WO2021084012A1 - Bremsvorrichtung für eine aufzugkabine mit integrierter lastmesseinrichtung und deren verwendung in einer aufzuganlage und verfahren - Google Patents

Bremsvorrichtung für eine aufzugkabine mit integrierter lastmesseinrichtung und deren verwendung in einer aufzuganlage und verfahren Download PDF

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WO2021084012A1
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WO
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brake
elevator car
measuring device
load measuring
load
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PCT/EP2020/080403
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Erich Bütler
Romeo LO JACONO
Antonio PERFETTO
Gilles Trottmann
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Inventio Ag
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Priority to US17/755,157 priority patent/US11772933B2/en
Priority to CN202080076633.4A priority patent/CN114616202B/zh
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    • 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
    • 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
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/02—Guideways; Guides
    • B66B7/04—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes

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 setting 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 displacement of the elevator car is brought about by a drive device which, for example, drives suspension elements holding the elevator car, such as ropes or belts.
  • 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 braked by appropriate control of the drive device.
  • a change in load caused by this can lead to an associated change in the suspension elements holding the elevator car resulting in an elastic change in their length. Accordingly, the position of the elevator car relative to the floor can easily change during the stop at the floor.
  • a change in position of the elevator car was conventionally compensated for with the help of a so-called level compensation (re-leveling), in which the drive device targeted the the suspension means holding the elevator car is displaced in such a way that the change in position of the elevator car is counteracted. Carrying out such a level adjustment, however, requires complex measures.
  • EP 1 278 694 B1 describes a load-handling device for rope elevators with an integrated load-measuring device.
  • EP 0 151 949 A2 describes an alternative load measuring device for an elevator car.
  • US Pat. No. 6,483,047 B1 describes a brake / load measurement system in which load measurement cells interact with a brake.
  • a braking device with the aid of which an elevator car of an elevator system can advantageously be braked and which is also designed to be able to measure a change in load caused in the elevator car.
  • Lemer may have a need for an elevator system equipped with such a braking device.
  • an advantageous method for 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 load change in the elevator car.
  • a braking device for braking a displaceable elevator car of an elevator installation and for measuring in the Elevator cabin caused load changes proposed.
  • 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 configured in such a way that the brake is to 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 force direction caused by the brake.
  • the load measuring device and the load measuring device holding arrangement are configured such that the load measuring device is to be held on the elevator car by means of the load measuring device holding arrangement in such a way that the load measuring device is fixed relative to the elevator car in the force direction caused by the brake.
  • the force transmission element of the load measuring device is operatively connected to the brake in order to be able to measure a force acting between the brake and the load measuring device due to a relative displacement of the brake relative to the load measuring device.
  • the load measuring device holding arrangement and the brake holding arrangement are connected to one another in an elastically deformable manner via a web arrangement.
  • an elevator installation 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 fast measuring device holding arrangement.
  • the brake of the braking device is configured to cooperate with the guide rail in order to brake the elevator car.
  • a method for measuring a fast 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 fast acting on the elevator car with the aid of the fast measuring device of the braking device.
  • a method for setting a force to be exerted by a drive device on an elevator car in response to a load change in the elevator car is described.
  • the method comprises at least the following steps: (i) measuring the change in load with the aid of a method according to an embodiment of the third aspect of the invention; and (ii) adjusting the force exerted by the drive device on the elevator car in such a way that the measured change in load is compensated.
  • 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 caused in the elevator car.
  • the braking device is essentially constructed in two parts.
  • a first part comprises 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, the forces counteracting a movement of the elevator car or its weight in order to decelerate the movement of the elevator car provided with the brake and / or to keep stationary on the stationary component.
  • the brake holding arrangement is designed to apply 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 which act on a part of the load measuring device referred to herein as a force transmission element.
  • the load gauge support assembly is configured to attach the load gauge to the elevator car.
  • the two parts of the braking device are not only designed for different functionalities, but are also due to the different Design of their respective holding arrangement attached or held in different ways on the elevator car.
  • the brake and the brake-holding arrangement are designed in such a way that the brake is specifically not fixed absolutely stationary 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 Force direction, ie typically a direction in which the elevator car moves during its travel or a direction opposite to this.
  • the brake holding arrangement together with the brake attached to it can move within a certain tolerance range or a certain play along the car movement direction relative to the elevator car.
  • the tolerance range can for example be 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, but preferably also in directions transverse to this direction of force, that is, the load measuring device is attached to the elevator car as rigidly and free of play as possible.
  • the brake which is held on the elevator car with a certain degree of freedom of movement, can move at least slightly relative to the load measuring device which is rigidly fixed on the elevator car.
  • the force transmission element of the load measuring device is effectively connected to the brake. If the elevator car, together with the load measuring device rigidly coupled to it, moves, for example, relative to the brake, which is held stationary on the stationary component of the elevator system when it is activated, the relative movement of the brake relative to the load measuring device accordingly generates a force via the force transmission element Transfer 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 which act on the elevator car, in particular in its direction of movement, that is to say typically in the vertical direction. In particular, load changes in the elevator car can be determined with the aid of the load measuring device.
  • the load measuring device and the brake should not only be effectively connected to one another via the force transmission element of the load measuring device that connects them.
  • the load measuring device holding arrangement holding the load measuring device and the brake holding arrangement holding the brake should be connected to one another via a web arrangement.
  • This web arrangement should be configured in such a way that a predominant proportion of the forces acting between the brake and the load measuring device are not transmitted via the force transmission element of the load measuring device but rather via the web arrangement.
  • the web arrangement should be configured in such a way that, for example, in the event of a failure of the force transmission element, the entire forces acting between the brake and the load measuring device can also be transmitted solely via the web arrangement without the web arrangement tearing.
  • the web arrangement should be configured in such a way that it connects the load measuring device holding arrangement and the brake holding arrangement in such a way that the web arrangement is mainly only elastically deformed, i.e. no irreversible plastic deformation, at least when the forces are not excessive is effected.
  • only elastic deformations should occur on the web arrangement in the case of forces which roughly correspond to the weight of the elevator car including its maximum permissible payload.
  • the load measuring device holding arrangement is elastically deformable connected to the brake holding arrangement via the web arrangement can, among other things, ensure that only a small part of the forces caused between the brake and the load measuring device when they move relative to one another actually act on the load measuring device. Accordingly, the load measuring device designed to be weaker than would be the case if all of the forces were transferred to them.
  • the forces that are proportionally transmitted to the load measuring device can always be essentially proportional to the total forces acting between the brake and the elevator car.
  • the load measuring device can be used to measure the forces acting on the elevator car or the load changes caused in the elevator car in a very precise and reproducible manner despite its mechanically relatively weak design.
  • the brake and the brake-holding arrangement are configured in such a way that the brake is to be held on the elevator car by means of the brake-holding arrangement in such a way that the brake is at most up to a predetermined position in the direction of force caused by the brake relative to the Can relocate elevator cabin.
  • 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 be easily moved relative to the elevator car within a tolerance range due to the forces caused when the brake is activated Moving elevator car.
  • the tolerance range should be clearly limited so that the brake cannot be displaced beyond a maximum predetermined position relative to the elevator car.
  • one end of the tolerance range can be implemented by a mechanical stop provided on the brake holding arrangement, up to which a fixing element rigidly coupled to the elevator car can be displaced relative to the brake holding arrangement, beyond which the fixing element, however, cannot be moved.
  • the brake is indeed applied with relatively small forces, for example up to the weight forces of the one to be held Elevator car, although it can move slightly relative to the elevator car, in the event of significantly higher forces, as can occur, for example, in the case of emergency braking, the relative movement between the brake and the elevator car is limited to the maximum predetermined position by the stop provided.
  • the safety of the braking functionality of the proposed braking device can be increased.
  • the brake holding arrangement can have elongated holes, the longitudinal direction of which extends parallel to the direction of force caused by the brake and through which fixing elements held in place on the elevator car can extend in order to hold the brake holding arrangement on the elevator car.
  • two or more elongated holes can be provided in the brake holding arrangement, through which fixing elements such as screws or bolts, for example, which are firmly connected to the elevator car, can run.
  • An elongated hole can be an elongated 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 to this, i.e. in a width direction.
  • the dimensions in the width direction can essentially correspond to those of the fixing element running through the elongated hole, 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 can move a tolerance range defined by the elongated hole along the direction of force.
  • Longitudinal ends of the elongated hole act as a mechanical limit for a relative movement of the brake in the longitudinal direction. This means that the longitudinal ends form a mechanical stop that specifies the position up to which the brake and the elevator car can be displaced relative to one another.
  • the elevator car can extend through the elongated holes of the brake holding arrangement Moving the fixing elements up to the longitudinal ends of the elongated holes relative to the brake. A further shift is avoided by the form fit then occurring between the fixing elements and the ends of the elongated holes. Accordingly, the high forces occurring, for example, during emergency braking can be transmitted between the brake and the elevator car via the fixing elements and the brake-holding arrangement.
  • the web arrangement is arranged, dimensioned and configured in such a way that the web arrangement is essentially exclusively elastic in the event of a force transmitted between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement, which corresponds to a weight of the elevator car including a maximum permissible payload of the elevator car deformed.
  • the web arrangement can extend between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement in such a way that it only experiences an elastic deformation under forces that typically occur during normal operation of the elevator system, for example when the elevator car is to be held on a floor.
  • the spatial arrangement of the web arrangement ie in particular its position, orientation and / or direction of extent, can affect its mechanical load-bearing capacity and / or its elastic deformability.
  • the dimensioning of the bar arrangement ie in particular its cross section, width, length, height, etc., can have an effect on the load-bearing capacity and / or elastic deformability of the bar arrangement.
  • further configuration parameters such as a material used, processing carried out during manufacture, etc. can influence the load-bearing capacity and / or elastic deformability of the bar arrangement.
  • the web arrangement can be arranged, dimensioned and configured in such a way that the web arrangement changes by less in the case of a force transmitted between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement, which corresponds to a weight of the elevator car including a maximum permissible payload of the elevator car than 1 mm, preferably less than 0.5 mm and more preferably only between 0.05 mm and 0.3 mm, deformed in the direction of force caused 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, however, be limited by the specifically selected configuration of the bar arrangement to such an extent that in the normal case no relative movements of, for example, more than 0.5 mm occur. For many applications it can even be advantageous if the bar arrangement normally only allows relative movements of less than 0.2 mm.
  • the normally permissible relative movements should be smaller than the tolerance range within which the elevator car can be moved relative to the brake before the elevator car is prevented from further relative movement when it reaches a maximum permissible relative movement at a predetermined position, for example by its fixing element strikes the end of the elongated hole.
  • the web arrangement should preferably only allow relative movements between the elevator car and the brake that are shorter than, for example, the tolerance range specified by the elongated holes of the brake-holding arrangement.
  • the web arrangement extends at least in a partial area transversely to the direction of force caused by the brake. If the web arrangement between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement were to extend over its entire length parallel to the direction of force caused by the brake, relative displacements between the two holding arrangements could only occur if the web arrangement itself could change its length elastically. However, this can be difficult with materials such as metals, which are to be used for the web arrangement in order to be able to withstand the forces acting on it.
  • the aim is therefore to have the web arrangement run transversely to the direction of force caused by the brake, at least in a partial area.
  • the web arrangement can extend linearly over its entire length and at an angle to the direction of force caused.
  • the web arrangement can have curvatures and run obliquely to the direction of force caused only in partial areas. In the partial areas running obliquely to the direction of force, the forces acting during braking can allow the web arrangement to bend instead of elongating the entire web arrangement, so that the two holding arrangements located at the opposite ends of the web arrangement can move relative to one another in the direction of force.
  • the local bending of the web arrangement can take place with a suitable design of the web arrangement, in particular with a suitable orientation, a suitable cross section and / or a suitable choice of material for the web arrangement, by elastic deformation.
  • the brake holding arrangement, the load measuring device holding arrangement and the web arrangement are formed in one piece with a common component.
  • the brake holding arrangement, the load measuring device holding arrangement and the web arrangement can be formed in one piece with a common stamped sheet metal part.
  • a single component such as a sheet metal stamped into a suitable shape can form both the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement as well as the web arrangement extending between these two.
  • the entire component can be easy to manufacture 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 can, for example, avoid increased wear and tear at weak points, as 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.
  • Possibilities can be created in the two holding arrangements in order to be able to fix them to the elevator car.
  • round holes can be provided on the load measuring device holding arrangement, for example, in order to be able to fix them to the elevator car with bolts or screws.
  • Elongated holes through which bolts or screws can also extend can be provided on the brake holding arrangement. Both the round holes and the elongated holes can be punched into the sheet metal forming the holding arrangements.
  • the force transmission element can be connected to a counter element of the load measuring device that 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 that act between the brake holding arrangement and the load measuring device holding arrangement when the brake is activated can be measured.
  • the strain gauge enables a very robust design of the load measuring device.
  • the strain gauge enables the forces acting to be measured very precisely and reproducibly.
  • the load measuring device can be configured to generate an electrical signal which reproduces the force acting on the force transmission element.
  • the load measuring device can have a sensor system that can monitor physical parameters that allow conclusions to be drawn about the forces acting on the force transmission element.
  • the sensors can generate electrical signals depending on the monitored physical parameters.
  • Such electrical signals can be passed on in a simple manner and, for example, transferred to a control of the elevator installation or an external monitoring device. Based on the signals, conclusions can then be drawn about the forces acting on the elevator car. For example, in this way the control of the elevator system can be communicated which payload is currently located in the elevator car, so that the control can control the drive device in accordance with 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 a free fall.
  • the brake should at least be designed in such a way that with its help the elevator car can be held stationary on the stationary component of the elevator system that interacts with the brake, i.e. for example on a guide rail, while the elevator car is stopped on a floor, for example.
  • the brake can prevent 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 suspension elements holding it should tear and the elevator car would fall freely, to be able to brake to a standstill at a short distance.
  • the web arrangement can be configured to be sufficiently stable on the one hand so that it does not tear under the high forces, plastic deformations of the web arrangement being permissible in such an exceptional case could be.
  • the brake holding arrangement itself can be designed and fastened to the elevator car, for example by suitably dimensioning its elongated holes, in such a way that it remains reliably held on the elevator car in the event of a safety brake.
  • an elevator car on which the brake-holding arrangement and the load-measuring device-holding arrangement of the braking device are held, with its brake, for example, can thus reliably in an elevator system according to an embodiment of the second aspect of the invention the guide rail cooperate 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 on a floor and is at a standstill.
  • the brake can, for example, only be activated after the elevator car has been stopped on the floor by suitable control of the drive device.
  • the brake can be used to actively brake a movement of the elevator car down to a standstill, the brake then being able to 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 get on or off. However, when passengers get on or off, the load in the elevator car changes.
  • its load measuring device can be used for this purpose to determine such load changes. Among other things, this can be used to detect overcrowding in the elevator car and thus an overload.
  • a load change in the car can be measured with the method described and the information obtained in the process 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 compensates 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 on or off. Without appropriate countermeasures, the change in load would lead to the elevator car dropping suddenly or sliding upward when the holding brake is subsequently released, since the elastic suspension elements that hold the elevator car would lengthen or shorten as a result of the change in load.
  • the drive device can be controlled accordingly in order to be able to suitably adapt the force acting on the suspension means even before the holding brake is released, so that when the holding brake is released there is no sagging or sliding up of the Elevator cabin is coming.
  • the process described can also be referred to as an adaptation to be carried out in advance of the torque to be produced by the drive device (English: pre-torqueing).
  • the described method can be carried out in a particularly simple manner if a force measured by the load measuring device is measured as a reference force before the change in load occurs.
  • the force exerted on the elevator car can then be set after the brake has been activated and after the load change in the elevator car has taken place in such a way that the load measuring device measures a force corresponding to the reference force.
  • a current one can be used The value of the force measured by it can be determined and stored as a reference value. 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.
  • the drive device can only be activated to successively change its torque. At the same time it can be monitored how the current force measured by the load measuring device changes. If this corresponds to the reference value initially determined, this means that the torque produced by the drive device is suitably set 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 change in the position of the elevator car .
  • the device and the method 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, the car weight can be measured and this value can then be compared with a value measured after the maintenance work before switching back to normal operation. If there is a discrepancy, switching back to normal operation can be prevented. This is particularly advantageous in elevator systems that have no head space, since it is important to avoid under all circumstances that the elevator system is in normal operation when there are people in the shaft.
  • the load measurement on the brake of the cabin allows, as above and described below, such a use.
  • Fig. 1 shows roughly schematically an elevator installation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows roughly schematically an elevator installation 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.
  • Figs. 1 and 2 show differently configured elevator systems 1 with a braking device 15 according to two embodiments of the present invention.
  • a specific embodiment of the braking device 15 is shown larger and with more details.
  • the elevator installation 1 shown in FIG. 1 comprises an elevator cage 3, which can be held by, for example, rope-like or belt-like suspension means 5 and displaced in an elevator shaft 11.
  • the support means 5 can be displaced by a drive device 7.
  • the drive device 7 is of a Control 9 controlled.
  • 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 can, after it has been moved to the desired position with the drive device 7, with the aid of brakes 17 provided on its braking devices 15 are temporarily fixed on the stationary guide rails 13.
  • Each of the brakes 17 is fastened, for example, to a frame of the elevator car 3 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 help 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 measuring 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 only shown schematically and can be configured in a detail similar to that of the embodiment shown in FIG.
  • the elevator installation 1 has an elevator car 3 and two counterweights 8.
  • the elevator installation 1 comprises two drive devices 7, these being arranged in a shaft pit 10 of an elevator shaft 11.
  • the traction and suspension are separate, that is to say two traction support means 4 (under the cabin) and two suspension support means 6 (above the cabin) are used.
  • a braking device 15, as described above and below, proves to be particularly advantageous when used in such an elevator system 1, since braking on the drive devices 7, i.e. via traction support means 4, which are not tensioned by the weight of the elevator car 3, is avoided can be.
  • the two drive devices are arranged at the top in the shaft head 12 of the elevator shaft 11 (not shown).
  • the load measurement can only be present on one braking device 15.
  • the load measuring device holding arrangement 23 and the brake holding arrangement 19 are connected to one another so as to be mechanically loadable via a web arrangement 31.
  • a plurality of elongated holes 35 are formed in the brake holding arrangement 19.
  • a longitudinal direction of the elongated holes 35 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 thus essentially vertical.
  • the length of the elongated holes 35 can, for example, be approximately 0.5 mm greater than their width.
  • the multiple elongated holes 35 are arranged linearly one above the other along the direction of force 39.
  • a fixing element 36 for example in the form of a bolt or a screw, which can be fixed to the elevator car 3 or to its frame, can extend through each of the elongated holes 35.
  • the brake holding arrangement 19 can thus be held on the elevator car 3 via the fixing elements 36, but can be moved slightly vertically relative to the elevator car 3 by displacing the fixing elements 36 within the elongated holes 35.
  • the load measuring device holding arrangement 23 has several round holes 33. Fixing elements (not shown) 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 brake 17 held by the brake holding arrangement 19 can shift 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 is caused in the force direction 39 by activating the brake 17.
  • Such a relative displacement causes, among other things, a deformation of the web arrangement 31.
  • the web arrangement 31 is arranged, dimensioned and configured in such a way that this deformation generally takes place elastically, at least as long as the brake 17 only produces forces that hold the elevator car 3 and whose payload is required, for example, during a stop on a floor.
  • the relative displacements between the brake 17 and the car 3 caused when the brake 17 is activated can, however, also be used in addition to be able to measure loads or load changes currently acting on the elevator car 3 with the aid of the load measuring device 21.
  • 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 force transmission element 25 is coupled, for example, to a part of the brake holding arrangement 19 and thus operatively connected to the brake 17.
  • the aid of electronics (not shown) arranged in the counter element 29, for example, mechanical stresses such as those that arise in the strain gauges 27 arranged between the force transmission element 25 and the counter element 29 due to the forces caused by the relative displacement can be measured.
  • the electronics can then generate an electrical signal which can serve as a measure for the force experienced by the load measuring device 21.
  • the braking device 15 can thus not only be used 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 driven 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.
  • the load measuring device 21 can be used to measure a force currently acting between the brake 17 and the elevator car 3.
  • this force can for example be zero, in particular for the Pall that the elevator car 3 was braked to a standstill exclusively by controlling 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 information about the measured load changes can be used to vary the forces exerted on the elevator car 7 via the suspension means 5 with the aid of targeted control of the drive device 7 in such a way that the load changes that have occurred in the meantime are compensated.
  • the drive device 7 can change the forces acting on the elevator car 3 via the suspension means 5 until the force currently measured by the load measuring device 21 again agrees with the previously determined reference value.

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Abstract

Es wird eine Bremsvorrichtung (15) zum Bremsen einer verlagerbaren Aufzugkabine (3) einer Aufzuganlage (1) und zum Messen von in der Aufzugkabine (3) bewirkten Lastveränderungen beschrieben. Die Bremsvorrichtung umfasst eine Bremse (17), eine Bremsen-Halteanordnung (19) zum Halten der Bremse an der Aufzugkabine, eine Lastmesseinrichtung (21) zum Messen einer auf ein Kraftübertragungselement (25) wirkenden Kraft und eine Lastmesseinrichtung-Halteanordnung (23) zum Halten der Lastmesseinrichtung an der Aufzugkabine. Bremse und Bremsen-Halteanordnung sind derart konfiguriert, 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 (39) 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 zwischen der Bremse und der Lastmesseinrichtung wirkende Kraft aufgrund einer Relativverlagerung der Bremse relativ zu der Lastmesseinrichtung messen zu können. Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Bremsen-Halteanordnung sind über eine Steganordnung elastisch deformierbar miteinander verbunden.

Description

Bremsvorrichtung für eine Aufzugkabine mit integrierter Lastmesseinrichtung 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 führt, 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 Lastaufnahmemittel 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.
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. Lemer 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 konfiguriert, 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 Kraftübertragungs element der Lastmesseinrichtung ist wirkmässig mit der Bremse verbunden, um eine zwischen der Bremse und der Lastmesseinrichtung wirkende Kraft aufgrund einer Relativverlagerung der Bremse relativ zu der Lastmesseinrichtung messen zu können. Die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Bremsen-Halteanordnung sind über eine Steganordnung elastisch deformierbar miteinander verbunden.
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 Fastmesseinrichtung-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 Fast 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 Fast mithilfe der Fastmesseinrichtung der Bremsvorrichtung. Gemäss einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen einer von einer Antriebseinrichtung auf eine Aufzugkabine auszuübenden Kraft in Reaktion auf eine Lastveränderung in der Aufzugkabine beschrieben. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: (i) Messen der Laständerung mithilfe eines Verfahrens gemäss einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung; und (ii) Einstellen der von der Antriebseinrichtung auf die Aufzugkabine ausgeübten Kraft derart, dass die gemessene Laständerung kompensiert wird.
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 Funktionalitäten 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 Fahrt bewegt bzw. einer hierzu entgegengesetzten Richtung. Anders ausgedrückt kann sich die Bremsen-Halteanordnung mitsamt der an ihr befestigten 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, vorzugsweise jedoch auch Richtungen quer zu dieser 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 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.
Allerdings sollen die Lastmesseinrichtung und die Bremse nicht lediglich über das sie verbindende Kraftübertragungselement der Lastmesseinrichtung miteinander wirkmässig verbunden sein. Ergänzend soll die die Lastmesseinrichtung haltende Lastmess- einrichtung-Halteanordnung und die die Bremse haltende Bremsen-Halteanordnung über eine Steganordnung miteinander verbunden sein.
Diese Steganordnung soll derart konfiguriert sein, dass ein überwiegender Anteil der zwischen der Bremse und der Lastmesseinrichtung wirkenden Kräfte nicht über das Kraftübertragungselement der Lastmesseinrichtung sondern über die Steganordnung übertragen wird. Insbesondere sollte die Steganordnung derart konfiguriert sein, dass beispielsweise bei einem Versagen des Kraftübertragungselements auch die gesamten zwischen der Bremse und der Lastmesseinrichtung wirkenden Kräfte allein über die Steganordnung übertragen werden können, ohne dass die Steganordnung reisst.
Dabei soll die Steganordnung derart konfiguriert sein, dass über sie die Lastmess- einrichtung-Halteanordnung und die Bremsen-Halteanordnung in einer Weise miteinander verbunden sind, bei der sich die Steganordnung zumindest bei nicht übermässigen wirkenden Kräften überwiegend lediglich elastisch deformiert, d.h. keine irreversible plastische Deformierung bewirkt wird. Insbesondere sollen, wie weiter unten noch genauer erläutert, bei Kräften, die in etwa der Gewichtskraft der Aufzugkabine einschliesslich deren maximal zulässiger Nutzlast entsprechen, lediglich elastische Deformierungen an der Steganordnung auftreten.
Dadurch, dass die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung mit der Bremsen- Halteanordnung über die Steganordnung elastisch deformierbar verbunden ist, kann unter anderem bewirkt werden, dass lediglich ein kleiner Teil der zwischen der Bremse und der Lastmesseinrichtung bei deren Relativbewegung zueinander bewirkten Kräfte tatsächlich auf die Lastmesseinrichtung wirkt. Dementsprechend kann die Lastmesseinrichtung schwächer konzipiert werden, als dies der Fall wäre, wenn die gesamten Kräfte auf sie übertragen würden.
Dadurch, dass sich die Steganordnung während der Kraftübertragung hauptsächlich lediglich elastisch deformiert, können die anteilig auf die Lastmesseinrichtung übertragenen Kräfte stets im Wesentlichen proportional zu den gesamten zwischen der Bremse und der Aufzugkabine wirkenden Kräften sein.
Letztendlich können mithilfe der Lastmesseinrichtung trotz einer mechanisch relativ schwachen Auslegung derselben sehr genau und reproduzierbar die auf die Aufzugkabine wirkenden Kräfte bzw. in der Aufzugkabine bewirkten Lastveränderungen gemessen werden.
Gemäss einer Ausführungsform ist die Bremse und die Bremsen-Halteanordnung derart konfiguriert, dass die Bremse an der Aufzugkabine mittels der Bremsen-Halteanordnung derart zu halten ist, dass die Bremse sich maximal bis zu einer vorgegebenen Position in der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung relativ zu der Aufzugkabine verlagern lässt.
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. Der Toleranzbereich soll jedoch klar begrenzt sein, sodass die Bremse nicht über eine maximal vorgegebene Position hinaus relativ zu der Aufzugkabine verlagert werden kann.
Beispielsweise kann ein Ende des Toleranzbereichs durch einen an der Bremsen- Halteanordnung vorgesehenen mechanischen Anschlag realisiert sein, bis zu dem sich ein mit der Aufzugkabine starr gekoppeltes Fixierelement relativ zu der Bremsen- Halteanordnung verlagern lässt, über den hinaus das Fixierelement jedoch nicht bewegt werden kann.
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, bei einem Auftreten von deutlich höheren Kräften, wie sie beispielsweise im Falle einer Notbremsung auftreten können, die Relativbewegung zwischen der Bremse und der Aufzugkabine jedoch durch den vorgesehenen Anschlag auf die maximal vorgegebene Position begrenzt wird. Hierdurch kann unter anderem eine Sicherheit der Bremsfünktionalität der vorgeschlagenen Bremsvorrichtung erhöht werden.
Insbesondere kann gemäss einer Ausführungsform die Bremsen-Halteanordnung 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 zwei oder mehr Langlöcher 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 Durchgangsöffnung 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 wirken dabei als mechanische Begrenzung für eine Relativbewegung der Bremse in den 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 Steganordnung derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert, dass sich die Steganordnung 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 Steganordnung zwischen der Bremsen-Halteanordnung und der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung derart erstrecken, dass sie bei Kräften, die typischerweise im Normalbetrieb der Aufzuganlage auftreten, wenn die Aufzugkabine beispielsweise an einem Stockwerk gehalten werden soll, lediglich eine elastische Deformierungen erfährt.
Hierzu können mehrere verschiedene Einflussgrössen geeignet gewählt sein. Beispielsweise kann sich die räumliche Anordnung der Steganordnung, 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 Steganordnung, d.h. insbesondere deren Querschnitt, Breite, Länge, Höhe, etc. auf die Belastbarkeit und/oder elastische Deformierbarkeit der Steganordnung auswirken. Ferner können weitere Konfigurationsparameter wie beispielsweise ein verwendetes Material, eine bei der Herstellung durchgeführte Bearbeitung, etc. die Belastbarkeit und/oder elastische Deformierbarkeit der Steganordnung beeinflussen. Alle diese Parameter können geeignet gewählt werden, sodass die Steganordnung 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 Ausführungsform die Steganordnung 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 Steganordnung 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.
Insbesondere sollten die im Normalfall zulässigen Relativbewegungen kleiner sein als der Toleranzbereich, innerhalb dessen sich die Aufzugkabine relativ zu der Bremse bewegen lässt, bevor die Aufzugkabine bei Erreichen einer maximal zulässigen Relativbewegung an einer vorgegebenen Position an einer weiteren Relativbewegung gehindert wird, beispielsweise indem ihr Fixierelement an dem Ende des Langlochs anschlägt. Mit anderen Worten soll die Steganordnung aufgrund ihrer mechanischen Konfiguration vorzugsweise nur Relativbewegungen zwischen der Aufzugkabine und der Bremse zulassen, die kürzer sind als beispielsweise der von den Langlöchem der Bremsen- Halteanordnung vorgegebene Toleranzbereich.
Gemäss einer Ausführungsform kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn sich die Steganordnung zumindest in einem Teilbereich quer zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung erstreckt. Wenn sich die Steganordnung zwischen der Bremsen-Halteanordnung und der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung über ihre gesamte Länge hin parallel zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung erstrecken würde, könnten Relativverlagerungen zwischen beiden Halteanordnungen nur erfolgen, wenn sich die Steganordnung selbst in ihrer Länge elastisch ändern könnte. Dies kann jedoch mit Materialien wie beispielsweise Metallen, welche für die Steganordnung einzusetzen sind, um den auf sie wirkenden Kräften standhalten zu können, schwierig sein.
Daher wird angestrebt, die Steganordnung zumindest in einem Teilbereich quer zu der von der Bremse bewirkten Kraftrichtung verlaufen zu lassen. Die Steganordnung kann sich dabei über ihre gesamte Länge hin linear und schräg zu der bewirkten Kraftrichtung erstrecken. Alternativ kann die Steganordnung Krümmungen aufweisen und lediglich in Teilbereichen schräg zu der bewirkten Kraftrichtung verlaufen. In den schräg zu der Kraftrichtung verlaufenden Teilbereichen können die beim Bremsen wirkenden Kräfte statt einer Längung der gesamten Steganordnung ein Verbiegen der Steganordnung ermöglichen, sodass sich die an den gegenüberliegenden Enden der Steganordnung befindlichen beiden Halteanordnungen in der Kraftrichtung relativ zueinander verlagern können. Das lokale Verbiegen der Steganordnung kann bei geeigneter Auslegung der Steganordnung, insbesondere bei geeigneter Orientierung, geeignetem Querschnitt und/oder geeigneter Materialwahl der Steganordnung, durch elastische Deformation erfolgen.
Gemäss einer Ausführungsform sind die Bremsen-Halteanordnung, die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Steganordnung einstückig mit einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet. Beispielsweise können die Bremsen-Halteanordnung, die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung und die Steganordnung einstückig mit einem gemeinsamen 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 als auch die sich zwischen diesen beiden erstreckende Steganordnung 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 standhalten.
In den beiden Halteanordnungen können dabei Möglichkeiten geschaffen werden, um diese an der Aufzugkabine festlegen zu können. Insbesondere können beispielsweise an der Lastmesseinrichtung-Halteanordnung Rundlöcher vorgesehen sein, um diese mit Bolzen oder Schrauben an der Aufzugkabine fixieren zu können. An der Bremsen- Halteanordnung können Langlöcher vorgesehen sein, durch die sich ebenfalls Bolzen oder Schrauben erstrecken können. Sowohl die Rundlöcher als auch die Langlöcher können in das die Halteanordnungen bildende Blech eingestanzt werden.
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-Halteanordnung 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 Lastmess einrichtung. Ferner ermöglicht der Dehnmessstreifen, die wirkenden Kräfte sehr präzise und reproduzierbar messen zu können. 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 notfallsmässig 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 einerseits die Steganordnung ausreichend stabil konfiguriert sein, um bei den hohen Kräften nicht zu reissen, wobei plastische Deformationen der Steganordnung für einen solchen Ausnahmefall zulässig sein können. Andererseits kann die Bremsen-Halteanordnung selbst beispielsweise durch geeignete Dimensionierung ihrer Langlöcher derart ausgebildet und an der Aufzugkabine befestigt sein, dass sie bei einer Fangbremsung zuverlässig an der Aufzugkabine gehalten bleibt.
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 Lastmess einrichtung 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 Lastmess einrichtung 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 Antriebs einrichtung 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 daraufhingewiesen, 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
Fign. 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 in einer Schachtgrube 10 eines Aufzugschachts 11 angeordnet sind. In einer solchen Ausführungsform sind die Traktion und Aufhängung getrennt, das heisst es werden zwei Traktionstragmittel 4 (unter der Kabine) und zwei Aufhängungstragmittel 6 (oberhalb der Kabine) verwendet. 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 4, welche nicht durch das Gewicht der Aufzugskabine 3 gespannt sind, umgangen 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. Eine Lastmessung über die Aufhängungstragmittel 6 ist bei einer solchen Aufzugsanlage 1 schwierig, da durch die Vorspannung der Traktionstragemittel 4 eine unbekannte Grösse die Kräfte in den Aufhängungstragmitteln 6 mitbeeinflusst. Um eine Lastmessung an den Traktionstragmitteln 4 durchzuführen, müsste sowohl ein Sensor bei den Traktionstragmitteln 4, als auch ein Sensor beim Aufhängungstragemittel 6 angebracht werden. Um auch bei ungleichmässiger Lastverteilung in der Aufzugkabine 3 genaue Messresultate erreichen zu können, müsst die Messung an beiden Seiten der Aufzugkabine 3 durchgeführt werden. Es müssten also insgesamt vier Sensoren verbaut werden.
Mit der Lastmessung an der Bremsvorrichtung 15 kann eine zuverlässige Messung mit nur zwei Sensoren realisiert werden.
In einer weiteren, leicht abgeänderten Ausführungsform sind die beiden Antriebseinrichtungen oben im Schachtkopf 12 des Aufzugschachts 11 angeordnet (nicht gezeigt).
In einer Ausführungsform kann die Lastmessung nur an einer Bremsvorrichtung 15 vorhanden sein.
Wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen, sind die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 und die Bremsen-Halteanordnung 19 über eine Steganordnung 31 miteinander mechanisch belastbar verbunden.
In der Bremsen-Halteanordnung 19 sind mehrere Langlöcher 35 ausgebildet. Eine Längsrichtung der Langlöcher 35 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 Langlöcher 35 kann beispielsweise etwa 0,5 mm grösser sein als deren Breite. Die mehreren Langlöcher 35 sind dabei linear übereinander entlang der Kraftrichtung 39 angeordnet. Durch jedes der Langlöcher 35 kann sich ein Fixierelement 36 beispielsweise in Form eines Bolzens oder einer Schraube erstrecken, 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 der Fixierelemente 36 innerhalb der Langlöcher 35 geringfügig vertikal relativ zu der Aufzugkabine 3 bewegen lassen.
Die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung 23 verfügt über mehrere Rundlöcher 33. Durch die Rundlöcher 33 können wiederum Fixierelemente (nicht dargestellt) verlaufen, über die die Lastmesseinrichtung-Halteanordnung 23 im Wesentlichen spielfrei an der Aufzugkabine 3 bzw. an deren Rahmen befestigt werden kann.
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 unter anderem eine Deformierung der Steganordnung 31. Die Steganordnung 31 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 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 Lastmess einrichtung 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 Lastmess einrichtung 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. Pür den Pall, 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 Lällen 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 daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschliessen. Lemer sei daraufhingewiesen, 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: eine Bremse (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 konfiguriert 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 (23) und die Bremsen-Halteanordnung (19) über eine Steganordnung (31) elastisch deformierbar miteinander verbunden sind.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bremse (17) und die Bremsen-Halteanordnung (19) derart konfiguriert sind, dass die Bremse (17) an der Aufzugkabine (3) mittels der Bremsen-Halteanordnung (19) derart zu halten ist, dass die Bremse (17) sich maximal bis zu einer vorgegebenen Position in der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) relativ zu der Aufzugkabine (3) verlagern lässt.
3. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsen-Halteanordnung (19) Langlöcher (35) aufweist, deren Längsrichtung sich parallel zu der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) erstreckt und durch die hindurch sich an der Aufzugkabine (3) ortsfest gehaltene Fixierelemente (36) erstrecken können, um die Bremsen-Halteanordnung (19) an der Aufzugkabine (3) zu halten.
4. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steganordnung (31) derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert ist, dass sich die Steganordnung (31) 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.
5. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steganordnung (31) derart angeordnet, dimensioniert und konfiguriert ist, dass die Steganordnung (31) 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.
6. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die Steganordnung (31) zumindest in einem Teilbereich quer zu der von der Bremse (17) bewirkten Kraftrichtung (39) erstreckt.
7. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsen-Halteanordnung (19), die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) und die Steganordnung (31) einstückig mit einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet sind.
8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bremsen-Halteanordnung (19), die Lastmesseinrichtung -Halteanordnung (23) und die Steganordnung (31) einstückig mit einem gemeinsamen gestanzten Blechteil ausgebildet sind.
9. Bremsvorrichtung 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.
10. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lastmesseinrichtung (21) dazu konfiguriert ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches die auf das Kraftübertragungselement (25) wirkende Kraft wiedergibt.
11. Bremsvorrichtung 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 notfallsmässig abzubremsen.
12. Aufzuganlage (1) aufweisend: eine Aufzugkabine (3); eine Führungsschiene (13); und eine Bremsvorrichtung (15) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11; 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.
13. 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 11 während die Aufzugkabine (3) stillsteht; und Messen der auf die Aufzugkabine (3) wirkenden Last mithilfe der Lastmesseinrichtung (21) der Bremsvorrichtung (15).
14. Verfahren zum Einstellen einer von einer Antriebseinrichtung (7) auf eine Aufzugkabine (3) auszuübenden Kraft in Reaktion auf eine Lastveränderung in der Aufzugkabine (3), wobei das Verfahren aufweist:
Messen der Lastveränderung mithilfe eines Verfahrens gemäss Anspruch 13; und Einstellen der von der Antriebseinrichtung (7) auf die Aufzugkabine (3) ausgeübten Kraft derart, dass die gemessene Lastveränderung kompensiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei vor Eintreten der Lastveränderung eine von der Lastmesseinrichtung (21) gemessene Kraft als Referenzkraft gemessen wird; und wobei die auf die Aufzugkabine (3) ausgeübte Kraft nach dem Aktivieren der Bremse
(17) und nach erfolgter Laständerung in der Aufzugkabine (3) derart eingestellt wird, dass von der Lastmesseinrichtung (21) eine der Referenzkraft entsprechende Kraft gemessen wird.
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