EP3512794A1 - Bremsvorrichtung für eine aufzugsanlage - Google Patents

Bremsvorrichtung für eine aufzugsanlage

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Publication number
EP3512794A1
EP3512794A1 EP17768731.6A EP17768731A EP3512794A1 EP 3512794 A1 EP3512794 A1 EP 3512794A1 EP 17768731 A EP17768731 A EP 17768731A EP 3512794 A1 EP3512794 A1 EP 3512794A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
force
actuator
brake
state value
braking device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17768731.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markan Lovric
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Elevator AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Elevator AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3512794A1 publication Critical patent/EP3512794A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3476—Load weighing or car passenger counting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/46—Adaptations of switches or switchgear
    • B66B1/50—Adaptations of switches or switchgear with operating or control mechanisms mounted in the car or cage or in the lift well or hoistway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B2009/006—Ganged elevator

Definitions

  • the invention relates to a braking device for an elevator installation, to an elevator installation and to a method for setting an actuation force of a braking apparatus.
  • a crash of the cabin e.g. the carrying rope breaks, prevented by a safety gear.
  • the braking force of the safety gear is set to medium payload of the elevator system. Only when the cab is loaded with the middle payload, there is an optimal deceleration of the car. If the payload is higher than the average payload, the safety gear slows down the cab less, which leads to the extension of the braking distance. If the payload is less than the average payload, the safety gear will decelerate faster and the load on components of the car will increase. This can cause damage to the elevator system and the risk of injury to the passengers increases.
  • WO 2016 071141 AI discloses an elevator with a braking device.
  • the braking device is designed in such a way to be used on the one hand as a service brake and on the other hand as a safety gear. Depending on the purpose of a different braking force is provided.
  • a safety gear for a lift is known.
  • the brake force curve is set up in such a way that the maximum braking force acting on the car is greater in a fully loaded car than in a partially loaded car. This is achieved in that the braking force increases in a ramp-like manner. If the car is not fully occupied, the car comes to a halt before the maximum braking force is fully established. However, this means conversely that when the car is fully occupied, the maximum braking force acts comparatively late on the car, and thus the braking distance for a fully occupied car is comparatively high.
  • the object of the invention is to improve the brake system for elevator installation, in particular should be ensured in all load conditions optimal deceleration of the cabin and an optimal braking distance.
  • the braking device is suitable for an elevator installation, which has a cabin that can be moved within an elevator shaft.
  • the brake device has an actuator and a brake.
  • the actuator is arranged to provide an operating force for the brake as needed.
  • the brake device has a force transducer arrangement for generating a load state value of the car.
  • the force transducer assembly is mechanically coupled to the actuator such that the actuation force is dependent on the load condition value.
  • the term mechanical coupling expressly includes a fluid mechanical coupling, for example by means of hydraulic or pneumatic line. Alternatively or in combination also cables or levers are possible as a mechanical coupling.
  • the load state value may be a value that largely reflects the load of the car in the static state. Any distorting dynamic measurement influences can be filtered.
  • the actuating device makes it possible that the actuating force is optimally adjusted to the load.
  • the braking device has no electronic control of the operating force, which takes into account the loading state on.
  • the force transducer arrangement preferably has at least one, in particular at least three, force sensors which are set up to jointly detect a weight force of the cabin.
  • the recorded weight force or forces must not be the total weight of the cabin. Rather, it may be sufficient to arrange the load cells, for example, below the cabin floor to detect parts of the soil with the load acting on it.
  • the load cell assembly is configured to generate the load condition value from the sensed weight force (including any multiple detected weight forces).
  • the force transducer arrangement preferably comprises a low-pass filter which is set up to filter dynamic influences of a primary value of the load state value.
  • the load state values detected by the at least one force transducer may be corrupted by accelerations of the cabin. The effects of these dynamic effects can at least be reduced by the filter.
  • the braking device has a stop for limiting the influence of the load state value on the actuating force.
  • the influence can be limited by extreme, in particular unrealistic load state value.
  • Such extreme load condition values can be caused by defects or extreme dynamic influences.
  • the actuator comprises a force accumulator for providing the actuation force.
  • the actuator is designed such that a bias voltage of the energy accumulator is set as a function of the load state value. The greater the bias, the greater also at least the initial actuation force.
  • the actuator is designed such that the energy storage is held in a standby mode against the actuating force in a standby position in which no actuating force is applied to the brake, and held in an operating mode of the energy storage in the standby position and the operating force on the brake is applied.
  • the force transducer assembly is adapted to transfer the load state value to the actuator by means of a pressurized fluid, and in particular, the actuator is configured to bias the force accumulator or at least increase a bias voltage.
  • the method according to the invention comprises the following method steps: generating a loading state value of the cabin on the basis of a force transducer arrangement, transmitting the load state value from the force transducer arrangement via a mechanical coupling to the actuator, setting the actuation force as a function of the transmitted load state value.
  • the invention is particularly suitable for applications in braking devices in the form of safety gears.
  • a, at least temporarily, preset operating force is essentially fully recalled in case of need.
  • the amount of fully to be retrieved operating force to the loading condition can be adjusted.
  • FIGS. Each show
  • Fig. 1 is a schematic representation of an elevator system according to the invention, which comprises a braking device according to the invention;
  • Fig. 2 is a schematic representation of the components of the braking device of
  • Fig. 3 a is a schematic representation of a throttle unit of the braking device according to
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the course of selected pressure and force values during operation.
  • FIG. 1 shows an elevator installation 1 according to the invention which has a car 2 which is accommodated within an elevator shaft 3. Based on guide rails 4, the car 2 is held vertically movable by means not shown guide rollers.
  • the elevator installation 1 furthermore comprises a braking device 5 with at least one brake 6. In the case of a defect, one or more such brakes 6 can be activated.
  • the brake device 5 comprises an actuator 7, which, if necessary, provides a braking force. The braking force is transmitted via a connector 8 to the brakes 6.
  • FIG. 2 shows the brake device 5 in more detail.
  • the brake device thus comprises three essential components, namely the brake 6, the actuator 7 and a force transducer assembly 18th
  • the actuator 7 actuates the brake 6. In this case, the actuator 7 generates, if necessary, an actuating force B, due to the brake 6 in interaction with the rail 4 occurs.
  • the actuator comprises an actuating cylinder 10, in which a first working piston 13 is arranged.
  • This first working piston 13 is acted upon on the one hand by a spring 9, which is dimensioned so as to apply the actuating force B.
  • the first working piston 13 is retained during a standby state by a pneumatic medium 27 (eg air) present in a first working chamber 11 with a pneumatic pressure p n .
  • the pneumatic pressure p n counteracts the spring 9, so that the actuator can not apply the actuating force B to the brake 6.
  • a vent valve 16 is opened and the pneumatic pressure p n can escape from the first working chamber 11.
  • the actuation force B that can be generated by the energy accumulator 9 can now be transmitted to the brake 6 via the connection 8.
  • a gap 26 between the two working pistons 13, 14 can be acted upon by ambient pressure.
  • the energy accumulator 9 is biased by a second working piston 14, which is also arranged in the actuating cylinder.
  • the spring 9 counteracting a second working chamber 12 is disposed on the other side of the second working piston 14, in which a hydraulic oil 24 is received.
  • the hydraulic oil 24 is pressurized by load cells 19, which is connected via a hydraulic connection 25 to the second working chamber 12.
  • the load cells are accommodated below the car 2 and depending on the load of the car 2 incl.
  • the cabin contents acted upon.
  • a primary pressure p 19 is generated by the force transducer 19, which also represents an unfiltered hydraulic pressure value.
  • at least three load cells 19 are provided to accommodate the cabin floor without tilting.
  • a low-pass filter 20 in the form of a throttle arranged in the hydraulic connection 25 between the force transducers 19 and the second working chamber 12 .
  • An exemplary throttle is shown in more detail in Figure 3a, the corresponding step response diagram shows Figure 3b.
  • the low-pass filter 20 comprises an inlet 21, which is connected to the force transducer 19 via a first line 25i.
  • the hydraulic primary pressure p 19 At the inlet 21 is the hydraulic primary pressure p 19 , which is provided by the force transducer 19.
  • the inlet 21 is connected to an outlet 23, which in turn is connected to the second working chamber 12 via a second line 25 2 .
  • the applied at the outlet 23 secondary pressure p 2 o which also represents a filtered hydraulic pressure value, is also in the second working chamber 12 and significantly affects the biasing force for the spring 9.
  • the second line 25 2 provides the coupling between the load cell 18 and the actuator 7 dar.
  • the meaning of the low-pass filter 20 will be explained with reference to the diagram of FIG. Shown is the course of the primary pressure p 19 and the secondary pressure p 20 .
  • the course of the secondary pressure p 20 is shown by a solid line. Where the course of the Primary pressure p 19 from the course of the secondary pressure p 2 o is different, the course of the primary pressure p 19 is shown with a dashed line.
  • the course of the primary pressure p 19 is substantially identical to a cabin load F, which acts on the force transducer 19 from above.
  • the pneumatic pressure p n in the first working chamber 11 is shown above. At time t 0 , the car 2 is stationary in one floor. It opens the doors.
  • a first person enters, at time t 2 a second person enters.
  • the entry of the persons can be seen in each case by a step in the course of the primary pressure p 19 .
  • the doors close and the car 2 moves downhill.
  • the course of the secondary pressure p 20 follows with a time delay. From the time t 4 , the car 2 moves downwards at a constant speed.
  • an emergency braking is initiated by opening the valve 16, wherein the pneumatic pressure p n is eliminated.
  • the brake 6 is activated and decelerates until the time t 6, the car 2 completely. Due to the massive acceleration during the braking process, the primary pressure p 19 temporarily increases. Due to the course of the primary pressure p 19 , it can be seen that the dynamic primary pressure p 19 does not represent a satisfactory representation of the loading state of the car.
  • the secondary pressure p 20 follows the course of the primary pressure p 19 , the course is much more subdued.
  • the secondary pressure p 20 represents a value that maps the actual load state substantially better than the primary pressure p 19 .

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsvorrichtung (5) für eine Aufzugsanlage (1), die Aufzugsanlage (1) umfasst eine Kabine (2), die innerhalb eines Aufzugsschachtes (3) verfahrbar ist, wobei die Bremsvorrichtung (5) einen Betätiger (7) und eine Bremse (6) aufweist, wobei der Betätiger (7) eingerichtet ist, bedarfsweise eine Betätigungskraft (B) für die Bremse (6) bereitzustellen, wobei die Bremsvorrichtung (5) eine Kraftaufnehmeranordnung (18) zur Erzeugung eines Beladungszustandswertes (p20) der Kabine (2) aufweist, dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) mechanisch mit dem Betätiger (7) derart gekoppelt ist, dass die Betätigungskraft (B) abhängig vom Beladungszustandswert (p20) ist.

Description

Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage
Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage, eine Aufzugsanlage sowie ein Verfahren zum Einstellen einer Betätigungskraft einer Bremsvorrichtung.
Bei konventionellen Seilaufzügen wird ein Abstürzten der Kabine, z.B. das Tragseil reißt, durch eine Fangvorrichtung verhindert. In den meisten Fällen wird die Bremskraft der Fangvorrichtung auf mittlere Nutzlast der Aufzugsanlage eingestellt. Nur dann, wenn die Kabine mit der mittleren Nutzlast beladen ist, ergibt sich eine optimale Verzögerung der Kabine. Ist die Nutzlast höher als die mittlere Nutzlast, verzögert die Fangvorrichtung die Kabine geringer, was zur Verlängerung des Bremsweges führt. Ist die Nutzlast geringer als die mittlere Nutzlast, verzögert die Fangvorrichtung schneller und die Belastung auf Komponenten der Kabine steigt. Dabei können Schäden an der Aufzugsanlage hervorgerufen werden und die Verletzungsgefahr für die Passagiere steigt.
Die WO 2016 071141 AI offenbart einen Aufzug mit einer Bremsvorrichtung. Die Bremsvorrichtung ist dabei derart ausgestaltet, um einerseits als Betriebsbremse und andererseits als Fangvorrichtung eingesetzt zu werden. Je nach Einsatzzweck wird eine unterschiedliche Bremskraft bereitgestellt.
Aus der EP 1 657 203 A2 ist eine Fangvorrichtung für einen Aufzug bekannt. Der Bremskraftverlauf ist derart eingerichtet, dass die maximale auf den Fahrkorb wirkende Bremskraft bei einer vollbeladenen Kabine größer ist als bei einer teilbeladenen Kabine. Dies wird dadurch erreicht, dass die Bremskraft rampenartig ansteigt. Ist die Kabine nicht voll besetzt, so kommt die Kabine bereits zum Stillstand, bevor die maximale Bremskraft vollständig aufgebaut ist. Das bedeutet aber im Umkehrschluss, dass bei voll besetzter Kabine die maximale Bremskraft erst vergleichsweise spät auf die Kabine wirkt und damit der Bremsweg für eine vollbesetzte Kabine vergleichsweise groß ist. Aufgabe der Erfindung ist es, die Bremsanlage für Aufzugsanlage zu verbessern, insbesondere soll in sämtlichen Beladungszuständen eine optimale Verzögerung der Kabine und ein optimaler Bremsweg sichergestellt sein.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bremsvorrichtung, eine Aufzugsanlage und ein Verfahren mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren. Die bezüglich der Bremsvorrichtung und der Aufzugsanlage beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungsmöglichkeiten sind ohne weiteres auf das Verfahren und umgekehrt anwendbar.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist geeignet für eine Aufzugsanlage, welche eine Kabine, die innerhalb eines Aufzugsschachtes verfahrbar ist. Die Bremsvorrichtung weist einen Betätiger und eine Bremse auf. Der Betätiger ist eingerichtet, bedarfsweise eine Betätigungskraft für die Bremse bereitzustellen. Die Bremsvorrichtung weist eine Kraftaufnehmeranordnung zur Erzeugung eines Beladungszustandswertes der Kabine auf. Die Kraftaufnehmeranordnung ist mechanisch mit dem Betätiger derart gekoppelt, dass die Betätigungskraft abhängig vom Beladungszustandswert ist. Der Begriff mechanische Kopplung umfasst ausdrücklich eine fluidmechanische Kopplung, beispielsweise mittels hydraulischer oder pneumatischer Leitung. Alternativ oder in Kombination sind auch Seilzüge oder Hebel als mechanische Kopplung möglich. Bei dem Beladungszustandswert kann es sich grundsätzlich um einen Wert handeln, der die Beladung der Kabine im statischen Zustand weitgehend korrekt wiedergibt. Etwaige verfälschende dynamische Messeinflüsse können gefiltert werden.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ermöglicht es, dass die Betätigungskraft optimal auf die Beladung eingestellt ist. Je größer die Beladung bzw. der Beladungszustandswert ist, desto größer kann die Betätigungskraft sein. Damit kann erreicht werden, dass der Bremsweg und/oder die Verzögerung in einem Bedarfsfall in jedem Beladungszustand einen gewünschten Wert einnimmt. Auf eine aufwendige elektronische Regelung der Betätigungskraft, welche den Beladungszustand berücksichtigt, kann verzichtet werden. Insbesondere weist folglich die Bremsvorrichtung keine elektronische Regelung der Betätigungskraft, welche den Beladungszustand berücksichtigt, auf.
Vorzugsweise weist die Kraftaufnehmeranordnung zumindest einen, insbesondere zumindest drei, Kraftaufnehmer auf, die eingerichtet sind, gemeinsam eine Gewichtskraft der Kabine zu erfassen. Bei der erfassten Gewichtkraft bzw. der erfassten Gewichtskräfte muss es sich nicht um sämtliche Gesamtgewichtskräfte der Kabine handeln. Vielmehr kann es genügen, die Kraftaufnehmer beispielsweise unterhalb des Kabinenbodens anzuordnen, um Teile des Bodens mit der darauf wirken Beladung zu erfassen. Die Kraftaufnehmeranordnung ist eingerichtet, aus der erfassten Gewichtskraft (einschl. etwaiger mehrerer erfassten Gewichtskräften) den Beladungszustandswertes zu erzeugen. Vorzugsweise umfasst die Kraftaufnehmeranordnung einen Tiefpassfilter, der eingerichtet ist, dynamische Einflüsse eines Primärwertes des Beladungszustandswertes zu filtern. Die vom mindestens einen Kraftaufnehmer erfassten Beladungszustandswerte können durch Beschleunigungen der Kabine verfälscht werden. Durch den Filter können Einflüsse dieser dynamischen Effekte zumindest verringert werden.
Vorzugsweise weist die Bremsvorrichtung einen Anschlag zur Begrenzung des Einflusses des Beladungszustandswertes auf die Betätigungskraft auf. Hierdurch kann der Einfluss durch extreme, insbesondere unrealistische Beladungszustandswertes, begrenzt werden. Solche extremen Beladungszustandswerte können durch Defekte oder extreme dynamische Einflüsse hervorgerufen werden.
Vorzugsweise umfasst der Betätiger einen Kraftspeicher zur Bereitstellung der Betätigungskraft. Der Betätiger ist derart ausgebildet, dass in Abhängigkeit des Beladungszustandswertes eine Vorspannung des Kraftspeichers eingestellt wird. Je größer die Vorspannung ist, desto größer auch zumindest die anfängliche Betätigungskraft. Vorzugsweise ist der Betätiger derart ausgebildet ist, dass der Kraftspeicher in einem Bereitschaftsbetrieb entgegen der Betätigungskraft in einer Bereitschaftsstellung gehalten wird, in welcher keine Betätigungskraft auf die Bremse aufgebracht wird, und in einem Betätigungsbetrieb der Kraftspeicher nicht in der Bereitschaftsstellung gehalten und die Betätigungskraft auf die Bremse aufgebracht wird. Vorzugsweise ist die Kraftaufnehmeranordnung eingerichtet, den Beladungszustandswert mittels eines unter Druck stehenden Fluids an den Betätiger zu übergeben, und insbesondere ist der Betätiger eingerichtet ist, dass das Fluid den Kraftspeicher unter Vorspannung setzt oder zumindest eine Vorspannung vergrößert.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: Erzeugen eines Beladungszustandswertes der Kabine anhand einer Kraftaufnehmeranordnung, Übermitteln des Beladungszustandswertes von der Kraftaufnehmeranordnung über eine mechanische Kopplung an den Betätiger, Einstellen der Betätigungskraft in Abhängigkeit des übermittelten Beladungszustandswertes.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendungen bei Bremsvorrichtungen in Form von Fangvorrichtungen. Bei solchen Fangvorrichtungen wird im Wesentlichen eine, zumindest temporär, voreingestellte Betätigungskraft im Bedarfsfall voll abgerufen. Durch die vorliegende Erfindung kann der Betrag der voll abzurufenden Betätigungskraft an den Beladungszustand angepasst werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage, welche eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung umfasst;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Komponenten der Bremsvorrichtung der
Aufzugsanlage nach Figur 1;
Fig. 3 a) eine schematische Darstellung einer Drosseleinheit der Bremsvorrichtung nach
Figur 2, b) das zur Drosseleinheit zugehörige Sprungantwort-Diagramm.
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Verlaufs ausgewählter Druck- und Kraftwerte während des Betriebs.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage 1, die einen Fahrkorb 2 aufweist, welcher innerhalb eines Aufzugsschachtes 3 aufgenommen ist. Anhand von Führungsschienen 4 wird der Fahrkorb 2 mittels nicht dargestellten Führungsrollen vertikal verfahrbar gehalten. Die Aufzugsanlage 1 umfasst ferner eine Bremsvorrichtung 5 mit zumindest einer Bremse 6. Im Falle eines Defekts können eine oder mehrere solche Bremsen 6 aktiviert werden. Die Bremsvorrichtung 5 umfasst einen Betätiger 7, welcher bedarfsweise eine Bremskraft bereitstellt. Die Bremskraft wird über einen Verbinder 8 an die Bremsen 6 übertragen. Figur 2 zeigt die Bremsvorrichtung 5 detaillierter. Die Bremsvorrichtung umfasst demnach drei wesentliche Komponenten, nämlich die Bremse 6, den Betätiger 7 sowie eine Kraftaufnehmeranordnung 18.
Die Bremse 6 tritt bei Betätigung in Interaktion mit der Führungsschiene 4, um dadurch die Geschwindigkeit der Kabine 2 zumindest zu reduzieren, insbesondere zum Stillstand zu bringen. Der Betätiger 7 betätigt die Bremse 6. Dabei erzeugt der Betätiger 7 im Bedarfsfall eine Betätigungskraft B, aufgrund der die Bremse 6 in Interaktion mit der Schiene 4 tritt.
Im vorliegenden Beispiel umfasst der Betätiger einen Betätigungszylinder 10, in welchem ein erster Arbeitskolben 13 angeordnet ist. Dieser erste Arbeitskolben 13 wird einerseits von einer Feder 9 beaufschlagt, die derart dimensioniert ist, um die Betätigungskraft B aufzubringen. Andererseits wird der erste Arbeitskolben 13 während eines Bereitschaftszustands durch ein in einer ersten Arbeitskammer 11 vorhandenes pneumatisches Medium 27 (z.B. Luft) mit einem pneumatischen Druck pn zurückgehalten. Der pneumatische Druck pn wirkt der Feder 9 entgegen, so dass der Betätiger die Betätigungskraft B nicht auf die Bremse 6 aufbringen kann. Bei Bedarf wird ein Entlüftungsventil 16 geöffnet und der pneumatische Druck pn kann aus der ersten Arbeitskammer 11 entweichen. Die von dem Kraftspeicher 9 erzeugbare Betätigungskraft B kann nun über den Verbinden 8 auf die Bremse 6 übertragen werden. Ein Zwischenraum 26 zwischen den beiden Arbeitskolben 13, 14 kann mit Umgebungsdruck beaufschlagt sein.
Der Kraftspeicher 9 ist dabei vorgespannt durch einen zweiten Arbeitskolben 14, der ebenfalls in dem Betätigungszylinder angeordnet ist. Der Feder 9 entgegenwirkend ist auf der anderen Seite des zweiten Arbeitskolbens 14 eine zweite Arbeitskammer 12 angeordnet, in der ein Hydrauliköl 24 aufgenommen ist. Das Hydrauliköl 24 wird von Kraftaufnehmern 19, die über eine Hydraulikverbindung 25 mit der zweiten Arbeitskammer 12 verbunden ist, unter Druck gesetzt. Die Kraftaufnehmer sind dabei unterhalb der Kabine 2 aufgenommen und werden je nach Beladung der Kabine 2 einschl. des Kabineninhalts beaufschlagt. Je nach Gewicht der Kabine wird durch die Kraftaufnehmer 19 ein Primärdruck p19 erzeugt, der gleichermaßen einen ungefilterten Hydraulikdruckwert darstellt. Vorzugsweise sind zumindest drei Kraftaufnehmer 19 vorgesehen, um den Kabinenboden kippfrei aufzunehmen.
In der hydraulischen Verbindung 25 zwischen den Kraftaufnehmern 19 und der zweiten Arbeitskammer 12 ist ein Tiefpassfilter 20, hier in Form einer Drossel, angeordnet. Eine beispielhafte Drossel ist in Figur 3a näher dargestellt, das zugehörige Sprungantwort-Diagramm zeigt Figur 3b. Der Tiefpassfilter 20 umfasst einen Einlass 21, der über eine erste Leitung 25i mit den Kraftaufnehmer 19 verbunden ist. Am Einlass 21 liegt der hydraulische Primärdruck p19 an, der von den Kraftaufnehmern 19 bereitgestellt wird. Über eine Drosselstelle mit 22 einem verringerten Leitungsquerschnitt ist der Einlass 21 mit einem Auslass 23 verbunden, welcher wiederum über eine zweite Leitung 252 mit der zweiten Arbeitskammer 12 verbunden ist. Der am Auslass 23 anliegende Sekundärdruck p2o, der zugleich einen gefilterten Hydraulikdruckwert darstellt, liegt auch in der zweiten Arbeitskammer 12 an und beeinflusst maßgeblich die Vorspannkraft für die Feder 9. Die zweite Leitung 252 stellt die Kopplung zwischen der Kraftaufnehmeranordnung 18 und dem Betätiger 7 dar.
Die Bedeutung des Tiefpassfilters 20 wird anhand des Diagramms der Figur 4 erläutert. Gezeigt ist der Verlauf des Primärdrucks p19 und des Sekundärdrucks p20. Der Verlauf des Sekundärdrucks p20 ist mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Wo sich der Verlauf des Primärdrucks p19 vom Verlauf des Sekundärdrucks p2o unterscheidet ist der Verlauf des Primärdrucks p19 mit gestrichelter Linie dargestellt. Der Verlauf des Primärdrucks p19 ist im Wesentlichen identisch zu einer Kabinenlast F, die von oben auf die Kraftaufnehmer 19 wirkt. Zudem ist oben der Pneumatikdruck pn in der ersten Arbeitskammer 11 dargestellt. Zum Zeitpunkt t0 ist die Kabine 2 stationär in einer Etage. Es Öffnen sich die Türen. Zum Zeitpunkt ti steigt eine erste Person ein, zum Zeitpunkt t2 steigt eine zweite Person ein. Das Einsteigen der Personen ist jeweils durch eine Stufe im Verlauf des Primärdrucks p19 ersichtlich. Aufgrund der Trägheit des Filters 20 folgt der Verlauf des Sekundärdrucks p2o zeitverzögert. Die Türen schließen und die Kabine 2 fährt abwärts. Aufgrund der Beschleunigung nach unten reduziert sich die Belastung auf die Kraftaufnehmer 19, der Primärdruck p19 sinkt temporär ab. Auch hier folgt der Verlauf des Sekundärdrucks p20 zeitverzögert. Ab dem Zeitpunkt t4 fährt die Kabine 2 mit konstanter Geschwindigkeit abwärts.
Zum Zeitpunkt t5 wird durch Öffnen des Ventils 16 eine Notbremsung eingeleitet, wobei der Pneumatikdruck pn entfällt. Unmittelbar darauf wird die Bremse 6 aktiviert und bremst bis zum Zeitpunkt t6 die Kabine 2 vollständig ab. Aufgrund der massiven Beschleunigung während des Bremsvorgangs erhöht sich temporär der Primärdruck p19. Aufgrund des Verlaufs des Primärdrucks p19 ist es ersichtlich, dass der dynamische Primärdruck p19 keine zufriedenstellende Repräsentation des Beladungszustandes der Kabine darstellt.
Der Sekundärdruck p20 folgt zwar dem Verlauf des Primärdrucks p19, der Verlauf ist aber wesentlich gedämpfter. Insbesondere während des Bremsvorgangs im Zeitraum zwischen t5 und t6 stellt der Sekundärdruck p20 einen Wert dar, der den tatsächlichen Beladungszustand wesentlichen besser abbildet als der Primärdruck p19. Durch geeignete Auswahl der Filterparameter lässt sich der Verlauf des Sekundärdrucks p20 während des Bremsvorgangs optimieren.
Bezugszeichenliste
1 Aufzugsanlage
2 Kabine
3 Aufzugsschacht
4 Führungsschienen
5 Bremsvorrichtung
6 Bremse
7 Betätiger
8 Verbinder
9 Vorspannfeder
10 Betätigungszylinder
11 erste Arbeitskammer (Pneumatikkammer)
12 zweite Arbeitskammer (Hydraulikkammer)
13 erster Arbeitskolben
14 zweiter Arbeitskolben
15 Entlüftungsleitung
16 Entlüftungsventil
17 Anschlag
18 Kraftaufnehmeranordnung
19 Kraftaufnehmer
20 Drosseleinheit
21 Einlass
22 Drosselstück
23 Auslass
24 Hydrauliköl
25 Hydraulikleitung
26 Zwischenraum
27 Pneumatikmedium
P19 ungefilterter Hydraulikdruckwert
P20 gefilterter Hydraulikdruckwert
Pn Pneumatikdruckwert
F Kabinenlast
B Betätigungskraft

Claims

Patentansprüche
1. Bremsvorrichtung (5) für eine Aufzugsanlage (1),
die Aufzugsanlage (1) umfasst eine Kabine (2), die innerhalb eines Aufzugsschachtes (3) verfahrbar ist, wobei die Bremsvorrichtung (5) einen Betätiger (7) und eine Bremse (6) aufweist,
wobei der Betätiger (7) eingerichtet ist, bedarfsweise eine Betätigungskraft (B) für die Bremse (6) bereitzustellen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremsvorrichtung (5) eine Kraftaufnehmeranordnung (18) zur Erzeugung eines Beladungszustandswertes (p2o) der Kabine (2) aufweist,
dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) mechanisch mit dem Betätiger (7) derart gekoppelt ist, dass die Betätigungskraft (B) abhängig vom Beladungszustandswert (p20) ist.
2. Bremsvorrichtung (5) nach dem vorherigen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betätiger (7) derart ausgebildet ist, dass die Betätigungskraft (B) umso größer ist, je größer der Beladungszustandswertes (p20) ist.
3. Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) zumindest einen, insbesondere zumindest drei, Kraftaufnehmer (19) aufweist, die eingerichtet sind, gemeinsam eine Gewichtskraft (F) der Kabine (2) zu erfassen, und
dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) eingerichtet ist, aus der erfassten Gewichtskraft (F) den Beladungszustandswertes (p20) zu erzeugen.
4. Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) einen Tiefpassfilter (20) umfasst, der eingerichtet ist, dynamische Einflüsse aus einem Primärwert (p19) des
Beladungszustandswertes (p20) zu filtern.
5. Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremsvorrichtung (5) einen Anschlag (17) zur Begrenzung des Einflusses des Beladungszustandswertes (p2o) auf die Betätigungskraft (B) aufweist.
6. Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betätiger (7) einen Kraftspeicher (9) zur Bereitstellung der Betätigungskraft (B) umfasst, und dass der Betätiger (9) derart ausgebildet ist, dass in Abhängigkeit des Beladungszustandswertes (p20) eine Vorspannung des Kraftspeichers (9) eingestellt wird.
7. Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betätiger (7) derart ausgebildet ist,
dass der Kraftspeicher (9) in einem Bereitschaftsbetrieb entgegen der Betätigungskraft (B) in einer Bereitschaftsstellung gehalten wird, in welcher keine Betätigungskraft auf die Bremse (6) aufgebracht wird, und
dass in einem Betätigungsbetrieb der Kraftspeicher nicht in der Bereitschaftsstellung gehalten und die Betätigungskraft (B) auf die Bremse (6) aufgebracht wird.
8. Bremsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftaufnehmeranordnung (18) eingerichtet ist, den Beladungszustandswert (p2o) mittels eines unter Druck stehenden Fluids (24) an den Betätiger (7) zu übergeben, und insbesondere
dass der Betätiger (7) eingerichtet ist, dass das Fluid (24) den Kraftspeicher (9) unter Vorspannung setzt oder zumindest eine Vorspannung vergrößert.
9. Aufzuganlage (1) umfassend eine Bremsvorrichtung (5) nach einem der vorherigen
Ansprüche.
10. Verfahren zum Einstellen einer Betätigungskraft (B) einer Bremsvorrichtung (6), insbesondere einer Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, einer
Aufzuganlage (1), insbesondere einer Aufzugsanlage nach dem vorherigen Anspruch, die Aufzugsanlage (1) umfasst eine Kabine (2), die innerhalb eines Aufzugsschachtes (3) verfahrbar ist,
die Bremsvorrichtung (5) weist einen Betätiger (7) und eine Bremse (6) auf,
der Betätiger (7) ist eingerichtet, bedarfsweise eine Betätigungskraft (B) für die Bremse
(6) bereitzustellen,
das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
Erzeugen eines Beladungszustandswertes (p2o) der Kabine (2) anhand einer
Kraftaufnehmeranordnung (18),
Übermitteln des Beladungszustandswertes (p20) von der Kraftaufnehmeranordnung (18) über eine mechanische Kopplung (252) an den Betätiger (7),
Einstellen der Betätigungskraft (B) in Abhängigkeit des übermittelten
Beladungszustandswertes (p20).
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