JP6458048B2 - 制動装置を有するエレベータ - Google Patents

Description

本発明は、制動装置、より詳細には安全装置またはサービスブレーキを有するエレベータに関する。

エレベータの場合、速度超過または非制御移動動作の際には、エレベータのエレベータかごを停止状態まで安全に減速させ、エレベータかごが停止している間は、エレベータかごを保持する安全装置およびサービスブレーキが必要不可欠のものとして求められている。

安全装置およびサービスブレーキは、一般に、制動力を調節できない。すなわち、これらは、一定の制動力を生成する。エレベータかごの積載状態に応じて、乗客は、制動プロセスの間、異なるレベルの減速を受ける。特に低積載の場合、例えば乗客が非常に高いレベルの減速を受けることにより、これによって、例えば、移動快適性が減少し、または事故のリスクが増加し得ることになる。

欧州特許出願公開第０６５０７０３号明細書は、制動力を調整できるブレーキを有するエレベータを開示している。しかし、上記ブレーキは複雑な構造を有し、例えば、比較的メンテナンスが多いと考えられる。

したがって、それぞれの状況によって適切な制動力を供給するが、単純な構造を特徴とする制動装置を有するエレベータに対する需要がある。

欧州特許出願公開第０６５０７０３号明細書

本発明は、制動装置を有するエレベータ、および上記タイプの制動装置を提案する。従属請求項および下記の説明は、有利な改良に関する。

本発明によるエレベータは、制動装置、特に安全装置またはサービスブレーキを有し、制動装置が、エレベータのエレベータかごを制動するための段階的な制動力を生成するように設計されている。

本発明は、いくつかの不連続な制動ステップで段階的に制動力を与えれば十分であるという認識に基づく。したがって、例えば非常停止の場合には、キャビン内の乗客は、エレベータかごの積載状態にかかわらず過剰の減速を受けない。上記タイプの制動装置は、連続的に可変な態様で調節可能なブレーキよりも、相当単純な構造を有する。

本発明の１つの有利な改良では、制動装置は、複数の個別に作動可能な制動シリンダアセンブリを有する。２つから５つの制動シリンダアセンブリを設けることが有効である。制動シリンダアセンブリの全てが同時に作動する場合、最大制動力値が供給される。対照的に、制動シリンダアセンブリの一部のみが作動する場合、対応する部分的な制動力値が供給される。したがって、特に単純な構造を有する制動装置を提供することができる。

本発明の有利な改良では、制動シリンダアセンブリは、それぞれほぼ同一の制動力値を生成するように設計されている。この場合、ほぼ同一の制動力値は、例えば製造による部品公差、例えば５％、１０％または２０％の範囲内で変動する制動力値を意味すると理解される。したがって、制動装置は、構造上同一の制動シリンダアセンブリから形成できるので、製造およびメンテナンスが簡略化される。

本発明の１つの有利な改良では、制動シリンダアセンブリは、異なる制動力値を生成するように設計されている。この方法では、個別の制動シリンダアセンブリを選択することによって、制動力、特に２つから５つ、例えば３つの制動シリンダアセンブリの制動力を正確に計測することができる。

本発明の１つの有利な改良では、制動装置は、少なくとも１つの第１の制動シリンダアセンブリと、１つの第２の制動シリンダアセンブリとを有する。第１の制動シリンダアセンブリは、第１の制動力値を生成するように設計されており、第２の制動シリンダアセンブリは、第２の制動力値を生成するように設計されている。この場合、第２の制動力値は、第１の制動力値よりも大きく、特に第１の制動力値のほぼ２倍の大きさである。ほぼ２倍の大きさの制動力値は、この場合、例えば製造による部品公差、例えば５％、１０％または２０％の範囲内で変動する制動力値を意味すると理解される。したがって、複数の制動力ステップで制動力を供給できるように１つの制動シリンダアセンブリおよび他の制動シリンダアセンブリを作動させることにより、異なる制動力値を供給できる。

本発明の有利な改良では、制動装置は、少なくとも１つの更なる制動シリンダアセンブリを有する。更なる制動シリンダアセンブリは、更なる制動力値を生成するように設計されている。この場合、更なる制動力値は、第１の制動力値の３〜５倍、特にほぼ４倍の大きさである。ほぼ４倍の大きさの制動力値は、この場合、例えば製造による部品公差、例えば５％、１０％または２０％の範囲内で変動する制動力値を意味すると理解される。したがって、制動力ステップの数を更に増加させることができるように更なる制動シリンダアセンブリを作動させることにより、更に多くの異なる制動力値を供給できる。

本発明の１つの有利な改良では、各制動シリンダアセンブリは、少なくとも各ケースにおいて、制動シリンダアセンブリを作動させるための１つのバルブに割り当てられている。障害時に、制動シリンダアセンブリを作動させるための１つのバルブが機能しなくなった場合、少なくとも他の制動シリンダアセンブリをそれぞれのバルブによって作動させることができるので、部分的な制動力を供給できる。したがって、運転安全性が向上する。

本発明の１つの有利な改良では、制動装置は、２つの制動ユニットを有し、２つの制動ユニットのうち、第１の制動ユニットが、エレベータの第１のガイドレールに割り当てられており、第２の制動ユニットが、エレベータの第２のガイドレールに割り当てられており、各制動ユニットは、各ケースにおいて、１つの制動シリンダアセンブリを有し、第１の制動ユニットの制動シリンダアセンブリおよび第２の制動ユニットの制動シリンダアセンブリが、各ケースにおいて、制動ユニットを作動させるための１つのバルブアセンブリに割り当てられている。したがって、１つのバルブアセンブリによって２つの制動ユニットを作動させることで、両方のガイドレールで、エレベータかごを対称的に減速させることが達成される。

本発明の１つの有利な改良では、２つの制動ユニットは、同数の制動シリンダアセンブリを有する。したがって、２つの制動ユニットを構造上同一の形態にできるので、製造およびメンテナンスが簡略化される。

本発明の更なる利点および改良は、説明および添付の図面から明らかになるであろう。

上述の特徴および以下で更に検討する特徴は、それぞれ指定した組み合わせだけでなく、他の組み合わせで、または個別でも、本発明の範囲を逸脱することなく用いることができることは自明である。

例示的な実施形態に基づいて、本発明を図面で概略的に示し、図面を参照して以下で詳細に本発明を説明する。

概略図において、制動装置を有する、本発明によるエレベータの好ましい実施形態を概略的に示す。 本発明により使用できる、好ましい実施形態による図１による制動装置の一部を概略的に示す。 第１の例示的な実施形態による、バルブを有する制動シリンダアセンブリの回路構成を概略的に示す。 第２の例示的な実施形態による、バルブを有する制動シリンダアセンブリの回路構成を概略的に示す。 更なる代替の回路構成を概略的に示す。 更なる代替の回路構成を概略的に示す。

図１は、本発明によるエレベータシステムの好ましい改良として、エレベータ２を概略的に示す。

例示的な本実施形態では、エレベータ２は、乗客および／または積み荷を輸送するためのエレベータかご４を有する。このエレベータかごは、重力ｇの方向に、または重力ｇと逆の方向に移動できるように、エレベータシャフト内で、互いに平行に並んでいる２本のガイドレール６ａ、６ｂに取り付けられている。しかし、例示的な本実施形態とは対照的に、例えば、エレベータかご４が移動できるように、単一のガイドレールにエレベータかご４を取り付けることも可能である。

エレベータかご４を移動させるために、駆動部が設けられており、この駆動部は、例示的な本実施形態では、駆動プーリ駆動部の形態である。この場合、エレベータかご４は、キャビンおよび安全フレーム（いずれも図示せず）を有してもよい。例示的な本実施形態では、駆動部は、エレベータかご４の上側に締結されている支持ケーブル８を有する。支持ケーブル８は、駆動プーリ１２にかけられている。駆動プーリ１２は、エレベータかご４を移動させるために、モータ手段（図示せず）によりモータ駆動できる。例示的な本実施形態では、釣合いおもり１０をエレベータかご４の反対側に位置する他端に締結する。釣合いおもり１０は、重量均衡により、エレベータかご４を移動させるために必要とされる力の消費量を減少させる。例示的な本実施形態とは対照的に、エレベータは、支持手段のないエレベータとして設計されてもよい。支持手段のないエレベータは、駆動プーリ１２により駆動されるケーブルまたはベルトを使用しないエレベータシステムである。このようなエレベータの駆動部は、エレベータかご４に直接接して配置されている。ここでは、例えば歯付きラック駆動部およびリニア駆動部が使用される。

例えばエレベータかご４の速度超過および／または非制御移動動作が起きた際に、エレベータかご４を停止状態まで制動するために、制動装置１４が設けられている。制動装置１４は、例示的な本実施形態では、安全装置および／またはサービスブレーキの形態である。

図２は、制動装置１４を詳細に示す。

例示的な本実施形態では、制動装置１４は、各ケースにおいて、エレベータかご４の両側に配置されている３つの制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを含む。しかし、例示的な本実施形態とは対照的に、制動装置１４が２つのみ、または３つより多い、例えば４つもしくは５つの制動シリンダアセンブリを有することもできる。制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、エレベータかご４を制動するために、ガイドレール６ａまたは６ｂと相互作用する。この目的のために、各制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、各ケースにおいて、両側に１つの制動パッド１８を有する。制動パッド１８は、例示的な本実施形態では平坦であり、すなわち実質的に直方体形状である。制動パッド１８は、各制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの制動パッドホルダ２０内にそれぞれ挿入される。制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、浮動状態で取り付けられており、すなわち、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、制動パッド１８が均一に当接することを確実にするために、水平変位可能に取り付けられている。

各制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、シリンダ２２を有し、シリンダ２２内にピストン２４が変位可能に取り付けられており、ピストン２４は、エレベータかご４が制動されるときに、制動パッド１８をガイドレール６ａ、６ｂと接触させるために、制動パッド１８に動作可能に連結されている。ピストン２４は、更に、ばね２６により、ばね予圧を受ける。ばね２６は、例示的な本実施形態では、圧縮ばねの形態であり、制動パッドをガイドレール６ａ、６ｂと接触させるための接触圧を生成する。この場合、カバー２８が、片側で開放されているシリンダ２２を閉鎖する。ピストン２４を封止するために、シール３０が設けられている。最後に各制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、それぞれ、制動装置１４のベンチレーションのための圧力媒体ポート３２を有する。

例示的な本実施形態では、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、異なる制動力を生成するように設計されている。例示的な本実施形態では、第１の制動シリンダアセンブリ１６ａは、５ｋＮの制動力値を生成するように設計されており、第２の制動シリンダアセンブリ１６ｂは、１０ｋＮの制動力値を生成するように設計されており、第３の制動シリンダアセンブリ１６ｃは、２０ｋＮの制動力値を生成するように設計されている。例示的な本実施形態とは対照的に、制動力値は互い違いに異なっていてもよい。

したがって、第３の制動シリンダアセンブリ１６ｃは、第２の制動シリンダアセンブリ１６ｂにより生成される制動力値の２倍の大きさの制動力値を生成する。更に、第２の制動シリンダアセンブリ１６ｂは、第１の制動シリンダアセンブリ１６ａにより生成される制動力値の４倍の大きさの制動力値を生成する。

したがって、選択される制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを個別に作動させることで、５ｋＮ、１０ｋＮ、１５ｋＮ、２０ｋＮ、２５ｋＮ、３０ｋＮおよび３５ｋＮの値の制動力を生成することができる。したがって、制動装置は７つの制動力ステップを有し、７つのステップの段階的な制動力を生成する。

異なる制動力を生成するために、例示的な本実施形態では、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのばね２６は、異なる強度を有するものとする。制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの全てに、例えば作動油の同じ動作圧をかける場合、異なるばね力が制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのそれぞれで作用するので、各ケース内のピストン２４の変位を異なったものとする。

例示的な本実施形態では、各シリンダ２２にストッパ３４が設けられており、ストッパ３４は、ピストン２４の変位移動の範囲を定める。ストッパ３４の代わりに、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのピストン２４のベース表面積を変化させることが可能であり、または、異なる制動力を生成するために、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに、各ケースにおいて異なる動作圧をかけることができる。

しかし、これとは対照的に、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、同一の制動力を生成するように設計することができる。

図３は、各ケースにおいて、エレベータかご４の両側に３つの制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’が設けられている制動装置１４の例示的な実施形態を示す。

各ケースにおいて、１つのバルブ５６が、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’のそれぞれ１つに割り当てられている。

制動装置１４に圧力を供給するために、例示的な本実施形態では、モータ駆動圧縮機３６が設けられている。圧縮機３６とバルブ５６との間には、制動装置１４の最小動作圧よりも大きな圧力を供給する蓄圧器３８が設けられている。同時に、蓄圧器３８は、例えば電気的故障が起きた際に、緩衝器として機能する。蓄圧器３８は、その後蓄積分を供給し、この蓄積分によって、例えば、乗客の避難のために、エレベータ２の最も近い停止箇所にエレベータかご４を移動させるために、トリガされた制動装置１４による停止作用から上記エレベータかごを解放できる。更に、蓄圧器３８のない設計の場合よりも、小さな圧縮機３６を使用できるように、蓄圧器３８は、例えば、切り替えサイクルが頻繁な場合には蓄積部として機能する。

更に、蓄圧器３８で発生する圧力は、ばね２６に逆らう制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’の回復動作のために必要とされる圧力よりも大きいことがあるので、例示的な本実施形態では、圧力制限バルブまたは圧力調節バルブ４０が、バルブ５６と蓄圧器３８との間に設けられている。例示的な本実施形態では、バルブ５６自体は、３／２方向バルブの形態である。

図３の図とは対照的に、冗長性を提供するために、各ケースにおいて、並列に結合される２つのバルブ５６を、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’のそれぞれに設けることができる。

図４に示される例示的な実施形態は、制動装置１４が２つの制動ユニット４２、４４を有する点で、図３に示される例示的な実施形態とは異なる。第１の制動ユニット４２は、エレベータ２の第１のガイドレール６ａに割り当てられ、第２の制動ユニット４４は、エレベータ２の第２のガイドレール６ｂに割り当てられている。例示的な本実施形態では、各制動ユニット４２、４４は、各ケースにおいて、３つの制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’をそれぞれ有する。この場合、第１の制動ユニット４２の制動シリンダアセンブリ１６ａおよび第２の制動ユニット４４の制動シリンダアセンブリ１６ａ’は、バルブ５６のうちの１つを有するバルブアセンブリ４６ａに割り当てられている。更に、第１の制動ユニット４２の制動シリンダアセンブリ１６ｂおよび第２の制動ユニット４４の制動シリンダアセンブリ１６ｂ’は、バルブ５６のうちの１つを有する第２のバルブアセンブリ４６ｂに割り当てられている。最後に、第１の制動ユニット４２の制動シリンダアセンブリ１６ｃおよび第２の制動ユニット４４の制動シリンダアセンブリ１６ｃ’は、バルブ５６のうちの１つを有する第３のバルブアセンブリ４６ｃに割り当てられている。したがって、例示的な本実施形態では、２つの制動ユニット４２、４４は、同数の制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’をそれぞれ有する。更に、各ケースにおいて、２つの制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’はそれぞれ、各ケースにおいて、１つのバルブ５６に割り当てられる。したがって、それぞれのバルブ５６を作動させることによって、等しい大きさの制動力が両方のガイドレール６ａおよび６ｂにかかるので、単純な方法で、エレベータかご４が両側で対称的に減速する。

図４の図とは対照的に、各バルブアセンブリ４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、冗長性を提供するために、各ケースにおいて、並列に接続される２つのバルブ５６を有するものとしてもよい。

図５ａおよび図５ｂは、制動シリンダアセンブリ１６ａに基づく例として、バルブ５６が４／２方向バルブの形態である更なる例示的な実施形態を示す。更に、この例示的な実施形態では、制動シリンダアセンブリ１６ａは、複動式設計である。したがって、制動装置１４が開放しているとき、制動シリンダアセンブリ１６ａの第１のチャンバ４８が、例えば作動油等の圧力媒体で満たされるのに対し、制動装置１４が閉鎖しているとき、制動シリンダアセンブリ１６ａの第２のチャンバ５０が、圧力媒体で満たされる。したがって、ばね２６のばね力に加えて、ピストン２４を変位させるために、圧力媒体がピストン２４に作用する。更に、図５による例示的な実施形態では、チェックバルブ５２および回収容器５４が設けられている。

運転中、制御装置（図示せず）は、エレベータかご４の現在の加速度および速度を測定し、これらが限界値を超えるか否かを評価する。制御装置は、エレベータかご４の積載状態に応じて、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’を切り替える。更に、制御を信頼できるものとするため、電気的故障の場合に、制動シリンダアセンブリ１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’の全てが突然係合し、エレベータかご４を過剰に減速させる状況を防ぐために、非常用発電装置またはバッテリが設けられる。

バルブ５６は更に、電気的故障の場合には、バルブ５６が安全な状態となると制動装置１４が係合する（作動する）ように切り替えられる。

２ エレベータ
４ エレベータかご
６ａ ガイドレール
６ｂ ガイドレール
８ 支持ケーブル
１０ 釣合いおもり
１２ 駆動プーリ
１４ 制動装置
１６ａ 制動シリンダアセンブリ
１６ａ’ 制動シリンダアセンブリ
１６ｂ 制動シリンダアセンブリ
１６ｂ’ 制動シリンダアセンブリ
１６ｃ 制動シリンダアセンブリ
１６ｃ’ 制動シリンダアセンブリ
１８ 制動パッド
２０ 制動パッドホルダ
２２ シリンダ
２４ ピストン
２６ ばね
２８ カバー
３０ シール
３２ 圧力媒体ポート
３４ ストッパ
３６ 圧縮機
３８ 蓄圧器
４０ 圧力制限または圧力調節バルブ
４２ 制動ユニット
４４ 制動ユニット
４６ａ バルブアセンブリ
４６ｂ バルブアセンブリ
４６ｃ バルブアセンブリ
４８ 第１のチャンバ
５０ 第２のチャンバ
５２ チェックバルブ
５４ 回収タンク
５６ バルブ
ｇ 重力の方向

Claims (7)

1. 制動装置（１４）、特に安全装置またはサービスブレーキを有するエレベータ（２）であって、前記制動装置（１４）が、前記エレベータ（２）のエレベータかご（４）を制動するための段階的な制動力を生成するように設計されており、
   前記制動装置（１４）が、複数の個別に作動可能な制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）を有するエレベータ（２）において、
   前記制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）の各々が、異なる制動力を生成するように設計され、
   全ての前記制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）は、同じ動作圧をかけられることを特徴とするエレベータ（２）。
2. 前記制動装置（１４）が、少なくとも１つの第１の制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ａ’）と、１つの第２の制動シリンダアセンブリ（１６ｂ、１６ｂ’）とを有し、前記第１の制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ａ’）が、第１の制動力値を生成するように設計されており、前記第２の制動シリンダアセンブリ（１６ｂ、１６ｂ’）が、第２の制動力値を生成するように設計されており、前記第２の制動力値が、前記第１の制動力値よりも大きく、特に前記第１の制動力値のほぼ２倍の大きさである、請求項１に記載のエレベータ（２）。
3. 前記制動装置（１４）が、少なくとも１つの更なる制動シリンダアセンブリ（１６ｃ、１６ｃ’）を有し、前記更なる制動シリンダアセンブリ（１６ｃ、１６ｃ’）が、更なる制動力値を生成するように設計されており、前記更なる制動力値が、前記第１の制動力値の３〜５倍、特にほぼ４倍の大きさである、請求項２に記載のエレベータ（２）。
4. 各制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）が、少なくとも各ケースにおいて、前記制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ;１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）を作動させるための１つのバルブ（５６）に割り当てられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のエレベータ（２）。
5. 前記制動装置（１４）が、２つの制動ユニット（４２、４４）を有し、前記２つの制動ユニット（４２、４４）のうち、第１の制動ユニット（４２）が、前記エレベータ（２）の第１のガイドレール（６ａ）に割り当てられており、第２の制動ユニット（４４）が、前記エレベータ（２）の第２のガイドレール（６ｂ）に割り当てられており、各制動ユニット（４２、４４）が、各ケースにおいて、１つの制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）を有し、前記第１の制動ユニット（４２）の制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）および前記第２の制動ユニット（４４）の制動シリンダアセンブリ（１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）が、各ケースにおいて、前記制動ユニット（４２、４４）を作動させるための１つのバルブアセンブリ（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）に割り当てられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のエレベータ（２）。
6. 前記２つの制動ユニット（４２、４４）が、同数の制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）を有する、請求項５に記載のエレベータ（２）。
7. 前記エレベータかご（４）の積載状態に応じて、前記制動シリンダアセンブリ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ；１６ａ’、１６ｂ’、１６ｃ’）を選択し、切り替えるための制御装置を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の制動装置（１４）。

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