(19)
(11) EP 2 669 237 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
04.12.2013  Patentblatt  2013/49

(21) Anmeldenummer: 12004178.5

(22) Anmeldetag:  31.05.2012
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B66B 5/02(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(71) Anmelder: Ziehl-Abegg AG
74653 Künzelsau (DE)

(72) Erfinder:
  • Schnauffer, Bernd
    74535 Mainhardt-Hütten (DE)
  • Spannagel, Mathias
    74523 Schwäbisch Hall (DE)

(74) Vertreter: Maucher, Wolfgang et al
Patent- und Rechtsanwaltssozietät W. Maucher und H. Börjes-Pestalozza Urachstraße 23
79102 Freiburg i. Br.
79102 Freiburg i. Br. (DE)

   


(54) Bremsenansteuerungsschaltung für eine elektromagnetisch betätigbare Bremse und Verfahren zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse


(57) Bei einer Bremsenansteuerungsschaltung (1) zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse (2), bei welcher das Abschalten durch Schaltung einer ersten Ankerinduktivität (4) der Bremse (2) in einen unbestromten Zustand mit einem ersten elektronischen Ventil (3) bewirkbar ist, wird vorgeschlagen, eine Überwachungseinrichtung (12) zur Überwachung einer an einem Schalteingang (9) für eine Sicherheitsschalterkette (10) anliegende Spannung einzurichten und eine Ansteuerungseinrichtung (7) zum Abschalten des ersten elektronischen Ventils (3) einzurichten, wenn ein Spannungsabfall der Spannung an dem Schalteingang (9) unter einen vorgegebenen Schwellwert detektiert ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Bremsenansteuerungsschaltung für eine elektromagnetisch betätigbare Bremse, insbesondere für eine Seilaufzugsbremse, mit einem ersten elektronischen Ventil, mit welchem eine angeschlossene oder anschließbare erste Ankerinduktivität der Bremse zwischen einem bestromten Zustand und einem unbestromten Zustand schaltbar ist, und mit einer Ansteuerungseinrichtung, wobei mit der Ansteuerungseinrichtung ein Steuereingang des elektronischen Ventils ansteuerbar ist.

[0002] Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse, insbesondere einer Seilaufzugsbremse, wobei beim Abschalten der Bremse eine erste Ankerinduktivität mit einem ersten elektronischen Ventil von einem bestromten in einen unbestromten Zustand geschaltet wird.

[0003] Eine derartige Bremsenansteuerungsschaltung und ein derartiges Verfahren sind bekannt aus der US 5 153 389 A.

[0004] Die hierbei eingesetzten elektronischen Ventile haben gegenüber den sonst üblichen Schaltschützen den Vorteil, dass die Schaltvorgänge keine Geräuschentwicklung erzeugen. Für einen Einsatz elektronischer Ventile in der Aufzugstechnik müssen jedoch neue Wege gefunden werden können, wie die sicherheitstechnischen Anforderungen zu realisieren sind.

[0005] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Bremsenansteuerungsschaltung bereitzustellen, die im Betrieb leise ist und mit welcher sicherheitstechnische Anforderungen erfüllbar sind.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Bremsenansteuerungsschaltung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass ein Schalteingang zum Anschluss einer Sicherheitsschalterkette insbesondere eines Aufzugs ausgebildet ist und dass eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung einer Spannung an dem Schalteingang eingerichtet ist und dass die Ansteuerungseinrichtung zum Abschalten des ersten elektronischen Ventils bei einem mit der Überwachungseinrichtung detektierten Spannungsabfall der Spannung unter einen Schwellwert eingerichtet ist. Unter einer Sicherheitsschalterkette wird hierbei in der Aufzugstechnik eine Anordnung von Schaltelementen verstanden, welche an verschiedenen Punkten eines Aufzugs angeordnet sind und welche derart miteinander verschaltet sind, dass die Öffnung jedes der Schalter der Sicherheitsschalterkette eine Unterbrechung der Sicherheitsschalterkette bewirkt. Somit sind die bekannten Sicherheitsschalter auf einfache Weise an die Bremsenansteuerungsschaltung der beschriebenen Art anschließbar. Von Vorteil ist dabei, dass an der Sicherheitsschalterkette keine Änderungen vorgenommen werden müssen, um die eingangs beschriebene Bremsenansteuerungsschaltung, bei welcher statt des Schaltschützes ein erstes elektronisches Ventil ausgebildet ist, bei einem Aufzug und insbesondere für die Ansteuerung der Seilaufzugsbremse des Aufzugs einzusetzen.

[0007] Der erste Schwellwert ist hierbei niedriger als eine Versorgungsspannung, beispielsweise so niedrig, dass ein Spannungsabfall auf Null detektierbar und/oder von Schwankungen der Versorgungsspannung unterscheidbar ist.

[0008] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elektronische Ventil ein Transistor mit isolierter Gate-Elektrode ist und dass der Steuereingang mit der Gate-Elektrode verbunden ist. Das elektronische Ventil kann insbesondere ein IGBT oder ein MOSFET sein. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem ersten elektronischen Ventil große Ströme schaltbar sind.

[0009] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerungseinrichtung eine erste Treiberstufe des ersten elektronischen Ventils umfasst. Hierbei kann die erste Treiberstufe zur Ansteuerung der erwähnten Gate-Elektrode eingerichtet sein. Von Vorteil ist dabei, dass als erstes elektronisches Ventil ein Transistor mit isolierter Gate-Elektrode verwendbar ist. Von Vorteil ist dabei weiter, dass mit der ersten Treiberstufe eine zusätzliche sicherheitsgerichtete Abschaltung des ersten elektronischen Ventils realisierbar ist.

[0010] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Treiberstufe eine Versorgungsspannung über den Schalteingang bezieht. Von Vorteil ist dabei, dass bei einer Unterbrechung der Sicherheitsschalterkette nicht nur aktiv ein Abschalten des ersten elektronischen Ventils über die Ansteuerungseinrichtung bewirkbar ist, sondern dass zusätzlich die Versorgungsspannung für die erste Treiberstufe abgeschaltet wird. Somit kann erreicht werden, dass selbst bei einer Fehlfunktion der Ansteuerungseinrichtung das erste elektronische Ventil abgeschaltet wird, wenn die Sicherheitsschalterkette unterbrochen wird. Denn die Abschaltung der Versorgungsspannung der ersten Treiberstufe bewirkt auf jeden Fall, dass das erste elektronische Ventil in einen nicht leitenden Zustand versetzt wird.

[0011] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerungseinrichtung einen Mikrocontroller aufweist, der zur Ansteuerung der ersten Treiberstufe eingerichtet und unabhängig vom Schaltzustand der Sicherheitsschalterkette versorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Mikrocontroller der Ansteuerungseinrichtung weiter spannungsversorgt ist, selbst wenn die Sicherheitsschalterkette unterbrochen ist. Die aktive Abschaltung des ersten elektronischen Ventils bei einem Spannungsabfall über der Sicherheitsschalterkette kann daher von dem Mikrocontroller unabhängig von einer Abschaltung der Versorgungsspannung für die erste Treiberstufe erfolgen. Es sind somit zwei Abschaltwege ausgebildet, wodurch die erreichbare Sicherheitsstufe der Bremsenansteuerungsschaltung erhöht ist.

[0012] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein elektronischer Schalter ausgebildet ist, mit welchem ein niederohmiger Freilaufpfad der angeschlossenen oder anschließbaren Ankerinduktivität auftrennbar ist. Häufig weisen die Bremsen in der Aufzugstechnik einen integrierten Freilaufpfad für die jeweilige Ankerinduktivität auf, mit welchem die gespeicherte Energie der Ankerinduktivität nach einem Abschalten schnell abbaubar ist. Auf diese Weise soll erreicht werden, dass die Bremse schnell einfällt. Die Bremsenansteuerungsschaltung weist bei der vorteilhaften Ausgestaltung somit einen zusätzlichen Freilaufpfad auf, welcher parallel zu dem integrierten Freilaufpfad der Bremse geschaltet sein kann und welcher im Vergleich zu dem integrierten Freilaufpfad der Bremse niederohmig ausgebildet sein kann. Somit ist erreichbar, dass die angeschlossene oder anschließbare Ankerinduktivität über den niederohmigen Freilaufpfad im Wesentlichen kurzschließbar ist. Dies hat zur Folge, dass die gespeicherte Energie der Ankerinduktivität vergleichsweise langsam abgebaut wird. Mit dem elektronischen Schalter kann dieser zusätzliche niederohmige Freilaufpfad aufgetrennt werden, wodurch mit dem elektronischen Schalter festlegbar ist, ob die gespeicherte Energie der Ankerinduktivität schnell, beispielsweise über einen integrierten Freilaufpfad, oder langsam über den niederohmigen Freilaufpfad abgebaut werden soll. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ansteuerungseinrichtung zum Auftrennen des elektronischen Schalters bei einem mit der Überwachungseinrichtung detektierten Spannungsabfall der Spannung unter einen Schwellwert eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein schnelles Einfallen einer angeschlossenen Bremse erreichbar ist, wenn die Sicherheitsschalterkette öffnet. Von Vorteil ist dabei weiter, dass ein langsames, geräuschärmeres Einfallen der Bremse im Normalbetrieb erreichbar ist.

[0013] Besonders günstig ist es dabei, wenn die Ansteuerungseinrichtung eine Treiberstufe des elektronischen Schalters umfasst, welche eine Versorgungsspannung aus dem Schalteingang bezieht. Von Vorteil ist dabei, dass eine Abschaltung beziehungsweise ein Auftrennen des elektronischen Schalters auch dann bewirkbar ist, wenn bei geöffneter Sicherheitsschalterkette die Ansteuerungseinrichtung ausfällt und der elektronische Schalter fehlerhaft ansteuert.

[0014] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit dem elektronischen Schalter die angeschlossene oder anschließbare erste Ankerinduktivität in den unbestromten Zustand schaltbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine zusätzliche Abschaltmöglichkeit der angeschlossenen oder anschließbaren ersten Ankerinduktivität realisierbar ist.

[0015] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine angeschlossene oder anschließbare zweite Ankerinduktivität der Bremse mit der Ansteuerungseinrichtung bei einem mit der Überwachungseinrichtung detektierten Spannungsabfall der Spannung unter den Schwellwert über ein zweites elektronisches Ventil in einen unbestromten Zustand schaltbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein zweiter Bremsschuh der Bremse ansteuerbar ist, um ein Einfallen der Bremse bei Öffnen der Sicherheitsschalterkette zu erreichen. Dies erhöht die Sicherheitsstufe der Bremsenansteuerungsschaltung nochmals.

[0016] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerungseinrichtung eine zweite Treiberstufe des zweiten elektronischen Ventils aufweist, wobei die zweite Treiberstufe eine Versorgungsspannung aus dem Schalteingang bezieht. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere Abschaltung des zweiten elektronischen Ventils unabhängig von der Funktion der Ansteuerungseinrichtung realisierbar ist. Besonders günstig ist dies, wenn ein Mikrocontroller der Ansteuerungseinrichtung, mit welchem das zweite elektronische Ventil ansteuerbar ist, unabhängig von dem Schaltzustand der Sicherheitsschalterkette spannungsversorgt ist.

[0017] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit dem elektronischen Schalter die angeschlossene oder anschließbare zweite Ankerinduktivität in einen unbestromten Zustand schaltbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem elektronischen Schalter zwei oder beide Ankerinduktivitäten einer anschließbaren oder angeschlossenen Bremse abschaltbar sind. In diesem Fall ist es besonders günstig, wenn eine Treiberstufe des elektronischen Schalters eine Versorgungsspannung aus dem Schalteingang bezieht.

[0018] Zur Lösung der genannten Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine über einer Sicherheitsschalterkette anliegende Spannung überwacht wird und dass die erste Ankerinduktivität mit dem elektronischen Ventil in den unbestromten Zustand geschaltet wird, wenn die Spannung unter einen vorgegebenen Schwellwert abfällt oder abgefallen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die sicherheitsgerichtete Information aus der Sicherheitsschalterkette zur Verwendung bei elektronischen Ventilen bereitgestellt ist. Somit sind elektronische Ventile statt der bislang üblichen Schaltschütze für die Ansteuerung von Bremsen, welche sicherheitsgerichtete Anforderungen erfüllen müssen, verwendbar. Insbesondere ist somit ein Verfahren zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse in der Aufzugstechnik bereitstellbar. Von Vorteil ist dabei, dass elektronische Ventile verwendbar sind, welche beim Schalten eine geringe Geräuschentwicklung aufweisen.

[0019] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Steuereingang des ersten elektronischen Ventils mit einer ersten Treiberstufe angesteuert wird und dass die erste Treiberstufe aus der über der Sicherheitsschalterkette anliegenden Spannung versorgt wird. Von Vorteil ist dabei, dass bei einem Abschalten der Sicherheitsschalterkette unabhängig von der aktiven Ansteuerung des ersten elektronischen Ventils ein Abschalten des ersten elektronischen Ventils erzwungen werden kann. Hierdurch ist die Sicherheitsstufe des Verfahrens erhöhbar.

[0020] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Treiberstufe mit einem Mikrocontroller angesteuert wird und dass der Mikrocontroller unabhängig von einem Schaltzustand der Sicherheitskette versorgt wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Mikrocontroller auch nach einem Abschalten der Sicherheitsschalterkette bei festgestelltem Spannungsabfall eine Abschaltung des ersten elektronischen Ventils auslösen kann.

[0021] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit einem elektronischen Schalter ein niederohmiger Freilaufpfad, mit dem eine in der ersten Ankerinduktivität gespeicherte Energie abbaubar ist, aufgetrennt wird, wenn die über der Sicherheitskette anliegende Spannung unter den Schwellwert abfällt oder abgefallen ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein langsamer Abbau der gespeicherten Energie einer Ankerinduktivität verhinderbar und somit ein schneller Abbau der Energie erzwingbar ist, wenn die Sicherheitsschalterkette öffnet. Der Innenwiderstand des niederohmigen Freilaufpfads kann hierbei deutlich kleiner als der Innenwiderstand eines in die Bremse integrierten hochohmigen Freilaufpfads gewählt werden oder sein.

[0022] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Treiberstufe des elektronischen Schalters aus der über der Sicherheitsschalterkette anliegenden Spannung versorgt wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere Abschaltung des elektronischen Schalters unabhängig von einer Ansteuerungseinrichtung erreichbar ist, wenn die Sicherheitsschalterkette öffnet.

[0023] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Ankerinduktivität mit dem elektronischen Schalter in den unbestromten Zustand geschaltet wird. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem elektronischen Schalter eine zusätzliche Abschaltmöglichkeit der ersten Ankerinduktivität bereitgestellt ist. Mit dem elektronischen Schalter ist somit eine Doppelfunktion realisierbar. Zum einen ist ein schnelles Einfallen der angeschlossenen Bremse erzwingbar und zum anderen ist die erste Ankerinduktivität unabhängig von der Funktionsfähigkeit des ersten elektronischen Ventils abschaltbar.

[0024] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine zweite Ankerinduktivität der Bremse bei einem mit der Überwachungseinrichtung detektierten Spannungsabfall der Spannung unter den Schwellwert über ein zweites elektronisches Ventil in einen unbestromten Zustand geschaltet wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bremse mit wenigstens zwei Ankerinduktivitäten ansteuerbar ist.

[0025] Besonders günstig ist es dabei, wenn eine zweite Treiberstufe des zweiten elektronischen Ventils aus der über der Sicherheitsschalterkette anliegenden Spannung versorgt wird. Somit ist das Einfallen der Bremse vollständig sicherheitstechnisch redundant erreichbar.

[0026] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Ankerinduktivität mit dem elektronischen Schalter in einen unbestromten Zustand geschaltet wird, wenn die über der Sicherheitskette anliegende Spannung unter den Schwellwert abfällt oder abgefallen ist. Von Vorteil ist somit, dass eine zusätzliche Abschaltung der zweiten Ankerinduktivität ausgeführt wird, welche unabhängig von der Funktion des zweiten elektronischen Ventils ist. Von Vorteil ist dabei, dass der elektronische Schalter eine dreifache Funktion aufweisen kann. Zum ersten kann der elektronische Schalter ein schnelles Einfallen der ersten Ankerinduktivität und - bei entsprechender Ausbildung eines korrespondierenden zweiten niederohmigen Freilaufpfad für die zweite Ankerinduktivität - ein schnelles Einfallen eines zweiten Bremsschuhs der Bremse erzwingen, zum zweiten schaltet der elektronische Schalter die erste Ankerinduktivität unabhängig von dem ersten elektronischen Ventil ab und zum dritten schaltet der elektronische Schalter die zweite Ankerinduktivität unabhängig von dem zweiten elektronischen Ventil ab. Somit ist eine große Redundanz für das Abschalten der Ankerinduktivitäten ausgebildet.

[0027] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.

[0028] Es zeigt die einzige
Fig. 1
in einer stark vereinfachten Schaltskizze eine erfindungsgemäße Bremsenansteuerungsschaltung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.


[0029] Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Weise eine im Ganzen mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Bremsenansteuerungsschaltung. Hierbei sind Einzelheiten der Beschaltung zur Vereinfachung weggelassen, die zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unmittelbar erforderlich sind. Einzelheiten der elektrischen und elektronischen Beschaltung der dargestellten Elemente sind in an sich jeweils bekannter Weise ausgeführt.

[0030] Mit der Bremsenansteuerungsschaltung 1 ist eine Bremse 2 ansteuerbar, welche zum Betrieb an die Bremsenansteuerungsschaltung 1 angeschlossen wird.

[0031] Die Bremse 2 ist in Fig. 1 nur mit ihren zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Bestandteilen angedeutet.

[0032] Die Bremse 2 kann beispielsweise als Aufzugsbremse, insbesondere als Seilaufzugsbremse, ausgebildet sein.

[0033] Die Bremsenansteuerungsschaltung 2 hat ein erstes elektronisches Ventil 3 (S5), mit welchem eine erste Ankerinduktivität 4 der Bremse 2 abschaltbar, das heißt zwischen einem bestromten Zustand und einem unbestromten Zustand schaltbar, ist.

[0034] Im bestromten Zustand wird die erste Ankerinduktivität 4 aus einer Gleichrichterbrücke 5 der Bremsenansteuerungsschaltung 1 bestromt. Die Gleichrichterbrücke 5 wird aus einem Netz 6 gespeist.

[0035] Die Bremsenansteuerungsschaltung 1 hat eine Ansteuerungseinrichtung 7 (N2). Mit der Ansteuerungseinrichtung 7 ist in an sich bekannter Weise ein Steuereingang 8 des ersten elektronischen Ventils 3 ansteuerbar. Die Ansteuerungseinrichtung 7 ist somit zum Abschalten der ersten Ankerinduktivität 4 mittels des ersten elektronischen Ventils 3 eingerichtet.

[0036] Die Bremsenansteuerungseinrichtung 1 weist einen Schalteingang 9 auf, an welchem eine an sich aus der Aufzugstechnik bekannte Sicherheitsschalterkette 10 anschließbar und in Betrieb der Bremsenansteuerungsschaltung 1 angeschlossen ist.

[0037] Die Sicherheitsschalterkette 10 ist ebenfalls aus dem Netz 6 gespeist.

[0038] An den Schalteingang 9 ist über einen Transformator 11 (U1) eine Überwachungseinrichtung 12 (N1) angeschlossen.

[0039] Mit der Überwachungseinrichtung 12 ist die Spannung am Schalteingang 9 überwachbar.

[0040] Wird die Sicherheitskette 10 geöffnet, so fällt die Spannung am Schalteingang 9 unter einen vorgegebenen Schwellwert. Die Überwachungseinrichtung 12 detektiert dann einen Spannungsabfall dieser Spannung.

[0041] Die Überwachungseinrichtung 12 steht in Steuerverbindung mit der Ansteuerungseinrichtung 7. Diese Steuerverbindung ist so eingerichtet, dass bei einem detektierten Spannungsabfall der Spannung an dem Schalteingang 9 die Ansteuerungseinrichtung 7 zum Abschalten des ersten elektronischen Ventils 3 veranlasst wird.

[0042] Somit bewirkt ein Öffnen der Sicherheitsschalterkette 10, dass die Bestromung der ersten Ankerinduktivität 4 unterbrochen wird.

[0043] In der Konsequenz fällt ein von der ersten Ankerinduktivität 4 angesteuerter erster Bremsschuh 13 der Bremse 2 ein.

[0044] Das erste elektronische Ventil 3 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als IGBT oder MOSFET ausgebildet, und der Steuereingang 8 ist die Gate-Elektrode des ersten elektronischen Ventils.

[0045] Die Ansteuerungseinrichtung 7 umfasst eine erste Treiberstufe 14 des ersten elektronischen Ventils 3. Diese erste Treiberstufe 14 ist in Fig. 1 nur sehr schematisch angedeutet und in an sich bekannter Weise ausgeführt, um eine Spannung, welche einen Schaltzustand des ersten elektronischen Ventils 3 definiert, an dem Steuereingang 8 bereitzustellen.

[0046] Zur Bereitstellung dieser Spannung bezieht die erste Treiberstufe 14 eine Versorgungsspannung. Die Bremsenansteuerungsschaltung 1 ist so eingerichtet, dass die erste Treiberstufe 14 diese Versorgungsspannung über den Transformator 11 aus dem Schalteingang 9 bezieht.

[0047] Wird daher die Sicherheitsschalterkette 10 unterbrochen, so bricht auch die Versorgungsspannung für die erste Treiberstufe 14 zusammen. Somit wird erzwungen, dass das erste elektronische Ventil 3 unabhängig von Steuerkommandos der Ansteuerungseinrichtung 7 in die Offenstellung übergeht. Somit wird die Bestromung der ersten Ankerinduktivität unterbrochen.

[0048] Zur Generierung der Steuerkommandos für das erste elektronische Ventil 3 weist die Ansteuerungseinrichtung 7 zusätzlich einen Mikrocontroller 15 auf.

[0049] Der Mikrocontroller 15 ist in an sich bekannter Weise zur Generierung der Ansteuerungskommandos der ersten Treiberstufe 14 und damit des ersten elektronischen Ventils 3 eingerichtet.

[0050] Der Mikrocontroller 15 wird über eine Spannungsversorgungseinheit 16 (U2) direkt aus dem Netz 6 versorgt. Die Versorgung des Mikrocontrollers 15 ist somit unabhängig von dem Schaltzustand der Sicherheitsschalterkette 10.

[0051] Somit funktioniert der Mikrocontroller 15 auch nach einem Abschalten der Sicherheitsschalterkette 10, um die Ansteuerung des ersten elektronischen Ventils 3 nach den Vorgaben der Überwachungseinrichtung 12 auszuführen.

[0052] Die Bremsenansteuerungsschaltung 1 weist weiter einen elektronischen Schalter 17 (S2) auf, mit welchem ein ersten niederohmiger Freilaufpfad 18 für die erste Ankerinduktivität 4 auftrennbar ist. Auch der elektronische Schalter 17 ist als IBGT oder als MOSFET ausgebildet.

[0053] Der erste niederohmige Freilaufpfad 18 ist niederohmig im Vergleich zu einem ersten integrierten Freilaufpfad 19 der Bremse 2 ausgebildet.

[0054] Ist der elektronische Schalter 17 geschlossen, so fließt bei unbestromter Ankerinduktivität 4 die Energie durch den ersten niederohmigen Freilaufpfad 18 und wird somit verhältnismäßig langsam abgebaut.

[0055] Ist der elektronische Schalter 17 dagegen geöffnet, so wird die gespeicherte Energie der ersten Ankerinduktivität 4 nach Abschaltung über einen Varistor 20 (R1) verhältnismäßig schnell abgebaut.

[0056] Bei geöffnetem elektronischem Schalter 17 fällt der erste Bremsschuh 13 der Bremse 2 daher verhältnismäßig schnell ein, bei geschlossenem elektronischem Schalter 17 dagegen verhältnismäßig langsam.

[0057] Die Ansteuerungseinrichtung 7 weist eine Treiberstufe 21 des elektronischen Schalters 17 auf, mit welcher ein Steuereingang 22 des elektronischen Schalters 17 ansteuerbar ist.

[0058] Die Treiberstufe 21 ist ebenfalls über den Transformator 11 aus dem Schalteingang 9 und somit aus der über der Sicherheitsschalterkette 10 anliegenden Spannung versorgt.

[0059] Ein Abschalten der Sicherheitsschalterkette 10 bewirkt somit unmittelbar über die Abschaltung der Treiberstufe 21 ein Auftrennen des elektronischen Schalters 17 und somit ein schnelles Einfallen des ersten Bremsschuhs 13.

[0060] Der elektronische Schalter 17 ist in der Bremsenansteuerungsschaltung 1 derart zwischen der Gleichrichterbrücke 5 und den Anschlusspunkten 23 angeordnet, dass mit dem elektronischen Schalter 17 die erste Ankerinduktivität 4 in den unbestromten Zustand schaltbar ist.

[0061] Die Ansteuerungseinrichtung 7 ist so eingerichtet, dass bei einem Abschaltsignal von der Überwachungseinrichtung 12, wenn also die Spannung an dem Schalteingang 9 unter einen vorgegebenen Schwellwert gefallen ist, der elektronische Schalter 17 aktiv aufgetrennt wird.

[0062] Somit wird die erste Ankerinduktivität 4 unabhängig von dem ersten elektronischen Ventil 3 in den unbestromten Zustand versetzt.

[0063] Die Bremsenansteuerungsschaltung 1 weist zusätzlich Anschlusspunkte 24 auf, an welche eine zweite Ankerinduktivität 25 der Bremse 2 anschließbar ist und zum Betrieb angeschlossen wird.

[0064] Die zweite Ankerinduktivität 25 wird mit einem zweiten elektronischen Ventil 26 (S4) zwischen einem unbestromten Zustand und einem bestromten Zustand geschaltet. Das zweite elektronische Ventil 26 ist als IGBT oder als MOSFET ausgebildet.

[0065] Im unbestromten Zustand ist ein zweiter Bremsschuh 27 der Bremse 2 eingefallen, im bestromten Zustand ist dieser zweite Bremsschuh 27 gelüftet.

[0066] Das zweite elektronische Ventil 26 weist einen Steuereingang 28 auf, welcher in Steuerverbindung mit der Ansteuerungseinrichtung 7 steht.

[0067] Die Ansteuerungseinrichtung 7 ist so eingerichtet, dass das zweite elektronische Ventil 26 über den Steuereingang 28 abgeschaltet wird, wenn die Überwachungseinrichtung 12 einen Spannungsabfall am Schalteingang 9 unter einen vorgegebenen Schwellwert detektiert und signalisiert.

[0068] Hierzu weist die Ansteuerungseinrichtung 7 eine zweite Treiberstufe 29 für den Steuereingang 28 des zweiten elektronischen Ventils 26 auf.

[0069] Diese zweite Treiberstufe 29 ist ebenfalls aus der Spannung am Schalteingang 9 versorgt.

[0070] Ein Öffnen der Sicherheitsschalterkette 10 bewirkt daher unabhängig von dem Mikrocontroller 15 der Ansteuerungseinrichtung 7 ein Abschalten des zweiten elektronischen Ventils 26.

[0071] Zusätzlich bewirkt der Mikrocontroller 15 eine Ansteuerung der zweiten Treiberstufe 29, welche ein Öffnen des elektronischen Ventils 26 durch entsprechende Spannungsbereitstellung am Steuereingang 28 zur Folge hat.

[0072] Auch das zweite elektronische Ventil 26 wird daher beim Öffnen der Sicherheitsschalterkette 10 über zwei Wege abgeschaltet: Zum einen über den Mikrocontroller 15, welcher die zweite Treiberstufe 29 entsprechend ansteuert, und zum anderen über ein Abschalten der Versorgungsspannung für diese zweite Treiberstufe 29.

[0073] In der Bremsenansteuerungsschaltung 1 ist ein zweiter niederohmiger Freilaufpfad 30 ausgebildet, mit welchem die gespeicherte Energie der zweiten Ankerinduktivität 25 vergleichsweise langsam abbaubar ist, solange der elektronische Schalter 17 geschlossen ist.

[0074] Ein zweiter integrierter Freilaufpfad 31 der Bremse 2 sorgt für einen schnellen Energieabbau der gespeicherten Energie der Ankerinduktivität 25 über einen Varistor 32 (R2), sobald der elektronische Schalter 17 geöffnet ist. Der integrierte Freilaufpfad 3 ist somit hochohmig ausgebildet.

[0075] In dem ersten niederohmigen Freilaufpad 18 ist eine Diode 33 (D1) angeordnet, und im zweiten niederohmigen Freilaufpfad 30 ist eine Diode 34 (D2) angeordnet.

[0076] Mit dem elektronischen Schalter 17 ist die zweite Ankerinduktivität 25 in den unbestromten Zustand überführbar.

[0077] Die Ansteuerungseinrichtung 7 weist einen ersten Freigabeeingang 35 und einen zweiten Freigabeeingang 36 auf.

[0078] Über ein Freigabesignal an dem Freigabeeingang 35 ist somit ein Lüften des ersten Bremsschuhs 13 freigebbar, während mit einem Freigabesignal an dem Freigabeeingang 36 ein Lüften des zweiten Bremsschuhs 27 freigebbar ist.

[0079] Die Bremsenansteuerungsschaltung 1 weist schließlich ein Schaltrelais 37 (S1) auf, mit welchem die Gleichrichterbrücke 5 vom Netz trennbar ist.

[0080] Das Schaltrelais 37 kann von der Ansteuerungseinrichtung 7 zusätzlich angesteuert werden, um die Versorgung der Ankerinduktivitäten 4, 25 abzuschalten und so ein Einfallen der Bremse 2 zu erzwingen.

[0081] Diese Abschaltung des Schaltrelais 37 kann durch die Überwachungseinrichtung 12 bei einem Spannungsabfall am Schalteingang 9 ausgelöst werden.

[0082] Im Betrieb wird bei der Bremsenansteuerungsschaltung 1 daher die über der Sicherheitsschalterkette 10 anliegende Spannung mit der Überwachungseinrichtung 12 überwacht und es werden das erste elektronische Ventil 3, das zweite elektronische Ventil 26 und der elektronische Schalter 17 und gegebenenfalls das Schaltrelais 37 abgeschaltet, sobald die an dem Schalteingang 9 anliegende Spannung unter einen vorgegebenen Schwellwert abfällt.

[0083] Hierdurch wird ein schnelles Einfallen der Bremse 2 erzwungen.

[0084] Es sei noch erwähnt, dass die Bremsenansteuerungsschaltung 1 in einem Gehäuse 38 angeordnet ist.

[0085] Die Anschlusspunkte 23, 24, die Freigabeeingänge 35, 36, der Schalteingang 9 und/oder die Netzanschlusspunkte 39 ist/sind hierbei als Anschlussklemmen an dem Gehäuse 38 ausgebildet.

[0086] Insgesamt ist die Bremsenansteuerungsschaltung 1 daher als kompaktes Bremsmodul ausgebildet, an welches die Bremse 2, das Netz 6, die Sicherheitsschalterkette 10 und gegebenenfalls weitere Elemente zum Betrieb anschließbar sind.

[0087] Bei der Bremsenansteuerungsschaltung 1 zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse 2, bei welcher das Abschalten durch Schaltung einer ersten Ankerinduktivität 4 der Bremse 2 in einen unbestromten Zustand mit einem ersten elektronischen Ventil 3 bewirkbar ist, wird vorgeschlagen, eine Überwachungseinrichtung 12 zur Überwachung einer an einem Schalteingang 9 für eine Sicherheitsschalterkette 10 anliegende Spannung einzurichten und eine Ansteuerungseinrichtung 7 zum Abschalten des ersten elektronischen Ventils 3 einzurichten, wenn ein Spannungsabfall der Spannung an dem Schalteingang 9 unter einen vorgegebenen Schwellwert detektiert ist.


Ansprüche

1. Bremsenansteuerungsschaltung (1) für eine elektromagnetisch betätigbare Bremse (2), insbesondere für eine Seilaufzugsbremse, mit einem ersten elektronischen Ventil (3), mit welchem eine angeschlossene oder anschließbare erste Ankerinduktivität (4) der Bremse (2) zwischen einem bestromten Zustand und einem unbestromten Zustand schaltbar ist, und mit einer Ansteuerungseinrichtung (7), wobei mit der Ansteuerungseinrichtung (7) ein Steuereingang (8) des ersten elektronischen Ventils (3) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalteingang (9) zum Anschluss einer Sicherheitsschalterkette (10) insbesondere eines Aufzugs ausgebildet ist und dass eine Überwachungseinrichtung (12) zur Überwachung einer Spannung an dem Schalteingang (9) eingerichtet ist und dass die Ansteuerungseinrichtung (7) zum Abschalten des ersten elektronischen Ventils (3) bei einem mit der Überwachungseinrichtung (12) detektierten Spannungsabfall der Spannung unter einen Schwellwert eingerichtet ist.
 
2. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektronische Ventil (3) ein Transistor mit isolierter Gate-Elektrode, insbesondere ein IGBT oder MOSFET, ist und dass der Steuereingang (8) mit der Gate-Elektrode verbunden ist.
 
3. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungseinrichtung (7) eine erste Treiberstufe (14) des ersten elektronischen Ventils (3) umfasst und/oder dass die erste Treiberstufe (14) eine Versorgungsspannung über den Schalteingang (9) bezieht.
 
4. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungseinrichtung (7) einen Mikrocontroller (15) aufweist, der zur Ansteuerung der ersten Treiberstufe (14) eingerichtet und unabhängig vom Schaltzustand der Sicherheitsschalterkette (10) versorgt ist.
 
5. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronischer Schalter (17) ausgebildet ist, mit welchem ein erster niederohmiger Freilaufpfad (18) der angeschlossenen oder anschließbaren ersten Ankerinduktivität (4) auftrennbar ist, und/oder dass die Ansteuerungseinrichtung (7) mindestens eine Treiberstufe (21) des elektronischen Schalters (17) umfasst, welche eine Versorgungsspannung aus dem Schalteingang (9) bezieht.
 
6. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem elektronischen Schalter (17) die angeschlossene oder anschließbare erste Ankerinduktivität (4) in den unbestromten Zustand schaltbar ist und/oder dass eine angeschlossene oder anschließbare zweite Ankerinduktivität (4) der Bremse (2) mit der Ansteuerungseinrichtung (7) bei einem mit der Überwachungseinrichtung (12) detektierten Spannungsabfall der Spannung unter den Schwellwert über ein zweites elektronisches Ventil (26) in einen unbestromten Zustand schaltbar ist.
 
7. Bremsenansteuerungsschaltung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungseinrichtung (7) eine zweite Treiberstufe (29) des zweiten elektronischen Ventils (26) aufweist, wobei die zweite Treiberstufe (29) eine Versorgungsspannung aus dem Schalteingang (9) bezieht, und/oder dass mit dem elektronischen Schalter (17) die angeschlossene oder anschließbare zweite Ankerinduktivität (25) in einen unbestromten Zustand schaltbar ist.
 
8. Verfahren zum sicheren Abschalten einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse (2), insbesondere einer Seilaufzugsbremse, wobei beim Abschalten der Bremse (2) eine erste Ankerinduktivität (4) mit einem ersten elektronischen Ventil (3) von einem bestromten in einen unbestromten Zustand geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine über einer Sicherheitsschalterkette (10) anliegende Spannung überwacht wird und dass die erste Ankerinduktivität (4) mit dem elektronischen Ventil (3) in den unbestromten Zustand geschaltet wird, wenn die Spannung unter einen vorgegebenen Schwellwert abfällt oder abgefallen ist.
 
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuereingang (8) des ersten elektronischen Ventils (3) mit einer ersten Treiberstufe (14) angesteuert wird und dass die erste Treiberstufe (14) aus der über der Sicherheitsschalterkette (10) anliegenden Spannung versorgt wird.
 
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Treiberstufe (14) mit einem Mikrocontroller (15) angesteuert wird und dass der Mikrocontroller (15) unabhängig von einem Schaltzustand der Sicherheitsschalterkette (10) versorgt wird.
 
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem elektronischen Schalter (17) ein niederohmiger Freilaufpfad (18), mit dem eine in der ersten Ankerinduktivität (4) gespeicherte Energie abbaubar ist, aufgetrennt wird, wenn die über der Sicherheitsschalterkette (10) anliegende Spannung unter den Schwellwert abfällt oder abgefallen ist.
 
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Treiberstufe (21) des elektronischen Schalters (17) aus der über der Sicherheitsschalterkette (10) anliegenden Spannung versorgt wird und/oder dass die erste Ankerinduktivität (4) mit dem elektronischen Schalter (17) bei einem detektierten Spannungsabfall über der Sicherheitsschalterkette (10) in den unbestromten Zustand geschaltet wird.
 
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Ankerinduktivität (25) der Bremse (2) bei einem detektierten Spannungsabfall der Spannung über der Sicherheitsschalterkette (10) unter den Schwellwert über ein zweites elektronisches Ventil (26) in einen unbestromten Zustand geschaltet wird.
 
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Treiberstufe (29) des zweiten elektronischen Ventils (26) aus der über der Sicherheitsschalterkette (10) anliegenden Spannung versorgt wird.
 
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ankerinduktivität (25) bei einem detektierten Spannungsabfall über der Sicherheitsschalterkette (10) mit dem elektronischen Schalter (17) in einen unbestromten Zustand geschaltet wird, wenn die über der Sicherheitsschalterkette (10) anliegende Spannung unter den Schwellwert abfällt oder abgefallen ist.
 




Zeichnung







Recherchenbericht









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Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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