EP4452814A1 - Bremsvorrichtung für eine aufzugkabine und deren verwendung in einer aufzuganlage und verfahren - Google Patents

Bremsvorrichtung für eine aufzugkabine und deren verwendung in einer aufzuganlage und verfahren

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Publication number
EP4452814A1
EP4452814A1 EP22839736.0A EP22839736A EP4452814A1 EP 4452814 A1 EP4452814 A1 EP 4452814A1 EP 22839736 A EP22839736 A EP 22839736A EP 4452814 A1 EP4452814 A1 EP 4452814A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
elevator car
measuring device
load measuring
holding arrangement
Prior art date
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Granted
Application number
EP22839736.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP4452814B1 (de
Inventor
Romeo LO JACONO
Erich Bütler
Gilles Trottmann
Jan LUSTENBERGER
Sushil KALE
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.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP4452814A1 publication Critical patent/EP4452814A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4452814B1 publication Critical patent/EP4452814B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3476—Load weighing or car passenger counting devices
    • B66B1/3484—Load weighing or car passenger counting devices using load cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B17/00—Hoistway equipment
    • B66B17/34—Safe lift clips; Keps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the present invention relates to a braking device for an elevator installation, with which both a displaceable elevator car can be braked and load changes caused in the elevator car can be measured.
  • the invention also relates to an elevator system equipped with such a braking device.
  • the invention also relates to a method for measuring a load acting on an elevator car and a method for adjusting a force to be exerted by a drive device on an elevator car in response to a load change in the elevator car using the braking device described herein.
  • an elevator car In an elevator system, an elevator car is typically relocated within a vertical elevator shaft between different levels or floors in a building. A shifting of the elevator car is effected with a drive device that drives, for example, suspension means such as ropes or belts that hold the elevator car.
  • the elevator car is usually guided by guide rails when it is moved. In order to bring the elevator car to a stop at a desired floor, its displacement movements are generally slowed down by appropriate activation of the drive device.
  • EP 1 278 694 B1 describes a load-receiving device for rope elevators with an integrated load-measuring device.
  • An alternative load measuring device for an elevator car is described in EP 0 151 949 A2.
  • a brake load measuring system is described in which load measuring cells interact with a brake.
  • WO2021/084012 discloses a braking device for an elevator car with integrated load measurement and its use in an elevator system.
  • a braking device with which an elevator car of an elevator installation can be braked in an advantageous manner and which is also designed to be able to measure a load change brought about in the elevator car.
  • Learners may have a need for an elevator system equipped with such a braking device.
  • an advantageous method of measuring a load acting on an elevator car there may be a need for an advantageous method for adjusting a force exerted by a drive device on an elevator car in response to a change in load in the elevator car.
  • a braking device for braking a displaceable elevator car of an elevator system and for measuring load changes caused in the elevator car.
  • the braking device has a brake for braking the elevator car relative to a stationary component of the elevator system, a brake holding arrangement for holding the brake on the elevator car, a load measuring device with a force transmission element for measuring a force acting on the force transmission element and a load measuring device holding arrangement for holding the Load measuring device on the elevator car.
  • the brake and the brake holding arrangement are designed in such a way that the brake can be held on the elevator car by means of the brake holding arrangement in such a way that the brake can be displaced relative to the elevator car in a direction of force caused by the brake.
  • the load measuring device and the load measuring device holding arrangement are configured in such a way that the load measuring device is attached to the elevator car by means of the load measuring device holding arrangement in such a way hold is that the load measuring device is fixed relative to the elevator car in the force direction caused by the brake.
  • the force-transmitting element of the load-measuring device is operatively connected to the brake in order to be able to use the load-measuring device to measure a force that occurs on the load-measuring device holding arrangement due to the relative displacement of the brake.
  • the load measuring device holding arrangement and the load measuring device are designed and connected to the brake holding arrangement in such a way that when the brake is displaced in the direction of force caused by the brake, a measuring force is produced which acts essentially perpendicularly to the direction of force caused by the brake and which is measured by the load measuring device is measurable
  • an elevator system which has an elevator car, a guide rail and a braking device according to an embodiment of the first aspect.
  • the elevator car can be displaced along the guide rail.
  • the braking device is held on the elevator car by means of its brake holding arrangement and its load measuring device holding arrangement.
  • the brake of the braking device is configured to cooperate with the guide rail to brake the elevator car.
  • a method for measuring a load acting on an elevator car comprises at least the following steps: (i) activating the brake of a braking device held on the elevator car according to an embodiment of the first aspect of the invention while the elevator car is stationary; and (ii) measuring the load acting on the elevator car using the load measuring device of the braking device.
  • a basic concept of the braking device proposed here can be seen as enabling two functionalities with a single device, namely braking the elevator car and measuring a change in load brought about in the elevator car.
  • the braking device is essentially constructed in two parts.
  • a first part includes the brake and the brake holding arrangement.
  • the brake is designed to generate forces between the elevator car and a stationary component of the elevator system, such as a guide rail, with the forces counteracting a movement of the elevator car or its weight to the provided with the brake Elevator car to slow down in their movement and / or to keep stationary on the stationary component.
  • the brake mounting assembly is designed to attach the brake to the elevator car.
  • a second part of the braking device comprises the load measuring device and the load measuring device holding arrangement.
  • the load measuring device is designed to measure loads or forces that act on a part of the load measuring device referred to herein as a force transmission element.
  • the load measurement device support assembly is configured to attach the load measurement device to the elevator car.
  • the two parts of the braking device are not only designed for different functionalities, but are also attached or held to the elevator car in different ways due to the different design of their respective holding arrangement.
  • the brake and the brake holding arrangement are designed in such a way that the brake is not fixed in an absolutely stationary manner on the elevator car by means of the brake holding arrangement, but can be shifted at least slightly relative to the elevator car, in particular in a direction caused by the brake Direction of force, i.e. typically a direction in which the elevator car moves during its journey or an opposite direction thereto.
  • the brake holding arrangement together with the brake attached to it, can move within a certain tolerance range or a certain play along the direction of movement of the car relative to the elevator car.
  • the tolerance range can be, for example, a few tenths of a millimeter, in particular, for example, less than 1 mm.
  • the load measuring device and the load measuring device holding arrangement are designed in such a way that the load measuring device is firmly fixed to the elevator car by means of the load measuring device holding arrangement, at least in the direction of force caused by the brake, i.e. the load measuring device is attached to the elevator car as rigidly and without play as possible .
  • the brake held on the elevator car with a certain degree of freedom of movement can move at least slightly relative to the load measuring device rigidly fixed on the elevator car.
  • the force transmission element of the load measuring device is operatively connected to the brake. If the elevator car together with the rigidly coupled to this load measuring device, for example, relative to the brake, which is stationary when activated on the stationary component of the elevator system is held, moves, is transmitted by the relative movement of the brake relative to the load measuring device accordingly (essentially proportional) via the force transmission element, a force to a suitable counter-element of the load measuring device. This force can be measured by the load measuring device.
  • the load measuring device can measure forces that act on the elevator car, in particular in its direction of movement, that is to say typically in the vertical direction.
  • load changes in the elevator car can be determined using the load measuring device.
  • the load measuring device holding arrangement and the load measuring device are designed and connected to the brake holding arrangement in such a way that when the brake is displaced in the direction of force caused by the brake relative to the elevator car, a force that acts essentially perpendicularly to the direction of force caused by the brake occurs.
  • the load measuring device holding arrangement and load measuring device are designed in such a way that the force can be measured by the load measuring device.
  • the load-measuring device holding arrangement and the load-measuring device are designed in such a way that the displacement of the brake causes a force (measuring force) that acts perpendicular to this displacement and can be correspondingly measured.
  • the force is rotated by the load-measuring device holding arrangement in its effective direction by essentially 90°, that is to say converted.
  • the load measuring device holding arrangement can be elastically deformed in such a way that when the brake is displaced relative to one another, the elastic deformation leads to a measuring force that is essentially proportional to the braking force and load.
  • the measuring force is smaller than a braking force causing the relative displacement.
  • Damping caused by the load measuring device holding arrangement can also be effected in the conversion effected by the holding arrangement already described above. In this way, the measuring force can be changed in amplitude and direction.
  • the effects of forces which are exerted on the cabin by the suspension means, for example, can be weakened or dampened before the measurement on the load measuring device. The measurement can be simplified or improved.
  • the load measuring device holding arrangement is essentially trapezoidal and/or triangular.
  • the load-measuring device holding arrangement can be designed as an essentially isosceles trapezoid.
  • the load measuring device holding arrangement is preferably designed as a double trapezoid, which can be designed in such a way that the longer base side (also called base) of the two trapezoids come to rest on top of one another.
  • these two longer base sides lying one on top of the other are arranged parallel to the direction of force causing the displacement of the brake.
  • the trapezoidal parts are preferably identical, in particular designed as two identical isosceles trapezoids.
  • the two longer base sides of the trapezoids are also preferably not formed.
  • the load measuring device is designed as a type of double trapezoid, ie polygon, with this polygon consisting only of the shorter base sides and the legs of the two trapeziums, with the two longer base sides not being implemented.
  • This has the advantage that the polygon can be deformed in the direction of the force caused by the brake.
  • At least one, preferably both, trapezium(s) is/are replaced by a substantially triangular part(s).
  • the load measuring device with the force transmission element is arranged between the two shorter base sides of the trapezium, so that a change in the distance between the two shorter ground plans can be measured by the load measuring device.
  • the load measuring device with the force transmission element is arranged between two webs, each of the webs being attached to one of the four legs of the two trapezoids. An elastic deformation of the trapezoids leads to a displacement of the webs relative to one another, so that a load measuring device, which is attached to the webs, makes such a displacement measurable.
  • the load measuring device is arranged in the load measuring device holding arrangement in such a way that the force transmission element runs essentially perpendicularly to the force direction caused by the brake and can be displaced in this direction.
  • the load cell support assembly comprises at least two fixing members to support the load cell support assembly to the elevator car.
  • the fixing elements are arranged in such a way that a line which runs through the two fixing elements is substantially perpendicular to the direction of force exerted by the brake.
  • the aim is to firmly fix the load measuring device holding arrangement in the direction of the acting force on the cabin, so that a displacement of the brake, which is not fixed to the cabin in this direction, only leads to an elastic deformation of the load measuring device holding arrangement and not to a displacement .
  • This is achieved in a particularly simple manner by means of two fixing elements, in particular screws or bolts, which are attached to a line running perpendicularly to the direction of force.
  • the brake holding arrangement in particular can be designed in such a way that the brake attached to it can be attached to the elevator car with a certain amount of play, so that the brake can easily move relative to the elevator car within a tolerance range due to the forces caused when the brake is activated Elevator car can move.
  • the brake can move slightly relative to the elevator car with relatively small forces, for example up to the weight forces of the elevator car to be held
  • the brake holding arrangement can have a type of elongated hole, the longitudinal direction of which extends parallel to the direction of force caused by the brake and through which fixing elements held stationary on the elevator car can extend in order to hold the brake holding arrangement on the elevator car .
  • one or more elongated holes can be provided in the brake retaining arrangement, through which fixing elements such as screws or bolts, which are fixedly connected to the elevator car, can run.
  • a slot can be an elongate through-opening which has larger dimensions in a direction parallel to the direction of force caused by the brake, i.e. in a length direction, than in a direction transverse thereto, i.e. in a width direction.
  • the dimensions in the width direction can essentially correspond to those of the fixing element running through the slot, so that there is a form fit in the width direction, whereas the dimensions in the length direction can be at least slightly larger than those of the fixing element, so that the fixing element is inside within a tolerance range defined by the slot along the direction of the force.
  • Longitudinal ends of the slot may or may not be present. They act as a mechanical limitation for a relative movement of the brake in the longitudinal direction. That is to say, the longitudinal ends form a mechanical stop which specifies the position up to which the brake and the elevator car can be displaced relative to one another.
  • the elevator car can move relative to the brake, for example in the event of an emergency braking, with its fixing elements extending through the elongated holes of the brake holding arrangement, at most up to the longitudinal ends of the elongated holes.
  • a further shift is avoided by the form fit that then occurs between the fixing elements and the ends of the elongated holes. Accordingly, the high forces that occur, for example, in the event of emergency braking can be transmitted between the brake and the elevator car via the fixing elements and the brake holding arrangement.
  • the load measuring device holding arrangement is arranged, dimensioned and configured in such a way that the load measuring device holding arrangement changes when a force is transmitted between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement, which force corresponds to a weight of the elevator car including a maximum permissible payload of the elevator car essentially exclusively elastically deformed.
  • the load-measuring device holding arrangement can be designed in such a way, i.e. it can be dimensioned and/or shaped in terms of material and strength, so that it can withstand forces that typically occur during normal operation of the elevator system, for example when the elevator car is to be held on a floor. only undergoes elastic deformation.
  • the spatial arrangement of the load measuring device holding arrangement i.e. in particular its position, orientation and/or direction of extent, can affect its mechanical load capacity and/or its elastic deformability.
  • the dimensioning of the load measuring device holding arrangement i.e. in particular its cross section, width, length, height, etc., can affect the load capacity and/or elastic deformability of the web arrangement.
  • Learners can influence other configuration parameters such as a material used, processing performed during manufacture, etc., the resilience and/or elastic deformability of the load measuring device holding arrangement. All of these parameters can be suitably selected so that the load measuring device holding arrangement is configured, for example depending on properties of the elevator car (e.g. its weight and payload) and/or depending on requirements for the entire elevator system (e.g. safety requirements relating to braking processes). Normal operation of the elevator system to react to the forces acting on them only with an elastic deformation, but without plastic deformation.
  • the load measuring device holding arrangement can be arranged, dimensioned and configured in such a way that the web arrangement changes when a force is transmitted between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement, which force corresponds to a weight of the elevator car including a maximum permissible payload of the elevator car. is deformed by less than 1mm, preferably less than 0.5mm and more preferably only between 0.05mm and 0.3mm in the direction of force applied by the brake.
  • the elevator car should be able to move slightly relative to the brake during a braking process.
  • the extent of this relative movement should be limited by the specifically selected configuration of the load measuring device holding arrangement to such an extent that no relative movements of more than 0.5 mm, for example, occur in the normal case.
  • the web arrangement normally only allows relative movements of less than 0.2 mm.
  • the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement are designed in one piece with a common component.
  • the brake mounting assembly and the load measuring device mounting assembly may be integrally formed from a stamped sheet metal part.
  • a single component such as a sheet metal stamped to a suitable shape, can form both the brake support assembly and the load measuring device support assembly.
  • the entire component can be easy to produce and can be adapted to the forces to be absorbed and transmitted, for example by a suitable choice of a sheet metal used, in particular with regard to a thickness of the sheet metal and a material of the sheet metal.
  • the one-piece design of all areas of such a component makes it possible, for example, to avoid increased wear at weak points that would otherwise occur in a multi-part component at transitions between segments of the multi-part component.
  • the one-piece component can also withstand repeated mechanical loads over the long term.
  • the force transmission element can be connected to a counter element of the load measuring device, which is fixed to the load measuring device holding arrangement, via a strain gauge.
  • a strain gauge can be used to measure the forces acting on the load measuring device via the force transmission element.
  • the forces acting between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement when the brake is activated, and thus ultimately the forces acting between the activated brake and the elevator car braked by it can be measured.
  • Using a strain gauge for this task enables a very robust design of the load measuring device.
  • the strain gauge makes it possible to measure the acting forces very precisely and reproducibly.
  • the force-transmitting element and the counter-element are each supported on a web which emerges from one of the legs of the essentially trapezoidal load-measuring device holding arrangement. This enables the load measuring device to be attached particularly easily to the load measuring device holding arrangement.
  • the load measuring device can be configured to generate an electrical signal that reflects the force acting on the force transmission element.
  • the load measuring device can have a sensor system that can monitor physical parameters that enable conclusions to be drawn about the forces acting on the force transmission element. Depending on the monitored physical parameters, the sensors can generate electrical signals. Such electrical signals can be forwarded in a simple manner and, for example, transferred to a controller of the elevator system or an external monitoring device. Based on the signals, conclusions can then be drawn about the forces acting on the elevator car. For example, the controller of the elevator installation can be informed as a result of which payload is currently located in the elevator car, so that the controller can control the drive device according to the load.
  • the brake of the braking device described can be configured as a holding brake to hold the elevator car stationary against its weight during a stop.
  • it can be preferred to additionally configure the brake as a safety brake in order to brake the elevator car in an emergency in the event of free fall.
  • the brake should at least be designed in such a way that it can be used to keep the elevator car stationary on the stationary component of the elevator system that interacts with the brake, i.e. on a guide rail, for example, while the elevator car is stopped at a floor, for example.
  • the brake can avoid the elevator car from moving due to load changes when passengers get on or off the elevator car.
  • the brake can be even more resilient, so that it can also act as a safety brake.
  • the brake should be configured to be able to bring about very high forces between the elevator car and the stationary component, in order to prevent the elevator car, for example, even in the event that all the suspension elements holding it should tear and the elevator car would fall freely. being able to brake to a standstill over a short distance.
  • the load measuring device holding arrangement can be configured with sufficient stability so that it does not deform too plastically under the high forces.
  • an elevator car on which the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement of the braking device are held, can be reliably, for example, with its brake of the guide rail interact in order to be able to brake the elevator car.
  • the braking device can be used within the scope of a method according to an embodiment of the third aspect of the invention in order to be able to measure the current load acting on the elevator car.
  • temporary load changes can be measured.
  • the brake of the braking device can be activated for this purpose while the elevator car is gradually stopped at a floor and is standing still.
  • the brake can, for example, only be activated after the elevator car has been stopped at the floor by suitable activation of the drive device.
  • the brake can be used to actively brake a movement of the elevator car to a standstill, in which case the brake can then remain activated during the standstill.
  • the activated brake can prevent the elevator car from moving during a stop at a floor, for example when passengers are boarding or alighting. However, there is a change in load in the elevator car as a result of the passengers boarding and alighting.
  • its load measuring device can be used to determine such load changes. This can be used, among other things, to be able to detect overcrowding of the elevator car and thus an overload.
  • a load change in the car can be measured using the method described and the information obtained can be used to adjust the force exerted by the drive device on the elevator car in such a way that the measured load change is compensated becomes.
  • the load measuring device can first be used to measure how much the elevator car becomes heavier or lighter as a result of passengers getting in or out. Without appropriate countermeasures, the change in load would cause the elevator car to drop abruptly downwards or slide upwards when the holding brake is subsequently released would, since the elastic suspension means, which hold the elevator car, would lengthen or shorten due to the change in load.
  • the drive device can be controlled accordingly in order to be able to suitably adjust the force acting on the suspension means even before the holding brake is released, so that when the holding brake is released, the load does not drop or slide up elevator car is coming.
  • the process described can also be referred to as an adjustment to be carried out in advance of the torque to be effected by the drive device (English: pre-torqueing).
  • the method described can be carried out in a particularly simple manner if, before the load change occurs, a force measured by the load measuring device is measured as a reference force. After the brake has been activated and the load in the elevator car has changed, the force exerted on the elevator car can then be set in such a way that the load measuring device measures a force corresponding to the reference force.
  • a current value of the force measured by the load measuring device can be determined and stored as a reference value, for example before the brake of the braking device is activated and also before, for example, an elevator door is opened and passengers can thus get on and off. If there is then a change in load within the elevator car due to a changed number of passengers, this can be recognized by the load measuring device.
  • an absolute measurement of the forces caused by the load changes does not necessarily have to be carried out and the control signals to be sent to the drive device determined therefrom in order to be able to set the torque caused by this in such a way that these load changes are compensated.
  • the drive device can only be controlled to successively change its torque.
  • it can be monitored how the current force measured by the load measuring device is changing. If this corresponds to the initially determined reference value, this means that the torque produced by the drive device is set appropriately in order to be able to compensate for the load change that has taken place in the meantime, so that the brake can be released without a sudden sudden change in the position of the elevator car occurring.
  • the device can be used to ensure that there is no longer a maintenance technician in the cabin. For example, before switching from normal operation to maintenance operation, Cabin weight is measured and this value is then compared with a value measured after the maintenance work before switching back to normal operation. If there is a deviation, switching back to normal operation can be prevented.
  • This is particularly advantageous in elevator installations which have no headspace, since it is important to avoid under all circumstances that the elevator installation is in normal operation when people are in the shaft.
  • load measurement at the brake of the cabin as above and described below, such a use.
  • FIG. 1 shows a roughly schematic view of an elevator installation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a roughly schematic view of an elevator system according to an alternative embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a perspective view of a braking device according to an embodiment of the present invention.
  • the elevator installation 1 shown in FIG. 1 comprises an elevator car 3 which can be held by, for example, cable-like or belt-like suspension means 5 and can be moved in an elevator shaft 11 .
  • the suspension means 5 can be displaced by a drive device 7 .
  • the drive device 7 is controlled by a controller 9 .
  • the elevator car 3 is guided on both sides on at least one guide rail 13 serving as a stationary component 14 .
  • the elevator car 3 in order to be able to keep the elevator car 3 stationary during a stop at a desired position, such as on a floor, the elevator car 3, after it has been moved to the desired position with the drive device 7, can be used with the aid of brakes 17 provided on its braking devices 15 be temporarily fixed to the stationary guide rails 13.
  • Each of the brakes 17 is fastened to a frame of the elevator car 3, for example, with the aid of brake holding arrangements 19.
  • At least one of the braking devices 15 also has a load measuring device 21.
  • the load measuring device 21 has a force transmission element 25 and a counter element 29. Between the force transmission element 25 and the counter element 29, the load measuring device 21 can have a sensor, for example in the form of a strain gauge 27, with the aid of which a the force acting on the load measuring device 21 between its force transmission element 25 and its counter element 29 can be measured.
  • the load-measuring device 21 can, for example, have evaluation electronics in its counter-element 29, with the aid of which the measurement parameters prevailing at the sensor can be converted into electrical signals.
  • the load measuring device 21 is also attached to the elevator car 3 via a load measuring device holding arrangement 23 .
  • FIG. 2 shows a further embodiment of an elevator system 1 according to the invention.
  • the braking device 15 is shown only schematically and can be configured in detail similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the elevator system 1 has an elevator car 3 and two counterweights 8 .
  • the elevator installation 1 comprises two drive devices 7, which are arranged in the shaft head of an elevator shaft 11. .
  • the elevator installation 1 also has two suspension elements 6 below the elevator car 3 . These suspension elements 6 each lead from a lower end of the elevator car 3 via a deflection roller on the shaft pit floor to a lower part of the respective counterweight 8.
  • a braking device 15, as described above and below, proves to be particularly advantageous when used in such an elevator installation 1, since braking on the drive devices 7, ie via traction support means, can be avoided.
  • the brake holding arrangement 19 is formed with slot-like recesses 34 (covered by washers of the fixing elements 36).
  • a longitudinal direction of the recesses 34 is essentially parallel to a force direction 39 in which a force caused by the brake 17 is directed.
  • the direction of force 39 essentially corresponds to the direction of movement of the elevator car 3 and is therefore essentially vertical.
  • the length of the recesses 34 can, for example, be approximately 0.5 mm greater than their width.
  • a fixing element 36 (with a washer), for example in the form of a bolt or a screw, which can be fixed to the elevator car 3 or to its frame, extends through each of the slot-like recesses 34 .
  • the brake holding arrangement 19 can thus be held on the elevator car 3 via the fixing elements 36, but can be moved slightly initially, in particular exclusively vertically, relative to the elevator car 3 by displacing the fixing element 36 within the slot-like recess 34.
  • the load measuring device holding arrangement 23 has a plurality of round holes 33. Fixing elements 43 can in turn run through the round holes 33, via which the load measuring device holding arrangement 23 can be fastened to the elevator car 3 or its frame essentially without play.
  • the round holes 33 are arranged on a line (not shown) which runs essentially perpendicularly to the direction of force 39 .
  • the brake 17 held by the brake holding arrangement 19 can move slightly along the force direction 39 relative to the load measuring device holding arrangement 23 or relative to the elevator car 3 if a force in the force direction 39 is caused by activating the brake 17.
  • a relative displacement causes a deformation of the load measuring device holding arrangement 23.
  • the load measuring device holding arrangement 23 is arranged, dimensioned and configured in such a way that this deformation usually takes place elastically, at least as long as the brake 17 only causes forces that are required to hold the elevator car 3 and whose payload are required, for example, during a stop at a floor.
  • the load measuring device holding arrangement 23 is designed as an essentially double, isosceles trapezoid (first trapezoid 24 and second trapezoid 26, see auxiliary lines).
  • the trapezoids 24, 26 are each only made up of the shorter base sides 28/30 and the legs 32, 38 or 40, 42, with the two longer base sides 44, 46 only being fictitious.
  • the respective longer base side 44 or 46 (also called base) of the two trapezoids lie on top of each other.
  • These two longer base sides 44 , 46 lying one on top of the other are arranged essentially parallel to the direction of force 39 causing the displacement of the brake 17 .
  • the two trapezoids 24, 26 are designed as identical isosceles trapezoids.
  • the load measuring device 21 is arranged with the force transmission element 25 between two webs 48, 50.
  • the first web 48 is connected to the leg 32 of the first trapezoid 24, which is closer to the brake 17 or executed on it.
  • the second web 50 is connected to the leg 40 of the second trapezoid 26, which is closer to the brake 17 or executed on it.
  • An elastic deformation of the trapezoids 24, 26 leads to a displacement of the webs 48, 50 relative to one another, so that the load measuring device 21, which is attached to the webs 48, 50, makes such a displacement measurable.
  • the displacement is essentially proportional to the force acting in the direction of force 39 and caused by the displacement of the brake holding arrangement 19 force.
  • the load measuring device 21 and the force transmission element 25 are arranged in the load measuring device holding arrangement 23 via the webs 48, 50 in such a way that the force transmission element 25 runs essentially perpendicularly to the force direction 39 caused by the brake 17 and in this direction (indicated by arrow 40) is movable.
  • the relative displacements between the brake 17 and the car 3 caused when the brake 17 is activated can additionally also be used to be able to use the load measuring device 21 to measure loads or load changes currently acting on the elevator car 3 .
  • the counter-element 29 of the load-measuring device 21 is firmly connected to the load-measuring device holding arrangement 23, for example screwed.
  • the power transmission element 25 is coupled to a part of the brake holding arrangement 19 and is thus operatively connected to the brake 17 .
  • Electronics (not shown) arranged, for example, in counter element 29 can be used, for example, to measure mechanical stresses that occur in strain gauges 27 arranged between force transmission element 25 and counter element 29 due to the forces caused by the relative displacement. The electronics can then generate an electrical signal which can serve as a measure of the force experienced by the load measuring device 21 .
  • the braking device 15 can thus be used not only with its brake 17 to brake the elevator car 3 but also with its load measuring device 21 to measure a load acting on the elevator car 3 .
  • the elevator car 3 can be moved to a floor, for example, with the drive device 7.
  • the brake 17 of the braking device 15 can be activated, for example via a control line 37, before the car doors are opened.
  • a force currently acting between the brake 17 and the elevator car 3 can be measured using the load measuring device 21.
  • this force can be zero, for example, in particular for the situation that the elevator car 3 was braked to a standstill exclusively by actuating the drive device 7 and the brake 17 was only activated afterwards.
  • this force can also be unequal to zero. This previously measured force can be saved as a reference value.
  • the load measuring device 21 can be used to vary the forces exerted on the elevator car 7 via the suspension means 5 with the aid of targeted activation of the drive device 7 in such a way that the load changes which have occurred in the meantime are compensated for.
  • the drive device 7 can change the forces acting on the elevator car 3 via the suspension elements 5 until the force currently measured by the load measuring device 21 again matches the previously determined reference value.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung (15) zum Bremsen einer verlagerbaren Aufzugkabine (3) einer Aufzuganlage (1) und zum Messen von in der Aufzugkabine (3) bewirkten Lastveränderungen. Die Bremsvorrichtung (15) weist wenigstens eine Bremse (17), bevorzugt zwei Bremsen (17), zum Bremsen der Aufzugkabine (3) relativ zu einer stationären Komponente (14) der Aufzuganlage (1); eine Bremsen-Halteanordnung (19) zum Halten der Bremse (17) an der Aufzugkabine (3); eine Lastmesseinrichtung (21) mit einem Kraftübertragungselement (25) zum Messen einer auf das Kraftübertragungselement (25) wirkenden Kraft und eine Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) zum Halten der Lastmesseinrichtung (21) an der Aufzugkabine (3) auf.

Description

Bremsvorrichtung für eine Aufzugkabine und deren Verwendung in einer Aufzuganlage und Verfahren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine Aufzuganlage, mit der sowohl eine verlagerbare Aufzugkabine gebremst als auch in der Aufzugkabine bewirkte Lastveränderungen gemessen werden können. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer solchen Bremsvorrichtung ausgestattete Aufzuganlage. Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen einer auf eine Aufzugkabine wirkenden Last sowie ein Verfahren zum Einstellen einer von einer Antriebseinrichtung auf eine Aufzugkabine auszuübenden Kraft in Reaktion auf eine Lastveränderung in der Aufzugkabine unter Verwendung der hierin beschriebenen Bremsvorrichtung.
In einer Aufzuganlage wird eine Aufzugkabine typischerweise innerhalb eines vertikalen Aufzugschachts zwischen verschiedenen Niveaus bzw. Stockwerken in einem Gebäude verlagert. Ein Verlagern der Aufzugkabine wird dabei mit einer Antriebseinrichtung bewirkt, die beispielsweise die Aufzugkabine haltende Tragmittel wie zum Beispiel Seile oder Riemen antreibt. Die Aufzugkabine wird bei ihrer Verlagerung meist durch Führungsschienen geführt. Um die Aufzugkabine an einem angestrebten Stockwerk zum Halten zu bringen, wird ihre Verlagerungsbewegungen im Allgemeinen durch entsprechendes Ansteuem der Antriebseinrichtung abgebremst.
Wenn Personen die an einem Stockwerk angehaltene Aufzugkabine betreten oder diese verlassen, kann eine hierdurch bewirkte Laständerung dazu führen, dass eine damit einhergehende Änderung auf die die Aufzugkabine haltenden Tragmittel in einer elastischen Veränderung von deren Länge resultiert. Dementsprechend kann sich die Position der Aufzugkabine relativ zu dem Stockwerk während des Halts an dem Stockwerk leicht ändern. Um zu vermeiden, dass zwischen einem Boden der Aufzugkabine und einem Boden an dem Stockwerk eine Stufe entsteht, wurde herkömmlich eine Positionsänderung der Aufzugkabine mithilfe eines sogenannten Niveauausgleichs (re-leveling) kompensiert, bei dem die Antriebseinrichtung gezielt die die Aufzugkabine haltenden Tragmittel derart verlagert, dass der Positionsänderung der Aufzugkabine entgegengewirkt wird. Eine Durchführung eines solchen Niveauausgleichs erfordert jedoch aufwändige Massnahmen.
Alternativ wurde vorgeschlagen, direkt an der Aufzugkabine eine Bremse vorzusehen, mithilfe derer die Aufzugkabine während eines Halts an einem Stockwerk positionsfest gehalten werden kann. Allerdings kann sich hierbei die Problematik ergeben, dass eine Lastveränderung in der Kabine während des Halts dazu fuhrt, dass bei einem anschliessenden Lösen der Bremse aufgrund der veränderten Kabinenlast eine ruckartige Positionsänderung der Kabine erfolgt.
Es wurden Ansätze beschrieben, um die auf eine Aufzugkabine wirkende Last messen zu können. Beispielsweise beschreibt die EP 1 278 694 Bl ein Lastaufhahmemittel für Seil-Aufzüge mit integrierter Lastmesseinrichtung. In der EP 0 151 949 A2 wird eine alternative Lastmesseinrichtung für eine Aufzugkabine beschrieben. In der US 6,483,047 Bl wird ein Brems-Lastmess-System geschrieben, bei dem Lastmesszellen mit einer Bremse Zusammenwirken. In der WO2021/084012 wird eine Bremsvorrichtung für eine Aufzugkabine mit integrierter Lastmessung und deren Verwendung in einer Aufzugsanlage offenbart.
Es kann unter anderem ein Bedarf an einer Bremsvorrichtung bestehen, mithilfe derer in vorteilhafter Weise eine Aufzugkabine einer Aufzuganlage gebremst werden kann und die ausserdem dazu ausgelegt ist, eine in der Aufzugkabine bewirkte Lastveränderung messen zu können. Lerner kann ein Bedarf an einer mit einer solchen Bremsvorrichtung ausgestatteten Aufzuganlage bestehen. Ausserdem kann ein Bedarf an einem vorteilhaften Verfahren zum Messen einer auf eine Aufzugkabine wirkenden Last bestehen. Schliesslich kann ein Bedarf an einem vorteilhaften Verfahren zum Einstellen einer von einer Antriebseinrichtung auf eine Aufzugkabine ausgeübten Kraft in Reaktion auf eine Laständerung in der Aufzugkabine bestehen.
Einem solchen Bedarf kann durch den Gegenstand eines jeweiligen der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert.
Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Bremsvorrichtung zum Bremsen einer verlagerbaren Aufzugkabine einer Aufzuganlage und zum Messen von in der Aufzugkabine bewirkten Lastveränderungen vorgeschlagen. Die Bremsvorrichtung weist eine Bremse zum Bremsen der Aufzugkabine relativ zu einer stationären Komponente der Aufzuganlage, eine Bremsen- Halteanordnung zum Halten der Bremse an der Aufzugkabine, eine Lastmesseinrichtung mit einem Kraftübertragungselement zum Messen einer auf das Kraftübertragungselement wirkenden Kraft und eine Lastmesseinrichtung-Halteanordnung zum Halten der Lastmesseinrichtung an der Aufzugkabine auf. Die Bremse und die Bremsen-Halteanordnung sind dabei derart ausgebildet, dass die Bremse an der Aufzugkabine mittels der Bremsen-Halteanordnung derart zu halten ist, dass sich die Bremse in einer von der Bremse bewirkten Kraftrichtung relativ zu der Aufzugkabine verlagern lässt. Die Lastmesseinrichtung und die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung sind derart konfiguriert, dass die Lastmesseinrichtung an der Aufzugkabine mittels der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart zu halten ist, dass die Lastmesseinrichtung in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung relativ zu der Aufzugkabine fixiert ist. Das Kraftübertragungselement der Lastmesseinrichtung ist wirkmässig mit der Bremse verbunden, um eine aufgrund der Relativverlagerung der Bremse an der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung entstehende Kraft durch die Lastmesseinrichtung messen zu können. Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung sind derart ausgebildet und mit der Bremsen-Halteanordnung verbunden, dass sich bei einer Verlagerung der Bremse in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung eine zur von der Bremse bewirkten Kraftrichtung im Wesentlichen senkrecht wirkend Messkraft entsteht, welche durch die Lastmesseinrichtung messbar ist
Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Aufzuganlage beschrieben, welche eine Aufzugkabine, eine Führungsschiene und eine Bremsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts aufweist. Die Aufzugkabine ist entlang der Führungsschiene verlagerbar. Die Bremsvorrichtung ist mittels ihrer Bremsen-Halteanordnung und ihrer Lastmesseinrichtung- Halteanordnung an der Aufzugkabine gehalten. Die Bremse der Bremsvorrichtung ist dazu konfiguriert, mit der Führungsschiene zusammenzuwirken, um die Aufzugkabine zu bremsen.
Gemäss einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Messen einer auf eine Aufzugkabine wirkenden Last beschrieben. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: (i) Aktivieren der Bremse einer an der Aufzugkabine gehaltenen Bremsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung während die Aufzugkabine stillsteht; und (ii) Messen der auf die Aufzugkabine wirkenden Last mithilfe der Lastmesseinrichtung der Bremsvorrichtung .
Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Verkürzend zusammengefasst kann ein Grundkonzept der hierin vorgeschlagenen Bremsvorrichtung darin gesehen werden, mit einer einzelnen Vorrichtung zwei Funktionalitäten zu ermöglichen, nämlich das Bremsen der Aufzugkabine sowie das Messen einer in der Aufzugkabine bewirkten Laständerung. Hierzu ist die Bremsvorrichtung im Wesentlichen zweiteilig aufgebaut.
Ein erster Teil umfasst die Bremse sowie die Bremsen-Halteanordnung. Die Bremse ist dazu ausgelegt, Kräfte zwischen der Aufzugkabine und einer stationären Komponente der Aufzuganlage wie beispielsweise einer Führungsschiene zu erzeugen, wobei die Kräfte einer Bewegung der Aufzugkabine bzw. deren Gewichtskraft entgegenwirken, um die mit der Bremse versehene Aufzugkabine in ihrer Bewegung abzubremsen und/oder stationär an der stationären Komponente zu halten. Die Bremsen-Halteanordnung ist dazu ausgelegt, die Bremse an der Aufzugkabine anzubringen.
Ein zweiter Teil der Bremsvorrichtung umfasst die Lastmesseinrichtung sowie die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung. Die Lastmesseinrichtung ist dazu ausgelegt, Lasten bzw. Kräfte zu messen, die auf einen hierin als Kraftübertragungselement bezeichneten Teil der Lastmesseinrichtung wirken. Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung ist dazu konfiguriert, die Lastmesseinrichtung an der Aufzugkabine anzubringen.
Die beiden Teile der Bremsvorrichtung sind dabei nicht nur für unterschiedliche Lunktionalitäten konzipiert, sondern werden auch aufgrund der unterschiedlichen Auslegung ihrer jeweiligen Halteanordnung in unterschiedlicher Weise an der Aufzugkabine angebracht bzw. gehalten.
Einerseits sind die Bremse und die Bremsen-Halteanordnung derart konzipiert, dass die Bremse mittels der Bremsen-Halteanordnung gezielt nicht absolut ortsfest an der Aufzugkabine fixiert ist, sondern sich zumindest geringfügig relativ zu der Aufzugkabine verlagern lässt, insbesondere in einer Richtung der mit der Bremse bewirkten Kraftrichtung, d.h. typischerweise einer Richtung, in der sich die Aufzugkabine während ihrer Eahrt bewegt bzw. einer hierzu entgegengesetzten Richtung. Anders ausgedrückt kann sich die Bremse-Halteanordnung, mitsamt der an ihre befestigte Bremse innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs bzw. eines gewissen Spiels längst der Kabinen-Bewegungsrichtung relativ zu der Aufzugkabine bewegen. Der Toleranzbereich kann beispielsweise wenige Zehntel Millimeter, insbesondere beispielsweise weniger als 1 mm, betragen.
Andererseits sind die Lastmesseinrichtung und die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart konzipiert, dass die Lastmesseinrichtung mittels der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung zumindest in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung, an der Aufzugkabine fest fixiert ist, d.h., dass die Lastmesseinrichtung an der Aufzugkabine möglichst starr und spielfrei angebracht ist.
Dementsprechend kann sich die mit einem gewissen Bewegungsfreiheitsgrad an der Aufzugkabine gehaltene Bremse zumindest geringfügig relativ zu der starr an der Aufzugkabine fixierten Lastmesseinrichtung bewegen.
Das Kraftübertragungselement der Lastmesseinrichtung ist hierbei wirkmässig mit der Bremse verbunden. Wenn sich die Aufzugkabine mitsamt der mit dieser starr gekoppelten Lastmesseinrichtung beispielsweise relativ zu der Bremse, welche bei ihrer Aktivierung ortsfest an der stationären Komponente der Aufzuganlage gehalten wird, bewegt, wird durch die Relativbewegung der Bremse relativ zu der Lastmesseinrichtung dementsprechend (im Wesentlichen proportional) über das Kraftübertragungselement eine Kraft auf ein geeignetes Gegenelement der Lastmesseinrichtung übertragen. Diese Kraft kann von der Lastmesseinrichtung gemessen werden.
Dementsprechend können von der Lastmesseinrichtung Kräfte, die auf die Aufzugkabine insbesondere in deren Bewegungsrichtung, das heisst typischerweise in vertikaler Richtung, wirken, gemessen werden. Insbesondere können Lastveränderungen in der Aufzugkabine mithilfe der Lastmesseinrichtung bestimmt werden.
Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung sind derart ausgebildet und mit der Bremsen-Halteanordnung verbunden, dass sich bei einer Verlagerung der Bremse in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung relativ zu der Aufzugskabine eine zur von der Bremse bewirkten Kraftrichtung im Wesentlichen senkrecht wirkend Kraft entsteht. Die Lastmesseinrichtung- Halteanordnung und Lastmesseinrichtung sind derart ausgebildet, dass die Kraft durch die Lastmesseinrichtung messbar ist.
In anderen Worten ist die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung also derart ausgebildet, dass durch die Verlagerung der Bremse eine senkrecht zu dieser Verlagerung wirkend Kraft (Messkraft) bewirkbar und entsprechend messbar ist. Die Kraft wird durch die Last- Messeinrichtung-Halteanordnung in Ihrer Wirkrichtung um im Wesentlichen 90° gedreht, das heisst umgewandelt.
Gemäss einer Ausführungsform ist die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart elastisch deformierbar ist, dass bei einer Relativverlagerung der Bremse die elastische Deformation zu einer im Wesentlichen zur Bremskraft und Last proportionalen Messkraft führt. Die Messkraft ist insbesondere kleiner als eine die Relativverlagerung bewirkende Bremskraft.
In der bereits vorangehend beschriebenen durch die Halteanordnung bewirkten Umwandlung kann ebenfalls eine durch die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung bedingte Dämpfung bewirkt werden. So kann die Messkraft in Amplitude und Richtung verändert werden.
Dies hat den Vorteil, dass die durch die Verlagerung bewirkte Kraft bei der Umwandlung eine Art Filterung (Dämpfung + Unterdrückung von ebenfalls in die Richtung der Verlagerung, jedoch nicht über die Bremse wirkenden Kräften) erfährt. So kann insbesondere das Signal/Rausch-Verhältnis in der Kraft (Messgrösse) verbessert, das heisst vergrössert werden. Insbesondere können so die Auswirkungen von Kräften, welche bspw. durch die Tragmittel auf die Kabine ausgeübt vor der Messung an der Lastmesseinrichtung abgeschwächt bzw. gedämpft werden. Die Messung kann vereinfacht bzw. verbessert werden.
Gemäss einer Ausfiihrungsform ist die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung im Wesentlichen trapezförmig und/oder dreieckförmig ausgebildet.
Insbesondere kann die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung als im Wesentlichen gleichschenkliges Trapez ausgefiihrt sein. Bevorzugt ist die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung als doppeltes Trapez ausgeführt, wobei diese so ausgeführt sein können, dass die jeweils längere Grundseite (auch Basis genannt) der beiden Trapeze aufeinander zu liegen kommen. Insbesondere sind diese beiden aufeinanderliegenden längeren Grundseiten parallel zu der die Verlagerung der Bremse bewirkten Kraftrichtung angeordnet. Bevorzugt sind die trapezförmigen Teile gleich, insbesondere als zwei identische gleichschenklige Trapez ausgebildet. Ebenfalls bevorzugt sind die beiden längeren Grundseiten der Trapeze nicht ausgebildet. In anderen Worten ist Lastmesseinrichtung als eine Art doppeltes Trapez, das heisst Polygon ausgeführt, wobei dieses Polygon nur aus den jeweils kürzeren Grundseiten und den Schenkeln der beiden Trapeze besteht, wobei die beiden längeren Grundseiten nicht ausgeführt sind. Dies hat den Vorteil, dass das Polygon so in die durch die Bremse bewirkte Kraftrichtung verformbar ist.
Eine parallele zu den aufeinanderhegenden längeren Grundseiten ausgeübte durch die Verlagerung der Bremse bewirkte Kraft führt wegen der elastischen Deformation der Lastmesseinrichtung- Halteanordnung zu einer Art Verkürzung der (fiktiven) längeren Grundseiten der beiden Trapeze und somit zu einer Vergrösserung der Winkel, in welchen die Schenkel des Trapez zur längeren Grundseite der Trapeze stehen, was wiederum zu einer Vergrösserung der Distanz zwischen den beiden kürzeren Grundseiten führt.
In einer im Wesentlichen vergleichbare Ausführungsform der Lastmesshalteanordnung wird wenigstens ein , bevorzugt beide, Trapez(e) durch ein im Wesentlichen dreieckförmige(s) Teil(e) ersetzt.
In einer Ausführungsform ist Lastmesseinrichtung mit dem Kraftübertragungselement zwischen den beiden kürzeren Grundseiten der Trapeze angeordnet, so dass eine Veränderung der Distanz zwischen den beiden kürzeren Grundrissen durch die Lastmesseinrichtung gemessen werden kann. In einer Ausführungsform ist Lastmesseinrichtung mit dem Kraftübertragungselement zwischen zwei Stegen, wobei jeder der Stege an einem der vier Schenkel der beiden Trapeze angebracht ist, angeordnet. Eine elastische Verformung der Trapeze führt zu einer Verschiebung der Stege relativ zueinander, so dass eine Lastmesseinrichtung, welche an den Stegen angebracht ist, eine solche Verschiebung messbar macht.
In einer Ausführungsform ist die Lastmesseinrichtung derart in der Lastmesseinrichtung- Halteanordnung angeordnet, dass das Kraftübertragungselement im Wesentlichen senkrecht zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung verläuft und in diese Richtung verschiebbar ist.
So kann die durch die Verformung in Richtung um im Wesentlichen 90° veränderte Kraft besonders einfach gemessen werden. Weiter wird der Einfluss von in Kraftrichtung der Bremse wirkenden Kräften abgeschwächt.
In einer Ausführungsform umfasst die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung wenigstens zwei Eixierelemente, um die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung an der Aufzugkabine zu halten. Die Eixierelemente sind so angeordnet, dass eine Line, welche durch die zwei Eixierelemente verläuft im Wesentlichen senkrecht zur von der Bremse bewirkten Kraftrichtung ist.
Ziel ist es die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung in Richtung der wirkenden Kraft an der Kabine fest zu fixieren, so dass eine Verschiebung der in dieser Richtung nicht ortsfest an die Kabine angebrachten Bremse ausschliesslich zu einer elastischen Verformung der Lastmesseinrichtung- Halteanordnung und nicht aber zu einer Verschiebung führt. Durch zwei Fixierelement, insbesondere Schrauben oder Bolzen, welche auf einer senkrecht zur Kraftrichtung verlaufenden Line angebracht sind, wir dies besonders einfach bewirkt.
Anders ausgedrückt kann insbesondere die Bremsen-Halteanordnung derart konzipiert sein, dass über diese die daran befestigte Bremse zwar mit einem gewissen Spiel an der Aufzugkabine angebracht werden kann, sodass sich die Bremse innerhalb eines Toleranzbereichs aufgrund der beim Aktivieren der Bremse bewirkten Kräfte leicht relativ zu der Aufzugkabine bewegen lässt.
Hierdurch kann beispielsweise bewirkt werden, dass sich die Bremse zwar bei relativ geringfügigen Kräften, beispielsweise bis hin zu den Gewichtskräften der zu haltenden Aufzugkabine, zwar geringfügig relativ zu der Aufzugkabine bewegen kann, Insbesondere kann gemäss einer Ausführungsform die Bremsen-Halteanordnung eine Art Langlöcher aufweisen, deren Längsrichtung sich parallel zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung erstreckt und durch die hindurch sich an der Aufzugkabine ortsfest gehaltene Fixierelemente erstrecken können, um die Bremsen-Halteanordnung an der Aufzugkabine zu halten.
Mit anderen Worten können in der Bremsen-Halteanordnung ein oder mehr Langlöcher (offen oder geschlossen) vorgesehen sein, durch die hindurch Fixierelemente wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen verlaufen können, die fest mit der Aufzugkabine verbunden sind.
Ein Langloch kann dabei eine längliche Durchgangsöffhung sein, die in einer Richtung parallel zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung, d.h. in einer Längenrichtung, grössere Abmessungen aufweist als in einer Richtung quer hierzu, d.h. in einer Breitenrichtung. Beispielsweise können die Abmessungen in der Breitenrichtung im Wesentlichen denjenigen des durch das Langloch hindurch verlaufenden Fixierelements entsprechen, sodass es in der Breitenrichtung zu einem Formschluss kommt, wohingegen die Abmessungen in der Längenrichtung zumindest geringfügig grösser sein können als diejenigen des Fixierelements, sodass sich das Fixierelement innerhalb eines von dem Langloch definierten Toleranzbereichs entlang der Kraftrichtung bewegen kann.
Längsseitige Enden des Langlochs können oder können nicht vorhanden sein. Sie wirken dabei als mechanische Begrenzung für eine Relativbewegung der Bremse in der Längsrichtung. D.h. die längsseitigen Enden bilden einen mechanischen Anschlag, der die Position vorgibt, bis zu der sich die Bremse und die Aufzugkabine relativ zueinander verlagern lassen.
Dementsprechend kann sich die Aufzugkabine beispielsweise bei einer Notfallbremsung mit ihren sich durch die Langlöcher der Bremsen-Halteanordnung erstreckenden Fixierelementen maximal bis zu den längsseitigen Enden der Langlöcher relativ zu der Bremse bewegen. Eine weitere Verlagerung wird durch den dann eintretenden Formschluss zwischen den Fixierelementen und den Enden der Langlöcher vermieden. Dementsprechend können die beispielsweise bei einer Notfallbremsung auftretenden hohen Kräfte über die Fixierelemente und die Bremsen-Halteanordnung zwischen der Bremse und der Aufzugkabine übertragen werden.
Gemäss einer Ausführungsform ist die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert, dass sich die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung bei einer zwischen der Bremsen-Halteanordnung und der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung übertragenen Kraft, welche einer Gewichtskraft der Aufzugkabine einschliesslich einer maximal zulässigen Nutzlast der Aufzugkabine entspricht, im Wesentlichen ausschliesslich elastisch deformiert. Anders ausgedrückt kann sich die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart ausgebildet, das heisst in Material und dessen Stärke so dimensioniert und/oder geformt sein, dass sie bei Kräften, die typischerweise im Normalbetrieb der Aufzuganlage auftreten, wenn die Aufzugkabine beispielsweise an einem Stockwerk gehalten werden soll, lediglich eine elastische Deformierung erfährt.
Hierzu können mehrere verschiedene Einflussgrössen geeignet gewählt sein. Beispielsweise kann sich die räumliche Anordnung der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung, d.h. insbesondere deren Position, Orientierung und/oder Erstreckungsrichtung, auf ihre mechanische Belastbarkeit und/oder ihre elastische Deformierbarkeit auswirken. Ausserdem kann sich die Dimensionierung der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung, d.h. insbesondere deren Querschnitt, Breite, Länge, Höhe, etc. auf die Belastbarkeit und/oder elastische Deformierbarkeit der Steganordnung auswirken. Lerner können weitere Konfigurationsparameter wie beispielsweise ein verwendetes Material, eine bei der Herstellung durchgefiihrte Bearbeitung, etc. die Belastbarkeit und/oder elastische Deformierbarkeit der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung beeinflussen. Alle diese Parameter können geeignet gewählt werden, sodass die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung beispielsweise abhängig von Eigenschaften der Aufzugkabine (zum Beispiel deren Gewicht und Nutzlast) und/oder abhängig von Anforderungen an die gesamte Aufzuganlage (zum Beispiel Sicherheitsanforderungen betreffend Bremsvorgänge) dazu konfiguriert ist, auf im Normalbetrieb der Aufzuganlage auf sie wirkende Kräfte jeweils nur mit einer elastischen Deformierung, aber ohne plastische Deformierung, zu reagieren.
Insbesondere kann gemäss einer Ausfiihrungsform die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert sein, dass die Steganordnung sich bei einer zwischen der Bremsen-Halteanordnung und der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung übertragenen Kraft, welche einer Gewichtskraft der Aufzugkabine einschliesslich einer maximal zulässigen Nutzlast der Aufzugkabine entspricht, um weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm und stärker bevorzugt lediglich zwischen 0,05 mm und 0,3 mm, in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung deformiert.
Mit anderen Worten soll sich die Aufzugkabine relativ zu der Bremse während eines Bremsvorgangs zwar geringfügig bewegen können. Das Ausmass dieser Relativbewegung soll aber durch die konkret gewählte Konfiguration der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung so weit begrenzt sein, dass im Normalfall keine Relativbewegungen von beispielsweise mehr als 0,5 mm auftreten. Für viele Anwendungen kann es sogar vorteilhaft sein, wenn die Steganordnung im Normalfall ausschliesslich Relativbewegungen von weniger als 0,2 mm zulässt. Gemäss einer Ausführungsform sind die Bremsen-Halteanordnung, die Lastmesseinrichtung- Halteanordnung einstückig mit einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet. Beispielsweise können die Bremsen-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung einstückig aus einem gestanzten Blechteil ausgebildet sein.
Anders ausgedrückt kann ein einzelnes Bauteil wie beispielsweise ein in eine geeignete Form gestanztes Blech sowohl die Bremsen-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung ausbilden.
Das gesamte Bauteil kann dabei einfach herzustellen sein und beispielsweise durch eine geeignete Wahl eines eingesetzten Bleches, insbesondere hinsichtlich einer Dicke des Bleches und einem Material des Bleches, an die aufzunehmenden und zu übertragenen Kräfte angepasst werden.
Durch die einstückige Ausbildung aller Bereiche eines solchen Bauteils kann beispielsweise vermieden werden, dass es an Schwachstellen, wie sie ansonsten bei einem mehrteiligen Bauteil an Übergängen zwischen Segmenten des mehrteiligen Bauteils auftreten würden, zu erhöhtem Verschleiss kommt. Das einstückige Bauteil kann auch wiederholt auftretenden mechanischen Belastungen langfristig standhaften.
Gemäss einer Ausführungsform kann das Kraftübertragungselement mit einem an der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung fixierten Gegenelement der Lastmesseinrichtung über einen Dehnmessstreifen verbunden sein.
Mit anderen Worten kann ein Dehnmessstreifen dazu eingesetzt werden, die über das Kraftübertragungselement auf die Lastmesseinrichtung wirkenden Kräfte zu messen. Somit können mithilfe des Dehnmessstreifens die Kräfte, die zwischen der Bremsen-Halteanordnung und der Lastmesseinrichtung-Hafteanordnung bei aktivierter Bremse wirken, und damit letztendlich die Kräfte, die zwischen der aktivierten Bremse und der von ihr gebremsten Aufzugkabine wirken, gemessen werden. Einen Dehnmessstreifen für diese Aufgabe einzusetzen, ermöglicht eine sehr robuste Auslegung der Lastmesseinrichtung. Ferner ermöglicht der Dehnmessstreifen, die wirkenden Kräfte sehr präzise und reproduzierbar messen zu können.
Gemäss einer Ausführungsform ist das Kraftübertragungselement und das Gegenelement je an einem Steg, welcher aus einem der Schenkel der im Wesentlichen trapezförmigen Lastmesseinrichtung- Halteanordnung hervorgeht, abgestützt. Dies ermöglicht ein besonders leichtes Anbringen der Lastmesseinrichtung an der Lastmesseinrichtung -Hafteanordnung. Gemäss einer Ausführungsform kann die Lastmesseinrichtung dazu konfiguriert sein, ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches die auf das Kraftübertragungselement wirkende Kraft wiedergibt.
Beispielsweise kann die Lastmesseinrichtung über eine Sensorik verfügen, welche physikalische Parameter überwachen kann, die einen Rückschluss auf die auf das Kraftübertragungselement wirkenden Kräfte ermöglichen. Die Sensorik kann abhängig von den überwachten physikalischen Parametern elektrische Signale erzeugen. Solche elektrischen Signale können in einfacher Weise weitergeleitet und beispielsweise an eine Steuerung der Aufzuganlage oder eine externe Überwachungseinrichtung übergeben werden. Basierend auf den Signalen kann dann auf die auf die Aufzugkabine wirkenden Kräfte rückgeschlossen werden. Beispielsweise kann hierdurch der Steuerung der Aufzuganlage mitgeteilt werden, welche Nutzlast sich aktuell in der Aufzugkabine befindet, sodass die Steuerung die Antriebseinrichtung lastgemäss ansteuem kann.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Bremse der beschriebenen Bremsvorrichtung als Haltebremse dazu konfiguriert sein, die Aufzugkabine entgegen ihrer Gewichtskraft während eines Halts ortsfest zu halten. Insbesondere kann es bevorzugt sein, die Bremse ergänzend auch als Fangbremse dazu zu konfigurieren, die Aufzugkabine im Falle eines Freifalls notfallmässig abzubremsen.
Mit anderen Worten soll die Bremse zumindest derart ausgelegt sein, dass mit ihrer Hilfe die Aufzugkabine an der mit der Bremse zusammenwirkenden stationären Komponente der Aufzuganlage, das heisst beispielsweise an einer Führungsschiene, stationär gehalten werden kann, während die Aufzugkabine beispielsweise an einem Stockwerk angehalten wird. Als solche Haltebremse kann die Bremse vermeiden, dass sich die Aufzugkabine aufgrund von Lastveränderungen bewegt, wenn Passagiere in die Aufzugkabine ein- oder aussteigen.
Ergänzend kann es vorteilhaft sein, die Bremse noch belastbarer auszulegen, sodass sie auch als Fangbremse wirken kann. In diesem Fall soll die Bremse dazu konfiguriert sein, sehr hohe Kräfte zwischen der Aufzugkabine und der stationären Komponente bewirken zu können, um die Aufzugkabine beispielsweise selbst für den Fall, dass alle sie haltenden Tragmittel reissen sollten und es zu einem freien Fall der Aufzugkabine käme, auf kurzer Distanz bis zum Stillstand abbremsen zu können. Um die bei einer solchen Fangbremsung kurzzeitig auftretenden sehr hohen Kräfte zuverlässig von der Bremse auf die Aufzugkabine übertragen zu können, kann die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung ausreichend stabil konfiguriert sein, um bei den hohen Kräften nicht zu plastisch zu deformieren. Unter Verwendung einer Bremsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung kann somit in einer Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung eine Aufzugkabine, an der die Bremsen-Halteanordnung und die Lastmesseinrichtung- Halteanordnung der Bremsvorrichtung gehalten sind, mit ihrer Bremse zuverlässig beispielsweise mit der Führungsschiene Zusammenwirken, um die Aufzugkabine abbremsen zu können.
Ergänzend kann die Bremsvorrichtung im Rahmen eines Verfahrens gemäss einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung dazu eingesetzt werden, um die auf die Aufzugkabine wirkende aktuelle Last messen zu können. Insbesondere können temporäre Laständerungen gemessen werden.
Beispielsweise kann hierzu die Bremse der Bremsvorrichtung aktiviert werden, während die Aufzugkabine schrittweise an einem Stockwerk angehalten ist und stillsteht. Die Bremse kann dabei beispielsweise erst aktiviert werden, nachdem die Aufzugkabine durch geeignetes Ansteuem der Antriebseinrichtung an dem Stockwerk angehalten wurde. Alternativ kann die Bremse dazu eingesetzt werden, eine Bewegung der Aufzugkabine aktiv bis zum Stillstand abzubremsen, wobei die Bremse während des Stillstands dann aktiviert bleiben kann.
Durch die aktivierte Bremse kann verhindert werden, dass sich die Aufzugkabine während eines Halts an einem Stockwerk bewegt, wenn zum Beispiel Passagiere zusteigen oder aussteigen. Allerdings kommt es durch das Zusteigen bzw. Aussteigen der Passagiere zu einer Lastveränderung in der Aufzugkabine. Bei Verwendung der hierin beschriebenen Bremsvorrichtung kann deren Lastmesseinrichtung dazu eingesetzt werden, solche Lastveränderungen zu bestimmen. Dies kann unter anderem dazu genutzt werden, um eine Überbelegung der Aufzugkabine und damit eine Überlast erkennen zu können.
Alternativ oder ergänzend kann gemäss einer Ausführungsform des vierten Aspekts der Erfindung eine Laständerung in der Kabine mit dem beschriebenen Verfahren gemessen werden und die dabei gewonnene Information dazu genutzt werden, um die von der Antriebseinrichtung auf die Aufzugkabine ausgeübte Kraft derart einzustellen, dass die gemessene Laständerung kompensiert wird.
Anders ausgedrückt kann zunächst mithilfe der Lastmesseinrichtung gemessen werden, um wie viel die Aufzugkabine durch ein- oder aussteigende Passagiere schwerer bzw. leichter wird. Ohne entsprechende Gegenmassnahmen würde die Laständerung dazu führen, dass die Aufzugkabine beim anschliessenden Lösen der Haltebremse ruckartig nach unten absacken bzw. nach oben rutschen würde, da sich die elastischen Tragmittel, welche die Aufzugkabine halten, durch die Laständerung verlängern oder verkürzen würden. Indem mit der Lastmesseinrichtung die Lastveränderung in der Aufzugkabine gemessen wird, kann die Antriebseinrichtung entsprechend angesteuert werden, um bereits vor dem Lösen der Haltebremse die auf die Tragmittel wirkende Kraft geeignet anpassen zu können, sodass es beim Lösen der Haltebremse nicht zu einem Absacken oder Hochrutschen der Aufzugkabine kommt. Der beschriebene Vorgang kann auch als ein vorab durchzuführendes Anpassen des von der Antriebseinrichtung zu bewirkenden Drehmoments (englisch: pre-torqueing) bezeichnet werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann das beschriebene Verfahren besonders einfach durchgeführt werden, wenn vor Eintreten der Laständerung eine von der Lastmesseinrichtung gemessene Kraft als Referenzkraft gemessen wird. Die auf die Aufzugkabine ausgeübte Kraft kann dann nach dem Aktivieren der Bremse und nach erfolgter Laständerung in der Aufzugkabine derart eingestellt werden, dass von der Lastmesseinrichtung eine der Referenzkraft entsprechende Kraft gemessen wird.
Anders ausgedrückt kann beispielsweise noch bevor die Bremse der Bremsvorrichtung aktiviert wird und auch bevor beispielsweise eine Aufzugtür geöffnet wird und somit Passagiere ein- und aussteigen können mithilfe der Lastmesseinrichtung ein aktueller Wert der von ihr gemessenen Kraft ermittelt werden und als Referenzwert gespeichert werden. Wenn es anschliessend zu Lastveränderung innerhalb der Aufzugkabine aufgrund einer geänderten Anzahl von Passagieren kommt, kann diese von der Lastmesseinrichtung erkannt werden.
Es braucht jedoch nicht notwendigerweise eine Absolutmessung der durch die Lastveränderungen bewirkten Kräfte durchgeführt und daraus die Steuersignale ermittelt werden, die an die Antriebseinrichtung zu senden sind, um das von dieser bewirkte Drehmomente derart einstellen zu können, dass diese Lastveränderungen kompensiert werden. Stattdessen kann die Antriebseinrichtung lediglich dazu angesteuert werden, sukzessive ihr Drehmoment zu verändern. Gleichzeitig kann überwacht werden, wie die von der Lastmesseinrichtung gemessene aktuelle Kraft sich verändert. Wenn diese dem anfangs ermittelten Referenzwert entspricht, bedeutet dies, dass das von der Antriebseinrichtung bewirkte Drehmomente geeignet eingestellt ist, um die zwischenzeitlich erfolgte Lastveränderung kompensieren zu können, sodass die Bremse gelöst werden kann, ohne dass es spontan zu einer ruckartigen Lageveränderung der Aufzugkabine käme.
Weiter kann die Vorrichtung, sowie die Verfahren, wie zuvor und im Folgenden beschrieben, dazu genutzt werden, sicherzustellen, dass sich kein Wartungstechniker mehr auf der Kabine befindet. So kann beispielsweise vor einer Umstellung von einem Normalbetrieb auf einen Wartungsbetrieb das Kabinengewicht gemessen und dieser Wert anschliessend vor einem Zurückschalten in den Normalbetrieb mit einem nach der Wartungsarbeit gemessen Werte verglichen werden. Bei einer Abweichung kann das Zurückschalten in den Normalbetrieb verhindert werden. Dies ist insbesondere in Aufzugsanlagen, welche keinen Kopfraum aufweisen, vorteilhaft, da es unter allen Umständen zu vermeiden gilt, dass die Aufzugsanlage im Normalbetrieb ist, wenn Personen sich im Schacht befinden. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Lastmessung im Boden der Kabine, bei der eine Person nur detektiert wird, wenn ihr Gewicht auf dem Kabinenboden lastet, nicht aber, wenn die Person auf dem Kabinendach steht, erlaubt die Lastmessung an der Bremse der Kabine, wie oben und im Folgenden beschrieben, einen solchen Einsatz.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen einerseits der Bremsvorrichtung selbst und andererseits der damit ausgestatteten Aufzuganlage sowie einer Verwendung dieser Bremseinrichtung zum Messen der auf die Aufzugkabine wirkenden Last oder zum Einstellen einer von der Antriebseinrichtung auf die Aufzugkabine auszuübenden Kraft in Reaktion auf eine Lastveränderungen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneterWeise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt grob schematisch eine Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt grob schematisch eine Aufzuganlage gemäss einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Bremsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale Fig. 1 und 2 zeigen verschieden ausgestaltete Aufzuganlagen 1 mit einer Bremsvorrichtung 15 gemäss zweier Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 ist eine konkrete Ausgestaltung der Bremsvorrichtung 15 grösser und mit mehr Details dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Aufzuganlage 1 umfasst eine Aufzugkabine 3, die von beispielsweise seilartigen oder riemenartigen Tragmitteln 5 gehalten und in einem Aufzugschacht 11 verlagert werden kann. Dazu können die Tragmittel 5 von einer Antriebseinrichtung 7 verlagert werden. Die Antriebseinrichtung 7 wird von einer Steuerung 9 gesteuert. Während ihrer Verlagerung wird die Aufzugkabine 3 beidseitig jeweils an wenigstens einer als stationäre Komponente 14 dienenden Führungsschiene 13 geführt.
Insbesondere um die Aufzugkabine 3 während eines Halts an einer gewünschten Position wie zum Beispiel an einem Stockwerk stationär halten zu können, kann die Aufzugkabine 3, nachdem sie mit der Antriebseinrichtung 7 zu der gewünschten Position verfahren wurde, mithilfe von an ihren Bremsvorrichtungen 15 vorgesehener Bremsen 17 an den stationären Führungsschienen 13 temporär fixiert werden. Jede der Bremsen 17 ist dabei mithilfe von Bremsen-Halteanordnungen 19 beispielsweise an einem Rahmen der Aufzugkabine 3 befestigt.
Zumindest eine der Bremsvorrichtungen 15 verfügt ferner über eine Lastmesseinrichtung 21. Die Lastmesseinrichtung 21 verfügt über ein Kraftübertragungselement 25 und ein Gegenelement 29. Zwischen dem Kraftübertragungselement 25 und dem Gegenelement 29 kann die Lastmesseinrichtung 21 einen Sensor beispielsweise in Form eines Dehnmessstreifens 27 aufweisen, mithilfe dessen eine auf die Lastmesseinrichtung 21 zwischen deren Kraftübertragungselement 25 und deren Gegenelement 29 wirkende Kraft gemessen werden kann. Die Lastmesseinrichtung 21 kann beispielsweise in ihrem Gegenelement 29 eine Auswerteelektronik aufweisen, mithilfe derer die an dem Sensor vorherrschenden Messparameter in elektrische Signale umgewandelt werden können. Die Lastmesseinrichtung 21 ist über eine Lastmesseinrichtung -Halteanordnung 23 ebenfalls an der Aufzugkabine 3 befestigt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aufzugsanlage 1. Die Bremsvorrichtung 15 ist in diesem Fall lediglich schematisch dargestellt und kann im Detail ähnlich ausgestaltet sein, wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Die Aufzugsanlage 1 weist eine Aufzugkabine 3 und zwei Gegengewichte 8 auf. Die Aufzugsanlage 1 umfasst zwei Antriebseinrichtungen 7, wobei diese im Schachtkopf eines Aufzugschachts 11 angeordnet sind. . In diesem Ausführungsbeispiel weist die Aufzugsanlage 1 weiter zwei Tragmittel 6 unterhalb der Aufzugskabine 3 auf. Diese Tragmittel 6 führen jeweils von einem unteren Ende der Aufzugskabine 3 über eine Umlenkrolle am Schachtgrubenboden an einen unteren Teil des jeweiligen Gegengewichts 8.
Eine Bremsvorrichtung 15, wie vorangehend und im Folgenden beschrieben, erweist sich bei Verwendung in einer solchen Aufzugsanlage 1 als besonders vorteilhaft, da ein Bremsen an den Antriebseinrichtungen 7, das heisst via Traktionstragmittel öumgangen werden kann.
Ebenfalls erweist es sich als vorteilhaft, bei einer solchen Aufzugsanlage 1 die Lastmessung in der an der Aufzugkabine 3 vorgesehene Bremsvorrichtung 15 zu integrieren und nicht wie sonst üblich in den Tragemittelbefestigungen auszuführen.
Fig. 3 zeigt die Bremsvorrichtung 15 im Detail . Die Bremsen-Halteanordnung 19 ist mit langlochartigen Aussparungen 34 (abgedeckt durch Unterlagscheiben der Fixierelemente 36) ausgebildet. Eine Längsrichtung der Aussparungen 34 ist dabei im Wesentlichen parallel zu einer Kraftrichtung 39, in der eine von der Bremse 17 bewirkte Kraft gerichtet ist. Die Kraftrichtung 39 entspricht im Wesentlichen der Bewegungsrichtung der Aufzugkabine 3 und ist somit im Wesentlichen vertikal. Die Länge der Aussparungen 34 kann beispielsweise etwa 0,5 mm grösser sein als deren Breite. Durch jede der langlochartigen Aussparungen 34 erstreckt sich ein Fixierelement 36 (mit Unterlagsscheibe) beispielsweise in Form eines Bolzens oder einer Schraube, welches an der Aufzugkabine 3 bzw. an deren Rahmen fixiert werden kann. Die Bremsen-Halteanordnung 19 kann über die Fixierelemente 36 somit an der Aufzugkabine 3 gehalten werden, kann sich jedoch durch Verlagerung des Fixierelementes 36 innerhalb der langlochartigen Aussparung 34 geringfügig anfänglich insbesondere ausschliesslich vertikal relativ zu der Aufzugkabine 3 bewegen lassen.
Die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung 23 verfügt über mehrere Rundlöcher 33. Durch die Rundlöcher 33 können wiederum Fixierelemente 43verlaufen, über die die Lastmesseinrichtung- Halteanordnung 23 im Wesentlichen spielfrei an der Aufzugkabine 3 bzw. an deren Rahmen befestigt werden kann. Die Rundlöcher 33 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel auf einer Line (nicht gezeigt), welche im Wesentlichen senkrecht zur Kraftrichtung 39 verläuft angeordnet.
Dementsprechend kann sich die von der Bremsen-Halteanordnung 19 gehaltene Bremse 17 geringfügig entlang der Kraftrichtung 39 relativ zu der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 bzw. relativ zu der Aufzugkabine 3 verlagern, wenn durch Aktivieren der Bremse 17 eine Kraft in der Kraftrichtung 39 bewirkt wird. Eine solche Relativverlagerung bewirkt eine Deformierung der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23. Die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung 23 ist dabei derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert, dass diese Deformierung im Regelfall elastisch erfolgt, zumindest solange von der Bremse 17 lediglich Kräfte bewirkt werden, die zum Halten der Aufzugkabine 3 und deren Nutzlast beispielsweise während eines Halts an einem Stockwerk benötigt werden.
Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 ist als im Wesentlichen doppeltes, gleichschenkliges Trapez (erstes Trapez 24 und zweites Trapez 26, siehe Hilfslinien) ausgefiihrt. Die Trapeze 24, 26 sind jeweils nur aus den kürzeren Grundseiten 28/30 und den Schenkeln 32, 38 beziehungsweise 40, 42 ausgeführt, wobei die beiden längeren Grundseiten 44, 46 nur fiktiv sind. Die jeweils längere Grundseite 44 beziehungsweise 46 (auch Basis genannt) der beiden Trapeze liegen aufeinander. Diese beiden aufeinanderhegenden längeren Grundseiten 44, 46 sind im Wesentlichen parallel zu der die Verlagerung der Bremse 17 bewirkten Kraftrichtung 39 angeordnet. Die beiden Trapeze 24, 26 sind als identische gleichschenklige Trapeze ausgebildet.
Die Lastmesseinrichtung 21 ist mit dem Kraftübertragungselement 25 zwischen zwei Stegen 48, 50 angeordnet. Der erste Steg 48 ist mit dem Schenkel 32 des ersten Trapezes 24, welcher sich näher bei der Bremse 17 befindet verbunden beziehungsweise daran ausgeführt. Der zweite Steg 50 ist mit dem Schenkel 40 des zweiten Trapezes 26, welcher sich näher bei der Bremse 17 befindet verbunden beziehungsweise daran ausgeführt. Eine elastische Verformung der Trapeze 24, 26 führt zu einer Verschiebung der Stege 48, 50 relativ zueinander, so dass die Lastmesseinrichtung 21, welche an den Stegen 48, 50 angebracht ist, eine solche Verschiebung messbar macht. Die Verschiebung ist im Wesentlichen proportional zu der in Kraftrichtung 39 wirkend und durch die Verlagerung der Bremse- Halteanordnung 19 verursachten Kraft.
Die Lastmesseinrichtung 21 und das Kraftübertragungselement 25 sind über die Stege 48, 50 derart in der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 angeordnet, dass das Kraftübertragungselement 25 im Wesentlichen senkrecht zu der von der Bremse 17 bewirkten Kraftrichtung 39 verläuft und in diese Richtung (durch Pfeil 40 angedeutet) verschiebbar ist.
Die bei aktivierter Bremse 17 bewirkten Relativverlagerungen zwischen der Bremse 17 und der Kabine 3 könne jedoch ergänzend auch dazu genutzt werden, um mithilfe der Lastmesseinrichtung 21 aktuell auf die Aufzugkabine 3wirkende Lasten oder Lastveränderungen messen zu können.
Hierzu ist im dargestellten Beispiel einerseits das Gegenelement 29 der Lastmesseinrichtung 21 fest mit der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 verbunden, beispielsweise verschraubt. Andererseits ist das Kraftübertragungselement 25 zum Beispiel mit einem Teil der Bremsen-Halteanordnung 19 gekoppelt und somit wirkmässig mit der Bremse 17 verbunden. Mithilfe einer beispielsweise in dem Gegenelement 29 angeordneten Elektronik (nicht dargestellt) können beispielsweise mechanische Spannungen, wie sie sich in dem zwischen dem Kraftübertragungselement 25 und dem Gegenelement 29 angeordneten Dehnmessstreifen 27 aufgrund der bei der Relativverlagerung bewirkten Kräfte entstehen, gemessen werden. Die Elektronik kann daraufhin ein elektrisches Signal erzeugen, welches als Mass für die von der Lastmesseinrichtung 21 erfahrene Kraft dienen kann.
Die Bremsvorrichtung 15 kann somit nicht nur mit ihrer Bremse 17 dazu genutzt werden, um die Aufzugkabine 3 zu bremsen, sondern auch mit ihrer Lastmesseinrichtung 21 dazu eingesetzt werden, um eine auf die Aufzugkabine 3 wirkenden Last zu messen.
Während des Betriebs der Aufzuganlage 1 kann die Aufzugkabine 3 beispielsweise mit der Antriebseinrichtung 7 zu einem Stockwerk gefahren werden. Um zu vermeiden, dass sich die Aufzugkabine 3 anschliessend beim Ein- und Aussteigen von Passagieren aufgrund der dabei bewirkten Lastveränderungen hoch oder runter bewegt, kann beispielsweise vor einem Öffnen von Kabinentüren die Bremse 17 der Bremsvorrichtung 15 aktiviert werden, beispielsweise über eine Steuerleitung 37.
Zuvor oder zumindest noch bevor eine Lastveränderung in der Aufzugkabine 3 eintreten kann, d.h. beispielsweise vor einem Öffnen der Kabinentür, kann mithilfe der Lastmesseinrichtung 21 eine aktuell zwischen der Bremse 17 und der Aufzugkabine 3 wirkende Kraft gemessen werden. Im Allgemeinen kann diese Kraft beispielsweise null sein, insbesondere für den Pall, dass die Aufzugkabine 3 ausschliesslich durch Ansteuem der Antriebseinrichtung 7 bis zum Stillstand gebremst wurde und die Bremse 17 erst danach aktiviert wurde. Für den Fall, dass die Bremse 17 aber ergänzend zum Abbremsen der Bewegung der Aufzugkabine 3 eingesetzt wurde, kann diese Kraft auch ungleich null sein. Diese vorab gemessene Kraft kann als Referenzwert gespeichert werden.
Sobald es beim anschliessenden Ein- und Aussteigen von Passagieren in der Kabine zu Lastveränderungen kommt, können diese mithilfe der Lastmesseinrichtung 21 gemessen werden. Die Information über die gemessenen Lastveränderungen können dazu eingesetzt werden, um mithilfe gezielter Ansteuerung der Antriebseinrichtung 7 die über die Tragmittel 5 auf die Aufzugkabine 7 bewirkten Kräfte derart zu variieren, dass die zwischenzeitlich bewirkten Lastveränderungen kompensiert werden. Alternativ kann die Antriebseinrichtung 7 die auf die Aufzugkabine 3 über die Tragmittel 5 wirkenden Kräfte so lange verändern, bis die von der Lastmesseinrichtung 21 aktuell gemessene Kraft wieder mit dem zuvor ermittelten Referenzwert übereinstimmt. In beiden Fällen kann sichergestellt werden, dass veränderte Lastverhältnisse innerhalb der Aufzugkabine 3 durch geeignetes Nachspannen oder Entspannen der Tragmittel 5 mithilfe der Antriebseinrichtung 7 derart kompensiert werden, dass die gesamte Aufzugkabine 3 einschliesslich ihrer zwischenzeitlich veränderten Nutzlast wieder von den Tragmitteln 5 gehalten wird. In diesem Zustand kann die Bremse 17 gelöst werden, ohne dass sich die Aufzugkabine 3 daraufhin ruckartig bewegen würde.
Abschliessend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschliessen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsvorrichtung (15) zum Bremsen einer verlagerbaren Aufzugkabine (3) einer Aufzuganlage (1) und zum Messen von in der Aufzugkabine (3) bewirkten Lastveränderungen, wobei die Bremsvorrichtung (15) aufweist: wenigstens eine Bremse (17), bevorzugt zwei Bremsen (17), zum Bremsen der Aufzugkabine (3) relativ zu einer stationären Komponente (14) der Aufzuganlage (1); eine Bremsen-Halteanordnung (19) zum Halten der Bremse (17) an der Aufzugkabine (3); eine Lastmesseinrichtung (21) mit einem Kraftübertragungselement (25) zum Messen einer auf das Kraftübertragungselement (25) wirkenden Kraft; eine Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) zum Halten der Lastmesseinrichtung (21) an der Aufzugkabine (3); wobei die Bremse (17) und die Bremsen-Halteanordnung (19) derart ausgebildet sind, dass die Bremse (17) an der Aufzugkabine (3) mittels der Bremsen-Halteanordnung (19) derart zu halten ist, dass sich die Bremse (17) in einer von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) relativ zu der Aufzugkabine (3) verlagern lässt; wobei die Lastmesseinrichtung (21) und die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) derart konfiguriert sind, dass die Lastmesseinrichtung (21) an der Aufzugkabine (3) mittels der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) derart zu halten ist, dass die Lastmesseinrichtung (21) in der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) relativ zu der Aufzugkabine (3) fixiert ist; wobei das Kraftübertragungselement (25) der Lastmesseinrichtung (21) wirkmässig mit der Bremse (17) verbunden ist, um eine zwischen der Bremse (17) und der Lastmesseinrichtung (21) wirkende Kraft aufgrund einer Relativverlagerung der Bremse (17) relativ zu der Lastmesseinrichtung (21) messen zu können; und wobei die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (19) und die Lastmesseinrichtung (21) derart ausgebildet und mit der Bremsen-Halteanordnung (19) verbunden sind, dass sich bei einer Verlagerung der Bremse (17) in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung (39) relativ zu der Aufzugskabine (3) eine zur von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) im Wesentlichen senkrecht wirkend Messkraft (40) entsteht die durch Lastmesseinrichtung (21) messbar ist.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) derart elastisch deformierbar ist, dass bei einer Relativverlagerung der Bremse (17) die elastische Deformation zu einer im Wesentlichen zur Bremskraft und Last proportionalen Messkraft (40) führt, wobei die Messkraft insbesondere kleiner ist als eine die Relativverlagerung bewirkende Bremskraft.
3. Bremsvorrichtung nach einem den vorangehenden Ansprüchen, wobei die Lastmesseinrichtung- Halteanordnung (23) im Wesentlichen trapezförmig und/oder dreieckförmig ausgebildet ist.
4. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, wobei die Lastmesseinrichtung (21) derart in der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) angeordnet ist, dass das Kraftübertragungselement (25) im Wesentlichen senkrecht zu der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) verläuft und in diese Richtung verschiebbar ist.
5. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (19) wenigstens zwei Fixierelemente (43) umfasst, um die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (19) an der Aufzugkabine (3) zu halten, wobei die Fixierelemente (43) so angeordnet sind, dass eine Line, welche durch die zwei Fixierelemente verläuft im Wesentlichen senkrecht zur von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) verläuft.
6. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsen-Halteanordnung (19) ein Langloch (34) aufweist, deren Längsrichtung sich parallel zu der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) erstreckt und durch das hindurch sich an der Aufzugkabine (3) ortsfest gehaltenes Fixierelement (36) erstrecken kann, um die Bremsen- Halteanordnung (19) an der Aufzugkabine (3) zu halten.
7. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert ist, dass sich die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) bei einer zwischen der Bremsen-Halteanordnung (19) und der Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) übertragenen Kraft, welche einer Gewichtskraft der Aufzugkabine (3) einschliesslich einer maximal zulässigen Nutzlast der Aufzugkabine (3) entspricht, im Wesentlichen ausschliesslich elastisch deformiert.
8. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (31) derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert ist, dass die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) sich bei einer zwischen der Bremsen-Halteanordnung (19) und der Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) übertragenen Kraft, welche einer Gewichtskraft der Aufzugkabine (3) einschliesslich einer maximal zulässigen Nutzlast der Aufzugkabine (3) entspricht, um weniger als 1 mm in der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) deformiert.
9. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsen- Halteanordnung (19) und die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) einstückig mit einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet sind.
10. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsen- Halteanordnung (19) und die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) einstückig aus einem gestanzten Blechteil ausgebildet sind.
11. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kraftübertragungselement (25) mit einem an der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) fixierten Gegenelement (29) der Lastmesseinrichtung (21) über einen Dehnmessstreifen (27) verbunden ist.
12. Bremsvorrichtung (15) nach Anspruch 11 rückbezogen auf Anspruch 3, wobei das Kraftübertragungselement (25) und das Gegenelement (29) je an einem Steg, welcher aus einem der Schenkel der im Wesentlichen trapezförmigen Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) hervorgeht, abgestützt ist.
13. Bremsvorrichtung (15) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremse (17) als Haltebremse dazu konfiguriert ist, die Aufzugkabine (3) entgegen ihrer Gewichtskraft während eines Halts ortsfest zu halten, und wobei die Bremse (17) vorzugsweise ergänzend auch als Fangbremse dazu konfiguriert ist, die Aufzugkabine (3) im Falle eines Freifalls notfallmässig abzubremsen.
14. Aufzuganlage (1) aufweisend: eine Aufzugkabine (3); eine Führungsschiene (13); und eine Bremsvorrichtung (15) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13; wobei die Aufzugkabine (3) entlang der Führungsschiene (13) verlagerbar ist; wobei die Bremsvorrichtung (15) mittels ihrer Bremsen-Halteanordnung (19) und ihrer Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) an der Aufzugkabine (3) gehalten ist; und wobei die Bremse (17) der Bremsvorrichtung (15) dazu konfiguriert ist, mit der Führungsschiene (13) zusammenzuwirken, um die Aufzugkabine (3) zu bremsen.
15. Verfahren zum Messen einer auf eine Aufzugkabine (3) wirkenden Last, wobei das Verfahren aufweist:
Aktivieren der Bremse (17) einer an der Aufzugkabine (3) gehaltenen Bremsvorrichtung (15) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, während die Aufzugkabine (3) stillsteht; und Messen der auf die Aufzugkabine (3) wirkenden Last mithilfe der Lastmesseinrichtung (21) der
Bremsvorrichtung (15).
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