Die Erfindung betrifft eine Aufzugskabine mit einer in diese und/oder deren Tragrahmen integrierten Treibscheiben-Antriebsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Aufzugskabine dieser Art zeigt JP 11 199 163.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine gattungsgemäße Aufzugskabine zu schaffen, mit der möglichst viele Funktionsteile einer maschinenraumlosen Aufzugsanlage bereits komplett vormontiert zusammen mit der Aufzugskabine als gemeinsam vorgefertigtes Bauteil an der Baustelle in den Aufzugsschacht eingesetzt werden können.
Des weiteren soll durch den Einsatz einer möglichst kleinen, kompaktbauenden Antriebsmaschine an oder auf der Aufzugskabine nur ein möglichst geringer Bauraum benötigt werden. Dabei soll insbesondere durch eine Integration der Antriebsmaschine in die Bauteile der Aufzugskabine, insbesondere in deren Tragrahmen, eine Material- und Gewichtseinsparung erzielt werden.
Eine grundsätzliche Lösung dieses Problems zeigt eine gattungsgemäße Antriebsmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 auf.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, außer einer konstruktiv weitestgehenden Integration der Antriebsmaschine in die Bauteile der Aufzugskabine bzw. deren Tragrahmen noch eine zusätzliche Kostenersparnis durch eine Zusammenfassung sämtlicher für den Betrieb der Aufzugsanlage erforderlicher elektronischer Betriebs- und Steuerelemente zu einer gemeinsamen, elektronischen Funktionseinheit, das heißt einer elektronischen Zentraleinheit und Anbringung dieser Zentraleinheit an der Aufzugskabine zu erzielen. Diese Zentraleinheit soll diejenigen elektronischen Steuer- und Betriebselemente enthalten, die einerseits für den Betrieb der Aufzugsanlage einschließlich des Betriebes der Aufzugstüren und andererseits den Betrieb und die Steuerung der beispielsweise als permanentmagneterregten Synchronmotor ausgebildeten Antriebsmaschine einschließlich der mit dieser verbundenen Bremse dienen. Auch die Steuerelektronik, die für den Fall gebraucht wird, dass die Antriebsmaschine für einen Notbetrieb batteriebetrieben betätigt werden kann, soll Bestandteil der erfindungsgemäßen elektronischen Zentraleinheit sein.
Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, dass nahezu die gesamte Betriebs- und Steuerelektronik der Aufzugsanlage fabrikmäßig zusammen mit der Aufzugskabine vorgefertigt werden kann. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Gesamtherstellung einer maschinenraumlosen Aufzugsanlage möglich.
Besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Zentraleinheit ist über von der Aufzugskabine geschleppte Kabel über eine Bus-Schnittstelle mit einer ortsfest außerhalb des Aufzugsschachtes vorgesehenen Stromverteiler- und Schaltstation verbunden.
An der Stromverteiler-/Schaltstation ist eine Batterie zur Notstromversorgung vorgesehen. Zusätzlich kann eine solche Batterie auch an der Aufzugskabine vorhanden sein, um im Falle eines Notbetriebes zusätzliche Sicherheit gegen eine Unterbrechung der Kabelverbindung zwischen Zentraleinheit und Schaltstation zu besitzen. Die elektronische Zentraleinheit umfasst insbesondere auch diejenigen elektronischen Mittel, die für eine Umschaltung der Antriebsmaschine auf Batteriebetrieb für den Fall eines Notbetriebes erforderlich sind.
Ein Notbetrieb kann erforderlich werden, wenn die Hauptstromversorgung ausfällt und die Antriebsmaschine dadurch zwischen den Aufzugstüren zweier Stockwerke stehen bleibt.
Um in einem solchen Fall eine Notbefreiung durch in der Kabine befindliche Personen ohne fremde Hilfeleistung von außen zu ermöglichen, können bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Aufzugskabine, das heißt bei einem Vorhandensein der Antriebsmaschine einschließlich der elektronischen Zentraleinheit an der Aufzugskabine, in das Innere der Aufzugskabine führende Notbefreiungsmittel vorgesehen sein. Diese Mittel bestehen in einer mechanischen Einrichtung zum Öffnen der bei Stromausfall automatisch federbelastet schließenden Bremse der Antriebsmaschine. Diese Mittel können insbesondere in einem von der Bremse der Antriebsmaschine in das Kabineninnere geführten Seil mit einem Betätigungsgriff bestehen. Durch Ziehen an dem Betätigungsgriff kann die Motorbremse geöffnet werden. Sofern zwischen dem Gewicht der belegten Aufzugskabine und deren Gegengewicht kein Gleichgewicht besteht, wird sich die Aufzugskabine wegen des bestehenden Ungleichgewichtes nach oben oder unten in Bewegung setzen. Voraussetzung dafür, dass die Aufzugskabine keine unkontrolliert schnelle Bewegung durchführt, ist eine Generatorbetriebsfunktion der Antriebsmaschine im Notbetrieb, bei der die Motorwicklungen kurzgeschlossen sind.
Damit die Aufzugskabine bei einer Notbefreiung automatisch eine Position einnimmt, bei der sie durch eine geöffnete Aufzugstür auf einem Stockwerk in üblicher Weise von den darin befindlichen Personen verlassen werden kann, kann folgende Maßnahme vorgesehen sein.
Beim Betätigen der zum Aktivieren der zur Notbefreiung erforderlichen Mittel können diese zwangsläufig in einer Stellung nach erfolgter Aktivierung arretiert werden, in der die Bremse unabhängig von einer Dauerbetätigung durch die Person, die die Notbefreiung eingeleitet hat, zwangsläufig geöffnet bleibt. Die Arretierungsmittel können dabei mit einem Taster zusammenwirken, der fest mit der Aufzugskabine verbunden ist und die Höhenlage der Aufzugskabine innerhalb des Aufzugsschachtes erfassen kann. Sobald dieser Taster eine Höhenlage der Aufzugskabine feststellt, in der die Aufzugstüren für einen problemlosen Ausstieg auf einem Stockwerk geöffnet werden können, wird die die Öffnungsstellung der Bremse garantierende Arretierung der Notbefreiungsmittel durch insbesondere ein direkt mit dem Taster verbundenes Stellglied aufgehoben. Danach befinden sich die in die Aufzugskabine führenden Notbefreiungsmittel wieder in ihrer für das Aktivieren einer erneuten Notbefreiung vorgegebenen Ausgangsposition.
Bezüglich der Seilführung ist bei einer an der Aufzugskabine angebrachten Aufzugsmaschine darauf zu achten, dass das Aufzugsseil die Treibscheibe mit einer ausreichend großen Umschlingung von mehr als 180° umfasst. Erreicht kann dies durch zusätzliche an der Aufzugskabine in der Nachbarschaft der Treibscheibe der Aufzugsmaschine angebrachte Umlenkrollen werden. Hier können verschiedene, teilweise bereits insoweit bekannte Ausführungen zur Anwendung kommen. Zwei besonders zweckmäßige Ausgestaltungen werden nachfolgend noch näher beschrieben werden.
Die erfindungsgemäße Zentraleinheit entfaltet die meisten ihrer vorstehend beschriebenen Vorteile auch dann, wenn sie ortsfest an einer beliebigen Stelle des Aufzugsschachtes und nicht fahrbar mit der Aufzugskabine verbunden angeordnet ist.
Vorteilhafte, nachfolgend noch näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
Bei den beiden Arten einer Aufzugskabinenführung nach den Fig. 1 und 2 ist eine Aufzugskabine 1 an einem Aufzugsseil 2 aufgehängt, das an seinen beiden Enden ortsfest fixiert ist. Zwischen den ortsfesten Ende hängen in diesem Aufzugsseil 2 einerseits die Aufzugskabine 1 und andererseits ein in Aufzugsanlagen übliches Gegengewicht 3. Zwischen der Kabine 1 und dem Gegengewicht 3 ist das Aufzugsseil 2 über eine ortsfest gelagerte Umlenkrolle 4 geführt. An dem Gegengewicht 3 läuft das Aufzugsseil 2 in einer an diesem gelagerten Umlenkrolle 5.
An der Aufzugskabine 1 ist das Aufzugsseil 2 an einer Treibscheibe 6 einer fest mit der Aufzugskabine verbundenen Antriebsmaschine 7 gelagert.
Die Unterschiede in den Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 bestehen in Folgendem.
Bei der Ausführung nach Fig. 1, bei der die Aufzugskabine 1 in lotrechter Richtung mit Bezug auf deren Schwerpunkt aufgehängt ist, befindet sich die Antriebsmaschine 7 auf dem Dach der Aufzugskabine 1 in einem Tragrahmen 8 dieser Kabine.
Bei der Ausführung nach Fig. 2, bei der die Aufzugskabine 1 nach dem Rucksack-Prinzip aufgehängt und geführt ist, befindet sich die Antriebsmaschine 7 in einem Träger eines Traggerüstes 9 der Aufzugskabine.
Bei beiden Arten der Anordnung kann jeweils eine Antriebsmaschine entsprechend DE 197 39 899 A1 eingebaut sein, wobei jeweils wesentliche Teile des Motor- und Getriebegehäuses von den betreffenden Tragelementen der Aufzugskabine 1 ersetzt werden.
Gemeinsam mit der Aufzugsmaschine 6 ist an der Aufzugskabine 1 jeweils eine elektronische Zentaleinheit 10 vorgesehen, deren Bedeutung und Funktion anhand der Darstellung in Fig. 4 noch näher erläutert wird.
Eine Führung des Aufzugsseiles 2, bei der durch eine insgesamt überkreuzungsfreie Führung des Aufzugsseiles 2 eine Umschlingung der Treibscheibe 6 um mehr als 180° erreicht wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Ausführung befindet sich die Antriebsmaschine 7 mit der Treibscheibe 6 in einem seitlichen Randgebiet des Daches der Aufzugskabine 1. In einer gemeinsamen Ebene mit der Treibscheibe 6 sind benachbart auf dem Dach der Kabine 1 zwei Umlenkrollen 11 und 12 vorgesehen. Beide Umlenkrollen 11 und 12, über die das Aufzugsseil 2 einmal in Seilrichtung vor und einmal hinter der Treibscheibe 6 angebracht sind - jedoch mit Bezug auf die Breite der Aufzugskabine zur gleichen Seite der Antriebsmaschine 7 - werden von dem Aufzugsseil 2 unten herum umschlungen. Die Durchmessergröße bzw. höhenmäßige Anordnung der Umlenkrollen 11, 12 ist derart, dass das Aufzugsseil 2 überkreuzungsfrei der Treibscheibe 6 zu- und von dieser wieder abgeführt werden kann. Über die Umlenkrolle 11 verläuft das Aufzugsseil 2 direkt zu einer ortsfesten Anlenkung in dem Aufzugsschacht. Von der Umlenkrolle 12 verläuft das Aufzugsseil 2 über eine ortsfest im Aufzugsschacht vorgesehene Umlenkrolle 13 über eine weitere, an dem Gegengewicht 3 angebrachte Umlenkrolle 5 an eine zweite ortsfeste Anlenkung in dem Aufzugsschacht. Durch die durch die Umlenkrollen 11 und 12 bewirkte Führung des Aufzugsseiles 2 über die Treibscheibe 6 ist sichergestellt, dass eine vollständige Übertragung des von der Treibscheibe 6 ausgehenden Treibmomentes nicht durch eine von einer Abwärtsfahrt der Kabine 1 temporär ausgelöste Erschlaffung der Zugseilspannung unzulässig vermindert werden kann. Bei dieser Aufzugsseilführung läuft das Aufzugsseil sowohl in die Treibscheibe 6 als auch zumindest in die Umlenkrollen 11, 12 der Aufzugskabine 1 - relativ zueinander - jeweils geradlinig ein.
Eine alternative Führung des Aufzugsseiles 2, bei der das Aufzugsseil 2 die Treibscheibe 6 um mindestens 270° umschlingt, ist in Fig. 4 dargestellt. Die Antriebsmaschine 7 mit der Treibscheibe 6 befindet sich wiederum in einem seitlichen Randgebiet des Daches der Aufzugskabine 1. In der Ebene der Treibscheibe 6 ist in einem gegenüberliegenden Randgebiet des Aufzugskabinendaches eine Umlenkrolle 12' angeordnet. Das von einer ortsfesten Anlenkung im Kopfbereich des Aufzugsschachtes nach unten verlaufende Aufzugsseil 2 umschlingt die Treibscheibe 6 um mindestens 270° und verläuft sodann in den unteren Bereich der an dem gegenüberliegenden Kabinendachrand angebrachten Umlenkrolle 12', von der es wie bei der Ausführung nach Fig. 3 über eine ortsfeste Umlenkrolle 13 sowie die Umlenkrolle 5 an dem Gegengewicht an eine zweite ortsfeste Anlenkung im Kopf des Aufzugsschachtes weitergeführt wird. Bei dieser Seilführung an der Aufzugskabine ist eine mittige Aufhängung der Aufzugskabine 1 gegeben. Die Treibscheibe 6 und die Umlenkrolle 12' sind in einen die Aufzugskabine tragenden Tragrahmen integrierbar. Über der Aufzugskabine befindet sich bei der Seilführung nach Fig. 4 keine Umlenkrolle oberhalb der Aufzugskabine, was aus Sicherheitsgründen gewünscht und teilweise sogar verlangt wird.
In allen Fällen, in denen die Treibscheibe 6 und Umlenkrollen an der Aufzugskabine um weniger als 360° umschlungen sind, lassen sich geringe Breiten der Treibscheibe bzw. der Umlenkrolle realisieren. Bei mehrfacher Umschlingung ergeben sich entsprechend größere Breiten der Treibscheibe und der Umlenkrollen.
Bei dem Schaltschema nach Fig. 5 ist die auf der Aufzugskabine 1 bzw. deren Tragrahmen fest angebrachte Antriebsmaschine 7 mit ihren Funktionselementen, nämlich permanentmagneterregtem Synchronmotor 7', Bremse 7", Planetengetriebe 7"' und Treibscheibe 6 dargestellt. Die Antriebsmaschine 7 ist steuerungstechnisch mit der ebenfalls an der Fahrzeugkabine 1 fest angebrachten elektronischen Zentraleinheit 10 verbunden. Dabei enthält die elektronische Zentraleinheit 10 insbesondere funktionell integriert in die Aufzugsanlagenelektronik den Servocontroller für den Synchronmotor 7' der Antriebsmaschine 7.
Die elektronische Zentraleinheit 10 dient insbesondere als üblicher Fahrkorbrechner. Auch die Steuerelektronik für den Türantrieb der Aufzugsanlage ist in die Zentraleinheit 10 integriert. An die Zentraleinheit 10 angeschlossen sind ein sogenanntes Servicetableau 15, das bei der Wartung der Aufzugsanlage durch auf der Aufzugskabine 1 hantierendes Personal benutzt werden kann sowie das übliche Bedienungstableau 16 im Inneren der Aufzugskabine.
Die elektronische Zentraleinheit 10 ist über eine Schleppleitung mit einer ortsfest in dem Aufzugsschacht angebrachten Stromzuführungs- und Schaltstation 17 über eine in dieser Schaltstation 17 befindliche Bus-Schnittstelle verbunden. An die Schaltstation 17 angeschlossen ist mindestens ein Außentableau 18, von dem aus der Aufzug bedient werden kann. An oder in der Schaltstation 17 befindet sich eine Batterie 19 für einen Notbetrieb der Aufzugsanlage, wozu die Batteriestromquelle über die zwischen der Zentraleinheit 10 und der Schaltstation 17 verlaufende Schleppleitung mit der Zentraleinheit 10 verbunden ist. Zusätzlich kann auch noch eine Batterie an der Aufzugskabine 2 vorgesehen sein, um auch bei einem Defekt der Schleppleitung noch einen Notbetrieb fahren zu können.
Für den Fall einer Betriebsstörung bei der Aufzugsanlage, bei der die Aufzugskabine 1 in einem durch Personen belegten Zustand zwischen zwei Aufzugstüren enthaltenden Stockwerken stehengeblieben ist, ist eine vom Inneren der Aufzugskabine 1 aus betätigbare Notbefreiungseinrichtung 20 vorgesehen. Diese Einrichtung besteht aus einem Seil mit einem Zuggriff 21 an dem in das Innere der Kabine 1 geführten Ende und einer Anlenkung an die Bremse 7" der Antriebsmaschine 7 an dem anderen Ende des Seiles. Durch Ziehen an dem Zuggriff 21 wird durch das über Umlenkrollen geführte Seil die Bremse 7" gegen eine in Schließrichtung der Bremse wirkende Federkraft geöffnet. Damit nach einer aktivierten Notbefreiung für eine Öffnungsstellung der Bremse 7" der Zuggriff 21 nicht dauerhaft gezogen bleiben muss, wirkt das Notbefreiungsseil mit einer Verrasteinrichtung 22 zusammen. Diese Verrasteinrichtung besitzt eine drehbare Scheibe 23, mit der das Notbefreiungsseil fest verbunden ist. Diese Scheibe 23 ist mit einer Rastnase 24 versehen. Wird die Scheibe 23 bei einem Ziehen des Notbefreiungsseiles verdreht, so legt sich an die Rastnase 24 ein das Seil in Bremsöffnungsstellung haltender Rasthebel 25 an. Dieser Rasthebel 25 ist um eine Achse 26 schwenkbar gelagert.
Bei geöffneter Bremse 7" verfährt die Aufzugskabine 1 bei einem Ungleichgewicht zwischen ihr und dem Gegengewicht je nach Art des Ungleichgewichtes automatisch nach oben oder unten. Bei einem derartigen Notbetrieb wirkt der Synchronmotor 7' als Generator-Bremse.
Der Rasthebel 25 ist in der Fig. 5 in Verriegelungsstellung gezeichnet. Dieser Rasthebel 25 wirkt mit einem Taster 27 zusammen. Dieser in dem gezeichneten Beispiel mechanisch wirkende Taster 27 ist fest mit der Aufzugskabine 1 verbunden und in der Lage, durch Abtasten der Innenkontur des Aufzugsschachtes diejenige Position der Kabine 1 festzustellen, in der ein problemloser Ausstieg der in der Kabine eingeschlossenen Personen durch eine geöffnete Aufzugstür möglich ist. An der Innenwand des Aufzugsschachtes kann hierzu ein Vorsprung 28 als Markierung dienen. Bei Erreichen des Vorsprunges 28 löst der Taster 27 die Verriegelungsstellung des Rasthebels 25 gegen den Druck einer Druckfeder 29. Bei einer Entriegelung der Scheibe 23 wirken die bei gelöster Bremse gespannten Bremsverschluss-Federn ein Schließen der Bremse.
Das Lösen der Verriegelungsstellung durch den Taster 27 erfolgt dadurch, dass von diesem mittels eines in diesem vorhandenen Elektromagneten 30 ein Stößel 31 in Richtung auf ein Zusammendrücken der Druckfeder 29 verschoben wird. Der Stößel 31 greift über einen Ringbund 32 an der Druckfeder 29 an. Eine über den Ringbund 32 hinausgehende Verlängerung des Stößels 31 ist an einen fest mit der Scheibe 23 verbundenen Hebel 33 angelenkt. Bei durch den Stößel 31 zusammengedrückter Druckfeder 29 ist die Scheibe 23 damit über den Hebel 33 automatisch in einer Stellung, die der Schließstellung der Antriebsmaschinen-Bremse 7" entspricht.
Während eines Normalbetriebes des Aufzugs ist die Notbefreiungseinrichtung inaktiv, aus welchem Zustand sie auch nicht unbeabsichtigt eingeschaltet werden können soll. Denkbar wäre eine an sich ungewollte Aktivierung beispielsweise durch ein Ziehen an dem Notbefreiungs-Zuggriff 22. Eine solche unerwünschte Falschbedienung wird dadurch vermieden, dass der Stößel 31 bei Normalbetrieb des Aufzuges durch den Elektromagneten 30 innerhalb des Tasters 27 die Scheibe 23 zwangsweise in einer Stellung hält, in der das mit dem Zuggriff 21 zusammenwirkende Zugseil die Antriebsmaschinen-Bremse 7" nicht öffnen bzw. offen halten kann. Der Elektromagnet 30 sorgt auch für den Fall, dass nach einem störbedingten Stillstand des Aufzuges die Notbefreiungseinrichtung 20 durch Betätigen des Zuggriffes 21 nicht durch ein dauerhaftes Halten des Zuggriffes 21 in gezogener Lage an einem Bremsen der Aufzugskabine 1 in einer durch den Taster 27 vorgegebenen Halteposition gehindert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass der Stößel 31 bei einer von dem Taster 27 vorgegebenen Halteposition durch den als Aktuator wirkenden Elektromagneten 30 - in der vorstehend bereits beschriebenen Weise - durch Schwenken des Hebels 33 in Bremsverschlussstellung angetrieben wird.