[0001] Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für mindestens ein Unterseil einer Aufzugsanlage
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Unter Unterseil im Sinne der Erfindung sind auch Ausgleichseile, Ausgleichketten
oder dergleichen zu verstehen.
[0003] In dieser Erfindung beziehen sich die Begriffe "vertikal" und "horizontal" auf die
Fahrrichtung des Aufzuges. Mit "vertikal" ist die Richtung im wesentlichen parallel
zur Fahrrichtung des Aufzuges gemeint und mit "horizontal" ist die dazu im wesentlichen
senkrechte Richtung gemeint.
[0004] Mit dem Begriff "Fluid" ist irgendein Gas oder irgendeine Flüssigkeit gemeint.
[0005] Unterseilspannvorrichtungen sind seit langem bekannt und werden vorzugsweise in Traktionsaufzügen
eingesetzt. Die Spannvorrichtung soll unter anderem die Unterseile führen, die Unterseile
spannen, die Seilschwingungen gering halten, die Traktion erhöhen und ein Springen
des Gegengewichts oder der Aufzugskabine verhindern, wenn die Fangvorrichtung der
Kabine oder des Gegengewichts ausgelöst wird oder die Kabine oder das Gegengewicht
auf dem Puffer trifft. Ab Geschwindigkeiten von 3,5 m/s ist sie mit einer Antisprungvorrichtung
zu versehen. Antisprungvorrichtungen bestehen heutzutage beispielsweise aus Fangvorrichtungen,
die dann ansprechen, wenn sich die Spannvorrichtung um einen bestimmten Betrag nach
oben bewegt. Genau dieser bestimmte Betrag wirkt sich nachteilig aus. Die Unterseile
werden durch das springende Gegengewicht gespannt (elastische Glieder) und beschleunigen
das zurückfallende Gegengewicht. Entsprechend gross sind auch die Kräfte, wenn das
Gegengewicht wieder in die Tragseile zurückfällt.
Ausserdem muss die Spannvorrichtung, bei dieser bekannten Lösung, einmal im Fang,
manuell entpannt werden. Nur instruierte Personen dürfen die Entpannung durchführen.
Ein Vorgang der systembedingt notwendig ist.
[0006] Untersuchungen aus Simulationsbetrachtungen haben deutlich gezeigt, dass nahezu ungedämpfte
Spannvorrichtungen die Anlageneigenschaften nachteilig beeinflussen.
[0007] Gedämpfte Spannvorrichtungen sind bekannt und sie haben den Vorteil, dass sie dem
System im Bedarfsfall Energie entnehmen, wodurch die Energie des zurückfallenden Gegengewichts
reduziert wird.
[0008] Aus der US 4522285 ist eine Antisprungseilspannvorrichtung bekannt, bei der die vertikale
Bewegung/Dämpfung der Unterseilspannrolle durch ein hydraulisches System kontrolliert
ist. Das System umfasst einen Zylinder und einen Kolben, der sich im Zylinder bewegt
und den Zylinder in zwei Kammern unterteilt. Die Kolbenstange ist an einem Ende mit
dem Kolben und an dem anderen Ende mit der Spannrolle verbunden. Durch die einseitige
Anordnung der Kolbenstange ist das Verdrängungsvolumen auf der Kolbenstangeseite kleiner
als auf der kolbenstangelosen Seite des Kolbens. Als Volumen-/Druckausgleich der beiden
Kammern ist ausserhalb des Zylinders ein mit Hydraulikflüssigkeit gefüllter Behälter
vorhanden, der aktiv über eine Ventilanordnung und Leitungen mit den beiden Kammern
zusammenwirkt.
[0009] Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung ist die komplizierte Ventilanordnung und
das zwangsläufig notwendige Vorhandensein eines externen mitwirkenden Ausgleich-Behälters,
was zu einer aufwendigen und komplizierten Bauweise der Spannvorrichtung führt.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für mindestens ein
Unterseil zu schaffen, die die obenerwähnten Nachteile nicht aufweist und eine einfache
Bauweise erlaubt sowie ohne externen Ausgleich-Behälter auskommt. Die Dämpfung der
Spannvorrichtung wird durch einfache Mittel erreicht.
[0011] Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Spannvorrichtung kostengünstig
herstellbar ist.
[0012] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0013] Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Spannvorrichtung
möglich.
[0014] Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Zylinder und die Kolbenstange ein
Führungssystem für die Spannvorrichtung bilden.
[0015] Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
[0016] Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den schematischen Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Seitenansicht einer Unterseilspannvorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
- Figur 2
- eine Frontansicht der Figur 1,
- Figur 3
- eine Vergrösserung einer Einzelheit aus den Figuren 1 und 2,
- Figur 4
- eine Seitenansicht einer Unterseilspannvorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung und
- Figur 5
- eine Seitenansicht einer Unterseilspannvorrichtung gemäss einer dritten Ausführungsform
der Erfindung.
[0017] In Figur 1 ist eine seitliche Ansicht einer Unterseilspannvorrichtung 1 dargestellt,
bei der eine Spannrolle 2.1 zwischen einem ersten doppeltwirkenden Zylinder 3 und
einem zweiten doppeltwirkenden Zylinder 4 ersichtlich ist. Die Zylinder 3 und 4 sind
als Dämpfungsmittel ausgebildet und wirken somit als hydraulische oder pneumatische
Dämpfer. Die Spannrolle 2.1 ist von Unterseilen S umschlungen, die üblicherweise eine
Aufzugskabine mit einem Gegengewicht verbinden. Der erste doppeltwirkende Zylinder
3 weist eine obere Kammer 3.1 und eine untere Kammer 3.2 auf, die durch einen ersten
Kolben 5 getrennt sind. Der zweite doppeltwirkende Zylinder 4 weist eine obere Kammer
4.1 und eine untere Kammer 4.2 auf, die durch einen zweiten Kolben 6 getrennt sind.
Die Kammern 3.1, 3.2, 4.1, 4.2 weisen im ihren Innern als Arbeitsmittel ein Fluid
F, beispielsweise Oel, auf. An einem ersten Ende EE des ersten Zylinders 3 oberhalb
der oberen Kammer 3.1 ist eine obere Dichtung 7.1 vorhanden und an dem anderen zweiten
EA Ende des ersten Zylinders 3 unterhalb der unteren Kammer 3.2 ist eine untere Dichtung
7.2 vorhanden. In der gleichen Weise weist der zweite Zylinder 4 eine obere Dichtung
8.1 und eine untere Dichtung 8.2 auf.
[0018] Eine erste, vorzugsweise säulenförmige, Kolbenstange 9 erstreckt sich vertikal, das
heisst axial über mindestens die ganze Länge des ersten Zylinders 3 und zwar über
mindestens eine Länge, die der Länge des Zylinders 3 plus der Hublänge entspricht.
Die erste Kolbenstange 9 läuft konzentrisch innerhalb des ersten Zylinders 3 und ist,
beispielsweise durch Gewinde, mit dem ersten Kolben 5 verbunden. Oberhalb des ersten
Kolbens 5 geht die Kolbenstange 9 durch die obere Kammer 3.1 und durch die obere Dichtung
7.1 des ersten Zylinders 3 durch. In der gleichen Weise geht die Kolbenstange 9 unterhalb
des ersten Kolbens 5 durch die untere Kammer 3.2 und durch die untere Dichtung 7.2
des ersten Zylinder 3 durch.
[0019] Ähnlich wie bei dem ersten Zylinder 3 erstreckt sich eine zweite vorzugsweise säulenförmige
Kolbenstange 10 vertikal über mindestens die ganze Länge des zweiten Zylinders 4 und
zwar über mindestens eine Länge, die der Länge des Zylinders 4 plus der Hublänge entspricht.
Die zweite Kolbenstange 10 läuft konzentrisch innerhalb des zweiten Zylinders 4 und
ist mit dem zweiten Kolben 6 verbunden. Oberhalb des zweiten Kolbens 6 geht die Kolbenstange
10 durch die obere Kammer 4.1 und durch die obere Dichtung 8.1 des zweiten Zylinders
4 durch. In der gleichen Weise geht die Kolbenstange 10 unterhalb des zweiten Kolbens
6 durch die untere Kammer 4.2 und durch die untere Dichtung 8.2 des zweiten Zylinder
4 durch. Die Dichtungen 7.1, 7.1, 8.1, 8.2 sind auf den entsprechenden Kolbenstangen
9, 10 verschiebbar angeordnet.
[0020] In dieser Weise ist die erste Kolbenstange 9 doppelseitig im Bezug auf den ersten
Kolben 5 angeordnet. Es wird dadurch erreicht, dass das Verdrängungsvolumen in der
oberen Kammer 3.1 des ersten Zylinders 3 gleich ist wie das Verdrängungsvolumen in
der unteren Kammer 3.2 des ersten Zylinders 3. Das gleiche gilt selbstverständlich
für die zweite Kolbenstange 10 im zweiten Zylinder 4.
[0021] Es ist somit kein mitwirkender externer Ausgleich-Behälter für den Volumenausgleich
nötig.
[0022] Die erste Kolbenstange 9 und die zweite Kolbenstange 10 sind an ihren beiden Enden
fest mit einer nichtbeweglichen Struktur 11.1, 11.2 verbunden. Die Struktur weist
vorzugsweise eine obere Stütze 11.1 und eine untere Stütze 11.2 auf, die oberhalb
beziehungsweise unterhalb der beiden Zyilinder 3, 4 angeordnet sind und an denen die
erste Kolbenstange 9 und die zweite Kolbenstange 10 fixiert sind. Die Kolbenstange
9, 10 zusammen mit den Kolben 5, 6 sind darum nicht beweglich in Bezug auf die Struktur
11.1, 11.2. Die untere Stütze 11.2 ist vorzugsweise am Schachtboden mit Befestigungsmitteln
B befestigt.
[0023] Die Spannrolle 2.1 ist in einem Rahmen 12 montiert. Der Rahmen 12 ist seitlich, beispielsweise
durch Schrauben, mit den Zylindern 3, 4 verbunden. Die erste Kolbenstange 9 und die
zweite Kolbenstange 10 sind als Führung für den ersten Zylinder 3 beziehungsweise
für den zweiten Zylinder 4 ausgebildet. Das System Kolbenstange-Zylinder bildet also
ein Führungssystem für den bewegten Teil der Unterseilspannvorrichtung 1, das heisst,
wenn sich die Spannrolle bewegt, werden die beiden Zylinder 3, 4 zusammen mit den
jeweiligen Dichtungen 7.1, 7.2, 8.1, 8.2 entlang der beiden Kolbenstangen 9, 10 bewegt
und durch diese geführt. Da die beiden Kolben 5, 6 mit den jeweiligen Kolbenstangen
9, 10 verbunden sind, bleiben sie während der Bewegung der Spannvorrichtung auch fix.
[0024] Die obere Kammer 3.1 des ersten Zylinders 3 ist mit der unteren Kammer 3.2 des ersten
Zylinders 3 über eine Verbindungsleitung 13 verbunden, die eine Drossel 14 aufweist.
Die Verbindungsleitung 13, im folgenden auch gedrosselte Verbindungsleitung 13 genannt,
mündet in dieser Ausführungsform jeweils im Bereich der oberen Dichtung 7.1 und der
unteren Dichtung 7.2 des ersten Zylinders 3 aus. Die gedrosselte Leitung 13 ist weiter
über eine erste Leitung 15 mit der oberen Kammer 4.1 des zweiten Zylinders 4 verbunden.
Die erste Leitung 15 könnte auch direkt die obere Kammer 3.1 des ersten Zylinders
3 mit der oberen Kammer 4.1 des zweiten Zylinders 4 verbinden. In der gleichen Weise
ist die gedrosselte Verbindungsleitung 13 weiter über eine zweite Leitung 16 mit der
unteren Kammer 4.2 des zweiten Zylinders 4 verbunden. Die zweite Leitung 16 könnte
auch direkt die untere Kammer 3.2 des ersten Zylinders 3 mit der unteren Kammer 4.2
des zweiten Zylinders 4 verbinden. Die erste Leitung 15 und die zweite Leitung 16
sollen dazu dienen, den Fluidstrom beider Zylinder 3, 4 über eine gemeinsame Drossel
14 zu leiten.
[0025] Der erste Kolben 5 und der zweite Kolben 6 weisen je einen Kanal 17, 18, der die
oberen Kammern 3.1 und 4.1 des ersten Zylinders 3 beziehungsweise des zweiten Zylinders
4 mit der entsprechenden unteren Kammer 3.1 und 4.2 des ersten Zylinders 3 beziehungsweise
des zweiten Zylinders 4 verbindet. Diese Kanäle 17 und 18 weisen jeweils ein Rückschlagventil
19 beziehungsweise 20 auf, die in dieser Ausführungsform den Fluss des Fluids von
der oberen Kammer 3.1 beziehungsweise 4.1 in die untere Kammer 3.2 beziehungsweise
4.2 freigeben und in der Gegenrichtung sperren.
[0026] Der Einfachheit halber werden in den Figuren 2 bis 5 die gleichen Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 dargestellt.
[0027] In Figur 2 ist eine Frontansicht der Figur 1 dargestellt, bei der zwei Spannrollen
2.1, 2.2 im Rahmen 12 und ein Zylinder 3 verbunden mit dem Rahmen 12 sichtbar sind.
Aus dieser Figur kann deutlicher entnommen werden, wie in dieser Ausführungsform die
jeweiligen Elemente der Spannvorrichtung-Anordnung zueinander angeordnet sind. Zur
Erhöhung der Stabilität der Struktur 11.1, 11.2 ist die obere Stütze 11.1 mit der
unteren Stütze 11.2 zusätzlich mit Verstrebungen 21 verbunden.
[0028] Aus Figur 3 ist eine Vergrösserung beispielsweise des Rückschlagventils 19 des ersten
Zylinders 3 im ersten Kolben 5 dargestellt. Es handelt sich vorzugsweise um ein übliches
Rückschlagventil 19, bei dem das Fluid nur nach unten fliessen kann. Das gleiche gilt
für das Rückschlagventil 20 des zweiten Zylinders 4.
[0029] In Figur 4 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
die im wesentlichen der Ausführungsform gemäss Figuren 1 und 2 entspricht. Mit der
gedrosselten Verbindungsleitung 13 ist über eine dritte Leitung 22 ein Speicher 23
verbunden. Der Speicher 23 hat die Funktion die Leckage die über die Dichtungen 7.1,
7.2, 8.1, 8.2 der beiden Zylinder 3, 4 möglich ist, auszugleichen. Die dritte Leitung
22 verfügt über ein weiteres Rückschlagventil 24, sodass das Fluid nur in einer Richtung
fliessen kann. In einer anderen Ausführungsform könnte der Speicher 23 als Druckspeicher
ausgebildet sein, bei dem der Füllgrad des Speichers 23 durch beispielsweise ein nichtgezeigter
Druckschalter überwacht werden kann.
[0030] Im folgenden wird anhand der Figur 4 das Funktionsprinzip näher erläutert:
[0031] Als Beispiel wird der Fall genommen, bei dem die Aufzugskabine in Fang geht. Als
Arbeitsfluid wird Öl verwendet. Die Unterseile S verbinden, via eine am Schachtboden
angeordnete Spannrolle, den Aufzugskabinenboden mit dem Gegengewichtsboden.
[0032] Im Falle eines Fangvorganges der Kabine werden die Kabine und Gegengewicht unterschiedlich
verzögert. Infolge des plötzlichen Anhaltens der Kabine wird das Gegengewicht nach
oben springen, was eine Spannung der Unterseile verursacht. Die Seilkraft wird dann
erzeugt, wenn sich das Gegengewicht nach oben weiterbewegt und die Kabine stillsteht.
Das führt zu einer plötzlichen Bewegung der Spannrollen nach oben. Der Oelfluss erfolgt
dabei aus der unteren Oelkammern 3.2, 4.2 der beiden Zylinder 3, 4 über die Verbindungsleitung
13, die Drossel 14 und die Leitungen 15, 16 in die oberen Oelkammern 3.1, 4.1 der
beiden Zylinder 3, 4. Die aufwärts gerichtete, stossartige Bewegung wird durch die
erfindugsgemässe Spannvorrichtung gedämpft. Die einstellbare Drossel 14 bestimmt die
Dämpfungswirkung.
[0033] Nimmt die Seilspannung ab, will die Spannvorichtung 1 ihre tiefste Lage einnehmen,
dabei strömt das Oel von den oberen Kammern 3.1, 4.1 der Zylinder 3, 4 vorwiegend
über die Rückschlagventile 19, 20 in die unteren Kammern 3.2, 4.2 der Zylinder 3,
4. Mittels des Rückschlagventils wird ein schnelles Absenken der Spannrollen und eine
schnelle Nachspannung ermöglicht.
[0034] Ein kleiner Speicher 23 mit Rückschlagventil, gleicht eventuelle Leckage aus. Den
Füllgrad kann beispielsweise elektrisch überwacht werden.
[0035] Aus Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform de Erfindung ersichtlich. Im Vergleich
zu den Ausfürungsformen gemäss Figuren 1 bis 4, wird hier, neben der schon erwähnte
gedrosselten Leitung 13, eine weitere gedrosselte Leitung 25 hinzugefügt, um die obere
Kammer 4.1 des zweiten Zylinders 4 mit der unteren Kammer 4.2 des zweiten Zylinders
4 zu verbinden. Die weitere gedrosselte Leitung 25 ist mit einer weiteren Drossel
26 versehen. Der Fluss des Fluids F könnte somit in beiden Zylinder 3, 4 unabhängig
voneinander eingestellt werden. In dieser Ausführung könnten die erste Leitung 15
und die zweite Leitung 16 eventuell weggelassen werden, wenn beispielsweise die Drossel
14 und die weitere Drossel 26 gleich eingestellt sind und die gedrosselte Verbindungsleitungen
13 und 25 gleichgross sind. Die beiden Leitungen 15 und 16 können vor allem von Hilfe
sein, wenn die beiden Drosseln 14 und 26 unterschiedlich eingestellt sind.
[0036] Obwohl die Beschreibung sich vorwiegend auf eine Unterseilspannvorrichtung bezieht,
die mit hydraulischen Dämpfern ausgerüstet ist, ist selbstverständlich auch möglich
in der gleichen Weise und mit der gleichen Funktion/Wirkung, die erfindungsgemässe
Unterseilspannvorrichtung mit pneumatischen Dämpfern zu versehen. In diesem Fall wird
ein gasförmiges Mittel als Arbeitsfluid verwendet.
Bezugszeichenliste
[0037]
- 1
- Unterseilspannvorrichtung
- 2.1
- Spannrolle
- 2.2
- Spannrolle
- 3
- erster Zylinder
- 3.1
- obere Kammer
- 3.2
- untere Kammer
- 4
- zweiter Zylinder
- 4.1
- obere Kammer
- 4.2
- untere Kammer
- 5
- erster Kolben
- 6
- zweiter Kolben
- 7.1
- obere Dichtung
- 7.2
- untere Dichtung
- 8.1
- obere Dichtung
- 8.2
- untere Dichtung
- 9
- erste Kolbenstange
- 10
- zweite Kolbenstange
- 11.1
- obere Stütze
- 11.2
- unter Stütze
- 12
- Rahmen / Gehäuse
- 13
- gedrosselte Verbindungsleitung
- 14
- Drossel
- 15
- erste Leitung
- 16
- zweite Leitung
- 17
- Kanal
- 18
- Kanal
- 19
- Rückschlagventil
- 20
- Rückschlagventil
- 21
- Verstrebungen
- 22
- dritte Leitung
- 23
- Speicher
- 24
- weiteres Rückschlagventil
- 25
- weitere gedrosselte Verbindungsleitung
- 26
- weitere Drossel
- B
- Befestigungsmittel
- D1,D2
- Dämpfungmittel / Dämpfer
- EE
- erstes Ende des Zylinders
- EA
- zweites Ende des Zylinders
- F
- Fluid
- S
- Unterseil
1. Spannvorrichtung für mindestens ein Unterseil einer Aufzugsanlage,
wobei die Spannvorrichtung (1) mindestens eine Spannrolle (2.1, 2.2) und mindestens
ein einen Kolben (5, 6) und einen Zylinder (3, 4) aufweisendes Dämpfungsmittel (D1,
D2) umfasst, wobei der Kolben (5, 6) den Zylinder (3, 4) in zwei mit einem Arbeitsmittel
(F) versehene Kammern (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) unterteilt, welche mittels einer gedrosselten
Verbindungsleitung (13) sowie eines mit einem Rückschlagventil (19, 20) ausgestatteten
Kanals (17, 18) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine an einem ersten Ende (EE) des Zylinders (3, 4) eintretende und an
einem zweiten Ende (EA) des Zylinders (3, 4) austretende Kolbenstange (9, 10) vorhanden
ist, die mit dem Kolben (5, 6) verbunden ist.
2. Spannvorrichtung nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (9, 10) als Führung für den Zylinder (3, 4) ausgebildet ist.
3. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungsmittel (D) pneumatischer oder hydraulischer Art ist, wobei das Arbeitsmittel
(F) ein Fluid ist.
4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (9, 10) konzentrisch im Zylinder (3, 4) angeordnet ist.
5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannrolle (2.1, 2.2) direkt oder indirekt mit dem Zylinder (3, 4) verbunden
ist.
6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mit dem Rückschlagentil (19, 20) ausgestattene Kanal (17, 18) innerhalb des Kolbens
(5, 6) angeordnet ist.
7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zylinder (3, 4) im Bereich seinem ersten Ende (EE) und im Bereich seinem zweiten
Ende (EA) Dichtungen (7.1, 7.2, 8.1, 8.2) aufweist.
8. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannvorrichtung (1) einen Speicher (23) aufweist, der dazu bestimmt ist, eine
mögliche Leckage des Dämpfungsmittels (D) auszugleichen.
9. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein weiteres Dämpfungsmittel (D2) vorgesehen ist, wobei die beiden Dämpfungsmittel
(D1, D2) miteinander durch Leitungen (15, 16) verbunden sind.
10. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Spannrollen (2.1, 2.2) vorgesehen sind.
11. Verwendung einer Spannvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,
für eine Aufzugsanlage.