EP3880595A2 - Elektromechanischer betätiger zum betätigen einer bremse einer aufzuganlage - Google Patents

Elektromechanischer betätiger zum betätigen einer bremse einer aufzuganlage

Info

Publication number
EP3880595A2
EP3880595A2 EP19789645.9A EP19789645A EP3880595A2 EP 3880595 A2 EP3880595 A2 EP 3880595A2 EP 19789645 A EP19789645 A EP 19789645A EP 3880595 A2 EP3880595 A2 EP 3880595A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
state
connector
brake
release
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.)
Pending
Application number
EP19789645.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrike Pawlik
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
TK Elevator Innovation and Operations GmbH
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 TK Elevator Innovation and Operations GmbH filed Critical TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Publication of EP3880595A2 publication Critical patent/EP3880595A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

  • Electromechanical actuator for actuating a brake of an elevator system
  • the invention relates to an electromagnetic actuator for actuating a brake of an elevator system, which actuator comprises an energy store, a holding device, a reset device and a connector, the actuator being designed in such a way that the holding device, in a standby state, counteracts an actuating force applied by the energy storage device holds in a standby position, in a release state the holding device does not hold the connector in its standby position and the connector is transferred to a release position, and during a return phase the actuator can be transferred from the release state to the ready state using the reset device.
  • the invention further relates to an elevator system comprising a brake and an actuator which interacts with the brake in order to brake a car which is moved in an elevator shaft of the elevator system.
  • WO 2018/060251 A1 discloses an electromagnetic actuator for actuating a brake of an elevator system, the actuator comprising a toggle lever arrangement.
  • the disadvantage of this toggle lever arrangement is that it takes up a lot of space.
  • an object of the present invention to improve an electromagnetic actuator mentioned at the beginning, and an elevator system comprising a brake and an electromagnetic actuator.
  • the electromagnetic actuator should have a simple construction that is also space-saving and robust with respect to deformation during operation.
  • an electromagnetic actuator for actuating a brake of an elevator system and an elevator system comprising a brake and an electromagnetic actuator are proposed according to the independent claims. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims and the description and are shown in the exemplary embodiments shown in the figures.
  • the proposed solution provides an electromagnetic actuator for actuating a brake of an elevator system, which actuator has an energy store, a holding device, includes a reset and a connector.
  • the actuator is designed in such a way that in a ready state the holding device holds the connector in a ready position against an actuating force applied by the energy accumulator, in a release state the holding device does not hold the connector in its ready position and the connector is transferred to a release position, and during a return phase of the actuators can be converted from the tripping state to the standby state using the reset device.
  • the actuator comprises a rotation arrangement, which rotation arrangement has a guide joint, into which the connector engages with a first end.
  • the holding device of the actuator comprises an electromagnet and an armature plate.
  • the second end of the connector is connected to the brake of the elevator system.
  • the actuator interacts with the brake via the connector in such a way that the brake is transferred to a state with a braking effect by transferring the actuator into the release state. If the actuator is brought into the tripping state, the brake is actuated in such a way that a car which is moved in an elevator shaft of the elevator system is braked. However, this does not necessarily mean that the brake that brakes the car is released again when the actuator is returned from the release state to the standby state.
  • the reset mechanism of the actuator comprises a linear motor.
  • the linear motor is set up to transfer the actuator from the tripped state to the ready state.
  • an electromagnet and an armature plate are brought into contact with one another by means of the linear motor and then the rotational arrangement of the actuator is returned to its ready position.
  • this return phase of the actuator it is possible for the actuator to be brought back into the release state by switching off the electromagnet before the actuator has been completely brought into its ready state.
  • the reset device comprises a rotary motor which is set up to transfer the actuator from the release state into the ready state.
  • the rotary motor acts directly on the rotary arrangement of the actuator and rotates the rotary arrangement back into its ready position.
  • the actuator is held in its standby state by means of the holding device.
  • a release force of the energy accumulator acting on the rotation arrangement is greater than a restoring force of the rotation motor.
  • the mechanical resistance of the rotary motor which counteracts the release force is very low.
  • the actuator comprises a guide link which defines a trajectory of the holding device during the return phase.
  • the actuator includes such a guide link if the actuator reset comprises a linear motor. This guide link enables the return phase to be initiated at any time after the holding device has been released. It is therefore possible to initiate the return phase before the actuator reaches the release state.
  • the actuator's reset device comprises a rotary motor
  • a guide link is not required. This leads to an advantage of using a rotary motor compared to using a linear motor, since the guide link must be adapted in accordance with the geometry of the rotary arrangement.
  • the rotary arrangement in particular can be made more flexible.
  • the size and shape of the rotation arrangement can be adapted in accordance with the spatial conditions of the elevator system, without a complicated calculation for the path curve of a guide link for a reset device having to be carried out.
  • the electromagnetic actuator according to the invention has the advantage over the known prior art that the rotary arrangement has a more robust construction than a toggle lever arrangement, which is less susceptible to deformation.
  • the use of a rotation arrangement also offers the advantage that its size and shape can be adapted more flexibly to the spatial conditions in the elevator installation. Further advantageous details, features and design details of the invention are explained in more detail in connection with the exemplary embodiments shown in the figures. It shows:
  • FIG. 1 shows an actuator according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a diagram comprising the course of the holding force and the release force, as well as the course of the return force for an actuator according to FIG. 1;
  • Fig. 5 is a diagram comprising the course of the holding force and the release force
  • Fig. 6 shows an actuator according to the invention in a third embodiment.
  • one or more safety brakes can be activated. These safety brakes are activated by means of an actuator with a connector, the connector directing a triggering force from the actuator to the brakes.
  • a corresponding actuator 1 according to the invention is shown in FIG. 1.
  • the actuator 1 comprises a frame 8 on which the components of the actuator 1 are mounted.
  • the connector 7 is a rod in this embodiment. To actuate the brakes, the connector 7 is displaced parallel to its direction of extension.
  • the connector 7 is prestressed by an energy accumulator 2, here in the form of a spiral spring, for example. This spiral spring 2 is clamped between a first energy storage stop 13 and a second energy storage stop 14.
  • the first energy storage stop 13, which also serves as a guide for the connector 7, is firmly connected to the frame 8.
  • the second energy storage stop 14 is fixedly attached to the connector 7 and moves with the connector 7.
  • the force store 2 consequently applies an actuating force F 2 to the connector 7 starting from the first force store stop 13 in the direction of the second force store stop 14.
  • the actuator 1 comprises a rotation arrangement 10, which has a curved guide joint 12, in which a pin 9, which is firmly connected to the connector 7, is guided.
  • the connector 7 can be held in a standby position by a holding device 3, which provides a counterforce on the connector 7 via the rotation arrangement 10.
  • the holding device 3 comprises two parts 4, 5, namely a, in particular ferromagnetic, armature plate 5, and a switchable electromagnet 4.
  • the electromagnet 4 is attached to the frame 8, while the armature plate 5 is arranged on the rotation arrangement 10.
  • the two parts 4, 5 can also be arranged upside down.
  • the energy store 2, the holding device 3, the two parts 4, 5 of the holding device 3, the rotation arrangement 10 and the connector are each in a standby position.
  • the second part 5 of the holding device 3 holds the rotation arrangement 10 in its ready position.
  • the rotation arrangement 10 holds the connector 7 in its ready position.
  • a standby holding force F 3 is determined via the geometry of the rotation arrangement 10 and the actuating force F 2 ! of the holding device 3, which is required to hold the rotary arrangement 10 in its ready position.
  • the adhesion of the armature plate 5 to the magnet 4 is eliminated, as a result of which the armature plate 5, the rotation arrangement 10 and the connector 7 are moved into their release position due to the action by the energy accumulator 2.
  • the second energy storage stop 14 and thus the connector 7 are displaced in the direction of a rotation arrangement 10.
  • the force F 2 of the energy accumulator 2 is applied to the rotation arrangement 10 by the pin 9 fixedly arranged on the connector 7, which is guided in the guide joint 12 of the rotation arrangement 10, whereby the rotation arrangement 10 is rotated about a fixed pivot point 11.
  • the guide joint 12 has a release stop 15. The rotation arrangement 10 is rotated until the pin 9 strikes the release stop 15 (release state II).
  • the actuator 1 comprises a reset 6, here in the form of a rotary motor, for example.
  • the rotary motor 6 acts on the fulcrum 11 of the rotary arrangement 10.
  • the rotary motor 6 can also engage at any other point of the rotary arrangement 10.
  • the rotary motor 6 rotates the rotary assembly 10 back to the standby position in which the armature plate 5 and the magnet 4 are brought into contact again, the rotary motor 6 having a return force F 6N
  • the standby state I no force F 6 acts on the rotary arrangement 10 through the rotary motor.
  • no force F 6 acts against the rotary movement of the rotary arrangement 10 in the release state II through the rotary motor 6.
  • the rotation arrangement 10 During the return phase III, the rotation arrangement 10, the holding device 3 and the connector 7 are brought into their ready position. After the return phase has ended, the actuator 1 returns to its ready state I.
  • the rotary assembly In the return phase III, the rotary assembly is continuously reset by the rotary motor.
  • the spring serving as an energy store is compressed, which is why the triggering force F 2 IM has a continuously increasing profile.
  • the restoring force F 6 w of the rotary motor must counteract the release force F 2 w. Due to the continuous increase in the triggering force F 2 w, the restoring force F 6 w of the rotary motor must also have a continuously increasing course.
  • the holding force F 3 therefore applies that, in the standby state I, it must have a value that is large enough to counteract the triggering force F 2 and to hold the rotation arrangement in its standby position.
  • the holding force F 3 must be reduced accordingly so that the rotary arrangement is set in motion due to the release force F 2 .
  • the holding force F 3 Only after the return phase III has ended must the holding force F 3 again have a value that is large enough to counteract the triggering force F 2 and to hold the rotation arrangement in its ready position. In particular, this means that the holding force F 3 means that it only takes on two different values.
  • the electromagnet can be switched between two operating states. In particular, the electromagnet is in the ready state I in an on state and in the release state II, and in the return phase III in an off state.
  • FIGS. 3 and 4 show the same actuator in each case different operating conditions.
  • reference numerals are only inserted in the partial figures a and d.
  • the same components in the sub-figures b and c are to be regarded as equivalent.
  • the actuator 1 shown in FIGS. 3 and 4 differs from the actuator shown in FIG. 1 by the type of the resetting device 6.
  • the resetting device 6 shown in FIGS. 3 and 4 is a linear resetting device, whereby for the return phase the Electromagnet 4 is guided along a guide link 17.
  • the guide link 17 describes the same career path that describes the anchor plate 5 during the transition to the release state. In this way, a return phase can be started at any time during the transition to the release state. So that the rotary arrangement can be brought back into its ready position by means of the reset device 6 before the rotary arrangement reaches the release state.
  • Figures 3a-3d show the actuator 1 during a transition from its ready state (Fig. 3a) to its release state (Fig. 3d).
  • Figures 4a-4d show the actuator 1 during the return phase. 4a shows the actuator 1 in its tripped state and FIG. 4d shows the actuator 1 in its ready state.
  • the rotary arrangement is continuously reset by a reset device in the form of a linear motor.
  • the spring serving as an energy store is compressed, which is why the triggering force F 2 IM has a continuously increasing profile having.
  • the holding force F 3 m must counteract the release force F 2 IM. Due to the continuous increase in the release force F 2 IM, the holding force F 3 m must also have a continuously increasing course.
  • the holding force has a value (F 3 I) which counteracts the triggering force F 2 I of the energy accumulator, so that the rotation arrangement is held in its ready position.
  • the holding force F 3 w In contrast to the first embodiment shown in FIG. 1, in the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 only one component, namely the holding device, has to be controlled electronically for the actuation of the actuator. In the second embodiment, the holding force F 3 w must have a continuous increase in the return phase in order to turn the rotary arrangement back into its ready position. In the first embodiment (FIG. 1), on the other hand, the control of the holding device is easier since the holding force F 3 only has to assume two different values. This can be achieved in particular by switching the electromagnet on and off.
  • FIGS. 6 shows a third embodiment of the actuator 1 according to the invention.
  • the energy accumulator 2 is designed here as a torsion spring, which has a first end at the pivot point 11 of the rotation arrangement 10 attacks and engages with a second end at any other point of the rotary assembly 10.
  • the rotary arrangement 10 rotates about the pivot point 11 due to the release force F 2 of the torsion spring 2. Due to this rotary movement of the rotary arrangement 10, the connector 7 is displaced along its direction of extension, as a result of which the brakes are triggered.
  • the embodiments of the actuator 1 according to the invention shown in FIGS. 3, 4 and 6 have a guide link 17, along which the holding device 3 is moved during the return phase.
  • This guide link 17 enables the return phase to be initiated at any time after the holding device 3 has been released.
  • a rotary motor as a reset 6 has an opposite to the use of a Linear motor as reset 6 has the advantage that no guide link is required, which must be adapted according to the geometry of the rotation arrangement 10.
  • a rotary motor as a reset 6 the rotary arrangement in particular can be made more flexible.
  • the size and shape of the rotation arrangement can be adapted in accordance with the spatial conditions of the elevator system, without a complicated calculation for the path curve of a guide link for a reset device having to be carried out.
  • Electromechanical actuator convertible between ready state, tripping state and return phase

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Betätiger (1) zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage, welcher Betätiger (1) einen Kraftspeicher (2), eine Halteeinrichtung (3), einen Rücksteller (6) und einen Verbinder (7) umfasst, 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, 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 während einer Rückholphase (III) der Betätiger (1) unter Verwendung des Rückstellers (6) aus dem Auslösezustand (II) in den Bereitschaftszustand (I) überführbar ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Aufzuganlage umfassend eine Bremse und einen Betätiger (1), der mit der Bremse zusammenwirkt, um einen Fahrkorb, der in einem Aufzugschacht der Aufzuganlage verfahren wird, abzubremsen.

Description

Elektromechanischer Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage, welcher Betätiger einen Kraftspeicher, eine Halteeinrichtung, einen Rücksteller und einen Verbinder umfasst, wobei der Betätiger derart ausgebildet ist, dass in einem Bereitschaftszustand die Halteeinrichtung den Verbinder entgegen einer durch den Kraftspeicher aufgebrachten Betätigungskraft in einer Bereitschaftsstellung hält, in einem Auslösezustand die Halteeinrichtung den Verbinder nicht in dessen Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder in eine Auslösestellung überführt ist, und während einer Rückholphase der Betätiger unter Verwendung des Rückstellers aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand überführbar ist.
Weiter betrifft die Erfindung eine Aufzuganlage umfassend eine Bremse und einen Betätiger, der mit der Bremse zusammenwirkt, um einen Fahrkorb, der in einem Aufzugschacht der Aufzuganlage verfahren wird, abzubremsen.
Die WO 2018/060251 Al offenbart einen elektromagnetischen Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage, wobei der Betätiger eine Kniehebelanordnung umfasst. Diese Kniehebelanordnung hat den Nachteil, dass sie viel Platz einnimmt.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen anfangs genannten elektromagnetischen Betätiger zu verbessern, sowie eine Aufzuganlage umfassend eine Bremse und einen elektromagnetischen Betätiger. Insbesondere soll der elektromagnetische Betätiger dabei eine einfache Konstruktion aufweisen, die zugleich platzsparend ist und robust bezüglich Verformungen während des Betriebs ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein elektromagnetischer Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage, sowie eine Aufzuganlage umfassend eine Bremse und einen elektromagnetischen Betätiger gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht einen elektromagnetischen Betätiger zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage vor, welcher Betätiger einen Kraftspeicher, eine Halteeinrichtung, einen Rücksteller und einen Verbinder umfasst. Dabei ist der Betätiger derart ausgebildet, dass in einem Bereitschaftszustand die Halteeinrichtung den Verbinder entgegen einer durch den Kraftspeicher aufgebrachten Betätigungskraft in einer Bereitschaftsstellung hält, in einem Auslösezustand die Halteeinrichtung den Verbinder nicht in dessen Bereitschaftsstellung hält und der Verbinder in eine Auslösestellung überführt ist, und während einer Rückholphase der Betätiger unter Verwendung des Rückstellers aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand überführbar ist. Insbesondere umfasst der Betätiger dabei eine Rotationsanordnung, welche Rotationsanordnung eine Führungsfuge aufweist, in welche der Verbinder mit einem ersten Ende eingreift.
Insbesondere umfasst die Halteeinrichtung des Betätigers einen Elektromagneten und eine Ankerplatte.
Mit seinem zweiten Ende ist der Verbinder mit der Bremse der Aufzuganlage verbunden. Insbesondere wirkt der Betätiger mit der Bremse über den Verbinder derart zusammen, dass durch ein Überführen des Betätigers in den Auslösezustand die Bremse in einen Zustand mit bremsender Wirkung überführt wird. Wird also der Betätiger in den Auslösezustand überführt, so wird die Bremse derart betätigt, dass ein Fahrkorb, der in einem Aufzugschacht der Aufzuganlage verfahren wird, abgebremst wird. Dies bedeutet allerdings nicht zwangsläufig, dass die Bremse, die den Fahrkorb abbremst, wieder gelöst wird, wenn der Betätiger aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand rückgeführt wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Rücksteller des Betätigers einen Linearmotor. Der Linearmotor ist dazu eingerichtet den Betätiger aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand zu überführen. Insbesondere werden mittels des Linearmotors ein Elektromagnet und eine Ankerplatte miteinander in Kontakt gebracht und anschließend die Rotationsanordnung des Betätigers in ihre Bereitschaftsstellung zurückgeführt. Während dieser Rückholphase des Betätigers ist es möglich, dass durch ein Ausschalten des Elektromagneten der Betätiger erneut in den Auslösezustand überführt wird, bevor der Betätiger vollständig in seinen Bereitschaftszustand überführt wurde.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Rücksteller einen Rotationsmotor, der dazu eingerichtet ist, den Betätiger aus dem Auslösezustand in den Bereitschaftszustand zu überführen. Insbesondere greift der Rotationsmotor direkt an der Rotationsanordnung des Betätigers an und dreht die Rotationsanordnung zurück in ihre Bereitschaftsstellung. Sobald die Rotationsanordnung in ihre Bereitschaftsstellung gebracht wurde, wird der Betätiger mittels der Halteeinrichtung in seinem Bereitschaftszustand gehalten. Insbesondere ist es während der Rückholphase, in der der Rotationsmotor die Rotationsanordnung in ihre Bereitschaftsstellung zurückdreht, der Betätiger erneut in den Auslösezustand überführt werden, bevor der Betätiger vollständig in seinen Bereitschaftszustand überführt wurde. Insbesondere ist dabei eine an die Rotationsanordnung angreifende Auslösekraft des Kraftspeichers größer als eine Rückstellkraft des Rotationsmotors. Insbesondere ist bei der Überführung des Betätigers in den Auslösezustand der, der Auslösekraft entgegenwirkende, mechanische Widerstand des Rotationsmotors sehr gering.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Betätiger eine Führungskulisse, welche eine Bahnkurve der Halteeinrichtung während der Rückholphase definiert. Insbesondere umfasst der Betätiger eine solche Führungskulisse, wenn der Rücksteller des Betätigers einen Linearmotor umfasst. Diese Führungskulisse ermöglicht ein Einleiten der Rückholphase zu jedem beliebigen Zeitpunkt nachdem die Halteeinrichtung gelöst wurde. Somit ist es möglich die Rückholphase einzuleiten, bevor der Betätiger den Auslösezustand erreicht.
In einer Ausgestaltung, bei der der Rücksteller des Betätigers einen Rotationsmotor umfasst, ist eine Führungskulisse nicht von Nöten. Dies führt zu einem Vorteil der Verwendung eines Rotationsmotors gegenüber einer Verwendung eines Linearmotors, da die Führungskulisse entsprechend der Geometrie der Rotationsanordnung angepasst werden muss. Durch die Verwendung eines Rotationsmotors kann insbesondere die Rotationsanordnung flexibler ausgestaltet werden. Entsprechend den räumlichen Gegebenheiten der Aufzuganlage, kann die Rotationsanordnung in Größe und Form angepasst werden, ohne dass eine komplizierte Berechnung für die Bahnkurve einer Führungskulisse für einen Rücksteller durchgeführt werden muss.
Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße elektromagnetische Betätiger gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Rotationsanordnung gegenüber einer Kniehebelanordnung eine robustere Konstruktion aufweist, die gegenüber Verformungen weniger anfällig ist. Weiter bietet die Verwendung einer Rotationsanordnung den Vorteil, dass ihre Größe und Form den räumlichen Gegebenheiten in der Aufzuganlage flexibler angepasst werden kann. Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Betätiger in einer ersten Ausgestaltung:
a) in einem Bereitschaftszustand
b) in einem Auslösezustand
Fig. 2 ein Diagramm umfassend den Verlauf der Haltekraft und der Auslösekraft, sowie den Verlauf der Rückholkraft für einen Betätiger gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Betätiger in einer zweiten Ausgestaltung während eines Übergangs in den Auslösezustand:
a) im Bereitschaftszustand
b) in einem ersten Zustand während der Überführung in den Auslösezustand c) in einem zweiten Zustand während der Überführung in den Auslösezustand d) im Auslösezustand;
Fig. 4 einen Betätiger in der zweiten Ausgestaltung während einer Rückholphase:
a) im Auslösezustand
b) in einem ersten Zustand während der Rückholphase
c) in einem zweiten Zustand während der Rückholphase
d) im Bereitschaftszustand;
Fig. 5 ein Diagramm umfassend den Verlauf der Haltekraft und der Auslösekraft
für einen Betätiger gemäß der Figuren 3 und 4; und
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Betätiger in einer dritten Ausgestaltung.
Im Falle eines Defekts einer Aufzuganlage können eine oder mehrere Sicherheitsbremsen aktiviert werden. Diese Sicherheitsbremsen werden mittels eines Betätigers mit einem Verbinder aktiviert, wobei der Verbinder eine Auslösekraft vom Betätiger auf die Bremsen leitet. Ein entsprechender erfindungsgemäßer Betätiger 1 ist in Fig. 1 gezeigt. Der Betätiger 1 umfasst einen Rahmen 8, an welchem die Komponenten des Betätigers 1 montiert sind. Der Verbinder 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Stange. Zur Betätigung der Bremsen wird der Verbinder 7 parallel zu seiner Erstreckungsrichtung verlagert. Vorgespannt wird der Verbinder 7 durch einen Kraftspeicher 2, hier beispielhaft in Form einer Spiralfeder. Diese Spiralfeder 2 ist zwischen einem ersten Kraftspeicheranschlag 13 und einem zweiten Kraftspeicheranschlag 14 eingespannt. Dabei ist der erste Kraftspeicheranschlag 13, welcher auch als Führung für den Verbinder 7 dient, fest mit dem Rahmen 8 verbunden. Der zweite Kraftspeicheranschlag 14 ist fest an dem Verbinder 7 angebracht und bewegt sich mit dem Verbinder 7 mit. Durch den Kraftspeicher 2 wird folglich der Verbinder 7 ausgehend von dem ersten Kraftspeicheranschlag 13 in Richtung des zweiten Kraftspeicheranschlags 14 mit einer Betätigungskraft F2 beaufschlagt.
Weiter umfasst der Betätiger 1 eine Rotationsanordnung 10, welche eine gekrümmte Führungsfuge 12 aufweist, in welcher ein mit dem Verbinder 7 fest verbundener Stift 9 geführt wird.
Der Verbinder 7 kann von einer Halteeinrichtung 3 in einer Bereitschaftsstellung gehalten werden, die über die Rotationsanordnung 10 eine Gegenkraft auf den Verbinder 7 bereitstellt. Die Halteeinrichtung 3 umfasst zwei Teile 4, 5, nämlich eine, insbesondere ferromagnetische, Ankerplatte 5, sowie einen schaltbaren Elektromagneten 4. Dabei ist der Elektromagnet 4 am Rahmen 8 angebracht, während die Ankerplatte 5 an der Rotationsanordnung 10 angeordnet ist. Die beiden Teile 4, 5 können ebenso umgekehrt angeordnet sein.
Im Bereitschaftszustand I (Fig. la) befindet sich der Kraftspeicher 2, die Halteeinrichtung 3, die beiden Teile 4, 5 der Haltevorrichtung 3, die Rotationsanordnung 10 und der Verbinder jeweils in einer Bereitschaftsstellung. Der zweite Teil 5 der Haltevorrichtung 3 hält die Rotationsanordnung 10 in deren Bereitschaftsstellung. Die Rotationsanordnung 10 hält den Verbinder 7 in dessen Bereitschaftsstellung.
Über die Geometrie der Rotationsanordnung 10 und die Betätigungskraft F2 wird dabei eine Bereitschaftshaltekraft F3! der Halteeinrichtung 3 definiert, die erforderlich ist, um die Rotationsanordnung 10 in deren Bereitschaftsstellung zu halten. Zum Einleiten des Auslösezustands II (Fig. lb) entfällt die Bereitschaftshaltekraft (F3| = 0) 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 Ankerplatte 5, die Rotationsanordnung 10 und der Verbinder 7 aufgrund der Beaufschlagung durch den Kraftspeicher 2 in deren Auslösestellung überführt werden.
Bei einer Auslösung wird der zweite Kraftspeicheranschlag 14 und damit der Verbinder 7 in Richtung einer Rotationsanordnung 10 verlagert. Durch den am Verbinder 7 fest angeordneten Stift 9, welcher in der Führungsfuge 12 der Rotationsanordnung 10 geführt wird, wird die Kraft F2 des Kraftspeichers 2 auf die Rotationsanordnung 10 beaufschlagt, wodurch die Rotationsanordnung 10 um einen festen Drehpunkt 11 gedreht wird. Die Führungsfuge 12 weist einen Auslöseanschlag 15 auf. Die Rotationsanordnung 10 wird soweit gedreht, bis der Stift 9 am Auslöseanschlag 15 anschlägt (Auslösezustand II).
Zum Rückholen umfasst der Betätiger 1 einen Rücksteller 6, hier beispielhaft in Form eines Rotationsmotors. In der dargestellten Ausführungsform des Betätigers 1 greift der Rotationsmotor 6 am Drehpunkt 11 der Rotationsanordnung 10 an. Ebenso kann der Rotationsmotor 6 auch an jedem anderen beliebigen Punkt der Rotationsanordnung 10 angreifen. Während der Rückholphase III dreht der Rotationsmotor 6 die Rotationsanordnung 10 bis in die Bereitschaftsstellung zurück, in der die Ankerplatte 5 und der Magnet 4 wider in Kontakt zueinander gebracht werden, wobei der Rotationsmotor 6 eine Rückholkraft F6N| auf die Rotationsanordnung 10 aufbringt. Im Bereitschaftszustand I wirkt keine Kraft F6 durch den Rotationsmotor auf die Rotationsanordnung 10. Während der Auslösung wirkt durch den Rotationsmotor 6 keine Kraft F6 entgegen der Drehbewegung der Rotationsanordnung 10 in den Auslösezustand II.
Während der Rückholphase III werden die Rotationsanordnung 10, die Halteeinrichtung 3 und der Verbinder 7 in deren Bereitschaftsstellung überführt. Nach Beendigung der Rückholphase nimmt der Betätiger 1 wieder dessen Bereitschaftszustand I ein.
In Figur 2 sind wesentliche Parameter der Funktion des in Figur 1 gezeigten Betätigers qualitativ skizziert. Im Bereitschaftszustand I wird die Rotationsanordnung durch die Halteeinrichtung in ihrer Bereitschaftsstellung gehalten, wofür eine Haltekraft F3! aufgewendet werden muss, welche einer Auslösekraft F2I des Kraftspeichers entgegenwirkt. Die Überführung von dem Bereitschaftszustand I zum Auslösezustand II erfolgt durch Lösen der Halteeinrichtung (Haltekraft F3N = 0). Aufgrund dessen entspannt sich der Kraftspeicher zumindest teilweise schlagartig, wodurch sich die im Kraftspeicher gespeicherte Kraft F2 entsprechend schlagartig reduziert.
In der Rückholphase III erfolgt eine kontinuierliche Rückstellung der Rotationsanordnung durch den Rotationsmotor. Dabei wird die als Kraftspeicher dienende Feder zusammengedrückt, weshalb die Auslösekraft F2IM einen kontinuierlich ansteigenden Verlauf aufweist. Die Rückstellkraft F6w des Rotationsmotors muss der Auslösekraft F2w entgegenwirken. Aufgrund der kontinuierlichen Zunahme der Auslösekraft F2w, muss auch die Rückstellkraft F6w des Rotationsmotors einen kontinuierlich ansteigenden Verlauf aufweisen.
Erreicht die Rotationsanordnung wieder ihre Bereitschaftsstellung, so wird der Elektromagnet der Halteeinrichtung derart angesteuert, dass die Halteeinrichtung eine Haltekraft (F3| * 0) aufweist, die der Auslösekraft F2! des Kraftspeichers entgegenwirkt, sodass die Rotationsanordnung in ihrer Bereitschaftsstellung gehalten wird. Eine Rückstellkraft durch den Rotationsmotor ist dann nicht mehr von Nöten, sodass die Rückstellkraft schlagartig reduziert werden kann (F6| = 0).
Für die Haltekraft F3 gilt demnach, dass sie im Bereitschaftszustand I einen Wert aufweisen muss, der groß genug ist, um der Auslösekraft F2 entgegenzuwirken und die Rotationsanordnung in ihrer Bereitschaftsstellung zu halten. Zum Überführen in den Auslösezustand II muss die Haltekraft F3 entsprechend reduziert werden, dass die Rotationsanordnung aufgrund der Auslösekraft F2 in Bewegung versetzt wird. Erst nach Beendigung der Rückholphase III muss die Haltekraft F3 wieder einen Wert aufweisen, der groß genug ist, um der Auslösekraft F2 entgegenzuwirken und die Rotationsanordnung in ihrer Bereitschaftsstellung zu halten. Insbesondere heißt das für die Haltkraft F3 heißt das, dass diese nur zwei verschiedene Werte annimmt. Dementsprechend kann der Elektromagnet zwischen zwei Betriebszuständen gewechselt werden. Insbesondere ist der Elektromagnet im Bereitschaftszustand I in einem angeschalteten Zustand und im Auslösezustand II, sowie in der Rückholphase III in einem ausgeschalteten Zustand.
Die Rückstellkraft F6 nimmt während der Überführung in den Auslösezustand II idealerweise den Wert F6 = 0 an, sodass diese einer Betätigung der Bremsen nicht entgegenwirkt.
Anhand der Figuren 3 und 4 wird der erfindungsgemäße Betätiger in einer zweiten Ausgestaltung beschrieben. Dabei zeigen die Figuren 3a-3d und 4a-4d denselben Betätiger in jeweils unterschiedlichen Betriebszuständen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind hierbei jeweils nur in den Teilfiguren a und d Bezugszeichen eingefügt. Gleiche Bauteile in den Teilfiguren b und c sind als äquivalent zu betrachten.
Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Betätiger 1 unterscheidet sich zu dem in Figur 1 dargestellten Betätiger durch die Bauart des Rückstellers 6. Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Rücksteller 6 handelt es sich um einen linearen Rücksteller, wobei für die Rückholphase der Elektromagnet 4 entlang einer Führungskulisse 17 geführt wird. Dabei beschreibt die Führungskulisse 17 dieselbe Laufbahn, welche die Ankerplatte 5 während der Überführung in den Auslösezustand beschreibt. Auf diese Weise kann zu jedem Zeitpunkt während der Überführung in den Auslösezustand eine Rückholphase begonnen werden. Sodass die Rotationsanordnung mittels des Rückstellers 6 in ihre Bereitschaftsstellung zurückgeholt werden kann, bevor die Rotationsanordnung den Auslösezustand erreicht.
Die Figuren 3a-3d zeigen den Betätiger 1 während einer Überführung von seinem Bereitschaftszustand (Fig. 3a) in seinen Auslösezustand (Fig. 3d).
Die Figuren 4a-4d zeigen den Betätiger 1 während der Rückholphase. Dabei zeigt Fig. 4a zeigt den Betätiger 1 in seinem Auslösezustand und Fig. 4d zeigt den Betätiger 1 in seinem Bereitschaftszustand.
In Figur 5 sind wesentliche Parameter der Funktion des in Figur 3 und 4 gezeigten Betätigers qualitativ skizziert. Im Bereitschaftszustand I wird die Rotationsanordnung durch die Halteeinrichtung in ihrer Bereitschaftsstellung gehalten, wofür eine Haltekraft F3| aufgewendet werden muss, welche einer Auslösekraft F2I des Kraftspeichers entgegenwirkt.
Die Überführung von dem Bereitschaftszustand I zum Auslösezustand II erfolgt durch Lösen der Halteeinrichtung (Haltekraft F3N = 0). Aufgrund dessen entspannt sich der Kraftspeicher zumindest teilweise schlagartig, wodurch sich die im Kraftspeicher gespeicherte Kraft F2 entsprechend schlagartig reduziert.
In der Rückholphase III erfolgt eine kontinuierliche Rückstellung der Rotationsanordnung durch einen Rücksteller in Form eines Linearmotors. Dabei wird die als Kraftspeicher dienende Feder zusammengedrückt, weshalb die Auslösekraft F2IM einen kontinuierlich ansteigenden Verlauf aufweist. Die Haltekraft F3m muss der Auslösekraft F2IM entgegenwirken. Aufgrund der kontinuierlichen Zunahme der Auslösekraft F2IM, muss auch die Haltekraft F3m einen kontinuierlich ansteigenden Verlauf aufweisen.
Erreicht die Rotationsanordnung wieder ihre Bereitschaftsstellung, weist die Haltekraft einen Wert (F3I) auf, der der Auslösekraft F2I des Kraftspeichers entgegenwirkt, sodass die Rotationsanordnung in ihrer Bereitschaftsstellung gehalten wird.
Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform muss in der in den Figuren 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform demnach für die Betätigung des Betätigers nur ein Bauteil, nämlich die Haltevorrichtung, elektronisch angesteuert werden. In der zweiten Ausführungsform muss die Haltekraft F3w in der Rückholphase eine kontinuierliche Zunahme aufweisen, um die Rotationsanordnung in ihre Bereitschaftsstellung zurückzudrehen. In der ersten Ausführungsform (Fig. 1) dagegen gestaltet sich die Ansteuerung der Haltevorrichtung einfacher, da die Haltekraft F3 lediglich zwei voneinander verschiedene Werte annehmen muss. Dies kann insbesondere durch ein Einschalten und Ausschalten des Elektromagneten realisiert werden.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigers 1. Diese unterscheidet sich zu der in den Figuren 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform insofern, als dass der Kraftspeicher 2 hier als Torsionsfeder ausgeführt ist, welche mit einem ersten Ende am Drehpunkt 11 der Rotationsanordnung 10 angreift und mit einem zweiten Ende an einem beliebigen anderen Punkt der Rotationsanordnung 10 angreift. Durch ein Lösen der Haltevorrichtung 3, insbesondere durch ein Ausschalten des Elektromagneten 4, rotiert die Rotationsanordnung 10, aufgrund der Auslösekraft F2 der Torsionsfeder 2, um den Drehpunkt 11. Aufgrund dieser Drehbewegung der Rotationsanordnung 10 wird der Verbinder 7 entlang seiner Erstreckungsrichtung verschoben, wodurch die Bremsen ausgelöst werden.
Die in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Betätigers 1 weisen eine Führungskulisse 17 auf, entlang der die Haltevorrichtung 3 während der Rückholphase verfahren wird. Diese Führungskulisse 17 ermöglicht ein Einleiten der Rückholphase zu jedem beliebigen Zeitpunkt nachdem die Halteeinrichtung 3 gelöst wurde.
Die Verwendung eines Rotationsmotors als Rücksteller 6, wie exemplarisch anhand der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform gezeigt, weist gegenüber der Verwendung eines Linearmotors als Rücksteller 6 den Vorteil auf, dass keine Führungskulisse benötigt wird, die entsprechend der Geometrie der Rotationsanordnung 10 angepasst werden muss. Durch die Verwendung eines Rotationsmotors als Rücksteller 6 kann insbesondere die Rotationsanordnung flexibler ausgestaltet werden. Entsprechend den räumlichen Gegebenheiten der Aufzuganlage, kann die Rotationsanordnung in Größe und Form angepasst werden, ohne dass eine komplizierte Berechnung für die Bahnkurve einer Führungskulisse für einen Rücksteller durchgeführt werden muss.
Bezugszeichenliste
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 Stift
10 Rotationsanordnung, überführbar zwischen Bereitsschaftsstellung und Auslösestellung
11 Drehpunkt
12 Führungsfuge
13 erster Kraftspeicheranschlag
14 zweiter Kraftspeicheranschlag
15 Auslöseanschlag
16 Führung
17 Führungskulisse
F2 Auslösekraft, bereitgestellt durch Kraftspeicher 2
F3 Haltekraft, bereitgestellt durch Halteeinrichtung 3
F6 Rückstellkraft, bereitgestellt durch Rücksteller 6
I Bereitschaftszustand
II Auslösezustand
III Rückholphase

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnetischer Betätiger(l) zum Betätigen einer Bremse einer Aufzuganlage, welcher Betätiger (1) umfasst:
• 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,
• 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
• 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
der Betätiger (1) eine Rotationsanordnung (10) umfasst, welche Rotationsanordnung eine Führungsfuge (12) aufweist, in welche der Verbinder (7) mit einem ersten Ende eingreift.
2. Betätiger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (7) mit einem zweiten Ende zumindest mittelbar mit der Bremse der Aufzuganlage verbunden ist und insbesondere der Betätiger (1) über den Verbinder (7) mit der Bremse Zusammenwirken kann, dass bei einem Überführen des Betätigers (1) in den Auslösezustand (II) die Bremse in einen Zustand mit bremsender Wirkung überführt wird.
3. Betätiger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksteller (6) einen Linearmotor umfasst, der eingerichtet ist, den Betätiger (1) aus dem Auslösezustand (III) in den Bereitschaftszustand (I) zu überführen.
4. Betätiger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksteller (6) einen Rotationsmotor umfasst, der eingerichtet ist, den Betätiger (1) aus dem Auslösezustand (III) in den Bereitschaftszustand (I) zu überführen.
5. Betätiger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Betätiger (1) eine Führungskulisse (17) umfasst, welche eine Bahnkurve der Halteeinrichtung (3) während der Rückholphase (III) definiert.
6. Aufzuganlage umfassend eine Bremse und eine Betätiger (1) nach einen der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Betätiger (1) mit der Bremse derart zusammenwirkt, dass bei einem Überführen des Betätigers (1) in den Auslösezustand (II) die Bremse in einen Zustand mit bremsender Wirkung überführt wird, sodass ein in einem Aufzugschacht der Aufzuganlage verfahrender Fahrkorb abgebremst wird.
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