EP3519339B1 - Elektromechanischer betätiger zum betätigen einer bremse einer aufzugsanlage - Google Patents

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EP3519339B1
EP3519339B1 EP17784204.4A EP17784204A EP3519339B1 EP 3519339 B1 EP3519339 B1 EP 3519339B1 EP 17784204 A EP17784204 A EP 17784204A EP 3519339 B1 EP3519339 B1 EP 3519339B1
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EP
European Patent Office
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actuator
holding device
standby
connector
lever
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EP17784204.4A
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EP3519339A1 (de
Inventor
Christian Schulz
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TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Original Assignee
TK Elevator Innovation and Operations GmbH
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Application filed by TK Elevator Innovation and Operations GmbH filed Critical TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Publication of EP3519339A1 publication Critical patent/EP3519339A1/de
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical actuator for actuating a brake of an elevator system, a method for operating such an actuator and an elevator system comprising such an actuator.
  • the EP 2 794 451 B1 and WO 2014/075954 A1 both disclose an electromechanical actuator for actuating an elevator brake with an energy storage device, a holding device and a reset device.
  • An essential aspect of such actuators is the safe actuation in the event of a defect in the elevator system.
  • the holding device must be actively energized during normal operation; If there is no power supply, the brake is activated.
  • An energization that is as energy-saving as possible is therefore desirable.
  • the construction of the actuator should be as simple as possible and should include few moving parts which, despite years of non-operation, guarantee sufficient ease of movement 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 system with the features specified in the main claims. Advantageous further developments result from the subclaims, the following description and the drawings.
  • the electromechanical actuator according to the invention comprises an energy store, a holding device, a reset and a connector.
  • the actuator is designed in such a way that, in a standby state, the holding device holds the connector in a standby position against an actuating force applied by the energy storage device, and that in a triggered state, the holding device does not hold the connector in the standby position and the connector is transferred to a triggered position.
  • the actuator can be transferred from the tripped state to the standby state using the reset device.
  • the holding device is connected to the connector via a toggle lever arrangement, the toggle lever arrangement having a more stretched orientation in the standby state than in the triggered state.
  • the method according to the invention for operating such an actuator comprises the following method steps: Transferring the actuator from the standby state to the triggered state by reducing the amount applied by the holding device Standby force; Transferring the actuator from the released state to the standby state during a return phase using the reset device and overcoming the actuating force provided by the energy storage device, generating a retaining force using the holding device; Holding the connector in its standby position by providing a standby holding force on the basis of the holding device.
  • the standby holding force provided by the holding device during the standby state is less than the maximum restraint holding force provided by the holding device during the return phase.
  • the method according to the invention is also characterized in that a greater holding force is provided in a defined manner in the return phase than in the operating state.
  • This can be implemented, for example, in that an electromagnet is operated at least twice with a higher current during the return phase than in the standby state. While the holding device provides a comparatively high holding power in the context of the comparatively short return phase in order to stretch the toggle lever arrangement, this holding power is then reduced again in a defined manner for the duration of the comparatively long operating state.
  • the toggle lever arrangement preferably comprises a first lever and a second lever, the first lever being connected to the second lever via a knee joint, and the first lever enclosing a knee angle with the second lever.
  • a more stretched alignment of the toggle lever arrangement is given in particular when a knee angle between two toggle levers of the toggle lever arrangement is closer to 180 ° than in the comparison state.
  • the knee angle is in particular greater than the knee angle in the triggered state, the knee angle in particular being able to assume a maximum value of 180 °.
  • a knee angle of 180 ° thus represents the most straight alignment.
  • the knee angle is defined in particular by the angle of two straight lines through the hinge points of the associated toggle levers.
  • the actuator preferably comprises guide means for the targeted guiding of the holding device from a release position into a return position.
  • the release position of the holding device occurs when the holding device can no longer hold the connector in its standby position and the actuator can assume the release state. In principle, no holding force can be provided by the holding device in the release position.
  • the holding device In the return position of the holding device, the holding device can in turn apply a holding force, in particular a return holding force, which is required during the transfer of the connector from its release position to its standby position.
  • the guide means can comprise a guide slot which defines a trajectory of the holding device during the return phase. During the release state and in preparation for the return phase, a first part of the holding device can be guided in a targeted manner 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 aforementioned method.
  • the advantages and further design options mentioned with regard to the device or the method can each be readily applied to the method or the actuator and the elevator system.
  • FIG. 5 shows an elevator installation 21 according to the invention, which has an elevator car 22 which is accommodated within an elevator shaft 23. With the aid of guide rails 24, the elevator car is held so that it can move vertically by means of guide rollers (not shown). 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 transmits a triggering force from the actuator 1 to the brakes 9.
  • the actuator 1 initially comprises a frame 8 on which the components of the actuator 1 are mounted.
  • the connector 7 is a rod which, for actuation, is displaced parallel to its direction of extension.
  • the connector 7 is pretensioned by an energy storage device 2, here, for example, in the form of a spiral spring 2.
  • This spiral spring 2 is clamped between a first energy storage device stop 18, here for example in the form of a stop ring, which is firmly attached to the connector 7 and engages with the connector 7 moves, and a second energy storage stop 19 which is fixedly attached to the frame 8.
  • the connector 7 is acted upon by an actuating force F 2 starting from the second energy store stop 19 in the direction of the first energy store stop 18.
  • the first energy storage stop 18 is displaced until it strikes a third trigger stop 20 on the frame 8.
  • the connector 7 can be held in a ready position by a holding device 3 which provides a counterforce on the connector 7 via a toggle lever arrangement 10.
  • the toggle lever arrangement 10 comprises a first lever 11 and a second lever 12, which are rotatably connected to one another at a toggle joint 13.
  • the first lever 11 is rotatably supported on a first support point 14 on the frame 8; the second lever 12 is rotatably supported on the connector 7 at a second support point 15.
  • the holding device 3 is connected to the toggle lever arrangement 10 at the knee (not necessarily directly exactly at the knee joint 13).
  • the holding device 3 comprises two parts 4, 5, namely an, 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 Reset 6 is attached to the frame 8.
  • the two parts 4, 5 can also be arranged in reverse.
  • the reset mechanism 6 can comprise a spindle drive.
  • the reset device 6 is between a ready position ( Figures 1 and 2 ) and a return position ( Figure 3 ) transferable.
  • the reset device 6 carries a part 4 of the holding device 3 and can move the holding device 3 between a release position ( Figures 2 ) and a return position ( Figure 3 ) transfer.
  • Figure 1 shows the holding device 3 in its ready position.
  • the reset device 6 comprises a guide slide 16 which slides in a guide slot 17 and thus guides the reset device 6 in a predefined path during its extension movement.
  • the energy storage device 2, the holding device 3, the reset device 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 reset device 6 is supported on the frame 8 and holds the first part 4 of the holding device 3 in its ready position, which in turn holds the second part 5 of the holding device 3 in its ready position.
  • the second part 5 holds the toggle lever arrangement 10 in its ready position.
  • the toggle lever arrangement 10 holds the connector 7 in its ready position.
  • a standby holding force F 3I of the holding device 3 is defined via the geometry of the toggle lever arrangement 10 and the actuating force F 2 , which is required to achieve the To keep toggle lever assembly 10 in its ready position. It can be seen that this standby holding force F 3I can be smaller, the more stretched the toggle lever arrangement 10 is, that is to say the larger the toggle lever ⁇ is.
  • the amount of the holding force is essential for the continuous power consumption of the holding device 3 during normal operation of the elevator installation 21, in which the actuator is in its ready position.
  • the standby holding force is omitted by switching off the electromagnet 4. This also includes a reduction in the holding force below a limit value.
  • the anchor plate 5 does not adhere to the magnet 4, as a result of which the second part 5, the toggle lever arrangement 10 and the connector 7 are transferred into their release position due to the action of the energy store 2.
  • the reset device 6 initially remains in the standby position; the position of the holding device 3 is referred to here as the release position, in which the first part 4 is in the ready position and the second part 5 is in the release position.
  • the reset device 6 together with the first part 4 is then extended into a return position in which the magnet 4 and the armature plate 5 are brought into contact with one another again ( Figure 3 ).
  • the holding device 3 is now in its return position.
  • the electromagnet 4 is activated and attracts the anchor plate 5. This has the effect that the holding device 3 can apply a restraining force F 3III to the toggle lever arrangement 10.
  • the reset device 6 is now transferred to its standby position, as a result of which the holding device 3, the toggle lever arrangement 10 and the connector 7 are also transferred to their standby position.
  • the actuator returns to its ready state.
  • Figure 6 and 7th show an alternative embodiment of the actuator during the standby phase I or the return phase III.
  • the structure and the mode of operation largely correspond to that of the actuator according to the Figures 1 to 3 .
  • the previous description is also applicable to this actuator; the deviations are described below.
  • the spiral spring 2 is clamped between a second energy storage stop 19, here for example in the form of a shoulder, which is fixedly attached to the second lever 12 and moves with the second lever 12, and a first energy storage stop 18 which is fixedly attached to the frame 8. Since the spiral spring 2 is now arranged in the area of the first lever, the frame 8 can be made correspondingly smaller.
  • the arrangement and direction of action of the holding device 3 and the reset device 6 is approximately parallel to the direction of the second lever 12.
  • the first lever 11 preferably has a transverse arm on which the second part 5 is arranged. The cross arm enlarges the knee. Here, too, the second part 5 is arranged on the knee. As a result, the overall installation space for the actuator is reduced.

Landscapes

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

Description

  • 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 B1 und WO 2014/075954 A1 offenbaren beide einen elektromechanischen Betätiger zum Betätigen einer Aufzugsbremse mit einem Kraftspeicher, einer Halteeinrichtung und einer Rückstelleinrichtung. 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 Rücksteller 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
      1. a) in perspektischer Ansicht
      2. b) in Seitenansicht;
    • Fig. 2 den Betätiger aus Figur 1 in einem Auslösezustand
      1. a) in perspektischer Ansicht
      2. b) in Seitenansicht;
    • Fig. 3 den Betätiger aus Figur 1 während einer Rückholphase
      1. a) in perspektischer Ansicht
      2. 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 Rücksteller 6 kann einen Spindelantrieb umfassen. Der Rücksteller 6 ist zwischen einer Bereitschaftsstellung (Figuren 1 und 2) und einer Rückholstellung (Figur 3) überführbar. Der Rücksteller 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 Rücksteller 6 umfasst einen Führungsschieber 16, der in einer Führungskulisse 17 gleitet und damit den Rücksteller 6 während seiner Ausfahrbewegung in einer vordefinierten Bahn führt.
  • In den Figuren 1 ist der Rücksteller 6 in dessen Bereitschaftsstellung gezeigt, in Figur 2 ist der Rücksteller 6 in dessen Rückholstellung gezeigt.
  • Im Bereitschaftszustand I (Figur 1) befindet sich der der Kraftspeicher 2, die Halteeinrichtung 3, der Rücksteller 6, die beiden Teile 4,5 der Haltevorrichtung 3, die Kniehebelanordnung 10 und der Verbinder 7 jeweils in einer Bereitschaftsstellung. Der Rücksteller 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 F3I der Halteeinrichtung 3 definiert, die erforderlich ist, um die Kniehebelanordnung 10 in deren Bereitschaftsstellung zu halten. Es ist ersichtlich, dass diese Bereitschaftshaltekraft F3I 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 Rücksteller 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 Rücksteller 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 F3III auf die Kniehebelanordnung 10 aufbringen kann. Während der Rückholphase III wird nun der Rücksteller 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=αI. 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=αII 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 F3I aus, die deutlich geringer ist als die Rückholhaltekraft F3III. Da die Bereitschaftshaltekraft F3I 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 zweiten Kraftspeicheranschlag 19, hier beispielhaft in Form eines Absatzes, der fest an dem zweiten Hebel 12 angebracht ist und sich mit dem zweiten Hebel 12 bewegt, und einem ersten Kraftspeicheranschlag 18, 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 Rücksteller 6 ist in etwa parallel zur Richtung des zweiten Hebels 12. Der erste Hebel 11 weist vorzugsweise einen Querausleger auf, an dem das zweite Teil 5 angeordnet ist. Der Querausleger 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
    Rücksteller, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Rückholstellung
    7
    Verbinder, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung
    8
    Rahmen
    9
    Bremse
    10
    Kniehebelanordnung, überführbar zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung
    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
    F3I
    Bereitschaftshaltekraft
    F3III
    Rückholhaltekraft
    F3IIImax
    maximal bereitgestellte Rückholhaltekraft
    I
    Bereitschaftszustand
    II
    Auslösezustand
    III
    Rückholphase

Claims (8)

  1. 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 dessen Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder (7) in eine Auslösestellung überführt ist,
    dass während einer Rückholphase (III) der Betätiger (1) unter Verwendung des Rückstellers (6) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) überführbar ist,
    und 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 (α) einschließt.
  3. Betätiger (1) nach dem vorherigen Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Kniewinkel (αI) im Bereitschaftszustand (I) größer ist als der Kniewinkel (αII) im Auslösezustand (II).
  4. 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.
  5. 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) nach einem der vorherigen Ansprüche, 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 (F3III) anhand der Halteeinrichtung (3),
    - Halten des Verbinders (7) in dessen Bereitschaftsstellung (I) durch Bereitstellen einer Bereitschaftshaltekraft (F3I) anhand der Halteeinrichtung (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die durch die Halteeinrichtung (3) während des Bereitschaftszustandes (I) bereitgestellte Bereitschaftshaltekraft (F3I) geringer ist als die durch die Halteeinrichtung (3) während der Rückholphase (III) maximal bereitgestellte Rückholhaltekraft (F3IIImax).
  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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