[0001] Die Erfindung betrifft eine in einer Aufzugskabine angeordnete Sicherheitseinrichtung
zum Schutz der Passagiere vor Verletzungen, die durch übermässige Verzögerungen der
Aufzugskabine verursacht werden.
[0002] Aus der Patentschrift GB 829 172 ist eine Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugskabine
bekannt geworden, die dem Schutz der Passagiere vor durch übermässige Verzögerungen
der Aufzugskabine verursachte Verletzungen dient. In der Aufzugskabine ist mindestens
eine flexible Stange über den Köpfen der Passagiere von einer Kabinenseite zur anderen
angeordnet. Die Enden der Stange sind mittels an den Wänden angeordneten Gummimembranen
befestigt. Während einer übermässigen Abwärtsbewegung der Aufzugskabine hängen sich
die Passagiere an die Stange, so dass sie keinen Kontakt mehr mit dem Kabinenboden
haben. Beim Auftreffen der Aufzugskabine auf dem Schachtboden dämpft die elastische
Stange und die Gummimembranen die durch die Verzögerung auftretenden, an den Passagieren
angreifenden hohen Kräfte.
[0003] Die bekannte Einrichtung ist als wirksame Sicherheitseinrichtung unbrauchbar, weil
sie ein dem Passagier unmögliches blitzschnelles Erkennen der Gefahrensituation und
artistische Übung im Ergreifen der Stange erfordert. Andere innerhalb der Kabine angeordnete
Schutzvorrichtungen sind bisher nicht bekannt geworden.
[0004] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet
ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine
Sicherheitseinrichtung zu schaffen, die die Sicherheit der Passagiere wirksam und
ohne deren Dazutun gewährleistet.
[0005] Ein weiterer durch die Erfindung erreichter Vorteil ist darin zu sehen, dass die
Passagiere nicht nur bei überhöhter Geschwindigkeit in Abwärtsrichtung, im Extremfall
beim Aufprall der Aufzugskabine in der Schachtgrube geschützt sind, sondern auch bei
vergleichbaren Extrembewegungen der Aufzugskabine in Aufwärtsrichtung. Die Passagiere
werden ohne ihr Dazutun unmittelbar geschützt. Die platzsparende Sicherheitseinrichtung
kann aufgrund der Fahrdaten rechtzeitig, bevor ein Aufprall der Aufzugskabine droht,
ausgelöst werden.
[0006] Im folgenden wird die Erfindung anhand von ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnungen näher erläutert.
[0007] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Aufzugskabine mit einer in der Aufzugskabine angeordneten Sicherheitseinrichtung
zum Schutz von Passagieren bei Extremsituationen der Aufzugskabine in Aufwärtsrichtung,
- Fig. 2
- die Sicherheitseinrichtung mit aktiviertem Airbag zum Schutz der Passagiere bei Extremsituationen
der Aufzugskabine in Aufwärtsrichtung,
- Fig. 3
- eine Aufzugskabine mit einer in der Aufzugskabine angeordneten Sicherheitseinrichtung
zum Schutz der Passagiere bei Extremsituationen der Aufzugskabine in Abwärtsrichtung,
- Fig. 4
- die Sicherheitseinrichtung mit aktivierten Schnipseln zum Schutz der Passagiere bei
Extremsituationen der Aufzugskabine in Abwärtsrichtung,
- Fig. 5
- ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung mit Airbag und einer mechanisch
auf extreme Verzögerung der Aufzugskabine reagierende Auslösung,
- Fig. 6
- ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung mit Airbag und Sensoren zur Erfassung
von Fahrdaten,
- Fig. 7
- Einzelheiten einer Validierungseinheit,
- Fig. 8
- ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung mit Schnipseln,
- Fig. 9
- eine Draufsicht der Sicherheitseinrichtung gemäss Fig. 8 und
- Fig. 10 und Fig. 11
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung mit Schnipseln.
[0008] Fig. 1 zeigt eine Aufzugskabine 1 mit einer an einer Kabinendecke 2 angeordneten
Sicherheitseinrichtung 3. Die Aufzugskabine ist an einem Tragseil 4 aufgehängt und
wird in einem nicht dargestellten Aufzugsschacht auf und ab bewegt, wobei Passagiere
5 und/oder Gegenstände von Stockwerk zu Stockwerk transportiert werden.
[0009] Fig. 2 zeigt die aktivierte Sicherheitseinrichtung 3 zum Schutz der Passagiere 5
bei Extremsituationen der Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung. Bei einem Aufprall
der Aufzugskabine 1 an der Decke des Aufzugsschachtes und/oder bei einem Fang der
Aufzugskabine in Aufwärtsrichtung werden die Passagiere 5 nach oben bewegt. Aufgrund
der extremen Verzögerung der Aufzugskabine 1 betätigt eine Auslösevorrichtung 6 einen
als Puffer für die Passagiere dienenden Airbag 7, der sich kabinenseitig über die
Kabinendecke 2 ausbreitet. Der Airbag 7 verhindert den Aufprall der Passagiere 5 an
der Kabinendecke 2 und nimmt die Bewegung der Passagiere 5 auf. Danach fallen die
Personen 5 und/oder Gegenstände in Richtung Kabinenboden 8.
[0010] Fig. 3 zeigt die Aufzugskabine 1 mit einer beispielsweise an einer Kabinenwand 9
angeordneten Sicherheitseinrichtung 3 mit einer Auslösevorrichtung 10 und einem Speicher
11 mit als Puffer für die Passagiere 5 dienenden Schnipseln 12. Als Schnipsel 12 können
beispielsweise kleinere, nicht verschluckbare Kunststoffteile aus Styropor, Schaumstoff
usw. verwendet werden.
[0011] Fig. 4 zeigt die aktivierte Sicherheitseinrichtung 3 zum Schutz der Passagiere 5
bei Extremsituationen der Aufzugskabine 1 in Abwärtsrichtung oder zum Schutz der Passagiere
5 nach einer Extremsituation der Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung. Bei einem Aufprall
der Aufzugskabine 1 in der Schachtgrube des Aufzugsschachtes und/oder bei einem Fang
der Aufzugskabine 1 in Abwärtsrichtung werden die Passagiere 5 hohen, nach unten wirkenden
Kräften ausgesetzt. Aufgrund der extremen Verzögerung der Aufzugskabine 1 betätigt
die Auslösevorrichtung 10 den Speicher 11, wobei die Schnipsel 12 schlagartig auf
dem Kabinenboden 8 ausgebreitet werden. Die auf die Passagiere 5 einwirkenden Kräfte
werden durch die eine weiche Unterlage bildenden Schnipsel 12 weitgehend aufgenommen.
Die nach einer Extremsituation der Aufzugekabine 1 in Aufwärtsrichtung von der Kabinendecke
2 fallenden Passagiere 5 werden von der Schnipseldecke aufgefangen und bleiben unverletzt.
[0012] Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung 3 mit Airbag 7 und
einer mechanisch auf extreme Verzögerung der Aufzugskabine 1 reagierende Auslösung.
Das Beispiel zeigt die gemäss Fig. 1 und 2 an der Kabinendecke 2 angeordnete Sicherheitseinrichtung
3. Ein Permanentmagnet 13 ist an einer deformierbaren Halterung 14 angeordnet. Bei
einem Aufprall der Aufzugskabine 1 an der Decke des Aufzugsschachtes und/oder bei
einem Fang der Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung gibt die Halterung nach, wobei
der Permanentmagnet 13 bewegt wird. Die die Leiter der Spule 15 schneidenden Feldlinien
des Permanentmagneten 13 induzieren einen elektrischen Strom in der Spule 15, der
über einen als Zündung dienender Widerstandsdraht 16 fliesst. Durch die Erhitzung
des Widerstandsdrahtes 16 wird ein den Widerstandsdraht 16 umgebender pyrotechnischer
Stoff 17 entzündet, wobei der Stoff 17 mittels chemischer Reaktion Gas bildet, das
den gefalteten Airbag 7 unverzüglich und vollständig füllt.
[0013] In einer weiteren Ausführungsvariante kann anstelle des Permanentmagneten 13 ein
Ventil betätigt werden, das einen Druckspeicher öffnet, dessen Druckmittel den Airbag
7 füllt.
[0014] Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung 3 mit Airbag 7 und
Sensoren zur Erfassung von Fahrdaten. Zu der in Fig. 5 gezeigten Zündung des pyrotechnischen
Stoffes 17 ist ein elektrischer Speicher 18, beispielsweise ein Kondensator vorgesehen,
der über den Widerstandsdraht 16 entladen wird und dabei den Stoff 17 zündet. Die
Entladung wird mittels eines Schalters 19 ausgelöst, der von einer Grenzwerteinheit
20 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Ein Beschleunigungssensor 21 erfasst die Beschleunigung
bzw. die Verzögerung der Aufzugskabine 1 und gibt sein Signal a an die Grenzwerteinheit
20 weiter. Ausserdem ist ein Geschwindigkeitssensor 22, beispielsweise ein Reibrad
mit Generator oder ein von einem nicht dargestellten Geschwindigkeitsbegrenzer angetriebener
Generator vorgesehen, der der Aufladung des Speichers 18 dient und dessen Signal v
der Grenzwerteinheit 20 zugeführt wird. In der Grenzwerteinheit 20 sind Grenzwerte
für die Beschleunigung bzw. für die Geschwindigkeit der Aufzugskabine 1 festgelegt
und falls die Signale der Sensoren 21,22 diese Grenzwerte überschreiten wird der Schalter
19 geschlossen. Eine Validierungseinheit 23 prüft das Geschwindigkeitssignal v und
das Beschleunigungssignal a gegenseitig auf ihre Vertrauenswürdigkeit.
[0015] Fig. 7 zeigt Einzelheiten der Validierungseinheit 23, der am Eingang das Geschwindigkeitssignal
v und das Beschleunigungssignal a zugeführt wird. Die Validierungseinheit 23 erzeugt
aufgrund der Prüfung auf Vertrauenswürdigkeit ein binäres Signal trust und ein binäres
Signal untrust. Das Geschwindigkeitssignal v wird einem Differentiator 24 bzw. das
Beschleunigungssignal a einem Integrator 25 zugeführt. Ein erster Differenzbilder
26 erzeugt ein Signal da aus der Differenz von a und der differenzierten Geschwindigkeit
v. Ein zweiter Differenzbilder 27 erzeugt ein Signal dv aus der Differenz von v und
der integrierten Beschleunigung. da und dv werden einem Vergleicher 28 zugeführt,
der da und dv wie folgt auswertet und die Signale trust bzw. untrust erzeugt:
if |da| < alimit and |dv| < vlimit then trust
else untrust
wobei a
limit und v
limit konstante, durch die Messgenauigkeit der Sensoren bestimmte Grenzwerte sind.
[0016] Die Grenzwerteinheit 20 entscheidet über die Auslösung der Sicherheitseinrichtung
1 basierend auf der Auswertung der Signale a und v sowie der Signale trust bzw. untrust.
Die Signale trust bzw. untrust dienen dazu, die zu einer Auslösung führenden Grenzwerte
von a und v an die Zuverlässigkeit der Messwerte anzupassen. Bei durch die Validierungseinheit
23 festgestellten unsicheren Messwerten werden andere Grenzwerte wie folgt verwendet:
if trust then
if |a| > amax or |v| > vmax then Sicherheitseinrichtung 3 auslösen
else
if |a| > amax untrust or |v| > vmax untrust then Sicherheitseinrichtung 3 auslösen
wobei a
max bzw. v
max die zulässigen Werte für die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit sind und a
max untrust bzw. v
max untrust die entsprechenden Werte bei unsicheren Messwerten sind.
[0017] Fig. 8 zeigt Einzelheiten der Sicherheitseinrichtung 3 mit in einem Blasrohr 29 angeordneten
Schnipseln 12. Am einen Ende des Blasrohres 29 ist die Auslösevorrichtung 10 mit einem
pyrotechnischen Stoff angeordnet. Bei Zündung beispielsweise gemäss Fig. 5 oder Fig.
6 des Stoffes werden expandierende Gase erzeugt, die kinetische Energie an die Schnipsel
12 übertragen und diese zum Auswurf in die Aufzugskabine 1 beschleunigen. Ein Schutzgitter
30 schützt die sich im warmen Gasstrom befindenden Schnipsel 12 vor zu starker Erwärmung.
Im Ruhezustand verhindert eine am anderen Ende des Blasrohres 29 angeordnete Rückhaltescheibe
31 das Austreten der Schnipsel 12 in die Aufzugskabine 1. Bei Überdruck auf der Blasrohrseite
bricht die Rückhaltescheibe 31 durch.
[0018] Fig. 9 zeigt die Anordnung der Blasrohre 29 an der Aufzugskabine 1. Mit der Anordnung
mehrerer Blasrohre 29 an der Aufzugskabine 1 wird eine gleichmässige Verteilung der
Schnipsel 12 erzielt, wodurch der momentane Standort eines Passagier bei einer Extremsituation
nicht mehr von Bedeutung ist.
[0019] Fig. 10 und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einer Druckfeder 32 als Druckmittel
für die in einem Behälter 33 angeordnete Schnipsel 12. Bei einer Extremsituation wird
die Rückhaltescheibe 31 mittels der Auslösevorrichtung 10 beispielsweise pyrotechnisch
nach oben bewegt, wodurch der Behälter 33 kabinenseitig geöffnet wird und die Schnipsel
12 unverzüglich in die Aufzugskabine 1 ausgestossen werden.
[0020] Die nach einer Extremsituation der Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung von der Kabinendecke
2 fallenden Passagiere 5 werden von der Schnipseldecke aufgefangen und bleiben unverletzt.
Um zu verhindern, dass die Schnipsel 12 zur Decke geschleudert werden, wird mit der
Ausbreitung der Schnipsel 12 zugewartet, bis die Verzögerung der Aufzugskabine 1 genügend
klein ist.
1. In einer Aufzugskabine angeordnete Sicherheitseinrichtung zum Schutz der Passagiere
vor Verletzungen, die durch übermässige Verzögerungen der Aufzugskabine verursacht
werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Aufzugskabine (1) mindestens eine aktivierbare Puffereinrichtung (7,12)
für die Passagiere (5) vorgesehen ist, welche Puffereinrichtung (7,12) die Passagiere
(5) vor durch übermässige Verzögerungen der Aufzugskabine (1) verursachten Verletzungen
schützt.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Extremsituationen der Aufzugskabine (1) eine die Kabinendecke (2) überdeckende
Puffereinrichtung (7) und/oder eine den Kabinenboden (8) überdeckende Puffereinrichtung
(12) vorgesehen ist.
3. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Puffereinrichtung ein Airbag (7) ist, der mittels einer Auslösevorrichtung
(6) aktivierbar ist.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Airbag (7) in Abhängigkeit der Beschleunigung bzw. der Verzögerung und/oder
der Geschwindigkeit der Aufzugskabine (1) aktivierbar ist.
5. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslösevorrichtung (6) eine Grenzwerteinheit (20) aufweist, die mittels Sensor
(21) gemessene Beschleunigungs-, bzw. Verzögerungssignale (a) und/oder mittels Sensor
(22) gemessene Geschwindigkeitssignale (v) mit Grenzwerten vergleicht und beim Überschreiten
der Grenzwerte den Airbag (7) aktiviert und
dass die Auslösevorrichtung (6) eine Validierungseinheit (23) aufweist, die die Signale
(a,v) auf Zuverlässigkeit prüft.
6. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Puffereinrichtung aus Schnipseln (12) besteht, die mittels einer Auslösevorrichtung
(10) ausbreitbar sind.
7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnipsel (12) in einem Behälter (29,33) gelagert und mittels eines Druckmittels
ausbreitbar sind.