WO2017129736A1 - Pneumatische bremsbetätigung in einer aufzugsanlage - Google Patents

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WO2017129736A1
WO2017129736A1 PCT/EP2017/051755 EP2017051755W WO2017129736A1 WO 2017129736 A1 WO2017129736 A1 WO 2017129736A1 EP 2017051755 W EP2017051755 W EP 2017051755W WO 2017129736 A1 WO2017129736 A1 WO 2017129736A1
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WO
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Prior art keywords
brake
braking
braking device
force
pneumatic
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/051755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Kuczera
Eduard STEINHAUER
Walter Hoffmann
Mike Obert
Original Assignee
Thyssenkrupp Elevator Ag
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the present invention relates to a braking device for an elevator installation, a car with such a braking device, and a method for operating a braking device for an elevator installation.
  • braking devices can be arranged as service brakes for braking a movement of a car, for example on the drive or the traction sheave.
  • the braking devices are placed directly on the car to allow the cars to be individually and independently decelerated.
  • Braking devices as catching devices for braking a movement of a car in the event of a fault are always arranged directly on the car.
  • a braking device for an elevator system in which a first force for actuating or releasing a brake mechanism, which is provided for braking a movement of a car of the elevator system, by a pneumatic actuator, in particular a pneumatic cylinder or pneumatic muscle, is provided.
  • the braking device may comprise a service brake and / or a catching device.
  • the pneumatic actuator is for a service brake to provide a force for actuating the brake mechanism and a catcher for providing a force for releasing the brake mechanism.
  • Service brakes in elevator systems usually work after fail-safe
  • a force for actuating the brake mechanism is provided by a biasing means, usually a spring, which is particularly available in case of power failure or error of the actuating mechanism. Accordingly, however, a relatively high force (approximately twice the operating force) must be used to release the brake, since in addition to the release still a certain air gap, usually between a brake element (usually brake shoes or brake pad) and the guide rail must be achieved.
  • a hydraulic system can be used by means of which the brake mechanism can be released.
  • the disadvantage here is that high-pressure hydraulic components, in particular pumps pen and valves, are very large and heavy and in particular valves for blocking or releasing the pressurized fluid have a high energy demand.
  • a pneumatic actuator for actuating the service brake mechanism is proposed, ie in a service brake as a braking device preferably the brake mechanism is actuated by the first force, ie the service brake is not working on the failsafe principle.
  • the generation and transfer of pneumatic pressure is possible by means of much smaller and lighter components, such as compressors or pumps, valves and cylinders.
  • a pneumatic cylinder ie a cylinder with a piston movable therein by means of air pressure
  • a diaphragm cylinder which are advantageous due to their small size and ease of maintenance
  • a weight saving is especially advantageous in a preferred arrangement on the car, since the braking device must be moved with the car.
  • a diaphragm cylinder is also advantageous in terms of space requirements, since a preferably existing return means (in particular one or more spring means) can be arranged for returning the piston from an actuated position to an unactuated position, in particular in the cylinder.
  • the braking device in addition to the braking mechanism and a catching device, which is also the subject of the invention, on which serves to decelerate the car in case of failure.
  • the brake device since the brake device does not operate on the failsafe principle, it is particularly advantageous and safe when a safe way to slow down the car is available for error cases.
  • Conventional catching devices in elevator systems also work according to the failsafe principle.
  • the force for actuating the brake mechanism is usually provided by biasing means, in particular a spring, wherein the brake mechanism, for example, by a pawl or the like. held in the cocked position.
  • the triggering of the latch can be done, for example, mechanically or electromagnetically.
  • the failsafe principle is maintained according to a preferred embodiment, so that the car can be braked in any case (ie in particular also in any case of error).
  • the brake mechanism is maintained in the cocked or unactuated position by a force provided by a pneumatic actuator, i. in a catching device as a braking device, the braking mechanism is preferably released by the first force.
  • this preferably has at least two in the direction of action successively arranged spring means.
  • a pneumatic muscle is preferably used.
  • a membrane contraction system also known as Wegaktor called referred to, which is modeled on the biological muscle. It consists for example of a pressure-tight tube with an incorporated (diamond-shaped) fabric mesh of (high-strength) fibers, such as aramid.
  • the incorporated fibers are responsible for keeping the tube in shape and limiting the expansion to a change in length (about 15-25%) and stabilizing. Since a pneumatic muscle has no moving or displaceable parts, it works largely frictionless.
  • the brake device is preferably arranged on the car, in particular a multicar elevator system.
  • the weight, space and energy saving savings unfolds special advantages.
  • the brake mechanism comprises a brake carrier (e.g., caliper) and a brake member (e.g., brake shoe, brake pad) movably supported relative to the brake carrier.
  • the brake mechanism may be formed for example as a caliper brake or as a wedge brake.
  • a caliper brake is particularly suitable for a service brake in order to brake very targeted.
  • a wedge brake is particularly suitable for a catching device to be able to brake very fast and strong.
  • As a braked element in particular a guide rail of the elevator system is used when the brakes are carried along on the car.
  • the brake carrier on a spring means such as a leaf spring, in particular made of spring steel or carbon, which is particularly easy, is suspended horizontally movable.
  • the brake carrier can be deflected horizontally against a spring force from a rest position to compensate for unevenness, imbalance, etc. of the braked element.
  • unevennesses occur, in particular, at the tongue and groove connections of two rails, that is to say at the joints.
  • the movably mounted Bremsele- ment in particular in the case of a wedge brake, via a spring means on the element to be braked or on a brake pad, the element to be braked touched, horizontally movably supported.
  • the brake mechanism and the actuating mechanism form an assembly, so they are mounted together. This facilitates the attachment and handling, since no attachment of two mechanisms with mutual alignment is necessary. In particular, then the entire assembly can be suspended on the brake carrier to the aforementioned spring means.
  • the brake device has both a service brake and a catch device, their respective brake mechanisms are preferably fastened to a common brake mechanism mount.
  • a common brake mechanism mount As a particularly robust, lightweight and easily used for mounting embodiment of such a common brake mechanism holder have two, preferably parallel, arranged tubes, preferably made of metal, e.g. Steel or aluminum, proven.
  • this braking device is also suitable for actuating the brake instead of releasing, which is otherwise the usual mode of operation.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of a service brake designed as a braking device in a perspective view.
  • Figure 2 shows the braking device of Figure 1 from the other side.
  • Figure 3 shows the braking device of Figure 1 from a still different perspective
  • Figure 4 shows the braking device of Figure 1 in a sectional view.
  • Figure 5 shows a section of a braking device designed as a catching device in a perspective view.
  • Figure 6 shows the braking device of Figure 5 in a side view
  • FIG. 7 shows the brake mechanism of the brake device from FIG. 5 in one
  • FIG. 8 schematically shows a preferred embodiment of an elevator installation according to the invention.
  • the braking device is generally designated 1000 and has an actuating mechanism 100, which is shown in the foreground in Figure 1, and a braking mechanism 200, which is shown in Figure 2 in the foreground on.
  • the actuating mechanism 100 has a pneumatic actuator designed as a diaphragm cylinder 110 for providing a first force, the first force serving to actuate the brake mechanism 200.
  • the membrane cylinder 110 has an elastic membrane 111 for delimiting an air chamber 112, which is in fluid communication with a pneumatic source formed here as a compressed air connection 113.
  • the membrane 111 abuts against a piston 114, which is connected to a push rod 115.
  • the push rod 115 may be guided in slide bearings 204 within the brake mechanism 200.
  • the deflection of the piston 114 to the right leads to actuation of the brake mechanism 200, wherein in particular a brake element 202 movably mounted relative to a brake carrier 201 designed as a brake carrier 202 moves toward a brake element 201 attached to the brake carrier 201 so that a guide rail 1 therebetween is clamped as a braked element becomes.
  • the diaphragm cylinder 110 has a restoring means, here having two springs 116.
  • the springs 116 are also arranged in the interior of the diaphragm cylinder 110.
  • the actuating mechanism 100 and the brake mechanism 200 form an assembly which is secured to a brake mechanism holder having two tubes 300.
  • a spring means designed here as a carbon leaf spring 250 with a holding frame 260 is provided for fastening.
  • the carbon leaf spring 250 allows the assembly to be spring loaded relative to the brake mechanism mount perpendicular to the guide rail 1 so that, in particular, bumps on the guide rail 1 that substantially occur at guide rail joints can be accommodated.
  • the assembly is fixed in the vertical direction by the support frame 260, so that a safe braking of the brake device 1000 having car is guaranteed.
  • a device according to the invention particularly preferably has both a service brake, for example as shown in FIGS. 1 to 4, and a catch device 2000, such as shown in FIGS. 5 to 7.
  • the catcher 2000 also has an actuating mechanism 500 and a brake mechanism 600.
  • the actuating mechanism 500 is configured to provide a force F for releasing the brake mechanism 600 by means of a pneumatic actuator configured here as a pneumatic muscle 510.
  • the actuating mechanism 500 further comprises a base support 530, on which the pneumatic muscle 510 is supported by means of a holder 511.
  • the application of compressed air to the pneumatic muscle 510 on a pneumatic source 513 designed as a compressed air connection 513 leads to a shortening of the pneumatic muscle 510 along its longitudinal axis.
  • a biasing means 520 is arranged, which is designed to provide an actuating force for the brake mechanism 600.
  • the biasing means on a number (here 5) of successively arranged in the direction of helical springs, which are supported on a holder 521.
  • the brake mechanism 600 is embodied here as a wedge brake and has a brake carrier 601 and a brake element 602 movably mounted (brake wedge) relative to the brake carrier.
  • the braking element 602 is guided on an inclined plane so that a vertical displacement of the braking element 602 in FIG. 6 simultaneously leads to a horizontal displacement of the braking element 602 to the left.
  • a further brake element 603 is arranged on the brake carrier 601, so that an element to be braked, for example a guide rail, extending between the brake elements 602 and 603 is clamped when the brake mechanism 600 is actuated.
  • the brake mechanism 600 and the actuating mechanism 500 form an assembly with the base support 530 secured to the brake carrier 601 and the movable member 602 secured to the biasing means 520.
  • a brake lining 6021 is supported via a spring means embodied here as a cup spring package 6022.
  • a central bolt 6023 holds the brake pad 6021 on the brake wedge 602. It should be noted that in Figure 7, only a bolt 6023 and a plate spring package 6022 are shown, but also in the lower chamber in the brake element 602, these elements are provided.
  • a bearing for example a needle bearing, may be provided on the contact surface.
  • the pneumatic muscle 510 is subjected to compressed air so that it shortens and pulls the brake element 602 downward in FIG.
  • the biasing means 520 is thereby tensioned.
  • the pneumatic muscle 510 is vented, whereupon it stretches very quickly, supported by the biasing force of the biasing means 520, so that the wedge brake 600 closes.
  • the brake carrier 603 is preferably held on the brake mechanism holder 300 via a holding frame 660 via a spring means embodied here as a carbon leaf spring 650.
  • the carbon leaf spring 650 allows the assembly to be spring loaded relative to the brake mechanism support perpendicular to the guide rail so that, in particular, bumps on the guide rail that substantially occur at guide rail joints can be accommodated.
  • the assembly is fixed in the vertical direction by the support frame 660, so that a safe braking of the brake device 2000 having car is guaranteed.
  • FIG. 8 schematically shows an elevator installation 10 with a preferred embodiment of a car 20 according to the invention, on which a preferred embodiment of a brake device according to the invention is arranged.
  • the braking device has a service brake 1000 and a catching device 2000.
  • the elevator installation 10 is designed in particular as a multicar elevator installation with a large number of cars 20.

Landscapes

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

Abstract

Bremsvorrichtung (1000; 2000) für eine Aufzugsanlage (10), mit einem Bremsmechanismus (200; 600) zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs (20) der Aufzugsanlage und mit einem Betätigungsmechanismus (100; 500), der dazu eingerichtet ist, eine erste Kraft zum Betätigen oder Lösen des Bremsmechanismus (200; 600) bereitzustellen, wobei der Betätigungsmechanismus (100; 500) einen Pneumatikaktor (110; 510) zum Bereitstellen der ersten Kraft aufweist.

Description

Pneumatische Bremsbetätigung in einer Aufzugsanlage
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage, einen Fahrkorb mit einer solchen Bremsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage. Stand der Technik
In Aufzugsanlagen können Bremsvorrichtungen als Betriebsbremsen zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs beispielsweise am Antrieb oder der Treibscheibe angeordnet werden. In Multicar-Systemen, bei denen mehrere Fahr- körbe in einem Schacht bewegt werden, werden die Bremsvorrichtungen jedoch direkt am Fahrkorb angeordnet, um die Fahrkörbe einzeln und unabhängig voneinander abbremsen zu können. Bremsvorrichtungen als Fangeinrichtungen zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs in einem Fehlerfall werden immer direkt am Fahrkorb angeordnet.
Am Fahrkorb angeordnete bzw. mitgeführte Bremsvorrichtungen müssen jedoch im Vergleich zu Antriebs- oder Treibscheibenbremsen deutlich höhere Bremskräfte entfalten, deren Erzeugung aufwendig ist. Es ist daher wünschenswert, Bremsvorrichtungen, insbesondere am Fahrkorb mitgeführte, besonders platz- und gewichtssparend auszubilden, wobei trotzdem ausreichende Brems- bzw. Lösekräfte aufgebracht werden können.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß werden eine Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage, ein Fahrkorb mit einer solchen Bremsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen- stand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Bremsvorrichtung für eine Aufzugsanlage vorgestellt, bei der eine erste Kraft zum Betätigen oder Lösen eines Bremsmechanismus, welcher zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs der Aufzugsanlage vorgesehen ist, von einem Pneumatikaktor, insbesondere einem Pneumatikzylinder oder Pneumatikmuskel, bereitgestellt wird.
Die Bremsvorrichtung kann eine Betriebsbremse und/oder eine Fangeinrichtung umfassen. Somit gelten die hier gemachten Ausführungen zum Bremsmechanis- mus und zum Betätigungsmechanismus für beide Varianten gleichermaßen. Vorzugsweise dient jedoch der Pneumatikaktor bei einer Betriebsbremse zum Bereitstellen einer Kraft zum Betätigen des Bremsmechanismus und bei einer Fangeinrichtung zum Bereitstellen einer Kraft zum Lösen des Bremsmechanismus. Betriebsbremsen in Aufzugsanlagen arbeiten üblicherweise nach dem Failsafe-
Prinzip, d.h. eine Kraft zum Betätigen des Bremsmechanismus wird von einem Vorspannmittel, meist einer Feder, bereitgestellt, welche insbesondere auch bei einem Stromausfall oder einem Fehler des Betätigungsmechanismus zur Verfügung steht. Dementsprechend muss jedoch zum Lösen der Bremse eine relativ hohe Kraft (ca. das Doppelte der Betätigungskraft) aufgewandt werden, da zusätzlich zum Lösen noch ein gewisser Luftspalt, üblicherweise zwischen einem Bremselement (meist Bremsbacken bzw. Bremsbelag) und der Führungsschiene, erreicht werden muss.
Um hohe Lösekräfte aufbringen zu können, kann ein Hydrauliksystem eingesetzt werden, mittels welchem der Bremsmechanismus gelöst werden kann. Nachteilig dabei ist jedoch, dass Hochdruck-Hydraulikkomponenten, wie insbesondere Pum- pen und Ventile, sehr groß und schwer sind und insbesondere Ventile zum Sperren oder Freigeben des unter Druck stehenden Fluids einen hohen Energiebedarf haben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird demgegenüber die Verwendung eines Pneumatikaktors zum Betätigen des Betriebsbremsmechanismus vorgeschlagen, d.h. bei einer Betriebsbremse als Bremsvorrichtung wird vorzugsweise der Bremsmechanismus durch die erste Kraft betätigt, d.h. die Betriebsbremse arbeitet gerade nicht nach dem Failsafe-Prinzip. Das Erzeugen und Übertragen von Pneu- matikdruck ist mittels deutlich kleinerer und leichterer Komponenten, wie Kompressoren bzw. Pumpen, Ventilen und Zylindern möglich. Als Aktor kann beispielsweise ein Pneumatikzylinder (also ein Zylinder mit einem darin mittels Luftdruck beweglichen Kolben), insbesondere ein Membranzylinder (die aufgrund ihrer geringen Abmessungen und ihrer Wartungsfreundlichkeit vorteilhaft sind) dienen. Bei einem Membranzylinder wird bekanntermaßen in dem Zylinder eine Luftkammer von einer luftdichten, elastischen Membran abgegrenzt. Eine Gewichtsersparnis ist insbesondere bei einer hier bevorzugten Anordnung am Fahrkorb besonders vorteilhaft, da die Bremsvorrichtung mit dem Fahrkorb mitbewegt werden muss. Ein Membranzylinder ist auch hinsichtlich des Platzbedarfs vorteilhaft, da ein vorzugsweise vorhandenes Rückstellmittel (insbesondere ein oder mehrere Federmittel) zum Rücksteilen des Kolbens aus einer betätigten Stellung in eine unbetätigte Stellung insbesondere in dem Zylinder angeordnet sein kann.
Vorzugsweise weist die Bremsvorrichtung neben dem Bremsmechanismus auch eine Fangeinrichtung, die auch in Alleinstellung Gegenstand der Erfindung ist, auf, welche dazu dient, den Fahrkorb in einem Fehlerfall abzubremsen. Insbesondere da die Bremsvorrichtung nicht nach dem Failsafe-Prinzip arbeitet, ist es besonders vorteilhaft und sicher, wenn für Fehlerfälle eine sichere Möglichkeit zum Abbremsen des Fahrkorbs vorhanden ist. Herkömmliche Fangeinrichtungen in Aufzugsanlagen arbeiten ebenfalls nach dem Failsafe-Prinzip. Die Kraft zum Betätigen des Bremsmechanismus wird üblicherweise von Vorspannmitteln, insbesondere einer Feder bereitgestellt, wobei der Bremsmechanismus beispielsweise von einer Klinke o.ä. in der gespannten Positi- on gehalten wird. Das Auslösen der Klinke kann beispielsweise mechanisch oder elektromagnetisch erfolgen.
Das Failsafe-Prinzip wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beibehalten, damit der Fahrkorb in jedem Fall (also insbesondere auch in jedem Fehlerfall) ab- gebremst werden kann. Jedoch wird der Bremsmechanismus von einer von einem Pneumatikaktor bereitgestellten Kraft in der gespannten bzw. unbetätigten Stellung gehalten, d.h. bei einer Fangeinrichtung als Bremsvorrichtung wird vorzugsweise der Bremsmechanismus durch die erste Kraft gelöst. Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit des Vorspannmittels weist dieses vorzugsweise wenigstens zwei in Wirkrichtung hintereinander angeordnete Federmittel auf.
Um hohe Lösekräfte bei gleichzeitig geringem Gewicht und schneller Reaktionsfähigkeit für die Betätigung aufbringen zu können, wird vorzugsweise ein pneumatischer Muskel verwendet.
Als pneumatischer Muskel wird ein Membran-Kontraktions-System, auch als Zugaktor bekannt, bezeichnet, welches dem biologischen Muskel nachempfunden ist. Er besteht beispielsweise aus einem druckdichten Schlauch mit einem eingearbeiteten (rautenförmigen) Gewebenetz aus (hochfesten) Fasern, z.B. Aramid. Wird der Kontraktionsschlauch mit Druck beaufschlagt, dehnt er sich in Querrichtung aus und zieht sich in der Längsrichtung zusammen. Die eingearbeiteten Fasern sind dafür zuständig, den Schlauch in Form zu halten und die Ausdehnung auf eine Längenänderung (ca. 15-25 %) zu beschränken und zu stabilisieren. Da ein pneumatischer Muskel über keine beweglichen bzw. verschiebbaren Teile verfügt, arbeitet er weitestgehend reibungsfrei. Durch die geringe Masse bzw. das sehr hohe Kraft-Gewicht- Verhältnis des Aktors ist es ihm möglich, sehr hohe Beschleunigungswerte von bis zu 50 m/s2 und bis zu lOfach höhere Anfangskraft gegenüber einem Zylinder gleichen Durchmessers zu erreichen. Eine Gewichtsersparnis ist insbesondere für die Anordnung am Fahrkorb besonders vorteilhaft, da die Fangeinrichtung mit dem Fahrkorb mitbewegt werden muss.
Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung am Fahrkorb, insbesondere einer Multicar- Aufzugsanlage, angeordnet. Hier entfaltet die Gewichts-, Platz- und Energiebedarfsersparnis besondere Vorteile.
Vorteilhafterweise weist die der Bremsmechanismus einen Bremsträger (z.B. Bremssattel) und ein relativ zu dem Bremsträger beweglich gelagertes Bremselement (z.B. Bremsbacken, Bremsklotz) auf. Der Bremsmechanismus kann beispielsweise als Sattelbremse oder als Keilbremse ausgebildet sein. Eine Sattelbremse eignet sich insbesondere für eine Betriebsbremse, um sehr gezielt bremsen zu können. Eine Keilbremse eignet sich insbesondere für eine Fangeinrichtung, um sehr schnell und stark bremsen zu können. Als gebremstes Element dient bei am Fahrkorb mitgeführten Bremsen insbesondere eine Führungsschiene der Aufzugsanlage-
Vorzugsweise ist der Bremsträger an einem Federmittel, beispielsweise einer Blattfeder, insbesondere aus Federstahl oder Karbon, was besonders leicht ist, horizontal beweglich aufgehängt ist. Somit kann der Bremsträger gegen eine Federkraft aus einer Ruhelage horizontal ausgelenkt werden, um Unebenheiten, Un- wuchten usw. des gebremsten Elements auszugleichen. Bei Führungsschienen entstehen solche Unebenheiten insbesondere an den Nut/Feder-Verbindungen zweier Schienen, also an den Stößen.
In ebenso bevorzugter Ausführungsform kann das beweglich gelagerte Bremsele- ment, insbesondere im Falle einer Keilbremse, über ein Federmittel an dem zu bremsenden Element bzw. an einem Bremsbelag, der das zu bremsende Element berührt, horizontal beweglich abgestützt sein. Somit können im betätigten bzw. geschlossenen Zustand der Bremse Unebenheiten, Unwuchten usw. des gebremsten Elements ausgeglichen werden. Vorzugsweise bilden der Bremsmechanismus und der Betätigungsmechanismus eine Baugruppe, sind also aneinander montiert. Dies erleichtert die Befestigung und Handhabung, da keine Befestigung von zwei Mechanismen mit gegenseitiger Ausrichtung nötig ist. Insbesondere kann dann die ganze Baugruppe über den Bremsträger an dem vorher erwähnten Federmittel aufgehängt werden.
Weist die Bremsvorrichtung sowohl eine Betriebsbremse als auch eine Fangeinrichtung auf, sind deren jeweilige Bremsmechanismen vorzugsweise an einer gemeinsamen Bremsmechanismus-Halterung befestigt. Als besonders robuste, leichte und leicht für Montagen verwendbare Ausführungsform einer solchen gemein- samen Bremsmechanismus-Halterung haben sich zwei, vorzugsweise parallel, angeordnete Rohre, vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl oder Aluminium, erwiesen.
Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit und des durch einfache Mittel bereitstellbaren hohen Hydraulikdrucks eignet sich diese Bremsvorrichtung auch dafür, die Bremse zu betätigen anstelle zu lösen, was ansonsten die übliche Funktionsweise ist.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer als Betriebsbremse ausgebildeten Bremsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 2 zeigt die Bremsvorrichtung aus Figur 1 von der anderen Seite.
Figur 3 zeigt die Bremsvorrichtung aus Figur 1 aus einer noch anderen Perspektive und
Figur 4 zeigt die Bremsvorrichtung aus Figur 1 in einer Schnittansicht.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt einer als Fangeinrichtung ausgebildeten Bremsvorrichtung in perspektivischer Ansicht.
Figur 6 zeigt die Bremsvorrichtung aus Figur 5 in einer Seitenansicht und
Figur 7 zeigt den Bremsmechanismus der Bremsvorrichtung aus Figur 5 in einer
Schnittansicht.
Figur 8 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Zunächst wird anhand der Figuren 1 bis 4 zusammenhängend und übergreifend eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung beschrieben, welche als Betriebsbremse ausgeführt ist. Die Bremsvorrichtung ist insgesamt mit 1000 bezeichnet und weist einen Betätigungsmechanismus 100, der in Figur 1 im Vordergrund dargestellt ist, und einen Bremsmechanismus 200, der in Figur 2 im Vordergrund dargestellt ist, auf. Der Betätigungsmechanismus 100 weist einen als Membranzylinder 110 ausgebildeten Pneumatikaktor zum Bereitstellen einer ersten Kraft auf, wobei die erste Kraft zum Betätigen des Bremsmechanismus 200 dient. Der Membranzylinder 110 weist eine elastische Membran 111 zum Abgrenzen einer Luftkammer 112 auf, die mit einer hier als Druckluftanschluss 113 ausgebildeten Pneumatikquelle in Fluidverbin- dung steht. Die Membran 111 liegt an einem Kolben 114 an, der mit einer Druckstange 115 verbunden ist. Die Druckstange 115 kann in Gleitlagern 204 innerhalb des Bremsmechanismus 200 geführt sein.
Wird die Luftkammer 112 mit Druck beaufschlagt, vergrößert sich diese, sodass der Kolben 114 in Figur 4 nach rechts ausgelenkt wird. Der Vorteil der Verwendung eines Membranzylinders ist, dass, wie insbesondere in Figur 3 gut ersichtlich, der Zylinder nicht vollständig geschlossen sein muss, was zu einer signifikanten Gewichtseinsparung führt. Insbesondere ist daher der Begriff "Zylinder" nicht als Beschreibung der geometrischen Form, sondern als Gattungsbezeichnung zu verstehen.
Das Auslenken des Kolbens 114 nach rechts führt zum Betätigen des Bremsmechanismus 200, wobei insbesondere ein relativ zu einem hier als Bremssattel 201 ausgebildeten Bremsträger beweglich gelagertes Bremselement 202 auf ein am Bremsträger 201 befestigtes Bremselement 203 zubewegt, sodass eine dazwischen befindliche Führungsschiene 1 als gebremstes Element eingeklemmt wird. Zum Rücksteilen des Kolbens 114 aus einer betätigten Stellung in eine (in Figur 4 dargestellte) unbetätigte Stellung weist der Membranzylinder 110 ein hier zwei Federn 116 aufweisendes Rückstellmittel auf. Die Federn 116 sind ebenfalls im Inneren des Membranzylinders 110 angeordnet.
Wie aus den Figuren hervorgeht, bilden der Betätigungsmechanismus 100 und der Bremsmechanismus 200 eine Baugruppe, die an einer zwei Rohre 300 aufweisenden Bremsmechanismus-Halterung befestigt ist. Zur Befestigung ist ein hier als Karbon-Blattfeder 250 ausgebildetes Federmittel mit einem Halterahmen 260 vor- gesehen. Die Karbon-Blattfeder 250 ermöglicht, dass die Baugruppe federbelastet relativ zur Bremsmechanismus-Halterung senkrecht zur Führungsschiene 1 beweglich ist, sodass insbesondere Unebenheiten an der Führungsschiene 1, die im Wesentlichen an Führungsschienenstößen auftreten, ausgeglichen werden können. Die Baugruppe ist in vertikaler Richtung durch den Halterahmen 260 fixiert, so- dass ein sicheres Abbremsen eines die Bremsvorrichtung 1000 aufweisenden Fahrkorbs gewährleistet ist.
Anhand der Figuren 5 bis 7 wird nun eine als Fangeinrichtung ausgebildete bevorzugte Ausführungsform einer Bremsvorrichtung beschrieben. Besonders bevor- zugt weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch sowohl eine Betriebsbremse, beispielsweise wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt, als auch eine Fangeinrichtung 2000, wie beispielsweise in Figuren 5 bis 7 gezeigt, auf.
Die Fangeinrichtung 2000 weist ebenfalls einen Betätigungsmechanismus 500 und einen Bremsmechanismus 600 auf. Der Betätigungsmechanismus 500 ist dazu eingerichtet, eine Kraft F zum Lösen des Bremsmechanismus 600 mittels eines hier als pneumatischer Muskel 510 ausgebildeten Pneumatikaktors bereitzustellen.
Der Betätigungsmechanismus 500 weist weiterhin einen Grundträger 530 auf, an welchem der pneumatische Muskel 510 mittels einer Halterung 511 abgestützt ist. Die Beaufschlagung des pneumatischen Muskels 510 an einer hier als Druckluftan- schluss 513 ausgebildeten Pneumatikquelle mit Druckluft führt zu einer Verkürzung des pneumatischen Muskels 510 entlang seiner Längsachse. An einem in Figur 6 oberen Ende des pneumatischen Muskels 510 ist ein Vorspannmittel 520 angeordnet, welches zum Bereitstellen einer Betätigungskraft für den Bremsmechanismus 600 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck weist das Vorspannmittel eine Anzahl (hier 5) von in Wirkrichtung hintereinander angeordneten Spiralfedern auf, welche an einer Halterung 521 abgestützt werden.
Der Bremsmechanismus 600 ist hier als Keilbremse ausgebildet und weist einen Bremsträger 601 und ein relativ zu dem Bremsträger beweglich gelagertes Bremselement 602 (Bremskeil) auf. Das Bremselement 602 wird an einer schiefen Ebene geführt, sodass eine in Figur 6 vertikale Verschiebung des Bremselements 602 nach oben gleichzeitig zu einer horizontalen Verschiebung des Bremselements 602 nach links führt. Am Bremsträger 601 ist ein weiteres Bremselement 603 angeordnet, sodass ein zwischen den Bremselementen 602 und 603 verlaufendes abzubremsendes Element, beispielsweise eine Führungsschiene, beim Betätigen des Bremsmechanismus 600 eingeklemmt wird.
Der Bremsmechanismus 600 und der Betätigungsmechanismus 500 bilden eine Baugruppe, wobei der Grundträger 530 an dem Bremsträger 601 befestigt ist und das bewegliche Element 602 an dem Vorspannmittel 520 befestigt ist. An dem Bremskeil 602 ist ein Bremsbelag 6021 über ein hier als Tellerfederpaket 6022 ausgebildetes Federmittel abgestützt. Ein zentraler Bolzen 6023 hält den Bremsbelag 6021 am Bremskeil 602. Es sei darauf hingewiesen, dass in Figur 7 lediglich ein Bolzen 6023 und ein Tellerfederpaket 6022 dargestellt sind, jedoch auch in der unteren Kammer im Bremselement 602 diese Elemente vorgesehen sind. Zur Verminderung einer Reibung zwischen dem Bremselement 602 und dem Bremsträger 601 kann an der Berührfläche ein Lager, z.B. ein Nadellager, vorgesehen sein. Zum Lösen der Fangeinrichtung wird der pneumatische Muskel 510 mit Druckluft beaufschlagt, sodass er sich verkürzt und das Bremselement 602 in Figur 6 nach unten zieht. Das Vorspannmittel 520 wird dadurch gespannt.
Im Fehlerfall wird der pneumatische Muskel 510 entlüftet, woraufhin er sich sehr schnell, unterstützt durch die Vorspannkraft des Vorspannmittels 520, streckt, sodass sich die Keilbremse 600 schließt.
Wie in Figur 5 dargestellt, ist der Bremsträger 603 vorzugsweise über ein hier als Karbon-Blattfeder 650 ausgebildetes Federmittel an der Bremsmechanismus-Hal- terung 300 über einen Halterahmen 660 gehaltert. Die Karbon-Blattfeder 650 ermöglicht, dass die Baugruppe federbelastet relativ zur Bremsmechanismus-Halte- rung senkrecht zur Führungsschiene beweglich ist, sodass insbesondere Unebenheiten an der Führungsschiene, die im Wesentlichen an Führungsschienenstößen auftreten, ausgeglichen werden können. Die Baugruppe ist in vertikaler Richtung durch den Halterahmen 660 fixiert, sodass ein sicheres Abbremsen eines die Bremsvorrichtung 2000 aufweisenden Fahrkorbs gewährleistet ist.
In Figur 8 ist schematisch eine Aufzugsanlage 10 mit einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrkorbs 20 dargestellt, auf dem eine be- vorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung angeordnet ist. Die Bremsvorrichtung weist eine Betriebsbremse 1000 und eine Fangeinrichtung 2000 auf. Die Aufzugsanlage 10 ist insbesondere als Multicar-Aufzugsanlage mit einer Vielzahl von Fahrkörben 20 ausgebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsvorrichtung (1000; 2000) für eine Aufzugsanlage (10), mit einem Bremsmechanismus (200; 600) zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs (20) der Aufzugsanlage und mit einem Betätigungsmechanismus (100; 500), der dazu eingerichtet ist, eine erste Kraft zum Betätigen oder Lösen des
Bremsmechanismus (200; 600) bereitzustellen, wobei der
Betätigungsmechanismus (100; 500) einen Pneumatikaktor (110; 510) zum Bereitstellen der ersten Kraft aufweist.
2. Bremsvorrichtung (1000) nach Anspruch 1, wobei der Pneumatikaktor (110) einen Zylinder und einen darin beweglichen Kolben (114)
aufweist,.insbesondere wobei in dem Zylinder eine Luftkammer (112) von einer elastischen Membran (111) abgegrenzt wird.
3. Bremsvorrichtung (1000) nach Anspruch 2, wobei der Pneumatikaktor (110) ein Rückstellmittel (116) zum Rücksteilen des Kolbens (114) aus einer betätigten Stellung in eine unbetätigte Stellung aufweist, insbesondere wobei das Rückstellmittel (116) in dem Zylinder angeordnet ist.
4. Bremsvorrichtung (2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Pneumatikaktor einen pneumatischen Muskel (510) aufweist.
5. Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bremsmechanismus (200; 600) einen Bremsträger (201; 601) und ein relativ zu dem Bremsträger (201; 601) beweglich gelagertes Bremselement (202; 602) aufweist, wobei der Bremsträger (201; 601) an einem Federmittel (250; 650) aufgehängt ist.
6. Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bremsmechanismus (200; 600) und der Betätigungsmechanismus (100; 500) eine Baugruppe bilden.
7. Bremsvorrichtung (2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Pneumatikaktor (501) zum Halten des Betätigungsmechanismus (500) in einer unbetätigten Stellung eingerichtet ist und wobei ein Vorspannmittel (520) zum Vorspannen des Betätigungsmechanismus (500) in eine betätigte Stellung vorgesehen ist.
8. Bremsvorrichtung (2000) nach Anspruch 7, wobei das Vorspannmittel (520) wenigstens zwei in Wirkrichtung hintereinander angeordnete Federmittel aufweist.
9. Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die eine Betriebsbremse und/oder eine Fangeinrichtung mit jeweils dem
Bremsmechanismus (200; 600) und jeweils dem Betätigungsmechanismus (100; 500) aufweist.
10. Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die eine Betriebsbremse und eine Fangeinrichtung mit jeweils dem
Bremsmechanismus (200; 600) und jeweils dem Betätigungsmechanismus (100; 500) aufweist, wobei der Bremsmechanismus (200) der Betriebsbremse und der Bremsmechanismus (600) der Fangeinrichtung an einer gemeinsamen
Bremsmechanismus-Halterung (300) befestigt sind.
11. Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Pneumatikquelle (113; 513), die stromaufwärts des Pneumatikaktors (110, 510) angeordnet ist.
12. Fahrkorb (20) mit einer Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
13. Verfahren zum Betreiben einer Bremsvorrichtung (1000; 2000), insbesondere eine Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, für eine Aufzugsanlage (10), mit einem Bremsmechanismus (200; 600) zum Abbremsen einer Bewegung eines Fahrkorbs (20) der Aufzugsanlage (10), wobei ein
Pneumatikdruck erzeugt wird, um eine erste Kraft zum Betätigen oder Lösen des Bremsmechanismus (200; 600) bereitzustellen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem eine Bremsvorrichtung (1000; 2000) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 betrieben wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem anhand der ersten Kraft der Bremsmechanismus betätigt wird.
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