EP4626822A1

EP4626822A1 - Bremseinrichtung zum bremsen eines fahrkorbs einer aufzugsanlage

Info

Publication number: EP4626822A1
Application number: EP23814359.8A
Authority: EP
Inventors: Romeo LO JACONO
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2022-12-01
Filing date: 2023-11-22
Publication date: 2025-10-08
Also published as: CN120265565A; WO2024115232A1

Abstract

Eine Bremseinrichtung (17) zum Bremsen eines Fahrkorbs (9) einer Aufzugsanlage (1) umfasst: ein Federelement (21) zum Ausüben einer Federkraft auf einen Bremsbelag (15); eine Gebereinheit (25) mit einem Gebergehäuse (27) und einem Geberkolben (29), der im Gebergehäuse verschiebbar ist und mit dem Gebergehäuse ein mit einer Bremsflüssigkeit (35) gefülltes Gebervolumen (37) umschliesst; eine Nehmereinheit (39) mit einem Nehmergehäuse (41) und einem Nehmerkolben (43), der im Nehmergehäuse verschiebbar ist und mit dem Nehmergehäuse ein mit der Bremsflüssigkeit gefülltes Nehmervolumen (47) umschliesst, wobei durch Vergrössem des Nehmervolumens eine Gegenkraft auf den Nehmerkolben ausgeübt werden kann, wobei der Nehmerkolben so mit dem Bremsbelag koppelbar ist, dass die Gegenkraft in einer der Federkraft entgegengesetzten Richtung auf den Bremsbelag übertragen wird; eine Hydraulikleitung (49), die das Geber- mit dem Nehmervolumen verbindet; einen Aktor (53) zum Verschieben des Geberkolbens; einen Ausgleichsbehälter (67); ein zwischen einer Sperr- und einer Durchflussstellung verstellbares Steuerventil (61) mit einem ersten Anschluss (63), der mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, und einem zweiten Anschluss (65), der mit dem Geber- und/oder Nehmervolumen verbunden ist, wobei die Anschlüsse in der Sperrstellung voneinander getrennt und in der Durchflussstellung miteinander verbunden sind.

Description

BREMSEINRICHTUNG ZUM BREMSEN EINES FAHRKORBS EINER

AUFZUGSANEAGE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung zum Bremsen eines Fahrkorbs einer Aufzugsanlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer solchen Bremseinrichtung sowie eine Steuereinrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zum Ausfuhren des Verfahrens. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Bremsanordnung, ein Bremssystem und eine Aufzugsanlage.

Eine Aufzugsanlage mit einem Fahrkorb zum Transportieren von Personen und/oder Gegenständen zwischen verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes kann mit einer hydraulischen Bremse zum Bremsen des Fahrkorbs ausgestattet sein. Die Bremse wird üblicherweise durch Federkraft geschlossen. Dabei kann ein im Fahrkorb deutlich hörbares Geräusch entstehen, das den Fahrkomfort beeinträchtigen kann. Auch können störende Geräusche durch eine Hydraulikpumpe der Bremse verursacht werden.

Es kann daher Bedarf an einer Bremseinrichtung bestehen, die es ermöglicht, störende Geräusche beim Bremsen des Fahrkorbs zu vermeiden oder zumindest stark zu verringern.

Ferner kann Bedarf an einem Verfahren zum Steuern der Bremseinrichtung, einer entsprechenden Steuereinrichtung, einem entsprechenden Computerprogramm und einem entsprechenden computerlesbaren Medium bestehen.

Zudem kann Bedarf an einer entsprechenden Bremsanordnung, einem entsprechenden Bremssystem und einer entsprechenden Aufzugsanlage bestehen.

Diesen Bedürfnissen kann mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren dargelegt.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung zum Bremsen eines Fahrkorbs einer Aufzugsanlage. Die Aufzugsanlage umfasst neben dem Fahrkorb einen Aufzugsschacht, der mehrere Stockwerke eines Gebäudes miteinander verbindet, und eine im Aufzugsschacht angeordnete vertikale Schiene. Der Fahrkorb ist so im Aufzugsschacht gelagert, dass er zwischen den Stockwerken verfahren werden kann. Der Fahrkorb ist durch Drücken eines Bremsbelags (oder mehrerer Bremsbeläge) gegen die Schiene bremsbar. Die Bremseinrichtung umfasst: ein Federelement, das ausgebildet ist, um eine Federkraft auf den Bremsbelag auszuüben, sodass der Bremsbelag gegen die Schiene gedrückt wird; eine Gebereinheit mit einem Gebergehäuse und einem Geberkolben, der im Gebergehäuse entlang einer Geberachse verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Gebergehäuse ein mit einer Bremsflüssigkeit gefülltes Gebervolumen umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Geberkolbens in Bezug auf die Geberachse abhängt; eine Nehmereinheit mit einem Nehmergehäuse und einem Nehmerkolben, der im Nehmergehäuse entlang einer Nehmerachse verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Nehmergehäuse ein mit der Bremsflüssigkeit gefülltes Nehmervolumen umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Nehmerkolbens in Bezug auf die Nehmerachse abhängt, wobei durch Vergrössem des Nehmervolumens eine Gegenkraft zum Kompensieren der Federkraft auf den Nehmerkolben ausgeübt werden kann, wobei der Nehmerkolben so mit dem Bremsbelag koppelbar ist, dass die Gegenkraft in einer der Federkraft entgegengesetzten Richtung auf den Bremsbelag übertragen wird; eine Hydraulikleitung, die das Gebervolumen mit dem Nehmervolumen verbindet; einen Aktor, der ausgebildet ist, um den Geberkolben entlang der Geberachse zu verschieben; einen Ausgleichsbehälter; ein zwischen einer Sperrstellung und einer Durchflussstellung verstellbares Steuerventil mit einem ersten Steuerventilanschluss, der mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, und einem zweiten Steuerventilanschluss, der mit dem Gebervolumen und/oder dem Nehmervolumen verbunden ist, wobei der erste Steuerventilanschluss und der zweite Steuerventilanschluss in der Sperrstellung voneinander getrennt und in der Durchflussstellung miteinander verbunden sind. Die Summe von Gebervolumen und Nehmervolumen ist konstant, sofern das Sperrventil in der Sperrstellung ist.

Zum Erzeugen der Gegenkraft wird hier statt einer Hydraulikpumpe ein Geberzylinder mit linear verschiebbarem Geberkolben verwendet. Somit können störende Geräusche, wie sie üblicherweise durch Hydraulikpumpen (insbesondere durch Zahnradpumpen) verursacht werden, vermieden werden. Der Aktor der Bremseinrichtung muss im Unterschied zu einer solchen Hydraulikpumpe nur dann aktiviert werden, wenn der Geberkolben verschoben werden soll.

Die Federkraft kann einer zum Bremsen des Fahrkorbs bis zum Stillstand erforderlichen Bremskraft entsprechen. Anders ausgedrückt kann die Federkraft so gross sein, dass der Fahrkorb durch Drücken des Bremsbelags mit der Federkraft gegen die Schiene bis zum Stillstand gebremst wird. Die Bremseinrichtung ermöglicht es, den Anpressdruck des Bremsbelags im normalen Fährbetrieb direkt über die Stellung des Geberkolbens zu steuern. Hierzu kann der Geberkolben entsprechend langsam verschoben werden. Vorzugsweise hat das Gebergehäuse im Verhältnis zu seiner Länge einen besonders kleinen Querschnitt. Das Verhältnis von Länge zu Querschnitt kann beispielsweise mindestens 5 zu 1, mindestens 10 zu 1 oder mindestens 20 zu 1 betragen. Dies hat den Vorteil, dass die Bremse kontrolliert, und damit sehr leise, geschlossen und/oder geöffnet werden kann. Die Länge entspricht insbesondere dem Hub, den der Geberkolben verschoben werden kann. Der Querschnitt ist insbesondere durch einen Durchmesser charakterisiert.

Die Hydraulikleitung ermöglicht einen Druckausgleich zwischen dem Gebervolumen und dem Nehmervolumen. Sofern sich das Steuerventil in der Sperrstellung befindet, ist die Summe von Gebervolumen und Nehmervolumen konstant. Das bedeutet unter anderem, dass sich das Nehmervolumen in dem Mass vergrössert, in dem sich das Gebervolumen verkleinert, und umgekehrt. Um das sicherzustellen kann das Gebervolumen einzig zur Hydraulikleitung verbunden sein, das Nehmervolumen kann einzig zur Hydraulikleitung verbunden sein, und die Hydraulikleitung ist neben den Verbindungen zum Nehmervolumen und zum Gebervolumen einzig zum Sperrventil verbunden.

Das Steuerventil ermöglicht in der Durchflussstellung einen Druckausgleich, und zwar unabhängig von der Position des Geberkolbens im Gebergehäuse und der Position des Nehmerkolbens im Nehmergehäuse. Die Durchflussstellung ist zweckmässigerweise eine Ruhestellung, in der sich das Steuerventil im stromlosen Zustand befindet. Dies ermöglicht bei einer Unterbrechung der Stromversorgung (beispielsweise weil ein Schalter im Sicherheitskreis der Aufzugsanlage geöffnet wurde) einen sehr schnellen Druckabbau im Nehmergehäuse, d. h., der Fahrkorb wird entsprechend schnell gebremst.

Zudem ermöglicht es das Steuerventil in Verbindung mit dem Ausgleichsbehälter, die Menge an Bremsflüssigkeit im System konstant zu halten, die je nach Umgebungsbedingungen und/oder Dichtheit des Systems schwanken kann.

Der Nehmerkolben kann beispielsweise über einen durch eine Öffnung im Nehmergehäuse geführten Stab, der an einem Ende fest mit dem Nehmerkolben verbunden sein kann, mit dem Bremsbelag gekoppelt sein. Der Stab kann beispielsweise den gleichen Aussendurchmesser wie der Nehmerkolben oder einen deutlich kleineren Aussendurchmesser als der Nehmerkolben haben. Das Federelement kann zumindest teilweise innerhalb und/oder zumindest teilweise ausserhalb des Nehmergehäuses angeordnet sein.

Es ist möglich, dass die Bremseinrichtung verschiedene Nehmereinheiten umfasst, deren Nehmervolumen mit dem Gebervolumen der gleichen Gebereinheit verbunden sind. Dabei können die Nehmervolumen miteinander in Reihe geschaltet sein. Die Nehmerkolben der verschiedenen Nehmereinheiten können mit dem gleichen Bremsbelag oder mit verschiedenen Bremsbelägen koppelbar sein. Die Nehmereinheiten können beispielsweise von einem massiven Hydraulikblock aufgenommen sein.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der vor- und nachstehend beschriebenen Bremseinrichtung. Das Verfahren umfasst: wenn erkannt wird, dass der Fahrkorb gebremst werden soll, Verschieben des Geberkolbens in eine erste Richtung entlang der Geberachse durch Ansteuem des Aktors, sodass sich das Gebervolumen vergrössert, und/oder Stellen des Steuerventils in die Durchflussstellung durch Ansteuem des Steuerventils; und/oder, wenn erkannt wird, dass der Fahrkorb nicht mehr gebremst werden soll, Verschieben des Geberkolbens in eine zweite Richtung entlang der Geberachse durch Ansteuem des Aktors, sodass sich das Gebervolumen verkleinert, und Stellen des Steuerventils in die Sperrstellung durch Ansteuem des Steuerventils.

Das Verschieben des Geberkolbens in die erste Richtung und das Stellen des Steuerventils in die Durchflussstellung bewirken jeweils unabhängig voneinander einen Druckabbau im Nehmergehäuse, d. h. eine Verkleinerung des Nehmervolumens, mit der Folge, dass die Gegenkraft gegenüber der Federkraft kleiner wird.

Hingegen bewirkt das Verschieben des Geberkolbens in die zweite Richtung in Kombination mit dem Stellen des Steuerventils in die Sperrstellung einen Druckaufbau im Nehmergehäuse, d. h. eine Vergrössemng des Nehmervolumens, mit der Folge, dass die Gegenkraft gegenüber der Federkraft grösser wird.

Das Verfahren kann computerimplementiert sein und automatisch durch einen Prozessor, beispielsweise der nachstehend beschriebenen Steuereinrichtung, ausgeführt werden.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um das vor- und nachstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Das Steuergerät kann Hard- und/oder Softwaremodule umfassen. Zusätzlich zum Prozessor kann das Steuergerät einen Speicher und eine Datenkommunikationsschnittstelle zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Datenkommunikation mit Peripheriegeräten umfassen.

Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale des Verfahrens wie vor- und nachstehend beschrieben auch Merkmale der Steuereinrichtung sein können (und umgekehrt).

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremsanordnung. Die Bremsanordnung umfasst mindestens zwei Bremseinrichtungen wie vor- und nachstehend beschrieben. Dabei sind die Gebereinheiten der verschiedenen Bremseinrichtungen ein und dieselbe Gebereinheit. Zusätzlich oder alternativ sind die Aktoren der verschiedenen Bremseinrichtungen ein und derselbe Aktor. Zusätzlich oder alternativ sind die Ausgleichsbehälter der verschiedenen Bremseinrichtungen ein und derselbe Ausgleichsbehälter. Eine solche Bremsanordnung mit redundanten Bremskreisen kann besonders billig hergestellt werden.

Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Bremssystem. Das Bremssystem umfasst eine Steuereinrichtung (oder mehrere Steuereinrichtungen) wie vor- und nachstehend beschrieben. Ferner umfasst das Bremssystem eine Bremseinrichtung (oder mehrere Bremseinrichtungen) wie vor- und nachstehend beschrieben und/oder eine Bremsanordnung (oder mehrere Bremsanordnungen) wie vor- und nachstehend beschrieben.

Das Bremssystem kann beispielsweise für jede Bremseinrichtung eine eigene Steuereinrichtung oder für mehrere Bremseinrichtungen die gleiche Steuereinrichtung umfassen.

Ein sechster Aspekt der Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage. Die Aufzugsanlage umfasst: einen Aufzugsschacht, der mehrere Stockwerke eines Gebäudes miteinander verbindet; eine im Aufzugsschacht angeordnete vertikale Schiene (oder mehrere solcher Schienen); einen Fahrkorb, der so im Aufzugsschacht gelagert ist, dass er zwischen den Stockwerken verfahren werden kann, und durch Drücken eines Bremsbelags (oder mehrerer Bremsbeläge) gegen die Schiene bremsbar ist; und das vor- und nachstehend beschriebene Bremssystem.

Vorzugsweise ist mindestens ein Nehmergehäuse des Bremssystems am Fahrkorb fixiert. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Nehmergehäuse des Bremssystems an einem mit dem Fahrkorb über mindestens ein Tragmittel gekoppelten Gegengewicht fixiert sein. Bei der Schiene oder den Schienen kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Führungsschienen zum Führen des Fahrkorbs und/oder des Gegengewichts entlang des Aufzugsschachts handeln. Der Fahrkorb kann beispielsweise durch Drücken mindestens eines Bremsbelags gegen jede der Schienen bremsbar sein.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.

Das Computerprogramm umfasst Befehle, die einen Prozessor bei Ausführung des Computerprogramms durch den Prozessor veranlassen, das vor- und nachstehend beschriebene Verfahren auszuführen.

Das computerlesbare Medium kann ein flüchtiger oder nicht flüchtiger Datenspeicher sein. Beispielsweise kann das computerlesbare Medium eine Festplatte, ein USB- Speichergerät (universal serial bus)' , ein RAM (random-access memory), ein ROM (readonly memory), ein PROM (programmable read-only memory), ein EPROM (erasable programmable read-only memory), ein EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), ein Flash-Speicher oder eine Kombination aus mindestens zwei dieser Beispiele sein. Das computerlesbare Medium kann auch ein Datenkommunikationsnetzwerk, das das Herunterladen von Programmcode ermöglicht (z. B. über das Internet), oder eine Cloud sein.

Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale des Verfahrens wie vor- und nachstehend beschrieben auch Merkmale des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein können (und umgekehrt).

Ausführungsformen der Erfindung können als auf den nachstehend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.

Gemäss einer Ausführungsform kann der Aktor einen Elektromotor mit einer Antriebswelle und ein Getriebe zum Umsetzen einer Rotation der Antriebswelle in eine Translation des Geberkolbens umfassen. Ein solcher Aktor ist im Vergleich zu anderen Typen von Aktoren wie beispielsweise elektromagnetischen Linearaktoren besonders billig. Zudem ermöglicht ein solcher Aktor eine besonders genaue Verstellung des Geberkolbens in beide Richtungen. Gemäss einer Ausführungsform kann das Getriebe ein Schraubgetriebe und/oder selbsthemmend sein. Das Schraubgetriebe kann beispielsweise eine Gewinde spindel und eine auf der Gewindespindel sitzende Spindelmutter umfassen, deren Position in Längsrichtung der Gewinde spindel durch Drehen der Gewindespindel in die eine oder andere Richtung geändert werden kann. Dementsprechend kann der Geberkolben mit der Gewinde spindel oder der Spindelmutter gekoppelt sein. Ein solcher Aktor kann auch als Spindelantrieb bezeichnet werden. Die Selbsthemmung des Getriebes verhindert eine ungewollte Verstellung des Geberkolbens durch äussere Kräfte. Somit kann zum Beispiel der Elektromotor stromlos geschaltet werden, und der Geberkolben wird durch die Selbsthemmung gehalten, so dass der Geberkolben nicht verstellt wird.

Der Aktor kann aber auch als elektromagnetischer Linearaktor, beispielsweise in Form eines Hubmagneten, ausgefiihrt sein.

Gemäss einer Ausfuhrungsform kann die Bremseinrichtung ferner ein Rückschlagventil mit einem ersten Rückschlagventilanschluss, der mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, und einem zweiten Rückschlagventilanschluss, der mit dem Gebervolumen verbunden ist, umfassen. Das Rückschlagventil kann so ausgebildet sein, dass die Bremsflüssigkeit nur vom ersten Rückschlagventilanschluss zum zweiten Rückschlagventilanschluss strömen kann. Dies hat die Wirkung, dass beim Vergrössem des Gebervolumens eine bestimmte Menge an Bremsflüssigkeit vom Ausgleichsbehälter zum Gebervolumen strömen kann. Insbesondere ist dies unabhängig davon, ob sich das Steuerventil in der Sperrstellung oder der Durchflussstellung befindet. Ein solches Rückschlagventil kann auch als Einwegventil bezeichnet werden.

Gemäss einer Ausführungsform kann der zweite Steuerventilanschluss mit der Hydraulikleitung verbunden sein. Auf diese Weise ist der zweite Steuerventilanschluss sowohl mit dem Gebervolumen als auch mit dem Nehmervolumen verbunden. Der zweite Steuerventilanschluss kann aber auch ohne den Umweg über die Hydraulikleitung mit dem Gebervolumen und dem Nehmervolumen verbunden sein.

Gemäss einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner umfassen: Bestimmen eines maximalen Stellwegs, um den der Geberkolben in eine Richtung entlang der Geberachse maximal verschoben werden kann; Bestimmen, ob der maximale Stellweg einen zulässigen Stellweg überschreitet; Erkennen, dass der Bremsbelag eine Verschleissgrenze überschritten hat, wenn der maximale Stellweg den zulässigen Stellweg überschreitet. Der maximale Stellweg hängt normalerweise von der Dicke des Bremsbelags ab. Der maximale Stellweg kann beispielsweise umso länger sein, je dünner der Bremsbelag ist. Anhand des maximalen Stellwegs kann also festgestellt werden, ob der Bremsbelag eine erforderliche Mindestdicke hat. Der zulässige Stellweg kann einer Dicke des Bremsbelags im Neuzustand entsprechen oder um einen vordefmierten Wert kleiner als eine solche Dicke sein.

Gemäss einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt umfassen, in dem ein Druckwert empfangen wird, der anzeigt, mit welchem Druck der Bremsbelag gegen die Schiene gedrückt wird. Der Druckwert kann unter Verwendung eines geeigneten Drucksensors bereitgestellt worden sein. In diesem Fall kann das Ansteuem des Aktors und/oder des Steuerventils unter Verwendung des Druckwerts erfolgen. Dies ermöglicht es beispielsweise, den Aktor so anzusteuem, dass sich der Druckwert einem bestimmten Sollwert annähert.

Gemäss einer Ausfuhrungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt umfassen, in dem ein Abstandwert empfangen wird, der einen (vertikalen) Abstand zwischen einer aktuellen Position des Fahrkorbs und einer gewünschten Position, an der der Fahrkorb halten soll, anzeigt. Der Abstandswert kann unter Verwendung eines geeigneten Abstandssensors bereitgestellt worden sein. Dies ermöglicht es beispielsweise, den Fahrkorb mithilfe der Bremseinrichtung (zusätzlich zu einer durch einen Antriebsmotor der Aufzugsanlage erzeugten Bremswirkung) zu bremsen, noch bevor der Fahrkorb die gewünschte Position erreicht.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch weder auf die Zeichnungen noch auf die nachfolgende Beschreibung beschränkt.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage gemäss einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Bremssystem gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei Nehmereinheiten und zwei Gebereinheiten.

Fig. 3 zeigt ein Bremssystem gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei Nehmereinheiten und einer Gebereinheit.

Die Zeichnungen sind rein schematisch und nicht massstabsgetreu. Werden in verschiedenen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Merkmale. Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 1 mit einem Aufzugsschacht 3, der mehrere Stockwerke 5 eines Gebäudes 7 miteinander verbindet. Im Aufzugsschacht 3 ist ein Fahrkorb 9 so gelagert, dass er zwischen den Stockwerken 5 mittels eines geeigneten Antriebs verfahren werden kann. Die Aufzugsanlage 1 umfasst ferner eine im Aufzugsschacht 3 angeordnete vertikale Schiene 11, hier eine Führungsschiene zum Führen des Fahrkorbs 9 entlang des Aufzugsschachts 3, und ein Bremssystem 13, das ausgebildet ist, um den Fahrkorb 9 durch Drücken eines Bremsbelags 15 (siehe Fig. 2 und Fig. 3) oder durch gleichzeitiges Drücken mehrerer solcher Bremsbeläge 15 gegen die Schiene 11 (oder gegen mehrere Schienen 11) zu bremsen und/oder im Stillstand zu halten.

Zum Steuern des Anpressdrucks, mit dem der Bremsbelag 15 gegen die Schiene 11 gedrückt wird, umfasst das Bremssystem 13 eine Bremseinrichtung 17 und eine vorzugsweise elektronische Steuereinrichtung 19 zum Steuern der Bremseinrichtung 17. Aus Sicherheitsgründen kann das Bremssystem 13 auch mehrere, redundante Bremseinrichtungen 17 umfassen (siehe Fig. 2 und Fig. 3).

Wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt, umfasst die Bremseinrichtung 17 ein Federelement 21, das ausgebildet ist, um eine Federkraft auf den Bremsbelag 15 auszuüben, sodass der Bremsbelag 15 gegen die Schiene 11 gedrückt wird. In diesem Beispiel ist der Bremsbelag 15 auf eine erste Seite eines plattenförmigen Trägers 23 aufgebracht, wobei das Federelement 21 gegen eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Trägers 23 drückt, also die Federkraft über den Träger 23 auf den Bremsbelag 15 ausübt.

Ferner umfasst die Bremseinrichtung 17 eine Gebereinheit 25 mit einem Gebergehäuse 27 und einem Geberkolben 29, der im Gebergehäuse 27 entlang einer Geberachse 33 verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Gebergehäuse 27 ein mit einer Bremsflüssigkeit 35 gefülltes Gebervolumen 37 umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Geberkolbens 29 in Bezug auf die Geberachse 33 abhängt, sowie eine Nehmereinheit 39 mit einem Nehmergehäuse 41 und einem Nehmerkolben 43, der im Nehmergehäuse 41 entlang einer Nehmerachse 45 verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Nehmergehäuse 41 ein mit der Bremsflüssigkeit 35 gefülltes Nehmervolumen 47 umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Nehmerkolbens 43 in Bezug auf die Nehmerachse 45 abhängt.

Das Gebervolumen 37 und das Nehmervolumen 47 sind über eine Hydraulikleitung 49 miteinander verbunden, sodass ein Druckausgleich zwischen dem Gebervolumen 37 und dem Nehmervolumen 47 möglich ist. Dies hat die Wirkung, dass sich das Nehmervolumen 47 vergrössert, wenn sich das Gebervolumen 37 verkleinert, und umgekehrt. Durch Vergrössem des Nehmervolumens 47 wird eine Gegenkraft zum Kompensieren der Federkraft auf den Nehmerkolben 43 ausgeübt. Der Nehmerkolben 43 ist so mit dem Bremsbelag 15 gekoppelt, dass die Gegenkraft in einer der Federkraft entgegengesetzten Richtung auf den Bremsbelag 15 übertragen wird. Dies hat die Wirkung, dass sich der Anpressdruck des Bremsbelags 15 verringert.

In diesem Beispiel ist der Nehmerkolben 43 über einen durch eine Öffnung im Nehmergehäuse 41 geführten Stab 51 mit dem Träger 23 gekoppelt. Der Stab 51 ist an einem Ende fest mit dem Nehmerkolben 43 verbunden und somit zusammen mit dem Nehmerkolben 43 verschiebbar. Durch Vergrössem des Nehmervolumens 47 drückt der Stab 51 in eine der Federkraft entgegengesetzte Richtung gegen den Träger 23, wodurch sich der Anpressdruck des Bremsbelags 15 verringert.

Zudem umfasst die Bremseinrichtung 17 einen Aktor 53, der ausgebildet ist, um den Geberkolben 29 entlang der Geberachse 33 zu verschieben. In diesem Beispiel umfasst der Aktor 53 einen Elektromotor 55 mit einer Antriebswelle 57 und ein mit der Antriebswelle 57 gekoppeltes Getriebe 59, das ausgebildet ist, um eine Rotation der Antriebswelle 57 in eine Translation des Geberkolbens 29 umzusetzen. Das Getriebe 59 kann ein Schraubgetriebe, vorzugsweise mit Selbsthemmung, sein. Möglich ist aber auch ein Aktor 53 in Form eines elektromagnetischen Linearaktors, beispielsweise eines Hubmagneten oder eines Linearmotors.

Um im Notfall den Fahrkorb 9 schnell genug bremsen zu können, umfasst die Bremseinrichtung 17 ein zwischen einer Sperrstellung und einer Durchflussstellung verstellbares Steuerventil 61 mit einem ersten Steuerventilanschluss 63 und einem zweiten Steuerventilanschluss 65, die in der Sperrstellung voneinander getrennt und in der Durchflussstellung miteinander verbunden sind. In diesem Beispiel ist der erste Steuerventilanschluss 63 mit einem Ausgleichsbehälter 67 verbunden, wobei der zweite Steuerventilanschluss 65 mit der Hydraulikleitung 49 und auf diese Weise sowohl mit dem Gebervolumen 37 als auch mit dem Nehmervolumen 47 verbunden ist. Der zweite Steuerventilanschluss 65 kann aber auch nur mit dem Gebervolumen 37 oder nur mit dem Nehmervolumen 47 verbunden sein, sofern das Gebervolumen 37 und das Nehmervolumen 47 über die Hydraulikleitung 49 zum Druckausgleich miteinander verbunden sind.

Die Bremseinrichtung 17 kann zusätzlich ein Rückschlagventil 69 mit einem ersten Rückschlagventilanschluss 71 und einem zweiten Rückschlagventilanschluss 73 umfassen. In diesem Fall kann das Rückschlagventil 69 - parallel zum Steuerventil 61 - über den ersten Rückschlagventilanschluss 71 mit dem Ausgleichsbehälter 67 und über den zweiten Rückschlagventilanschluss 73 mit dem Gebervolumen 37 verbunden sein. Das Rückschlagventil 69 ist so ausgebildet, dass die Bremsflüssigkeit 35 vom ersten Rückschlagventilanschluss 71 zum zweiten Rückschlagventilanschluss 73, aber nicht in umgekehrter Richtung strömen kann. Dies hat die Wirkung, dass bei einem Druckabbau im Gebergehäuse 27 eine bestimmte Menge der Bremsflüssigkeit 35 vom Ausgleichsbehälter 67 ins Gebergehäuse 27 nachströmen kann und bei einem Druckaufbau im Gebergehäuse 27 die Bremsflüssigkeit 35 ausschliesslich über die Hydraulikleitung 49 aus dem Gebergehäuse 27 austreten kann.

In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel umfasst das Bremssystem 13 eine Bremsanordnung 75 aus zwei baugleichen Bremseinrichtungen 17 mit je einer Gebereinheit 25 und je einer Nehmereinheit 39. Dabei sind die zwei Geberkolben 29 jeweils mit dem gleichen Aktor 53 gekoppelt, und zwar so, dass sie durch den Aktor 53 gleichzeitig entlang ihrer jeweiligen Geberachse 33 verschiebbar sind. Zudem sind die zwei Steuerventile 61 und die zwei Rückschlagventile 69 mit dem gleichen Ausgleichsbehälter 67 verbunden.

Im Unterschied zu Fig. 2 haben die zwei Bremseinrichtungen 17 der in Fig. 3 gezeigten Bremsanordnung 75 jeweils keine eigene, sondern die gleiche Gebereinheit 25. Die zwei Hydraulikleitungen 49 können dabei über getrennte Anschlüsse oder, wie in Fig. 3 gezeigt, über den gleichen Anschluss mit dem Gebergehäuse 27 verbunden sein. Im letzteren Fall bilden die zwei Hydraulikleitungen 49 eine gemeinsame Hydraulikleitung 49. Anders als in Fig. 3 gezeigt kann die gemeinsame Hydraulikleitung 49 statt über zwei Steuerventile 61 auch nur über ein einziges Steuerventil 61 mit dem Ausgleichsbehälter 67 verbunden sein, um die gleiche Wirkung wie mit zwei Steuerventilen 61 zu erzielen.

Die Federelemente 21 der verschiedenen Bremseinrichtungen 17 können ausgebildet sein, um ihre jeweilige Federkraft auf den gleichen Bremsbelag 15 oder auf verschiedene Bremsbeläge 15 auszuüben.

Bei den Federelementen 21 der verschiedenen Bremseinrichtungen 17 kann es sich auch um ein und dasselbe Federelement 21 handeln.

Die Nehmerkolben 43 der verschiedenen Bremseinrichtungen 17 können jeweils mit dem gleichen Bremsbelag 15 oder mit verschiedenen Bremsbelägen 15 koppelbar sein. Vorzugsweise sind die zwei Bremseinrichtungen 17 nicht mit der gleichen Schiene 11, sondern mit verschiedenen Schienen 11 gekoppelt, beispielsweise jeweils mit einer von zwei Führungsschienen zum Führen des Fahrkorbs 9 entlang des Aufzugsschachts 3.

Die zwei Bremseinrichtungen 17 können auch zwei vollständig voneinander unabhängige, d. h. vollständig redundante Bremskreise bilden.

Die Steuerung des Aktors 53 und der Steuerventile 61 erfolgt durch die Steuereinrichtung 19. In diesem Beispiel umfasst die Steuereinrichtung 19 einen Speicher 77 und einen Prozessor 79, der konfiguriert ist, um durch Ausführen eines im Speicher 77 gespeicherten Computerprogramms das nachstehende Verfahren zum Steuern der Bremseinrichtungen 17 auszuführen.

Erkennt die Steuereinrichtung 19, dass der Fahrkorb 9 gebremst werden soll, steuert sie den Aktor 53 so an, dass sich der jeweilige Geberkolben 29 in eine erste Richtung entlang der Geberachse 33 verschiebt, wodurch sich das jeweilige Gebervolumen 37 vergrössert. Der Geberkolben 29 wird vorzugsweise so verstellt, dass vermieden wird, dass der Bremsbelag 15 mit einem möglichweise im Fahrkorb 9 als unangenehm wahrgenommenen Geräusch gegen die Schiene 11 schlägt. Insbesondere im Notfall, wenn die Bremswirkung schlagartig einsetzen muss, steuert die Steuereinrichtung 19 das jeweilige Steuerventil 61 zusätzlich oder alternativ zum Aktor 53 so an, dass es sich in die Durchflussstellung stellt. Dies hat einen besonders schnellen Druckabbau im jeweiligen Nehmergehäuse 41 zur Folge, sodass der jeweilige Bremsbelag 15 schlagartig mit der zum Bremsen erforderlichen Federkraft gegen die jeweilige Schiene 11 gedrückt wird und der Fahrkorb 9 entsprechend schnell gebremst wird.

In Fig. 2 und Fig. 3 ist das Steuerventil 61 jeweils in der Durchflussstellung gezeigt. Dies entspricht dem oben genannten Notfall. Die Nehmervolumen 47 werden dadurch schlagartig in den Ausgleichsbehälter 67 entleert. Und die Federelemente 21 drücken den Bremsbelag 15 kurz danach and die Schiene 11.

Erkennt die Steuereinrichtung 19 hingegen, dass der Fahrkorb 9 nicht mehr gebremst werden soll, steuert sie das jeweilige Steuerventil 61 so an, dass es sich in die Sperrstellung stellt. Dann steuert sie den Aktor 53 so an, dass sich der jeweilige Geberkolben 29 in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung verschiebt, wodurch sich das jeweilige Gebervolumen 37 verkleinert und sich Druck im jeweiligen Nehmergehäuse 41 aufbaut. Dementsprechend verringert sich der Anpressdruck des jeweiligen Bremsbelags 15. Falls die die Steuereinrichtung 19 das jeweilige Steuerventil 61 ansteuerte, um das Nehmervolumen 47 zu entleeren, steuert die Steuereinrichtung 19 den Aktor 53 zunächst so an, dass sich der jeweilige Geberkolben 29 in eine ersten Richtung verschiebt, um das Gebervolumen 37 aus dem Ausgleichsbehälter 67 genügend zu vergrössem, um die Nehmervolumen 47 in einer Bewegung befüllen zu können.

Die Steuereinrichtung 19 kann zusätzlich einen den Anpressdruck anzeigenden und von einem entsprechenden Drucksensor bereitgestellten Druckwert 81 empfangen und zum Ansteuem des Aktors 53 und/oder des jeweiligen Steuerventils 61 verwenden, beispielsweise um den Anpressdruck zu regeln.

Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung 19 einen Abstandswert 83 empfangen, der einen Abstand zwischen einer aktuellen Position des Fahrkorbs 9 und einer gewünschten Position, an der der Fahrkorb 9 halten soll, anzeigt. Der Abstandswert 83 kann dann zum Ansteuem des Aktors 53 und/oder des jeweiligen Steuerventils 61 verwendet werden, beispielsweise um eine Motorbremse zu unterstützen.

Der Druckwert 81 oder der Abstandswert 83 kann oder der Druckwert 81 und der Abstandswert 83 können jeweils über mehrere aufeinanderfolgende Zeitschritte im Betrieb der Aufzugsanlage 1 empfangen, d. h. mit einer bestimmten Häufigkeit aktualisiert werden.

Mithilfe der vorstehend beschriebenen Bremseinrichtung 17 lässt sich zudem automatisch die Dicke des Bremsbelags 15 überwachen. Dazu bestimmt die Steuereinrichtung 19 durch entsprechendes Ansteuem des Aktors 53 einen maximalen Stellweg, um den sich der Geberkolben 29 in eine Richtung entlang der Geberachse 33 maximal verschieben lässt. Der so ermittelte maximale Stellweg wird dann mit einem beispielsweise im Speicher 77 hinterlegten zulässigen Stellweg verglichen, der einer Mindestdicke des Bremsbelags 15 entspricht. Überschreitet der maximale Stellweg den zulässigen Stellweg, so erkennt die Steuereinrichtung 19, dass der Bremsbelag 15 zu dünn ist. In diesem Fall erzeugt die Steuereinrichtung 19 beispielsweise einen entsprechenden Hinweis, der einen Techniker zum Austausch des betreffenden Bremsbelags 15 auffordert.

Abschliessend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie «aufweisen», «umfassen», «einschliessen», «mit» usw. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und unbestimmte Artikel wie «ein» oder «eine» keine Vielzahl ausschliessen. Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eine der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben sind, auch in Kombination mit Merkmalen oder Schriten, die mit Verweis auf andere der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben sind, verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Umfangs des durch die Ansprüche definierten Gegenstands zu verstehen.

Claims

Ansprüche

1. Bremseinrichtung (17) zum Bremsen eines Fahrkorbs (9) einer Aufzugsanlage (1), wobei die Aufzugsanlage (1) ferner einen Aufzugsschacht (3), der mehrere Stockwerke (5) eines Gebäudes (7) miteinander verbindet, und eine im Aufzugsschacht (3) angeordnete vertikale Schiene (11) umfasst, wobei der Fahrkorb (9) so im Aufzugsschacht (3) gelagert ist, dass er zwischen den Stockwerken (5) verfahren werden kann, und durch Drücken eines Bremsbelags (15) gegen die Schiene (11) bremsbar ist, wobei die Bremseinrichtung (17) umfasst: ein Federelement (21), das ausgebildet ist, um eine Federkraft auf den Bremsbelag (15) auszuüben, sodass der Bremsbelag (15) gegen die Schiene (11) gedrückt wird; eine Gebereinheit (25) mit einem Gebergehäuse (27) und einem Geberkolben (29), der im Gebergehäuse (27) entlang einer Geberachse (33) verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Gebergehäuse (27) ein mit einer Bremsflüssigkeit (35) gefülltes Gebervolumen (37) umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Geberkolbens (29) in Bezug auf die Geberachse (33) abhängt; eine Nehmereinheit (39) mit einem Nehmergehäuse (41) und einem Nehmerkolben (43), der im Nehmergehäuse (41) entlang einer Nehmerachse (45) verschiebbar angeordnet ist und zusammen mit dem Nehmergehäuse (41) ein mit der Bremsflüssigkeit (35) gefülltes Nehmervolumen (47) umschliesst, dessen Grösse von einer Position des Nehmerkolbens (43) in Bezug auf die Nehmerachse (45) abhängt, wobei durch Vergrössem des Nehmervolumens (47) eine Gegenkraft zum Kompensieren der Federkraft auf den Nehmerkolben (43) ausgeübt werden kann, wobei der Nehmerkolben (43) so mit dem Bremsbelag (15) koppelbar ist, dass die Gegenkraft in einer der Federkraft entgegengesetzten Richtung auf den Bremsbelag (15) übertragen wird; eine Hydraulikleitung (49), die das Gebervolumen (37) mit dem Nehmervolumen (47) verbindet; einen Aktor (53), der ausgebildet ist, um den Geberkolben (29) entlang der Geberachse (33) zu verschieben; einen Ausgleichsbehälter (67); ein zwischen einer Sperrstellung und einer Durchflussstellung verstellbares Steuerventil (61) mit einem ersten Steuerventilanschluss (63), der mit dem Ausgleichsbehälter (67) verbunden ist, und einem zweiten Steuerventilanschluss (65), der mit dem Gebervolumen (37) und/oder dem Nehmervolumen (47) verbunden ist, wobei der erste Steuerventilanschluss (63) und der zweite Steuerventilanschluss (65) in der Sperrstellung voneinander getrennt und in der Durchflussstellung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe von Gebervolumen (37) und Nehmervolumen (47) konstant ist, sofern das Sperrventil (61) in der Sperrstellung ist. Bremseinrichtung (17) nach Anspruch 1, wobei der Aktor (53) einen Elektromotor (55) mit einer Antriebswelle (57) und ein Getriebe (59) zum Umsetzen einer Rotation der Antriebswelle (57) in eine Translation des Geberkolbens (29) umfasst. Bremseinrichtung (17) nach Anspruch 2, wobei das Getriebe (59) ein Schraubgetriebe und/oder selbsthemmend ist. Bremseinrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: ein Rückschlagventil (69) mit einem ersten Rückschlagventilanschluss (71), der mit dem Ausgleichsbehälter (67) verbunden ist, und einem zweiten Rückschlagventilanschluss (73), der mit dem Gebervolumen (37) verbunden ist, wobei das Rückschlagventil (69) so ausgebildet ist, dass die Bremsflüssigkeit (35) nur vom ersten Rückschlagventilanschluss (71) zum zweiten Rückschlagventilanschluss (73) strömen kann. Bremseinrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Steuerventilanschluss (65) mit der Hydraulikleitung (49) verbunden ist. Verfahren zum Steuern der Bremseinrichtung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren umfasst: wenn erkannt wird, dass der Fahrkorb (9) gebremst werden soll: Verschieben des Geberkolbens (29) in eine erste Richtung entlang der Geberachse (33) durch Ansteuem des Aktors (53), sodass sich das Gebervolumen (37) vergrössert, und/oder Stellen des Steuerventils (61) in die Durchflussstellung durch Ansteuem des Steuerventils (61); und/oder wenn erkannt wird, dass der Fahrkorb (9) nicht mehr gebremst werden soll: Verschieben des Geberkolbens (29) in eine zweite Richtung entlang der Geberachse (33) durch Ansteuem des Aktors (53), sodass sich das Gebervolumen (37) verkleinert, und Stellen des Steuerventils (61) in die Sperrstellung durch Ansteuem des Steuerventils (61).

7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend:

Bestimmen eines maximalen Stellwegs, um den der Geberkolben (29) in eine Richtung entlang der Geberachse (33) maximal verschoben werden kann;

Bestimmen, ob der maximale Stellweg einen zulässigen Stellweg überschreitet;

Erkennen, dass der Bremsbelag (15) eine Verschleissgrenze überschritten hat, wenn der maximale Stellweg den zulässigen Stellweg überschreitet.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, ferner umfassend:

Empfangen eines Druckwerts (81), der anzeigt, mit welchem Druck der Bremsbelag (15) gegen die Schiene (11) gedrückt wird; wobei das Ansteuem des Aktors (53) und/oder des Steuerventils (61) unter Verwendung des Druckwerts (81) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner umfassend:

Empfangen eines Abstandswerts (83), der einen Abstand zwischen einer aktuellen Position des Fahrkorbs (9) und einer gewünschten Position, an der der Fahrkorb (9) halten soll, anzeigt; wobei das Ansteuem des Aktors (53) und/oder des Steuerventils (61) unter Verwendung des Abstandswerts (83) erfolgt.

10. Steuereinrichtung (19), umfassend einen Prozessor (79), der konfiguriert ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen.

11. Bremsanordnung (75), umfassend: mindestens zwei Bremseinrichtungen (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gebereinheiten (25) der verschiedenen Bremseinrichtungen (17) ein und dieselbe Gebereinheit (25) sind und/oder wobei die Aktoren (53) der verschiedenen Bremseinrichtungen (17) ein und derselbe Aktor (53) sind und/oder wobei die Ausgleichsbehälter (67) der verschiedenen Bremseinrichtungen (17) ein und derselbe Ausgleichsbehälter (67) sind.

12. Bremssystem (13), umfassend: eine Steuereinrichtung (19) nach Anspruch 10; wobei das Bremssystem (13) ferner umfasst: eine Bremseinrichtung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder eine Bremsanordnung (75) nach Anspruch 11. Aufzugsanlage (1), umfassend: einen Aufzugsschacht (3), der mehrere Stockwerke (5) eines Gebäudes (7) miteinander verbindet; eine im Aufzugsschacht (3) angeordnete vertikale Schiene (11); einen Fahrkorb (9), der so im Aufzugsschacht (3) gelagert ist, dass er zwischen den Stockwerken (5) verfahren werden kann, und durch Drücken eines Bremsbelags (15) gegen die Schiene (11) bremsbar ist; das Bremssystem (13) nach Anspruch 12. Computerprogramm, umfassend Befehle, die einen Prozessor (79) bei Ausführung des Computerprogramms durch den Prozessor (79) veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.