WO2021110413A1 - Bremse, schaltungsanordnung und verfahren zum ansteuern einer bremse - Google Patents

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WO2021110413A1
WO2021110413A1 PCT/EP2020/082490 EP2020082490W WO2021110413A1 WO 2021110413 A1 WO2021110413 A1 WO 2021110413A1 EP 2020082490 W EP2020082490 W EP 2020082490W WO 2021110413 A1 WO2021110413 A1 WO 2021110413A1
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WO
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brake
car
control
line section
cabin
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PCT/EP2020/082490
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Hecht
Martin Reichle
Original Assignee
Chr. Mayr Gmbh + Co. Kg
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the present invention relates to a brake, a circuit arrangement and a method for controlling brakes, preferably for passenger elevators.
  • an elevator car which is arranged in an elevator shaft and which is connected to a counterweight via a suspension element is moved vertically.
  • the counterweight is usually dimensioned in such a way that it corresponds to the mass of the half-loaded elevator car.
  • the vertical movement of the elevator car and the counterweight is realized in that the support means wraps around a traction sheave, which is usually located at the upper end of the elevator shaft and is connected to a drive motor, and is in frictional engagement with it.
  • Such elevator systems also known as traction sheave elevators, are usually equipped with two independent brake systems:
  • a first braking system that acts directly on the traction sheave serves as a service and emergency brake.
  • this first brake system works as a pure holding brake and holds the stationary elevator car in the area of one floor.
  • this first brake system works as an emergency brake and must safely bring the moving elevator car to a standstill and hold it regardless of the load.
  • EP0997660B1 for example, is known from the prior art, which describes a partially-lined spring-pressure brake for attacking a rotating disk, which can form the first brake system described.
  • At least two of these partially-lined spring-pressure brakes are used in an elevator, which jointly act on a brake disk connected to the traction sheave.
  • a second brake system which is also referred to as a safety gear and which is arranged directly on the elevator car, brakes and holds the elevator car when a predetermined speed is exceeded, for example if the suspension element breaks, the guide rail serving as a braking surface.
  • EP1849734B1 is known from the prior art, which describes, among other things, such a safety gear.
  • the safety device described is triggered mechanically by a so-called regulator rope and then safely brings the elevator car to a standstill.
  • the permissible values are between 0.2 x g and 1.0 x g, whereby the maximum permissible values in particular are usually significantly exceeded in practice.
  • brake concepts were developed that are completely attached to the elevator car and the existing guide rails use it as a braking surface.
  • the traction sheave itself can be dispensed with, for example when the elevator car is driven by a linear motor.
  • the cabin brake of DE102012109969A1 is modularly constructed from several piston-cylinder systems, the braking effect being achieved by spring elements and the opening of the brake taking place via pressure medium that move the piston against the force of the spring elements.
  • the object of the present invention is therefore to create a brake, a circuit arrangement and a method for controlling an elevator brake that is operated by an external energy source and is attached to the car, in particular for controlling emergency braking processes.
  • the specified acceleration values must be adhered to in the event of an emergency braking, with or without prior determination of the cabin load and regardless of the friction conditions between the guide rail and the brake linings.
  • it must be ensured that there is always sufficient braking force available on the cabin so that it is safely brought to a standstill and held, which is primarily true for vertical movements, but can also be used for horizontal movements.
  • brake actuators are controlled via fast-switching valves for controlling pressure media or via power supply modules for controlling corresponding electrical currents in such a way that they achieve a rapid reduction the braking forces.
  • This reduction of the braking forces can take place in a cascade fashion in any number of switching stages.
  • brake actuators can be pistons or solenoids actuated by pressure medium for electrical control.
  • an acceleration measurement can be a direct measurement of the acceleration by one or more sensors or a measurement of other variables from which an acceleration value is determined.
  • the term acceleration measurement is used in the further course of this application.
  • three design measures are proposed to ensure that when the control is used in the event of an emergency braking of the elevator, the limit values for the car deceleration are observed, that the force generated by pressure medium during the control process does not exceed a defined value and that there is sufficient braking force to decelerate and hold the car in every operating phase:
  • two or more single-stage pistons which are simply designed and preferably arranged next to one another in the direction of travel of the cabin, can be used, for example in combination with a system pressure.
  • the desired deceleration of the cabin can be achieved with a pressure reducing valve and thus two system pressures in combination with stepped or single-step pistons.
  • the desired deceleration of the cabin can be implemented using two different electrical voltages or, for example, different system powers generated by pulse width modulation in combination with working magnets with only one or two coils each.
  • FIG. 1 Schematic representation of a passenger elevator according to the prior art.
  • Fig. 2 Schematic representation of a passenger elevator with a car brake, which is controlled via the circuit arrangement according to the invention.
  • FIG 3 shows a first preferred embodiment of a pressure-medium-operated cabin brake in a detail A as a longitudinal section with a further section B-B of the cabin brake, which is controlled via the circuit arrangement according to the invention.
  • FIG. 4 shows a second preferred embodiment of the pressure-medium-operated cabin brake in a detail B as a longitudinal section with a further section CC of the cabin brake which is controlled via the circuit arrangement according to the invention.
  • Fig. 5 shows a first inventive
  • Fig. 6 shows a second inventive
  • Valve arrangement with the cab brake to be controlled with several single-stage control pistons and a pressure accumulator.
  • Valve arrangement with the cab brake to be controlled with several single-stage control pistons and two pressure accumulators.
  • FIG 8 shows a first preferred embodiment of an electrically operated car brake in a detail C as a longitudinal section with a further section D-D of the car brake which is controlled via the circuit arrangement according to the invention.
  • FIG. 9 shows a second preferred embodiment of the electrically operated car brake in a detail D as a longitudinal section with a further section E-E of the car brake which is controlled via the circuit arrangement according to the invention.
  • 11 shows a second electrical device according to the invention
  • Fig. 1 the basic structure of a passenger elevator in traction sheave design according to the prior art with a cable ratio of 1: 1 is shown.
  • a car (2) and a counterweight (3) are arranged in an elevator shaft (1) and are connected to one another via a suspension element (4).
  • the suspension element (4) which can be designed as a group of ropes or as a belt, is deflected by a traction sheave (5) and is in frictional engagement with it.
  • the state-of-the-art passenger elevator has two independent brake systems:
  • a first brake system (7) which acts directly on the brake disk (6) connected to the traction sheave (5) and which in the example is formed by two brake calipers for reasons of redundancy.
  • the first brake system (7) serves as a service and emergency brake.
  • the first brake system (7) works as a pure holding brake and holds the stationary car (2) in position in the area of one floor.
  • this first brake system (7) works as an emergency brake and must safely bring the moving car (2) to a standstill and hold it regardless of its load status.
  • a second brake system (8) which is also referred to as a safety gear and which is arranged directly on the car (2), brakes and holds the car (2) when a predetermined speed is exceeded, the guide rail (9) serving as a braking surface.
  • Fig. 2 shows an improved structure of a passenger elevator which combines both of the aforementioned brake systems in a car brake (10).
  • the car brake (10) is attached directly to the car (2) and uses the guide rail (9) as a braking surface.
  • the cabin (2) and the counterweight (3) are also connected here via a suspension element (4) which is guided via a traction sheave (5).
  • the vertical movement of the car (2) can be implemented using a linear motor (not shown), variants with or without a counterweight (3) being possible.
  • FIG. 3 shows a detail A from FIG. 2, which shows a longitudinal section through a first preferred embodiment of a pressure-medium-operated cabin brake (10) according to the invention.
  • the car brake (10) shown in simplified form is designed as a brake caliper in floating caliper construction, as is also illustrated in section BB.
  • the area of the brake housing (11) facing the cabin (2) is fitted directly with a continuous brake lining (14) on its surface facing the guide rail (9).
  • the car brake (10) is designed to be operated by pressure medium to achieve a high power density and is divided into two functional areas:
  • This first area consists of one or more brake cylinders (17) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin with brake pistons (16) accommodated therein, which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • a pressure medium can be applied to the brake cylinders (17) via a brake pressure connection (18), as a result of which the brake pistons (16) press the lining carrier (15) with the friction lining (14) against the guide rail (9) and thus the cabin (2) in Brake the direction of travel (M).
  • the service brake described is usually only used in normal ferry operation of the elevator and serves as a holding brake for the car (2) located in the area of a floor when the passengers get on and off.
  • the service brake can also be designed in a manner that enables it to be used as an emergency brake.
  • the cylinder space (17) is equipped with spring elements that cause the brake to close, and a pressure medium is applied to the space of the return springs, which opens the brake.
  • an emergency braking function can be implemented in the event of a power failure, for example.
  • This second area consists of one or more stepped cylinders (21s) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin, which function equally as control cylinder (21) and release cylinder (21a), with stepped pistons (20s) accommodated therein, which analogously act as control pistons (20 ) and the lifting piston (20a) act, and which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) to the guide rail (9).
  • This second area of the car brake (10), which serves as an emergency brake, can theoretically also be used as a normal service brake for holding the car (2) in the area of a floor.
  • FIG. 4 a detail B of the pressure medium-actuated car brake (10) is shown as a longitudinal section, which shows an alternative preferred embodiment to FIG. 3.
  • the car brake (10) shown is also designed as a brake caliper in floating caliper design, as is also illustrated in section C-C.
  • the area of the brake housing (11) facing the cabin (2) is here fitted directly with a segmented brake lining (14) on its surface facing the guide rail (9).
  • lining carriers (15) which are equipped with brake linings (14) and which are in operative connection with the brake piston (16), release piston (20a) and control piston (20), each brake piston (16), each release piston (20a) and each control piston (20) being assigned a lining carrier (15) and the lining carrier (15) with the brake linings (14) movable transversely to the direction of travel (M) and with the guide rail ( 9) can be brought into frictional engagement.
  • the car brake (10) is divided into two functional areas:
  • This first area consists of one or more brake cylinders (17) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin with brake pistons (16) accommodated therein, which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • a pressure medium can be applied to the brake cylinders (17) via a brake pressure connection (18), as a result of which the brake pistons (16) press the lining carrier (15) with the friction lining (14) against the guide rail (9) and thus the cabin (2) in Brake the direction of travel (M).
  • the service brake described is usually only used in normal ferry operation of the elevator and serves as a holding brake for the car (2) located in the area of a floor when the passengers get on and off.
  • the service brake can also be designed in a manner that enables it to be used as an emergency brake.
  • the cylinder space (17) is equipped with spring elements that cause the brake to close, and a pressure medium is applied to the space of the return springs, which opens the brake.
  • an emergency braking function can be implemented in the event of a power failure, for example.
  • This second area consists of one or more control cylinders (21) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin with control pistons (20) housed therein, only one of which is shown as an example, and at least one adjacent air cylinder (21a) with air piston housed therein ( 20a).
  • Control piston (20) and lifting piston (20a) are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • Control cylinder (21) and control piston (20) together form a control piston space (26) with a control piston surface (27).
  • a pressure medium that has the full system pressure By applying a pressure medium that has the full system pressure to a control piston chamber (26), a force against the force of the brake springs (30) builds up on the control piston surface (27), which force is greater than this and thus opens this part of the brake .
  • a pressure medium that has the full system pressure By applying a pressure medium that has the full system pressure to only part of the control piston chambers (26) or by applying a pressure medium that has a reduced pressure to at least part of the control piston chambers (26), the braking force can be regulated during emergency braking.
  • This second area of the car brake (10), which serves as an emergency brake, can theoretically also be used as a normal service brake for holding the car (2) in the area of a floor.
  • each stepped cylinder (21s) having the function of a release cylinder (21a) and that of a regulating cylinder (21). takes over and each stepped piston (20s) covers the function of a release piston (20a) and that of a control piston (20).
  • the elevator has two guide rails (9), each of which is assigned a car brake (10), each with two illustrated stepped cylinders (21s) with stepped pistons (20s). It goes without saying that each car brake (10) can also have a larger number of stepped cylinders (21s) and stepped pistons (20s).
  • piston chambers of the brake shown on the left and right with the same effect are controlled by a common line section (L2, L3, L4, Ln).
  • the number of car brakes (10) can advantageously be reduced or increased accordingly.
  • a lifting piston space (22) with a lifting piston surface (23) and a separate and separately controllable regulating piston chamber (26) with a regulating piston surface (27) are formed between the stepped cylinder (21s) and stepped piston (20s).
  • the structure of the valve arrangement is described in the flow direction of a pressure medium starting from the pressure supply (P) via pressure accumulators and valves to the cabin brake (10) and from there back to the return (R).
  • the line sections (L1 to L6, Ln) are lines for transporting the printing medium.
  • the pressure supply (P) supplies the pressure medium, preferably a hydraulic fluid based on mineral or synthetic oils or water-based, from where it is conveyed via a check valve (R1) into a line section (L1) from which one or more pressure accumulators ( D1), whereby a reliable pressure supply can be built up as a result.
  • a check valve (R1) into a line section (L1) from which one or more pressure accumulators ( D1), whereby a reliable pressure supply can be built up as a result.
  • two similar and similarly controlled return valves can be combined in one valve block.
  • the switching states of the return valves (V3, V4) can be recorded via a switching monitor (SH). Redundancy of the return valves (V3, V4) is necessary so that if one of the valves fails, there is still a safe return flow of the pressure medium to the return (R) and therefore safe braking is possible.
  • An alternative to redundancy can be a safe valve with fault exclusion.
  • line section (L2) is connected to the air piston chambers (22) via air pressure connections (24) and is in connection with one connection of each of the cascade control valves (V5, V6).
  • the cascade control valves can be designed as fast-switching seat valves or slide valves, they can be actuated by electromagnets or other electrically controlled actuators and preferably only the two switching states “open” and “closed” are provided.
  • the switching times of the fast-switching cascade control valves (V5, V6) for full switching between the two switching positions (S1, S2) are less than about 20 milliseconds, preferably less than 10 milliseconds.
  • the cascade control valves (V5, V6) are designed to have the same effect and each cascade control valve (V5, V6) controls its own piston chamber or group of piston chambers.
  • V5 Another connection of the first cascade control valve (V5), which in a preferred embodiment has a switching monitor (SH), is connected via a line section (L3) and a control pressure connection (28) to the control piston chamber (26) shown in FIG. 5 arrangement of stepped cylinder (21s) and stepped piston (20s) shown below.
  • SH switching monitor
  • Another connection of the second cascade control valve (V6) which in a preferred embodiment also has switching monitoring (SH), is connected via a line section (L4) and a control pressure connection (28) to the control piston chamber (26) shown in FIG 5
  • the arrangement shown above comprising a stepped cylinder (21s) and a stepped piston (20s).
  • the line section (L5) is connected to one connection each of the solenoid directional control valve (V1) and the return valves (V3, V4), which means that the line section (L2) via the line section (L5) to the return (R) is vented towards.
  • the line sections (L3, L4) are also connected to the line section (L2) and are activated when the solenoid directional control valve (V1) or the return valves (V3 , V4) via the line section (L5) to the return (R).
  • the car (2) is at any position in the elevator shaft (1) and the area of the car brake (10) serving as an emergency brake is closed by the force of the brake springs (30).
  • the pressure accumulator (D1) is pressureless, as are all line sections (L1, L2, L3, L4, L5) and the pressure connections (24, 28) of the car brake (10).
  • the directional solenoid valve (V1), the two return valves (V3, V4) and the two cascade control valves (V5, V6) are in the first switching position (S1), the line sections (L3, L4) and the line section (L2) are connected to the line section (L5) and vented towards the return (R).
  • the elevator system (AS) receives a destination call and the car (2) should move to another floor. Before the car (2) begins to move, the following processes take place in the car brake system (10) within a short time, which are referred to below as start mode 1:
  • the pressure supply (P) is activated, it conveys the pressure medium via the check valve (R1) into the line section (L1) and fills the pressure accumulator (D1) until there is a specified system pressure.
  • the control can trigger movements of the brake piston (16) via the brake pressure connection (18), which will not be discussed in detail here.
  • the solenoid of the directional solenoid valve (V1) is energized and the directional solenoid valve (V1) changes from the first switching position (S1) to the second switching position (S2).
  • the solenoid coils of the two return valves (V3, V4) are energized and the two valves change from the first switching position (S1) to the second switching position (S2), whereby the connection between the line section (L5) and the line section on the two valves (L2) is interrupted.
  • the line section (L2) is connected to the line section (L1) via the solenoid directional control valve (V1) and the pressure medium is slowed down via the throttle valve (DR) to reduce switching noise through the release pressure connections (24) into the release piston chambers (22), whereby it exerts a lifting force (25) on the stepped pistons (20s) via the lifting piston surfaces (23).
  • This release force (25) is not yet sufficient to overcome the brake spring force (30) and the car brake (10) is still closed.
  • a defined pressure of a pressure medium is applied to the brake pressure connection (18) via a valve system (not shown) and the brake piston (16) closes the car brake (10) against the force of the return springs (19).
  • the directional solenoid valve (V1) and the two return valves (V3, V4) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is applied in the pressure accumulator (D1), which means that nothing changes in the pressure conditions in the area of the stepped pistons (20s) and whereby the stepped pistons (20s) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the two return valves (V3, V4) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is present in the pressure accumulator (D1).
  • the solenoid directional control valve (V1) is transferred to its first switching position (S1) and the pressure medium from the line sections (L4, L3, L2) flows via the throttle valve (DR) and the line section (L5) back to the return (R).
  • all step pistons (20s) are depressurized and the cabin is held by the full force of the brake springs (30).
  • the throttle valve (DR) ensures that the brake is applied with little noise.
  • the brake pressure connection (18) is depressurized via a valve system (not shown) and the return springs (19) bring the brake piston (16) of the car brake (10) into the open position.
  • the directional solenoid valve (V1) and the two return valves (V3, V4) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is applied in the pressure accumulator (D1), which means that nothing changes in the pressure conditions in the area of the stepped pistons (20s) and whereby the stepped pistons (20s) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the two return valves (V3, V4) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is present in the pressure accumulator (D1).
  • the directional solenoid valve (V1) is transferred to its second switching position (S2) and the pressure medium flows from the line section (L1) via the throttle valve (DR) to the line sections (L2, L3, L4), whereby all stepped pistons (20s) move against the force of the brake springs (30) and open the brake.
  • the throttle valve (DR) ensures that the brake is opened with little noise.
  • emergency braking 1 If there is a power failure while the cabin is in motion, the cabin brake (10) initiates emergency braking, which is referred to below as emergency braking 1:
  • the pressure supply of the system is guaranteed for a short time even in the event of failure of the preferably electrically operated pressure supply (P) via the pressure accumulator (D1).
  • the solenoid directional control valve (V1) and the two return valves (V3, V4) move to the first switching position (S1) when the supply voltage is lost.
  • S1 the first switching position
  • the line sections (L4, L3, L2) are connected to the line section (L5) and vented towards the return (R), whereby the release force (25) acting against the brake spring force (30) and the control force (29) are omitted and the maximum braking force builds up and the car (2) is maximally decelerated.
  • the cascade control valves (V5, V6) are still in their first switching position (S1) at the beginning of emergency braking 1, whereby the line sections (L3, L4) are still depressurized.
  • the cascade control valves (V5, V6) are activated in the event of emergency braking via a safe power supply in conjunction with a safe control system and acceleration measurement.
  • the cascade control valves (V5, V6) are transferred to the second switching position (S2) or not in the manner described below via a switching logic when certain threshold values for the deceleration of the car (2) are exceeded.
  • both cascade control valves V5, V6 are switched to switching position (S2).
  • V5, V6 Due to the very short switching time of the cascade control valves (V5, V6), a significant reduction in the braking force and thus the deceleration of the car (2) can be achieved in a very short time, preferably less than 50 milliseconds.
  • V5, V6 With two cascade control valves (V5, V6), the following maximum levels are possible: 0 - V5 - V6 - V5 + V6. With a higher number of valves, the number of control stages increases.
  • Redundancy can also be achieved by increasing the number of valves and the control stages.
  • a cascade control valve (Vn) can also be installed in the line section (L2), so that if an emergency braking criterion is present, all cascade control valves (V5, V6, Vn) are always in the switch position (S2) are transferred and remain there for the duration of the upward emergency braking.
  • the solenoid directional control valve (V1), the return valves (V3, V4) and the cascade control valves (V5, V6) can also remain in their second switching position (S2) when the cabin (2) is moving upwards. This would cause the emergency braking during movement of the Cabin (2) does not exert any unnecessary loads on the passengers.
  • the safe control can be designed in such a way that the direction of movement of the car (2) is recognized and that when the car (2) begins to move downwards, all cascade control valves (V5, V6, Vn) switch to the first switch position (S1). At the same time, the solenoid directional control valve (V1) and the return valves (V3, V4) must also change to their first switching position (S1).
  • the regulation of the deceleration in the event of emergency braking can be further improved on the basis of a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel.
  • the measurement of the car load can also be part of the car brake (10).
  • the control process described which is fed solely by the pressure present in the pressure accumulator (D1), runs several times in very short time intervals and, after a few seconds, preferably less than 2 seconds, with a lightly loaded cabin (2), preferably less than 1 Second until the car (2) is at a standstill.
  • a cycle called emergency braking 2 is triggered in which the supply voltage (U) can be interrupted and which then corresponds to the emergency braking 1 described in terms of its sequence.
  • FIG. 6 shows a second cylinder and valve arrangement for controlling an emergency brake according to FIG. 4 equipped with single-stage regulating cylinders (21) and single-stage regulating pistons (20).
  • the elevator has two guide rails (9), each of which is assigned a car brake (10), each with two illustrated single-stage control cylinders (21) with single-stage control pistons (20) and each with a single-stage release cylinder (21a) with single-stage release piston (20a) is.
  • each car brake (10) can also have a larger number of control cylinders (21) and control pistons (20) as well as release cylinders (21a) and release pistons (20a).
  • piston chambers of the brake shown on the left and right with the same effect are controlled by a common line section (L2, L3, L4).
  • the number of car brakes (10) can advantageously be reduced or increased accordingly.
  • control cylinder (21) and control piston (20) As a result of the single-stage form of control cylinder (21) and control piston (20), several control cylinders (21) with control piston (20) and at least one single-stage release cylinder (21a) with release piston are located next to one another in the cabin brake (10) in the direction of movement of the cabin (2) (20a), the lifting cylinder (21a) and the lifting piston (20a) together forming a lifting piston space (22) with a lifting piston surface (23).
  • the regulating cylinders (21) and regulating pistons (20) together form separately controllable regulating piston chambers (26) with regulating piston surfaces (27).
  • the structure of the valve arrangement according to FIG. 6 is described in the flow direction of a pressure medium starting from the pressure supply (P) via pressure accumulators and valves to the cabin brake (10) and from there back to the return (R).
  • the line sections (L1 to L6) are lines for transporting the printing medium.
  • the pressure supply (P) supplies the pressure medium, from where it is conveyed via a check valve (R1) into a line section (L1), from which a pressure accumulator (D1) is also filled.
  • V1, V2 two similar and similarly controlled solenoid directional control valves (V1, V2) can be combined in a valve block, whereby these can have, for example, a switching monitor (SH).
  • SH switching monitor
  • the line section (L2) is connected to the air piston chambers (22) via air pressure connections (24) and is in connection with one connection of each of the cascade control valves (V5, V6).
  • Another connection of the first cascade control valve (V5) which in a preferred embodiment has a switching monitor (SH) is connected to the control piston chamber (26) in FIG. 6 via a line section (L3) and the control pressure connection (28) arrangement shown in the center, consisting of regulating cylinder (21) and regulating piston (20).
  • Another connection of the second cascade control valve (V6) which in a preferred embodiment also has switching monitoring (SH), is connected via a line section (L4) and the control pressure connection (28) to the control piston chamber (26) shown in FIG. 6 above arrangement of control cylinder (21) and control piston (20).
  • the line section (L5) is connected to one connection each of the solenoid directional control valves (V1, V2), which means that the line section (L2) is vented via the line section (L5) to the return (R) when the same is switched on.
  • the line sections (L3, L4) are also connected to the line section (L2) and, when the solenoid directional control valves (V1, V2) are in the corresponding switch position, are connected via the line section (L5) to the return (R).
  • the car (2) is at any position in the elevator shaft (1) and the area of the car brake (10) serving as an emergency brake is closed by the force of the brake springs (30).
  • the pressure accumulator (D1) is pressureless, as are all line sections (L1, L2, L3, L4, L5) and the pressure connections (24, 28) of the car brake (10).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the two cascade control valves (V5, V6) are in the first switching position (S1), the line sections (L3, L4) and the line section (L2) are in line with the line section (L5) connected and vented to the return (R).
  • the elevator system (AS) receives a destination call and the car (2) should move to another floor. Before the car (2) begins to move, the following processes take place in the car brake system (10) within a short time, which are referred to below as start mode 2:
  • the pressure supply (P) is activated, it conveys the pressure medium via the check valve (R1) into the line section (L1) and fills the pressure accumulator (D1) until there is a specified system pressure.
  • the control can trigger movements of the brake piston (16) via the brake pressure connection (18), which will not be discussed in detail here.
  • the solenoid coils of the solenoid directional control valves (V1, V2) are energized and the solenoid directional control valves (V1, V2) change from the first switching position (S1) to the second switching position (S2).
  • the line section (L2) is thereby connected to the line section (L1) via the solenoid directional control valves (V1, V2) and the pressure medium passes through the release pressure connections (24) into the release piston spaces (22), whereby it is released via the release piston surfaces (23) a lifting force (25) exerts on the lifting piston (20a).
  • This release force (25) is already sufficient to overcome the brake spring force (30) on the release piston (20a), but the cabin brake (10) is still closed by the brake spring force (30) still applied to the control piston (20).
  • a defined pressure of a pressure medium is applied to the brake pressure connection (18) via a valve system (not shown) and the brake piston (16) closes the car brake (10) against the force of the return springs (19).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is applied in the pressure accumulator (D1), which means that nothing changes in the pressure conditions in the area of the control piston (20) and the release piston (20a) and whereby the control piston (20) and release piston (20a) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the brake pressure connection (18) is depressurized via a valve system (not shown) and the return springs (19) bring the brake piston (16) of the car brake (10) into the open position.
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) remain energized in their second switching position (S2) and the system pressure is applied in the pressure accumulator (D1), which means that nothing changes in the pressure conditions in the area of the control piston (20) and the release piston (20a) and whereby the control piston (20) and release piston (20a) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the system pressure is present in the pressure accumulator (D1) and the solenoid directional control valves (V1, V2) are transferred to their second switching position (S2) and the pressure medium flows from the line section (L1) to the line sections (L2, L3, L4), whereby all control pistons (20) and release pistons (20a) move against the force of the brake springs (30) and open the brake.
  • emergency braking 3 If there is a power failure while the cabin is in motion, the cabin brake (10) initiates emergency braking, which is referred to below as emergency braking 3:
  • the pressure supply of the system is guaranteed for a short time even in the event of failure of the preferably electrically operated pressure supply (P) via the pressure accumulator (D1).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) move to the first switching position (S1) when the supply voltage fails.
  • the advantageous dimensioning of the solenoid directional control valves (V1, V2) enables large flow cross-sections to close the brake quickly.
  • the cascade control valves (V5, V6) are controlled via a safe power supply in conjunction with a safe acceleration measurement.
  • the cascade control valves (V5, V6) are transferred to the second switch position (S2) or not in the manner described below via a switching logic when certain threshold values for the deceleration of the car (2) are exceeded.
  • both cascade control valves V5, V6 are switched to switching position (S2).
  • a cascade control valve (Vn) can also be installed in the line section (L2), so that if an emergency braking criterion is present, all cascade control valves (V5, V6, Vn) are always in the switch position (S2) are transferred and remain there for the duration of the upward emergency braking.
  • the safe control can be designed in such a way that the direction of movement of the cabin (2) is recognized and that when the cabin (2) begins to move downwards, all cascade control valves (V5, V6, Vn) switch to the switch position (S1). At the same time, the solenoid directional control valves (V1, V2) must then also switch to their first switching position (S1).
  • the regulation of the deceleration in the event of an emergency braking can be further improved on the basis of a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel.
  • the control process described which is fed solely by the pressure present in the pressure accumulator (D1), runs several times in very short time intervals and, after a few seconds, preferably less than 2 seconds, with a lightly loaded cabin (2), preferably less than 1 Second until the car (2) is at a standstill.
  • emergency braking 4 If an overspeed is detected while the car (2) is traveling, a cycle called emergency braking 4 is triggered, in which the supply voltage (U) can be interrupted and which then corresponds to the emergency braking 3 described in terms of its sequence.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of a cylinder and valve arrangement, which largely corresponds to the arrangement from FIG. 6, but which has the following differences:
  • V5, V6 have a direct connection to the line section (L5) connected to the return (R).
  • the cascade control valves (V5, V6) are not connected to the line section (L1), but to a further line section (L6) for a permanent pressure supply.
  • the line section (L6) is supplied from the line section (L1) via a pressure reducing valve (V8) and a check valve (R2) and the line section (L6) has its own pressure accumulator (D2). - This means that the cascade control valves (V5, V6) can continue to be supplied via the additional pressure accumulator (D2) if the pressure supply (P) fails.
  • the car (2) is at any position in the elevator shaft (1) and the area of the car brake (10) serving as an emergency brake is closed by the force of the brake springs (30).
  • the pressure accumulators (D1, D2) are pressureless, as are all line sections (L1, L2, L3, L4, L5, L6) and the pressure connections (24, 28) of the car brake (10).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the two cascade control valves (V5, V6) are in the first switching position (S1), the line sections (L3, L4) and the line section (L2) are in line with the line section (L5) connected and vented to the return (R).
  • the elevator system (AS) receives a destination call and the car (2) should move to another floor. Before the car (2) begins to move, the following processes take place in the car brake system (10) within a short time, which are referred to below as start mode 3:
  • the pressure supply (P) is activated, it conveys the pressure medium via the check valve (R1) into the line section (L1) and fills the pressure accumulator (D1) until there is a specified system pressure.
  • the pressure medium flows via the pressure reducing valve (V8) and the check valve (R2) into the line section (L6) and there fills the pressure accumulator (D2) with a pressure that is lower than that of the line section (L1).
  • the control can trigger movements of the brake piston (16) via the brake pressure connection (18), which will not be discussed in detail here.
  • the solenoid coils of the solenoid directional control valves (V1, V2) are energized and the solenoid directional control valves (V1, V2) change from the first switching position (S1) to the second switching position (S2).
  • the line section (L2) is thereby connected to the line section (L1) via the solenoid directional control valves (V1, V2) and the pressure medium passes through the release pressure connections (24) into the release piston spaces (22), whereby it is released via the release piston surfaces (23) a lifting force (25) exerts on the lifting piston (20a).
  • This release force (25) is already sufficient to overcome the brake spring force (30) on the release piston (20a), but the cabin brake (10) is still closed by the brake spring force (30) still applied to the control piston (20).
  • the solenoid coils of the cascade control valves (V5, V6) are energized and the cascade control valves (V5, V6) change from the first switch position (S1) to the second switch position (S2), whereby the system pressure from the line section (L6) to the Line sections (L3, L4) and to the control pressure connections (28) of the cabin brake (10) and generates a control force (29) acting on the control piston surfaces (27) in the control piston spaces (26), which completely cancels the brake spring force (30) acting on the control piston (20) and thus completely opens the car brake (10) .
  • a defined pressure of a pressure medium is applied to the brake pressure connection (18) via a valve system (not shown) and the brake piston (16) closes the car brake (10) against the force of the return springs (19).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) remain energized in their second switching position (S2) and the respective system pressure is applied in the pressure accumulators (D1, D2), which affects the pressure conditions in the range the control piston (20) and the release piston (20a) do not change anything and as a result the control piston (20) and release piston (20a) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the system pressure is present in the pressure accumulator (D1) and the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) are transferred to their first switching position (S1) and the pressure medium is removed from the line sections (L4, L3, L2 ) flows back to the return (R) via the line section (L5).
  • the brake pressure connection (18) is depressurized via a valve system (not shown) and the return springs (19) bring the brake piston (16) of the car brake (10) into the open position.
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) are and remain energized in their second switching position (S2) and the respective system pressure is applied in the pressure accumulators (D1, D2), which affects the pressure conditions in the area of the control piston (20) and the release piston (20a) nothing changes and thus the control piston (20) and lifting piston (20a) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the system pressure is present in the pressure accumulator (D1) and the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) are transferred from the first switching position (S1) to their second switching position (S2) and the pressure medium flows out the line sections (L1, L6) to the line sections (L2, L3, L4), whereby all control pistons (20) and release pistons (20a) move against the force of the brake springs (30) and open the brake.
  • emergency braking 5 If there is a power failure while the cabin is in motion, the cabin brake (10) initiates emergency braking, which is referred to below as emergency braking 5:
  • the pressure supply of the system is guaranteed for a short time even if the preferably electrically operated pressure supply (P) fails via the pressure accumulator (D1, D2).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) move to the first switching position (S1) when the supply voltage is lost.
  • S1 the first switching position
  • the line sections (L4, L3, L2) are connected to the line section (L5) and vented towards the return (R), whereby the release force (25) acting against the brake spring force (30) and the control force (29) are omitted and the maximum braking force builds up and the car (2) is maximally decelerated.
  • the cascade control valves (V5, V6) are controlled via a safe power supply in conjunction with a safe acceleration measurement.
  • the cascade control valves (V5, V6) are transferred to the second switch position (S2) or not in the manner described below via a switching logic when certain threshold values for the deceleration of the car (2) are exceeded.
  • both Cascade control valves (V5, V6) transferred to switching position (S2).
  • V5, V6 With two cascade control valves (V5, V6), the following maximum levels are possible: 0 - V5 - V6 - V5 + V6. With a higher number of valves, the number of control stages increases.
  • a control force (29) directed against the brake spring force (30) is not built up in any control piston chamber (26) or only in some of the control piston chambers (26) or in all control piston chambers (26) and the deceleration is controlled in this way.
  • the presence of more than two cascade control valves (V5, V6, Vn) and more than two controllable control pistons (20) per car brake (10) increases the number of possible switching combinations and increases the quality of the control, which is improved through optimization the pressure in the pressure accumulator (D2) can be increased further.
  • the reduced pressure in section L6 is less than the pressure required to release the spring force (30). This only causes a reduction in force, but no movement.
  • a cascade control valve (Vn) can also be installed in the line section (L2), so that if an emergency braking criterion is present, all cascade control valves (V5, V6, Vn) are always in the switch position (S2) are transferred and remain there for the duration of the upward emergency braking.
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) and the cascade control valves (V5, V6) could also remain in their second switching position (S2) when the cabin (2) is moving upwards. As a result, no unnecessary loads would be exerted on the passengers for the duration of the emergency braking when the car (2) is moved upwards.
  • the safe control can be designed in such a way that the direction of movement of the cabin (2) is recognized and that when the cabin (2) begins to move downwards, all cascade control valves (V5, V6, Vn) switch to the switch position (S1).
  • the solenoid directional control valves (V1, V2) must then also switch to their first switching position (S1). Furthermore, the regulation of the deceleration in the event of an emergency braking can be further improved on the basis of a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel. For this purpose, it is possible, for example in the event of a later emergency braking, to transfer at least part of the cascade control valves (V5, V6) immediately via the safe power supply to the switch position (S2) via the safe power supply and leave them in this position, for example in the event of a later emergency braking to reduce the first shock when the car brake (10) is applied in the event of an actual emergency braking.
  • the control process described which is fed solely by the pressure present in the pressure accumulator (D2), runs several times at very short intervals and is completed after a few seconds until the car (2) is at a standstill.
  • emergency braking 6 If an overspeed is detected while the car (2) is traveling, a cycle called emergency braking 6 is triggered, in which the supply voltage (U) can be interrupted and which then corresponds to the described emergency braking 5 in terms of its sequence.
  • the system can be started up again according to the procedure described in start mode 3.
  • FIG. 8 shows a detail C from FIG. 2, which shows a longitudinal section through a first preferred embodiment of an electrically operated car brake (10) according to the invention.
  • the car brake (10) shown in simplified form is designed as a brake caliper in floating caliper design, as is also illustrated in section D-D.
  • the brake housing (11) surrounds the guide rail (9) in a U-shape and is movably supported on guide elements (13) transversely to the direction of travel (M).
  • the area of the brake housing (11) facing the cabin (2) is fitted directly with a continuous brake lining (14) on its surface facing the guide rail (9).
  • the car brake (10) is electrically operated and divided into two functional areas:
  • This first area consists of one or more brake cylinders (17) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin with brake pistons (16) accommodated therein, which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • the end of the brake pistons (16) facing away from the guide rail are each connected to an armature disk (32) which is attracted by a brake magnet (31) supplied with electrical power to a brake coil (33), whereby the brake piston (16) pushes the brake disk ( 15) press the friction lining (14) against the guide rail (9) and thus brake the cabin (2) in the direction of travel (M).
  • the service brake described is usually only used in normal ferry operation of the elevator and serves as a holding brake for the car (2) located in the area of a floor when the passengers get on and off.
  • the service brake can also be designed in a manner that enables it to be used as an emergency brake.
  • the brake pistons (16) are designed like the stepped pistons (20s) shown in FIG. 8, in which a braking effect is achieved by the brake springs (30) and in which the brake is opened by energizing magnetic coils (35, 36).
  • An emergency braking function can be implemented in the event of a power failure, for example, through advantageous electrical control of the brake.
  • This second area consists of one or more stepped cylinders (21s) arranged next to each other in the direction of travel (M) of the cabin, which function equally as control cylinder (21) and release cylinder (21a), with stepped pistons (20s) accommodated therein, which analogously act as control pistons (20 ) and the lifting piston (20a) act, and which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) to the guide rail (9).
  • the stepped pistons (20s) and stepped cylinders (21s) together with the magnet coils (36) form the control piston (20) and control cylinder (21) and together with the magnet coils (35) the release piston (20a) and release cylinder (21a).
  • armature disk-like thickenings of the stepped pistons (20s) are attracted by the working magnets (34) and a force is built up against the force on the stepped pistons (20s) the brake springs (30), which is larger than this and which thus opens the brake.
  • This second area of the car brake (10), which serves as an emergency brake, can theoretically also be used as a normal service brake for holding the car (2) in the area of a floor.
  • FIG. 9 shows a detail D from FIG. 2, which shows a longitudinal section through a second preferred embodiment of an electrically operated car brake (10) according to the invention.
  • the car brake (10) shown in greatly simplified form, is designed as a brake caliper in floating caliper construction, as is also illustrated in section E-E.
  • the area of the brake housing (11) facing the cabin (2) is fitted directly with a continuous brake lining (14) on its surface facing the guide rail (9).
  • the car brake (10) is electrically operated and divided into two functional areas:
  • This first area consists of one or more brake cylinders (17) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin with brake pistons (16) accommodated therein, which are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • the end of the brake pistons (16) facing away from the guide rail are each connected to an armature disk (32) which is attracted by a brake magnet (31) supplied with electrical power to a brake coil (33), whereby the brake piston (16) pushes the brake disk ( 15) press the friction lining (14) against the guide rail (9) and thus brake the cabin (2) in the direction of travel (M).
  • the service brake described is usually only used in normal ferry operation of the elevator and serves as a holding brake for the car (2) located in the area of a floor when the passengers get on and off.
  • the service brake can also be designed in a manner that enables it to be used as an emergency brake.
  • the brake pistons (16) are designed like the control piston (20) or release piston (20a) shown in FIG. 9, in which a braking effect is achieved by the brake springs (30) and in which the Brake is opened.
  • An emergency braking function can be implemented in the event of a power failure, for example, through advantageous electrical control of the brake.
  • This second area consists of several control cylinders (21) arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin, of which only one is shown as an example with control piston (20) accommodated therein and at least one adjacent air cylinder (21a) with air piston (20a) accommodated therein. , wherein the control piston (20) and release piston (20a) are movably mounted transversely to the direction of travel (M) towards the guide rail (9).
  • This second area of the car brake (10), which serves as an emergency brake, can theoretically also be used as a normal service brake for holding the car (2) in the area of a floor.
  • each stepped cylinder (21s) taking on the function of a release cylinder (21a) and that of a regulating cylinder (21) and each stepped piston (20s) covers the function of a lifting piston (20a) and that of a control piston (20).
  • the elevator has two guide rails (9), each of which is assigned a car brake (10), each with two illustrated stepped cylinders (21s) with stepped pistons (20s). It goes without saying that each car brake (10) can also have a larger number of stepped cylinders (21s) and stepped pistons (20s).
  • actuators of the left and right are acted in the same way
  • the brake shown is controlled by a common line section (L2, L3, L4).
  • the number of car brakes (10) can advantageously be reduced or increased accordingly.
  • each stepped piston (20s) has a working magnet (34) which is each formed from two magnet coils (35, 36), which in the present example are designed as concentric ring coils.
  • Each of the stepped pistons (20s) is moved towards the guide rail (9) by the force of brake springs (30) and creates frictional engagement between the guide rail (9) and the brake lining (14), as a result of which the car (2) is braked.
  • the structure of the circuit arrangement is described in the flow direction of an electrical voltage starting from the voltage supply (U) via power storage (SP) and switches (SC1, SC2) to the car brake (10).
  • the line sections (L1 to L6) are lines for the transport of electrical power.
  • the power supply (U) supplies electrical power in a line section (L1), from which a power store (SP) of a safe power supply is charged.
  • An alternative to redundancy can be a safe switch (SC1, SC2) with fault exclusion.
  • a release force (25) directed against the brake spring (30) builds up between the working magnet (34) and the stepped piston (20s), but this is not yet sufficient to open the car brake (10).
  • the line sections (L3, L4) are also connected to the line section (L2) via the cascade control switches (SC3, SC4) in the first switch position (S1), whereby the solenoid coils (36) are also energized and a control force (29) on the stepped piston (20s), which adds up to the release force (25) and thus opens the car brake (10) against the brake springs (30).
  • each cascade control switch controls its own system of solenoid coils (36).
  • cascade control switches (SC3, SC4) are designed as electrical changeover switches, which the line sections (L3) or (L4) in a first Connect the switch position (S1) to the line section (L2) and in a second switch position (S2) to the line section (L1).
  • the cascade control switches are electrically operated and are electrically transferred to the second switch position (S2).
  • the cascade control switches (SC3, SC4) are in their first switch position (S1) and the car brake (10) can be completely closed or opened simply by opening or closing the switches (SC1, SC2) .
  • the car (2) is at any position in the elevator shaft (1) and the area of the car brake (10) serving as an emergency brake is closed by the force of the brake springs (30).
  • the power storage (SP) is sufficiently charged for a failure of the voltage supply (U), and there is no voltage on the line sections (L2, L3, L4).
  • the switches (SC1, SC2) are in the open switch position and the two cascade control switches (SC3, SC4) are in the first switch position (S1).
  • the elevator system (AS) receives a destination call and the car (2) should move to another floor. Before the car (2) begins to move, the following processes take place in the car brake system (10) within a short time, which are referred to below as start mode 4:
  • the control can use the brake magnet (31)
  • Movements of the brake piston (16) are triggered, which will not be discussed in detail here.
  • the line sections (L3, L4) are energized via the cascade control switches (SC3, SC4) in their first switching position (S1) and the solenoid coils (36) of the working magnets (34) exert another against the stepped pistons (20s) Brake spring force (30) directed control force (29).
  • the release force (25) and the control force (29) add up to a total force that is greater than the opposing brake spring force (30), whereby the car brake (10) is opened.
  • the brake coils are connected to a circuit system (not shown)
  • the voltage supply (U) is maintained, the switches (SC1, SC2) remain closed and the cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1), whereby the stepped pistons (20s) counteract the force of the brake springs ( 30) remain in the open position.
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the switches (SC1, SC2) are opened and the cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1), whereby the line sections (L2, L3, L4) are de-energized and the release force (25) and the control force (29) the working magnet
  • the voltage supply (U) is maintained and the switches (SC1, SC2) remain closed and the cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1), whereby the stepped pistons (20s) counteract the force of the brake springs ( 30) remain in the open position.
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the switches (SC1, SC2) are closed and the cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1), whereby the line sections (L2, L3, L4) with electrical voltage are supplied and whereby the release force (25) and the control force (29) of the working magnets (34) overcome the force of the brake springs (30) and lift the stepped pistons (20s) with the brake linings (14) from the guide rail.
  • emergency braking 7 If there is a power failure while the cabin is in motion, the cabin brake (10) initiates emergency braking, which is referred to below as emergency braking 7:
  • the energy supply of the system can be guaranteed for a short time as a safe power supply even after failure of the voltage supply (U) via the power storage (SP)
  • the cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1), which means that the line sections (L3, L4) are also de-energized, which means that the control force (29) that acts against the brake spring force (30) is no longer applicable and that the maximum braking force builds up and the car (2) is decelerated to the maximum.
  • the cascade control switches (SC3, SC4) are controlled via a safe power supply, for example through the power storage unit (SP) in conjunction with a safe acceleration measurement.
  • SP power storage unit
  • the safe power supply in combination with the safe acceleration measurement brings the cascade control switches (SC3, SC4) into their second switch position (S2) or not in the manner described below, depending on whether certain threshold values for the deceleration of the car (2) are adhered to or exceeded . If the delay is correct, both cascade control switches (SC3, SC4) remain in their first switch position (S1).
  • one of the cascade control switches (SC3, SC4) is transferred to its second switch position (S2) and energizes part of the magnetic coils (36).
  • both cascade control switches are transferred to their second switch position (S2) and supply a larger part of the solenoid coils (36). It is also conceivable to use the cascade control switches (SC3, SC4) to control magnetic coils of different strengths and to achieve a maximum of control levels through advantageous staggering.
  • the line section (L2) can also be equipped with a cascade control switch (SCn) so that if an emergency braking criterion is present, all cascade control switches (SC3, SC4, SCn ) are in the second switching position (S2) and the line section (L2) is always energized as long as the car moves upwards in the event of an emergency braking. As a result, no unnecessary loads are exerted on the passengers during emergency braking when the car (2) is moved upwards.
  • SCn cascade control switch
  • the regulation of the deceleration in the event of an emergency braking can be further improved on the basis of a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel.
  • a cycle called emergency braking 8 is triggered in which the supply voltage (U) can be interrupted and which then corresponds to the described emergency braking 7 in terms of its sequence. After one of the emergency braking operations described and after eliminating the corresponding causes of the error, the system can be put back into operation according to the procedure described in start mode 4.
  • FIG. 11 shows a second circuit arrangement for the electrical control of the emergency brake according to FIG. 9, which is equipped with control cylinders (21) and control pistons (20).
  • the elevator has two guide rails (9), each of which is assigned a car brake (10), each with two illustrated control cylinders (21) with control pistons (20) and each with one illustrated release cylinder (21a) with release piston (20a).
  • each car brake (10) can also have a larger number of control cylinders (21) and release cylinders (21a).
  • actuators with the same effect of the brakes shown on the left and right are controlled by a common line section (L2, L3, L4).
  • the number of car brakes (10) can advantageously be reduced or increased accordingly.
  • each control piston (20) has a working magnet (34), each with a magnetic coil (36), which in the present example is designed as a concentric ring coil.
  • Each of the lifting pistons (20a) is also assigned a working magnet (34), each with a concentric magnet coil (35).
  • Each of the control pistons (20) and release pistons (20a) is moved towards the guide rail (9) by the force of brake springs (30) and creates a frictional engagement between the guide rail (9) and the brake lining (14), as a result of which the cabin (2) is braked .
  • the structure of the circuit arrangement is described in the flow direction of an electrical voltage starting from the voltage supply (U) via power storage (SP) and switches (SC1, SC2) to the car brake (10).
  • the line sections (L1 to L6) are lines for the transport of electrical power.
  • the power supply (U) supplies electrical power in a line section (L1), from which a power store (SP) of a safe power supply is charged.
  • the line section (L6) is supplied with a reduced electrical voltage from the line section (L1) via a voltage reduction (SR).
  • SR voltage reduction
  • a release force (25) directed against the brake spring (30) builds up on the release piston (20a), which is greater than the brake spring force (30), but which is not yet sufficient to fully open the car brake (10).
  • the cascade control switches SC3, SC4 are closed, which also energizes the magnet coils (36) and generates a control force (29) on the control piston (20).
  • the brake spring force (30) assigned to the control piston (20) is thereby overcome and thus the car brake (10) opens completely.
  • the cascade control switches (SC3, SC4) have the same effect as simple normally open contacts and each cascade control switch (SC3, SC4) controls its own system of solenoid coils (36).
  • switches (SC1, SC2) are also electrically operated and are electrically held in the closed position.
  • the car brake (10) By opening the switches (SC1, SC2) and the cascade control switches (SC3, SC4, SCn), the car brake (10) can be completely closed again.
  • the car (2) is at any position in the elevator shaft (1) and the area of the car brake (10) serving as an emergency brake is closed by the force of the brake springs (30).
  • the power storage (SP) is sufficiently charged for a failure of the voltage supply (U), and there is no voltage on the line sections (L2, L3, L4).
  • the switches (SC1, SC2) and the two cascade control switches (SC3, SC4) are in the open switch position.
  • the elevator system (AS) receives a destination call and the car (2) should move to another floor. Before the car (2) begins to move, the following processes take place in the car brake system (10) within a short time, which are referred to below as start mode 5:
  • the power supply (U) is activated and the power storage (SP) for a safe power supply is fully charged via the line section (L1).
  • the line section (L6) is simultaneously supplied with a reduced voltage via the voltage reduction (SR).
  • the control can use the brake magnet (31)
  • Movements of the brake piston (16) are triggered, which will not be discussed in detail here.
  • An electrical voltage is applied to the brake coils (33) of the brake magnets (31) via a circuit system (not shown) and the brake pistons (16) close the car brake (10) against the force of the return springs (19).
  • the voltage supply (U) is maintained and the switches (SC1, SC2) and the cascade control switches (SC3, SC4) remain closed, which means that the control piston (20) and the release piston (20a) counteract the force of the brake springs (30) remain in the open position.
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the switches (SC1, SC2) and the cascade control switches (SC3, SC4) are opened, whereby the release force (25) on the release piston (20a) and the control force (29) on the control piston (20) are canceled and the cabin (2) is then held by the full force of the brake springs (30).
  • the voltage supply (U) is maintained and the switches (SC1, SC2) and the cascade control switches (SC3, SC4) remain closed, whereby the control piston (20) and the release piston (20a) remain in their open position against the force of the brake springs (30).
  • the car brake does not have a separate area intended as a service brake or it is not used.
  • the switches (SC1, SC2) and the cascade control switches (SC3, SC4) are closed, whereby the release force (25) of the release piston (20a) and the control force (29) of the control piston (20) the force of the respective brake springs (30) overcome and lift the control piston (20) and release piston (20a) with the brake linings (14) from the guide rail.
  • emergency braking 9 If there is a power failure while the cabin is in motion, the cabin brake (10) initiates emergency braking, which is referred to below as emergency braking 9:
  • the energy supply of the system can be guaranteed for a short time as a safe power supply even after failure of the voltage supply (U) via the power storage (SP)
  • the cascade control switches (SC3, SC4) also change to their open position when the voltage supply (U) is lost, whereby the line sections (L3, L4) and the solenoid coils (36) are also de-energized, which means that the brake spring force ( 30) acting control force (29) is omitted and as a result the maximum braking force builds up and the car (2) is maximally decelerated.
  • the cascade control switches (SC3, SC4) are controlled via a safe power supply, for example through the power storage unit (SP) in conjunction with a safe acceleration measurement.
  • SP power storage unit
  • the safe power supply in combination with the safe acceleration measurement brings the cascade control switches (SC3, SC4) into their closed position or not in the manner described below, depending on whether certain threshold values for the deceleration of the car (2) are adhered to or exceeded.
  • one of the cascade control switches (SC3, SC4) is closed and thereby energizes part of the magnet coils (36).
  • both cascade control switches SC3, SC4 are closed and supply a larger part of the solenoid coils (36).
  • the line section (L2) can also be energized via a cascade control switch (SCn), so that all cascade control switches (SC3, SC4, SCn) when there is an emergency braking criterion when moving upwards. are closed and the line section (L2) is always energized as long as the cabin moves upwards during emergency braking. As a result, no unnecessary loads are exerted on the passengers during emergency braking when the car (2) is moved upwards.
  • SCn cascade control switch
  • the regulation of the deceleration in the event of an emergency braking can be further improved on the basis of a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel.
  • a measurement of the car load carried out before the car (2) begins to travel it is possible, for example with a low cabin load, to immediately close at least part of the cascade control switches (SC3, SC4) again via the safe power supply in the event of a later emergency braking before the start of the journey, thus one by energizing at least part of the magnet coils (36) to build up a defined control force (29) and thereby significantly reduce the first shock when the car brake (10) is applied in the event of an actual emergency braking.
  • a cycle called emergency braking 10 is triggered in which the supply voltage (U) can be interrupted and which then corresponds to the emergency braking 9 described in terms of its sequence.
  • An external energy-operated car brake (10) for an elevator system and, for its control, a circuit arrangement with integrated step-shaped regulation of the deceleration of the car (2) during emergency braking is proposed.
  • the control is designed in such a way that the deceleration of the car (2) is always within specified limit values, which is independent of the direction of travel of the elevator car, independent of the elevator drive system used and independent of the car load and the coefficient of friction between the brake lining (14) and the guide rail ( 9) applies.
  • braking with a preset braking force that is adapted to the operating parameters or the full braking force and subsequent rapid regulation of the deceleration on the basis of an acceleration measurement with a gradual reduction in the braking force are proposed.
  • the high speed and quality of the control is achieved by the fact that, when building up the control forces (29) and release forces (25) acting against the brake spring force (30), only very low volume flows of the pressure medium or very low flows from the voltage supply are required and essentially only Forces are regulated.
  • the entire circuit arrangement and the method can be constructed in such a way that a technically safe system is created.
  • the cabin brake (10) according to the invention and the corresponding circuit arrangement mean that a first brake system (7) on the traction sheave (5) can be dispensed with.
  • elevators for high conveying heights and speeds can be implemented without sacrificing safety or driving comfort.
  • Paragraph 3 cabin brake and circuit arrangement according to paragraphs 1 and 2, characterized in that for the connection between line section (L1) and line section (L2) at least two redundant parallel-connected return valves (V3, V4) or at least one safe valve with fault exclusion and at least one solenoid directional control valve (V1, V2) connected in parallel are provided.
  • Paragraph 4 Cabin brake and circuit arrangement according to Paragraphs 1 to 3, characterized in that the at least one solenoid directional valve (V1, V2) is connected in series with a throttle valve (DR).
  • V1, V2 solenoid directional valve
  • DR throttle valve
  • Paragraph 5 Cabin brake and circuit arrangement according to Paragraphs 1 and 2, characterized in that at least two redundant, parallel-connected solenoid directional control valves (V1, V2) or at least one safe valve with fault exclusion are provided for connecting the line section (L1) and line section (L2).
  • Paragraph 6 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that, starting from the line section (L2) to the line section (L3), a first cascade control valve (V5) and to the line section (L4) a second cascade control valve (V6 ) is built in.
  • Paragraph 7 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that between the line section (L2) and further line sections (Ln) for supplying further control piston chambers (26) in addition to the cascade control valves (V5, V6) further cascade control valves (Vn) are provided.
  • Paragraph 8 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that at least one cabin brake (10) is attached to the cabin (2) and that the cabin brake (10) has at least one functional area which can be used for emergency braking or Service braking is designed.
  • Paragraph 9 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the functional area, which is designed to carry out emergency braking or service braking, has at least one stepped control cylinder (21) with a Control piston (21) has, which together form a lifting piston space (22) and a control piston space (26).
  • Paragraph 10 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the functional area, which is designed to carry out emergency braking or service braking, is arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin (2) at least via a single-stage release cylinder (21a) with a lifting piston (20a) accommodated therein and at least one control cylinder (21) with a control piston (21) accommodated therein, the lifting cylinder (21a) and the lifting piston (20a) together each forming a lifting piston space (22) and the control cylinder (21) and control piston (20) each together form a control piston chamber (26).
  • M direction of travel
  • Paragraph 11 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the lifting piston spaces (22) are controlled directly via the line section (L2) and that at least one control piston space (26) is assigned to each of the line sections (L3, L4, Ln) .
  • Paragraph 12 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that at least one additional cascade control valve (V5, V6, Vn) is arranged between the line section (L2) and the at least one lifting piston chamber (22).
  • V5, V6, Vn additional cascade control valve
  • Paragraph 13 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that at the start of the journey of the cabin (2) a switching logic based on the direction of movement and / or the load status of the cabin (2) and based on preset values to achieve an optimal deceleration in In the event of an emergency braking, an optimal strategy for activating the cascade control valves (V5, V6, Vn) is calculated and this strategy is called up in the event of an actual emergency braking.
  • Paragraph 14 car brake (10) and circuit arrangement for controlling the emergency braking function of an external energy-operated car brake (10) of an elevator system (AS) according to paragraph 1, characterized in that the circuit arrangement and the car brake (10) are designed for electrical actuation.
  • Paragraph 15 car brake and circuit arrangement according to paragraphs 1 and 15, characterized in that for the connection between line section (L1) and line section (L2) at least two redundant in series arranged electrical switches (SC1, SC2) or a safe switch with fault exclusion are provided.
  • SC1, SC2 redundant in series arranged electrical switches
  • Paragraph 16 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that, starting from the line section (L2) to the line section (L3), a first cascade control switch (SC3) and to the line section (L4) a second cascade control switch (SC4 ) is built in.
  • Paragraph 17 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that between the line section (L1) or the line section (L2) and further line sections (Ln) for supplying further control pistons (20) with solenoid coils (36) in addition to the cascades Control switches (SC3, SC4) further cascade control switches (SCn) are provided.
  • Paragraph 18 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the functional area, which is designed to carry out emergency braking or service braking, has at least one control cylinder (21) with a control piston (20) accommodated therein, with each control piston (20) generates a braking effect between the cabin (2) and the guide rail (9) by brake spring force (30) and each control piston (20) can be moved against the brake spring force (30) by at least two independent magnet coils (35, 36).
  • Paragraph 19 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the functional area, which is designed to carry out emergency braking or service braking, is arranged next to one another in the direction of travel (M) of the cabin (2) at least via a single-stage release cylinder (21a) with a release piston (20a) received therein and at least one control cylinder (21) with a control piston (20) received therein, the release piston (20a) and the control piston (20) being acted upon by brake springs (30) and each release piston (20a) can be moved by a magnetic coil (35) and each control piston (20) by a magnetic coil (36) against the brake spring force (30).
  • Paragraph 20 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that the magnetic coils (35) of the lifting pistons (20a) are controlled directly via the line section (L2) and that each of the line sections (L3, L4, Ln) has at least one magnetic coil (36) is assigned to the control piston (20).
  • Paragraph 21 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that an additional cascade control switch (SC3, SC4, SCn) is arranged between the line section (L2) and the magnetic coil (35) of the at least one lifting piston (20a).
  • Paragraph 22 cabin brake and circuit arrangement according to at least one of the preceding paragraphs, characterized in that at the start of the journey of the cabin (2) a switching logic based on the direction of movement and / or the load status of the cabin (2) and based on preset values to achieve an optimal deceleration in In the event of an emergency braking, an optimal strategy for the control of the cascade control switches (SC3, SC4, SCn) is calculated and this strategy is called up in the event of an actual emergency braking.
  • SC3, SC4, SCn cascade control switches

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Abstract

Es wird eine fremdenergiebetätigte Kabinenbremse für ein Aufzugssystem sowie zu deren Ansteuerung eine Schaltungsanordnung mit integrierter stufenförmiger Regelung der Verzögerung der Kabine bei Notbremsungen vorgeschlagen. Erfindungsgemäß wird eine Bremsung mit der vollen Bremskraft oder einer an die Betriebsparameter angepassten Bremskraft sowie eine anschließende Regelung der Verzögerung auf Basis einer Beschleunigungsmessung mit einer gestuften Reduzierung der Bremskraft vorgeschlagen. Die Regelung ist so ausgelegt, dass die Verzögerung der Kabine immer innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, was unabhängig von der Fahrtrichtung der Aufzugskabine, unabhängig vom verwendeten Antriebssystem des Aufzugs und unabhängig von der Kabinenbeladung und dem Reibwert zwischen Bremsbelag und Führungsschiene gilt.

Description

Beschreibung:
Bremse, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ansteuern einer
Bremse.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremse, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Ansteuern von Bremsen vorzugsweise für Personenaufzüge.
Bei bekannten Aufzugssystemen wird eine in einem Aufzugsschacht angeordnete Aufzugskabine, die über ein Tragmittel mit einem Gegengewicht verbunden ist, vertikal bewegt.
Dabei ist das Gegengewicht meist so bemessen, dass es der Masse der halb beladenen Aufzugskabine entspricht.
Die Vertikalbewegung der Aufzugskabine und des Gegengewichts wird dadurch realisiert, dass das Tragmittel eine meistens am oberen Ende des Aufzugsschachts befindliche und mit einem Antriebsmotor verbundene Treibscheibe umschlingt und mit ihr reibschlüssig im Eingriff steht.
Derartige Aufzugssysteme, auch als Treibscheiben-Aufzüge bezeichnet, sind üblicherweise mit zwei voneinander unabhängigen Bremssystemen ausgestattet:
1. Ein erstes Bremssystem, das direkt auf die Treibscheibe wirkt, dient als Betriebs- und Notbremse.
Im Normalbetrieb arbeitet dieses erste Bremssystem als reine Haltebremse und hält die stillstehende Aufzugskabine im Bereich einer Etage.
Im Notbetrieb beispielsweise bei Stromausfall arbeitet dieses erste Bremssystem als Notbremse und muss die bewegte Aufzugskabine unabhängig von der Beladung sicher zum Stillstand bringen und halten.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die EP0997660B1 der Anmelderin bekannt, die eine Teilbelag-Federdruckbremse zum Angriff an einer rotierenden Scheibe beschreibt, die das beschriebene erste Bremssystem bilden kann.
Aus Gründen der Redundanz werden in einem Aufzug mindestens zwei dieser Teilbelag-Federdruckbremsen verwendet, die gemeinsam auf eine mit der Treibscheibe verbundene Bremsscheibe wirken.
Derartige Treibscheiben-Aufzüge mit Bremssystemen, die auf die Treibscheibe einwirken, sind weit verbreitet, stoßen jedoch bei Aufzugssystemen mit sehr großen Förderhöhen und / oder hohen Fahrgeschwindigkeiten an ihre Grenzen. Beispielsweise ergeben sich durch Temperaturänderungen oder Änderungen der Kabinenbeladung erhebliche Längenänderungen der Tragmittel, die Positionsabweichungen und Vertikalschwingungen der Aufzugskabine im Bereich der Etagen zur Folge haben. 2. Ein zweites Bremssystem, das auch als Fangvorrichtung bezeichnet wird und das direkt an der Aufzugskabine angeordnet ist, bremst und hält die Aufzugskabine bei Überschreitung einer vorgegebenen Geschwindigkeit z.B. bei Tragmittelbruch, wobei die Führungsschiene als Bremsfläche dient. Aus dem Stand der Technik ist die EP1849734B1 bekannt, die unter anderem eine solche Fangvorrichtung beschreibt.
Die beschriebene Fangvorrichtung wird über ein sogenanntes Reglerseil mechanisch ausgelöst und bringt dann die Aufzugskabine sicher zum Stillstand.
Bei großen Förderhöhen und / oder hohen Geschwindigkeiten sind die beschriebenen Fangvorrichtungen in Kombination mit einem Reglerseil technisch schwer beherrschbar.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die Geschwindigkeit der Aufzugskabine mittels zugelassener elektronischer Systeme zu überwachen und über diese die Fangvorrichtung anzusteuern.
Damit lassen sind größere Förderhöhen und / oder hohe Geschwindigkeiten gut realisieren.
Es besteht jedoch bei Fangvorrichtungen nach dem Stand der Technik unabhängig von der Art der Geschwindigkeitsüberwachung und der Art der Auslösung weiterhin das Problem, dass die gemäß Norm zulässigen Verzögerungswerte, die im Fall von Notbremsungen auf die Fahrgäste einwirken dürfen, nicht einhaltbar sind.
Die zulässigen Werte liegen zwischen 0,2 x g und 1,0 x g, wobei vor allem die zulässigen Maximalwerte in der Praxis meist erheblich überschritten werden.
Aus der W02018050577A1 ist eine Regelung der Bremskraft von Fangvorrichtungen auf Basis einer Ermittlung der Kabinenbeladung bekannt, durch die hier Verbesserungen möglich sind. Die bekanntermaßen großen Streuungen des Reibbeiwerts im Reibkontakt zwischen der als Bremsfläche dienenden Führungsschiene und den Reibbacken werden hierbei nicht erfasst.
Weiterhin ist nach einem Einfallen der Fangvorrichtungen oft eine Beschädigung der Führungsschienen die Folge, was eine Reparatur oder einen Austausch derselben notwendig macht.
Zudem ist das Lösen einer eingefallenen Fangvorrichtung oftmals sehr aufwändig und erfordert nicht selten den Einsatz eines Kettenzugs. Dies erschwert auch die eventuelle Evakuierung von Personen aus der Kabine.
Zur Erweiterung des Einsatzbereiches von Personenaufzügen hin zu großen Förderhöhen und hin zu hohen Geschwindigkeiten sowie zur Einhaltung der Norm-Vorgaben in Bezug auf die zulässigen Verzögerungswerte und zur Vermeidung der anderen genannten Nachteile wurden Bremsenkonzepte entwickelt, die komplett an der Aufzugskabine angebaut sind und die vorhandene Führungsschienen als Bremsfläche nutzen.
Ein derartiges Bremsenkonzept, das über Druckmittel angesteuert wird, ist in der DE102012109969A1 offenbart. Diese Kabinenbremse nach dem Stand der Technik fasst die Funktion der Betriebsbremse und der Fangvorrichtung zur Durchführung von Notbremsungen in einer Einheit zusammen.
Auf die Bremse an der Treibscheibe kann dadurch verzichtet werden.
Außerdem kann in Abhängigkeit vom Antriebskonzept auch auf die Treibscheibe selbst verzichtet werden, beispielsweise dann, wenn der Antrieb der Aufzugskabine mittels Linearmotor erfolgt.
Die Kabinenbremse der DE102012109969A1 ist aus mehreren Kolben-Zylinder- Systemen modular aufgebaut, wobei die Bremswirkung durch Federelemente erzielt wird und wobei das Öffnen der Bremse über Druckmittel erfolgt, die die Kolben gegen die Kraft der Federelemente bewegen.
Weiterhin ist aus der genannten DE102012109969A1 auch eine mechanisch hydraulische Verzögerungsregelung bekannt, wobei über ein Feder-Masse- System mit angeschlossenem Kolben die Bremskraft und damit die auf die Fahrgäste wirkende Beschleunigung geregelt wird.
Konkrete Details zur praktischen Umsetzung des Systems sind aus dem Stand der Technik nicht bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, eine Bremse, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Ansteuern einer an die Kabine angebauten fremdenergiebetätigten Aufzugsbremse insbesondere zur Beherrschung von Notbremsvorgängen zu schaffen. Mit deren Hilfe müssen mit oder ohne vorherige Ermittlung der Kabinenbeladung und unabhängig von den Reibungsverhältnissen zwischen Führungsschiene und Bremsbelägen zum einen die vorgegebenen Beschleunigungswerte im Falle einer Notbremsung eingehalten werden. Zum anderen muss sichergestellt werden, dass immer eine ausreichende Bremskraft auf die Kabine zur Verfügung steht, damit diese sicher zum Stillstand gebracht und gehalten wird, was in erster Linie für vertikale gilt, aber auch für horizontale Bewegungen anwendbar ist.
Dazu wird vorgeschlagen, bei der an die Kabine angebauten Aufzugsbremse im Fall einer Notbremsung zunächst eine voreingestellte an die Betriebsparameter angepasste oder die volle Bremskraft aufzubauen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, eine Beschleunigungsmessung so in die Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Bremse zu integrieren, dass anschließend bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte der Kabinenverzögerung Bremsaktoren über schnellschaltende Ventile zur Steuerung von Druckmitteln oder über Stromversorgungsmodule zur Steuerung entsprechender elektrischer Ströme so angesteuert werden, dass sie eine schnelle Reduzierung der Bremskräfte bewirken. Diese Reduzierung der Bremskräfte kann kaskadenartig in beliebig vielen Schaltstufen erfolgen. Bremsaktoren können erfindungsgemäß druckmittelbetätigte Kolben oder Elektromagneten für eine elektrische Ansteuerung sein.
Eine Beschleunigungsmessung kann in diesem Zusammenhang eine direkte Messung der Beschleunigung durch einen oder mehrere Sensoren sein oder eine Messung anderer Größen, aus denen ein Beschleunigungswert ermittelt wird. Im weiteren Verlauf dieser Anmeldung wird der Begriff der Beschleunigungsmessung verwendet. Bei der druckmittelbetätigten Variante werden drei konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen, um sicherzustellen, dass bei Einsatz der Regelung im Falle einer Notbremsung des Aufzugs die Grenzwerte der Kabinenverzögerung eingehalten werden, dass die durch Druckmittel während des Regelvorgangs erzeugte Kraft zum Öffnen der Bremse einen definierten Wert nicht übersteigt und dass somit in jeder Betriebsphase eine ausreichende Bremskraft zum Verzögern und Halten der Kabine zur Verfügung steht:
1. Verwendung eines oder mehrerer stufenförmiger Kolben mit jeweils zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren Kolbenflächen zum Lüften und Regeln der Bremse.
2. Verwendung mehrerer Kolben mit jeweils nur einer Kolbenfläche zum Lüften und Regeln der Bremse.
3. Verwendung von zwei unterschiedlichen Systemdrücken, die zum Lüften und Regeln der Bremse mit Kolben mit jeweils nur einer oder mit jeweils mehreren Kolbenflächen kombinierbar sind.
Die vorstehend unter 1. genannte Lösung kann beispielsweise mit einem konstanten Systemdruck erzielt werden, wobei ein oder mehrere stufenförmige Kolben zur Abstimmung der Kräfte erforderlich sind.
Bei dem vorstehend unter 2. dargestellten Lösungsansatz können zwei oder mehrere einfach gestaltete und vorzugsweise in Fahrtrichtung der Kabine nebeneinander angeordnete einstufige Kolben beispielsweise in Kombination mit einem Systemdruck verwendet werden.
Bei der unter 3. dargestellten Lösung lässt sich mit einem Druckreduzierventil und somit zwei Systemdrücken in Kombination mit stufenförmigen oder einstufigen Kolben die gewünschte Verzögerung der Kabine realisieren.
Bei der elektromagnetischen Variante werden ebenfalls drei konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen, um sicherzustellen, dass bei Einsatz der Regelung im Falle einer Notbremsung des Aufzugs die Grenzwerte für die Kabinenverzögerung eingehalten werden und dass während des Regel- Vorgangs die durch Elektromagneten erzeugte Kraft zum Öffnen der Bremse einen definierten Wert nicht übersteigt und dass immer eine ausreichende Bremskraft zum Verzögern und Halten der Kabine zur Verfügung steht:
1. Lüften und Regeln der Bremse mit einem oder mehreren Arbeitsmagneten je Bremse, wobei jeder Arbeitsmagnet über zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Magnetspulen verfügt.
2. Lüften und Regeln der Bremse mit mehreren Arbeitsmagneten je Bremse, wobei jeder Arbeitsmagnet über nur eine ansteuerbare Magnetspule verfügt.
3. Verwendung von zwei unterschiedlichen Systemspannungen oder Systemleistungen, die zum Lüften und Regeln der Bremse verwendet werden, wobei diese beiden Systemspannungen oder Systemleistungen bei Bremsen mit Arbeitsmagneten mit jeweils nur einer oder mit jeweils mehreren Spulen anwendbar sind. Die vorstehend unter 1. genannte Lösung kann mit einer einfachen elektrischen Ansteuerung unter Verzicht auf eine Spannungsreduzierung erzielt werden, wobei ein oder mehrere Arbeitsmagnete mit jeweils mehreren voneinander unabhängigen Magnetspulen zur Abstimmung der Kräfte erforderlich sind.
Bei dem vorstehend unter 2. dargestellten Lösungsansatz können zwei oder mehrere einfach gestaltete und vorzugsweise in Fahrtrichtung der Kabine nebeneinander angeordnete Arbeitsmagneten mit jeweils nur einer Magnetspule verwendet werden.
Mit der unter 3. dargestellten konstruktiven Lösung kann über zwei unterschiedliche elektrische Spannungen oder beispielsweise durch Pulsweitenmodulation erzeugten unterschiedlichen Systemleistungen in Kombination mit Arbeitsmagneten mit jeweils nur einer oder mit jeweils zwei Spulen die gewünschte Verzögerung der Kabine realisiert werden.
Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, auch bei Schwankungen der Betriebsparameter von Kabinenbremsen wie beispielsweise Schwankungen des Reibwertes im Reibkontakt zwischen Bremsbelag und Führungsschiene und/oder bei unterschiedlicher Beladung der Kabine die vorgeschriebenen Beschleunigungswerte bei Notbremsungen einzuhalten und gleichzeitig immer eine ausreichende Bremskraft zum Abbremsen und Halten der Kabine zur Verfügung zu stellen.
Weitere Merkmale und Details der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie aus der Beschreibung der Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1 Schematische Darstellung eines Personenaufzugs nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 Schematische Darstellung eines Personenaufzugs mit einer Kabinenbremse, die über die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angesteuert wird.
Fig. 3 Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer druckmittelbetätigen Kabinenbremse in einem Detail A als Längsschnitt mit einem weiteren Schnitt B-B der Kabinenbremse, die über die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angesteuert wird.
Fig. 4 Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der druckmittelbetätigten Kabinenbremse in einem Detail B als Längsschnitt mit einem weiteren Schnitt C-C der Kabinenbremse, die über die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angesteuert wird. Fig. 5 Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen
Ventilanordnung mit der anzusteuernden Kabinenbremse mit zweistufigen Regelkolben und einem Druckspeicher.
Fig. 6 Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen
Ventilanordnung mit der anzusteuernden Kabinenbremse mit mehreren einstufigen Regelkolben und einem Druckspeicher.
Fig. 7 Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen
Ventilanordnung mit der anzusteuernden Kabinenbremse mit mehreren einstufigen Regelkolben und zwei Druckspeichern.
Fig. 8 Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer elektrisch betätigen Kabinenbremse in einem Detail C als Längsschnitt mit einem weiteren Schnitt D-D der Kabinenbremse, die über die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angesteuert wird.
Fig. 9 Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der elektrisch betätigten Kabinenbremse in einem Detail D als Längsschnitt mit einem weiteren Schnitt E-E der Kabinenbremse, die über die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angesteuert wird.
Fig. 10 Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen elektrischen
Schaltungsanordnung mit einem Stromspeicher und einer anzusteuernden Kabinenbremse mit mehreren Elektromagneten, die jeweils über zwei Spulen verfügen. Fig. 11 Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen elektrischen
Schaltungsanordnung mit einem Stromspeicher und einer anzusteuernden Kabinenbremse mit mehreren Elektromagneten, die jeweils über nur eine Spule verfügen.
In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Personenaufzugs in Treibscheibenbauweise nach dem Stand der Technik mit einer Seilübersetzung von 1:1 dargestellt.
In einem Aufzugsschacht (1) sind eine Kabine (2) und ein Gegengewicht (3) angeordnet und über ein Tragmittel (4) miteinander verbunden.
Das Tragmittel (4), das als Gruppe von Seilen oder als Gurt ausgeführt sein kann, wird durch eine Treibscheibe (5) umgelenkt und steht mit ihr reibschlüssig im Eingriff.
Durch Rotation der mit einem Motor verbundenen Treibscheibe (5) wird eine Vertikalbewegung der Kabine (2) und des Gegengewichts (3) im Aufzugsschacht (1) in Fahrtrichtung (M) erzielt. Zum sicheren Abbremsen und Halten der Kabine (2) und des Gegengewichts (3) sind bei dem Personenaufzug nach dem Stand der Technik zwei voneinander unabhängige Bremssysteme vorhanden:
- Ein erstes Bremssystem (7), das direkt auf die mit der Treibscheibe (5) verbundene Bremsscheibe (6) wirkt und das in dem Beispiel aus Gründen der Redundanz von zwei Bremszangen gebildet wird.
Das erste Bremssystem (7) dient als Betriebs- und Notbremse.
Im Normalbetrieb arbeitet das erste Bremssystem (7) als reine Haltebremse und hält die stillstehende Kabine (2) im Bereich einer Etage in Position.
Im Notbetrieb beispielsweise bei Stromausfall arbeitet dieses erste Bremssystem (7) als Notbremse und muss die bewegte Kabine (2) unabhängig von deren Beladungszustand sicher zum Stillstand bringen und halten.
- Ein zweites Bremssystem (8), das auch als Fangvorrichtung bezeichnet wird und das direkt an der Kabine (2) angeordnet ist, bremst und hält die Kabine (2) bei Überschreitung einer vorgegebenen Geschwindigkeit, wobei die Führungsschiene (9) als Bremsfläche dient.
Die Kombination der beiden Bremssysteme bei dem in Fig. 1 beschriebenen Aufzug nach dem Stand der Technik weist die eingangs dargestellten Nachteile auf.
Fig. 2 zeigt einen verbesserten Aufbau eines Personenaufzugs, der beide eingangs genannten Bremssysteme in einer Kabinenbremse (10) vereint.
Dabei ist die Kabinenbremse (10) direkt an die Kabine (2) angebaut und nutzt die Führungsschiene (9) als Bremsfläche.
Kabine (2) und Gegengewicht (3) sind auch hier über ein Tragmittel (4) verbunden, das über eine Treibscheibe (5) geführt ist.
Durch Rotation der Treibscheibe (5) wird somit über die Tragmittel (4) eine Vertikalbewegung der Kabine (2) und des Gegengewichts (3) im Aufzugsschacht (1) in Fahrtrichtung (M) erzielt.
Alternativ kann die Vertikalbewegung der Kabine (2) über einen nicht dargestellten Linearmotor realisiert werden, wobei Varianten mit oder ohne Gegengewicht (3) möglich sind.
Weiterhin ist es denkbar, die Kabine auch horizontal zu bewegen oder abweichend von der vertikalen oder horizontalen Richtung zu bewegen und auch zu bremsen.
In Fig. 3 ist ein Detail A aus Fig. 2 dargestellt, das einen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen druckmittelbetätigten Kabinenbremse (10) zeigt. Die vereinfacht dargestellte Kabinenbremse (10) ist als Bremszange in Schwimmsattelbauweise ausgeführt, wie dies zusätzlich in Schnitt B-B verdeutlicht wird. Das bedeutet, dass das Bremsengehäuse (11) die Führungsschiene (9) U-förmig umgreift und auf Führungselementen (13) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich gelagert ist. Dabei ist der der Kabine (2) zugewandte Bereich des Bremsengehäuses (11) an seiner der Führungsschiene (9) zugewandten Fläche direkt mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückt. Auf der der Kabine (2) abgewandten Seite der Führungsschiene (9) befindet sich ein mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückter einteiliger Belagträger (15), der mit Bremskolben (16) und Stufenkolben (20s) in Wirkverbindung steht, die gleichermaßen die Funktion von Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) übernehmen, wobei der Belagträger (15) mit dem Bremsbelag (14) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich und mit der Führungsschiene (9) in reibenden Eingriff bringbar ist.
Die Kabinenbremse (10) ist zur Erzielung einer hohen Leistungsdichte druckmittelbetätigt ausgeführt und ist in zwei funktionale Bereiche unterteilt:
- Einen ersten Bereich, der als Betriebsbremse und je nach technischer Ausführung auch als Notbremse fungiert.
Dieser erste Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Bremszylindern (17) mit darin aufgenommenen Bremskolben (16), die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind. Die Bremszylinder (17) können über einen Bremsdruckanschluss (18) mit einem Druckmedium beaufschlagt werden, wodurch die Bremskolben (16) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Bei Wegnahme des Druckes am Bremsdruckanschluss (18) wird die Bremse durch Rückholfedern (19) wieder geöffnet.
Die beschriebene Betriebsbremse wird üblicherweise nur im normalen Fährbetrieb des Aufzugs eingesetzt und dient als Haltebremse für die im Bereich einer Etage befindliche Kabine (2) beim Ein- und Ausstieg der Fahrgäste.
Die Betriebsbremse kann alternativ auch in einer Art und Weise ausgeführt werden, die einen Einsatz als Notbremse ermöglicht. Hierfür wird der Zylinderraum (17) mit Federelementen bestückt, die ein Schließen der Bremse bewirken und der Raum der Rückholfedern wird mit einem Druckmedium beaufschlagt, wodurch die Bremse geöffnet wird. Durch vorteilhafte Ansteuerung der Bremse mit dem Druckmedium lässt sich so beispielsweise bei Stromausfall eine Notbremsfunktion realisieren.
- Einen zweiten Bereich, der als reine Notbremse fungiert.
Dieser zweite Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Stufenzylindern (21s), die gleichermaßen als Regelzylinder (21) und Lüftzylinder (21a) fungieren, mit darin aufgenommenen Stufenkolben (20s), die analog als Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) fungieren, und die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind. Auf der der Führungsschiene (9) abgewandten Seite der Stufenkolben (20s) befinden sich Bremsfedern (30), wodurch die Stufenkolben (20s) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen. Durch Beaufschlagung der Lüftkolbenräume (22) und der Regelkolbenräume (26) mit einem Druckmedium baut sich auf die Lüftkolbenflächen (23) und die Regelkolbenflächen (27) eine Kraft gegen die Kraft der Bremsfedern (30) auf, die größer ist als diese und die somit die Bremse öffnet.
Dieser zweite als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) kann theoretisch auch als normale Betriebsbremse zum Halten der Kabine (2) im Bereich einer Etage eingesetzt werden.
Dies wirkt sich allerdings nachteilig auf die Lebensdauer der Bremsfedern (30) aus und muss bei deren Auslegung berücksichtigt werden. Gegen den Einsatz der Notbremse als Betriebsbremse spricht auch deren höhere Geräuschentwicklung, die sich durch die geforderte sehr kurze Schaltzeit ergeben kann.
Durch spezielle schaltungstechnische Maßnahmen können jedoch geringe Geräuschentwicklung und kurze Schaltzeit kombiniert werden.
In Fig. 4 ist ein Detail B der druckmittelbetätigten Kabinenbremse (10) als Längsschnitt dargestellt, das eine alternativ bevorzugte Ausführungsform zu Fig. 3 zeigt.
Die dargestellte Kabinenbremse (10) ist ebenfalls als Bremszange in Schwimmsattelbauweise ausgeführt, wie dies zusätzlich in Schnitt C-C verdeutlicht wird.
Der der Kabine (2) zugewandte Bereich des Bremsengehäuses (11) ist hier an seiner der Führungsschiene (9) zugewandten Fläche direkt mit einem segmentierten Bremsbelag (14) bestückt. Auf der der Kabine (2) abgewandten Seite der Führungsschiene (9) befinden sich Belagträger (15), die mit Bremsbelägen (14) bestückt sind und die mit Bremskolben (16), Lüftkolben (20a) und Regelkolben (20) in Wirkverbindung stehen, wobei jedem Bremskolben (16), jedem Lüftkolben (20a) und jedem Regelkolben (20) ein Belagträger (15) zugeordnet ist und wobei die Belagträger (15) mit den Bremsbelägen (14) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich und mit der Führungsschiene (9) in reibenden Eingriff bringbar sind.
Die Kabinenbremse (10) ist in zwei funktionale Bereiche unterteilt:
- Einen ersten Bereich, der als Betriebsbremse und je nach technischer Ausführung auch als Notbremse fungiert.
Dieser erste Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Bremszylindern (17) mit darin aufgenommenen Bremskolben (16), die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind. Die Bremszylinder (17) können über einen Bremsdruckanschluss (18) mit einem Druckmedium beaufschlagt werden, wodurch die Bremskolben (16) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Bei Wegnahme des Druckes am Bremsdruckanschluss (18) wird die Bremse durch Rückholfedern (19) wieder geöffnet. Die beschriebene Betriebsbremse wird üblicherweise nur im normalen Fährbetrieb des Aufzugs eingesetzt und dient als Haltbremse für die im Bereich einer Etage befindliche Kabine (2) beim Ein- und Ausstieg der Fahrgäste.
Die Betriebsbremse kann alternativ auch in einer Art und Weise ausgeführt werden, die einen Einsatz als Notbremse ermöglicht. Hierfür wird der Zylinderraum (17) mit Federelementen bestückt, die ein Schließen der Bremse bewirken und der Raum der Rückholfedern wird mit einem Druckmedium beaufschlagt, wodurch die Bremse geöffnet wird. Durch vorteilhafte Ansteuerung der Bremse mit dem Druckmedium lässt sich so beispielsweise bei Stromausfall eine Notbremsfunktion realisieren.
- Einen zweiten Bereich, der als reine Notbremse konzipiert ist.
Dieser zweite Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Regelzylindern (21) mit darin aufgenommenen Regelkolben (20), von denen beispielhaft nur einer dargestellt ist und mindestens einem daneben angeordneten Lüftzylinder (21a) mit darin aufgenommenem Lüftkolben (20a). Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) sind quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert.
Regelzylinder (21) und Regelkolben (20) bilden zusammen einen Regelkolbenraum (26) mit einer Regelkolbenfläche (27).
Lüftzylinder (21a) und Lüftkolben (20a) bilden zusammen einen Lüftkolbenraum (22) mit einer Lüftkolbenfläche (23).
Auf der der Führungsschiene (9) abgewandten Seite der Regelkolben (20) und der Lüftkolben (20a) befinden sich Bremsfedern (30), wodurch die Regelkolben (20) und die Lüftkolben (20a) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Durch Beaufschlagung eines Regelkolbenraumes (26) mit einem Druckmedium, das den vollen Systemdruck aufweist, baut sich auf die Regelkolbenfläche (27) eine Kraft gegen die Kraft der Bremsfedern (30) auf, die größer ist als diese und die somit diesen Teil der Bremse öffnet. Durch Beaufschlagung nur eines Teils der Regelkolbenräume (26) mit einem Druckmedium, das den vollen Systemdruck aufweist oder durch Beaufschlagung mindestens eines Teiles der Regelkolbenräume (26) mit einem Druckmedium, das einen reduzierten Druck aufweist, kann die Bremskraft bei einer Notbremsung geregelt werden.
Dieser zweite als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) kann theoretisch auch als normale Betriebsbremse zum Halten der Kabine (2) im Bereich einer Etage eingesetzt werden.
Dies wirkt sich allerdings nachteilig auf die Lebensdauer der Bremsfedern (30) aus und muss bei deren Auslegung berücksichtigt werden. Gegen den Einsatz der Notbremse als Betriebsbremse spricht auch deren höhere Geräuschentwicklung, die sich durch die geforderte sehr kurze Schaltzeit ergeben kann. Durch spezielle schaltungstechnische Maßnahmen können jedoch geringe Geräuschentwicklung und kurze Schaltzeit kombiniert werden.
In Fig. 5 ist eine erste Zylinder- und Ventil-Anordnung zur Ansteuerung der mit Stufenzylindern (21s) und Stufenkolben (20s) ausgestatteten Notbremse dargestellt, wobei jeder Stufenzylinder (21s) die Funktion eines Lüftzylinders (21a) und die eines Regelzylinders (21 ) übernimmt und jeder Stufenkolben (20s) die Funktion eines Lüftkolbens (20a) und die eines Regelkolbens (20) abdeckt.
In der Darstellung verfügt der Aufzug über zwei Führungsschienen (9), denen jeweils eine Kabinenbremse (10) mit jeweils zwei dargestellten Stufenzylindern (21s) mit Stufenkolben (20s) zugeordnet ist. Es versteht sich von selbst, dass jede Kabinenbremse (10) auch über eine größere Zahl von Stufenzylindern (21s) und Stufenkolben (20s) verfügen kann.
Aus Gründen einer gleichmäßigen Verteilung der Bremskräfte auf beide Führungsschienen (9) werden gleichwirkende Kolbenräume der links und rechts dargestellten Bremse durch einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (L2, L3, L4, Ln) angesteuert.
Bei nur einer Führungsschiene (9) oder einer höheren Zahl von Führungsschienen (9) kann sich die Zahl der Kabinenbremsen (10) in vorteilhafter Weise entsprechend verringern oder erhöhen.
Durch die genannte Form werden zwischen Stufenzylinder (21s) und Stufenkolben (20s) ein Lüftkolbenraum (22) mit einer Lüftkolbenfläche (23) und ein davon getrennter und separat ansteuerbarer Regelkolbenraum (26) mit einer Regelkolbenfläche (27) gebildet.
Der Aufbau der Ventilanordnung wird in Flussrichtung eines Druckmediums ausgehend von der Druckversorgung (P) über Druckspeicher und Ventile zur Kabinenbremse (10) und von dieser wieder zurück zum Rücklauf (R) beschrieben. Bei den Leitungsabschnitten (L1 bis L6, Ln) handelt es sich dabei um Leitungen zum Transport des Druckmediums.
Die Druckversorgung (P) liefert das Druckmedium, vorzugsweise ein Hydraulikfluid auf Basis mineralischer oder synthetischer Öle oder auf Wasserbasis, von wo aus es über ein Rückschlagventil (R1) in einen Leitungsabschnitt (L1) gefördert wird, von dem aus auch ein oder mehrere Druckspeicher (D1) befüllt werden, wobei dadurch eine sichere Druckversorgung aufgebaut werden kann.
Von dem Leitungsabschnitt (L1) gelangt das Druckmedium bei Schaltstellung (S2) eines Magnet-Wegeventiles (V1), das mit einer Schaltüberwachung versehen sein kann und bei Schaltstellung (S2) von zwei redundanten Rücklaufventilen (V3, V4) in einen Leitungsabschnitt (L2).
In einer bevorzugten Ausführungsform können hierbei zwei gleichartige und gleichartig angesteuerte Rücklaufventile (V3, V4) in einem Ventilblock zusammengefasst werden. Außerdem können die Schaltzustände der Rücklaufventile (V3, V4) über eine Schaltüberwachung (SH) erfasst werden. Eine Redundanz der Rücklaufventile (V3, V4) ist erforderlich, damit bei Ausfall eines der Ventile noch ein sicherer Rückfluss des Druckmediums zum Rücklauf (R) und damit ein sicheres Bremsen möglich ist. Eine Alternative zur Redundanz kann ein sicheres Ventil mit Fehlerausschluss sein.
Weiterhin ist der Leitungsabschnitt (L2) über Lüftdruckanschlüsse (24) mit den Lüftkolbenräumen (22) verbunden und steht in Verbindung mit jeweils einem Anschluss der Kaskaden-Regelventile (V5, V6).
Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) können als schnellschaltende Sitzventile oder Schieberventile ausgeführt sein, die Betätigung kann durch Elektromagneten oder andere elektrisch angesteuerte Aktoren erfolgen und es sind vorzugsweise nur die beiden Schaltzustände „geöffnet“ und „geschlossen“ vorgesehen.
Die Schaltzeiten der schnellschaltenden Kaskaden-Regelventile (V5, V6) zum vollen Umschalten zwischen den beiden Schaltstellungen (S1, S2) liegen dabei unter etwa 20 Millisekunden, vorzugsweise unter 10 Millisekunden.
Dabei sind die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) gleichwirkend ausgeführt und es wird von jedem Kaskaden-Regelventil (V5, V6) ein eigener Kolbenraum oder eine eigene Gruppe von Kolbenräumen angesteuert.
Ein weiterer Anschluss des ersten Kaskaden-Regelventils (V5), das in bevorzugter Ausführungsform über eine Schaltüberwachung (SH) verfügt, steht über einen Leitungsabschnitt (L3) und über einen Regeldruckanschluss (28) in Verbindung mit dem Regelkolbenraum (26) der in Fig. 5 unten dargestellten Anordnung aus Stufenzylinder (21s) und Stufenkolben (20s).
Ein weiterer Anschluss des zweiten Kaskaden-Regelventils (V6), das in bevorzugter Ausführungsform ebenfalls über eine Schaltüberwachung (SH) verfügt, steht über einen Leitungsabschnitt (L4) und über einen Regeldruckanschluss (28) in Verbindung mit dem Regelkolbenraum (26) der in Fig. 5 oben dargestellten Anordnung aus Stufenzylinder (21s) und Stufenkolben (20s).
Dabei ist es denkbar, die Zahl der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) bis auf eine Zahl „n“ zu erweitern und damit eine Zahl von „n“ Systemen, jeweils bestehend aus Stufenzylinder (21s) und Stufenkolben (20s), anzusteuern.
Zur Rückführung des Druckmediums zum Rücklauf (R) sind erfindungsgemäß mehrere Leitungssysteme vorgesehen:
- Der Leitungsabschnitt (L5) steht in Verbindung mit je einem Anschluss des Magnet-Wegeventils (V1) und der Rücklaufventile (V3, V4), wodurch bei entsprechender Schaltstellung derselben der Leitungsabschnitt (L2) über den Leitungsabschnitt (L5) zum Rücklauf (R) hin entlüftet wird.
- In der ersten Schaltstellung (S1) der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sind außerdem die Leitungsabschnitte (L3, L4) mit dem Leitungsabschnitt (L2) verbunden und werden bei entsprechender Schaltstellung des Magnet-Wegeventils (V1) oder der Rücklaufventile (V3, V4) über den Leitungsabschnitt (L5) zum Rücklauf (R) hin entlüftet.
Nachstehend wird anhand von Fig. 5 und Fig. 3 die Funktionsweise der Ventilanordnung beschrieben, wobei als Ausgangszustand ein System angenommen wird, das über einen längeren Zeitraum ohne Druckversorgung (P), also drucklos und ohne externe Stromzufuhr war.
In diesem Zustand steht die Kabine (2) an einer beliebigen Position im Aufzugsschacht (1) und der als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) ist durch die Kraft der Bremsfedern (30) geschlossen.
Der Druckspeicher (D1) ist drucklos, ebenso alle Leitungsabschnitte (L1, L2, L3, L4, L5) und die Druckanschlüsse (24, 28) der Kabinenbremse (10).
Das Magnet-Wegeventil (V1), die beiden Rücklaufventile (V3, V4) und die beiden Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich in der ersten Schaltstellung (S1), die Leitungsabschnitte (L3, L4) und der Leitungsabschnitt (L2) sind mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet.
Das Aufzugssystem (AS) erhält einen Zielruf und die Kabine (2) soll in eine andere Etage fahren. Bevor sich die Kabine (2) zu bewegen beginnt, laufen im System der Kabinenbremse (10) innerhalb kurzer Zeit folgende Vorgänge ab, die im Folgenden als Startbetrieb 1 bezeichnet werden:
- Die Druckversorgung (P) wird aktiviert, sie fördert das Druckmedium über das Rückschlagventil (R1) in den Leitungsabschnitt (L1) und füllt den Druckspeicher (D1), bis dort ein vorgegebener Systemdruck anliegt.
- Durch die Steuerung können über den Bremsdruckanschluss (18) Bewegungen des Bremskolbens (16) ausgelöst werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
- Die Magnetspule des Magnet-Wegeventils (V1) wird bestromt und das Magnet-Wegeventil (V1) wechselt von der ersten Schaltstellung (S1) in die zweite Schaltstellung (S2).
- Gleichzeitig werden die Magnetspulen der beiden Rücklaufventile (V3, V4) bestromt und die beiden Ventile wechseln von der ersten Schaltstellung (S1) in die zweite Schaltstellung (S2), wodurch an den beiden Ventilen die Verbindung zwischen dem Leitungsabschnitt (L5) und dem Leitungsabschnitt (L2) unterbrochen wird.
- Der Leitungsabschnitt (L2) wird über das Magnet-Wegeventil (V1) mit dem Leitungsabschnitt (L1) verbunden und das Druckmedium gelangt über das Drosselventil (DR) zur Verminderung der Schaltgeräusche verlangsamt durch die Lüftdruckanschlüsse (24) in die Lüftkolbenräume (22), wobei es über die Lüftkolbenflächen (23) eine Lüftkraft (25) auf die Stufenkolben (20s) ausübt. Diese Lüftkraft (25) reicht noch nicht zur Überwindung der Bremsfederkraft (30) aus und die Kabinenbremse (10) ist noch geschlossen.
- Über die in der ersten Schaltstellung (S1) befindlichen Kaskaden- Regelventile (V5, V6) wird der Systemdruck vom Leitungsabschnitt (L2) zu den Leitungsabschnitten (L3, L4) und zu den Regeldruckanschlüssen (28) der Kabinenbremse (10) geleitet und erzeugt in den Regelkolbenräumen (26) eine auf die Regelkolbenflächen (27) wirkende Regelkraft (29), die sich zur bereits wirkenden Lüftkraft (25) addiert und somit die Kabinenbremse (10) vollständig öffnet. - Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) in die gewünschte Etage.
Wenn die gewünschte Etage erreicht ist und der Antrieb zum Stillstand gekommen ist, sind im System der Kabinenbremse (10) folgende beiden Optionen für ein sicheres Halten der Kabine in der Zieletage möglich, die als Normalbetrieb 1 bezeichnet werden:
- Erste Option für das Halten der Kabine mittels Betriebsbremse:
Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird am Bremsdruckanschluss (18) ein definierter Druck eines Druckmediums angelegt und der Bremskolben (16) schließt die Kabinenbremse (10) gegen die Kraft der Rückholfedern (19).
Das Magnet-Wegeventil (V1) und die beiden Rücklaufventile (V3, V4) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Stufenkolben (20s) nichts ändert und wodurch die Stufenkolben (20s) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Halten der Kabine mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt. Die beiden Rücklaufventile (V3, V4) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an. Das Magnet-Wegeventil (V1) wird in seine erste Schaltstellung (S1) überführt und das Druckmedium aus den Leitungsabschnitten (L4, L3, L2) fließt über das Drosselventil (DR) und den Leitungsabschnitt (L5) zurück zum Rücklauf (R). Dadurch sind alle Stufenkolben (20s) drucklos geschaltet und die Kabine wird durch die volle Kraft der Bremsfedern (30) gehalten.
Durch das Drosselventil (DR) wird hierbei ein geräuscharmer Einfall der Bremse sichergestellt.
Wenn der Aufzug einen erneuten Zielruf erhält, kann im System der Kabinenbremse (10) einer der im Folgenden als Normalbetrieb 2 bezeichneten Vorgänge ablaufen:
- Erste Option für das Öffnen der Kabinenbremse über Betriebsbremse: Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird der Bremsdruckanschluss (18) drucklos geschaltet und die Rückholfedern (19) bringen den Bremskolben (16) der Kabinenbremse (10) in die geöffnete Stellung.
Das Magnet-Wegeventil (V1) und die beiden Rücklaufventile (V3, V4) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Stufenkolben (20s) nichts ändert und wodurch die Stufenkolben (20s) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Öffnen der Kabinenbremse mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Die beiden Rücklaufventile (V3, V4) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an. Das Magnet-Wegeventil (V1) wird in seine zweite Schaltstellung (S2) überführt und das Druckmedium fließt aus dem Leitungsabschnitt (L1) über das Drosselventil (DR) zu den Leitungsabschnitten (L2, L3, L4), wodurch sich alle Stufenkolben (20s) gegen die Kraft der Bremsfedern (30) bewegen und die Bremse öffnen.
Durch das Drosselventil (DR) wird hierbei ein geräuscharmes Öffnen der Bremse sichergestellt.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) zur gewünschten Etage.
Kommt es während der Fahrt der Kabine zu einem Stromausfall, wird durch die Kabinenbremse (10) eine Notbremsung eingeleitet, die im Folgenden als Notbremsung 1 bezeichnet wird:
- Die Druckversorgung des Systems ist auch bei Ausfall der vorzugsweise elektrisch betriebenen Druckversorgung (P) über den Druckspeicher (D1) noch für kurze Zeit gewährleistet.
- Das Magnet-Wegeventil (V1) und die beiden Rücklaufventile (V3, V4) bewegen sich durch Wegfall der Versorgungsspannung in die erste Schaltstellung (S1). Durch die Umgehung des Magnet-Wegeventils (V1) und des Drosselventils (DR) durch die Rücklaufventile (V3, V4) werden dabei große Strömungsquerschnitte zum schnellen Schließen der Bremse freigegeben.
Dadurch werden die Leitungsabschnitte (L4, L3, L2) mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet, wodurch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) entfallen und sich die maximale Bremskraft aufbaut und die Kabine (2) maximal verzögert wird.
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich zu Beginn der Notbremsung 1 noch in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L3, L4) noch drucklos sind. - Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden bei Notbremsungen über eine sichere Stromversorgung in Verbindung mit einer sicheren Steuerung und Beschleunigungsmessung angesteuert. Dadurch werden die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) über eine Schaltlogik bei Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Verzögerung der Kabine (2) bei Bedarf in nachstehend beschriebener Weise in die zweite Schaltstellung (S2) überführt oder auch nicht.
Bei korrekter Verzögerung bleiben beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S1).
Bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Verzögerung wird eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Verzögerung werden beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Durch die sehr kurze Schaltzeit der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) kann in sehr kurzer Zeit, vorzugsweise weniger als 50 Millisekunden, eine signifikante Reduzierung der Bremskraft und damit der Verzögerung der Kabine (2) erzielt werden.
Ebenso ist es denkbar, mit den Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) unterschiedlich große Regelkolbenflächen anzusteuern und durch vorteilhafte Staffelung ein Maximum an Regelstufen zu erzielen.
Bei zwei Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) sind demnach maximal die folgenden Stufen möglich: 0 - V5 - V6 - V5+V6. Bei einer höheren Ventilzahl erhöht sich somit die Zahl der Regelstufen.
Außerdem kann durch eine Erhöhung der Ventilzahl und der Regelstufen auch eine Redundanz erzielt werden.
- Somit wird in keinem Regelkolbenraum (26) oder nur einem Teil der Regelkolbenräume (26) oder in allen Regelkolbenräumen (26) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aufgebaut und auf diese Weise die Verzögerung geregelt.
- Wird durch das Umschalten der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) eine vorgeschriebene Mindestverzögerung unterschritten, wird dies durch die Beschleunigungsmessung detektiert und mindestens ein Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) wird wieder in die erste Schaltstellung (S1) überführt.
- Falls das Aufzugssystem (AS) mittels Linearmotor angetrieben wird und über kein Gegengewicht verfügt, darf bei einer Fahrt der Kabine (2) nach oben keine Notbremsung erfolgen.
Daher kann bei einem derartigen Aufzugssystem (AS) auch im Leitungsabschnitt (L2) ein Kaskaden-Regelventil (Vn) installiert sein, so dass bei Vorliegen eines Notbrems-Kriteriums bei Bewegung nach oben alle Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) grundsätzlich in die Schaltstellung (S2) überführt werden und dort für die Dauer der nach oben gerichteten Notbremsung verbleiben.
Alternativ können bei Fahrt der Kabine (2) nach oben auch das Magnet- Wegeventil (V1), die Rücklaufventile (V3, V4) und die Kaskaden- Regelventile (V5, V6) in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) bleiben. Dadurch würden für die Dauer der Notbremsung bei Bewegung der Kabine (2) nach oben keine unnötigen Belastungen auf die Fahrgäste ausgeübt.
- Die sichere Steuerung kann so ausgelegt sein, dass die Bewegungsrichtung der Kabine (2) erkannt wird und dass bei einer beginnenden Abwärtsbewegung der Kabine (2) alle Kaskaden- Regelventile (V5, V6, Vn) in die erste Schaltstellung (S1) wechseln. Gleichzeitig müssen dann auch das Magnet-Wegeventil (V1) und die Rücklaufventile (V3, V4) in ihre erste Schaltstellung (S1) wechseln.
Weiterhin kann auf Basis einer vor Fahrtbeginn der Kabine (2) vorgenommenen Messung der Kabinenbeladung die Regelung der Verzögerung bei einer Notbremsung weiter verbessert werden. Die Messung der Kabinenbeladung kann dabei auch Bestandteil der Kabinenbremse (10) sein.
Es ist denkbar, beispielsweise bei geringer Kabinenbeladung für den Fall einer späteren Notbremsung bereits vor Fahrtbeginn zumindest einen Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sofort über die sichere Stromversorgung in die Schaltstellung (S2) zu überführen und dadurch bei einer Notbremsung den ersten Stoß beim Einfall der Kabinenbremse (10) zu verringern.
- Die Regelkolbenfläche (27) der Kabinenbremse (10) kann in vorteilhafter Weise insbesondere für Notbremsungen bei Abwärtsfahrt so bemessen sein, dass bei einer Wirkung des vollen Systemdruckes auf die Regelkolbenfläche (27) kein vollständiges Öffnen der Kabinenbremse erfolgt, sondern dass immer mindestens eine Rest-Bremskraft (= Bremsfederkraft (30) minus Regelkraft (29)) auf die Bremsbeläge (14) wirkt.
- Der beschriebene Regelvorgang, der allein durch den im Druckspeicher (D1) vorhandenen Druck gespeist wird, läuft in sehr kurzen Zeitabständen mehrfach ab und ist nach wenigen Sekunden, vorzugsweise weniger als 2 Sekunden, bei gering beladener Kabine (2) vorzugsweise in weniger als 1 Sekunde abgeschlossen, bis sich die Kabine (2) im Stillstand befindet.
Wird während der Fahrt der Kabine (2) eine Übergeschwindigkeit oder ein anderer Fehler detektiert, deren Ursache beispielsweise ein Bruch des Tragmittels (4) oder ein Fehler in der Regelung des Antriebs sein kann, so wird ein als Notbremsung 2 bezeichneter Zyklus ausgelöst, bei dem die Versorgungsspannung (U) unterbrochen werden kann und der dann hinsichtlich seines Ablaufs der beschriebenen Notbremsung 1 entspricht.
Nach einer der beschriebenen Notbremsungen und nach Beseitigung der entsprechenden Fehlerursachen kann das System gemäß Vorgehensweise nach Startbetrieb 1 wieder in Betrieb genommen werden.
In Fig. 6 ist eine zweite Zylinder- und Ventil-Anordnung zur Ansteuerung einer mit einstufigen Regelzylindern (21) und einstufigen Regelkolben (20) ausgestatteten Notbremse gemäß Fig.4 dargestellt. In der Darstellung verfügt der Aufzug über zwei Führungsschienen (9), denen jeweils eine Kabinenbremse (10) mit jeweils zwei dargestellten einstufigen Regelzylindern (21) mit einstufigen Regelkolben (20) und jeweils einem einstufigen Lüftzylinder (21a) mit einstufigem Lüftkolben (20a) zugeordnet ist.
Es versteht sich von selbst, dass jede Kabinenbremse (10) auch über eine größere Zahl von Regelzylindern (21) und Regelkolben (20) sowie Lüftzylindern (21a) und Lüftkolben (20a) verfügen kann.
Aus Gründen einer gleichmäßigen Verteilung der Bremskräfte auf beide Führungsschienen (9) werden gleichwirkende Kolbenräume der links und rechts dargestellten Bremse durch einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (L2, L3, L4) angesteuert.
Bei nur einer Führungsschiene (9) oder einer höheren Zahl von Führungsschienen (9) kann sich die Zahl der Kabinenbremsen (10) in vorteilhafter Weise entsprechend verringern oder erhöhen.
Durch die genannte einstufige Form von Regelzylinder (21) und Regelkolben (20) sind in der Kabinenbremse (10) in Bewegungsrichtung der Kabine (2) nebeneinander mehrere Regelzylinder (21) mit Regelkolben (20) sowie mindestens ein einstufiger Lüftzylinder (21a) mit Lüftkolben (20a) angeordnet, wobei Lüftzylinder (21a) und Lüftkolben (20a) zusammen einen Lüftkolbenraum (22) mit einer Lüftkolbenfläche (23) bilden.
Die Regelzylinder (21) und Regelkolben (20) bilden zusammen separat ansteuerbare Regelkolbenräume (26) mit Regelkolbenflächen (27).
Der Aufbau der Ventilanordnung gemäß Fig. 6 wird in Flussrichtung eines Druckmediums ausgehend von der Druckversorgung (P) über Druckspeicher und Ventile zur Kabinenbremse (10) und von dieser wieder zurück zum Rücklauf (R) beschrieben. Bei den Leitungsabschnitten (L1 bis L6) handelt es sich dabei um Leitungen zum Transport des Druckmediums.
Die Druckversorgung (P) liefert das Druckmedium, von wo aus es über ein Rückschlagventil (R1) in einen Leitungsabschnitt (L1) gefördert wird, von dem aus auch ein Druckspeicher (D1) befüllt wird.
Von dem Leitungsabschnitt (L1) gelangt das Druckmedium bei Schaltstellung (S2) von zwei redundanten Magnet-Wegeventilen (V1, V2) in einen Leitungsabschnitt (L2).
Eine Redundanz der Magnet-Wegeventile (V1, V2) ist erforderlich, damit bei Ausfall eines der Ventile noch ein sicherer Rückfluss des Druckmediums zum Rücklauf (R) und damit ein sicheres Bremsen möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform können hierbei zwei gleichartige und gleichartig angesteuerte Magnet-Wegeventile (V1, V2) in einem Ventilblock zusammengefasst werden, wobei diese beispielsweise über eine Schaltüberwachung (SH) verfügen können.
Weiterhin ist der Leitungsabschnitt (L2) über Lüftdruckanschlüsse (24) mit den Lüftkolbenräumen (22) verbunden und steht in Verbindung mit jeweils einem Anschluss der Kaskaden-Regelventile (V5, V6). Ein weiterer Anschluss des ersten Kaskaden-Regelventils (V5), das in bevorzugter Ausführungsform über eine Schaltüberwachung (SH) verfügt, steht über einen Leitungsabschnitt (L3) und den Regeldruckanschluss (28) in Verbindung mit dem Regelkolbenraum (26) der in Fig. 6 mittig dargestellten Anordnung, bestehend aus Regelzylinder (21) und Regelkolben (20).
Ein weiterer Anschluss des zweiten Kaskaden-Regelventils (V6), das in bevorzugter Ausführungsform ebenfalls über eine Schaltüberwachung (SH) verfügt, steht über einen Leitungsabschnitt (L4) und den Regeldruckanschluss (28) in Verbindung mit dem Regelkolbenraum (26) der in Fig. 6 oben dargestellten Anordnung aus Regelzylinder (21) und Regelkolben (20).
Dabei ist es denkbar, die Zahl der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) bis auf eine Zahl „n“ zu erweitern und damit eine Zahl von „n“ Systemen, jeweils bestehend aus Regelzylinder (21) und Regelkolben (20), anzusteuern.
Zur Rückführung des Druckmediums zum Rücklauf (R) sind erfindungsgemäß mehrere Leitungssysteme vorgesehen:
- Der Leitungsabschnitt (L5) steht in Verbindung mit je einem Anschluss der Magnet-Wegeventile (V1, V2), wodurch bei entsprechender Schaltstellung derselben der Leitungsabschnitt (L2) über den Leitungsabschnitt (L5) zum Rücklauf (R) hin entlüftet wird.
- In der ersten Schaltstellung (S1) der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sind außerdem die Leitungsabschnitte (L3, L4) mit dem Leitungsabschnitt (L2) verbunden und werden bei entsprechender Schaltstellung der Magnet-Wegeventile (V1, V2) über den Leitungsabschnitt (L5) zum Rücklauf (R) hin entlüftet.
Nachstehend wird anhand von Fig. 6 und Fig. 4 die Funktionsweise der Ventilanordnung beschrieben, wobei als Ausgangszustand ein System angenommen wird, das über einen längeren Zeitraum ohne Druckversorgung (P), also drucklos und ohne externe Stromzufuhr war.
In diesem Zustand steht die Kabine (2) an einer beliebigen Position im Aufzugsschacht (1) und der als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) ist durch die Kraft der Bremsfedern (30) geschlossen.
Der Druckspeicher (D1) ist drucklos, ebenso alle Leitungsabschnitte (L1, L2, L3, L4, L5) und die Druckanschlüsse (24, 28) der Kabinenbremse (10).
Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) und die beiden Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich in der ersten Schaltstellung (S1), die Leitungsabschnitte (L3, L4) und der Leitungsabschnitt (L2) sind mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet.
Das Aufzugssystem (AS) erhält einen Zielruf und die Kabine (2) soll in eine andere Etage fahren. Bevor sich die Kabine (2) zu bewegen beginnt, laufen im System der Kabinenbremse (10) innerhalb kurzer Zeit folgende Vorgänge ab, die im Folgenden als Startbetrieb 2 bezeichnet werden:
- Die Druckversorgung (P) wird aktiviert, sie fördert das Druckmedium über das Rückschlagventil (R1) in den Leitungsabschnitt (L1) und füllt den Druckspeicher (D1), bis dort ein vorgegebener Systemdruck anliegt. - Durch die Steuerung können über den Bremsdruckanschluss (18) Bewegungen des Bremskolbens (16) ausgelöst werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
- Die Magnetspulen der Magnet-Wegeventile (V1, V2) werden bestromt und die Magnet-Wegeventile (V1, V2) wechseln von der ersten Schaltstellung (S1) in die zweite Schaltstellung (S2).
- Der Leitungsabschnitt (L2) wird dadurch über die Magnet-Wegeventile (V1, V2) mit dem Leitungsabschnitt (L1) verbunden und das Druckmedium gelangt durch die Lüftdruckanschlüsse (24) in die Lüftkolbenräume (22), wobei es über die Lüftkolbenflächen (23) eine Lüftkraft (25) auf die Lüftkolben (20a) ausübt. Diese Lüftkraft (25) reicht bereits zur Überwindung der Bremsfederkraft (30) am Lüftkolben (20a) aus, die Kabinenbremse (10) ist aber durch die an den Regelkolben (20) weiter anliegende Bremsfederkraft (30) noch geschlossen.
- Über die in der ersten Schaltstellung (S1) befindlichen Kaskaden- Regelventile (V5, V6) wird der Systemdruck vom Leitungsabschnitt (L2) zu den Leitungsabschnitten (L3, L4) und zu den Regeldruckanschlüssen (28) der Kabinenbremse (10) geleitet und erzeugt in den Regelkolbenräumen (26) eine auf die Regelkolbenflächen (27) wirkende Regelkraft (29), die auch die auf die Regelkolben (20) wirkende Bremsfederkraft (30) vollständig aufhebt und somit die Kabinenbremse (10) vollständig öffnet.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) in die gewünschte Etage.
Wenn die gewünschte Etage erreicht ist und der Antrieb zum Stillstand gekommen ist, sind im System der Kabinenbremse (10) folgende beiden Optionen für ein sicheres Halten der Kabine in der Zieletage möglich, die als Normalbetrieb 3 bezeichnet werden:
- Erste Option für das Halten der Kabine mittels Betriebsbremse:
Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird am Bremsdruckanschluss (18) ein definierter Druck eines Druckmediums angelegt und der Bremskolben (16) schließt die Kabinenbremse (10) gegen die Kraft der Rückholfedern (19).
Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Regelkolben (20) und der Lüftkolben (20a) nichts ändert und wodurch Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Halten der Kabine mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an und die Magnet- Wegeventile (V1, V2) werden in ihre erste Schaltstellung (S1) überführt und das Druckmedium aus den Leitungsabschnitten (L4, L3, L2) fließt über den Leitungsabschnitt (L5) zurück zum Rücklauf (R). Dadurch sind alle Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) drucklos geschaltet und die Kabine wird durch die volle Kraft der Bremsfedern (30) gehalten. Durch das Fehlen von Drosselventilen (DR) fällt die Bremse allerdings sehr schnell ein, was zu Geräuschen führen kann.
Wenn der Aufzug einen erneuten Zielruf erhält, kann im System der Kabinenbremse (10) einer der im Folgenden als Normalbetrieb 4 bezeichneten Vorgänge ablaufen:
- Erste Option für das Öffnen der Kabinenbremse über Betriebsbremse: Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird der Bremsdruckanschluss (18) drucklos geschaltet und die Rückholfedern (19) bringen den Bremskolben (16) der Kabinenbremse (10) in die geöffnete Stellung.
Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Regelkolben (20) und der Lüftkolben (20a) nichts ändert und wodurch Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Öffnen der Kabinenbremse mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an und die Magnet- Wegeventile (V1, V2) werden in ihre zweite Schaltstellung (S2) überführt und das Druckmedium fließt aus dem Leitungsabschnitt (L1) zu den Leitungsabschnitten (L2, L3, L4), wodurch sich alle Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) gegen die Kraft der Bremsfedern (30) bewegen und die Bremse öffnen.
Durch das Fehlen von Drosselventilen (DR) können hierbei durch das schnelle Öffnen der Bremse störende Geräusche entstehen.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) zur gewünschten Etage.
Kommt es während der Fahrt der Kabine zu einem Stromausfall, wird durch die Kabinenbremse (10) eine Notbremsung eingeleitet, die im Folgenden als Notbremsung 3 bezeichnet wird:
- Die Druckversorgung des Systems ist auch bei Ausfall der vorzugsweise elektrisch betriebenen Druckversorgung (P) über den Druckspeicher (D1) noch für kurze Zeit gewährleistet.
- Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) bewegen sich durch Wegfall der Versorgungsspannung in die erste Schaltstellung (S1). Durch eine vorteilhafte Dimensionierung der Magnet-Wegeventile (V1, V2) werden dabei große Strömungsquerschnitte zum schnellen Schließen der Bremse freigegeben.
- Dadurch werden die Leitungsabschnitte (L4, L3, L2) mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet, wodurch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) entfallen und sich die maximale Bremskraft aufbaut und die Kabine (2) maximal verzögert wird. - Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich zu Beginn der Notbremsung 1 noch in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L3, L4) noch drucklos sind.
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden bei Notbremsungen über eine sichere Stromversorgung in Verbindung mit einer sicheren Beschleunigungsmessung angesteuert. Dadurch werden die Kaskaden- Regelventile (V5, V6) über eine Schaltlogik bei Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Verzögerung der Kabine (2) bei Bedarf in nachstehend beschriebener Weise in die zweite Schaltstellung (S2) überführt oder auch nicht.
Bei korrekter Verzögerung bleiben beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S1).
Bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Verzögerung wird eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Verzögerung werden beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Ebenso ist es denkbar, mit den Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) unterschiedlich große Regelkolbenflächen (27) anzusteuern und durch vorteilhafte Staffelung ein Maximum an Regelstufen zu erzielen.
Bei zwei Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) sind demnach maximal die folgenden Stufen möglich: 0 - V5 - V6 - V5+V6. Bei einer höheren Zahl von Kaskaden-Regelventilen (V5, V6, Vn) erhöht sich entsprechend die Zahl der Regelstufen.
- Somit wird in keinem Regelkolbenraum (26) oder nur einem Teil der Regelkolbenräume (26) oder in allen Regelkolbenräumen (26) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aufgebaut und auf diese Weise die Verzögerung geregelt.
Durch Vorhandensein von mehr als zwei Kaskaden-Regelventilen (V5, V6, Vn) und von mehr als zwei ansteuerbaren Regelkolben (20) je Kabinenbremse (10) erhöht sich die Zahl möglicher Schaltkombinationen und es erhöht sich die Qualität der Regelung.
- Wird durch das Umschalten der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) eine vorgeschriebene Mindestverzögerung unterschritten, wird dies durch die Beschleunigungsmessung detektiert und mindestens ein Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) wird wieder in die erste Schaltstellung (S1) überführt.
- Falls das Aufzugssystem (AS) mittels Linearmotor angetrieben wird und über kein Gegengewicht verfügt, darf bei einer Fahrt der Kabine (2) nach oben keine Notbremsung erfolgen.
Daher kann bei einem derartigen Aufzugssystem (AS) auch im Leitungsabschnitt (L2) ein Kaskaden-Regelventil (Vn) installiert sein, so dass bei Vorliegen eines Notbrems-Kriteriums bei Bewegung nach oben alle Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) grundsätzlich in die Schaltstellung (S2) überführt werden und dort für die Dauer der nach oben gerichteten Notbremsung verbleiben.
Alternativ können bei Fahrt der Kabine (2) nach oben auch die Magnet- Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) bleiben. Dadurch würden für die Dauer der Notbremsung bei Bewegung der Kabine (2) nach oben keine unnötigen Belastungen auf die Fahrgäste ausgeübt.
- Die sichere Steuerung kann so ausgelegt sein, dass die Bewegungsrichtung der Kabine (2) erkannt wird und dass bei einer beginnenden Abwärtsbewegung der Kabine (2) alle Kaskaden- Regelventile (V5, V6, Vn) in die Schaltstellung (S1) wechseln. Gleichzeitig müssen dann auch die Magnet-Wegeventile (V1, V2) in ihre erste Schaltstellung (S1) wechseln.
- Weiterhin kann auf Basis einer vor Fahrtbeginn der Kabine (2) vorgenommenen Messung der Kabinenbeladung die Regelung der Verzögerung bei einer Notbremsung weiter verbessert werden. Dazu ist es möglich, beispielsweise bei geringer Kabinenbeladung für den Fall einer späteren Notbremsung bereits vor Fahrtbeginn zumindest einen Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sofort über die sichere Stromversorgung in die Schaltstellung (S2) zu überführen und dadurch bei einer Notbremsung den ersten Stoß beim Einfall der Kabinenbremse (10) zu verringern.
- Der beschriebene Regelvorgang, der allein durch den im Druckspeicher (D1) vorhandenen Druck gespeist wird, läuft in sehr kurzen Zeitabständen mehrfach ab und ist nach wenigen Sekunden, vorzugsweise weniger als 2 Sekunden, bei gering beladener Kabine (2) vorzugsweise in weniger als 1 Sekunde abgeschlossen, bis sich die Kabine (2) im Stillstand befindet.
Wird während der Fahrt der Kabine (2) eine Übergeschwindigkeit detektiert, so wird ein als Notbremsung 4 bezeichneter Zyklus ausgelöst, bei dem die Versorgungsspannung (U) unterbrochen werden kann und der dann hinsichtlich seines Ablaufs der beschriebenen Notbremsung 3 entspricht.
Nach einer der beschriebenen Notbremsungen und nach Beseitigung der entsprechenden Fehlerursachen kann das System gemäß der Vorgehensweise nach Startbetrieb 2 wieder in Betrieb genommen werden.
Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Zylinder- und Ventil-Anordnung, die weitgehend der Anordnung aus Fig. 6 entspricht, die hierzu jedoch folgende Unterschiede aufweist:
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) verfügen über eine direkte Verbindung zu dem mit dem Rücklauf (R) verbundenen Leitungsabschnitt (L5).
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sind zur dauerhaften Druckversorgung nicht mit dem Leitungsabschnitt (L1), sondern mit einem weiteren Leitungsabschnitt (L6) verbunden.
- Der Leitungsabschnitt (L6) wird vom Leitungsabschnitt (L1) über ein Druckreduzierventil (V8) und ein Rückschlagventil (R2) versorgt und Leitungsabschnitt (L6) verfügt über einen eigenen Druckspeicher (D2). - Dadurch können die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) bei einem Ausfall der Druckversorgung (P) über den zusätzlichen Druckspeicher (D2) weiterversorgt werden.
Nachstehend wird anhand von Fig. 7 und Fig. 4 die Funktionsweise der Ventilanordnung beschrieben, wobei als Ausgangszustand ein System angenommen wird, das über einen längeren Zeitraum ohne Druckversorgung (P), also drucklos und ohne externe Stromzufuhr war.
In diesem Zustand steht die Kabine (2) an einer beliebigen Position im Aufzugsschacht (1) und der als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) ist durch die Kraft der Bremsfedern (30) geschlossen.
Die Druckspeicher (D1, D2) sind drucklos, ebenso alle Leitungsabschnitte (L1, L2, L3, L4, L5, L6) und die Druckanschlüsse (24, 28) der Kabinenbremse (10). Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) und die beiden Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich in der ersten Schaltstellung (S1), die Leitungsabschnitte (L3, L4) und der Leitungsabschnitt (L2) sind mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet.
Das Aufzugssystem (AS) erhält einen Zielruf und die Kabine (2) soll in eine andere Etage fahren. Bevor sich die Kabine (2) zu bewegen beginnt, laufen im System der Kabinenbremse (10) innerhalb kurzer Zeit folgende Vorgänge ab, die im Folgenden als Startbetrieb 3 bezeichnet werden:
- Die Druckversorgung (P) wird aktiviert, sie fördert das Druckmedium über das Rückschlagventil (R1) in den Leitungsabschnitt (L1) und füllt den Druckspeicher (D1), bis dort ein vorgegebener Systemdruck anliegt.
- Vom Leitungsabschnitt (L1) strömt das Druckmedium über das Druckreduzierventil (V8) und das Rückschlagventil (R2) in den Leitungsabschnitt (L6) und füllt dort den Druckspeicher (D2) mit einem gegenüber dem Leitungsabschnitt (L1) reduzierten Druck.
- Durch die Steuerung können über den Bremsdruckanschluss (18) Bewegungen des Bremskolbens (16) ausgelöst werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
- Die Magnetspulen der Magnet-Wegeventile (V1, V2) werden bestromt und die Magnet-Wegeventile (V1, V2) wechseln von der ersten Schaltstellung (S1) in die zweite Schaltstellung (S2).
- Der Leitungsabschnitt (L2) wird dadurch über die Magnet-Wegeventile (V1, V2) mit dem Leitungsabschnitt (L1) verbunden und das Druckmedium gelangt durch die Lüftdruckanschlüsse (24) in die Lüftkolbenräume (22), wobei es über die Lüftkolbenflächen (23) eine Lüftkraft (25) auf die Lüftkolben (20a) ausübt. Diese Lüftkraft (25) reicht bereits zur Überwindung der Bremsfederkraft (30) am Lüftkolben (20a) aus, die Kabinenbremse (10) ist aber durch die an den Regelkolben (20) weiter anliegende Bremsfederkraft (30) noch geschlossen.
- Die Magnetspulen der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden bestromt und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) wechseln von der ersten Schaltstellung (S1) in die zweite Schaltstellung (S2), wodurch der Systemdruck vom Leitungsabschnitt (L6) zu den Leitungsabschnitten (L3, L4) und zu den Regeldruckanschlüssen (28) der Kabinenbremse (10) geleitet wird und in den Regelkolbenräumen (26) eine auf die Regelkolbenflächen (27) wirkende Regelkraft (29) erzeugt, die die auf die Regelkolben (20) wirkende Bremsfederkraft (30) vollständig aufhebt und somit die Kabinenbremse (10) vollständig öffnet.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) in die gewünschte Etage.
Wenn die gewünschte Etage erreicht ist und der Antrieb zum Stillstand gekommen ist, sind im System der Kabinenbremse (10) folgende beiden Optionen für ein sicheres Halten der Kabine in der Zieletage möglich, die als Normalbetrieb 5 bezeichnet werden:
- Erste Option für das Halten der Kabine mittels Betriebsbremse:
Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird am Bremsdruckanschluss (18) ein definierter Druck eines Druckmediums angelegt und der Bremskolben (16) schließt die Kabinenbremse (10) gegen die Kraft der Rückholfedern (19).
Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und in den Druckspeichern (D1, D2) liegt der jeweilige Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Regelkolben (20) und des Lüftkolbens (20a) nichts ändert und wodurch Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Halten der Kabine mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an und die Magnet- Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden in ihre erste Schaltstellung (S1) überführt und das Druckmedium aus den Leitungsabschnitten (L4, L3, L2) fließt über den Leitungsabschnitt (L5) zurück zum Rücklauf (R). Dadurch sind alle Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) drucklos geschaltet und die Kabine wird durch die volle Kraft der Bremsfedern (30) gehalten. Durch das Fehlen von Drosselventilen (DR) fällt die Bremse allerdings sehr schnell ein, was zu Geräuschen führen kann.
Wenn der Aufzug einen erneuten Zielruf erhält, kann im System der Kabinenbremse (10) einer der im Folgenden als Normalbetrieb 6 bezeichneten Vorgänge ablaufen:
- Erste Option für das Öffnen der Kabinenbremse über Betriebsbremse: Über ein nicht dargestelltes Ventilsystem wird der Bremsdruckanschluss (18) drucklos geschaltet und die Rückholfedern (19) bringen den Bremskolben (16) der Kabinenbremse (10) in die geöffnete Stellung.
Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sind und bleiben bestromt in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) und in den Druckspeichern (D1, D2) liegt der jeweilige Systemdruck an, wodurch sich an den Druckverhältnissen im Bereich der Regelkolben (20) und der Lüftkolben (20a) nichts ändert und wodurch Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Öffnen der Kabinenbremse mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Im Druckspeicher (D1) liegt der Systemdruck an und die Magnet- Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden von der ersten Schaltstellung (S1) in ihre zweite Schaltstellung (S2) überführt und das Druckmedium fließt aus den Leitungsabschnitten (L1, L6) zu den Leitungsabschnitten (L2, L3, L4), wodurch sich alle Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) gegen die Kraft der Bremsfedern (30) bewegen und die Bremse öffnen.
Durch das Fehlen von Drosselventilen (DR) können hierbei durch das schnelle Öffnen der Bremse störende Geräusche entstehen.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) zur gewünschten Etage.
Kommt es während der Fahrt der Kabine zu einem Stromausfall, wird durch die Kabinenbremse (10) eine Notbremsung eingeleitet, die im Folgenden als Notbremsung 5 bezeichnet wird:
- Die Druckversorgung des Systems ist auch bei Ausfall der vorzugsweise elektrisch betriebenen Druckversorgung (P) über die Druckspeicher (D1, D2) noch für kurze Zeit gewährleistet.
- Die Magnet-Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) bewegen sich durch Wegfall der Versorgungsspannung in die erste Schaltstellung (S1). Durch eine vorteilhafte Dimensionierung der Magnet- Wegeventile (V1, V2) und der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden dabei große Strömungsquerschnitte zum schnellen Schließen der Bremse freigegeben.
Dadurch werden die Leitungsabschnitte (L4, L3, L2) mit dem Leitungsabschnitt (L5) verbunden und zum Rücklauf (R) hin entlüftet, wodurch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) entfallen und sich die maximale Bremskraft aufbaut und die Kabine (2) maximal verzögert wird.
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) befinden sich zu Beginn der Notbremsung 1 noch in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L3, L4) noch drucklos sind.
- Die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) werden bei Notbremsungen über eine sichere Stromversorgung in Verbindung mit einer sicheren Beschleunigungsmessung angesteuert. Dadurch werden die Kaskaden- Regelventile (V5, V6) über eine Schaltlogik bei Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Verzögerung der Kabine (2) bei Bedarf in nachstehend beschriebener Weise in die zweite Schaltstellung (S2) überführt oder auch nicht.
Bei korrekter Verzögerung bleiben beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S1).
Bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Verzögerung wird eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Verzögerung werden beide Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in Schaltstellung (S2) überführt.
Ebenso ist es denkbar, mit den Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) unterschiedlich große Regelkolbenflächen (27) anzusteuern und durch vorteilhafte Staffelung ein Maximum an Regelstufen zu erzielen.
Bei zwei Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) sind demnach maximal die folgenden Stufen möglich: 0 - V5 - V6 - V5+V6. Bei einer höheren Anzahl von Ventilen erhöht sich somit die Zahl der Regelstufen.
- Somit wird in keinem Regelkolbenraum (26) oder nur einem Teil der Regelkolbenräume (26) oder in allen Regelkolbenräumen (26) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aufgebaut und auf diese Weise die Verzögerung geregelt. Durch Vorhandensein von mehr als zwei Kaskaden-Regelventilen (V5, V6, Vn) und von mehr als zwei ansteuerbaren Regelkolben (20) je Kabinenbremse (10) erhöht sich die Zahl möglicher Schaltkombinationen und es erhöht sich die Qualität der Regelung, die sich durch Optimierung des Druckes im Druckspeicher (D2) weiter steigern lässt.
- Bei einer vorteilhaften Auslegung des Systems ist der reduzierte Druck in Abschnitt L6 kleiner als der zum Lüften der Federkraft (30) benötigte Druck. Somit wird nur eine Reduzierung der Kraft bewirkt, aber keine Bewegung.
- Wird durch das Umschalten der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) eine vorgeschriebene Mindestverzögerung unterschritten, wird dies durch die Beschleunigungsmessung detektiert und mindestens ein Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) wird wieder in die erste Schaltstellung (S1) überführt.
- Falls das Aufzugssystem (AS) mittels Linearmotor angetrieben wird und über kein Gegengewicht verfügt, darf bei einer Fahrt der Kabine (2) nach oben keine Notbremsung erfolgen.
Daher kann bei einem derartigen Aufzugssystem (AS) auch im Leitungsabschnitt (L2) ein Kaskaden-Regelventil (Vn) installiert sein, so dass bei Vorliegen eines Notbrems-Kriteriums bei Bewegung nach oben alle Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) grundsätzlich in die Schaltstellung (S2) überführt werden und dort für die Dauer der nach oben gerichteten Notbremsung verbleiben.
Alternativ könnten bei Fahrt der Kabine (2) nach oben auch die Magnet- Wegeventile (V1, V2) und die Kaskaden-Regelventile (V5, V6) in ihrer zweiten Schaltstellung (S2) bleiben. Dadurch würden für die Dauer der Notbremsung bei Bewegung der Kabine (2) nach oben keine unnötigen Belastungen auf die Fahrgäste ausgeübt.
- Die sichere Steuerung kann so ausgelegt sein, dass die Bewegungsrichtung der Kabine (2) erkannt wird und dass bei einer beginnenden Abwärtsbewegung der Kabine (2) alle Kaskaden- Regelventile (V5, V6, Vn) in die Schaltstellung (S1) wechseln.
Gleichzeitig müssen dann auch die Magnet-Wegeventile (V1, V2) in ihre erste Schaltstellung (S1) wechseln. - Weiterhin kann auf Basis einer vor Fahrtbeginn der Kabine (2) vorgenommenen Messung der Kabinenbeladung die Regelung der Verzögerung bei einer Notbremsung weiter verbessert werden. Dazu ist es möglich, beispielsweise bei geringer Kabinenbeladung für den Fall einer späteren Notbremsung bereits vor Fahrtbeginn zumindest einen Teil der Kaskaden-Regelventile (V5, V6) sofort über die sichere Stromversorgung in die Schaltstellung (S2) zu überführen und in dieser zu belassen und dadurch bei einer tatsächlichen Notbremsung den ersten Stoß beim Einfall der Kabinenbremse (10) zu verringern.
- Der beschriebene Regelvorgang, der allein durch den im Druckspeicher (D2) vorhandenen Druck gespeist wird, läuft in sehr kurzen Zeitabständen mehrfach ab und ist nach wenigen Sekunden abgeschlossen, bis sich die Kabine (2) im Stillstand befindet.
Wird während der Fahrt der Kabine (2) eine Übergeschwindigkeit detektiert, so wird ein als Notbremsung 6 bezeichneter Zyklus ausgelöst, bei dem die Versorgungsspannung (U) unterbrochen werden kann und der dann hinsichtlich seines Ablaufs der beschriebenen Notbremsung 5 entspricht.
Nach einer der beschriebenen Notbremsungen und nach Beseitigung der entsprechenden Fehlerursachen kann das System gemäß der Vorgehensweise nach Startbetrieb 3 wieder in Betrieb genommen werden.
In Fig. 8 ist ein Detail C aus Fig. 2 dargestellt, das einen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Kabinenbremse (10) zeigt. Die vereinfacht dargestellte Kabinenbremse (10) ist als Bremszange in Schwimmsattelbauweise ausgeführt, wie dies zusätzlich in Schnitt D-D verdeutlicht wird. Das bedeutet, dass das Bremsengehäuse (11) die Führungsschiene (9) U-förmig umgreift und auf Führungselementen (13) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich gelagert ist. Dabei ist der der Kabine (2) zugewandte Bereich des Bremsengehäuses (11) an seiner der Führungsschiene (9) zugewandten Fläche direkt mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückt. Auf der der Kabine (2) abgewandten Seite der Führungsschiene (9) befindet sich ein mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückter einteiliger Belagträger (15), der mit Bremskolben (16) und Stufenkolben (20s) in Wirkverbindung steht, die gleichermaßen die Funktion von Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) übernehmen, wobei der Belagträger (15) mit dem Bremsbelag (14) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich und mit der Führungsschiene (9) in reibenden Eingriff bringbar ist.
Die Kabinenbremse (10) ist mit einer elektrischen Betätigung ausgeführt und in zwei funktionale Bereiche unterteilt:
- Einen ersten Bereich, der als Betriebsbremse und je nach technischer Ausführung auch als Notbremse fungiert.
Dieser erste Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Bremszylindern (17) mit darin aufgenommenen Bremskolben (16), die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind. Die Bremskolben (16) sind an ihrem der Führungsschiene abgewandten Ende mit jeweils einer Ankerscheibe (32) verbunden, die von einem mit elektrischem Strom versorgten Bremsmagneten (31) mit einer Bremsspule (33) angezogen wird, wodurch die Bremskolben (16) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Bei Wegnahme der Stromversorgung am Bremsmagneten (31) wird die Bremse durch Rückholfedern (19) wieder geöffnet.
Die beschriebene Betriebsbremse wird üblicherweise nur im normalen Fährbetrieb des Aufzugs eingesetzt und dient als Haltebremse für die im Bereich einer Etage befindliche Kabine (2) beim Ein- und Ausstieg der Fahrgäste.
Die Betriebsbremse kann alternativ auch in einer Art und Weise ausgeführt werden, die einen Einsatz als Notbremse ermöglicht. Hierfür werden die Bremskolben (16) wie die in Fig.8 dargestellten Stufenkolben (20s) ausgeführt, bei denen durch die Bremsfedern (30) eine Bremswirkung erzielt wird und bei denen durch Bestromung von Magnetspulen (35, 36) die Bremse geöffnet wird. Durch vorteilhafte elektrische Ansteuerung der Bremse lässt sich so beispielsweise bei Stromausfall eine Notbremsfunktion realisieren.
- Einen zweiten Bereich, der als reine Notbremse fungiert.
Dieser zweite Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Stufenzylindern (21s), die gleichermaßen als Regelzylinder (21) und Lüftzylinder (21a) fungieren, mit darin aufgenommenen Stufenkolben (20s), die analog als Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) fungieren, und die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind. Die Stufenkolben (20s) und Stufenzylinder (21s) bilden hier zusammen mit den Magnetspulen (36) die Regelkolben (20) und Regelzylinder (21) und zusammen mit den Magnetspulen (35) die Lüftkolben (20a) und Lüftzylinder (21a).
Auf der der Führungsschiene (9) abgewandten Seite der Stufenkolben (20s) befinden sich Bremsfedern (30), wodurch die Stufenkolben (20s) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Durch Bestromung einer ersten Magnetspule (35) und einer zweiten Magnetspule (36) eines Arbeitsmagneten (34) werden ankerscheibenartige Verdickungen der Stufenkolben (20s) von den Arbeitsmagneten (34) angezogen und es baut sich auf die Stufenkolben (20s) eine Kraft gegen die Kraft der Bremsfedern (30) auf, die größer ist als diese und die somit die Bremse öffnet.
Dieser zweite als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) kann theoretisch auch als normale Betriebsbremse zum Halten der Kabine (2) im Bereich einer Etage eingesetzt werden.
Dies wirkt sich allerdings nachteilig auf die Lebensdauer der Bremsfedern (30) aus und muss bei deren Auslegung berücksichtigt werden. Gegen den Einsatz der Notbremse als Betriebsbremse spricht auch deren höhere Geräuschentwicklung, die sich durch die geforderte sehr kurze Schaltzeit ergeben kann.
Fig. 9 zeigt ein Detail D aus Fig. 2, das einen Längsschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Kabinenbremse (10) darstellt. Die stark vereinfacht dargestellte Kabinenbremse (10) ist als Bremszange in Schwimmsattelbauweise ausgeführt, wie dies zusätzlich in Schnitt E-E verdeutlicht wird. Das bedeutet, dass das Bremsengehäuse (11) die Führungsschiene (9) U-förmig umgreift und auf Führungselementen (13) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich gelagert ist. Dabei ist der der Kabine (2) zugewandte Bereich des Bremsengehäuses (11) an seiner der Führungsschiene (9) zugewandten Fläche direkt mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückt. Auf der der Kabine (2) abgewandten Seite der Führungsschiene (9) befindet sich ein mit einem durchgehenden Bremsbelag (14) bestückter einteiliger Belagträger (15), der mit Bremskolben (16), Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) in Wirkverbindung steht, wobei der Belagträger (15) mit dem Bremsbelag (14) quer zur Fahrtrichtung (M) beweglich und mit der Führungsschiene (9) in reibenden Eingriff bringbar ist.
Die Kabinenbremse (10) ist mit einer elektrischen Betätigung ausgeführt und in zwei funktionale Bereiche unterteilt:
- Einen ersten Bereich, der als Betriebsbremse und je nach technischer Ausführung auch als Notbremse fungiert.
Dieser erste Bereich besteht aus einem oder mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Bremszylindern (17) mit darin aufgenommenen Bremskolben (16), die quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind.
Die Bremskolben (16) sind an ihrem der Führungsschiene abgewandten Ende mit jeweils einer Ankerscheibe (32) verbunden, die von einem mit elektrischem Strom versorgten Bremsmagneten (31) mit einer Bremsspule (33) angezogen wird, wodurch die Bremskolben (16) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Bei Wegnahme der Stromversorgung am Bremsmagneten (31) wird die Bremse durch Rückholfedern (19) wieder geöffnet.
Die beschriebene Betriebsbremse wird üblicherweise nur im normalen Fährbetrieb des Aufzugs eingesetzt und dient als Haltebremse für die im Bereich einer Etage befindliche Kabine (2) beim Ein- und Ausstieg der Fahrgäste.
Die Betriebsbremse kann alternativ auch in einer Art und Weise ausgeführt werden, die einen Einsatz als Notbremse ermöglicht. Hierfür werden die Bremskolben (16) wie die in Fig.9 dargestellten Regelkolben (20) oder Lüftkolben (20a) ausgeführt, bei denen durch die Bremsfedern (30) eine Bremswirkung erzielt wird und bei denen durch Bestromung von Magnetspulen (35, 36) die Bremse geöffnet wird. Durch vorteilhafte elektrische Ansteuerung der Bremse lässt sich so beispielsweise bei Stromausfall eine Notbremsfunktion realisieren. - Einen zweiten Bereich, der als reine Notbremse fungiert.
Dieser zweite Bereich besteht aus mehreren in Fahrtrichtung (M) der Kabine nebeneinander angeordneten Regelzylindern (21), von denen beispielhaft nur einer dargestellt ist mit darin aufgenommenen Regelkolben (20) und mindestens einem daneben angeordneten Lüftzylinder (21a) mit darin aufgenommenem Lüftkolben (20a), wobei die Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) quer zur Fahrtrichtung (M) zur Führungsschiene (9) hin beweglich gelagert sind.
Auf der der Führungsschiene (9) abgewandten Seite der Regelkolben (20) und der Lüftkolben (20a) befinden sich Bremsfedern (30), wodurch die Regelkolben (20) und die Lüftkolben (20a) den Belagträger (15) mit dem Reibbelag (14) gegen die Führungsschiene (9) pressen und damit die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) bremsen.
Durch Bestromung einer Magnetspule (35) eines ersten Arbeitsmagneten (34) wird eine ankerscheibenartige Verdickung des Regelkolbens (20) vom Arbeitsmagneten (34) angezogen und es baut sich auf den Regelkolben (20) eine Kraft gegen die Kraft der Bremsfedern (30) auf, die größer ist als diese und die somit die Bremse im Bereich des Regelkolbens (20) öffnet.
Durch Bestromung einer Magnetspule (36) eines zweiten Arbeitsmagneten (34) wird eine ankerscheibenartige Verdickung des Lüftkolbens (20a) vom Arbeitsmagneten (34) angezogen und es baut sich auf den Lüftkolben (20a) eine Kraft gegen die Kraft der Bremsfedern (30) auf, die größer ist als diese und die somit die Bremse auch im Bereich des Lüftkolbens (20a) öffnet.
Dieser zweite als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) kann theoretisch auch als normale Betriebsbremse zum Halten der Kabine (2) im Bereich einer Etage eingesetzt werden.
Dies wirkt sich allerdings nachteilig auf die Lebensdauer der Bremsfedern (30) aus und muss bei deren Auslegung berücksichtigt werden. Gegen den Einsatz der Notbremse als Betriebsbremse spricht auch deren höhere Geräuschentwicklung, die sich durch die geforderte sehr kurze Schaltzeit ergeben kann.
In Fig. 10 ist eine erste Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung der mit Stufenzylindern (21s) und Stufenkolben (20s) ausgestatteten Notbremse dargestellt, wobei jeder Stufenzylinder (21s) die Funktion eines Lüftzylinders (21a) und die eines Regelzylinders (21 ) übernimmt und jeder Stufenkolben (20s) die Funktion eines Lüftkolbens (20a) und die eines Regelkolbens (20) abdeckt.
In der Darstellung verfügt der Aufzug über zwei Führungsschienen (9), denen jeweils eine Kabinenbremse (10) mit jeweils zwei dargestellten Stufenzylindern (21s) mit Stufenkolben (20s) zugeordnet ist. Es versteht sich von selbst, dass jede Kabinenbremse (10) auch über eine größere Zahl von Stufenzylindern (21s) und Stufenkolben (20s) verfügen kann.
Aus Gründen einer gleichmäßigen Verteilung der Bremskräfte auf beide Führungsschienen (9) werden gleichwirkende Aktoren der links und rechts dargestellten Bremse durch einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (L2, L3, L4) angesteuert.
Bei nur einer Führungsschiene (9) oder einer höheren Zahl von Führungsschienen (9) kann sich die Zahl der Kabinenbremsen (10) in vorteilhafter Weise entsprechend verringern oder erhöhen.
Bei der dargestellten Bauweise verfügt jeder Stufenkolben (20s) über einen Arbeitsmagnet (34), der jeweils aus zwei Magnetspulen (35, 36) gebildet wird, die im vorliegenden Beispiel als konzentrische Ringspulen ausgeführt sind. Jeder der Stufenkolben (20s) wird durch die Kraft von Bremsfedern (30) zur Führungsschiene (9) hin bewegt und erzeugt einen Reibungseingriff zwischen Führungsschiene (9) und Bremsbelag (14), wodurch die Kabine (2) gebremst wird.
Der Aufbau der Schaltungsanordnung wird in Flussrichtung einer elektrischen Spannung ausgehend von der Spannungsversorgung (U) über Stromspeicher (SP) und Schalter (SC1, SC2) zur Kabinenbremse (10) beschrieben. Bei den Leitungsabschnitten (L1 bis L6) handelt es sich dabei um Leitungen zum Transport elektrischen Stroms.
Die Spannungsversorgung (U) liefert elektrischen Strom in einen Leitungsabschnitt (L1), von dem aus auch ein Stromspeicher (SP) einer sicheren Stromversorgung geladen wird.
Von dem Leitungsabschnitt (L1) fließt der Strom beim Schließen von zwei aus Gründen der Redundanz in Reihe angeordneten Schaltern (SC1, SC2) in einen Leitungsabschnitt (L2) und bestromt Magnetspulen (35) der Arbeitsmagneten (34). Eine Redundanz der Schalter (SC1, SC2) ist erforderlich, damit bei Ausfall eines Schalters noch eine sichere Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Magnetspulen (35) der Bremse möglich ist. Außerdem sind die Schalter (SC1, SC2) elektrisch betätigt und werden elektrisch in der geschlossenen Stellung gehalten.
Eine Alternative zur Redundanz kann hier ein sicherer Schalter (SC1, SC2) mit Fehlerausschluss sein.
Es baut sich zwischen dem Arbeitsmagneten (34) und dem Stufenkolben (20s) eine gegen die Bremsfeder (30) gerichtete Lüftkraft (25) auf, die jedoch zum Öffnen der Kabinenbremse (10) noch nicht ausreicht.
Über die in der ersten Schaltstellung (S1) befindlichen Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) sind auch die Leitungsabschnitte (L3, L4) mit dem Leitungsabschnitt (L2) verbunden, wodurch auch die Magnetspulen (36) bestromt werden und eine Regelkraft (29) auf die Stufenkolben (20s) erzeugen, die sich zur Lüftkraft (25) addiert und somit die Kabinenbremse (10) gegen die Bremsfedern (30) öffnet.
Dabei sind die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) gleichwirkend ausgeführt und es wird von jedem Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) ein eigenes System von Magnetspulen (36) angesteuert.
Außerdem sind die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) als elektrische Umschalter ausgeführt, die die Leitungsabschnitte (L3) bzw. (L4) in einer ersten Schaltstellung (S1) mit dem Leitungsabschnitt (L2) und in einer zweiten Schaltstellung (S2) mit dem Leitungsabschnitt (L1) verbinden.
Die Kaskaden-Regelschalter sind elektrisch betätigt und werden elektrisch in die zweite Schaltstellung (S2) überführt.
Dabei ist es denkbar, die Zahl der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bis auf eine Zahl „n“ zu erweitern und damit eine Zahl von „n“ Systemen, jeweils bestehend aus Regelzylinder (21) und Regelkolben (20), anzusteuern, wobei diese einen Teilbereich der Stufenzylinder (21s) und Stufenkolben (20s) bilden.
Im Normalbetrieb des Aufzugssystems (AS) befinden sich die Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4) in ihrer ersten Schaltstellung (S1) und allein durch ein Öffnen oder Schließen der Schalter (SC1, SC2) kann die Kabinenbremse (10) vollständig geschlossen oder geöffnet werden.
Nachstehend wird anhand von Fig. 10 und Fig. 8 die Funktionsweise der Schaltungsanordnung beschrieben, wobei als Ausgangszustand ein System angenommen wird, das über einen längeren Zeitraum ohne externe Spannungsversorgung (U) war.
In diesem Zustand steht die Kabine (2) an einer beliebigen Position im Aufzugsschacht (1) und der als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) ist durch die Kraft der Bremsfedern (30) geschlossen.
Der Stromspeicher (SP) ist für einen Ausfall der Spannungsversorgung (U) ausreichend geladen, und es liegt an den Leitungsabschnitten (L2, L3, L4) keine Spannung an.
Die Schalter (SC1, SC2) befinden sich in der geöffneten Schaltstellung und die beiden Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) befinden sich in der ersten Schaltstellung (S1).
Das Aufzugssystem (AS) erhält einen Zielruf und die Kabine (2) soll in eine andere Etage fahren. Bevor sich die Kabine (2) zu bewegen beginnt, laufen im System der Kabinenbremse (10) innerhalb kurzer Zeit folgende Vorgänge ab, die im Folgenden als Startbetrieb 4 bezeichnet werden:
- Die Spannungsversorgung (U) wird aktiviert und der Stromspeicher (SP) wird über den Leitungsabschnitt (L1) vollständig aufgeladen.
- Durch die Steuerung können über den Bremsmagneten (31)
Bewegungen des Bremskolbens (16) ausgelöst werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
- Die beiden Schalter (SC1, SC2) werden geschlossen und die Magnetspulen (35) der Arbeitsmagnete (34) üben auf die Stufenkolben (20s) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Lüftkraft (25) aus.
- Über die in ihrer ersten Schaltstellung (S1) befindlichen Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4) werden die Leitungsabschnitte (L3, L4) bestromt und die Magnetspulen (36) der Arbeitsmagnete (34) üben auf die Stufenkolben (20s) eine weitere gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aus. - Die Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) addieren sich zu einer Gesamtkraft, die größer ist als die entgegen gerichtete Bremsfederkraft (30), wodurch die Kabinenbremse (10) geöffnet wird.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) in die gewünschte Etage.
Wenn die gewünschte Etage erreicht ist und der Antrieb zum Stillstand kommt, sind im System der Kabinenbremse (10) folgende beiden Optionen für ein sicheres Halten der Kabine in der Zieletage möglich, die als Normalbetrieb 7 bezeichnet werden:
- Erste Option für das Halten der Kabine mittels Betriebsbremse:
Über ein nicht dargestelltes Schaltungssystem wird an die Bremsspulen
(33) der Bremsmagneten (31) eine elektrische Spannung angelegt und die Bremskolben (16) schließen die Kabinenbremse (10) gegen die Kraft der Rückholfedern (19).
Die Spannungsversorgung (U) wird aufrechterhalten, die Schalter (SC1, SC2) bleiben geschlossen und die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bleiben in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Stufenkolben (20s) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Halten der Kabine mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Die Schalter (SC1, SC2) werden geöffnet und die Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4) bleiben in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L2, L3, L4) spannungslos werden und wodurch die Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) der Arbeitsmagneten
(34) aufgehoben werden und wodurch die Kabine (2) dann durch die volle Kraft der Bremsfedern (30) gehalten wird.
Wenn der Aufzug einen erneuten Zielruf erhält, kann im System der Kabinenbremse (10) einer der im Folgenden als Normalbetrieb 8 bezeichneten Vorgänge ablaufen:
- Erste Option für das Öffnen der Kabinenbremse über Betriebsbremse: Über ein nicht dargestelltes Schaltungssystem wird die Spannungs- Versorgung der Bremsspulen (33) und der Bremsmagneten (31) unterbrochen und die Kabinenbremse (10) wird durch die Kraft der Rückholfedern (19) geöffnet.
Die Spannungsversorgung (U) wird aufrechterhalten und die Schalter (SC1, SC2) bleiben geschlossen sowie die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bleiben in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Stufenkolben (20s) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Öffnen der Kabinenbremse mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Die Schalter (SC1, SC2) werden geschlossen und die Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4) bleiben in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L2, L3, L4) mit elektrischer Spannung versorgt werden und wodurch die Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) der Arbeitsmagneten (34) die Kraft der Bremsfedern (30) überwinden und die Stufenkolben (20s) mit den Bremsbelägen (14) von der Führungsschiene abheben.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) zur gewünschten Etage.
Kommt es während der Fahrt der Kabine zu einem Stromausfall, wird durch die Kabinenbremse (10) eine Notbremsung eingeleitet, die im Folgenden als Notbremsung 7 bezeichnet wird:
- Die Energieversorgung des Systems kann auch nach Ausfall der Spannungsversorgung (U) über den Stromspeicher (SP) als sichere Stromversorgung noch kurze Zeit gewährleistet werden.
- Durch den Wegfall der Spannungsversorgung (U) öffnen sich die Schalter (SC1, SC2) und die Magnetspulen (35) der Arbeitsmagnete (34) werden stromlos, wodurch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Lüftkraft (25) entfällt.
- Die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bleiben in ihrer ersten Schaltstellung (S1), wodurch die Leitungsabschnitte (L3, L4) ebenfalls stromlos sind, wodurch nun auch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Regelkraft (29) entfällt und wodurch sich die maximale Bremskraft aufbaut und die Kabine (2) maximal verzögert wird.
- Die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) werden bei Notbremsungen über eine sichere Stromversorgung beispielsweise durch den Stromspeicher (SP) in Verbindung mit einer sicheren Beschleunigungsmessung angesteuert.
Die sichere Stromversorgung in Kombination mit der sicheren Beschleunigungsmessung bringt je nach Einhaltung oder Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Verzögerung der Kabine (2) die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bei Bedarf in nachstehend beschriebener Weise in ihre zweite Schaltstellung (S2) oder auch nicht. Bei korrekter Verzögerung bleiben beide Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) in ihrer ersten Schaltstellung (S1).
Bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Verzögerung wird einer der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) in seine zweite Schaltstellung (S2) überführt und bestromt einen Teil der Magnetspulen (36).
Bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Verzögerung werden beide Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) in ihre zweite Schaltstellung (S2) überführt und versorgen einen größeren Teil der Magnetspulen (36). Ebenso ist es denkbar, mit den Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) unterschiedlich starke Magnetspulen anzusteuern und durch vorteilhafte Staffelung ein Maximum an Regelstufen zu erzielen.
Bei zwei Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) sind demnach maximal folgende Stufen möglich: 0 - SC3 - SC4 - SC3+SC4.
Bei einer höheren Zahl von Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) erhöht sich die Zahl der Regelstufen.
- Somit wird durch keine Magnetspule (36) oder nur einen Teil der durch die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) versorgten Magnetspulen (36) oder alle der durch die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) versorgten Magnetspulen (36) der Arbeitsmagnete (34) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aufgebaut und auf diese Weise die Verzögerung geregelt.
- Wird durch das Umschalten der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) eine vorgeschriebene Mindestverzögerung unterschritten, wird dies durch die Beschleunigungsmessung detektiert und mindestens ein Teil der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) wird wieder in die erste Schaltstellung (S1) überführt.
- Falls das Aufzugssystem (AS) mittels Linearmotor angetrieben wird und über kein Gegengewicht verfügt, darf bei einer Fahrt der Kabine (2) nach oben keine Notbremsung erfolgen.
Daher kann bei einem derartigen Aufzugssystem (AS) auch der Leitungsabschnitt (L2) zusätzlich mit einem Kaskaden-Regelschalter (SCn) bestückt werden, so dass sich bei Vorliegen eines Notbrems- Kriteriums bei Bewegung nach oben alle Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) in der zweiten Schaltstellung (S2) befinden und der Leitungsabschnitt (L2) grundsätzlich bestromt wird, solange sich die Kabine bei einer Notbremsung nach oben bewegt. Dadurch werden während einer Notbremsung bei Bewegung der Kabine (2) nach oben keine unnötigen Belastungen auf die Fahrgäste ausgeübt.
- Weiterhin kann auf Basis einer vor Fahrtbeginn der Kabine (2) vorgenommenen Messung der Kabinenbeladung die Regelung der Verzögerung bei einer Notbremsung weiter verbessert werden. Dazu ist es möglich, beispielsweise bei geringer Kabinenbeladung für den Fall einer späteren Notbremsung schon vor Fahrtbeginn zumindest einen Teil der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) über die sichere Stromversorgung sofort in die zweite Schaltstellung (S2) zu überführen, somit durch Bestromen zumindest eines Teils der Magnetspulen (36) eine definierte Regelkraft (29) aufzubauen und dadurch bei einer Notbremsung den ersten Stoß beim Einfall der Kabinenbremse (10) zu verringern.
- Die Magnetspulen (36) der Kabinenbremse (10) können in vorteilhafter Weise insbesondere für Notbremsungen bei Abwärtsfahrt so bemessen sein, dass bei einer Wirkung einer maximalen Systemspannung auf die Magnetspule (36) kein vollständiges Öffnen der Kabinenbremse erfolgen kann, sondern dass immer mindestens eine Rest-Bremskraft (= Bremsfederkraft (30) minus Regelkraft (29)) auf die Bremsbeläge (14) wirkt.
- Der beschriebene Regelvorgang, der allein durch die Energie einer sicheren Stromversorgung gespeist wird, läuft in sehr kurzen Zeitabständen mehrfach ab und ist nach wenigen Sekunden abgeschlossen, bis sich die Kabine (2) im Stillstand befindet.
Wird während der Fahrt der Kabine (2) eine Übergeschwindigkeit oder ein anderer Fehler detektiert, so wird ein als Notbremsung 8 bezeichneter Zyklus ausgelöst, bei dem die Versorgungsspannung (U) unterbrochen werden kann und der dann hinsichtlich seines Ablaufs der beschriebenen Notbremsung 7 entspricht. Nach einer der beschriebenen Notbremsungen und nach Beseitigung der entsprechenden Fehlerursachen kann das System gemäß Vorgehensweise nach Startbetrieb 4 wieder in Betrieb genommen werden.
In Fig. 11 ist eine zweite Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung der mit Regelzylindern (21) und Regelkolben (20) ausgestatteten Notbremse gemäß Fig. 9 dargestellt.
In der Darstellung verfügt der Aufzug über zwei Führungsschienen (9), denen jeweils eine Kabinenbremse (10) mit jeweils zwei dargestellten Regelzylindern (21) mit Regelkolben (20) und mit jeweils einem dargestellten Lüftzylinder (21a) mit Lüftkolben (20a) zugeordnet ist. Es versteht sich von selbst, dass jede Kabinenbremse (10) auch über eine größere Zahl von Regelzylindern (21) und Lüftzylindern (21a) verfügen kann.
Aus Gründen einer gleichmäßigen Verteilung der Bremskräfte auf beide Führungsschienen (9) werden gleichwirkende Aktoren der links und rechts dargestellten Bremse durch einen gemeinsamen Leitungsabschnitt (L2, L3, L4) angesteuert.
Bei nur einer Führungsschiene (9) oder einer höheren Zahl von Führungsschienen (9) kann sich die Zahl der Kabinenbremsen (10) in vorteilhafter Weise entsprechend verringern oder erhöhen.
Bei der dargestellten Bauweise verfügt jeder Regelkolben (20) über einen Arbeitsmagnet (34) mit jeweils einer Magnetspule (36), die im vorliegenden Beispiel als konzentrische Ringspule ausgeführt ist.
Jedem der Lüftkolben (20a) ist ebenfalls ein Arbeitsmagnet (34) mit jeweils einer konzentrischen Magnetspule (35) zugeordnet.
Jeder der Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) wird durch die Kraft von Bremsfedern (30) zur Führungsschiene (9) hin bewegt und erzeugt einen Reibungseingriff zwischen Führungsschiene (9) und Bremsbelag (14), wodurch die Kabine (2) gebremst wird.
Der Aufbau der Schaltungsanordnung wird in Flussrichtung einer elektrischen Spannung ausgehend von der Spannungsversorgung (U) über Stromspeicher (SP) und Schalter (SC1, SC2) zur Kabinenbremse (10) beschrieben. Bei den Leitungsabschnitten (L1 bis L6) handelt es sich dabei um Leitungen zum Transport elektrischen Stroms.
Die Spannungsversorgung (U) liefert elektrischen Strom in einen Leitungsabschnitt (L1), von dem aus auch ein Stromspeicher (SP) einer sicheren Stromversorgung geladen wird.
Außerdem wird der Leitungsabschnitt (L6) vom Leitungsabschnitt (L1) über eine Spannungsreduzierung (SR) mit einer reduzierten elektrischen Spannung versorgt.
Von dem Leitungsabschnitt (L1) fließt der Strom beim Schließen von zwei aus Gründen der Redundanz in Reihe angeordneten Schaltern (SC1, SC2) in einen Leitungsabschnitt (L2) und bestromt Magnetspulen (35) der Arbeitsmagneten (34). Eine Redundanz der Schalter (SC1, SC2) ist erforderlich, damit bei Ausfall eines Schalters noch eine sichere Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Magnetspulen (35) der Bremse möglich ist. Außerdem sind die Schalter (SC1, SC2) elektrisch betätigt und werden elektrisch in ihrer geschlossenen Stellung gehalten, wobei als Alternative sichere Schalter (SC1, SC2) mit Fehlerausschluss denkbar sind.
Es baut sich auf den Lüftkolben (20a) eine gegen die Bremsfeder (30) gerichtete Lüftkraft (25) auf, die größer ist als die Bremsfederkraft (30), die jedoch zum vollständigen Öffnen der Kabinenbremse (10) noch nicht ausreicht.
Für ein vollständiges Öffnen der Bremse werden die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) geschlossen, wodurch auch die Magnetspulen (36) bestromt werden und eine Regelkraft (29) auf die Regelkolben (20) erzeugen.
Die den Regelkolben (20) zugeordnete Bremsfederkraft (30) wird dadurch überwunden und somit die Kabinenbremse (10) vollständig öffnet.
Dabei sind die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) gleichwirkend als einfache Schließer ausgeführt und es wird von jedem Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) ein eigenes System von Magnetspulen (36) angesteuert.
Außerdem sind auch die Schalter (SC1, SC2) elektrisch betätigt und werden elektrisch in der geschlossenen Stellung gehalten.
Dabei ist es denkbar, die Zahl der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bis auf eine Zahl „n“ zu erweitern und damit eine Zahl von „n“ Systemen, jeweils bestehend aus Regelzylinder (21) und Regelkolben (20), anzusteuern.
Durch ein Öffnen der Schalter (SC1, SC2) und der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) kann die Kabinenbremse (10) wieder vollständig geschlossen werden.
Nachstehend wird anhand von Fig. 11 und Fig. 9 die Funktionsweise der Schaltungsanordnung beschrieben, wobei als Ausgangszustand ein System angenommen wird, das über einen längeren Zeitraum ohne externe Spannungsversorgung (U) war.
In diesem Zustand steht die Kabine (2) an einer beliebigen Position im Aufzugsschacht (1) und der als Notbremse dienende Bereich der Kabinenbremse (10) ist durch die Kraft der Bremsfedern (30) geschlossen.
Der Stromspeicher (SP) ist für einen Ausfall der Spannungsversorgung (U) ausreichend geladen, und es liegt an den Leitungsabschnitten (L2, L3, L4) keine Spannung an. Die Schalter (SC1, SC2) und die beiden Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4) befinden sich in der geöffneten Schaltstellung.
Das Aufzugssystem (AS) erhält einen Zielruf und die Kabine (2) soll in eine andere Etage fahren. Bevor sich die Kabine (2) zu bewegen beginnt, laufen im System der Kabinenbremse (10) innerhalb kurzer Zeit folgende Vorgänge ab, die im Folgenden als Startbetrieb 5 bezeichnet werden:
- Die Spannungsversorgung (U) wird aktiviert und der Stromspeicher (SP) für eine sichere Stromversorgung wird über den Leitungsabschnitt (L1) vollständig aufgeladen.
- Über die Spannungsreduzierung (SR) wird gleichzeitig der Leitungsabschnitt (L6) mit einer reduzierten Spannung versorgt. - Durch die Steuerung können über den Bremsmagneten (31)
Bewegungen des Bremskolbens (16) ausgelöst werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
- Die beiden Schalter (SC1, SC2) werden geschlossen und die Magnetspulen (35) der Arbeitsmagnete (34) üben auf die Lüftkolben (20a) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Lüftkraft (25) aus.
- Gleichzeitig werden die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) geschlossen und die Magnetspulen (36) der Arbeitsmagnete (34) üben auf die Regelkolben (20) eine weitere gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aus.
- Die Lüftkraft (25) und die Regelkraft (29) überwinden die ihnen an den Lüftkolben (20a) und Regelkoben (20) entgegen gerichtete Bremsfederkraft (30), wodurch die Kabinenbremse (10) geöffnet wird.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) in die gewünschte Etage.
Wenn die gewünschte Etage erreicht ist und der Antrieb zum Stillstand kommt, sind im System der Kabinenbremse (10) folgende beiden Optionen für ein sicheres Halten der Kabine in der Zieletage möglich, die als Normalbetrieb 9 bezeichnet werden:
- Erste Option für das Halten der Kabine mittels Betriebsbremse:
Über ein nicht dargestelltes Schaltungssystem wird an die Bremsspulen (33) der Bremsmagneten (31) eine elektrische Spannung angelegt und die Bremskolben (16) schließen die Kabinenbremse (10) gegen die Kraft der Rückholfedern (19).
Die Spannungsversorgung (U) wird aufrechterhalten und die Schalter (SC1, SC2) sowie die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bleiben geschlossen, wodurch die Regelkolben (20) und die Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Halten der Kabine mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Die Schalter (SC1, SC2) und die Kaskaden-Regelschalter(SC3, SC4) werden geöffnet, wodurch die Lüftkraft (25) an den Lüftkolben (20a) und die Regelkraft (29) an den Regelkolben (20) aufgehoben werden und wodurch die Kabine (2) dann durch die volle Kraft der Bremsfedern (30) gehalten wird.
Wenn der Aufzug einen erneuten Zielruf erhält, kann im System der Kabinenbremse (10) einer der im Folgenden als Normalbetrieb 10 bezeichneten Vorgänge ablaufen:
- Erste Option für das Öffnen der Kabinenbremse über Betriebsbremse: Über ein nicht dargestelltes Schaltungssystem wird die Spannungs- Versorgung der Bremsspulen (33) und der Bremsmagneten (31) unterbrochen und die Kabinenbremse (10) wird durch die Kraft der Rückholfedern (19) geöffnet.
Die Spannungsversorgung (U) wird aufrechterhalten und die Schalter (SC1, SC2) sowie die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bleiben geschlossen, wodurch die Regelkolben (20) und die Lüftkolben (20a) in ihrer gegen die Kraft der Bremsfedern (30) geöffneten Position verbleiben.
- Zweite Option für das Öffnen der Kabinenbremse mittels Notbremse:
Die Kabinenbremse verfügt nicht über einen separaten als Betriebsbremse vorgesehenen Bereich oder dieser wird nicht genutzt.
Die Schalter (SC1, SC2) und die Kaskaden-Regelschalter(SC3, SC4) werden geschlossen, wodurch die Lüftkraft (25) der Lüftkolben (20a) und die Regelkraft (29) der Regelkolben (20) die Kraft der jeweiligen Bremsfedern (30) überwinden und die Regelkolben (20) und Lüftkolben (20a) mit den Bremsbelägen (14) von der Führungsschiene abheben.
- Der Antrieb bewegt jetzt die Kabine (2) zur gewünschten Etage.
Kommt es während der Fahrt der Kabine zu einem Stromausfall, wird durch die Kabinenbremse (10) eine Notbremsung eingeleitet, die im Folgenden als Notbremsung 9 bezeichnet wird:
- Die Energieversorgung des Systems kann auch nach Ausfall der Spannungsversorgung (U) über den Stromspeicher (SP) als sichere Stromversorgung noch kurze Zeit gewährleistet werden.
- Durch den Wegfall der Spannungsversorgung (U) öffnen sich die Schalter (SC1, SC2) und der Leitungsabschnitt (L2) mit den Magnetspulen (35) an den Lüftkolben (20a) wird stromlos, wodurch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Lüftkraft (25) entfällt.
- Die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) wechseln durch Wegfall der Spannungsversorgung (U) ebenfalls in ihre geöffnete Stellung, wodurch die Leitungsabschnitte (L3, L4) und die Magnetspulen (36) ebenfalls stromlos sind, wodurch nun auch die gegen die Bremsfederkraft (30) wirkende Regelkraft (29) entfällt und wodurch sich die maximale Bremskraft aufbaut und die Kabine (2) maximal verzögert wird.
- Die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) werden bei Notbremsungen über eine sichere Stromversorgung beispielsweise durch den Stromspeicher (SP) in Verbindung mit einer sicheren Beschleunigungsmessung angesteuert.
Die sichere Stromversorgung in Kombination mit der sicheren Beschleunigungsmessung bringt je nach Einhaltung oder Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Verzögerung der Kabine (2) die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) bei Bedarf in nachstehend beschriebener Weise in ihre geschlossene Stellung oder auch nicht.
Bei korrekter Verzögerung bleiben beide Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) geöffnet.
Bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Verzögerung wird einer der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) geschlossen und bestromt dadurch einen Teil der Magnetspulen (36).
Bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Verzögerung werden beide Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) geschlossen und versorgen einen größeren Teil der Magnetspulen (36).
Ebenso ist es denkbar, mit den Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) unterschiedlich starke Magnetspulen anzusteuern und durch vorteilhafte Staffelung ein Maximum an Regelstufen zu erzielen.
Bei zwei Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) sind demnach maximal folgende Stufen möglich: 0 - SC3 - SC4 - SC3+SC4.
Bei einer höheren Zahl von Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) erhöht sich die Zahl der Regelstufen.
- Somit wird durch keine Magnetspule (36) oder nur einen Teil der durch die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) versorgten Magnetspulen (36) oder alle der durch die Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) versorgten Magnetspulen (36) der Arbeitsmagnete (34) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) aufgebaut und auf diese Weise die Verzögerung geregelt.
- Wird durch das Schließen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) eine vorgeschriebene Mindestverzögerung unterschritten, wird dies durch die Beschleunigungsmessung detektiert und mindestens ein Teil der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) wird wieder geöffnet.
- Falls das Aufzugssystem (AS) mittels Linearmotor angetrieben wird und über kein Gegengewicht verfügt, darf bei einer Fahrt der Kabine (2) nach oben keine Notbremsung erfolgen.
Daher kann bei einem derartigen Aufzugssystem (AS) auch der Leitungsabschnitt (L2) zusätzlich über einen Kaskaden-Regelschalter (SCn) bestromt werden, so dass bei Vorliegen eines Notbrems- Kriteriums bei Bewegung nach oben alle Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) geschlossen sind und der Leitungsabschnitt (L2) grundsätzlich bestromt wird, solange sich die Kabine bei Notbremsung nach oben bewegt. Dadurch werden während einer Notbremsung bei Bewegung der Kabine (2) nach oben keine unnötigen Belastungen auf die Fahrgäste ausgeübt.
- Weiterhin kann auf Basis einer vor Fahrtbeginn der Kabine (2) vorgenommenen Messung der Kabinenbeladung die Regelung der Verzögerung bei einer Notbremsung weiter verbessert werden. Dazu ist es möglich, beispielsweise bei geringer Kabinenbeladung für den Fall einer späteren Notbremsung vor Fahrtbeginn zumindest einen Teil der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4) über die sichere Stromversorgung sofort wieder zu schließen, somit durch Bestromen zumindest eines Teils der Magnetspulen (36) eine definierte Regelkraft (29) aufzubauen und dadurch bei einer tatsächlichen Notbremsung den ersten Stoß beim Einfall der Kabinenbremse (10) deutlich zu verringern.
- Die Magnetspulen (36) der Kabinenbremse (10) können in vorteilhafter Weise insbesondere für Notbremsungen bei Abwärtsfahrt so bemessen sein, dass bei einer Wirkung der durch die im Leitungsabschnitt (L6) durch die Spannungsreduzierung (SR) verringerten Spannung auf die Magnetspule (36) kein vollständiges Öffnen der Kabinenbremse erfolgen kann, sondern dass immer mindestens eine Rest-Bremskraft (= Bremsfederkraft (30) minus Regelkraft (29)) auf die Bremsbeläge (14) wirkt.
- Der beschriebene Regelvorgang, der allein durch die Energie einer sicheren Stromversorgung gespeist wird, läuft in sehr kurzen Zeitabständen mehrfach ab und ist nach wenigen Sekunden abgeschlossen, bis sich die Kabine (2) im Stillstand befindet.
Wird während der Fahrt der Kabine (2) eine Übergeschwindigkeit oder ein anderer Fehler detektiert, so wird ein als Notbremsung 10 bezeichneter Zyklus ausgelöst, bei dem die Versorgungsspannung (U) unterbrochen werden kann und der dann hinsichtlich seines Ablaufs der beschriebenen Notbremsung 9 entspricht.
Nach einer der beschriebenen Notbremsungen und nach Beseitigung der entsprechenden Fehlerursachen kann das System gemäß Vorgehensweise nach Startbetrieb 5 wieder in Betrieb genommen werden.
Es wird eine fremdenergiebetätigte Kabinenbremse (10) für ein Aufzugssystem sowie zu deren Ansteuerung eine Schaltungsanordnung mit integrierter stufenförmiger Regelung der Verzögerung der Kabine (2) bei Notbremsungen vorgeschlagen.
Die Regelung ist so ausgelegt, dass die Verzögerung der Kabine (2) immer innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, was unabhängig von der Fahrtrichtung der Aufzugskabine, unabhängig vom verwendeten Antriebssystem des Aufzugs und unabhängig von der Kabinenbeladung und vom Reibwert zwischen Bremsbelag (14) und Führungsschiene (9) gilt.
Dazu wird eine Bremsung mit einer voreingestellten an die Betriebsparameter angepasste oder der vollen Bremskraft sowie eine anschließende schnelle Regelung der Verzögerung auf Basis einer Beschleunigungsmessung mit einer gestuften Reduzierung der Bremskraft vorgeschlagen. Die hohe Geschwindigkeit und Qualität der Regelung wird dadurch erreicht, dass beim Aufbau der gegen die Bremsfederkraft (30) wirkenden Regelkräfte (29) und Lüftkräfte (25) nur sehr geringe Volumenströme des Druckmediums oder sehr geringe Ströme aus der Spannungsversorgung erforderlich sind und im Wesentlichen lediglich Kräfte geregelt werden. Die gesamte Schaltungsanordnung und das Verfahren können dabei so aufgebaut sein, dass ein technisch sicheres System entsteht.
Wie eingangs erwähnt kann durch die erfindungsgemäße Kabinenbremse (10) und die entsprechende Schaltungsanordnung auf ein erstes Bremssystem (7) an der Treibscheibe (5) verzichtet werden.
Gleichermaßen ist durch Verwendung der erfindungsgemäßen Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung auch ein Verzicht auf Treibscheibe (5), Tragmittel (4) und Gegengewicht (3) denkbar, wenn die Bewegung der Kabine (2) über ein alternatives Antriebssystem, beispielsweise Linearmotoren realisiert wird.
Weiterhin sind mit der erfindungsgemäßen Anordnung Aufzüge für große Förderhöhen und Geschwindigkeiten ohne Einbußen bei Sicherheit oder Fahrkomfort realisierbar.
Weitere Merkmalskombinationen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Absätzen 1 - 22 am Ende dieser Beschreibung sowie aus den Patentansprüchen 1 - 16, wobei mögliche Merkmalskombinationen nicht auf die Beispiele in der Beschreibung oder die Patentansprüche beschränkt sind. Vielmehr ist es denkbar, sowohl im Bereich der Schaltungsanordnung als auch bei den Kabinenbremsen (10) Merkmale druckmittelbetätigter Elemente mit Merkmalen elektrisch betätigter Elemente sinnvoll zu kombinieren.
Absatz 1 Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS), wobei die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) direkt an eine Kabine (2) angebaut sind, wobei die Kabinenbremse (10) zur Bereitstellung der Notbremsfunktion über mindestens einen Regelkolben (20) und/oder Lüftkolben (20a) verfügt, auf den eine Bremsfederkraft (30) wirkt, die über mindestens einen mit einem Bremsbelag (14) bestückten Belagträger (15) auf eine Führungsschiene (9) eine Bremskraft ausübt und somit auf die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) eine Verzögerungskraft erzeugt, wobei der mindestens eine Regelkolben (20) und/oder Lüftkolben (20a) jeweils in einem Regelzylinder (21) oder Lüftzylinder (21a) gelagert ist und in einer Weise mit Fremdenergie beaufschlagbar ist, dass die Kabinenbremse (10) gegen die Bremsfederkraft (30) geöffnet wird, wobei die Schaltungsanordnung eine Druckversorgung (P) oder eine Spannungsversorgung (U) aufweist, von denen aus ein Leitungsabschitt (L1) mit einem Druckspeicher (D1) oder einem Stromspeicher (SP) versorgt wird, wobei die Kabinenbremse (10) über mindestens ein Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder mindestens einen Schalter (SC1, SC2), einen Leitungsabschnitt (L2) und mindestens ein nachgeschaltetes in einer ersten Schaltstellung (S1) befindliches Kaskaden-Regelventil (V5, V6, Vn) oder mindestens einen nachgeschalteten in einer ersten Schaltstellung (S1) befindlichen Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn) oder mindestens einen als Schließer ausgeführten in einer geschlossenen Schaltstellung befindlichen Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn), geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Notbremsung zunächst der Leitungsabschnitt (L2) und die Leitungsabschnitte (L3, L4) über das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder den mindestens einen Schalter (SC1, SC2) von der Fremdenergie abgekoppelt werden, dass bei unzulässig hoher Verzögerung der Kabine (2) mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einer der Kaskaden- Regelschalter (SC1, SC2) in die zweite Schaltstellung (S2) wechselt und dass die im Fremdenergiespeicher (D1, D2, SP) befindliche Energie durch Regelkolben (20) eine gegen die Bremsfederkraft (30) gerichtete Regelkraft (29) erzeugt.
Absatz 2 Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS) nach Absatz 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) druckmittelbetätigt ausgeführt sind und vorzugsweise mit einem Hydraulikfluid betrieben werden.
Absatz 3 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach den Absätzen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen Leitungsabschnitt (L1) und Leitungsabschnitt (L2) mindestens zwei redundante parallel geschaltete Rücklaufventile (V3, V4) oder mindestens ein sicheres Ventil mit Fehlerausschluss und mindestens ein dazu parallel geschaltetes Magnet- Wegeventil (V1, V2) vorgesehen sind.
Absatz 4 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach den Absätzen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) mit einem Drosselventil (DR) in Reihe geschaltet ist.
Absatz 5 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach den Absätzen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung Leitungsabschnitt (L1) und Leitungsabschnitt (L2) mindestens zwei redundante parallel geschaltete Magnet-Wegeventile (V1, V2) oder mindestens ein sicheres Ventil mit Fehlerausschluss vorgesehen sind.
Absatz 6 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend vom Leitungsabschnitt (L2) zum Leitungsabschnitt (L3) hin ein erstes Kaskaden-Regelventil (V5) und zum Leitungsabschnitt (L4) hin ein zweites Kaskaden-Regelventil (V6) eingebaut ist.
Absatz 7 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (L2) und weiteren Leitungsabschnitten (Ln) zur Versorgung weiterer Regelkolbenräume (26) zusätzlich zu den Kaskaden-Regelventilen (V5, V6) weitere Kaskaden- Regelventile (Vn) vorgesehen sind.
Absatz 8 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kabine (2) mindestens eine Kabinenbremse (10) angebaut ist und dass die Kabinenbremse (10) über mindestens einen funktionalen Bereich verfügt, der zur Durchführung von Notbremsungen oder Betriebsbremsungen ausgelegt ist.
Absatz 9 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich, der zur Durchführung von Notbremsungen oder Betriebsbremsungen ausgelegt ist, über mindestens einen stufenförmigen Regelzylinder (21) mit einem darin aufgenommenen Regelkolben (21) verfügt, die jeweils zusammen einen Lüftkolbenraum (22) und einen Regelkolbenraum (26) bilden.
Absatz 10 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich, der zur Durchführung von Notbremsungen oder Betriebsbremsungen ausgelegt ist, in Fahrtrichtung (M) der Kabine (2) nebeneinander angeordnet mindestens über einen einstufigen Lüftzylinder (21a) mit einem darin aufgenommenen Lüftkolben (20a) und über mindestens einen Regelzylinder (21) mit einem darin aufgenommenen Regelkolben (21) verfügt, wobei Lüftzylinder (21a) und Lüftkolben (20a) zusammen jeweils einen Lüftkolbenraum (22) bilden und wobei Regelzylinder (21) und Regelkolben (20) jeweils zusammen einen Regelkolbenraum (26) bilden.
Absatz 11 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftkolbenräume (22) über den Leitungsabschnitt (L2) direkt angesteuert werden und dass jedem der Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) mindestens ein Regelkolbenraum (26) zugeordnet ist.
Absatz 12 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (L2) und dem mindestens einen Lüftkolbenraum (22) mindestens ein zusätzliches Kaskaden-Regelventil (V5, V6, Vn) angeordnet ist.
Absatz 13 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrtbeginn der Kabine (2) eine Schaltlogik auf Basis der Bewegungsrichtung und/oder des Beladungszustands der Kabine (2) und auf Basis voreingestellter Werte zur Erzielung einer optimalen Verzögerung im Fall einer Notbremsung eine optimale Strategie für die Ansteuerung der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) errechnet und diese Strategie bei einer tatsächlichen Notbremsung abruft.
Absatz 14 Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS) nach Absatz 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) für eine elektrische Betätigung ausgeführt sind.
Absatz 15 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach den Absätzen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen Leitungsabschnitt (L1) und Leitungsabschnitt (L2) mindestens zwei redundante in Reihe angeordnete elektrische Schalter (SC1, SC2) oder ein sicherer Schalter mit Fehlerausschluss vorgesehen sind.
Absatz 16 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend vom Leitungsabschnitt (L2) zum Leitungsabschnitt (L3) hin ein erster Kaskaden-Regelschalter (SC3) und zum Leitungsabschnitt (L4) hin ein zweiter Kaskaden-Regelschalter (SC4) eingebaut ist.
Absatz 17 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (L1) oder dem Leitungsabschnitt (L2) und weiteren Leitungsabschnitten (Ln) zur Versorgung weiterer Regelkolben (20) mit Magnetspulen (36) zusätzlich zu den Kaskaden-Regelschaltern (SC3, SC4) weitere Kaskaden-Regelschalter (SCn) vorgesehen sind.
Absatz 18 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich, der zur Durchführung von Notbremsungen oder Betriebsbremsungen ausgelegt ist, über mindestens einen Regelzylinder (21) mit einem darin aufgenommenen Regelkolben (20) verfügt, wobei jeder Regelkolben (20) durch Bremsfederkraft (30) eine Bremswirkung zwischen Kabine (2) und Führungsschiene (9) erzeugt und wobei jeder Regelkolben (20) durch mindestens zwei unabhängige Magnetspulen (35, 36) gegen die Bremsfederkraft (30) bewegbar ist.
Absatz 19 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich, der zur Durchführung von Notbremsungen oder Betriebsbremsungen ausgelegt ist, in Fahrtrichtung (M) der Kabine (2) nebeneinander angeordnet mindestens über einen einstufigen Lüftzylinder (21a) mit einem darin aufgenommenen Lüftkolben (20a) und über mindestens einen Regelzylinder (21) mit einem darin aufgenommenen Regelkolben (20) verfügt, wobei Lüftkolben (20a) und Regelkolben (20) durch Bremsfedern (30) beaufschlagt sind und wobei jeder Lüftkolben (20a) durch eine Magnetspule (35) und jeder Regelkolben (20) durch eine Magnetspule (36) gegen die Bremsfederkraft (30) bewegbar ist.
Absatz 20 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspulen (35) der Lüftkolben (20a) über den Leitungsabschnitt (L2) direkt angesteuert werden und dass jedem der Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) mindestens eine Magnetspule (36) der Regelkolben (20) zugeordnet ist. Absatz 21 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (L2) und der Magnetspule (35) des mindestens einen Lüftkolbens (20a) ein zusätzlicher Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) angeordnet ist.
Absatz 22 Kabinenbremse und Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrtbeginn der Kabine (2) eine Schaltlogik auf Basis der Bewegungsrichtung und/oder des Beladungszustands der Kabine (2) und auf Basis voreingestellter Werte zur Erzielung einer optimalen Verzögerung im Fall einer Notbremsung eine optimale Strategie für die Ansteuerung der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) errechnet und diese Strategie bei einer tatsächlichen Notbremsung abruft.
Ende der Beschreibung
Liste der Bezuqszeichen:
1 Aufzugsschacht
2 Kabine
3 Gegengewicht
4 Tragmittel
5 Treibscheibe
6 Bremsscheibe
7 Erstes Bremssystem
8 Zweites Bremssystem (Fangvorrichtung)
9 Führungsschiene
10 Kabinenbremse
11 Bremsengehäuse
12 Gehäusedeckel
13 Führungselement
14 Bremsbelag
15 Belagträger
16 Bremskolben
17 Bremszylinder
18 Bremsdruckanschluss
19 Rückholfeder
20 Regelkolben
20a Lüftkolben
20s Stufenkolben
21 Regelzylinder
21a Lüftzylinder
21s Stufenzylinder
22 Lüftkolbenraum
23 Lüftkolbenfläche
24 Lüftdruckanschluss
25 Lüftkraft
26 Regelkolbenraum
27 Regelkolbenfläche
28 Regeldruckanschluss
29 Regelkraft
30 Bremsfeder / Bremsfederkraft
31 Bremsmagnet
32 Ankerscheibe
33 Bremsspule
34 Arbeitsmagnet
35 Magnetspule
36 Magnetspule AS Aufzugssystem
D1 Druckspeicher
D2 Druckspeicher
DR Drosselventil
L1 Leitungsabschnitt
L2 Leitungsabschnitt
L3 Leitungsabschnitt
L4 Leitungsabschnitt
Ln n-ter Leitungsabschnitt
L5 Leitungsabschnitt
L6 Leitungsabschnitt
M Fahrtrichtung (von Kabine und Gegengewicht)
P Druckversorgung
R Rücklauf (zum Tank)
R1 Rückschlagventil
R2 Rückschlagventil
51 erste Schaltstellung (des Ventiles oder Schalters)
52 zweite Schaltstellung (des Ventiles oder Schalters)
SH Schaltüberwachung
SP Stromspeicher
SR Spannungsreduzierung
SC1 Schalter
SC2 Schalter
SC3 erster Kaskaden-Regelschalter SC4 zweiter Kaskaden-Regelschalter SCn n-ter Kaskaden-Regelschalter
U Spannungsversorgung
V1 Magnet-Wegeventil
V2 Magnet-Wegeventil
V3 Rücklaufventil
V4 Rücklaufventil
V5 erstes Kaskaden-Regelventil V6 zweites Kaskaden-Regelventil Vn n-tes Kaskaden-Regelventil V8 Druckreduzierventil

Claims

Patentansprüche:
1. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten mit mindestens einer Führungsschiene (9) zusammenwirkenden Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS), wobei die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) direkt an eine Kabine (2) des Aufzugssystems (AS) angebaut sind, wobei die Kabinenbremse (10) zur Bereitstellung der Notbremsfunktion zumindest im Bereich einer Führungsschiene (9) über mindestens einen Lüftkolben (20a) und mindestens zwei Regelkolben (20) verfügt, auf die eine Bremsfederkraft (30) wirkt, die über mindestens einen mit einem Bremsbelag (14) bestückten Belagträger (15) auf die Führungsschiene (9) eine Normalkraft ausübt und somit auf die Kabine (2) in Fahrtrichtung (M) eine Verzögerungskraft erzeugt, wobei der mindestens eine Lüftkolben (20a) dazu ausgebildet ist, eine erste Bremskraft bereitzustellen und die mindestens zwei Regelkolben (20) dazu ausgebildet sind, eine zweite Bremskraft bereitzustellen, die sich zur ersten Bremskraft addiert, wobei die mindestens zwei Regelkolben (20) und der mindestens eine Lüftkolben (20a) jeweils in einem Regelzylinder (21) und in einem Lüftzylinder (21a) gelagert sind und in einer Weise mit Fremdenergie beaufschlagbar sind, dass die Kabinenbremse (10) gegen die Bremsfederkraft (30) geöffnet wird, und wobei die Schaltungsanordnung eine Druckversorgung (P) oder eine Spannungsversorgung (U) aufweist, von denen aus ein Leitungsabschnitt (L1) mit einem Druckspeicher (D1) oder einem Stromspeicher (SP) versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt zum Öffnen der Kabinenbremse (10) der Leitungsabschnitt (L1) über mindestens ein Magnet- Wegeventil (V1, V2) oder mindestens einen Schalter (SC1, SC2) mit einem Leitungsabschnitt (L2) verbunden wird und dadurch mindestens ein Lüftzylinder (21a) mit Fremdenergie beaufschlagt wird und dass in einem zweiten Schritt zum Öffnen der Kabinenbremse (10) die mindestens zwei Regelzylinder (21) zusätzlich durch mindestens zwei Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens zwei Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn) über Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) mit Fremdenergie beaufschlagt werden.
2. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten mit mindestens einer Führungsschiene (9) zusammenwirkenden Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Notbremsung gemäß einer ersten Strategie, die in Abhängigkeit von den Reibungsverhältnissen zwischen Führungsschiene (9) und Bremsbelägen (14) sowie der Beladung und Fahrtrichtung der Kabine (2) hohe Bremskräfte erfordert, der Leitungsabschnitt (L2) über das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder den mindestens einen Schalter (SC1, SC2) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und damit über die Bremsfederkraft (30) des mindestens einen Lüftzylinders (21a) auf der Führungsschiene (9) eine erste Bremskaft erzeugt wird, dass gleichzeitig über die Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn) alle Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) von der Fremdenergie abgekoppelt werden und alle Regelzylinder (21) mit ihrer Bremsfederkraft (30) auf der Führungsschiene (9) eine zweite Bremskraft erzeugt wird, dass während der Notbremsung kontinuierlich die Verzögerung der Kabine (2) gemessen wird, dass bei Überschreiten vorgegebener Grenzwerte für die Verzögerung der Kabine (2) über mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) mindestens einer der Regelzylinder (21) mit Fremdenergie versorgt wird und die Bremskraft verringert und dass bei anschließendem Unterschreiten vorgegebener Grenzwerte für die Verzögerung der Kabine (2) über mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) mindestens einer der Regelzylinder (21) von der Fremdenergie getrennt wird und die Bremskraft erhöht.
3. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten mit mindestens einer Führungsschiene (9) zusammenwirkenden Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Notbremsung gemäß einer zweiten Strategie, die in Abhängigkeit von den Reibungsverhältnissen zwischen Führungsschiene (9) und Bremsbelägen (14) sowie der Beladung und Fahrtrichtung der Kabine (2) mittlere Bremskräfte erfordert, der Leitungsabschnitt (L2) über das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder den mindestens einen Schalter (SC1, SC2) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und damit über die Bremsfederkraft (30) des mindestens einen Lüftzylinders (21a) auf der Führungsschiene (9) eine erste Bremskaft erzeugt wird, dass gleichzeitig über die Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn) keiner oder mindestens einer der Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und damit auf der Führungsschiene (9) keine oder nur eine reduzierte zweite Bremskraft erzeugt wird, dass während der Notbremsung kontinuierlich die Verzögerung der Kabine (2) gemessen wird, dass bei Überschreiten vorgegebener Grenzwerte für die Verzögerung der Kabine (2) über mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) mindestens einer der Regelzylinder (21) mit Fremdenergie versorgt wird und die Bremskraft verringert und dass bei Unterschreiten vorgegebener Grenzwerte für die Verzögerung der Kabine (2) über mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) mindestens einer der Regelzylinder (21) von der Fremdenergie getrennt wird und die Bremskraft erhöht.
4. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion einer fremdenergiebetätigten mit mindestens einer Führungsschiene (9) zusammenwirkenden Kabinenbremse (10) eines Aufzugssystems (AS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Notbremsung gemäß einer dritten Strategie, die in Abhängigkeit von den Reibungsverhältnissen zwischen Führungsschiene (9) und Bremsbelägen (14) sowie der Beladung und Fahrtrichtung der Kabine (2) keine Bremskräfte erfordert, der Leitungsabschnitt (L2) über das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder den mindestens einen Schalter (SC1, SC2) weiter mit Fremdenergie versorgt wird und damit keine erste Bremskaft erzeugt wird, dass gleichzeitig über die Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder Kaskaden- Regelschalter (SC3, SC4, SCn) keiner der Leitungsabschnitte (L3, L4, Ln) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und damit auf der Führungsschiene (9) keine zweite Bremskraft erzeugt wird, dass während der Notbremsung kontinuierlich die Fahrtrichtung der Kabine (2) überwacht wird, und dass bei Umkehr der Bewegungsrichtung der Kabine (2) der Leitungsabschnitt (L2) über das mindestens eine Magnet-Wegeventil (V1, V2) oder den mindestens einen Schalter (SC1, SC2) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und damit über die Bremsfederkraft (30) des mindestens einen Lüftzylinders (21a) auf der Führungsschiene (9) eine erste Bremskaft erzeugt wird und/oder über mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder mindestens einen der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) mindestens einer der Regelzylinder (21) von der Fremdenergie abgekoppelt wird und auf der Führungsschiene eine zweite Bremskraft erzeugt.
5. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor Fahrtbeginn der Kabine (2) eine Schaltlogik auf Basis der Bewegungsrichtung und/oder des Beladungszustands der Kabine (2) und auf Basis voreingestellter Werte zur Erzielung einer optimalen Verzögerung im Fall einer Notbremsung eine optimale Strategie für die Ansteuerung der Ventile (V1 , V2, V3, V4) oder der Schalter (SC1 , SC2) und der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) oder der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) errechnet und diese Strategie bei einer tatsächlichen Notbremsung abruft.
6. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen dem Leitungsabschnitt (L1) und dem Leitungsabschnitt (L2) mindestens zwei redundante parallel geschaltete vorzugsweise gemeinsam angesteuerte Magnet-Wegeventile (V1, V2) oder mindestens ein Magnet-Wegeventil (V1) mit Fehlerausschluss oder mindestens zwei redundante in Reihe geschaltete vorzugsweise gemeinsam angesteuerte Schalter (SC1, SC2) oder mindestens ein sicherer Schalter (SC1) mit Fehlerausschluss angeordnet sind.
7. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen dem Leitungsabschnitt (L1) und dem Leitungsabschnitt (L2) mindestens ein Magnet- Wegeventil (V1, V2) zusammen mit mindestens zwei dazu parallel geschalteten vorzugsweise gemeinsam angesteuerten Rücklaufventilen (V3, V4) oder einem sicheren Rücklaufventil (V3) mit Fehlerausschluss angeordnet sind.
8. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) druckmittelbetätigt, vorzugsweise mit einem Hydraulikfluid betätigt, ausgeführt sind, dass ein erster Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5,
V6, Vn) dem Leitungsabschnitt (L2) nachgeschaltet ist und damit je nach Schaltstellung der Magnet-Wegeventile (V1, V2) und/oder der Rücklaufventile (V3, V4) mit Fremdenergie versorgt oder über den Leitungsabschnitt (L5) mit dem Rücklauf (R) verbunden ist, dass ein zweiter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) über einen Leitungsabschnitt (L6) direkt oder über ein Druckreduzierventil (V8) vom Leitungsabschnitt (L1) mit Fremdenergie versorgt wird und dass ein dritter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) über einen Leitungsabschnitt (L3, L4, Ln) mit einem der Regelzylinder (21) verbunden ist.
9. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) druckmittelbetätigt, vorzugsweise mit einem Hydraulikfluid betätigt, ausgeführt sind, dass ein erster Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5,
V6, Vn) direkt über den Leitungsabschnitt (L5) mit dem Rücklauf (R) verbunden ist. dass ein zweiter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) direkt vom Leitungsabschnitt (L1) oder über den Leitungsabschnitt (L1), ein Druckreduzierventil (V8) und einen Leitungsabschnitt (L6) mit Fremdenergie versorgt wird und dass ein dritter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelventile (V5, V6, Vn) über einen Leitungsabschnitt (L3, L4, Ln) mit einem der Regelzylinder (21) verbunden ist.
10. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) elektrisch betätigt, vorzugsweise über elektromagnetische Aktoren betätigt, ausgeführt sind, dass ein erster Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) dem Leitungsabschnitt (L2) nachgeschaltet ist und damit je nach Schaltstellung der Schalter (SC1, SC2) mit Fremdenergie versorgt wird oder nicht, dass ein zweiter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) vom Leitungsabschnitt (L1) direkt oder über den Leitungsabschnitt (L1), eine Spannungsreduzierung (SR) und einen Leitungsabschnitt (L6) mit Fremdenergie versorgt wird und dass ein dritter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) über einen Leitungsabschnitt (L3, L4, Ln) mit einem der Regelzylinder (21) verbunden ist.
11. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung und die Kabinenbremse (10) elektrisch betätigt, vorzugsweise über elektromagnetische Aktoren betätigt, ausgeführt sind, dass ein erster Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) direkt vom Leitungsabschnitt (L1) oder über den Leitungsabschnitt (L1), eine Spannungsreduzierung (SR) und einen Leitungsabschnitt (L6) mit Fremdenergie versorgt wird und dass ein zweiter Anschluss mindestens eines der Kaskaden-Regelschalter (SC3, SC4, SCn) über einen Leitungsabschnitt (L3, L4, Ln) mit einem der Regelzylinder (21) verbunden ist.
12. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsabschnitte (L1, L6) über Energiespeicher verfügen, die bei einer Schaltungsanordnung und Kabinenbremse (10) mit elektrischer Betätigung als Stromspeicher (SP) ausgeführt sind, vorzugsweise als elektrische Kondensatoren und die bei einer Schaltungsanordnung und Kabinenbremse (10) in druckmittelbetätigter Ausführung vorzugsweise als Druckspeicher (D1, D2) ausgeführt sind.
13. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich der Kabinenbremse (10) für die Bereitstellung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion, über mindestens zwei in Fahrtrichtung (M) der Kabine (2) nebeneinander liegende Stufenzylinder (21s) mit darin aufgenommenen Stufenkolben (20s) verfügt, die zur Erzielung einer Bremswirkung durch Bremsfedern (30) gegen die Führungsschiene (9) gedrückt werden und die zum Regeln oder Öffnen der Kabinenbremse (10) jeweils separat mit einer Lüftkraft (25) und einer sich dazu addierenden Regelkraft (29) gegen die Bremsfedern (30) beaufschlagt werden.
14. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der funktionale Bereich der Kabinenbremse (10) für die Bereitstellung einer Bremsfunktion, insbesondere einer Notbremsfunktion, über mindestens zwei in Fahrtrichtung (M) der Kabine (2) nebeneinander liegende Regelzylinder (21) mit darin aufgenommenen glatten Regelkolben (20) und über mindestens einen danebenliegenden Lüftzylinder (21a) mit darin aufgenommenem glattem Lüftkolben (20a) verfügt, die zur Erzielung einer Bremswirkung durch Bremsfedern (30) gegen die Führungsschiene (9) gedrückt werden und die zum Regeln oder Öffnen der Kabinenbremse (10) jeweils separat mit einer Lüftkraft (25) und einer Regelkraft (29) gegen die Bremsfedern (30) beaufschlagt werden.
15. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (L2) und dem mindestens einen Lüftzylinder (21a) mindestens ein zusätzliches Kaskaden- Regelventil (Vn) oder ein zusätzlicher Kaskaden-Regelschalter (SCn) angeordnet ist.
16. Kabinenbremse (10) und Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung für die Ansteuerung der Ventile (V1 bis Vn) oder der Schalter (SC1 bis SCn) und/oder die Energieversorgung der Leitungsabschnitte (L1 bis Ln) und/oder die Energieversorgung der Schaltlogik und/oder die Energieversorgung der Beschleunigungsmessung über eine sichere Stromversorgung erfolgt.
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