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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für einen Fahrkorb einer Aufzuganlage, der in einem vertikalen Schacht nach oben und unten verfahrbar ist, wobei sich der Fahrkorb entlang einer oder mehrerer vertikaler Führungsschienen bewegt, und wobei die Bremseinrichtung zwei gegenüber liegende Bremsklötze umfasst, die die Führungsschiene zwischen sich aufnehmen und eine Bremswirkung durch Reibschluss entfalten, wenn sie die Führungsschiene in Eingriff nehmen.
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Bremseinrichtungen mit einem derartigen Aufbau sind aus verschiedenen technischen Bereichen bekannt. Bei Aufzuganlagen, insbesondere bei Personenaufzügen in Gebäuden, können sie sowohl als Betriebsbremse eingesetzt werden, die die Bewegung des Fahrkorbs während des normalen Betriebs bei einem Halt verhindert bzw. bis zum Halt verzögert, oder als sogenannte Fangvorrichtung, die einen Absturz des Fahrkorbs im Fall einer Betriebsstörung verhindert.
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Damit eine solche Bremseinrichtung ein höchstmögliches Maß an Sicherheit gewährleistet, ist die Steuerung der Aufzuganlage in der Regel so ausgelegt, dass bei jeder Gefahrensituation (z. B. wenn eine Komponente der Aufzuganlage ausfällt) eine Bremsung ausgelöst wird, um den Fahrkorb möglichst schnell zum Stillstand zu bringen, während gleichzeitig der Antrieb abgeschaltet wird. Dies soll insbesondere auch bei einem Totalausfall der Energieversorgung der Aufzuganlage erfolgen, weshalb die Bremseinrichtung günstigerweise so ausgelegt ist, dass sie während des Betriebs aktiv in einem geöffnetem Zustand gehalten wird und sich die beiden Bremsklötze bei Wegfall der Energieversorgung automatisch schließen (insbesondere durch die Druckkraft einer vorgespannten Feder).
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Während eine solche Notbremsung bei einer Abwärtsfahrt des Fahrkorbs zur Verhinderung eines möglichen Absturzes essentiell ist, gilt dies nicht während einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs. Hier kommt der Fahrkorb aufgrund der Abschaltung des Antriebs ohnehin zum Stillstand, so dass eine aktive Abbremsung der Aufwärtsbewegung nicht nur unnötig ist, sondern unter Sicherheitsaspekten sogar vermieden werden muss, da bei einer abrupten Verzögerung der Aufwärtsbewegung die Fahrgäste mit dem Kopf an die Fahrkorbdecke stoßen würden mit der Gefahr von Verletzungen.
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Dieses Problem stellt sich insbesondere, wenn die Bremseinrichtung aufgrund eines Ausfalls der Energieversorgung ausgelöst wird und sich der Fahrkorb in diesem Moment nach oben bewegt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremseinrichtung für einen Fahrkorb einer Aufzuganlage vorzuschlagen, die bei einer Aufwärtsbewegung des Fahrkorbs auch bei geschlossenem Zustand keine oder nur eine geringe Bremswirkung entfaltet.
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Diese Aufgabe wird bei der Bremseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einer der Bremsklötze keilförmig ausgebildet ist und sich in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrkorbs nach oben verjüngt, wobei die der Führungsschiene zugewandte Vorderseite des Bremsklotzes vertikal ausgerichtet ist und die gegenüber liegende Rückseite entsprechend der Keilform geneigt ist, und dass die Bremseinrichtung ferner eine Bremsklotzaufnahme umfasst, die eine Anlagefläche mit einer zu dem keilförmigen Bremsklotz korrespondierenden Neigung aufweist, an der die Rückseite des keilförmigen Bremsklotzes gleitend anliegt, wobei der keilförmige Bremsklotz aus einer Ruhestellung in Bezug auf die Bremsklotzaufnahme nach unten gleiten kann
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Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung entfaltet bei einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs aufgrund des folgenden Effektes keine oder allenfalls eine geringe Bremswirkung: Wenn eine Bremsung ausgelöst wird, d. h. die gegenüber liegenden Bremsklötze in einen geschlossenen Zustand übergehen und die Führungsschiene in Eingriff nehmen, wird der keilförmige Bremsklotz durch den Reibschluss aus seiner Ruhestellung nach unten gezogen und gleitet entlang der geneigten Anlagefläche der Bremsklotzaufnahme von der Führungsschiene weg, so dass der Reibschluss wieder aufgehoben wird.
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Um den beschriebenen Effekt zu erreichen und um zumindest eine starke und abrupte Bremswirkung in Aufwärtsrichtung zu verhindern, ist es grundsätzlich ausreichend, wenn einer der beiden Bremsklötze keilförmig ausgebildet ist und mit einer korrespondierenden Bremsklotzaufnahme kombiniert wird. Der gegenüber liegende Bremsklotz ist dann in der üblichen Weise ausgebildet, insbesondere quaderförmig mit zueinander parallelen, vertikalen Vorder- und Rückseiten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Bremswirkung bei der Aufwärtsbewegung des Fahrkorbs noch weiter verringert oder ganz eliminiert werden, wenn beide Bremsklötze in der oben beschriebenen Weise keilförmig ausgebildet und mit einer korrespondierenden Bremsklotzaufnahme kombiniert sind. Wenn in der nachfolgenden Beschreibung daher der Einfachheit halber stets nur von dem keilförmigen Bremsklotz und der Bremsklotzaufnahme in der Einzahl gesprochen wird, gelten die entsprechenden Angaben immer auch für den Fall, dass beide Bremsklötze entsprechend ausgeführt sind.
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Es ist besonders bevorzugt, wenn die Bremsklotzaufnahme an ihrem oberen Ende in Richtung des keilförmigen Bremsklotzes auskragt und eine vertikale Anschlagfläche für diesen bildet, so dass die Gleitbewegung des Bremsklotzes entlang der Anlagefläche der Bremsklotzaufnahme nach oben begrenzt ist. Wenn der Bremsklotz in seiner Ruhestellung dort anliegt, entfaltet er bei der Abwärtsbewegung dieselbe Wirkung wie ein gewöhnlicher Bremsklotz, so dass in diesem Fall eine zuverlässige Bremsung sichergestellt ist.
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Es ist günstig, wenn der keilförmige Bremsklotz mittels einer Feder nach oben gegen die Anschlagfläche gedrückt wird. Dadurch kann der Bremsklotz stets in seiner Ruhestellung fixiert werden, die er nur im Fall einer Aktivierung der Bremseinrichtung während der Aufwärtsbewegung des Fahrkorbs verlässt.
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Die Rückseite des keilförmigen Bremsklotzes kann unmittelbar an der Anlagefläche der Bremsklotzaufnahme anliegen. Bevorzugt kann er auch über ein Rollenlager anliegen, wodurch die Reibung in diesem Bereich verringert und der erfindungsgemäße Effekt noch verbessert wird.
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Die beiden Bremsklötze nehmen bei geschlossenem Zustand der Bremseinrichtung die Führungsschiene in Eingriff, vorzugsweise indem einer oder beide Bremsklötze mittels jeweils einer Feder an die Führungsschiene angepresst werden. Dies entspricht der üblichen Funktionsweise der eingangs genannten Art von Bremseinrichtungen. Bei der vorliegenden Erfindung sind dabei die Fälle möglich, dass nur ein quaderförmiger Bremsklotz angepresst wird, nur ein keilförmiger Bremskotz einschließlich der Bremsklotzaufnahme, oder zwei keilförmige Bremsklötze einschließlich der Bremsklotzaufnahmen. Die Anpressung eines keilförmigen Bremsklotzes erfolgt somit stets indirekt über die korrespondierende Bremsklotzaufnahme. Der keilförmige Bremsklotz und die Aufnahme bilden somit eine Einheit, die einen herkömmlichen Bremsklotz ersetzt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Feder zur Anpressung des Bremsklotzes bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung durch einen aktiven Mechanismus vorgespannt, so dass bei einer Unterbrechung der Energieversorgung der Bremseinrichtung die mindestens eine Feder gelöst wird und die Bremsklötze die Führungsschiene in Eingriff nehmen. Durch diese Art der Auslösung kann am besten sichergestellt werden, dass bei jeder Art von Betriebsstörung, einschließlich eines Stromausfalls, eine sofortige Abbremsung des Fahrkorbs während der Abwärtsfahrt erfolgt.
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Alternativ kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die beiden Bremsklötze bei geschlossenem Zustand der Bremseinrichtung die Führungsschiene in Eingriff nehmen, indem einer oder beide Bremsklötze mittels jeweils eines Aktuators an die Führungsschiene angepresst werden. Diese Anpressung durch den Aktuator kann gegen die Rückstellkraft einer Feder erfolgen, die den betreffenden Bremsklotz bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung von der Führungsschiene beabstandet hält. Der Aktuator kann z. B. eine hydraulische Vorrichtung sein. Bei dieser Gestaltung ist jedoch keine Auslösung der Bremse bei einer Unterbrechung der Energieversorgung möglich.
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Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Bremsklötze, d. h. sowohl der mindestens eine keilförmige Bremsklotz als auch der ggf. vorhandene quaderförmige Bremsklotz, können entweder einstückig ausgebildet sein oder jeweils einen Träger und einen Bremsbelag umfassen. Für die einstückigen Bremsklötze bzw. die Bremsbeläge können die aus dem Stand der Technik bekannten Materialien verwendet werden, insbesondere können die Bremsklötze oder Bremsbeläge ganz oder teilweise aus einem metallischen Material, einem Polymermaterial oder einem keramischen Material gebildet sein. Diese Materialien enthalten bevorzugt Füllstoffe zur Erhöhung der Reibung und/oder der Verschleißfestigkeit.
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Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung ist an einem Fahrkorb einer Aufzuganlage angeordnet, wobei es bevorzugt ist, wenn die Bremseinrichtung an dem Fahrkorb schwimmend gelagert ist. Dadurch können während der Bewegung des Fahrkorbs Unebenheiten der Führungsschiene ausgeglichen werden, ohne dass es zu einer ungewollten Reibung bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung kommt.
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Es ist generell bevorzugt, wenn an einem Fahrkorb mindestens zwei Bremseinrichtungen angeordnet sind. Dadurch kann zum einen die Bremswirkung erhöht werden, und zum anderen wird die Sicherheit erhöht, falls eine der beiden Bremseinrichtungen ausfällt.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Fahrkorb für eine Aufzuganlage, der eine oder mehrere Bremseinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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Dabei kann die erfindungsgemäße Bremseinrichtung entweder als Betriebsbremse eingesetzt werden, die den Fahrkorb während des normalen Betriebs hält bzw. abbremst, oder als eine Fangvorrichtung, die einen Absturz des Fahrkorbs bei einer Betriebsstörung verhindert.
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Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung kann bei Aufzuganlagen mit oder ohne Tragseil eingesetzt werden, d. h. der Fahrkorb ist entweder über ein Tragseil mit einem Gegengewicht verbunden oder er weist einen eigenen Antrieb auf, der ihn entlang der mindestens einen Führungsschiene bewegt.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Es zeigen im Einzelnen:
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1: Schematische Darstellung einer Aufzuganlage mit Tragseil;
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2: Schematische Darstellung einer Aufzuganlage ohne Tragseil;
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3: Schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung;
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4: Schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung;
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5: Schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung;
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6: Schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung;
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7: Schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung; und
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8: Schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen schematisch zwei verschiedene Typen von Aufzuganlagen, bei denen die erfindungsgemäße Bremseinrichtung eingesetzt werden kann. Bei beiden Typen ist ein Fahrkorb 10 vorgesehen, der in einem (nicht dargestellten) vertikalen Schacht nach oben und unten verfahrbar ist, wobei sich der Fahrkorb 10 entlang zweier vertikaler Führungsschienen 12 bewegt.
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Die 1 zeigt eine Aufzuganlage mit Tragseil, bei der der Fahrkorb 10 über ein Tragseil 14 mit einem Gegengewicht 16 verbunden ist. Der Antrieb 18 dieser Aufzuganlage befindet sich am oberen Ende bzw. oberhalb des Schachts und greift an dem Tragseil 14 an.
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Die 2 zeigt eine Aufzuganlage ohne Tragseil, bei der der Fahrkorb 10 einen eigenen Antrieb 18 aufweist, der in diesem Fall an der Oberseite des Fahrkorbs 10 angeordnet ist und an einer der Führungsschienen 12 angreift.
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Bei beiden Aufzuganlagen gemäß den 1 und 2 sind jeweils zwei erfindungsgemäße Bremseinrichtungen 20 vorgesehen, die an dem Fahrkorb 10 angeordnet sind. Jede Bremseinrichtung 20 ist einer der Führungsschienen 12 zugeordnet. Abweichend hiervon kann die erfindungsgemäße Bremseinrichtung natürlich auch bei Aufzuganlagen mit nur einer Führungsschiene eingesetzt werden.
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Die 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung 20 in einer schematischen Querschnittsdarstellung. Diese Bremseinrichtung 20 umfasst zwei gegenüber liegende Bremsklötze 22 und 24, die die Führungsschiene 12 zwischen sich aufnehmen. Bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20 nehmen die Bremsklötze 22 und 24 die Führungsschiene 12 nicht in Eingriff, sondern bewegen sich während der Fahrt des Fahrkorbs 10 ohne Berührung parallel zu der Führungsschiene 12.
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Von den beiden Bremsklötzen der Bremseinrichtung 20 ist der Bremsklotz 22 keilförmig ausgebildet und verjüngt sich nach oben, wobei die der Führungsschiene 12 abgewandte Rückseite 26 des Bremsklotzes 22 entsprechend dieser Keilform geneigt ist. Diese geneigte Rückseite 26 liegt über ein Rollenlager 28 gleitend an einer Anlagefläche 30 einer Bremsklotzaufnahme 32 an, wobei die Anlagefläche 30 eine zu dem keilförmigen Bremsklotz 22 korrespondierende Neigung aufweist.
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Die Bremsklotzaufnahme 32 kragt an ihrem oberen Ende in Richtung des keilförmigen Bremsklotzes 22 aus und bildet eine vertikale Anschlagfläche 34, die die Gleitbewegung des Bremsklotzes 22 entlang der Anlagefläche 30 nach oben begrenzt. Eine Feder 36 drückt den Bremsklotz 22 nach oben gegen die Anschlagfläche 34, so dass sich der Bremsklotz 22 bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20 in einer definierten Ruhestellung befindet.
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Der dem keilförmigen Bremsklotz 22 gegenüber liegende Bremsklotz 24 ist quaderförmig ausgebildet. Dieser Bremsklotz 24 ist in horizontaler Richtung beweglich, während die Bremsklotzaufnahme 32 (in Bezug auf die Bremseinrichtung 20) feststehend ist. Die Bremseinrichtung 20 als Ganzes ist wiederum an dem Fahrkorb 10, der in der Figur nur angedeutet ist, schwimmend gelagert.
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Der quaderförmige Bremsklotz 24 kann bei geschlossenem Zustand der Bremseinrichtung 20 mittels einer Feder 38 an die Führungsschiene 12 angepresst werden, wobei diese Feder 38 bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20 durch einen aktiven Mechanismus 40 vorgespannt ist. Beim Auslösen einer Bremsung durch ein Steuersignal aufgrund einer Betriebsstörung, aber auch bei einem Ausfall der Energieversorgung, wird die Wirkung des Mechanismus 40 aufgehoben und die Bremsklötze 22 und 24 nehmen die Führungsschiene 12 aufgrund der Presskraft der Feder 38 in Eingriff.
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Erfolgt die Auslösung einer Bremsung während einer Abwärtsbewegung des Fahrkorbs 10, wirkt der keilförmige Bremsklotz 22 zusammen mit der Bremsklotzaufnahme 32 wie ein normaler Bremsklotz, da er aufgrund der Anschlagfläche 34 nicht nach oben ausweichen kann. Es kommt daher zu einem starken Reibschluss zwischen den Bremsklötzen 22 und 24 und der Führungsschiene 12 und die Abwärtsbewegung des Fahrkorbs 10 wird abrupt abgebremst, was im Fall einer Betriebsstörung einen Absturz des Fahrkorbs 10 verhindern kann.
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Beim Auslösen einer Bremsung während der Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs 10 kommt es hingegen nicht zu einem solchen Reibschluss, da der keilförmige Bremsklotz 22 durch die zunächst auftretende Reibung nach unten gezogen wird. Dabei wird die Feder 36 zusammengedrückt und der Bremsklotz 22 gleitet über das Rollenlager 28 entlang der geneigten Anlagefläche 30 der Bremsklotzaufnahme 32 nach unten und von der Führungsschiene 12 weg, so dass der dortige Reibschluss sofort wieder aufgehoben wird. Eine abrupte Bremsung des Fahrkorbs 10 bei der Aufwärtsfahrt, die zu schweren Kopfverletzungen der Passagiere führen kann, ist bei der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung 20 somit ausgeschlossen.
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Die Bremseinrichtung 20 umfasst ferner Sensoren 42, die über Signalleitungen mit der Steuerung der Aufzuganlage verbunden sind, um den jeweiligen Betriebszustand der Bremseinrichtung 20 erfassen zu können.
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Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung 20. Diese hat im Wesentlichen denselben Aufbau wie bei der 3, allerdings mit dem Unterschied, dass der quaderförmige Bremsklotz 24 durch die Feder 38 nicht an die Führungsschiene 12 angepresst wird, sondern im Gegenteil (bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20) von der Führungsschiene 12 weggedrückt wird. Zum Auslösen einer Bremsung ist ein Aktuator 44 vorgesehen, der den Bremsklotz 24 gegen den Widerstand der Feder 38 aktiv an die Führungsschiene 12 anpresst, so dass es zu einem Reibschluss zwischen der Führungsschiene 12 und den Bremsklötzen 22 und 24 kommt. Der Aktuator 44 kann insbesondere eine hydraulische Vorrichtung umfassen.
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Bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Bremseinrichtung 20 gemäß der 5 wird zum Auslösen einer Bremsung nicht der quaderförmige Bremsklotz 24, sondern der keilförmige Bremsklotz 22 über die Bremsklotzaufnahme 32 an die Führungsschiene 12 angepresst. Der quaderförmige Bremsklotz 24 ist in diesem Fall in Bezug auf die Bremseinrichtung 20 feststehend, die wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen an dem Fahrkorb 10 schwimmend gelagert ist. Die Anpressung des keilförmigen Bremsklotzes 22 erfolgt über eine Feder 38, die bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20 durch einen aktiven Mechanismus 40 vorgespannt ist, entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Bremseinrichtung 20 wiederum weitgehend identisch zum Ausführungsbeispiel der 5 aufgebaut ist, mit dem Unterschied, dass entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß der 4 die Anpressung des Bremsklotzes 22 durch einen Aktuator 44 gegen die Rückstellkraft der Feder 38 erfolgt.
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Die 7 und 8 zeigen ein fünftes bzw. ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung 20, die sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass auf beiden Seiten der Führungsschiene 12 keilförmige Bremsklötze 22 mit korrespondierenden Bremsklotzaufnahmen 32 angeordnet sind. Jeder dieser keilförmigen Bremsklötze 22 hat dieselbe Wirkungsweise wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, was dazu führt, dass beim Auslösen einer Bremsung während der Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs 10 die Bremskraft zwischen der Führungsschiene 12 und den Bremsklötzen 22 noch effektiver aufgehoben wird bzw. noch gar nicht erst entsteht.
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Beide keilförmigen Bremsklötze 22 einschließlich der jeweiligen Bremsklotzaufnahme 32 werden in diesen beiden Ausführungsbeispielen im Fall einer Bremsung an die Führungsschiene 12 angepresst, wobei gemäß der 7 die Anpressung mittels Federn 38 erfolgt, die bei geöffnetem Zustand der Bremseinrichtung 20 durch eine aktiven Mechanismus 40 vorgespannt sind. Gemäß der 8 erfolgt die Anpressung durch Aktuatoren 44 gegen die Rückstellkraft der Federn 38.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrkorb
- 12
- Führungsschiene
- 14
- Tragseil
- 16
- Gegengewicht
- 18
- Antrieb
- 20
- Bremseinrichtung
- 22
- Keilförmiger Bremsklotz
- 24
- Quaderförmiger Bremsklotz
- 26
- Rückseite von 22
- 28
- Rollenlager
- 30
- Anlagefläche
- 32
- Bremsklotzaufnahme
- 34
- Anschlagfläche
- 36
- Feder
- 38
- Feder
- 40
- Aktiver Mechanismus
- 42
- Sensoren
- 44
- Aktuator