EP3883875A1 - Geschwindigkeitsbegrenzer für ein hebezeug mit fliehkraftbetätigter bremse - Google Patents

Geschwindigkeitsbegrenzer für ein hebezeug mit fliehkraftbetätigter bremse

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Publication number
EP3883875A1
EP3883875A1 EP19806195.4A EP19806195A EP3883875A1 EP 3883875 A1 EP3883875 A1 EP 3883875A1 EP 19806195 A EP19806195 A EP 19806195A EP 3883875 A1 EP3883875 A1 EP 3883875A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
speed
speed limiter
centrifugal
constant
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
EP19806195.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
René HOLZER
Leopold Latschbacher
Christoph RUSSWURM
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.)
Wittur Holding GmbH
Original Assignee
Wittur Holding 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 Wittur Holding GmbH filed Critical Wittur Holding GmbH
Publication of EP3883875A1 publication Critical patent/EP3883875A1/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
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/044—Mechanical overspeed governors
    • 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
    • B66B5/20—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 by means of rotatable eccentrically-mounted members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures

Definitions

  • the invention relates to a speed limiter according to the preamble of claim 1 and a conveyor with a car guided on guide rails and a
  • Such speed limiters are used in particular in cable and cable hydraulic elevators to activate a braking and / or safety device as soon as the car moves in an impermissible manner or in an impermissibly fast manner.
  • the term "car” is to be interpreted broadly and covers all types of cabins, load carriers, load-carrying platforms and the like.
  • centrifugal weights are provided, which are in the undeveloped state of the rope pulley in an undeflected
  • a single centrifugal weight is held by a spring, the spring force exerted by the spring counteracting the centrifugal force.
  • the spring serves to reduce the speed when the speed drops
  • Nominal speed i.e. the usual operating speed of the hoist.
  • the speeds to be detected are one electrical switching speed and one
  • the switching speeds are each measured via the deflection of the centrifugal weights, the deflection depending on the spring force and the centrifugal force.
  • the travel speed of the hoist is reduced by electrical means, in particular the drive motor.
  • Speed limiters increase the sensitivity of the detection of the switching speed. This makes it very difficult to set the means for the detection of the electrical and mechanical switching speed.
  • a speed limiter for a hoist in particular an elevator installation, is provided, which in turn rotates from one around a main axis (H)
  • Speed limiter rope driven pulley and a brake for braking the pulley includes.
  • the brake includes at least one pivotable on the rope sheave
  • the eccentric piece is pivotally mounted on the first centrifugal weight and pivotably on the second centrifugal weight, with the first and second centrifugal weights pivoting the first and second centrifugal weights when the first and second centrifugal weights are displaced.
  • the brake includes a return unit with a spring system that the
  • the second spring constant is larger than the first spring constant.
  • the second spring constant is larger than the first spring constant.
  • Spring constant by a factor of about 1.05, expediently by a factor of about 1.5, particularly expediently by a factor of about 2 greater than the first spring constant.
  • the second spring can be preloaded in order to produce an immediate increase in the characteristic curve with a subsequently flat characteristic curve as soon as the spring is actuated.
  • Speed limiter can be easily set independently.
  • the first spring constant is expediently constant.
  • the second spring constant is expediently constant.
  • the spring system advantageously comprises a first spring with the first spring constant and a second spring, the second spring constant resulting from an interaction, in particular from addition, of the spring constants of the first and the second spring.
  • the second spring expediently exercises up to
  • a spring system could also be used, in which the spring system consists of a single spring, the individual spring having sections of the first and the second spring constant.
  • Such an individual is expedient Spring a coil spring, especially a tension or
  • Such a single spring can be a conical spring, in particular conical.
  • such a single spring can be designed so that individual
  • Spring sections are depending on the force acting on the block. By using only a single spring, the construction is simplified and possibly particularly compact.
  • the first spring is preferably designed as a compression spring and is supported on one spring end on the first centrifugal weight, the spring on the other spring end being supported on a spring support, and the spring support on the second
  • Centrifugal weight is operatively connected. This makes them both
  • the second spring is expediently a tension spring, the second spring on one spring end on the first centrifugal weight
  • the second spring is advantageous as a leg spring, too
  • Called torsion spring designed, wherein one leg is supported on the eccentric piece, and the other at the latest from the electrical switching speed
  • Leg is supported on one of the two flyweights.
  • one leg can be supported on one of the two flyweights, and the eccentric piece is supported at the latest from the electrical switching speed of the other leg.
  • a stop pin is ideally provided with an elongated hole on one of the flyweights, and the stop pin or the elongated hole serve as a stop for the second spring. It is useful until the stop touches the second spring, in particular a leg of the second spring, a certain travel path is provided. In particular, the second spring, in particular a leg of the second spring, only touches the stop from the electrical switching speed.
  • the stop pin is useful as an eccentric pin
  • the second spring is advantageously biased. As a result, when the second spring comes into effect, a quasi-sudden increase in the spring characteristic can be generated, which further optimizes the distance savings in the centrifugal weights.
  • the second spring can have a comparatively flat spring characteristic, that is to say a comparatively small spring constant,
  • the second spring is preferably attached to a spring holder which is adjustably attached to the eccentric piece, wherein
  • Adjustment of the spring holder is adjustable.
  • Adjustment of the attachment allows the spring preload to be changed and the system to be easily adjusted.
  • One end of the second spring can expediently be moved in an elongated hole up to the electrical switching speed, the elongated hole being arranged in particular in one of the two flyweights. No force is transmitted from the spring. Are the flyweights due to the
  • the first and second centrifugal weights being the case of a centrifugal force-related displacement of the first and second centrifugal weights
  • the first spring consisting of two first, in particular identical, individual springs, each of the first individual springs being supported at one spring end on one of the two flyweights and each of the first individual springs being supported on a spring support at their other spring ends, the two first single springs over the
  • Spring support are operatively connected to each other, and wherein the second spring consists of two second, in particular
  • each of the second individual springs being supported at one spring end on one of the two flyweights and at their other spring ends in each case on an eccentric piece, in particular from at least the electrical switching speed.
  • the first spring is preferably biased.
  • the first spring is expediently preloaded to such an extent that up to somewhat above, in particular about 10%, expediently about 5%, particularly
  • Fig. 1 schematic view of a partially assembled
  • Fig. 2 a front view of the partially assembled
  • FIG. 2a shows an enlarged detail from FIG. 2 Fig. 3: a front view of the partially assembled
  • Fig. 4 an exploded view of the partially assembled
  • Fig. 5 a schematic view of an assembled
  • Fig. 6 a front view of the partially assembled
  • Fig. 7 a perspective view of the partially assembled
  • Fig. 8 a front view of the partially assembled
  • Fig. 9 a front view of the partially assembled
  • 10 is a detailed view in the area of an eccentric piece, the sheave rotating at a mechanical switching speed
  • 11 a detailed view in the area of an eccentric piece, the rope pulley not rotating
  • Fig. 12 an exploded view of details in the area of the
  • Fig. 13 a front view of the partially assembled
  • Fig. 17 a schematic diagram to illustrate the
  • Fig. 18 a schematic diagram to illustrate a
  • Fig. 19 a schematic diagram to illustrate a
  • Fig. 20 a schematic diagram to illustrate a
  • the speed limiter 1 shows part of a speed limiter 1.
  • the speed limiter 1 is preferably designed for vertical elevators (not shown in the figures) for the transportation of people and / or goods, but can optionally be used for other similar lifting devices or
  • Conveyor systems are used, the traversing movement of a permanent monitoring for detection of impermissible
  • speed limiter 1 is configured in the same way as that already known from the earlier patent application DE 10 2007 052 280 by the same applicant
  • the speed limiter described in the exemplary embodiment does not have to be retold. Takeover of
  • the speed limiter 1 has a support structure 2, which here consists of an L-shaped steel plate. A stub axle 3 projecting on one side is fastened to this steel plate.
  • the stub axle 3 gives the main axis H of the
  • Speed limiter 1 before.
  • the pulley 4 is rotatably mounted for a speed limiter cable, not shown in the figures.
  • This brake rotor 5 has a disk-like shape here, but in the present case it nevertheless acts like a drum brake, since its peripheral surface represents the friction surface.
  • the pulley 4 is on one end with
  • Bearing pin 6 provided. These bearing bolts 6 each form a secondary axis N, typically arranged parallel to the main axis H.
  • An eccentric piece 7a or 7b is rotatably mounted on each of them.
  • An eccentric disk, an intermediate piece or the like can also be regarded as an eccentric piece 7a, 7b.
  • Each of these eccentric pieces 7a, 7b forms - possibly
  • Brake rotor has come.
  • at least two are expediently
  • Eccentric pieces 7a, 7b which are diametrically opposed are provided. Modified embodiments with three, four or more eccentric pieces 7a, 7b are conceivable, but are not shown here.
  • Each of the eccentric pieces 7a, 7b is in turn two
  • Coupling bolts 2200 provided, Fig. 4.
  • Coupling bolt bores 220 are provided in the eccentric pieces 7a, 7b for the coupling bolts 2200, cf. 1.
  • the eccentric disk 7a, 7b in question is connected via one of its coupling bolts 2200 to a first centrifugal weight 8a shown in FIG. The one in question stands above the other of its coupling bolts 2200
  • Eccentric disc 7a, 7b in connection with a second centrifugal weight 8b This can be clearly seen from FIG. 2.
  • Centrifugal weight "etc. do not initially represent a numerical restriction. However, the use of only two eccentric pieces, two centrifugal weights etc. is a preferred one
  • the two flyweights 8a and 8b are in this case
  • these half disks which are preferably made of sheet metal, is sufficient for sufficient
  • centrifugal weights are held in their position exclusively with the aid of the eccentric discs 7a and 7b, with which they are coupled via the coupling bolts 2200, and with the aid of the resetting unit 10, which will be described in more detail shortly - such that the centrifugal weights 8a and 8b are sufficient high speed in radially outward
  • centrifugal weights 8a and 8b shown in FIG. 2 not only shift outward in a purely radial direction, but are also subjected to a certain transverse movement, since the rotation of the eccentric discs 7a, 7b the location of the
  • Coupling bolts 22 holding centrifugal weights with respect to the Major axis H changes.
  • Each of the two flyweights 8a and 8b is therefore also displaced a little in the transverse direction in the course of its displacement in the radially outward direction. This is also the reason why the two flyweights 8a and 8b are not themselves mounted directly opposite the main axis H.
  • the reset unit 10 can best be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4.
  • the reset unit 10 comprises a spring system, which
  • the spring system comprises a first spring.
  • the first spring preferably consists of two (or more) first individual springs 12a, 12b.
  • the first two individual springs 12a, 12b are identical
  • the first two individual springs 12a, 12b are designed as helical springs.
  • the first of the two first individual springs 12a is supported on its one spring end 15a on the first centrifugal weight 8a. At its other spring end 15c, the first of the two first individual springs 12a is supported on one shown in FIG. 4
  • Spring support 16 from. The second of the two first individual springs 12b is supported on its one spring end 15b on the second
  • Spring support 16 from.
  • the first two individual springs 12a, 12b are thus operatively connected to one another via the spring support 16.
  • the spring system comprises a second spring shown in FIG. 2.
  • the second spring consists of two second individual springs 14a, 14b.
  • the second two Individual springs 14a, 14b are constructed identically.
  • the two second individual springs 14a, 14b are designed as leg springs, also called torsion springs.
  • Stop bolt in the form of an eccentric bolt 18a, 18b
  • the stop bolts in the form of the eccentric bolts 18a, 18b serve as a stop for the second spring in the form of the two second individual springs 14, 14b.
  • the first of the two second individual springs 14a can be supported on its one spring end 17a, or on one of its legs, on the second eccentric pin 18b. At its other spring end 17c, or at its other leg, the first of the two second individual springs 14a is supported on the first eccentric piece 7a.
  • the second of the two second individual springs 14b can be on one
  • Support eccentric bolt 18a At its other spring end 17d, or at its other leg, the second of the two second individual springs 14b is supported on the second eccentric piece 7a.
  • the spring system Preferably up to the first electrical switching speed or beyond, the spring system has a first spring constant D1, the spring constant Dl being in this
  • Embodiment is additively composed of the two spring constants of the first two individual springs 12a, 12b.
  • the eccentric pieces 7a, 7b including the second individual springs 14a, 14b fastened to the eccentric pieces 7a, 7b are pivoted until the spring ends 17a, 17b two second individual springs 14a, 14b on the eccentric bolt
  • the spring system therefore has a second spring constant D2, the spring constant D2 in this exemplary embodiment being additive from the two spring constants of the first two
  • Lock nut 19 is attached to the second flyweight 8b.
  • the other eccentric pin 18b is in the form of an analog
  • the eccentric pin 18a, 18b has a slot on the head side (single or cross slot or star). This is for setting one
  • Screwdriver provided.
  • the head of the eccentric pin 18a, 18b rotates eccentrically.
  • the relative distance from the eccentric bolt to the end of the respective second individual spring 14a, 14b can easily be set. This sets the speed at which the second springs in the form of the second individual springs 14a, 14b rest on the eccentric bolt 18a, 18b and the spring constant in the overall system is increased.
  • Fig. 5 shows the assembly of the complete
  • Speed limiter 1 A means 20, in the form of a switch, is attached to the speed limiter 1. The switch is switched when the sheave 4 exceeds a predetermined speed, in particular the electrical switching speed. An electrical signal is then sent to an electronic control unit (not shown in the figures) for controlling the hoist, which causes, for example, the electric motor
  • Rope sheave surrounding rope and connected to the cabin triggers mechanical braking.
  • SECOND EMBODIMENT 6 to 12 show the speed limiter 1 'in a second embodiment.
  • Exemplary embodiment is that the second spring 13 'can be adjusted differently, more advantageously, namely mostly
  • a spring holder 22 is arranged on the first eccentric piece 7a.
  • the spring holder 22 is adjustable relative to the eccentric piece 7a, for example pivotable, by means of the adjusting screw VS, cf. Fig. 10.
  • the spring holder 22 During operation of the hoist, the spring holder 22 with the
  • the spring holder 22 is produced or bent from a sheet metal, preferably.
  • the spring holder 22 comprises a base surface 25.
  • a particularly circular opening 26 is punched into the base surface 25, cf. Fig. 12. The opening 26 encloses the in the installed state
  • Coupling bolt 2200 The base surface 25 lies against a stop on the coupling bolt 2200 and is thus fixed in the axial direction, that is to say the direction parallel to the main axis H (FIG. 1).
  • a first end surface 27 adjoins the base surface 22.
  • the first end surface 27 is approximately 90 ° to the base surface.
  • a receiving groove 24 is arranged in the first end surface 27.
  • the receiving groove 24 is open towards the lower end of the end surface 27.
  • Recording groove 24 also a hole, an elongated hole, or
  • the spring holder 22 comprises a second end surface 28.
  • the second end surface 28 is approximately orthogonal to the base surface 25 and approximately orthogonal to the first end surface 27.
  • An edge of the second end surface 28 forms a stop 29. The stop 29 strikes when ready for operation Condition on
  • the stop 29 is at a distance from
  • the distance of the stop 29 to the axis of rotational symmetry of the coupling pin 2200 can be changed during maintenance, for example with the said adjusting screw VS, which can also be seen in FIG. 12, but - contrary to what the exploded drawing seems to suggest - is not even closer because of this inserted through guide plate 21 to be explained, but screwed below it so that it supports or positions the second end surface 28.
  • the preload of the second spring changes. In particular, the bias is reduced when the
  • the end region of the spring end 17a ', in particular the beginning part of the leg, of the second individual spring 14a' is cranked, in particular by approximately 90 ° to the start region of the spring end 17a '.
  • the end region of the spring end 17a ' is inserted into an elongated hole 23 arranged in the first centrifugal weight 8a'.
  • the guide plate 21 is on
  • Eccentric piece 7a attached, in particular screwed.
  • the guide plate 21 has a guide groove 30.
  • Guide groove 30 runs approximately parallel to the spring end 17c of the second individual spring 14a 'and approximately orthogonally to the other
  • the elongated hole 23 is optionally (particularly preferred) provided so that the second spring 13 ', in particular the second
  • the second spring 13 ' in particular the second individual spring 14a', bears against the centrifugal weight 8b via the end of the elongated hole 23 in the sense that that the second spring 13 'a spring force on the Brake transmits and thus additionally contributes in particular to the spring constant Dl and a spring constant D2 is created.
  • the electrical switching speed is shown in FIG. 8 and the mechanical switching speed is shown in FIG. 9. It can be seen that both in the state of the electrical and in the
  • Speed limiter 1 ′′ in the third exemplary embodiment essentially corresponds to the speed limiter 1 of the first exemplary embodiment, so that the above applies to
  • Embodiment consists in that the second spring of the speed limiter 1 'after the third
  • Embodiment acts directly between the first flyweight 8a and the second flyweight 8b.
  • the second spring in the third embodiment is by at least one
  • Coil spring realized, in particular a tension spring with two end hooks.
  • the two flyweights 8a, 8b are each approximately
  • a circular recess for receiving the centrifugal weights being provided in the inner region facing the main axis H (FIG. 1).
  • a bore 31 is provided on the first centrifugal weight 8a.
  • the spring end 17c ′′ of the second individual spring 14a ′′ is suspended in the bore 31.
  • an elongated hole 32 is provided on the second centrifugal weight 8b.
  • the spring end 17a ′′ of the second individual spring 14a ′′ is suspended in the elongated hole 32.
  • the spring end 17a '' of the second individual spring 14a '' has regular play up to the electrical switching speed, so that the second spring 13 '', in particular the second individual spring 14a '', does not transmit or transmit any force between the two flyweights 8a, 8b does not exert any force. If the speed is at least the electric
  • Individual springs 14a '', 14b '' is biased.
  • the spring is wound with pretension.
  • the invention comprises a conveying means, not shown in the figures, with a car guided on guide rails, a drive system and a braking device which interacts with the guide rails to terminate a
  • Fig. 17 shows the general physical behavior of the
  • centrifugal force depending on the elevator speed.
  • the centrifugal force is identical to the product of the mass of the
  • the resulting centrifugal forces of the centrifugal weight 8a, 8b can vary depending on the design. 17 shows the basic course of the centrifugal force as a function of the elevator speed. The values shown there are for illustration purposes only and must be adjusted depending on the design and local standard requirements.
  • Centrifugal weights 8a, 8b takes place to the outside. Will this
  • Speed limiter 1 becomes increasingly difficult in a defined area. This can be seen in particular if the centrifugal force acting on the centrifugal weight 8a, 8b is transferred to the necessary spring force in order to achieve the required centrifugal force
  • the spring force is plotted over the travel path due to the centrifugal force of one of the centrifugal weights 8a, 8b.
  • the flyweights 8a, 8b do not move up to at least about the nominal speed (preferably about 2% - 3% above).
  • the spring force uwachs Z which is required to move from the electrical switching speed up to the mechanical tripping speed, requires a large part of the travel of the flyweight 8a, 8b.
  • the force in particular at high angular velocities
  • the spring force is plotted over the travel path based on the centrifugal force of one of the centrifugal weights 8a, 8b, a non-linear spring or first a first spring 11 and then a second spring 13 connected to the first spring giving the characteristic curve.
  • the second spring 13 is active as soon as the electrical switching speed is reached. From this point, the characteristic curve becomes steeper due to the additional spring force of the second spring 13, which leads to the fact that the necessary flyweight movement between electrical
  • Switching speed and mechanical switching speed are reduced compared to a system according to FIG. 18.
  • Switching speed of the speed limiter 1 can be set more easily independently of one another.
  • the second spring 13 is biased, for example against a stop 29. From the electrical
  • the second spring 13 can have a spring characteristic with a flat course, that is to say with a low spring constant D2
  • the spring constant of the second spring 13 is lower than that of the first spring 11. This means that after the increase in force induced by the preload, a flat characteristic curve can be displayed again, the gradient of which is only slightly greater than the gradient of the characteristic curve of the first spring 11. Thus, again in this area without any special
  • Sensitivity can be set.
  • a speed limiter (1) operated against the forces of a spring system for a hoist, in particular an elevator system, which has a first switching speed, above which it engages a brake, preferably in the form of a brake that brakes the traction sheave or traction sheave shaft, and a second, higher switching speed, when reached he himself
  • Speed limiter cable acted on by train characterized in that the spring system has a first spring constant (Dl) up to said first switching speed or preferably in any case up to its close range (+/- 20%), that the spring system then has a second one
  • the spring system has at least one pair of springs, of which the first spring is the first
  • Has component against which it can exert a force and the second spring is also fastened in such a way that it comes into contact with the first spring at both ends due to the centrifugal displacement of at least one component of the speed limiter and then the second spring constant together with the first spring maps.
  • the spring system has at least one pair of springs, of which one spring is a helical spring and the other spring is a leg or torsion spring, that is to say a spring with a central cylindrical winding, projecting from the legs which twist this winding.
  • Torsion spring is penetrated by a holding mandrel.
  • Torsion spring is set in its pretension and / or when it takes effect by the fact that the support point of one of the legs is shifted.

Landscapes

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Abstract

Geschwindigkeitsbegrenzerfür ein Hebezeug seinerseits umfassend eine von einem Geschwindigkeitsbegrenzerseil angetriebene Seilscheibe und eine Bremse zum Abbremsen der Seilscheibe, wobei die Bremse mindestens ein schwenkbar an der Seilscheibegelagertes Exzenterstück umfasst, wobei das Exzenterstück schwenkbar an einemersten Fliehgewicht und schwenkbar an einem zweiten Fliehgewichtgelagert ist, wobei bei einer fliehkraftbedingten Verschiebung des ersten und zweiten Fliehgewichts das erste und das zweite Fliehgewicht das Exzenterstück schwenken, wobei die Bremse eine Rückstelleinheitmit einem Federsystem umfasst, die die Fliehgewichtein Richtung ihrer unausgelenkten Positionzieht, wobeidas Federsystem bis zu einer Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl eine erste Federkonstante aufweist, dass das Federsystem ab der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der Seilscheibe eine zweite Federkonstanteaufweist, und dass die zweite Federkonstante größer als die erste Federkonstanteist.

Description

GESCHWINDIGKEITSBEGRENZER FÜR EIN HEBEZEUG MIT
FLIEHKRAFTBETÄTIGTER BREMSE
DIE TECHNISCHE GATTUNG
Die Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitsbegrenzer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fördermittel mit einem an Führungsschienen geführten Fahrkorb und einem
entsprechenden Geschwindigkeitsbegrenzer .
DER TECHNISCHE HINTERGRUND
Solche Geschwindigkeitsbegrenzer kommen insbesondere bei Seil- und Seilhydraulikaufzügen zum Einsatz, um eine Brems- und/oder Fangeinrichtung zu aktivieren, sobald sich der Fahrkorb in unzulässiger Art und Weise bzw. unzulässig schnell bewegt. Dabei ist der Begriff „Fahrkorb" weit auszulegen und erfasst alle Arten von Kabinen, Lastträgern, Lastaufnahmeplattformen und dergleichen.
Eine Vielzahl von bekannten Geschwindigkeitsbegrenzern
basieren auf dem Prinzip der fliehkraftbetätigten Bremse.
Hierbei sind üblicherweise eine Seilscheibe und mit der
Seilscheibe verbundene Fliehgewichte vorgesehen, die sich im ruhenden Zustand der Seilscheibe in einer unausgelenkten
Position befinden und bei steigender Drehzahl aufgrund der Fliehkraft radial nach außen getrieben werden. Ein einzelnes Fliehgewicht ist über eine Feder gehalten, wobei die von der Feder ausgeübte Federkraft der Fliehkraft entgegen wirkt. Die Feder dient einerseits dazu, bei sinkender Drehzahl die
Fliehgewichte zurück in die unausgelenkte Position zu bringen. Die Feder dient andererseits dazu, den Verfahrweg der
Fliehgewichte zu reduzieren. Moderne Geschwindigkeitsbegrenzer detektieren meist mindestens zwei Geschwindigkeiten, die beide oberhalb der
Nenngeschwindigkeit, also der üblichen Betriebsgeschwindigkeit des Hebezeugs liegen. Die zu detektierenden Geschwindigkeiten sind eine elektrische Schaltgeschwindigkeit und eine
mechanische Schaltgeschwindigkeit, die größer ist als die elektrische Schaltgeschwindigkeit. Die Schaltgeschwindigkeiten werden jeweils über die Auslenkung der Fliehgewichte gemessen, wobei die Auslenkung von der Federkraft und der Fliehkraft abhängt. Bei Detektion der elektrischen Schaltgeschwindigkeit wird die Fahrgeschwindigkeit des Hebezeugs über elektrische Mittel, insbesondere den Antriebsmotor reduziert. Bei
Detektion der mechanischen Schaltgeschwindigkeit wird die Fangvorrichtung des Hebezeugs eingeschaltet.
Problematisch bei den bekannten Geschwindigkeitsbegrenzern mit fliehkraftbetätigter Bremse ist, dass die Fliehkraft
proportional zum Abstand des Fliehgewichts von der Drehachse des Fliehgewichts und quadratisch zur steigenden
Drehgeschwindigkeit zunimmt, sodass bei konventionellen
Geschwindigkeitsbegrenzern die Sensibilität der Detektion der Schaltgeschwindigkeit zunimmt. Dadurch ist das Einstellen der Mittel für die Detektion der elektrischen und der mechanischen Schaltgeschwindigkeit sehr schwierig.
DIE DER ERFINDUNG ZU GRUNDE LIEGENDE AUFGABE
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen
Geschwindigkeitsbegrenzer zu schaffen, der sich leicht
einstellen lässt.
Diese Aufgabe wird mit einem Geschwindigkeitsbegrenzer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist ein Geschwindigkeitsbegrenzer für ein Hebezeug, insbesondere eine Aufzugsanlage, vorgesehen, der seinerseits eine um eine Hauptachse (H) rotierende von einem
Geschwindigkeitsbegrenzerseil angetriebene Seilscheibe und eine Bremse zum Abbremsen der Seilscheibe umfasst. Die Bremse umfasst mindestens ein schwenkbar an der Seilscheibe
gelagertes Exzenterstück und ein erstes Fliehgewicht und ein zweites Fliehgewicht. Das Exzenterstück ist schwenkbar am ersten Fliehgewicht und schwenkbar am zweiten Fliehgewicht gelagert, wobei bei einer fliehkraftbedingten Verschiebung des ersten und zweiten Fliehgewichts das erste und das zweite Fliehgewicht das Exzenterstück schwenken. Die Bremse umfasst eine Rückstelleinheit mit einem Federsystem, die die
Fliehgewichte mit der vom Federsystem bereitgestellten
Federkraft in Richtung ihrer unausgelenkten Position zieht.
Das Federsystem weist bis zu (= vorzugsweise genau „bis zu", im weiteren Sinne im Bereich bis zu von + 25% besser nur + 10% idealerweise nur + 7,5% unterhalb oder oberhalb) einer
elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der Seilscheibe eine erste Federkonstante und ab der elektrischen
Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der Seilscheibe eine zweite Federkonstante auf. Die zweite Federkonstante ist größer als die erste Federkonstante. Insbesondere ist die zweite
Federkonstante um den Faktor etwa 1,05, zweckmäßig um den Faktor etwa 1,5, besonders zweckmäßig um den Faktor etwa 2 größer als die erste Federkonstante.
Idealerweise kann die zweite Feder vorgespannt sein, um einen sofortigen Anstieg in der Kennlinie mit anschließend flacher Kennlinie herzustellen, sobald die Feder betätigt wird.
Auf diese Art und Weise wird eine nichtlineare und/oder unstetige, insbesondere abschnittsweise lineare,
Federkennlinie erreicht, wobei die Federkraft bei größerer Auslenkung, insbesondere ab der elektrischen
Schaltgeschwindigkeit, aufgrund der Nichtlinearität und/oder Unstetigkeit stärker zunimmt verglichen mit einer
Federkennlinie, bei der die Federkonstante über die gesamte Auslenkung konstant ist. Dadurch treten bei hohen
Geschwindigkeiten mit hohen Fliehkräften auch hohe Federkräfte auf. Darüber hinaus können durch unabhängige Wahl der beiden Federkonstanten die beiden Auslösepunkte des
Geschwindigkeitsbegrenzers einfacher unabhängig voneinander eingestellt werden. Insbesondere ist das Einstellen der Mittel für die Detektion der elektrischen und der mechanischen
Schaltgeschwindigkeit sehr einfach möglich.
Zweckmäßig ist die erste Federkonstante konstant. Zweckmäßig ist die zweite Federkonstante konstant. Dadurch sind
handelsübliche, preisgünstige Federn einsetzbar. Zudem ist das Einstellen der Mittel für die Detektion der elektrischen und der mechanischen Schaltgeschwindigkeit bei einer konstanten Federkonstante sehr einfach möglich.
WEITERE AUSGESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN DER ERFINDUNG
Vorteilhaft umfasst das Federsystem eine erste Feder mit der ersten Federkonstanten und eine zweite Feder, wobei sich die zweite Federkonstante aus einem Zusammenspiel, insbesondere aus Addition, der Federkonstanten der ersten und der zweiten Feder ergibt. Zweckmäßig übt die zweite Feder bis zum
Erreichen der elektrischen Schaltgeschwindigkeit keine Kraft auf die Fliehgewichte aus. Durch die beiden unabhängigen
Federn können die Auslösepunkte für die elektrische und die mechanische Schaltgeschwindigkeit besonders gut und einfach eingestellt werden.
Alternativ könnte auch ein Federsystem eingesetzt sein, bei dem das Federsystem aus einer einzelnen Feder besteht, wobei die einzelne Feder abschnittsweise die erste und die zweite Federkonstante aufweist. Zweckmäßig ist eine solche einzelne Feder eine Schraubenfeder, insbesondere eine Zug- oder
Druckfeder. Eine solche einzelne Feder kann eine Kegelfeder, also insbesondere konisch sein. Alternativ kann eine solche einzelne Feder so ausgelegt sein, dass einzelne
Federabschnitte je nach Krafteinwirkung auf Block sind. Durch die Verwendung nur einer einzelnen Feder ist die Konstruktion vereinfacht und gegebenenfalls besonders kompakt.
Vorzugsweise ist die erste Feder als Druckfeder ausgebildet und stützt sich an einem Federende am ersten Fliehgewicht ab, wobei sich die Feder am anderen Federende an einer Federstütze abstützt, und wobei die Federstütze mit dem zweiten
Fliehgewicht wirkverbunden ist. Dadurch sind die beiden
Fliehgewichte über die Feder miteinander gekoppelt.
Zweckmäßig ist die zweite Feder eine Zugfeder, wobei die zweite Feder an einem Federende am ersten Fliehgewicht
angebracht, insbesondere eingehängt ist, und wobei die zweite Feder am anderen Federende am zweiten Fliehgewicht angebracht, insbesondere eingehängt ist.
Vorteilhaft ist die zweite Feder als Schenkelfeder, auch
Drehfeder genannt, ausgebildet, wobei sich ein Schenkel auf das Exzenterstück abstützt, und wobei sich spätestens ab der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der andere
Schenkel auf eines der beiden Fliehgewichte abstützt. In einer weiteren Ausbildung kann sich ein Schenkel auf eines der beiden Fliehgewichte abstützen, und wobei sich spätestens ab der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der andere Schenkel das Exzenterstück abstützt.
Vorzugsweise ist ein Anschlagbolzen idealerweise ein Langloch an einem der Fliehgewichte angebracht, und der Anschlagbolzen bzw. das Langloch dienen als Anschlag für die zweite Feder. Zweckmäßig ist bis zur Berührung des Anschlags durch die zweite Feder, insbesondere ein Schenkel der zweiten Feder, ein gewisser Verfahrweg vorgesehen. Insbesondere berührt die zweite Feder, insbesondere ein Schenkel der zweiten Feder, den Anschlag erst ab der elektrischen Schaltgeschwindigkeit.
Dadurch erhöht sich die Schließkraft, welche gegen die
Zentrifugalkraft wirkt.
Zweckmäßig ist der Anschlagbolzen als Exzenterbolzen
ausgeführt. Dadurch kann durch Drehung des Exzenterbolzens der Zeitpunkt des Aktivwerdens der Schenkelfeder einfach und genau eingestellt werden.
Vorteilhaft ist die zweite Feder vorgespannt. Dadurch kann bei Wirksamwerden der zweiten Feder ein quasi sprunghafter Anstieg der Federkennlinie erzeugt werden, wodurch die Wegeinsparung der Fliehgewichte weiter optimiert wird. Zudem kann die zweite Feder mit einer vergleichsweise flachen Federkennlinie, also mit einer vergleichsweise kleinen Federkonstanten,
insbesondere mit einer Federkonstanten, die kleiner ist als die Federkonstante der ersten Feder, ausgestattet sein, und dennoch insbesondere die erforderliche Kraft aufzubringen. Dadurch ist nach dem sprunghaften Anstieg der Federkennlinie, induziert durch die Vorspannung der zweiten Feder, wieder eine flache Federkennlinie vorgesehen. Dadurch kann der Bereich ohne besondere Sensibilität einfach eingestellt werden.
Vorzugsweise ist die zweite Feder an einem am Exzenterstück verstellbar angebrachten Federhalter befestigt, wobei
insbesondere die Vorspannung der zweiten Feder durch
Verstellung des Federhalters einstellbar ist. Durch die
Verstellung der Befestigung kann die Vorspannung der Feder verändert werden und das System einfach eingestellt werden.
Zweckmäßig ist ein Ende der zweiten Feder in einem Langloch bis zur elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl bewegbar, wobei das Langloch insbesondere in einem der beiden Fliehgewichte angeordnet ist. Hierbei wird keine Kraft von der Feder übertragen. Sind die Fliehgewichte aufgrund der
Fliehkräfte weit genug verfahren, legt sich insbesondere die Feder ans Ende des Langlochs an und die Feder überträgt
Kräfte. Dadurch kann einfach sichergestellt werden, dass die zweite Feder bis zur elektrischen Schaltgeschwindigkeit keine Kräfte überträgt.
Vorteilhaft umfasst die Bremse zwei schwenkbar an der
Seilscheibe gelagerte Exzenterstücke, wobei jedes der
Exzenterstücke schwenkbar am ersten Fliehgewicht und
schwenkbar am zweiten Fliehgewicht gelagert ist, wobei bei einer fliehkraftbedingten Verschiebung des ersten und zweiten Fliehgewichts das erste und das zweite Fliehgewicht die
Exzenterstücke schwenken, wobei die erste Feder aus zwei ersten, insbesondere baugleichen, Einzelfedern besteht, wobei sich jede der ersten Einzelfedern an ihren einen Federenden an einem der beiden Fliehgewichte abstützen und jede der ersten Einzelfedern an ihren anderen Federenden an einer Federstütze abstützen, wobei die beiden ersten Einzelfedern über die
Federstütze miteinander wirkverbunden sind, und wobei die zweite Feder aus jeweils zwei zweiten, insbesondere
baugleichen, Einzelfedern besteht, wobei sich insbesondere ab mindestens der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl jede der zweiten Einzelfedern an ihren einen Federenden an einem der beiden Fliehgewichte und an ihren anderen Federenden an jeweils einem Exzenterstück abstützen.
Vorzugsweise ist die erste Feder vorgespannt. Zweckmäßig ist die erste Feder so stark vorgespannt, dass bis etwas oberhalb, insbesondere etwa 10%, zweckmäßig etwa 5%, besonders
zweckmäßig etwa 2% - 3% der Nenngeschwindigkeit, also der üblichen Betriebsgeschwindigkeit des Hebezeugs, keine Bewegung der Fliehgewichte aus der unausgelenkten Position aufgrund der Fliehkraft erfolgt. Dadurch kann die Konstruktion besonders platzsparend ausgeführt werden. Zudem können die Mittel zur Detektion der elektrischen Schaltgeschwindigkeit besonders einfach eingestellt werden.
Zweckmäßig ist ein Fördermittel mit einem an Führungsschienen geführten Fahrkorb, einem Antriebssystem und einer mit den Führungsschienen zusammenwirkenden Bremseinrichtung zum
Beenden eines unzulässigen Bewegungszustandes des Fahrkorbs sowie einem Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Auslösen der Brems- und Fangeinrichtung
vorgesehen .
Weitere Vorteile, Wirkungsweisen und
Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren geschilderten
Ausführungsbeispielen .
FIGURENLISTE
Es zeigen:
Fig. 1: schematische Ansicht eines teilmontierten
Geschwindigkeitsbegrenzers als
Übersichtsdarstelllung,
Fig. 2: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers mit Seilscheibe in einem ersten Ausführungsbeispiel mit Fliehgewichten in einer unausgelenkten Position,
Fig. 2a Einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 Fig. 3: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers im ersten
Ausführungsbeispiel, wobei sich die Seilscheibe mit einer elektrischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 4: eine Explosionsdarstellung des teilmontierten
Geschwindigkeitsbegrenzers im ersten
Ausführungsbeispiel ,
Fig. 5: eine schematische Ansicht eines zusammengebauten
Geschwindigkeitsbegrenzers ,
Fig. 6: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers mit Seilscheibe in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Fliehgewichten in einer unausgelenkten Position,
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers mit Seilscheibe in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Fliehgewichten in einer unausgelenkten Position,
Fig. 8: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers im zweiten
Ausführungsbeispiel, wobei sich die Seilscheibe mit der elektrischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 9: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers im zweiten
Ausführungsbeispiel, wobei sich die Seilscheibe mit einer mechanischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 10 eine Detailansicht im Bereich eines Exzenterstücks wobei sich die Seilscheibe mit einer mechanischen Schaltgeschwindigkeit dreht, Fig. 11: eine Detailansicht im Bereich eines Exzenterstücks wobei sich die Seilscheibe nicht dreht,
Fig . 12: eine Explosionsansicht von Details im Bereich des
Exzenterstücks,
Fig . 13: eine Vorderansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers mit Seilscheibe in einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei sich die
Seilscheibe mit der elektrischen
Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 14: eine perspektivische Ansicht des teilmontierten
Geschwindigkeitbegrenzers im dritten
Ausführungsbeispiel, wobei sich die Seilscheibe mit der elektrischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 15: eine Detailansicht im Bereich von Fliehgewichten, wobei sich die Seilscheibe mit der elektrischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 16: eine Detailansicht im Bereich des Exzenterstücks wobei sich die Seilscheibe mit der elektrischen Schaltgeschwindigkeit dreht,
Fig. 17: ein schematisches Diagramm zur Illustrierung der
Fliehkraft am Fliehgewicht über einer
Aufzugsgeschwindigkeit,
Fig. 18: ein schematisches Diagramm zur Illustrierung einer
Federkennlinie mit einer Federkonstanten und vorgespannter erster Feder, Fig . 19: ein schematisches Diagramm zur Illustrierung einer
Federkennlinie mit abschnittsweise verschiedenen Federkonstanten und vorgespannter erster Feder,
Fig . 20: ein schematisches Diagramm zur Illustrierung einer
Federkennlinie mit abschnittsweise verschiedenen Federkonstanten und vorgespannter erster und zweiter Feder .
DIE BEVOZUGTEN AUSFUHRUNGSBEISPIELE
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
In Fig. 1 ist ein Teil eines Geschwindigkeitsbegrenzers 1 dargestellt. Der Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ist vorzugsweise für in den Figuren nicht dargestellte Vertikalaufzüge zur Beförderung von Personen und/oder Gütern konzipiert, kann aber gegebenenfalls für anderweitige, ähnliche Hebezeuge bzw.
Förderanlagen eingesetzt werden, deren Verfahrbewegung einer permanenten Überwachung zur Detektion unzulässiger
Fahrzustände bedarf.
Idealerweise, wenn auch nicht zwingend, ist der
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 von seinem Grundkonzept her so ausgestaltet wie der aus der früheren Patentanmeldung DE 10 2007 052 280 der gleichen Anmelderin bereits bekannte
Geschwindigkeitsbegrenzer. Die genannte Patentanmeldung wird durch Verweisung in vollem Umfang zum Offenbarungs-Bestandteil der hiesigen Beschreibung gemacht, sodass die Grundfunktion und der grundsätzliche Aufbau des hier als bevorzugtes
Ausführungsbeispiel beschriebenen Geschwindigkeitsbegrenzers nicht erneut nacherzählt werden müssen. Übernahme von
Abgrenzungsmerkmalen aus dem bereits existenten Anmeldetext ist Vorbehalten. Der Geschwindigkeitsbegrenzer 1 besitzt eine Tragstruktur 2, die hier aus einer L-förmigen Stahlplatte besteht. An dieser Stahlplatte ist ein einseitig auskragender Achsstummel 3 befestigt .
Der Achsstummel 3 gibt die Hauptachse H des
Geschwindigkeitsbegrenzers 1 vor. Auf diesem Achsstummel 3 ist die Seilscheibe 4 für ein in den Figuren nicht dargestelltes Geschwindigkeitsbegrenzerseil drehbar gelagert.
Neben der Seilscheibe 4 ist ein Bremsläufer 5 auf dem
Achsstummel 3 angebracht. Dieser Bremsläufer 5 hat hier zwar scheibenförmige Gestalt, wirkt im vorliegenden Fall aber dennoch nach Art einer Trommelbremse, da seine Umfangsfläche die Reibfläche darstellt.
Die Seilscheibe 4 ist auf ihrer einen Stirnseite mit
Lagerbolzen 6 versehen. Diese Lagerbolzen 6 bilden jeweils eine Nebenachse N, typischerweise parallel zur Hauptachse H angeordnet. Auf ihnen ist jeweils ein Exzenterstück 7a bzw. 7b drehbar gelagert. Als Exzenterstück 7a, 7b kann auch eine Exzenterscheibe, ein Zwischenstück, oder dergleichen angesehen werden. Jede dieser Exzenterstücke 7a, 7b bildet - ggf.
entsprechend bestückt, was hier nicht gezeigt ist - funktional eine Bremsbacke. Wenn sich das jeweilige Exzenterstück 7a, 7b weit genug dreht, dann kommt es zu einer bremsenden Anlage am Bremsläufer 5. Meist ist die (hier nicht figürlich
dargestellte) Gestaltung so, dass sich die Bremswirkung selbst verstärkt, sobald es durch die hinreichend weite Drehung des Exzentertücks 7a, 7b zu einem ersten Reibkontakt mit dem
Bremsläufer gekommen ist. Um eine Querkraftkompensation zu erreichen, sind zweckmäßigerweise mindestens zwei sich
möglichst diametral gegenüberliegende Exzenterstücke 7a, 7b vorgesehen. Abgewandelte Ausführungsformen mit drei, vier oder mehr Exzenterstücken 7a, 7b sind denkbar, werden hier aber nicht dargestellt.
Jedes der Exzenterstücke 7a, 7b ist seinerseits mit zwei
Koppelbolzen 2200 versehen, Fig. 4. Für die Koppelbolzen 2200 sind Koppelbolzenbohrungen 220 in den Exzenterstücken 7a, 7b vorgesehen, vgl. Fig. 1. Über einen ihrer Koppelbolzen 2200 steht die betreffende Exzenterscheibe 7a, 7b mit einem in Fig. 2 gezeigten ersten Fliehgewicht 8a in Verbindung. Über den anderen ihrer Koppelbolzen 2200 steht die betreffende
Exzenterscheibe 7a, 7b mit einem zweiten Fliehgewicht 8b in Verbindung. Dies ist gut anhand der Fig. 2 zu erkennen.
Unter patentrechtlichen Gesichtspunkten ist festzuhalten, dass die Begriffe „erstes Exzenterstück" und „zweites
Exzenterstück" sowie „erstes Fliehgewicht" und „zweites
Fliehgewicht" usw. zunächst keine zahlenmäßige Einschränkung darstellen. Die Verwendung von lediglich zwei Exzenterstücken, zwei Fliehgewichten usw. ist aber eine bevorzugte
Ausführungsform, da sie den Bauteilaufwand klein hält.
Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, nur ein Fliehgewicht 8a, 8b und/oder nur ein Exzenterstück 7a, 7b vorzusehen.
Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, mehr als zwei
Fliehgewichte 8a, 8b und/oder mehr als zwei Exzenterstücke 7a, 7b vorzusehen.
Die beiden Fliehgewichte 8a und 8b sind bei diesem
Ausführungsbeispiel als Halbscheiben ausgebildet. In
bestimmten Fällen reicht die Eigenmasse dieser vorzugsweise aus Blech bestehenden Halbscheiben, um hinreichende
Fliehkräfte bei denjenigen Drehzahlen zu entfalten, bei denen das Ansprechen bestimmungsgemäß erfolgen soll. In anderen Fällen können diese Halbscheiben mit Zusatzgewichten versehen sein . Keines der beiden Fliehgewichte 8a, 8b ist selbst unmittelbar gegenüber der Hauptachse H bzw. auf dem Achsstummel 3
gelagert. Stattdessen werden die Fliehgewichte ausschließlich mit Hilfe der Exzenterscheiben 7a und 7b, mit denen sie über die Koppelbolzen 2200 gekoppelt sind, und mit Hilfe der gleich noch näher zu beschreibenden Rückstelleinheit 10 in ihrer Position gehalten - derart, dass sich die Fliehgewichte 8a und 8b bei hinreichend großer Drehzahl in radial auswärtiger
Richtung verlagern können.
Angesichts der Fig. 2 ist leicht nachzuvollziehen, dass sich die Fliehgewichte 8a, 8b in entgegengesetzte Richtungen radial nach außen bewegen (in Richtung der Pfeile VR) , sobald die an ihnen jeweils angreifende Fliehkraft groß genug ist, um die später noch näher zu erläuternde Federkraft zu überwinden, die die Fliehgewichte 8a, 8b in ihrer unausgelenkten Position 9 hält .
Hierdurch entsteht an den Exzenterscheiben 7a und 7b ein
Drehmoment, welches die Exzenterscheiben bzw. den jeweils ihnen getragenen hier nicht nochmals figürlich dargestellten Bremsbelag so verdreht, dass es zur Anlage an den in Fig. 1 gezeigten Bremsläufer 5 kommt und im Regelfall anschließend durch den schon angesprochenen Selbstverstärkungseffekt
Blockade eintritt. In Folge dessen wird die Seilscheibe 4 abgebremst. Es entsteht Zug am Geschwindigkeitsbegrenzerseil. Dieses kann nun die an ihm befestigte Brems- oder
Fangvorrichtung auslösen.
Wichtig ist dabei, dass man sich klar macht, dass sich die in Fig. 2 gezeigten Fliehgewichte 8a bzw. 8b nicht nur in rein radialer Richtung nach außen verlagern, sondern auch einer gewissen Querbewegung unterworfen sind, da sich durch die Verdrehung der Exzenterscheiben 7a, 7b die Lage der die
Fliehgewichte haltenden Koppelbolzen 22 in Bezug auf die Hauptachse H ändert. Jedes der beiden Fliehgewichte 8a bzw. 8b verlagert sich daher im Zuge seiner Verlagerung in radial auswärtiger Richtung auch ein Stück weit in Querrichtung. Dies ist auch der Grund dafür, warum die beiden Fliehgewichte 8a bzw. 8b nicht selbst unmittelbar gegenüber der Hauptachse H gelagert sind.
Von besonderem Interesse für die Erfindung ist die
Rückstelleinheit 10. Die Rückstelleinheit 10 lässt sich am besten anhand der Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 beschreiben. Die Rückstelleinheit 10 umfasst ein Federsystem, das die
Fliehgewichte 8a, 8b mit der vom Federsystem bereitgestellten Federkraft in Richtung ihrer unausgelenkten Position 9 zieht.
Das Federsystem umfasst eine erste Feder. Im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die erste Feder aus vorzugsweise zwei (oder mehr) ersten Einzelfedern 12a, 12b.
Die beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b sind baugleich
ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b als Schraubenfedern ausgebildet.
Die erste der beiden ersten Einzelfedern 12a stützt sich an ihrem einen Federende 15a am ersten Fliehgewicht 8a ab. An ihrem anderen Federende 15c stützt sich die erste der beiden ersten Einzelfedern 12a an einer in Fig. 4 gezeigten
Federstütze 16 ab. Die zweite der beiden ersten Einzelfedern 12b stützt sich an ihrem einen Federende 15b am zweiten
Fliehgewicht 8b ab. An ihrem anderen Federende 15d stützt sich die zweite der beiden ersten Einzelfedern 12b an der
Federstütze 16 ab. Damit sind die beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b über die Federstütze 16 miteinander wirkverbunden.
Das Federsystem umfasst eine in Fig. 2 gezeigte zweite Feder. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die zweite Feder aus zwei zweiten Einzelfedern 14a, 14b. Die beiden zweiten Einzelfedern 14a, 14b sind baugleich ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden zweiten Einzelfedern 14a, 14b als Schenkelfedern, auch Drehfeder genannt, ausgebildet.
An jedem der beiden Fliehgewichte 8a, 8b ist ein
Anschlagbolzen in Form eines Exzenterbolzens 18a, 18b
befestigt. Die Anschlagbolzen in Form der Exzenterbolzen 18a, 18b dienen als Anschlag für die zweite Feder in Form der beiden zweiten Einzelfedern 14, 14b. Die erste der beiden zweiten Einzelfedern 14a kann sich an ihrem einen Federende 17a, bzw. an einem ihrer Schenkel, am zweiten Exzenterbolzen 18b abstützen. An ihrem anderen Federende 17c, bzw. an ihrem anderen Schenkel, stützt sich die erste der beiden zweiten Einzelfedern 14a am ersten Exzenterstück 7a ab. Die zweite der beiden zweiten Einzelfedern 14b kann sich an ihrem einen
Federende 17b, bzw. an ihrem einen Schenkel, am ersten
Exzenterbolzen 18a abstützen. An ihrem anderen Federende 17d, bzw. an ihrem anderen Schenkel, stützt sich die zweite der beiden zweiten Einzelfedern 14b am zweiten Exzenterstück 7a ab .
In der in Fig. 2 gezeigten unausgelenkten Position 9 der
Fliehgewichte 8a, 8b stützen sich die einen Federenden 17a,
17c der zweiten Einzelfedern 14a, 14b nicht an den
Exzenterbolzen 18a, 18b ab, werden also noch nicht federnd aktiv .
Fängt die Seilscheibe 4 und damit die beiden Fliehgewichte 8a, 8b an mit einer Geschwindigkeit kleiner der ersten
elektrischen Schaltgeschwindigkeit zu rotieren, so drückt die von der Rotation und der Masse der Fliehgewichte 8a, 8b ausgehende Fliehkraft auf die erste Feder in Form der beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b, wobei die Fliehkraft über die Federkraft der ersten Feder, die mittels der ersten
Einzelfedern 12a, 12b und über die Federstütze 16 erzeugt wird, im Gleichgewichtszustand kompensiert wird. Vorzugsweise bis zu der ersten elektrischen Schaltgeschwindigkeit oder darüber hinaus weist das Federsystem eine erste Federkonstante Dl auf, wobei sich die Federkonstante Dl in diesem
Ausführungsbeispiel additiv aus den beiden Federkonstanten der beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b zusammensetzt.
Wird die Drehzahl der Seilscheibe 4 bis zu einer ersten elektrischen Schaltgeschwindigkeit erhöht oder darüber hinaus erhöht, so werden die Exzenterstücke 7a, 7b inklusive der an den Exzenterstücken 7a, 7b befestigten zweiten Einzelfedern 14a, 14b so lange geschwenkt, bis die Federenden 17a, 17b der beiden zweiten Einzelfedern 14a, 14b an den Exzenterbolzen
18a, 18b anliegen. Bei einer Geschwindigkeit größer oder gleich der ersten elektrischen Schaltgeschwindigkeit drückt die von der Rotation und der Masse der Fliehgewichte 8a, 8b ausgehende Fliehkraft auf die erste Feder in Form der beiden ersten Einzelfedern 12a, 12b, wobei die Fliehkraft über die Federkraft der ersten Feder, über die ersten Einzelfedern 12a, 12b und über die Federstütze 16 erzeugt wird, und auf die zweite Feder in Form der beiden zweiten Einzelfedern 14a, 14b, wodurch sie im Gleichgewichtszustand kompensiert wird. Ab oder oberhalb der ersten elektrischen Schaltgeschwindigkeit weist das Federsystem daher eine zweite Federkonstante D2 auf, wobei sich die Federkonstante D2 in diesem Ausführungsbeispiel additiv aus den beiden Federkonstanten der beiden ersten
Einzelfedern 12a, 12b und der beiden zweiten Einzelfedern 14a, 14b zusammensetzt.
Im Ausführungsbeispiel sind sämtliche Federkonstanten der einzelnen Federn 12a, 12b, 14a, 14b und damit auch die erste Federkonstante der ersten Feder und die zweite Federkonstante der zweiten Feder konstant. In Fig. 4 ist gut zu erkennen, dass der Exzenterbolzen 18a in Form einer Schraubverbindung mit einer Halte- oder
Kontermutter 19 am zweiten Fliehgewicht 8b befestigt ist.
Analog ist der andere Exzenterbolzen 18b in Form einer
Schraubverbindung mit einer nicht dargestellten solchen Mutter am ersten Fliehgewicht 8a befestigt. Der Exzenterbolzen 18a, 18b weist kopfseitig einen Schlitz (einfach oder Kreuzschlitz oder Stern) auf. Dieser ist zum Ansetzen eines
Schraubendrehers vorgesehen. Der Kopf des Exzenterbolzens 18a, 18b rotiert exzentrisch. Dadurch kann der relative Abstand von Exzenterbolzen zum Ende der jeweiligen zweiten Einzelfeder 14a, 14b einfach eingestellt werden. Damit wird eingestellt, ab welcher Drehzahl die zweiten Federn in Form der zweiten Einzelfedern 14a, 14b am Exzenterbolzen 18a, 18b anliegen und damit die Federkonstante im Gesamtsystem erhöht wird.
Fig. 5 zeigt den Zusammenbau des vollständigen
Geschwindigkeitsbegrenzers 1. Am Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ist ein Mittel 20, in Form eines Schalters, angebracht. Der Schalter wird dann geschaltet, wenn die Seilscheibe 4 eine vorbestimmte Geschwindigkeit, insbesondere die elektrische Schaltgeschwindigkeit überschreitet. Anschließend wird ein elektrisches Signal an eine in den Figuren nicht dargestellte elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Hebezeugs gesendet, wodurch beispielsweise der elektrische Motor
gedrosselt wird, sodass die Geschwindigkeit des Hebezeugs reduziert wird.
Wird die Geschwindigkeit des Hebezeugs noch weiter bis zur mechanischen Schaltgeschwindigkeit erhöht, so wird die
Seilscheibe 4 durch die Bremse gebremst und das um die
Seilscheibe umlaufende und mit der Kabine verbundene Seil löst eine mechanische Bremsung aus.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL Die Fig. 6 bis 12 zeigen den Geschwindigkeitsbegrenzer 1' in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ' im zweiten
Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 des ersten Ausführungsbeispiels, sodass das oben zum Geschwindigkeitsbegrenzer 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel Gesagte auch für den
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ' ' nach dem zweiten
Ausführungsbeispiel gilt mit Ausnahme der im zweiten
Ausführungsbeispiel vorgenommenen Änderungen. Insbesondere bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
Der wesentliche Unterschied des Geschwindigkeitsbegrenzers 1 ' nach dem zweiten Ausführungsbeispiel im Vergleich zum
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 nach dem ersten
Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die zweite Feder 13' anders einstellbar ist, vorteilhafter, nämlich meist
feinfühliger, bzw. in einem größeren Bereich.
Die Konstruktion zur Erzeugung der Vorspannung der zweiten Feder 13' wird nachfolgend anhand der Fig. 10 bis 12 und anhand der zweiten Einzelfeder 14a' erläutert, die am ersten Exzenterstück 7a angeordnet ist. Entsprechende hier getroffene Aussagen können auf die andere zweite Einzelfeder 14b', die am zweiten Exzenterstück 7b angeordnet ist, übertragen werden.
Am ersten Exzenterstück 7a ist ein Federhalter 22 angeordnet. Zur Wartung und Einstellung ist der Federhalter 22 relativ zum Exzenterstück 7a verstellbar, beispielsweise schwenkbar, mittels der Verstellschraube VS, vgl. Fig. 10. Während des Betriebs des Hebezeuges ist der Federhalter 22 mit dem
Exzenterstück 7a fest verbunden. Der Federhalter 22 ist im Ausführungsbeispiel aus einem Blech hergestellt bzw. gebogen, bevorzugt. Der Federhalter 22 umfasst eine Basisfläche 25. In die Basisfläche 25 ist eine insbesondere kreisförmige Öffnung 26 gestanzt, vgl. Fig. 12. Die Öffnung 26 umschließt im eingebauten Zustand den
Koppelbolzen 2200. Die Basisfläche 25 liegt an einem Anschlag am Koppelbolzen 2200 an und ist damit in axialer Richtung, also Richtung parallel zur Hauptachse H (Fig. 1), fixiert. An die Basisfläche 22 schließt sich eine erste Endfläche 27 an. Die erste Endfläche 27 steht etwa 90° zur Basisfläche. In der ersten Endfläche 27 ist eine Aufnahmenut 24 angeordnet. Die Aufnahmenut 24 ist offen zum unteren Ende der Endfläche 27 hin. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die
Aufnahmenut 24 auch eine Bohrung, ein Langloch, oder
dergleichen sein.
Im betriebsbereiten Zustand liegt in der Aufnahmenut 24 das Federende 17c, insbesondere der Schenkel, der zweiten
Einzelfeder 14a', vgl. insbesondere Fig. 11.
Wie in Fig. 12 gezeigt umfasst der Federhalter 22 eine zweite Endfläche 28. Die zweite Endfläche 28 ist etwa orthogonal zur Basisfläche 25 und etwa orthogonal zur ersten Endfläche 27. Eine Kante der zweiten Endfläche 28 bildet einen Anschlag 29. Der Anschlag 29 schlägt im betriebsbereiten Zustand am
Anfangsbereich des Federendes 17a', insbesondere den
Anfangsteil des Schenkels, der zweiten Einzelfeder 14a', an. Der Anschlag 29 weist einen Abstand zur
Rotationssymmetrieachse des Koppelbolzens 2200 auf. Der
Abstand des Anschlags 29 zur Rotationssymmetrieachse des Koppelbolzens 2200 kann während der Wartung verändert werden, etwa mit der besagten Stellschraube VS, die auch in Fig. 12 zu erkennen ist, aber - anders als die Explosionszeichnung zu suggerieren scheint - nicht etwa durch das gleich noch näher zu erläuternde Führungsblech 21 hindurchgesteckt, sondern unterhalb dessen eingeschraubt, sodass sie die zweite Endfläche 28 abstützt bzw. positioniert . Durch Veränderung des Abstands ändert sich die Vorspannung der zweiten Feder. Insbesondere wird die Vorspannung bei Verringerung des
Abstands erhöht.
Wie in Fig. 12 gut zu erkennen ist, ist der Endbereich des Federendes 17a', insbesondere der Anfangsteil des Schenkels, der zweiten Einzelfeder 14a' gekröpft, insbesondere um etwa 90° zum Anfangsbereich des Federendes 17a'. Der Endbereich des Federendes 17a' ist im eingebauten Zustand in einem im ersten Fliehgewicht 8a' angeordneten Langloch 23 eingeführt. Als Sicherung, damit das Federende 17a' im Betrieb nicht
versehentlich aus dem Langloch 23 rutscht, ist ein
Führungsblech 21 vorgesehen. Das Führungsblech 21 ist am
Exzenterstück 7a befestigt, insbesondere verschraubt. Das Führungsblech 21 weist eine Führungsnut 30 auf. Die
Führungsnut 30 verläuft in etwa parallel zum Federende 17c der zweiten Einzelfeder 14a' und etwa orthogonal zum anderen
Federende 17a der zweiten Einzelfeder 14a'.
Das Langloch 23 ist optional (besonders bevorzugt) vorgesehen, damit die zweite Feder 13', insbesondere die zweite
Einzelfeder 14a' im Betriebszustand unterhalb der elektrischen Schaltgeschwindigkeit, wie in den Fig. 6, 7 und 11 gezeigt, nicht am Fliehgewicht 8b anliegt, in dem Sinne, dass die zweite Feder 13' keine Federkraft auf die Bremse überträgt und damit insbesondere nicht zur Federkonstanten Dl zusätzlich beiträgt .
Wird die Geschwindigkeit, wie in Fig. 8, 9 und 10 gezeigt, auf elektrische Schaltgeschwindigkeit oder mehr erhöht, so liegt die zweite Feder 13', insbesondere die zweite Einzelfeder 14a' über das Ende des Langlochs 23 am Fliehgewicht 8b an in dem Sinne, dass die zweite Feder 13' eine Federkraft auf die Bremse überträgt und damit insbesondere zur Federkonstanten Dl zusätzlich beiträgt und eine Federkonstante D2 entsteht. In Fig. 8 ist die elektrische Schaltgeschwindigkeit, in Fig. 9 die mechanische Schaltgeschwindigkeit gezeigt. Es ist zu erkennen, dass sowohl im Zustand der elektrischen wie im
Zustand der mechanischen Schaltgeschwindigkeit die
Federkonstante D2 vorliegt.
DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Die Fig. 13 bis 16 zeigen den Geschwindigkeitsbegrenzer 1'' in einem dritten Ausführungsbeispiel. Der
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ' ' im dritten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Geschwindigkeitsbegrenzer 1 des ersten Ausführungsbeispiels, sodass das oben zum
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 nach dem ersten
Ausführungsbeispiel Gesagte auch für den
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 ' ' nach dem dritten
Ausführungsbeispiel gilt mit Ausnahme der im zweiten
Ausführungsbeispiel vorgenommenen Änderungen. Insbesondere bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
Der wesentliche Unterschied des Geschwindigkeitsbegrenzers 1 ' ' nach dem dritten Ausführungsbeispiel im Vergleich zum
Geschwindigkeitsbegrenzer 1 nach dem ersten
Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die zweite Feder des Geschwindigkeitsbegrenzers 1 ' nach dem dritten
Ausführungsbeispiel direkt zwischen dem ersten Fliehgewicht 8a und dem zweiten Fliehgewicht 8b wirkt. Die zweite Feder im dritten Ausführungsbeispiel wird durch mindestens eine
Schraubenfeder realisiert, insbesondere eine Zugfeder mit zwei Endhaken. Im Nachfolgenden soll das Funktionsprinzip anhand der ersten der beiden zweiten Einzelfedern 14a'' beschrieben werden, wobei das Gesagte entsprechend auf die zweite der beiden zweiten Einzelfedern 14b'' gilt. Die beiden Fliehgewichte 8a, 8b sind jeweils etwa
halbkreisförmig gestaltet, wobei im inneren, der Hauptachse H (Fig. 1) zugewandten Bereich eine kreisförmige Aussparung für die Aufnahme der Fliehgewichte vorgesehen ist. Im Bereich der kreisförmigen Aussparung ist am ersten Fliehgewicht 8a eine Bohrung 31 vorgesehen. In die Bohrung 31 ist das Federende 17c'' der zweiten Einzelfeder 14a'' eingehängt. Im Bereich der kreisförmigen Aussparung ist am zweiten Fliehgewicht 8b ein Langloch 32 vorgesehen. In das Langloch 32 ist das Federende 17a'' der zweiten Einzelfeder 14a'' eingehängt. Aufgrund des optionalen Langlochs 32 hat das Federende 17a'' der zweiten Einzelfeder 14a'' bis zur elektrischen Schaltgeschwindigkeit regelmäßig Spiel, sodass die zweite Feder 13'', insbesondere die zweite Einzelfeder 14a'' keine Kraft zwischen den beiden Fliehgewichten 8a, 8b überträgt bzw. keine Kraft ausübt. Wird die Geschwindigkeit auf mindestens die elektrische
Schaltgeschwindigkeit erhöht, so legt sich das Federende 17a'' der zweiten Einzelfeder 14a'' am Ende des Langlochs 32 an und die zweite Feder 13'', insbesondere die zweite Einzelfeder 14a'' überträgt Federkräfte und trägt damit zur Erhöhung der Federkonstanten bei.
Es kann zweckmäßig sein, dass die zweite Feder aus den
Einzelfedern 14a'', 14 b'' vorgespannt ist. Insbesondere ist die Feder mit Vorspannung gewickelt.
Die Erfindung umfasst ein in den Figuren nicht dargestelltes Fördermittel mit einem an Führungsschienen geführten Fahrkorb, einem Antriebssystem und einer mit den Führungsschienen zusammenwirkenden Bremseinrichtung zum Beenden eines
unzulässigen Bewegungszustandes des Fahrkorbs sowie einem Geschwindigkeitsbegrenzer 1, 1', 1'', wie er zu den Figuren beschrieben wurde. GRUNDLEGENDE HINWEISE ZUM FUNKTIONSPRINZIP ALLER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der Figuren 17 bis 20 soll das Funktionsprinzip
theoretisch erläutert werden.
Fig. 17 zeigt das allgemeine physikalische Verhalten der
Fliehkraft in Abhängigkeit der Aufzugsgeschwindigkeit. Die Fliehkraft ist identisch zum Produkt aus Masse des
Fliehgewichts multipliziert mit quadratischen
Drehgeschwindigkeit multipliziert mit dem radialen Abstand des Fliehgewichts von der Drehachse:
Fz = m* w2 *r
Die entstehenden Fliehkräfte des Fliehgewichts 8a, 8b können je nach Design unterschiedlich ausfallen. Anhang Fig. 17 ist der prinzipielle Verlauf der Fliehkraft in Abhängigkeit der Aufzugsgeschwindigkeit dargestellt. Die dort gezeigten Werte dienen lediglich der Veranschaulichung und müssen je nach Design und lokalen Normanforderungen angepasst werden.
Bis zu einer definierten Geschwindigkeit, die bevorzugt knapp über der Nenngeschwindigkeit, also der üblichen
Betriebsgeschwindigkeit des Aufzugs liegt, steigt die
Fliehkraft mit dem Quadrat der (Winkel- ) Geschwindigkeit Omega an, da bis zu diesem Zeitpunkt keine Bewegung der
Fliehgewichte 8a, 8b nach außen stattfindet. Wird diese
Geschwindigkeit überschritten, nimmt zusätzlich zur steigenden Geschwindigkeit auch der Abstand r des Massenschwerpunkts des Fliehgewichts 8a, 8b zur Drehachse zu und die Fliehkraft steigt dementsprechend überproportional an, da die durch die erste Feder 11 hervorgerufene Gegenkraft nicht mehr im Stande ist, die Bewegung des Fliehgewichts zu verhindern. Dies führt dazu, dass bei gleicher absoluter
Geschwindigkeitszunahme die Fliehkraft in immer größer
werdenden Ausmaß zunimmt. Im Gegenzug dazu nimmt die
Gegenkraft, durch beispielsweise Federn 11, in einigen
Designausprägungen mit der Bewegung der Fliehgewichte 8a, 8b nur linear zu. Dies führt dazu, dass im höheren
Geschwindigkeitsbereich die Sensibilität des
Geschwindigkeitsbegrenzers 1 bezüglich der
Auslösegeschwindigkeit zunimmt und das Einstellen des
Geschwindigkeitsbegrenzers 1 in einem definierten Bereich immer schwieriger wird. Dies ist insbesondere ersichtlich, wenn die vom Fliehgewicht 8a, 8b wirkende Fliehkraft auf die nötige Federkraft übertragen wird, um die dazu benötigte
Fliehgewichtsbewegung darzustellen .
In Fig. 18 ist die Federkraft über den Verfahrweg aufgrund der Fliehkraft eines der Fliehgewichte 8a, 8b aufgetragen. Durch Vorspannung der ersten Feder 11 bewegen sich bis mindestens etwa Nenngeschwindigkeit (bevorzugt etwa 2% - 3% darüber) die Fliehgewichte 8a, 8b nicht. Der FederkraftZuwachs , welcher nötig ist, um von der elektrischen Schaltgeschwindigkeit bis zur mechanischen Auslösegeschwindigkeit zu gelangen, bedarf einen Großteil des Verfahrwegs des Fliehgewichts 8a, 8b. Da allerdings, wie insbesondere in Fig. 17 gut zu erkennen, die Kraft insbesondere bei hohen Winkelgeschwindigkeiten
überproportional zunimmt, ist ein sauberes Einstellen des Mittels 20 zur Detektion von elektrischer und mechanischer Schaltgeschwindigkeit schwierig. Außerdem ist der Verfahrweg oftmals begrenzt.
In Fig. 19 ist die Federkraft über den Verfahrweg aufgrund der Fliehkraft eines der Fliehgewichte 8a, 8b aufgetragen, wobei eine nicht-lineare Feder bzw. zunächst eine erste Feder 11 und anschließend eine zweite, zur ersten Feder zugeschaltete Feder 13 die Kennlinie ergibt. Die zweite Feder 13 ist aktiv, sobald die elektrische Schaltgeschwindigkeit erreicht ist. Durch die zusätzliche Federkraft der zweiten Feder 13 wird ab diesem Punkt die Kennlinie steiler, was dazu führt, dass sich die nötige Fliehgewichtsbewegung zwischen elektrischer
Schaltgeschwindigkeit und mechanischer Schaltgeschwindigkeit verringert im Vergleich zu einem System nach Fig. 18.
Zusätzlich können mit der Vorspannung der ersten Feder 11 und dem Zeitpunkt des Wirksamwerdens der zweiten Feder 13 die beiden Auslösepunkte (elektrische und mechanische
Schaltgeschwindigkeit) des Geschwindigkeitsbegrenzers 1 einfacher unabhängig voneinander eingestellt werden.
Fig. 20 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
In Fig. 20 ist die zweite Feder 13, beispielsweise gegen einen Anschlag 29, vorgespannt. Ab der elektrischen
Schaltgeschwindigkeit, also dann, wenn die zweite Feder 13 eine Federkraft überträgt, wird durch die Vorspannung ein quasi sprunghafter Anstieg der Federkennlinie erzeugt. Dadurch kann die Wegeinsparung des Fliehgewichts 8a, 8b weiter
optimiert, insbesondere reduziert werden. Darüber hinaus kann die zweite Feder 13 eine Federkennlinie mit einem flachen Verlauf, also mit einer niedrigen Federkonstanten D2
aufweisen. Insbesondere ist die Federkonstante der zweiten Feder 13 geringer als die der ersten Feder 11. Damit kann nach dem durch die Vorspannung induzierten Kraftanstieg wieder eine flache Kennlinie dargestellt werden, deren Steigung nur wenig größer ist als die Steigung der Kennlinie der ersten Feder 11. Damit kann auch in diesem Bereich wieder ohne besondere
Sensibilität eingestellt werden.
ABSCHLIESSENDE HINWEISE ALLGEMEINER NATUR
Unabhängiger Schutz wird darüber hinaus auch für einen
Geschwindigkeitsbegrenzer beansprucht, der die Merkmale eines oder mehrerer der nachfolgenden Absätze aufweist, die optional mit Merkmalen aus einem oder mehreren der bereits
aufgestellten Unteransprüche kombiniert sein können und/oder mit weiteren Merkmalen aus der Beschreibung.
Ein gegen die Kräfte eines Federsystems fliehkraftbetätigter Geschwindigkeitsbegrenzer (1) für ein Hebezeug, insbesondere eine Aufzugsanlage, der eine erste Schaltgeschwindigkeit aufweist, bei deren Überschreiten er eine Bremse einschaltet, vorzugsweise in Gestalt einer Bremse, die die Treibscheibe oder Treibscheibenwelle abbremst, und eine zweite, höhere Schaltgeschwindigkeit, bei deren Erreichen er selbst
vorzugsweise bremst oder blockiert und dann das
Geschwindigkeitsbegrenzerseil mit Zug beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem bis zu der besagten ersten Schaltgeschwindigkeit oder bevorzugt jedenfalls bis zu deren Nahbereich (+/- 20%) eine erste Federkonstante (Dl) aufweist, dass das Federsystem danach eine zweite
Federkonstante (D2) aufweist, und dass die zweite
Federkonstante (D2) größer als die erste Federkonstante (Dl), ist .
Geschwindigkeitsbegrenzer nach dem vorhergehenden Absatz, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem mindestens ein Federnpaar besitzt, von dem die erste Feder die erste
Federkonstante allein abbildet, während die zweite Feder derart mit Spiel befestigt ist, dass sie im Bereich mindestens eines ihrer Enden zunächst noch keinen Kontakt zu einem
Bauteil aufweist, gegen das sie eine Kraft ausüben kann und die zweite Feder zugleich derart befestigt ist, dass sie durch die fliehkraftbedingte Verlagerung mindestens eines Bauteils des Geschwindigkeitsbegrenzers gegen die erste Feder an beiden Ende zur Anlage kommt und dann zusammen mit der ersten Feder die zweite Federkonstante abbildet.
Geschwindigkeitsbegrenzer nach den beiden vorhergehenden
Absätzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem mindestens ein Federnpaar besitzt, von denen eine Feder eine Schraubenfeder ist und die andere Feder eine Schenkel- bzw. Drehfeder, also eine Feder mit einer zentralen zylindrischen Wicklung, von der Schenkel abstehen, die diese Wicklung tordieren .
Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der drei vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel- bzw.
Drehfeder von einem Haltedorn durchdrungen wird.
Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der vier vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel- bzw.
Drehfeder in ihrer Vorspannung und/oder dem Zeitpunkt ihres Wirksamwerdens dadurch eingestellt wird, dass der Abstützpunkt eines der Schenkel verlagert wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
H Hauptachse
N Nebenachse
1 Geschwindigkeitsbegrenzer
2 Tragstruktur
3 AchsStummel
4 Seilscheibe
5 Bremsläufer
6 Lagerbolzen
7a, 7b Exzenterstücke
220 Koppelbolzenbohrung
2200 Koppelbolzen
8a, 8b Fliehgewichte
9 unausgelenkte Position
10 Rückstelleinheit
11 nicht in den Fig. vergeben (erste Feder als
Ganze)
12a, 12b erste Einzelfeder
13 nicht in den Fig. vergeben (zweite Feder als
Ganze)
14a, 14b zweite Einzelfeder
15a, 15b, 15c, 15d Federende
16 Federstützte
17a, 17b, 17c, 17d Federende
18a, 18b Exzenterbolzen
19 Kontermutter
20 Mittel
21 Führungsblech
22 Federhalter
23 Langloch
24 Aufnahmenut
25 Basisfläche
26 Öffnung
27 erste Endfläche zweite Endfläche
Anschlag
Führungsnut
Bohrung
Langloch

Claims

ANSPRÜCHE
1. Geschwindigkeitsbegrenzer (1) für ein Hebezeug,
insbesondere eine Aufzugsanlage, seinerseits umfassend eine um eine Hauptachse (H) rotierende von einem
Geschwindigkeitsbegrenzerseil angetriebene Seilscheibe (4) und eine Bremse zum Abbremsen der Seilscheibe (4), wobei die Bremse mindestens ein schwenkbar an der Seilscheibe (4) gelagertes Exzenterstück (7a, 7b) umfasst, wobei die Bremse ein erstes Fliehgewicht (8a) und ein zweites Fliehgewicht (8b) umfasst, wobei das Exzenterstück (7a, 7b) schwenkbar am ersten Fliehgewicht (8a) und schwenkbar am zweiten
Fliehgewicht (8b) gelagert ist, wobei bei einer
fliehkraftbedingten Verschiebung des ersten und zweiten Fliehgewichts (8a, 8b) das erste und das zweite
Fliehgewicht (8a, 8b) das Exzenterstück (7a, 7b) schwenken, wobei die Bremse eine Rückstelleinheit (10) mit einem
Federsystem umfasst, die die Fliehgewichte (8a, 8b) mit der vom Federsystem bereitgestellten Federkraft in Richtung ihrer unausgelenkten Position (9) zieht, dadurch
gekennzeichnet, dass das Federsystem bis zu einer
elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der Seilscheibe (4) eine erste Federkonstante (Dl) aufweist, dass das
Federsystem ab der elektrischen
Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der Seilscheibe (4) eine zweite Federkonstante (D2) aufweist, und dass die zweite Federkonstante (D2) größer als die erste Federkonstante (Dl) ist.
2. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federkonstante (Dl) konstant ist.
3. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federkonstante (D2) konstant ist.
4. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem eine erste Feder (11) mit der ersten Federkonstanten (Dl) und eine zweite Feder (13) umfasst, wobei sich die zweite
Federkonstante (D2) aus einem Zusammenspiel, insbesondere aus Addition, der Federkonstanten der ersten und der zweiten Feder (11, 13) ergibt.
5. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (11) eine Druckfeder ist und sich an einem Federende (15a) am ersten Fliehgewicht (8a) abstützt, dass sich die erste Feder (11) am anderen Federende (15c) an einer Federstütze (16) abstützt, und dass die Federstütze (16) mit dem zweiten Fliehgewicht (8b) wirkverbunden ist.
6. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (13'') eine Zugfeder ist, dass die zweite Feder (13'') an einem
Federende (17a'') am ersten Fliehgewicht (8a) angebracht, insbesondere eingehängt ist, und dass die zweite Feder (13'') am anderen Federende (17c'') am zweiten Fliehgewicht (8b) angebracht, insbesondere eingehängt ist.
7. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (13) eine Schenkelfeder ist, dass sich ein Schenkel auf das
Exzenterstück (7a, 7b) abstützt, und dass sich spätestens ab der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl der andere Schenkel auf eines der beiden Fliehgewichte (8a, 8b) abstützt .
8. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagbolzen an einem der Fliehgewichte (8a, 8b) angebracht ist, und dass der Anschlagbolzen als Anschlag für die zweite Feder (13) dient .
9. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbolzen als
Exzenterbolzen (18a, 18b) ausgeführt ist.
10. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (13)
vorgespannt ist.
11. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (13) an einem am Exzenterstück (7a, 7b) verstellbar angebrachten
Federhalter (22) befestigt ist, und dass insbesondere die Vorspannung der zweiten Feder (13) durch Verstellung des Federhalters (22) einstellbar ist.
12. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 4 bis
11,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der zweiten Feder (13) in einem Langloch (23, 32) bis zur elektrischen
Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl bewegbar ist, und dass das Langloch (23, 32) insbesondere in einem der beiden
Fliehgewichte (8a, 8b) angeordnet ist.
13. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse zwei schwenkbar an der Seilscheibe (4) gelagerte Exzenterstücke (7a, 7b) umfasst, wobei jedes der Exzenterstücke (7a, 7b) schwenkbar am ersten Fliehgewicht (8a) und schwenkbar am zweiten Fliehgewicht (8b) gelagert ist, wobei bei einer
fliehkraftbedingten Verschiebung des ersten und zweiten Fliehgewichts (8a, 8b) das erste und das zweite
Fliehgewicht (8a, 8b) die Exzenterstücke (7a, 7b)
schwenken, dass die erste Feder (11) aus zwei ersten, insbesondere baugleichen, Einzelfedern (12a, 12b) besteht, dass sich jede der ersten Einzelfedern (12a, 12b) an ihren einen Federenden (15a, 15b) an einem der beiden
Fliehgewichte (8a, 8b) abstützen und jede der ersten
Einzelfedern (12a, 12b) an ihren anderen Federenden (15c, 15d) an einer Federstütze (16) abstützen, wobei die beiden ersten Einzelfedern (12a, 12b) über die Federstütze (16) miteinander wirkverbunden sind, und dass die zweite Feder (13) aus jeweils zwei zweiten, insbesondere baugleichen, Einzelfedern (14a, 14b) besteht, dass sich insbesondere ab mindestens der elektrischen Schaltgeschwindigkeitsdrehzahl jede der zweiten Einzelfedern (14a, 14b) an ihren einen Federenden (17a, 17b) an einem der beiden Fliehgewichte (8a, 8b) und an ihren anderen Federenden (17c, 17d) an jeweils einem Exzenterstück (7a, 7b) abstützen.
14. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (11) vorgespannt ist, und dass die erste Feder (11) insbesondere so stark vorgespannt ist, dass die auftretenden
Zentrifugalkräfte die Fliehgewichte (8a, 8b) erst ab einer Drehzahl von höchstens etwa 10%, insbesondere höchstens etwa 5%, insbesondere höchstens etwa 2% - 3% oberhalb einer im üblichen Fährbetrieb auftretenden Nenndrehzahl bewegen .
15. Ein gegen die Kräfte eines Federsystems
fliehkraftbetätigter Geschwindigkeitsbegrenzer (1) für ein Hebezeug, insbesondere eine Aufzugsanlage, der eine erste Schaltgeschwindigkeit aufweist, bei deren Überschreiten er eine Bremse einschaltet, vorzugsweise in Gestalt einer Bremse, die die Treibscheibe oder Treibscheibenwelle abbremst, und eine zweite, höhere Schaltgeschwindigkeit, bei deren Erreichen er selbst vorzugsweise bremst oder blockiert und dann das Geschwindigkeitsbegrenzerseil mit Zug beaufschlagt, um mindestens eine weitere Maßnahme auszulösen, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem bis zu der besagten ersten Schaltgeschwindigkeit oder bevorzugt jedenfalls bis zu deren Nahbereich (+/- 20%) eine erste Federkonstante (Dl) aufweist, dass das Federsystem danach eine zweite Federkonstante (D2) aufweist, und dass die zweite Federkonstante (D2) größer als die erste
Federkonstante (Dl) ist.
16. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass das Federsystem mindestens ein
Federnpaar besitzt, von dem die erste Feder die erste
Federkonstante allein abbildet, während die zweite Feder derart mit Spiel befestigt ist, dass sie im Bereich
mindestens eines ihrer Enden zunächst noch keinen Kontakt zu einem Bauteil aufweist, gegen das sie eine Kraft ausüben kann und die zweite Feder zugleich derart befestigt ist, dass sie durch die fliehkraftbedingte Verlagerung
mindestens eines Bauteils des Geschwindigkeitsbegrenzers gegen die erste Feder an beiden Enden zur Anlage kommt und dann zusammen mit der ersten Feder die zweite
Federkonstante abbildet.
17. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem mindestens ein
Federnpaar besitzt, von denen eine Feder eine
Schraubenfeder ist und die andere Feder eine Schenkel- bzw. Drehfeder, also eine Feder mit einer zentralen
zylindrischen Wicklung, von der Schenkel abstehen, die diese Wicklung tordieren.
18. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel- bzw.
Drehfeder von einem Haltedorn durchdrungen wird.
19. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel- bzw.
Drehfeder in ihrer Vorspannung und/oder dem Zeitpunkt ihres Wirksamwerdens dadurch eingestellt wird, dass der
Abstützpunkt eines der der Schenkel verlagert wird.
20. Fördermittel mit einem an Führungsschienen geführten
Fahrkorb, einem Antriebssystem und einer mit den
Führungsschienen zusammenwirkenden Bremseinrichtung zum Beenden eines unzulässigen Bewegungszustandes des Fahrkorbs sowie einem Geschwindigkeitsbegrenzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zum Auslösen der Brems- und
Fangeinrichtung .
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