscheibe (35) und einer Schalteinrichtung (40), wobei die Schalteinrichtung (40) bei einem Verdrehen der Schaltscheibe (35) zumindest mittelbar von der Schaltscheibe (35) betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Geschwindigkeitsrad (26) zumindest eine Rollkörperaufnahme (27 - 30) aufweist, in der ein Rollkörper (31 - 34) angeordnet ist, und dass der Rollkörper (31 - 34) aufgrund eines Zusammenwirkens seiner Zentrifugalkraft (FZ) und der Schwerkraft (FG) zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme (27 - 30) herausrollt und zum Verdrehen der Schaltscheibe (35) die Schaltscheibe (35) zumindest mittelbar mitnimmt, wenn die Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit (vG) überschreitet.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Treibrad vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) rotierend antreibbar ist, und dass das Geschwindigkeitsrad (26) zumindest mittelbar von dem Treibrad (22) antreibbar ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Geschwindigkeitsrad (26) mittels eines Getriebes (42) von dem Treibrad (22) antreibbar ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch eine Übersetzung (i) des Getriebes (42), einen Radius (R) des Treibrads (22), auf dem das Treibrad (22) antreibbar ist, und einen Radius (r) des Geschwindigkeitsrades (26), auf dem der Rollkörper (31 - 34) in der Rollkörperaufnahme (27 - 30) angeordnet ist, die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit (vG) eingestellt ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Geschwindigkeitsrad (26) und dem Treibrad (22) eine Kupplung (65) vorgesehen ist und dass das Geschwindigkeitsrad (26) bei geschlossener Kupplung (65) zumindest mittelbar von dem Treibrad (22) angetrieben ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Geschwindigkeitsrad (26) zumindest mittelbar stets von dem Treibrad (22) angetrieben ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltscheibe (35) eine Schaltkurve (36) mit einem sich radial nach außen erstreckenden Schaltkurventeil (37) aufweist und dass die Schalteinrichtung (40) bei einem Verdrehen der Schaltscheibe (35) um einen vorgegebenen Drehwinkel (54) von dem Schaltkurventeil (37) betätigbar ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rollkörper (31 - 34) als Kugel ausgebildet ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltscheibe (35) zumindest eine nach innen zu der Rollkörperaufnahme (27 - 30) offene Ausnehmung (38) mit zumindest einem Mitnahmeanschlag (39) aufweist, dass die offene Ausnehmung (38) der Schaltscheibe (35) in einer Ausgangsstellung, in der die Schalteinrichtung (40) nicht von der Schaltscheibe (35) betätigt ist, bezüglich der Schwerkraft (FG) nach unten offen ist, und dass der Rollkörper (31 - 34) aufgrund des Zusammenwirkens seiner Zentrifugalkraft (FZ) und der Schwerkraft (FG) zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme (27 - 30) herausrollt und zum Verdrehen der Schaltscheibe (35) an den Mitnahmeanschlag (39) der Ausnehmung (38) anschlägt und dadurch die Schaltscheibe (35) mitnimmt, wenn die Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit (vG) überschreitet.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Geschwindigkeitsrad (26) mehrere Rollkörperaufnahmen (27 - 30) aufweist, in denen jeweils ein Rollkörper (31 - 34) angeordnet ist, und dass die Rollkörperaufnahmen (27 - 30) umfänglich zumindest näherungsweise gleichmäßig verteilt auf einem Radius (r) des Geschwindigkeitsrades (26) verteilt sind.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Koppeleinrichtung (53) vorgesehen ist, die zum Koppeln der Schaltscheibe (35) an das Treibrad (22) dient, und dass die Schalteinrichtung (40) bei einem Verdrehen des Treibrads (22) um einen vorgegebenen Drehwinkel (54), was ein entsprechendes Verdrehen der an das Treibrad (22) gekoppelten Schaltscheibe (35) bedingt, zumindest mittelbar von der Schaltscheibe (35) betätigbar ist, wenn die Schaltscheibe (35) an das Treibrad (22) gekoppelt ist.
Aufzugsanlage (1) mit einer Aufzugskabine (9), einem Betätigungsmittel (11) und einer Überwachungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zumindest das Geschwindigkeitsrad (26) oder das Treibrad (22) der Überwachungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) von dem Betätigungsmittel (11) rotierend angetrieben ist.
Aufzugsanlage nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachungsvorrichtung (2) an der Aufzugskabine (9) angeordnet ist und dass das Treibrad (22) der Überwachungsvorrichtung (2) so mit dem Betätigungsmittel (11) zusammenwirkt, dass das Treibrad (22) auf seinem Radius (R), an dem das Betätigungsmittel (11) an dem Treibrad (22) anliegt, mit der doppelten Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) rotierend angetrieben ist.
Verfahren zum Überwachen einer Aufzugskabine (9) mittels eines Geschwindigkeitsrads (26), einer drehbaren Schaltscheibe (35) und einer Schalteinrichtung (40), wobei
das Geschwindigkeitsrad (26) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) zumindest bedarfsweise angetrieben wird,
die Schalteinrichtung (40) bei einem Verdrehen der Schaltscheibe (35) zumindest mittelbar von der Schaltscheibe (35) betätigt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass in zumindest einer Rollkörperaufnahme (27 - 30) des Geschwindigkeitsrads (26) zumindest ein Rollkörper (31 - 34) angeordnet wird,
dass der Rollkörper (31 - 34) aufgrund eines Zusammenwirkens seiner Zentrifugalkraft (FZ) und der Schwerkraft (FG) zumindest teilweise aus der Rollkörperaufnahme (27 - 30) herausgerollt wird, wenn die Geschwindigkeit (vK) der Aufzugskabine (9) eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit (vG) überschreitet, und
dass die Schaltscheibe (35), beim Herausrollen des zumindest einen Rollkörper (31 - 34) aus der Rollkörperaufnahme (27 - 30), durch das Geschwindigkeitsrad (26) mitgenommen wird.