[0001] Die Erfindung betrifft eine geführte Hebeeinrichtung mit einer Bühne, einem Korb
oder einer Kabine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also insbesondere einen
Aufzug, sowie eine Fangvorrichtung für eine solche Hebeeinrichtung.
[0002] Diese geführte Hebeeinrichtung umfasst demnach mindestens eine Führungsschiene, an
welcher die Bühne, der Korb oder die Kabine verfahrbar geführt ist, eine Fangvorrichtung,
die direkt oder indirekt an der Bühne, dem Korb oder der Kabine befestigt ist und
eine Anlagefläche für eine in Bewegungsrichtung verlaufende Bremsschiene aufweist,
sowie eine Auslöseeinrichtung für die Fangvorrichtung, welche bei einer vorgegebenen
unzulässigen Beschleunigung der Bühne, des Korbes oder der Kabine derart mit der Fangvorrichtung
zusammenwirkt, dass die Anlagefläche in reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der
Bremsschiene tritt, um die Bühne, den Korb oder die Kabine abzufangen.
[0003] Bekannte Fangvorrichtungen für eine solche geführte Hebeeinrichtung arbeiten herkömmlicherweise
als Sperrfangvorrichtung nach dem Verkeilungsprinzip, bei dem entweder eine zylindrische
Sperr-Rolle oder ein Fangkeil über die Auslöseeinrichtung in einen der Bewegungsrichtung
entgegengesetzten keilförmigen Schacht eines Fanggehäuses gedrückt wird. Sobald die
Rolle oder der Keil in Kontakt mit der durch das Fanggehäuse verlaufenden Bremsschiene
kommt, wird die Rolle bzw. der Keil nach dem Selbsthilfeprinzip im Fanggehäuse vollständig
verkeilt und so die Bühne, der Korb oder die Kabine an der Bremsschiene abgebremst
und festgehalten.
[0004] Neben der eben beschriebenen Sperrfangvorrichtung ist.zur Begrenzung der Bremswirkung
einer Fangvorrichtung auch eine Bremsfangvorrichtung bekannt, bei der ein Fangkeil
wie bei der Sperrfangvorrichtung in einen keilförmigen Schacht getrieben wird, um
sich an der Bremsschiene zu verkeilen und die Bühne, den Korb bzw. die Kabine abzufangen;
jedoch wird auf der gegenüber liegenden Seite der Bremsschiene eine gefederte Fangbacke
eingesetzt, die mit dem Fangkeil schwimmend gelagert zusammenwirkt. Der Fangkeil geht
im keilförmigen Schacht auf einen mechanischen Anschlag, so dass die Fangkraft insgesamt
durch Dimensionierung der Federkraft der gefederten Fangbacke definiert eingestellt
werden kann. Bei manchen Konstruktionen im Stand der Technik wird die Funktion einer
solchen gefederten Fangbacke zur Regulierung der Bremskraft der Fangvorrichtung durch
ein biegeweiches Fanggehäuse übernommen.
[0005] Diesen Fangvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass es generell
einer Anhebebewegung bzw. einer Rückwärtsbewegung der Bühne, des Korbes oder der Kabine
bedarf, um die Verkeilung zu lösen und die Fangvorrichtung wieder in den Anfangszustand
zu bringen.
[0006] Aus der EP 0 648 703 B1 ist eine Fangvorrichtung bekannt geworden, bei der die Anlagefläche
für den reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene von einer mechanischen
Feder gegen die Bremsschiene vorgespannt wird, wobei ein Druckmittelzylinder zur Kompensierung
der Vorspannkraft der Feder vorhanden ist, um die Fangvorrichtung zu öffnen. Im normalen
Fahrbetrieb wird die Vorspannkraft der Feder durch den Druckmittelzylinder kompensiert,
so dass die Anlagefläche von der Bremsschiene abgehoben wird und die vertikale Bewegung
der Hebeeinrichtung freigegeben ist. Es handelt sich bei diesem Stand der Technik
also um eine angesteuert öffenbare und schließbare Bremse, welche die Funktion einer
Fangvorrichtung übernimmt; denn die Bremse ist durch die Feder in Ruhestellung mit
maximaler Bremskraft geschlossen, so dass aus Sicherheitsgründen auch bei Ausfall
aller Systeme gewährleistet ist, dass die Hebeeinrichtung zuverlässig an der Bremsschiene
festgesetzt wird. Allerdings sind die von der Feder auf die Anlagefläche aufzubringenden
Kräfte vergleichsweise hoch; ein typischer Wert bei Personenaufzügen liegt bei etwa
250 kN; bei Lastaufzügen bei etwa 750 kN, so dass eine verhältnismäßig voluminöse
mechanische Feder notwendig ist. Der Einbauraum für eine Fangvorrichtung ist jedoch
in aller Regel begrenzt, so dass die Fangvorrichtung nach diesem Stand der Technik
bislang kaum einsetzbar war.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine geführte Hebeeinrichtung
der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Fangvorrichtung zu verbessern bzw. eine
verbesserte Fangvorrichtung vorzuschlagen, die auch bei einem begrenzten Einbauraum
einsetzbar ist.
[0008] Gelöst ist diese Aufgabe durch eine geführte Hebeeinrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 sowie durch eine Fangvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
13.
[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen geführten
Hebeeinrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 12; vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung sind in den Patentansprüchen 14 bis 22 niedergelegt.
[0010] Die vorgeschlagene Fangvorrichtung, die auch die erfindungsgemäße geführte Hebeeinrichtung
kennzeichnet, umfasst also weiterhin eine Anlagefläche zum reib- bzw. kraftschlüssigen
Kontakt mit der Bremsschiene sowie ein Federelement, das die Anlagefläche gegen die
Bremsschiene vorspannt. Auch ein Betätigungselement zur bedarfsweisen Kompensierung
der Vorspannkraft des Federelements ist vorhanden, mittels dessen die Anlagefläche
so gesteuert bewegt werden kann, dass sie bedarfsweise an die Bremsschiene angestellt
und von dieser wieder abgestellt werden kann. Im Unterschied zum Stand der Technik
wirkt das Federelement allerdings über eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik
auf die Anlagefläche, wobei die Übersetzungskinematik vorzugsweise als Kniehebel-Übersetzung
ausgebildet ist. Aufgrund des sehr hohen Übersetzungsverhältnisses einer Kniehebel-Übersetzung,
die an sich beispielsweise bei Kniehebelpressen und Bolzenschneidern bekannt ist,
kann ein vergleichsweise schwaches Federelement eingesetzt werden, das nur wenig Einbauraum
beansprucht und daher den Nachteil des bisherigen Standes der Technik vermeidet. Ferner
hat eine Kniehebel-Übersetzung den weiteren Vorteil, dass sie so ausgelegt werden
kann, dass das Übersetzungsverhältnis sich ebenso schnell oder sogar schneller steigert,
als die Federkraft einer mechanischen Feder beim Entspannen derselben nachlässt. Die
Bremskraft der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung nimmt daher bei einem Verschleiß
der Anlagefläche oder der Bremsschiene nicht ab, sondern eher zu. Auch Ungleichmäßigkeiten
an der Bremsschiene müssen hierdurch nicht mehr zu nachteiligen Veränderungen der
Bremskraft führen. Eine Kniehebel-Übersetzung, wie Sie vorzugsweise bei der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, nämlich so, dass sich die Kraftübersetzung der Federkraft
des Federelements steigert, wenn die Anlagefläche sich zur Bremsschiene hin bewegt,
ist für die vorliegende Anwendung geradezu prädestiniert. Denn im Normalbetrieb der
Hebeeinrichtung muss ein relativ großer Luftspalt zwischen der Anlagefläche und der
Bremsschiene vorhanden sein, so dass bei einer Aktivierung der Fangvorrichtung die
Anlagefläche zunächst einen relativ langen Weg zurücklegen muss, ohne hohe Anforderungen
an die bewegende Kraft - die Federkraft des Federelements kann in dieser Phase also
vorteilhaft mit kleiner Kraftübersetzung und gleichzeitiger hoher Wegübersetzung auf
die Anlagefläche wirken ― wohingegen dann, wenn die Anlagefläche sich an die Bremsschiene
anlegt, eine sehr höhe auf die Anlagefläche wirkende Kraft erforderlich ist. Diese
sehr hohe Kraft wird von der Kniehebel-Übersetzung bereitgestellt, auch wenn ein verhältnismäßig
schwaches Federelement eingesetzt wird. Gleichzeitig erfolgt die An- und Abstellbewegung
der Anlagefläche wegen des sich mit dieser Bewegung verändernden Übersetzungsverhältnisses
der Kniehebel-Übersetzung mit schwächerer Kraft, jedoch dementsprechend umgekehrt
proportionalem größeren Bewegungshub. Im Ergebnis kann also ein Federelement eingesetzt
werden, das sehr klein und kompakt ausgebildet ist.
[0011] Gleichzeitig bleiben die Vorteile der grundsätzlichen Abkehr vom Prinzip des Klemmkeils
erhalten, beispielsweise dass die erfindungsgemäße Fangvorrichtung gleichzeitig als
Bremsvorrichtung gegen ein Enteilen beispielsweise einer Aufzugskabine nach oben sowie
insbesondere auch gleichzeitig als ansteuerbare Festhaltevorrichtung zum Festsetzen
der Bühne, des Korbs oder der Kabine eingesetzt werden kann. Eine solche Festhalteeinrichtung
ist insbesondere bei Lastaufzügen notwendig, um zu verhindern, dass sich die Aufzugskabine
beim Beladen mit Flurförderfahrzeugen oder ähnlichem um einige Zentimeter setzt, sobald
sie mit der Last beaufschlagt wird. Diese Aufgabe konnten herkömmliche Fangvorrichtungen
nach dem Klemmkeilprinzip nicht übernehmen, da dort der Keil oder die Sperr-Rolle
einen gewissen Einrückweg benötigt, bis die Keilwirkung die Bewegung der Bühne, des
Korbs oder der Kabine bremst.
[0012] Wenn mit der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung die Funktion einer herkömmlichen Festhaltevorrichtung
übernommen und diese herkömmliche Festhaltevorrichtung ersetzt werden soll, bietet
es besondere Vorteile, wenn das Betätigungselement ein Stellantrieb ist, der die Vorspannkraft
des Federelements bedarfsweise nicht nur kompensiert sondern auch verstärkt. Denn
herkömmliche Festhaltevorrichtungen setzen die Bühne, den Korb oder die Kabine bislang
generell mittels Formschluss fest. Hierbei sind an allen Haltestellen Auflagerstellen
vorgesehen, in welche an der Bühne, dem Korb oder der Kabine angebrachte Bolzen mittels
Magneten, Hydraulikzylindern oder Spindelantrieben eingreifen, also einen harten Formschluss
herstellen. Die Bremswirkung einer Fangvorrichtung hingegen darf nicht zu hoch sein,
damit die Bühne, der Korb oder die Kabine im Störfall nicht mit einer zu großen Verzögerung
abgebremst wird. Durch entsprechende Dimensionierung des Federelements in der Fangvorrichtung
wird dies gewährleistet. Die vom Federelement erzeugte Bremswirkung kann dann mitunter
aber zu klein sein, um die Bühne, den Korb oder die Kabine derart festzusetzen, dass
eine Setzbewegung durch stoßartige Belastung beim Beladen zuverlässig verhindert wird.
Ein bedarfsweises Verstärken der Vorspannkraft des Federelements über den Stellantrieb
eliminiert diesen möglichen Nachteil und stellte eine optimale Funktionsweise der
erfindungsgemäßen Fangvorrichtung als Festhalteeinrichtung sicher.
[0013] Im selben Zusammenhang besteht ein Problem der Fangvorrichtungen nach dem Stand der
Technik darin, dass deren Bremswirkung auf eine Bühne, einen Korb oder eine Kabine
unter Volllast ausgelegt sein muss. Wenn die Bühne, der Korb oder die Kabine jedoch
- wie in den meisten Fällen - nur zum Teil beladen ist, ist die Bremswirkung der Fangvorrichtung
in aller Regel höher als notwendig, wodurch die angestrebten bzw. zulässigen Verzögerungswerte
meistens überschritten werden. Die erfindungsgemäße Fangvorrichtung ermöglicht, das
Betätigungselement zur Kompensierung der Vorspannkraft des Federelements lastabhängig
anzusteuern, was bedeutet, dass es im Störfall bei Teillast eine Restgegenkraft gegen
die Vorspannkraft des Federelements beibehält, so dass die Bremswirkung der Fangvorrichtung
definiert begrenzt ist.
[0014] Ferner bietet die erfindungsgemäße neuartige Fangvorrichtung beispielsweise bei Aufzügen
mit Tragseil, Umlenkrolle und Gegengewicht den großen Vorteil, dass nicht nur ein
Abfangen der Kabine nach unten, sondern auch ein Bremsen derselben nach oben mit ein
und derselben Fangvorrichtung durchgeführt werden kann. Denn bei einem Störfall eines
Aufzugs mit Kabine und Gegengewicht enteilt die Kabine nur dann nach unten, wenn sie
mit einem Gewicht belastet ist, das zusammen mit dem Gewicht der Kabine das Gegengewicht
übersteigt. Ist die Kabine nur leicht beladen, wird sie bei einem Störfall nach oben
enteilen.
[0015] Das Betätigungselement der Fangvorrichtung ist vorzugsweise eine hydraulisch oder
pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit, während das Federelement vorzugsweise
eine mechanische Feder ist. Ein mechanisches Federpaket ist nicht störanfällig und
bietet somit den Vorteil, dass die Fangvorrichtung auch dann noch funktioniert, wenn
das Hydrauliksystem bzw. das Pneumatiksystem ausfällt.
[0016] Die Kolben-Zylinder-Einheit kann doppelt wirkend ausgebildet sein, um die Eigenschaft
eines Stellantriebs zu realisieren, der die Vorspannkraft des Federelements bedarfsweise
kompensiert oder auch in die entgegengesetzte Richtung für die Funktion einer Festhalteeinrichtung
verstärkt.
[0017] Zweckmäßigerweise ist ein Druckregelventil für die Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen,
welches die Betätigung derselben zum Aufheben der Kompensierung der Vorspannkraft
des Federelements verzögert. Die Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit kann dann
abhängig von der momentanen Belastung der Bühne, des Korbs bzw. der Kabine geregelt
werden, so dass die Bremswirkung der Fangvorrichtung bei Teillast begrenzt wird.
[0018] Um den Bremskraftanstieg beim Betätigen der Kolben-Zylinder-Einheit zu dämpfen bzw.
die Bremswirkung nicht abrupt einsetzen zu lassen, kann ein gegen das Federelement
wirkendes Dämpfungsfederelement zur Dämpfung der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit
vorgesehen sein. Denn da sich ab dem Zeitpunkt, in dem die Anlagefläche in Berührung
mit der Bremsschiene kommt, das Federelement gegen die Bremsschiene abstützt, und
nicht mehr gegen den Kolben, wird die Gegenkraft gegen das Federelement über einen
sehr kurzen Weg der Kolbenbewegung vollständig abgebaut. Ein Dämpfungsfederelement,
das gegen das Federelement arbeitet und sich beispielsweise an der Kolbenstange abstützt,
kann diesen Weg verlängern und eine progressive Bremswirkung mit definierter Anfangsbremskraft
und definiertem Bremskraftanstieg bewirken. Hierbei ist es besonders vorteilhaft,
wenn die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit aus mindestens zwei teleskopartig
ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht und das Dämpfungsfederelement zwischen
den beiden Stangenteilen wirkt.
[0019] Die Anlagefläche der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung kann mehrteilig ausgebildet
sein, und zwar vorzugsweise derart, dass einander gegenüberliegende Bremsbacken zur
Bildung einer Bremszange die Bremsschiene zwischen sich bedarfsweise einklemmen. Diese
Bremszange kann beidseits oder auch nur einseitig beweglich sein. In beiden Fällen
ist es jedoch zweckmäßig, die Fangvorrichtung schwimmend zur Bühne, zum Korb bzw.
zur Kabine zu lagern, damit sich die Bremszange beim Fang zentrieren kann und keine
unerwünschten Querkräfte auf die Bremsschiene erzeugt.
[0020] Als Bremsschiene kann vorteilhafterweise die Führungsschiene der Bühne, des Korbs
oder der Kabine der erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung dienen.
[0021] Schließlich kann die Auslöseeinrichtung der erfindungsgemäßen geführten Hebeeinrichtung
in an sich bekannter Weise ein Reglerseil mit einem daran angebrachten Fangschalter
umfassen, wobei der Fangschalter vorzugsweise für einen Fang "nach unten" sowie gleichzeitig
auch für einen Fang "nach oben" in beiden Bewegungsrichtungen des Reglerseils wirkend
ausgebildet ist.
[0022] An Hand der beigefügten Zeichnungen wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben und näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Schemazeichnung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung;
- Figur 2
- eine Schemazeichnung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung;
- Figur 3
- ein Blockschaltbild eines Hydrauliksystems für die Fangvorrichtung einer erfindungsgemäßen
geführten Hebeeinrichtung;
- Figur 4
- eine Schemazeichnung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung
im geöffneten Zustand;
- Figur 5
- eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 beim Bremsbeginn;
- Figur 6
- eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 beim Bremskraftanstieg;
- Figur 7
- eine Schemazeichnung der Ausführungsform aus Figur 4 in ihrer Funktion als Festhaltevorrichtung.
[0023] Die in Figur 1 schematisch dargestellte Fangvorrichtung nach der Erfindung enthält
in einem Gehäuse 30 eine mechanische Federsäule 31, die über zwei Kniehebel 33 und
Bremsarme 32 auf zwei symmetrisch nach Art einer Zange betätigbare Bremsbacken 34
wirkt. Die Bremsarme 32 sind hierzu am Gehäuse 30 drehbar gelagert. Die beiden Bremsbacken
34 mit jeweils einer als Bremsbelag ausgebildeten Anlagefläche 45 wirken auf eine
hier mit durchbrochenen Linien angedeutete Führungsschiene 42 der geführten Hebeeinrichtung,
so dass die Führungsschiene 42 gleichzeitig als Bremsschiene dient.
[0024] Das in Figur 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Fangvorrichtung umfasst ebenfalls eine in einem Gehäuse 30 sitzende Federsäule 31,
die über einen Kniehebel 33 auf einen drehbar am Gehäuse 30 gelagerten Bremsarm 32
und über diesen auf eine Bremsbacke 34 einwirkt. Hier handelt es sich jedoch um eine
unsymmetrische Ausführung mit nur einem Kniehebel 33 und einem Bremsarm 32, wobei
die Bremsbacke 34 mit einer gegenüberliegenden, starr am Gehäuse 30 angebrachten Bremsbacke
43 zusammenwirkt. Über eine seitlich bewegliche Lagerung des Gehäuses 30 werden die
Bremsbacken 34 und 43 selbsttätig zur Führungsschiene 42 zentriert. Die durch den
einseitigen Kniehebel 33 erzeugte Querkraft wird über eine Stützrolle 44 in das Gehäuse
30 abgeleitet. Da bei dieser unsymmetrischen Ausführung bei gleicher Federkraft die
etwa doppelte Bremskraft erzielt werden kann, ist dieses Ausführungsbeispiel nicht
nur bezüglich des Bauaufwands und des Bauraums, sondern auch bezüglich der Bremskraft
der symmetrischen Ausführung nach Figur 1 effizienter.
[0025] Den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 und Figur 2 gemeinsam ist, dass die Vorspannkraft
der Federsäule 31 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit, die hier als doppelt wirkender
Hydraulikzylinder 35 ausgebildet ist, bedarfsweise kompensiert werden kann. Je nach
Druckbeaufschlagung am Anschluss 40 (A) oder am Anschluss 41 (B) wirkt der Hydraulikzylinder
35 der Federsäule 31 entgegen oder verstärkt deren Federkraft.
[0026] Die hydraulische Versorgungseinheit, welche den doppelt wirkenden Hydraulikzylinder
35 in den Figuren 1 und 2 ansteuert, ist wie in Figur 3 gezeigt aufgebaut. Diese Versorgungseinheit
besteht im wesentlichen aus einem Hydrauliktank 1 mit einem Belüftungsfilter 2, einem
Saugfilter 3, einer Pumpe 4 mit einem Motor 5, einem Pumpen-Rückschlagventil 6, einem
Druckbegrenzungsventil 7, zwei magnetbetätigten Drei/Zwei-Wege-Sitzventilen 11 und
12, einem Druckspeicher 10 mit einer Drossel 8 im Zu- bzw. Ablauf und einem dazwischen
platzierten Druckschalter 9. Ferner befindet sich im Rücklauf von A nach B eine Drossel
13. Die Pumpe 4 wird normalerweise über den Druckschalter 9 ein- und ausgeschaltet,
wodurch sie den Druckspeicher 10 auf dem für die Komprimierung der Federsäule 31 (Figuren
1 und 2) erforderlichen Niveau hält.
[0027] Der Block I in Figur 3 bewirkt die Funktion der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung
als Festhalteeinrichtung, wie im folgenden anhand der Figuren 1 und 3 beschrieben
wird: Während der Fahrt der (nicht dargestellten) Bühne, des Korbs bzw. der Kabine
sind die Bremsbacken 34 geöffnet, so dass an der Führungsschiene 42 keine Bremskraft
erzeugt wird. Hierzu wird der Hydraulikzylinder 35 am Anschluss A bedruckt und am
Anschluss B mit der Tankleitung verbunden, wozu die Magnetventile 11 und 12 stromlos
geschaltet werden. Die Kraft der Federsäule 31, welche die Kniehebel 33 spreizt, wird
hierbei durch die hydraulische Kraft im kolbenseitigen Druckraum 39 des Hydraulikzylinders
35 kompensiert und dadurch der Kniehebel 33 gelöst, wodurch die hinteren Schenkel
der Bremshebel 32 nach innen gezogen werden und die Bremsbacken 34 von der Führungsschiene
42 abheben. Durch die Speicherladeschaltung (Block I) wird der kolbenseitige Druckraum
39 im Hydraulikzylinder 35 ständig unter Druck gehalten und die Federkraft ausgeglichen.
[0028] Wenn die Bühne, der Korb bzw. die Kabine der geführten Hebeeinrichtung in der Haltestelle
steht, werden die beiden Magnetventile 11 und 12 der Fangvorrichtung bestromt und
dadurch der A-Anschluss des kolbenseitigen Druckraums 39 des Hydraulikzylinders 35
über die Drossel 13 mit dem Tank 1 verbunden und der B-Anschluss des stangenseitigen
Druckraums 38 von der Pumpe 4 bzw. dem Druckspeicher 10 bedruckt. Die Kraft der Federsäule
31 wirkt hierbei gemeinsam mit der im stangenseitigen Druckraum wirkenden hydraulischen
Kraft auf die Kniehebel 33. Beim darauf folgenden Hubvorgang des Kolbens werden die
Kniehebel 33 gespreizt und dadurch die Bremshebel 32 auseinander gedrückt, wodurch
die am anderen Ende befindlichen Bremsbacken 34 auf die Führungsschiene 42 gepresst
werden. Der Druck im stangenseitigen Druckraum 38 wird nach erfolgtem Hub wiederum
über die Speicherladeschaltung aufrecht erhalten. Die im Rücklauf von A zum Tank vorgesehene
Drossel 13 sorgt hierbei für die Dämpfung des Umschaltvorgangs. Dadurch wird ein hartes
und lautes Anschlagen der Bremsbacken 34 beim Schließen verhindert.
[0029] Die Funktion der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung als Fangvorrichtung im eigentlichen
Sinne wird anhand der Figuren 1, 2 und 3 im folgenden beschrieben. Hierbei ist der
Block II der Figur 3 relevant. Hierzu gehören ein 2/2-Wege Sitzventil 14a, ein Auslösehebel
15a und ein Fangschalter 16, sowie ferner eine Drossel 17 und ein Nachsaugventil 18.
Bei Anlagen mit Gegengewicht kann ferner ein parallel angeordnetes 2/2-Wege-Sitzventil
14b mit einem zweiten Auslösehebel 15b und einem einstellbaren Druckregelventil 20
vorgesehen sein.
[0030] Die kolbenseitige Versorgungsleitung A zum Hydraulikzylinder 35 wird mit dem mechanisch
betätigten Sitzventil 14a verbunden, welches über den Auslösehebel 15a von einem Reglerseil
19 beim Erreichen einer kritischen Abwärtsgeschwindigkeit der Bühne, des Korbs oder
der Kabine betätigt wird.
[0031] Das Rückschlagventil 18 dient zum Nachsaugen in den stangenseitigen Druckraum 38,
falls das Magnetventil 12 zum Zeitpunkt des Störfalles in Stellung 1 hängen sollte
[0032] Beim Betätigen des Auslösehebels 15a wird der Fangschalter 16 zwangsweise unterbrochen,
wodurch der Sicherheitskreis der Anlage unterbrochen und somit der Motor 5 stromlos
geschaltet wird. Gleichzeitig wird das mechanische Sitzventil 14a geöffnet. Hierdurch
strömt das kolbenseitig vorgespannte Öl (Anschluss A) des Hydraulikzylinders 35 über
die Dämpfungsdrossel 17 in den Tank 1 zurück. Die Drossel 17 dient hierbei zur Dämpfung
der Hubbewegung des unter hoher Federkraft stehenden Hubkolbens 36 des Hydraulikzylinders
35. Durch das Druckloswerden des kolbenseitigen Druckraumes 39 werden durch die Vorspannkraft
der Federsäule 31 die Kniehebel 33 gespreizt und somit die hinteren Schenkel der Bremsarme
32 auseinander gedrückt. Dadurch werden die Bremsbacken 34 auf die Führungsschiene
42 gepresst und der Fangvorgang eingeleitet.
[0033] Im Normalbetrieb sind die Ventile 11 und 12 stromlos geschaltet. Zum Festhalten in
einer Haltestelle werden die Ventile 11 und 12 bestromt. Hierdurch schließen sich
die Bremsbacken 34 mit der Vorspannkraft der Federsäule 31, verstärkt durch die hydraulische
Kraft des Hydraulikzylinders 35.
[0034] Im Störfall einer unzulässig schnellen Abwärtsbewegung der Bühne, des Korbs oder
der Kabine wird das Zwei/Zwei-Wege-Sitzventil 14a betätigt und somit die Ventile 11
und 12 umgangen, so dass es auf deren Stellung nicht ankommt. Das Hydrauliköl fließt
über die Drossel 17 zum Tank 1 ab, so dass durch das Absinken des Öldrucks im kolbenseitigen
Druckraum 39 des Hydraulikzylinders 35 die Fangbremskraft erzeugt wird.
[0035] Bei einem Störfall einer unzulässig hohen Geschwindigkeit nach oben tritt das zusätzlich
vorgesehene mechanische Zwei/Zwei-Wege-Sitzventil 14b in Aktion, das bei einem Fang
nach oben über den Auslösehebel 15b betätigt wird. Hierbei ist ein zusätzliches Druckregelventil
20 im Rücklauf vorgesehen, um einen gezielten Rückstaudruck zu erzeugen, welcher mit
der Wirkfläche der Kolbenstange 37 die Federkraft der Federsäule 31 und somit die
Bremskraft auf das erforderliche Maß für den Fang nach oben reduziert.
[0036] Der Auslösehebel 15b für den Fang nach oben kann konstruktiv gemeinsam mit dem Auslösehebel
15a für den Fang nach unten ausgeführt werden.
[0037] Eine Modifizierung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Fangvorrichtung zeigen
die Figuren 4 bis 7. Hier ist die Kolbenstange 37 mit einem Bund 49 sowie mit einer
Betätigungsscheibe 46 versehen, wobei die Betätigungsscheibe 46 auf einem teleskopartig
in einen ersten Stangenteil der Kolbenstange 37 einschiebbaren zweiten Stangenteil
sitzt. Als gegen das Federelement 31 arbeitendes Dämpfungsfederelement ist eine zusätzliche
Dämpfungsfeder 50 zwischen der Betätigungsscheibe 46 und dem an der Kolbenstange 37
angebrachten Bund 49 angeordnet und im geöffneten Zustand der Fangvorrichtung wie
in Figur 4 gezeigt vorgespannt. Hierdurch wirkt die Fangvorrichtung beim Schließvorgang
progressiv. Dies ermöglicht auf einfache Art und Weise einen dosierten Fangvorgang
mit definierter Anfangsbremskraft und definiertem Kraftanstieg.
[0038] Im Zustand des Normalbetriebes ist, wie Figur 4 zeigt, der Hydraulikzylinder 35 an
der Seite A bedruckt und die Federsäule 31 durch den Druck der Kolbenstange 37 auf
die Betätigungsscheibe 46 komprimiert, wodurch die Bremsbacken 34 über den Kniehebel
33 und den angezogenen Bremsarm 32 offen gehalten werden.
[0039] Den Zeitpunkt, in dem die Fangvorrichtung anspricht und das Bremsen beginnt, zeigt
Figur 5. Der hydraulische Druck am Anschluss A wird über die Drossel 13 oder 17 in
den Tank 1 abgelassen. Die Betätigungsscheibe 46 fährt aufgrund der Federkraft der
Federsäule 31 so weit zurück, bis der Kniehebel 33 den Bremsarm 32 bis zum Anliegen
der Bremsbacken 34 und 43 gespreizt hat. Die Dämpfungsfeder 50 reduziert die Kraft
der Federsäule 31 in der hier gezeigten Stellung, also beim Beginn des Bremsvorgangs
maximal.
[0040] Nach weiterem Abströmen der Hydraulikflüssigkeit am Anschluss A ergibt sich die in
Figur 6 dargestellte Situation. Die Kolbenstange 37 bewegt sich durch die Reaktionskraft
der Dämpfungsfeder 50 weiter zurück und reduziert dabei die Gegenkraft auf Null, da
sich die Dämpfungsfeder 50 nach und nach vollständig entspannt. Danach wirkt die volle
Kraft der Federsäule 31 auf die Betätigungsscheibe 46, so dass an der Bremsschiene
42 die maximale Bremskraft anliegt. Ein Mitnehmerzapfen 48 an dem Stangenteil der
Kolbenstange 37, der die Betätigungsscheibe 46 trägt, liegt zu diesem Zeitpunkt noch
nicht an einem inneren Bund 47 des anderen Stangenteils der Kolbenstange 37 an.
[0041] Erst dann, wenn wie in Figur 7 gezeigt ein hydraulischer Druck im stangenseitigen
Druckraum 38 aufgebaut wird, um die Fangvorrichtung als Haltevorrichtung in einer
Haltestelle zu verwenden, bewegt sich die Kolbenstange 37 weiter zurück, bis der Mitnehmerzapfen
48 durch den inneren Bund 47 des zweiten Stangenteils der Kolbenstange 37 mitgenommen
und die Betätigungsscheibe 46 dadurch mit einer hydraulischen Zusatzkraft beaufschlagt
wird. Hierdurch erhöht sich die Bremskraft gegenüber der Fangbremskraft auf die gewünschte
Festhaltekraft.
[0042] Die verschiedenen Funktionen der in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Fangvorrichtung
werden unter weiterer Bezugnahme auf Figur 3 wie folgt realisiert:
Fang nach unten:
[0043] Beim Auslösen der Fangvorrichtung wird das Ventil 14a geöffnet und das kolbenseitige
Öl im Druckraum 39 strömt über die Drossel 17 in den Tank 1 zurück. Dadurch bewegt
sich die Betätigungsscheibe 46 durch die Kraft der Brems-Federsäule 31 so weit nach
hinten, dass der Kniehebel 33 den Bremsarm 32 bis zum Anliegen der Bremsbacken 43
an der Bremsschiene 42 spreizt. Die Kolbenstange 37 hebt in diesem Augenblick von
der Betätigungsscheibe 46 ab, wobei mittels der gegenüberliegenden Dämpfungsfeder
50 die Kraft der Brems-Federsäule 31 in dieser Stellung (= Bremsbeginn) maximal reduziert
ist. Durch weiteres Abströmen des Öls aus der kolbenseitigen Druckkammer 39 bewegt
sich die Kolbenstange 37 durch die Reaktionskraft der Dämpfungsfeder 50, welche sich
auf dem Bund 49 der Kolbenstange 37 abstützt, weiter nach hinten. Dadurch reduziert
sich die Gegenkraft der Dämpfungsfeder 50 mehr und mehr, bis sie schließlich nach
dem vollständigen Ausfedern der Dämpfungsfeder 50 auf Null absinkt und danach die
volle Bremskraft der Federsäule 31 auf die Betätigungsscheibe 46 wirkt. Hierdurch
wirkt an der Schiene 42 die maximale Fang-Bremskraft. In diesem Zustand liegt der
an der Betätigungsscheibe 46 angebrachte Mitnehmerzapfen 48 noch nicht am inneren
Bund 47 des Kolbenstangenendes an.
Bremsen nach oben:
[0044] Beim Bremsen nach oben wird das Ventil 14b geöffnet und das kolbenseitige Öl im Druckraum
39 strömt über das Druckregelventil 20 und die Drossel 17 in den Tank 1 zurück. Der
nachfolgende Vorgang ist zunächst mit dem für den Fang nach unten beschriebenen Vorgang
identisch. Jedoch kann sich hierbei die Dämpfungsfeder 50 nicht vollständig entspannen,
da die Kolbenstange 37 durch den im kolbenseitigen Druckraum 39 über das Druckregelventil
20 eingestellten Druck seinen Hub beendet, sobald ein Kräftegleichgewicht zwischen
der Dämpfungsfeder 50 und der wirksamen Druckfläche herrscht. Dadurch bleibt eine
Restgegenkraft vorhanden, die mit der Kraft der Brems-Federsäule 31 die Bremskraft
nach oben bestimmt.
Festhalten in der Haltestelle:
[0045] Zur Erzeugung einer erhöhten Festhaltekraft in der Haltestelle werden die Ventile
11 und 12 nach Stillstand der Kabine bestromt. Dadurch entleert sich der Druckraum
39 über die Drossel 13 zum Tank 1. Dieser Vorgang ist zunächst praktisch identisch
mit dem des Fangens nach unten. Allerdings wird durch das Ventil 12 jetzt Öl über
die Pumpe 4 bzw. den Druckspeicher 10 in den stangenseitigen Druckraum 38 gefördert.
Dadurch wird die Kolbenstange 37 nach dem vollständigen Ausfedern der Dämpfungsfeder
50 weiter zurückbewegt. Der Mitnehmerzapfen 48 kommt hierbei mit dem inneren Bund
47 der Kolbenstange 37 in Kontakt und wird von diesem mitgezogen. Dadurch überträgt
sich die hydraulische Kraft an der stangenseitigen Kolbenfläche auf die Betätigungsscheibe
46 und erhöht dadurch die wirksame Kraft der Brems-Federsäule 31 auf den Kniehebelmechanismus.
[0046] Mit der vorliegenden Erfindung können also sowohl die Funktion einer reinen Fangvorrichtung
als auch die Funktion einer reinen Festhalteeinrichtung realisiert werden. Bei Bedarf,
also beispielsweise bei einem Aufzug mit Gegengewicht, können aufgrund der Erfindung
mit ein und derselben Vorrichtung ein Fangen nach unten, ein Bremsen nach oben und
ein Festhalten in der Haltestelle realisiert werden; die erfindungsgemäße Fangvorrichtung
ist also gleichzeitig eine Fangvorrichtung nach unten, Bremsvorrichtung nach oben
und Festhaltevorrichtung zum bedarfsweisen Festsetzen der Aufzugskabine.
1. Geführte Hebeeinrichtung mit einer Bühne, einem Korb oder einer Kabine,
- mit mindestens einer Führungsschiene (42), an welcher die Bühne, der Korb oder die
Kabine verfahrbar geführt ist,
- mit einer Fangvorrichtung, die direkt oder indirekt an der Bühne, dem Korb oder
der Kabine befestigt ist und eine Anlagefläche (45) für eine in Bewegungsrichtung
verlaufende Bremsschiene aufweist,
- sowie mit einer Auslöseeinrichtung (15, 19) für die Fangvorrichtung, welche bei
einer vorgegebenen unzulässigen Beschleunigung der Bühne, des Korbs oder der Kabine
derart mit der Fangvorrichtung zusammenwirkt, dass die Anlagefläche (45) in reib-
bzw. kraftschlüssigen Kontakt mit der Bremsschiene tritt, um die Bühne, den Korb oder
die Kabine abzufangen,
- wobei die Fangvorrichtung ein Federelement (31), das die Anlagefläche (45) gegen
die Bremsschiene vorspannt, sowie ein Betätigungselement (35) zur bedarfsweisen Kompensierung
der Vorspannkraft des Federelements (31) umfasst und so ausgestaltet ist, dass die
Anlagefläche (45) durch Ansteuern des Betätigungselements (35) an die Bremsschiene
angestellt und von dieser abgestellt werden kann.
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Fangvorrichtung außerdem eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik umfasst,
mittels welcher das Federelement (31) auf die Anlagefläche (45) wirkt.
2. Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik der Fangvorrichtung als Kniehebel-Übersetzung (32, 33)
ausgebildet ist.
3. Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik der Fangvorrichtung so ausgebildet ist, dass die Kraftübersetzung
bei einer Bewegung der Anlagefläche (45) zur Bremsschiene hin größer wird.
4. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremsschiene die Führungsschiene (42) ist.
5. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) der Fangvorrichtung ein Stellantrieb ist, der die Vorspannkraft
des Federelements (31) bedarfsweise kompensiert oder verstärkt.
6. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) der Fangvorrichtung eine hydraulisch oder pneumatisch
betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit ist.
7. Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein gegen das Federelement (31) wirkendes Dämpfungsfederelement (50) zur Dämpfung
der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit (35) vorgesehen ist.
8. Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (37) der Kolben-Zylinder-Einheit (35) aus mindestens zwei teleskopartig
ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht, wobei das Dämpfungsfederelement (50)
so angeordnet ist, dass es zwischen den beiden Stangenteilen der Kolbenstange (37)
wirkt.
9. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben-Zylinder-Einheit doppelt wirkend ausgebildet ist.
10. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fangvorrichtung schwimmend zur Bühne, zum Korb oder zur Kabine gelagert ist.
11. Geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslöseeinrichtung ein Reglerseil (19) mit einem daran angebrachten Fangschalter
(16) umfasst.
12. Geführte Hebeeinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fangschalter (16) in beiden Bewegungsrichtungen des Reglerseils (20) wirkend
ausgebildet ist.
13. Fangvorrichtung für eine geführte Hebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
- mit mindestens einer Anlagefläche (45), welche an die Bremsschiene reib- bzw. kraftschlüssig
anstellbar und von dieser bedarfsweise abstellbar ist,
- mit einem Federelement (31), das die Anlagefläche (45) gegen die Bremsschiene vorspannt,
und
- mit einem Betätigungselement (35) zur bedarfsweisen Kompensierung der Vorspannkraft
des Federelements (31)
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine kraftverstärkende Übersetzungskinematik vorgesehen ist, mittels welcher das
Federelement (31) auf die Anlagefläche (45) wirkt.
14. Fangvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (31) eine mechanische Feder ist.
15. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik als Kniehebel-Übersetzung (32, 33) ausgebildet ist.
16. Fangvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzungskinematik so ausgebildet ist, dass die Kraftübersetzung bei einer
Bewegung der Anlagefläche (45) zur Bremsschiene hin größer wird.
17. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) ein schaltbarer Stellantrieb ist.
18. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (35) als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit
ausgebildet ist.
19. Fangvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein gegen das Federelement (31) wirkendes Dämpfungsfederelement (50) zur Dämpfung
der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit (35) vorgesehen ist.
20. Fangvorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (37) der Kolben-Zylinder-Einheit (35) aus mindestens zwei teleskopartig
ineinander verschiebbaren Stangenteilen besteht, wobei das Dämpfungsfederelement (50)
so angeordnet ist, dass es zwischen den beiden Stangenteilen der Kolbenstange (37)
wirkt.
21. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben-Zylinder-Einheit doppelt wirkend ausgebildet ist.
22. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlagefläche (45) mehrteilig ausgebildet ist und aus einander gegenüberliegenden
Bremsbacken (34) besteht.