EP3519339A1 - Elektromechanischer betätiger zum betätigen einer bremse einer aufzugsanlage - Google Patents

Elektromechanischer betätiger zum betätigen einer bremse einer aufzugsanlage

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EP3519339A1
EP3519339A1 EP17784204.4A EP17784204A EP3519339A1 EP 3519339 A1 EP3519339 A1 EP 3519339A1 EP 17784204 A EP17784204 A EP 17784204A EP 3519339 A1 EP3519339 A1 EP 3519339A1
Authority
EP
European Patent Office
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actuator
holding device
connector
state
return
Prior art date
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Application number
EP17784204.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3519339B1 (de
Inventor
Christian Schulz
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TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp Elevator AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Elevator AG filed Critical ThyssenKrupp Elevator AG
Publication of EP3519339A1 publication Critical patent/EP3519339A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3519339B1 publication Critical patent/EP3519339B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical actuator for actuating a brake of an elevator installation, to a method for operating such an actuator and to an elevator installation comprising such an actuator.
  • EP 2 794 451 B1 discloses an electromechanical actuator for actuating an elevator brake with a force accumulator, a holding device and a rear part device.
  • An essential aspect of such actuators is the safe operation in the event of a defect of the elevator system.
  • the holding device must be actively energized during normal operation; eliminates the power supply, the brake is activated.
  • An energy-saving power supply is therefore desirable.
  • the structure of the actuator should be as simple as possible and include few moving parts, which guarantee a sufficient ease of operation despite years of non-operation in an emergency.
  • the object of the invention is to provide an improved electromagnetic actuator for actuating a brake of an elevator installation. This object is achieved by an actuator, a method and an elevator installation with the features specified in the main claims. Advantageous developments emerge from the subclaims, the following description and the drawings.
  • the electromechanical actuator according to the invention comprises a force accumulator, a
  • the actuator is configured such that, in a standby state, the retainer holds the connector in a standby position against an actuating force applied by the force accumulator, and in a firing state, the retainer does not hold the connector in the ready position and the connector is translated to a firing position.
  • a return phase of the actuator is using the return from the trigger state in the
  • Standby state convertible The holding device is connected via a toggle lever arrangement with the connector, wherein in the ready state, the toggle lever arrangement has a straighter alignment than in the release state.
  • the method according to the invention for operating such an actuator comprises the following method steps: transferring the actuator from the standby state into the
  • Tripped state by reducing a applied by the holding device Willingness holding power; Transferring the actuator from the release state to the standby state during a return phase using the return member and overcoming the operating force provided by the force accumulator, thereby generating a return holding force based on the holding device; Holding the connector in its
  • the standby holding force provided by the holding device during the standby state is lower than the maximum return holding force provided by the holding device during the return phase.
  • the inventive method is also characterized by the fact that defined in the return phase, a greater holding force is provided as in the operating state. This can
  • an electromagnet is at least partially operated with a larger current during the return phase than in the standby state.
  • the holding device provides a comparatively high holding power to stretch the toggle lever assembly, this holding power is then redefined for the duration of the comparatively long operating state again reduced.
  • the toggle assembly comprises a first lever and a second lever, wherein the first lever is connected via a knee joint to the second lever, and the first lever with the second lever includes a knee angle.
  • a more extended alignment of the toggle lever arrangement is particularly present when a knee angle between two toggle levers of the toggle lever arrangement is closer to 180 ° than in
  • the knee angle in the standby state is in particular greater than the knee angle in the triggering state, wherein the knee angle can in particular assume a maximum value of 180 °.
  • a knee angle of 180 ° thus represents the most stretched orientation.
  • the knee angle is defined in particular by the angle of two straight lines through the articulation points of the associated toggle levers.
  • the actuator comprises guide means for selectively guiding the holding device from a release position to a return position.
  • the release position of the holding device is present when the holding device can no longer hold the connector in its standby position and the actuator can assume the triggering state. In principle, no holding force can be provided by the holding device in the release position.
  • the holding device in turn can apply a holding force, in particular a scrubholhaltekraft, which is required during the
  • the guide means may comprise a guide slot defining a trajectory of the
  • Holding device defined during the return phase. During the triggering state and in preparation for the return phase, a first part of the holding device can be selectively guided in the direction of a second part of the holding device.
  • the elevator installation according to the invention comprises an actuator of the aforementioned type and / or an actuator which is operated by the aforesaid method.
  • Fig. 1 shows an actuator according to the invention in a first embodiment in one
  • Fig. 2 shows the actuator of Figure 1 in a trigger state
  • Fig. 3 shows the actuator of Figure 1 during a rinse phase
  • FIG. 4 shows a diagram comprising the profile of the holding force and the triggering force as well as the course of the knee angle during the different operating states of the holding device;
  • Fig. 5 is a schematic representation of an elevator system according to the invention comprising an actuator according to the invention.
  • FIG. 6 shows an actuator according to the invention in a second embodiment in one
  • Fig. 7 shows the actuator of Figure 6 during the remindholphase in side view.
  • FIG. 5 shows an elevator installation 21 according to the invention, which has a car 22, which is accommodated within an elevator shaft 23. On the basis of guide rails 24, the car is held vertically movable by means not shown guide rollers. In the event of a defect, one or more safety brakes 9 can be activated.
  • the elevator installation 21 comprises an actuator 1 according to the invention with a connector 7. The connector 7 conducts a release force from the actuator 1 to the brakes 9.
  • FIGS. 1 to 3 show the same actuator 1 in respectively different operating states.
  • the actuator 1 initially comprises a frame 8 on which the components of the actuator 1 are mounted.
  • the connector 7 in this embodiment is a rod which is displaced for operation parallel to the direction of extension thereof.
  • the coil spring 2 is clamped between a first power storage stop 18, here exemplified in the form of a stop ring, which is fixedly attached to the connector 7 and with the connector 7 moves, and a second power storage stop 19, which is fixedly mounted on the frame 8.
  • the connector 7 is subjected to an actuating force F 2 starting from the second force accumulator stop 19 in the direction of the first force accumulator stop 18.
  • the first power storage stop 18 is displaced until it strikes a third trigger stop 20 on the frame 8.
  • the connector 7 can be held by a holding device 3 in a standby position, which provides a counterforce on the connector 7 via a toggle lever arrangement 10.
  • the toggle lever assembly 10 includes for this purpose a first lever 11 and a second lever 12, which are rotatably connected to each other at a knee joint 13.
  • the first lever 11 is rotatably supported on a first support point 14 on the frame 8 from;
  • the second lever 12 is rotatably supported at a second support point 15 on the connector 7.
  • the holding device 3 is connected to the toggle lever assembly 10.
  • the holding device 3 comprises two parts 4, 5, namely one, in particular ferromagnetic, anchor plate 5 and a switchable electromagnet 4, of which a first part (here the anchor plate 5) on the knee and a second part (here the electromagnet 4) with the interposition of a Return member 6 is mounted on the frame 8.
  • the two parts 4, 5 may also be arranged vice versa.
  • the return divider 6 may comprise a spindle drive.
  • the return divider 6 can be transferred between a ready position (FIGS. 1 and 2) and a return position (FIG. 3).
  • the return divider 6 carries a part 4 of the holding device 3 and can transfer the holding device 3 between a release position (FIGS. 2) and a return position (FIG. 3).
  • FIG. 1 shows the holding device 3 in its ready position.
  • the return divider 6 comprises a guide slide 16, which slides in a guide slot 17 and thus guides the return divider 6 during its extension movement in a predefined path.
  • the return divider 6 is shown in its standby position, in Figure 2, the return divider 6 is shown in its return position.
  • the energy store 2, the holding device 3, the return divider 6, the two parts 4, 5 of the holding device 3, the toggle lever arrangement 10 and the connector 7 are each in a standby position.
  • the return divider 6 is supported on the frame 8 and holds the first part 4 of the holding device 3 in its standby position, which in turn holds the second part 5 of the holding device 3 in its standby position.
  • the second part 5 holds the toggle lever assembly 10 in its standby position.
  • the toggle assembly 10 holds the connector 7 in its standby position.
  • To initiate the triggering state II ( Figure 2) eliminates the readiness holding force by switching off the electromagnet 4. This also includes a reduction of the holding force below a threshold value.
  • the adhesion of the anchor plate 5 on the magnet 4 is omitted, whereby the second part 5, the toggle lever assembly 10 and the connector 7 are transferred due to the application of the energy storage 2 in the release position.
  • the return divider 6 initially remains in the ready position; the position of the holding device 3 is hereby referred to as a release position, in which the first part 4 in the ready position and the second part 5 in the release position.
  • Figures 6 and 7 show an alternative embodiment of the actuator during the standby phase I and the rinse phase III.
  • the structure and operation largely corresponds to that of the actuator of Figures 1 to 3. In this respect, the previous description is also applicable to this actuator; the deviations are described below.
  • the coil spring 2 is clamped between a first power storage stop 18, here for example in the form of a shoulder which is fixedly attached to the first lever 11 and moves with the first lever 11, and a second power storage stop 19 which is fixedly mounted on the frame 8. Since the coil spring 2 is now arranged in the region of the first lever, the frame 8 can be made correspondingly smaller.
  • the arrangement and effective direction of the holding device 3 and the return divider 6 is approximately parallel to the direction of the first lever II.
  • the second lever 12 preferably has a transverse arm 25, on which the second part 5 is arranged.
  • the cross boom 25 increases the knee. Again, the second part 5 is located at the knee. As a result, the overall space of the actuator is reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischer Betätiger (1) zum Betätigen einer Bremse (9) einer Aufzugsanlage (21), umfassend einen Kraftspeicher (2), eine Halteeinrichtung (3), einen Rücksteller (6), einen Verbinder (7), wobei der Betätiger (1) derart ausgebildet ist, dass in einem Bereitschaftszustand (I) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) entgegen einer durch den Kraftspeicher (2) aufgebrachten Betätigungskraft (F2) in einer Bereitschaftsstellung hält, dass in einem Auslösezustand (II) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) nicht in der Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder (7) in eine Auslösestellung überführt ist und dass während einer Rückholphase (III) der Betätiger (1) unter Verwendung des Rückstellers (6) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) überführbar ist, wobei die Halteeinrichtung (3) über eine Kniehebelanordnung (10) mit dem Verbinder (7) verbunden ist, wobei im ersten Betriebszustand (I) die Kniehebelanordnung (10) eine gestrecktere Ausrichtung aufweist als im zweiten Betriebszustand (II).

Description

Elektromechanischer Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzugsanlage
Die Erfindung betrifft einen Elektromechanischen Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzugsanlage, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Betätigers sowie eine Aufzugsanlage umfassend einen solchen Betätiger.
Die EP 2 794 451 Bl offenbart einen elektromechanischen Betätiger zum Betätigen einer Aufzugsbremse mit einem Kraftspeicher, einer Halteeinrichtung und einer Rücksteileinrichtung.
Ein wesentlicher Aspekt solcher Betätiger ist die sichere Betätigung im Fall eines Defekts der Aufzugsanlage. Dafür muss die Halteeinrichtung während des Normalbetriebs aktiv bestromt werden; entfällt die Stromzufuhr, wird die Bremse aktiviert. Eine möglichst energiesparende Bestromung ist daher wünschenswert. Zugleich soll der Aufbau des Betätigers möglichst einfach sein und wenig bewegliche Teile umfassen, die trotz jahrelanger Nichtbetätigung im Notfall eine ausreichende Leichtgängigkeit gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten elektromagnetischen Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzugsanlage bereitzustellen. Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Betätiger, ein Verfahren und eine Aufzugsanlage mit den in den Hauptansprüchen angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Der erfindungsgemäße elektromechanische Betätiger umfasst einen Kraftspeicher, eine
Halteeinrichtung, einen Rücksteiler und einen Verbinder. Der Betätiger ist derart ausgebildet, dass in einem Bereitschaftszustand die Halteeinrichtung den Verbinder entgegen einer durch den Kraftspeicher aufgebrachten Betätigungskraft in einer Bereitschaftsstellung hält, und dass in einem Auslösezustand die Halteeinrichtung den Verbinder nicht in der Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder in eine Auslösestellung überführt ist. Während einer Rückholphase ist der Betätiger unter Verwendung des Rückstellers aus dem Auslösezustand in den
Bereitschaftszustand überführbar. Die Halteeinrichtung ist über eine Kniehebelanordnung mit dem Verbinder verbunden, wobei im Bereitschaftszustand die Kniehebelanordnung eine gestrecktere Ausrichtung als im Auslösezustand aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines solchen Betätigers umfasst die folgenden Verfahrensschritte: Überführen des Betätigers aus dem Bereitschaftszustand in den
Auslösezustand durch Verringerung einer durch die Halteeinrichtung aufgebrachten Bereitschaftshaltekraft; Überführen des Betätigers aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand während einer Rückholphase unter Verwendung des Rückstellers und unter Überwindung der durch den Kraftspeicher bereitgestellten Betätigungskraft, dabei Erzeugen einer Rückholhaltekraft anhand der Halteeinrichtung; Halten des Verbinders in dessen
Bereitschaftsstellung durch Bereitstellen einer Bereitschaftshaltekraft anhand der
Halteeinrichtung.
Dabei ist die durch die Halteeinrichtung während des Bereitschaftszustandes bereitgestellte Bereitschaftshaltekraft geringer als die durch die Halteeinrichtung während der Rückholphase maximal bereitgestellte Rückholhaltekraft.
Je gestreckter die Stellung des Kniehebels ist, desto geringer ist die Kraft, die zur
Aufrechterhaltung dieser Stellung durch die Halteeinrichtung in dessen Bereitschaftsstellung erforderlich ist, was sich unmittelbar auf den Energieverbrach der Halteeinrichtung in der Bereitschaftsstellung auswirken kann. Da im realen Betrieb die Halteeinrichtung mit Ausnahme von Notfällen immer in der Bereitschaftsstellung ist, kann der Gesamtenergieverbrauch niedrig gehalten werden, obwohl durch den Kraftspeicher eine recht hohe Betätigungskraft bereitgestellt wird. Zwar wird im Betätigungszustand die Kniehebelanordnung in eine Stellung überführt, in der der Kniehebel deutlich weniger gestreckt ist; in der Rückholphase muss daher eine deutlich höhere Kraft aufgewendet werden als im Bereitschaftszustand. Da die Rückholphasen über die Lebensdauer des Betätigers lediglich einen zeitlich vernachlässigbaren Anteil ausmachen, sind dieser erhöhte Kraftaufwand und der damit verbundene Energieaufwand hinnehmbar und hat keine nennenswerten Auswirkungen auf die Betriebskosten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich zudem dadurch aus, dass in der Rückholphase definiert eine größere Haltekraft bereitgestellt wird als im Betriebszustand. Dies kann
beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Elektromagnet während der Rückholphase zumindest zweitweise mit einem größeren Strom betrieben wird als im Bereitschaftszustand. Während also im Rahmen der vergleichsweise kurzen Rückholphase die Halteinrichtung eine vergleichsweise hohe Halteleistung bereitstellt, um die Kniehebelanordnung zu strecken, wird diese Halteleistung anschließend für die Dauer des vergleichsweise langen Betriebszustands wieder definiert reduziert.
Vorzugsweise umfasst die Kniehebelanordnung einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel, wobei der erste Hebel über ein Kniegelenk mit dem zweiten Hebel verbunden ist, und der erste Hebel mit dem zweiten Hebel einen Kniewinkel einschließt. Eine gestrecktere Ausrichtung der Kniehebelanordnung liegt insbesondere dann vor, wenn ein Kniewinkel zwischen zwei Kniehebeln der Kniehebelanordnung näher an 180° liegt als im
Vergleichszustand. Der Kniewinkel ist im Bereitschaftszustand insbesondere größer ist als der Kniewinkel im Auslösezustand, wobei der Kniewinkel insbesondere einen Maximalwert von 180° einnehmen kann. Ein Kniewinkel von 180° stellt somit die gestreckteste Ausrichtung dar. Der Kniewinkel wird insbesondere durch den Winkel zweier Geraden durch die Gelenkpunkte der zugehörigen Kniehebel definiert.
Vorzugsweise umfasst der Betätiger Führungsmittel zum gezielten Führen der Halteinrichtung aus einer Auslösestellung in eine Rückholstellung. Die Auslösestellung der Halteeinrichtung liegt dann vor, wenn die Halteeinrichtung den Verbinder nicht mehr in dessen Bereitschaftsstellung halten kann und der Betätiger den Auslösezustand einnehmen kann. In der Auslösestellung kann grundsätzlich keine Haltekraft durch die Halteinrichtung bereitgestellt werden. In der
Rückholstellung der Halteeinrichtung kann die Halteeinrichtung wiederum eine Haltekraft, insbesondere eine Rückholhaltekraft aufbringen, welche erforderlich ist während des
Überführens des Verbinders aus dessen Auslösestellung in dessen Bereitschaftsstellung.
Die Führungsmittel können eine Führungskulisse umfassen, welche eine Bahnkurve der
Halteeinrichtung während der Rückholphase definiert. Während des Auslösezustandes und zur Vorbereitung der Rückholphase kann ein erstes Teil der Halteeinrichtung gezielt in Richtung eines zweiten Teils der Halteeinrichtung geführt werden.
Die erfindungsgemäße Aufzugsanlage umfasst einen Betätiger der vorgenannten Art und/oder einen Betätiger der durch vorgenanntes Verfahren betrieben wird. Die bezüglich der Vorrichtung bzw. des Verfahrens genannten Vorteile und weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten sind jeweils ohne weiteres auf das Verfahren bzw. den Betätiger und die Aufzugsanlage anwendbar.
Die Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert; hierin zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Betätiger in einer ersten Ausgestaltung in einem
Bereitschaftszustand
a) in perspektischer Ansicht
b) in Seitenansicht;
Fig. 2 den Betätiger aus Figur 1 in einem Auslösezustand
a) in perspektischer Ansicht
b) in Seitenansicht; Fig. 3 den Betätiger aus Figur 1 während einer Rückholphase
a) in perspektischer Ansicht
b) in Seitenansicht;
Fig. 4 ein Diagramm umfassend den Verlauf der Haltekraft und der Auslösekraft sowie den Verlauf des Kniewinkels während der unterschiedlichen Betriebszustände der Halteeinrichtung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage umfassend einen erfindungsgemäßen Betätiger.
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Betätiger in einer zweiten Ausgestaltung in einem
Bereitschaftszustand in Seitenansicht;
Fig. 7 den Betätiger nach Figur 6 während der Rückholphase in Seitenansicht.
Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage 21, die einen Fahrkorb 22 aufweist, welcher innerhalb eines Aufzugsschachtes 23 aufgenommen ist. Anhand von Führungsschienen 24 wird der Fahrkorb mittels nicht dargestellten Führungsrollen vertikal verfahrbar gehalten. Im Falle eines Defekts können eine oder mehrere Sicherheitsbremsen 9 aktiviert werden. Hierfür umfasst die Aufzugsanlage 21 einen erfindungsgemäßen Betätiger 1 mit einem Verbinder 7. Der Verbinder 7 leitet eine Auslösekraft vom Betätiger 1 auf die Bremsen 9.
Anhand der Figuren 1 bis 3 wird der erfindungsgemäße Betätiger 1 in einer ersten Ausgestaltung beschrieben, wobei die Figuren 1 bis 3 denselben Betätiger 1 in jeweils unterschiedlichen Betriebszuständen zeigen.
Der Betätiger 1 umfasst zunächst einen Rahmen 8, an welchem die Komponenten des Betätigers 1 montiert sind. Der Verbinder 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Stange, die zur Betätigung parallel zu deren Erstreckungsrichtung verlagert wird. Vorgespannt wird der Verbinder 7 durch einen Kraftspeicher 2, hier beispielhaft in Form einer Spiralfeder 2. Diese Spiralfeder 2 ist eingespannt zwischen einem ersten Kraftspeicheranschlag 18, hier beispielhaft in Form eines Anschlagringes, der fest an dem Verbinder 7 angebracht ist und sich mit dem Verbinder 7 bewegt, und einem zweiten Kraftspeicheranschlag 19, der fest am Rahmen 8 angebracht ist. Durch den Kraftspeicher 2 wird folglich der Verbinder 7 ausgehend von dem zweiten Kraftspeicheranschlag 19 in Richtung des ersten Kraftspeicheranschlages 18 mit einer Betätigungskraft F2 beaufschlagt. Bei einer Auslösung wird der erste Kraftspeicheranschlag 18 derart verlagert, bis dieser auf einen dritten Auslöseanschlag 20 am Rahmen 8 auftrifft. Der Verbinder 7 kann von einer Halteeinrichtung 3 in einer Bereitschaftsstellung gehalten werden, die über eine Kniehebelanordnung 10 eine Gegenkraft auf den Verbinder 7 bereitstellt. Die Kniehebelanordnung 10 umfasst dazu einen ersten Hebel 11 und einen zweiten Hebel 12, die an einem Kniegelenk 13 miteinander drehbar verbunden sind. Der erste Hebel 11 stützt sich drehbar an einem ersten Stützpunkt 14 am Rahmen 8 ab; der zweite Hebel 12 stützt sich an einem zweiten Stützpunkt 15 drehbar am Verbinder 7 ab. Am Knie (nicht zwangsläufig unmittelbar exakt am Kniegelenk 13) ist die Halteeinrichtung 3 an der Kniehebelanordnung 10 angeschlossen.
Die Halteeinrichtung 3 umfasst zwei Teile 4, 5 , nämliche eine, insbesondere ferromagnetische, Ankerplatte 5 sowie einen schaltbaren Elektromagneten 4, von denen ein erstes Teil (hier die Ankerplatte 5) am Knie und ein zweites Teil (hier der Elektromagnet 4) unter Zwischenschaltung eines Rückstellers 6 am Rahmen 8 angebracht ist. Die beiden Teile 4, 5 können ebenso umgekehrt angeordnet sein.
Der Rücksteiler 6 kann einen Spindelantrieb umfassen. Der Rücksteiler 6 ist zwischen einer Bereitschaftsstellung (Figuren 1 und 2) und einer Rückholstellung (Figur 3) überführbar. Der Rücksteiler 6 trägt ein Teil 4 der Haltevorrichtung 3 und kann die Haltevorrichtung 3 zwischen einer Auslösestellung (Figuren 2) und einer Rückholstellung (Figur 3) überführen. Figur 1 zeigt die Halteeinrichtung 3 in deren Bereitschaftsstellung.
Der Rücksteiler 6 umfasst einen Führungsschieber 16, der in einer Führungskulisse 17 gleitet und damit den Rücksteiler 6 während seiner Ausfahrbewegung in einer vordefinierten Bahn führt.
In den Figuren 1 ist der Rücksteiler 6 in dessen Bereitschaftsstellung gezeigt, in Figur 2 ist der Rücksteiler 6 in dessen Rückholstellung gezeigt.
Im Bereitschaftszustand I (Figur 1) befindet sich der der Kraftspeicher 2, die Halteeinrichtung 3, der Rücksteiler 6, die beiden Teile 4,5 der Haltevorrichtung 3, die Kniehebelanordnung 10 und der Verbinder 7 jeweils in einer Bereitschaftsstellung. Der Rücksteiler 6 stützt sich am Rahmen 8 ab und hält das erste Teil 4 der Haltevorrichtung 3 in dessen Bereitschaftsstellung, wodurch wiederum das zweite Teil 5 der Haltevorrichtung 3 in dessen Bereitschaftsstellung gehalten wird. Das zweite Teil 5 hält die Kniehebelanordnung 10 in deren Bereitschaftsstellung. Die Kniehebelanordnung 10 hält den Verbinder 7 in dessen Bereitschaftsstellung.
Über die Geometrie der Kniehebelanordnung 10 und die Betätigungskraft F2 wird dabei eine Bereitschaftshaltekraft F3! der Halteeinrichtung 3 definiert, die erforderlich ist, um die Kniehebelanordnung 10 in deren Bereitschaftsstellung zu halten. Es ist ersichtlich, dass diese Bereitschaftshaltekraft F3! umso kleiner sein kann, je gestreckter die Kniehebelanordnung 10 ist, also je größer der Kniehebel α ist. Der Betrag der Haltekraft ist dabei wesentlich für die kontinuierliche Leistungsaufnahme der Halteeinrichtung 3 während des Normalbetriebs der Aufzugsanlage 21, in welchem der Betätiger in dessen Bereitschaftsstellung ist.
Zum Einleiten des Auslösezustandes II (Figur 2) entfällt die Bereitschaftshaltekraft durch Ausschalten des Elektromagneten 4. Hierunter fällt auch eine Reduktion der Haltekraft unterhalb eines Grenzwertes. Die Haftung der Ankerplatte 5 am Magneten 4 entfällt, wodurch die zweite Teil 5, die Kniehebelanordnung 10 und der Verbinder 7 aufgrund der Beaufschlagung durch den Kraftspeicher 2 in deren Auslösestellung überführt werden. Der Rücksteiler 6 verbleibt zunächst noch in der Bereitschaftsstellung; die Stellung der Halteeinrichtung 3 wird hierbei als Auslösestellung bezeichnet, bei der das erste Teil 4 in der Bereitschaftsstellung und das zweite Teil 5 in der Auslösestellung ist.
Zum Rückholen wird dann der Rücksteiler 6 mitsamt des ersten Teils 4 in eine Rückholstellung ausgefahren, in welcher der Magnet 4 und die Ankerplatte 5 wieder in Kontakt zueinander gebracht werden (Figur 3). Nun befindet sich die Halteeinrichtung 3 in deren Rückholstellung. Der Elektromagnet 4 wird aktiviert und zieht die Ankerplatte 5 an. Dadurch wird bewirkt, dass die Halteeinrichtung 3 eine Rückholhaltekraft F3w auf die Kniehebelanordnung 10 aufbringen kann. Während der Rückholphase III wird nun der Rücksteiler 6 in dessen Bereitschaftsstellung überführt, wodurch auch die Halteeinrichtung 3, die Kniehebelanordnung 10 und der Verbinder 7 in deren Bereitschaftsstellung überführt werden. Nach Beendigung der Rückholphase nimmt der Betätiger wieder dessen Bereitschaftszustand ein.
In Figur 4 sind wesentliche Parameter der Funktion des Betätigers qualitativ skizziert. Im Bereitschaftszustand I beträgt der Kniewinkel α=α|. Die Überführung von dem Bereitschaftszustand zur Auslösezustand II erfolgt durch Lösen der Halteeinrichtung (Haltekraft F2 = 0) schlagartig, so dass der Kniewinkel sich schlagartig auf α=αΝ reduziert. Während der Rückholphase III erfolgt eine kontinuierliche, lineare Rückstellung der Halteeinrichtung 3, was zu einer degressiven Vergrößerung des Kniewinkels α führt. Dies wiederum führt zu einem degressiv abfallenden Verlauf der Haltekraft F3. Somit reicht eine Bereitschaftshaltekraft F3! aus, die deutlich geringer ist als die Rückholhaltekraft F3N|. Da die Bereitschaftshaltekraft F3! während des gesamten Normalbetriebs aufrechterhalten werden muss, kann die Leistungsaufnahme reduziert werden, was zu einer Ersparnis von Energiekosten führt. Figur 6 und 7 zeigen eine alternative Ausgestaltung des Betätigers während der Bereitschaftsphase I bzw. der Rückholphase III. Der Aufbau und die Funktionsweise entspricht weitgehend derjenigen des Betätigers nach den Figuren 1 bis 3. Insofern ist die vorherigen Beschreibung auch auf diesen Betätiger anwendbar; die Abweichungen werden nachfolgend beschrieben.
Die Spiralfeder 2 ist eingespannt zwischen einem ersten Kraftspeicheranschlag 18, hier beispielhaft in Form eines Absatzes, der fest an dem ersten Hebel 11 angebracht ist und sich mit dem ersten Hebel 11 bewegt, und einem zweiten Kraftspeicheranschlag 19, der fest am Rahmen 8 angebracht ist. Da die Spiralfeder 2 nun im bereich des ersten Hebels angeordnet ist, kann der Rahmen 8 entsprechend kleiner ausgeführt werden. Die Anordnung und Wirkrichtung der Haltevorrichtung 3 und des Rücksteiler 6 ist in etwa parallel zur Richtung des ersten Hebels I I . Der zweite Hebel 12 weist vorzugsweise einen Querausleger 25 auf, an dem das zweite Teil 5 angeordnet ist. Der Querausleger 25 vergrößert das Knie. Auch hier ist das zweite Teil 5 am Knie angeordnet. Hierdurch wird insgesamt der Bauraum des Betätigers reduziert.
Bezugszeichen
1 Elektromechanischer Betätiger, überführbar zwischen Bereitschaftszustand,
Auslösezustand und Rückholphase
2 Kraftspeicher, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung
3 Halteeinrichtung, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung, Auslösestellung und Rückholstellung
4 Elektromagnet, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Rückholstellung
5 Ankerplatte, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung
6 Rücksteiler, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Rückholstellung
7 Verbinder, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung
8 Rahmen
9 Bremse
10 Kniehebelanordnung, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellu
11 erster Hebel
12 zweiter Hebel
13 Verbindungsgelenk
14 erster Stützpunkt
15 zweiter Stützpunkt
16 Führungsschieber
17 Führungskulisse
18 erster Kraftspeicheranschlag am Verbinder
19 zweiter Kraftspeicheranschlag am Rahmen
20 Auslöseanschlag am Rahmen
21 Aufzug
22 Fahrkorb
23 Aufzugsschacht
24 Führungsschiene
25 Querausleger am zweiten Hebel
α Kniewinkel
F2 Betätigungskraft, bereitgestellt durch Kraftspeicher 2
F3 Haltekraft, bereitgestellt durch Halteeinrichtung 3
F3| Bereitschaftshaltekraft Rückholhaltekraft maximal bereitgestellte Rückholhaltekraft
Bereitschaftszustand
Auslösezustand
Rückholphase

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanischer Betätiger (1) zum Betätigen einer Bremse (9) einer Aufzugsanlage (21), umfassend
einen Kraftspeicher (2),
eine Halteeinrichtung (3),
einen Rücksteiler (6),
einen Verbinder (7),
wobei der Betätiger (1) derart ausgebildet ist,
dass in einem Bereitschaftszustand (I) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) entgegen einer durch den Kraftspeicher (2) aufgebrachten Betätigungskraft (F2) in einer Bereitschaftsstellung hält,
dass in einem Auslösezustand (II) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) nicht in dessen Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder (7) in eine Auslösestellung überführt ist, und
dass während einer Rückholphase (III) der Betätiger (1) unter Verwendung des
Rückstellers (6) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) überführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Halteeinrichtung (3) über eine Kniehebelanordnung (10) mit dem Verbinder (7) verbunden ist,
wobei im Bereitschaftszustand (I) die Kniehebelanordnung (10) eine gestrecktere Ausrichtung aufweist als im Auslösezustand (II).
2. Betätiger (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kniehebelanordnung (10) einen ersten Hebel (11) und einen zweiten Hebel (12) aufweist, wobei der erste Hebel (11) über ein Kniegelenk (13) mit dem zweiten Hebel (12) verbunden ist, und der erste Hebel (11) mit dem zweiten Hebel (12) einen Kniewinkel (a) einschließt.
3. Betätiger (1) nach dem vorherigen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kniewinkel (αι) im Bereitschaftszustand (I) größer ist als der Kniewinkel (aN) im Auslösezustand (II).
Betätiger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betätiger (1) Führungsmittel (16, 17) umfasst, eingerichtet zum gezielten Führen der Halteinrichtung (3) aus einer Auslösestellung in eine Rückholstellung.
Betätiger (1) nach dem vorherigen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsmittel eine Führungskulisse (17) umfassen, welche eine Bahnkurve der Halteeinrichtung (3) während der Rückholphase (III) definiert.
6. Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Betätigers (1) zum Betätigen einer Bremse (9) einer Aufzugsanlage (21), insbesondere eines Betätigers nach einem der vorherigen Ansprüche, der Betätiger (1) umfasst:
einen Kraftspeicher (2)
eine Halteeinrichtung (3),
einen Rücksteiler (6)
einen Verbinder (7)
wobei der Betätiger (1) derart ausgebildet ist,
dass in einem Bereitschaftszustand (I) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) entgegen einer durch den Kraftspeicher (2) aufgebrachten Betätigungskraft (F2) in einer Bereitschaftsstellung hält,
dass in einem Auslösezustand (II) die Halteeinrichtung (3) den Verbinder (7) nicht in der Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder (7) in eine Auslösestellung überführt ist und dass während einer Rückholphase (III) der Betätiger (1) unter Verwendung des
Rückstellers (6) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) überführbar ist, das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- Überführen des Betätigers (1) aus dem Bereitschaftszustand (I) in den Auslösezustand (II) durch Verringerung einer durch die Halteeinrichtung (3) aufgebrachten
Bereitschaftshaltekraft (F3),
- Überführen des Betätigers (1) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) während einer Rückholphase (III) unter Verwendung des Rückstellers (6) und unter Überwindung der durch den Kraftspeicher (2) bereitgestellten Betätigungskraft (F2), dabei Erzeugen einer Rückholhaltekraft (F3w) anhand der Halteeinrichtung (3),
- Halten des Verbinders (7) in dessen Bereitschaftsstellung (I) durch Bereitstellen einer Bereitschaftshaltekraft (F3|) anhand der Halteeinrichtung (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass die durch die Halteeinrichtung (3) während des Bereitschaftszustandes (I) bereitgestellte Bereitschaftshaltekraft (F3|) geringer ist als die durch die Halteeinrichtung (3) während der Rückholphase (III) maximal bereitgestellte Rückholhaltekraft (F3wmax).
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Auslösezustandes (II) zur Vorbereitung der Rückholphase (III) ein erstes Teil (4) der Halteeinrichtung (3) gezielt in Richtung eines zweiten Teils (5) der Halteeinrichtung (3) geführt wird.
8. Aufzugsanlage (21) umfassend einen Betätiger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einen Betätiger (1), der durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7 betrieben wird.
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