[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung bzw. Steuerung
der Bremskraft einer auf einen Antrieb wirkenden Bremse, insbesondere einer auf einen
mit einem Motor angetriebenen Seilzug wirkenden Sicherheitsbremse, wobei ein Bremselement
der Bremse durch eine Beaufschlagungskraft gegen eine permanent wirkende Bremskraft
geöffnet wird und für einen Bremsvorgang die Beaufschlagungskraft gegen die permanent
wirkende Bremskraft auf das Bremselement zur Bereitstellung eines auf den Antrieb
wirkenden Bremsmoments aufgehoben wird. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf
einen Antrieb wirkenden Bremse, insbesondere einer auf einen mit einem Motor angetriebenen
Seilzug wirkenden Sicherheitsbremse, umfassend ein Bremselement, ein auf das Bremselement
wirkendes, eine permanent wirkende Bremskraft zur Bereitstellung eines auf den Antrieb
wirkenden Bremsmoments erzeugendes Beaufschlagungselement und ein gegen die permanent
wirkende Bremskraft wirkendes, eine Beaufschlagungskraft bereitstellendes Öffnungselement,
sowie auf eine Verwendung eines derartigen Verfahrens und einer derartigen Vorrichtung.
[0002] In der Veranstaltungstechnik, beispielsweise Bühnentechnik in Opernhäusern, Theatern
und Konzertsälen oder dgl. werden in großem Umfang Seilwinden zum Heben und Senken
von Plattformen und Dekorationen eingesetzt. Bei einem normalen ungestörten Betrieb
arbeiten diese beispielsweise mit elektronisch geregelten Elektro- oder Hydraulikantrieben.
[0003] Bei Störungen, wie beim Ausfall der Steuerungen oder der Versorgungsspannung, vermeiden
sogenannte Sicherheitsbremsen den Absturz der Lasten. Sie werden üblicher Weise für
jeden Antrieb redundant ausgeführt. Sicherheitsbremsen schließen durch passive Federkraft
und werden entweder elektromagnetisch oder auch hydraulisch geöffnet bzw. gelüftet,
während zum Bremsen ausschließlich die in den Federn gespeicherte Energie verwendet
wird. Dies unterscheidet derartige Sicherheitsbremsen von Standardbremsen, wie z.B.
in Fahrzeugen. Jede der beiden Sicherheitsbremsen am Antrieb muss im Störfall die
maximal mögliche Last aus maximaler Geschwindigkeit abwärts innerhalb eines vorgegebenen
Anhaltewegs zum Stillstand bringen. Die Bremswirkung jeder Einzelbremse wird vor Inbetriebnahme
einer neuen Anlage überprüft.
[0004] Während der Abbremsung der Lasten durch die Sicherheitsbremsen bei Störfällen treten
an der Plattform oder an den an Laststangen hängenden Dekorationen große Verzögerungskräfte
auf, die üblicherweise vom 3-fachen bis zum 5-fachen der Erdbeschleunigung betragen
können. Je kleiner die Lasten, desto größer ist üblicher Weise der Bremsstoß.
[0005] Abhängig von der Steuerung fallen in vielen Applikationen beim Ausfall der Versorgungsspannung
sogar beide Bremsen gleichzeitig ein.
[0006] Für die großen Verzögerungskräfte müssen einerseits die angehängten Dekorationen
und ihre Anschlüsse, sowie die lastaufnehmenden Seilumlenkrollen in der Stahlkonstruktion,
aber auch das Bauwerk, ausgelegt sein. Bei Umbauten und Renovierungen älterer Theater
können die vorhandenen Tragkonstruktionen in vielen Fällen den hohen Bremsbelastungen
infolge der gewünschten höheren Lasten und Geschwindigkeiten der verschiedenen Antriebe
nicht mehr standhalten.
[0007] Zur Aufnahme derartiger größerer bzw. höherer Bremsbelastungen wird teilweise versucht,
in bestehenden Bauten zusätzliche Konstruktionen, wie beispielsweise Fundamente oder
auch Tragkonstruktionen aufzunehmen, welche derartigen höheren Belastungen, insbesondere
Bremsbelastungen widerstehen können. Nachteilig bei derartigen Lösungsvorschlägen
ist der überaus große und teilweise wirtschaftlich nicht zu vertretende zusätzliche
Aufwand für derartige Zusatzkonstruktionen bei Umbauten bestehender Gebäude.
[0008] Weiters wird angemerkt, dass trotz der Tatsache, dass nachfolgend das erfindungsgemäße
Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft
einer auf einen Antrieb wirkenden Bremse insbesondere im Zusammenhang mit derartigen
Hubeinrichtungen zum Heben und Senken von Lasten bzw. Bühneneinrichtungen erörtert
werden, ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung allgemein auf eine
Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf einen Antrieb wirkenden Bremse eingesetzt
werden können, wie sie beispielsweise bei einem Heben und Senken von Lasten, beispielsweise
mittels Kränen oder ähnlichen Vorrichtungen, insbesondere aus Sicherheitsgründen zum
Einsatz gelangen.
[0009] Unter Berücksichtigung der oben angeführten Probleme insbesondere im Zusammenhang
mit dem Auftreten von teilweise überaus hohen Bremsbelastungen bzw. -momenten bei
einem Einsatz derartiger Sicherheitsbremsen wird darauf abgezielt, die oben genannten
Probleme nach Möglichkeit zu vermeiden bzw. zu reduzieren und insbesondere ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf einen
Antrieb wirkenden Bremse zur Verfügung zu stellen, mit welchen es gelingt, eine deutliche
Reduzierung der bei einem Bremsvorgang, insbesondere im Zusammenhang mit einer Sicherheitsbremse,
auftretenden Belastungen zu erzielen.
[0010] Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Antrieb anliegende Last gemessen wird und
dass in Abhängigkeit von der gemessenen Last während des Bremsvorgangs eine das auf
den Antrieb wirkende Bremsmoment des Bremselements herabsetzende Beaufschlagungskraft
gegen die permanent wirkende Bremskraft ausgeübt wird, welche geringer ist als die
zur vollständigen Öffnung des Bremselements ausgeübte Beaufschlagungskraft. Dadurch,
dass erfindungsgemäß die an dem Antrieb anliegende Last bzw. Belastung gemessen wird
und in Abhängigkeit von der gemessenen Last eine die maximale Bremskraft des Bremselements
herabsetzende Beaufschlagungskraft ausgeübt wird, wird es möglich, die bei einem Einsatz
einer derartigen Bremse, insbesondere Sicherheitsbremse, auftretenden Bremsbelastungen
bzw. -momente bzw. Verzögerungsspitzen entsprechend zu reduzieren. Derart erfolgt
im Wesentlichen eine automatische Anpassung der gesamten wirkenden Bremskraft in einer
derartigen Bremse, wobei es beispielsweise bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich wird, unabhängig von der anliegenden Last und entsprechend den insbesondere
durch die konstruktiven Gegebenheiten des Gebäudes bzw. der den Antrieb tragenden
Konstruktion eine maximal auftretende Bremsverzögerung zu reduzieren, wobei beispielsweise
die Herabsetzung der maximal auftretenden Bremsverzögerung auf etwa eine einfache
Erdbeschleunigung möglich wird.
[0011] Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform vorgeschlagen, dass die anliegende Last an dem durch den Antrieb angetriebenen
Element durch einen Lastmessbolzen an dem Antrieb und/oder bei Verwendung eines Seilzugs
durch einen Sensor an diesem festgestellt wird. Derart kann in einfacher und zuverlässiger
Weise die jeweilige an dem Antrieb anliegende Last bzw. Belastung festgestellt werden,
welche in weiterer Folge für die Begrenzung bzw. Beschränkung der im Fall eines Einsatzes
der Sicherheitsbremse zu erzielenden maximalen Beanspruchung durch eine Reduktion
bzw. Begrenzung der maximal auftretenden Bremsverzögerung herangezogen wird.
[0012] Erfindungsgemäß wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass die permanent wirkende
Bremskraft auf das Bremselement in an sich bekannter Weise durch wenigstens eine Feder
aufgebracht wird.
[0013] Zur Öffnung einer derartigen im Wesentlichen passiv betriebenen Sicherheitsbremse
wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgeschlagen, dass die Beaufschlagungskraft gegen die permanent wirkende Bremskraft
zur Öffnung des Bremselements in an sich bekannter Weise elektrisch oder hydraulisch
aufgebracht wird.
[0014] Zur Bereitstellung der in einem Notfall zur Verfügung zu stellenden Bremsleistung,
bei welcher erfindungsgemäß eine Regelung bzw. Steuerung der maximal auftretenden
Bremsverzögerung angestrebt wird, ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Beaufschlagungskraft
gegen die permanent wirkende Bremskraft zur Herabsetzung der Bremskraft des Bremselements
elektrisch oder hydraulisch durch eine für die Öffnung des Bremselements getrennte
Vorrichtung aufgebracht wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.
[0015] Unter Berücksichtigung der bei unterschiedlichen Lasten bzw. Belastungen auftretenden
dynamischen Effekte wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgeschlagen, dass die Größe der das Bremsmoment herabsetzenden Beaufschlagungskraft
invers proportional zur festgestellten Last bzw. Belastung am Antrieb geregelt bzw.
gesteuert wird.
[0016] Zur Lösung der oben angeführten Aufgaben ist darüber hinaus eine erfindungsgemäße
Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen gekennzeichnet durch eine zusätzliche
Vorrichtung zur Messung der an dem Antrieb anliegenden Last und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung
zur Regelung bzw. Steuerung während des Bremsvorgangs einer das auf den Antrieb wirkende
Bremsmoment herabsetzenden Beaufschlagungskraft des Bremselements durch ein gegen
die permanent wirkende Bremskraft beaufschlagendes Öffnungselement, wobei die zur
Herabsetzung des Bremsmoments während des Bremsvorgangs ausgeübte Beaufschlagungskraft
geringer ist als die zur vollständigen Öffnung des Bremselements ausgeübte Beaufschlagungskraft.
Wie oben bereits ausgeführt, gelingt durch die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche
Vorrichtung zur Messung bzw. allgemein Feststellung der an dem Antrieb anliegenden
Last bzw. Belastung sowie die Bereitstellung einer Regel- bzw. Steuervorrichtung zur
Regelung bzw. Steuerung des während des Bremsvorgangs erzielbaren Bremsmoments eine
entsprechende Reduktion von gegebenenfalls auftretenden Bremsverzögerungsspitzen bzw.
-momenten, welche zur Vermeidung von Beschädigungen beispielsweise an Gebäudekonstruktionen
auf ein vorgegebenes maximales Ausmaß zu beschränken sind.
[0017] Zur Feststellung der an dem Antrieb anliegenden Last bzw. Belastung wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die zur Messung der an dem Antrieb
anliegenden Last vorgesehene Vorrichtung von einem mit dem durch den Antrieb angetriebenen
Element zusammenwirkenden Lastmessbolzen und/oder bei Verwendung eines Seilzugs durch
einen Sensor beispielsweise im Bereich einer Umlenkrolle des Seilzugs gebildet ist.
Es ist somit möglich, durch einfach bereitzustellende und sichere Messergebnisse liefernde
Zusatzvorrichtungen die jeweils an dem Antrieb anliegende Last bzw. Belastung zuverlässig
festzustellen.
[0018] Da derartige Sicherheitsbremsen üblicherweise während eines Notfalls, beispielsweise
eines Ausfalls der Stromversorgung zum Einsatz gelangen, müssen für einen Einsatz
einer derartigen Sicherheitsbremse entsprechende zusätzliche Vorkehrungen getroffen
werden. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, dass die zusätzliche Vorrichtung
zur Messung der an dem Antrieb anliegenden Last und/oder die Regel- bzw. Steuervorrichtung
zur Regelung bzw. Steuerung des auf den Antrieb wirkenden Bremsmoments und/oder das
gegen die permanent wirkende Bremskraft beaufschlagende Öffnungselement mit einer
von dem Antrieb und der Bremse getrennten Versorgungseinrichtung, insbesondere einer
unterbrechungsfreien Stromversorgung gekoppelt sind.
[0019] Wie oben bereits ausgeführt, sind derartige Sicherheitsbremsen üblicherweise als
passiv wirkende Bremsen ausgeführt, wobei in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß bevorzugt
vorgeschlagen wird, dass das die permanent wirkende Bremskraft auf das Bremselement
erzeugende bzw. ausübende Beaufschlagungselement in an sich bekannter Weise von wenigstens
einer Feder gebildet ist.
[0020] Zur Öffnung einer derartigen Sicherheitsbremse wird erfindungsgemäß darüber hinaus
bevorzugt vorgeschlagen, dass das die Beaufschlagungskraft gegen die permanent wirkende
Bremskraft bereitstellende Öffnungselement zur vollständigen Öffnung des Bremselements
in an sich bekannter Weise von einer elektrisch oder hydraulisch betätigten Vorrichtung
gebildet ist.
[0021] Zur sicheren Bereitstellung der gegen die permanent wirkende Bremskraft wirkenden
Beaufschlagung zur regel- bzw. steuerbaren Festlegung der während des Bremsvorgangs
auftretenden Belastungsspitzen wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform
vorgeschlagen, dass das die Beaufschlagungskraft gegen die permanent wirkende Bremskraft
bereitstellende Öffnungselement zur Herabsetzung des während des Bremsvorgangs auf
den Antrieb wirkenden Bremsmoments von einer von der Vorrichtung zur Öffnung des Bremselements
verschiedenen elektrisch oder hydraulisch betätigten Vorrichtung gebildet ist.
[0022] Erfindungsgemäß wird darüber hinaus die Verwendung eines Verfahrens der oben genannten
Art bzw. einer bevorzugten Ausführungsform davon oder einer Vorrichtung der oben genannten
Art oder einer bevorzugten Ausführungsform davon zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft
einer auf einen Antrieb für eine Seilwinde eines Seilzugs zum Heben und Senken von
Bühneneinrichtungen wirkenden Sicherheitsbremse vorgeschlagen.
[0023] Insgesamt geling es somit, bei Einsatz einer derartigen Sicherheitsbremse Verzögerungsspitzen
bzw. auftretende übermäßig große Bremsverzögerungen bzw. -momente zu beschränken,
wobei derartige auftretende Bremsverzögerungen im Wesentlichen unabhängig von der
an dem Antrieb anliegenden Last bzw. Belastung beispielsweise auf maximal eine einfache
Erdbeschleunigung begrenzt werden können. Dies wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch
erzielt, dass die Bremskraft einer derartigen Sicherheitsbremse im Fall eines Notfalls
entsprechend geregelt bzw. gesteuert wird. Dabei wird zur Herabsetzung der permanent
wirkenden Bremskraft auf das Bremselement eine entgegengesetzt wirkende Beaufschlagungskraft
vorgesehen, so dass in einem derartigen Notfall nicht unmittelbar das vollständig
theoretisch zu verfügende Bremsmoment zum Einsatz gelangt, um derart maximal auftretende
Verzögerungsspitzen bzw. Bremsbelastungen bzw. -momente unter Berücksichtigung von
konstruktiven Gegebenheiten zu beschränken. Derart wird es durch die erfindungsgemäß
vorgesehene Beschränkung von maximal auftretenden Bremsbelastungen auch möglich, mit
entsprechend einfacheren Ausführungen für Aufhängungen, lastaufnehmende Umlenkrollen
oder dgl. das Auslangen zu finden.
[0024] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beiliegenden Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Bühnentechnikanlage, in welcher eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung bzw. Steuerung
der Bremskraft einer auf einen Antrieb wirkenden Bremse zum Einsatz gelangt;
Fig. 2 eine schematische teilweise Darstellung einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß Fig. 1 zum Einsatz gelangenden Sicherheitsbremse;
Fig. 3 ein schematisches Verfahrensdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens; und
Fig. 4 ein schematisches Diagramm, welches den Verlauf des Bremsmoments sowie eines
bereitzustellenden Gegendrucks bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
[0025] In Fig. 1 ist schematisch mit 1 allgemein eine Bühnentechnikanlage bezeichnet, wobei
eine allgemein mit 2 bezeichnete Last, beispielsweise eine Plattform oder Bühnendekoration
über einen Seilzug 3 über eine angetriebene Seilwinde 4 entsprechend dem Doppelpfeil
5 angehoben und abgesenkt wird.
[0026] Die Last 2 kann hierbei ein vergleichsweise großes Gewicht und/oder auch vergleichsweise
große Abmessungen aufweisen.
[0027] Die Seilwinde 4 des über schematisch mit 6 angedeuteten Umlenkrollen geführten Seilzugs
3 wird über einen schematisch angedeuteten Motor 7 angetrieben, wobei der Motor 7
über ein Getriebe 8 mit der Seilwinde 4 gekoppelt ist.
[0028] Mit dem Motor 7 ist eine schematisch angedeutete Sicherheitsbremse 9 gekoppelt, welche
in einem Notfall, wie dies nachfolgend im Detail erörtert werden wird, eine sichere
Abbremsung der gegebenenfalls ein großes Gewicht aufweisenden Last 2 bereitstellen
muss. Aus Sicherheitsgründen kann eine derartige Sicherheitsbremse 9 redundant ausgeführt
sein, wobei dies jedoch zur Vereinfachung der Darstellung nicht näher gezeigt ist.
[0029] Für eine ordnungsgemäße Lagerung sowohl der Seilwinde 4 als auch der Umlenkrollen
6 sind Lagerungen 10 und 11 angedeutet, welche an einer nicht näher gezeigten Gebäudekonstruktion
festgelegt sind, welche allgemein mit 12 bezeichnet ist.
[0030] Zur Feststellung der durch die Bühnendekoration 2 ausgeübten Last bzw. Belastung
ist in Fig. 1 als Messvorrichtung einerseits im Bereich des Antriebs 7 bzw. Getriebes
8 ein Lastmessbolzen 13 angedeutet, welcher über eine Datenleitung 14 mit einer Regel-
bzw. Steuervorrichtung 15 gekoppelt ist, welcher die durch den Lastmessbolzen 13 festgestellte
Last bzw. Belastung zugeführt wird.
[0031] Alternativ oder zusätzlich zu dem Lastmessbolzen 13 kann eine weitere Vorrichtung
zur Messung bzw. Feststellung der Last bzw. Belastung auch im Bereich des Seilzugs
3 und insbesondere einer Umlenkrolle 6 vorgesehen sein, wie dies schematisch durch
einen Sensor 16 angedeutet ist, welcher ähnlich dem Lastmessbolzen 13 durch eine Leitung
17 mit der Regel- bzw. Steuervorrichtung 15 gekoppelt ist.
[0032] Wie dies nachfolgend im Detail erörtert werden wird, wird in der Regel- bzw. Steuervorrichtung
15 auf Basis der durch die von dem Lastmessbolzen bzw. dem Sensor gebildeten Vorrichtungen
13 bzw. 16 ermittelten Last bzw. Belastung zur Vermeidung von übermäßig großen Bremsverzögerungen
bzw. Bremsbelastungen bei Einsatz der Sicherheitsbremse 9 eine auf das Bremselement
der Sicherheitsbremse 9, welche im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 2 erörtert werden
wird, wirkende Bremskraft ermittelt, wobei eine Kopplung zwischen der Regel- bzw.
Steuervorrichtung 15 und der Sicherheitsbremse 9 durch eine Leitung 18 angedeutet
ist.
[0033] Da eine derartige Sicherheitsbremse 9 üblicherweise in Notfällen, beispielsweise
bei Ausfall einer Stromversorgung der gesamten Bühnentechnikanlage 1 insbesondere
zur Vermeidung eines Absturzes der Last 2 zum Einsatz gelangt, ist darüber hinaus
in Fig. 1 schematisch mit 19 eine getrennte bzw. zusätzliche Stromversorgung, insbesondere
eine unterbrechungsfreie Stromversorgung angedeutet. Diese zusätzliche bzw. getrennte
Stromversorgung 19 ist über eine Leitung 20 mit der Sicherheitsbremse 9 sowie über
schematisch angedeutete Leitungen 21 mit weiteren Zusatzeinrichtungen, wie insbesondere
den Vorrichtungen 13 und 16 gekoppelt.
[0034] In Fig. 2 ist schematisch das Funktionsprinzip der Sicherheitsbremse 9 dargestellt.
Die Sicherheitsbremse 9 weist ein Bremselement 22 auf, welches entsprechend einem
Doppelpfeil 23 relativ zu einem mit dem nicht näher dargestellten Antrieb bzw. Motor
7 gekoppelten und durch das Bremselement 22 abzubremsenden Element 24 zusammenwirkt.
[0035] Zur Erzeugung einer permanent wirkenden Bremskraft ist in Fig. 2 eine Feder 25 angedeutet,
welche eine auf das Bremselement 22 wirkende Kraft F2 ausübt.
[0036] Zum Öffnen der Bremse, um das Bremselement 22 in Abstand von dem mit dem Motor bzw.
Antrieb gekoppelten Element 24 zu bringen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wird
in einem normalen Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Bühnentechnikanlage 1 eine Kraft
F1 von einer schematisch mit 26 bezeichneten, elektrisch oder hydraulisch betätigten
Vorrichtung bereitgestellt.
[0037] In dem Fall eines Einsatzes der Sicherheitsbremse 9, wie dies nachfolgend im Detail
unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden wird, wird eine durch die Regel- bzw.
Steuervorrichtung 15 ermittelte gegen die durch die Feder 25 bereitgestellte permanent
wirkende Bremskraft F2 wirkende Beaufschlagungskraft F3 zur Verfügung gestellt, welche
durch eine schematisch mit 27 bezeichnete, elektrisch oder hydraulisch betätigte Vorrichtung
bereitgestellt wird.
[0038] Diese in einem Notfall bei Einsatz der Sicherheitsbremse 9 bereitgestellte Beaufschlagungskraft
F3 ist geringer als die zum vollständigen Öffnen der Bremse bzw. zum vollständigen
Entfernen des Bremselements 22 von dem mit dem Antrieb gekoppelten Element 24 zur
Verfügung zu stellende Kraft F1, so dass im Einsatzfall der Sicherheitsbremse 9 nicht
die volle, durch die wenigstens eine Feder 25 bereitgestellte permanent wirkende Bremskraft
F2 auf das Bremselement 22 wirkt.
[0039] Es wird somit die maximale, durch die wenigstens eine Feder 25 bereitzustellende
und auf das Bremselement 22 wirkende Kraft F2 um die auf Basis der festgestellten
Last bzw. Belastung verringerte Kraft F3 zwischen dem Bremselement 22 und dem mit
dem Antrieb gekoppelten Element 24 wirksam, so dass insgesamt eine gegenüber dem Einsatz
der vollständigen Bremskraft F2 verringerte Bremsverzögerung bzw. Bremsbeanspruchung
an den in Fig. 1 dargestellten Elementen der Bühnentechnikanlage 1 auftritt.
[0040] Es lassen sich folgende Zustände der Sicherheitsbremse 9 zur Verfügung stellen:
F1 > F2: Die Sicherheitsbremse 9 ist vollständig geöffnet, wobei dies dem normalen
Betriebszustand der in Fig. 1 dargestellten Bühnentechnikanlage 1 entspricht, wobei
ein Anheben und Absenken der Last 2 entsprechend dem Doppelpfeil 5 durch eine entsprechende
Regelung bzw. Steuerung des mit der Seilwinde 4 gekoppelten Antriebs 7 erfolgt.
F1 = 0: In einem Notfall wird die durch die hydraulisch oder elektrisch betätigte
Vorrichtung 26 bereitgestellte Gegenkraft F1 zu der durch die wenigstens eine Feder
25 bereitgestellten Bremskraft F2 ausgeschaltet bzw. fällt weg, so dass die vollständige
durch die wenigstens eine Feder 25 permanent wirkende Bremskraft in der Sicherheitsbremse
9 auf das Bremselement 22 zur Anwendung gelangt.
F3 < F2: Unter Berücksichtigung der festgestellten Last bzw. Belastung wird von der
Regel- bzw. Steuervorrichtung 15 über die getrennte, elektrisch oder hydraulisch betätigte
Vorrichtung 27 eine der durch die wenigstens eine Feder 25 bereitgestellten permanent
wirkenden Bremskraft F2 entgegengesetzt wirkende Beaufschlagungskraft F3 zur Verfügung
gestellt. Aufgrund der Tatsache, dass diese durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung
15 ermittelte Beaufschlagungskraft F3 geringer als die zur vollständigen Öffnung der
Bremse bereitzustellende Beaufschlagungskraft F1 ist, wird bewirkt, dass zwischen
dem Bremselement 22 und dem mit dem Antrieb gekoppelten Element 24 nicht die vollständige,
durch die wenigstens eine Feder 25 bereitgestellte permanent wirkende Bremskraft F2
zur Wirkung gelangt.
[0041] Durch eine derartige Herabsetzung der maximal möglichen permanent wirkenden Bremskraft
der Sicherheitsbremse 9 können somit in Abhängigkeit von den durch die Messvorrichtungen
13 bzw. 16 festgestellten Lasten bzw. Belastungen auftretende maximale Bremsverzögerungen
bzw. -momente reduziert werden.
[0042] In dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Verfahrensdiagramm erfolgt in einem Schritt
S1 eine Ermittlung der im Bereich in Fig. 1 dargestellten Bühnentechnikanlage 1 auftretenden
Last bzw. Belastung, wie sie an den Messvorrichtungen 13 bzw. 16 festgestellt und
durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung 15 ermittelt wird.
[0043] In einem Schritt S2 erfolgt in der Regel- bzw. Steuervorrichtung 15 eine Ermittlung
der in einem Notfall der Sicherheitsbremse 9 zuzuführenden Beaufschlagungskraft F3
zur Reduktion der durch wenigstens eine Feder 25 permanent bereitgestellten maximalen
Bremskraft bzw. auf das Bremselement 22 wirkenden Beaufschlagungskraft F2.
[0044] Eine derartige Festlegung der in einem Notfall bereitzustellenden Beaufschlagungskraft
F3 bzw. des bereitzustellenden Gegendrucks bei einer hydraulisch betätigten Vorrichtung
zur Bereitstellung der Beaufschlagungskraft F3 erfolgt unter Berücksichtigung der
konstruktiven Gegebenheiten beispielsweise auf Basis einer vorab gespeicherten Tabelle,
wie dies nachfolgend angegeben ist:
Tabelle 1
Hublast |
Bremsmoment |
Gegendruck |
200 kg |
66 Nm |
22,5 bar |
400 kg |
74 Nm |
22,1 bar |
600 kg |
87 Nm |
21,6 bar |
700 kg |
95 Nm |
21,2 bar |
[0045] Bei Vorliegen von Zwischenwerten für die ermittelte Last gegenüber den in der obigen
Tabelle angegebenen Werten kann die zu ermittelnde Beaufschlagungskraft F3 in einfacher
Weise durch eine Interpolation ermittelt werden.
[0046] Aus der obigen Tabelle sowie der hierzu korrespondierenden Fig. 4 ist weiters ersichtlich,
dass die zu ermittelnde Beaufschlagungskraft F3 bzw. der dieser entsprechende Gegendruck
zur Erzielung des gewünschten Bremsmoments invers proportional zu den durch die Bühneneinrichtungen
2 ausgeübten und durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung 15 ermittelten Lasten bzw.
Belastungen ist.
[0047] Alternativ kann diese durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung 15 zu ermittelnde und
in einem Notfall der Sicherheitsbremse 9 zuzuführende Beaufschlagungskraft F3 beispielsweise
auf Basis einer vorab gespeicherten Last-Bremskraft-Kurve ermittelt werden.
[0048] In einem Schritt S3 erfolgt in einem ordnungsgemäßen Betrieb der in Fig. 1 dargestellten
Bühnentechnikanlage 1 ein Anheben und Absenken der Last 2 durch einen Betrieb des
Motors 7, welcher über das Getriebe 8 mit der Seilwinde 4 gekoppelt ist. In diesem
Fall wird zu der in Fig. 2 dargestellten Sicherheitsbremse 9 über die elektrisch oder
hydraulisch betätigte Vorrichtung 26 die Beaufschlagungskraft F1 zugeführt, welche
der durch die wenigstens eine Feder 25 permanent wirkenden Bremskraft F2 entgegenwirkt
und diese Bremskraft F2 für ein vollständiges Öffnen der Bremse übersteigt.
[0049] In einem in Schritt S4 angedeuteten Notfall fällt die durch die elektrisch oder hydraulisch
betriebene Vorrichtung 26 bereitgestellte Beaufschlagungskraft F1 weg, so dass die
durch die wenigstens eine Feder 25 permanent bereitgestellte maximale Bremskraft F2
auf das Bremselement 22 wirksam wird.
[0050] Unter Berücksichtigung der in Schritt S2 durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung
15 auf Basis der in Schritt S1 ermittelten Last bzw. Belastung errechneten bzw. ermittelten
Beaufschlagungskraft F3 wird im parallel ablaufenden Schritt S5 der Sicherheitsbremse
9 diese Beaufschlagungskraft F3 durch die getrennte elektrisch oder hydraulisch betätigte
Vorrichtung 27 zugeführt, wobei diese Beaufschlagungskraft F3 der Kraft F2 entgegenwirkt
und somit verhindert, dass die maximale und durch die Kraft F2 permanent wirkende
Bremskraft durch das Bremselement 22 auf das mit dem Antrieb gekoppelte Element 24
übertragen wird.
[0051] Die Bereitstellung dieser in Schritt S2 ermittelten Beaufschlagungskraft F3 zu der
Sicherheitsbremse 9 ist in Fig. 3 schematisch durch die strichlierte Kopplung zwischen
den Schritten S2 und S5 angedeutet. Hierdurch wird bewirkt, dass nicht die volle Bremskraft
bei Auftreten eines Notfalls entsprechend der Kraft F2 zur Wirkung gelangt, so dass
auftretende Bremsverzögerungen bzw. -momente reduziert werden können.
[0052] Insgesamt lässt sich somit eine Bremse, insbesondere Sicherheitsbremse 9 mit einem
einstellbaren bzw. regel- oder steuerbaren Bremsmoment zur Verfügung stellen, welche
durch eine Bereitstellung eines lastabhängigen Bremsmoments eine einstellbare Verzögerung
bzw. Verzögerungsbeschleunigung von gegebenenfalls schweren Lasten 2 ermöglicht. Derart
wird eine dynamische Regelung eines Bremsmoments durch eine steuerungstechnische Kopplung
einer Last 2 mit der Sicherheitsbremse 9 ermöglicht.
1. Verfahren zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf einen Antrieb (7) wirkenden
Bremse (9), insbesondere einer auf einen mit einem Motor angetriebenen Seilzug wirkenden
Sicherheitsbremse, wobei ein Bremselement (22) der Bremse (9) durch eine Beaufschlagungskraft
gegen eine permanent wirkende Bremskraft (F2) geöffnet wird und für einen Bremsvorgang
die Beaufschlagungskraft (F3) gegen die permanent wirkende Bremskraft (F2) auf das
Bremselement (22) zur Bereitstellung eines auf den Antrieb (7) wirkenden Bremsmoments
aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Antrieb (7) anliegende Last gemessen wird und dass in Abhängigkeit von
der gemessenen Last während des Bremsvorgangs eine das auf den Antrieb (7) wirkende
Bremsmoment des Bremselements (22) herabsetzende Beaufschlagungskraft (F3) gegen die
permanent wirkende Bremskraft (F2) ausgeübt wird, welche geringer ist als die zur
vollständigen Öffnung des Bremselements (22) ausgeübte Beaufschlagungskraft (F1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anliegende Last an dem durch den Antrieb (7) angetriebenen Element durch einen
Lastmessbolzen (13) an dem Antrieb und/oder bei Verwendung eines Seilzugs (3) durch
einen Sensor (16) an diesem festgestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die permanent wirkende Bremskraft (F2) auf das Bremselement (22) in an sich bekannter
Weise durch wenigstens eine Feder (25) aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungskraft (F1) gegen die permanent wirkende Bremskraft zur Öffnung
des Bremselements (22) in an sich bekannter Weise elektrisch oder hydraulisch aufgebracht
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungskraft (F3) gegen die permanent wirkende Bremskraft zur Herabsetzung
des Bremsmoments des Bremselements (22) elektrisch oder hydraulisch durch eine für
die Öffnung des Bremselements getrennte Vorrichtung (27) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der das Bremsmoment herabsetzenden Beaufschlagungskraft (F3) invers proportional
zur festgestellten Last bzw. Belastung am Antrieb (7) geregelt bzw. gesteuert wird.
7. Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf einen Antrieb (7)
wirkenden Bremse (9), insbesondere einer auf einen mit einem Motor angetriebenen Seilzug
wirkenden Sicherheitsbremse, umfassend ein Bremselement (22), ein auf das Bremselement
(22) wirkendes, eine permanent wirkende Bremskraft (F2) zur Bereitstellung eines auf
den Antrieb (7) wirkenden Bremsmoments erzeugendes Beaufschlagungselement und ein
gegen die permanent wirkende Bremskraft (F2) wirkendes, eine Beaufschlagungskraft
bereitstellendes Öffnungselement, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorrichtung (13, 16) zur Messung der an dem Antrieb (7) anliegenden
Last und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (15) zur Regelung bzw. Steuerung während
des Bremsvorgangs einer das auf den Antrieb (7) wirkende Bremsmoment herabsetzenden
Beaufschlagungskraft des Bremselements (22) durch ein gegen die permanent wirkende
Bremskraft (F2) beaufschlagendes Öffnungselement, wobei die zur Herabsetzung des Bremsmoments
während des Bremsvorgangs ausgeübte Beaufschlagungskraft (F3) geringer ist als die
zur vollständigen Öffnung des Bremselements (22) ausgeübte Beaufschlagungskraft (F1).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Messung der an dem Antrieb (7) anliegenden Last vorgesehene Vorrichtung von
einem mit dem durch den Antrieb (7) angetriebenen Element zusammenwirkenden Lastmessbolzen
(13) und/oder bei Verwendung eines Seilzugs (3) durch einen Sensor (16) beispielsweise
im Bereich einer Umlenkrolle (6) des Seilzugs (3) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Vorrichtung (13, 16) zur Messung der an dem Antrieb (7) anliegenden
Last und/oder die Regel- bzw. Steuervorrichtung (15) zur Regelung bzw. Steuerung des
auf den Antrieb (7) wirkenden Bremsmoments und/oder das gegen die permanent wirkende
Bremskraft beaufschlagende Öffnungselement mit einer von dem Antrieb (7) und der Bremse
(9) getrennten Versorgungseinrichtung, insbesondere einer unterbrechungsfreien Stromversorgung
(19) gekoppelt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die permanent wirkende Bremskraft (F2) auf das Bremselement (22) erzeugende bzw.
ausübende Beaufschlagungselement in an sich bekannter Weise von wenigstens einer Feder
(25) gebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Beaufschlagungskraft (F1) gegen die permanent wirkende Bremskraft (F2) bereitstellende
Öffnungselement zur vollständigen Öffnung des Bremselements (22) in an sich bekannter
Weise von einer elektrisch oder hydraulisch betätigten Vorrichtung (26) gebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die Beaufschlagungskraft (F3) gegen die permanent wirkende Bremskraft (F2) bereitstellende
Öffnungselement zur Herabsetzung des während des Bremsvorgangs auf den Antrieb (7)
wirkenden Bremsmoments von einer von der Vorrichtung (26) zur Öffnung des Bremselements
(22) verschiedenen, elektrisch oder hydraulisch betätigten Vorrichtung (27) gebildet
ist.
13. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie der Vorrichtung nach
einem der Ansprüche 7 bis 12 zur Regelung bzw. Steuerung der Bremskraft einer auf
einen Antrieb (7) für eine Seilwinde (4) eines Seilzugs (3) zum Heben und Senken von
Bühneneinrichtungen (2) wirkenden Sicherheitsbremse (9).