[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.
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.