[0001] Die Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitsbegrenzer für einen Aufzug zum Begrenzen
der Geschwindigkeit eines Fahrkorbs oder eines Gegengewichts des Aufzugs, mit einem
entsprechend der Transportgeschwindigkeit des Fahrkorbs oder Gegengewichts um eine
Drehachse drehbaren Antriebskörper, an dem versetzt zur Drehachse mindestens ein um
eine Schwenkachse verschwenkbarer Fliehkörper gelagert ist, und mit einem Abtriebskörper,
wobei der Fliehkörper mit zunehmender Drehzahl des Antriebskörpers ausgehend von einer
Entkopplungsstellung, in der er vom Abtriebskörper entkoppelt ist, entgegen der Wirkung
einer Rückstellkraft in eine Kopplungsstellung ausschwenkbar ist, in der er zur Auslösung
der Fangvorrichtung mit dem Abriebskörper gekoppelt ist.
[0002] Um bei einem Aufzug die Geschwindigkeit eines Fahrkorbs im Falle einer Störung begrenzen
zu können, ist es bekannt, zusätzlich zu einer auf den Antrieb des Fahrkorbs einwirkenden
Bremse einen separaten Geschwindigkeitsbegrenzer einzusetzen. Der Geschwindigkeitsbegrenzer
wirkt mit einer Fangvorrichtung zusammen und stellt sicher, dass unabhängig vom Antrieb
und von der Bremse des Aufzugs die Fahrt des Fahrkorbs gestoppt wird, sofern eine
vorgegebene Geschwindigkeit überschritten wird. In entsprechender Weise kommen Geschwindigkeitsbegrenzer
auch zur Limitierung der Geschwindigkeit von Gegengewichten zum Einsatz, die über
ein Tragmittel mit dem Fahrkorb gekoppelt sind.
[0003] Aus der
DE 1 210 533 ist ein Geschwindigkeitsbegrenzer der eingangs genannten Art bekannt. Er weist einen
Antriebskörper in Form einer Seilrolle auf, um die ein im Aufzugschacht umlaufendes
Begrenzerseil herumgeführt ist. Das Begrenzerseil ist unverschieblich an dem abzubremsenden
Fahrkorb gehalten. An der Seilrolle sind vier Fliehkörper schwenkbar gelagert, die
jeweils von einer Rückstellfeder in eine Entkopplungsstellung gezogen werden. Mit
zunehmender Transportgeschwindigkeit des Fahrkorbs erhöhen sich die Drehzahl der Seilrolle
und damit die auf die Fliehkörper einwirkende Fliehkraft. Dies hat zur Folge, dass
die Fliehkörper entgegen der Wirkung der Rückstellfedern mit zunehmender Drehzahl
nach außen geschwenkt werden, und bei Überschreiten einer vorgebbaren Nenndrehzahl
der Seilrolle kommen die Fliehkörper mit einem Abtriebskörper in Form einer Bremstrommel
in Berührung. Dies ruft eine rasch zunehmende Reibungskraft hervor, die die Seilrolle
abbremst. Dadurch wird auf das umlaufende Begrenzerseil eine Zugkraft ausgeübt zur
Auslösung der Fangvorrichtung am Fahrkorb. Die Fliehkörper verschwenken so weit, dass
die Wirkungslinie der Rückstellfedern ihre Stellung relativ zur Schwenkachse der Fliehkörper
ändert. Dies hat zur Folge, dass die Rückstellfedern auf die Fliehkörper ein Drehmoment
ausüben, das die Ausschwenkbewegung der Fliehkörper verstärkt und diese in ihre Kopplungsstellung
zieht. Die Rückstellfedern unterstützen die Keilwirkung der Fliehkörper, so dass diese
nicht mehr selbsttätig in ihre Entkopplungsstellung zurückkehren. Die Rückstellung
des aus der
DE 1 210 533 bekannten Geschwindigkeitsbegrenzers muss daher manuell vorgenommen werden. Hierzu
muss einer Serviceperson ein Zugang zum Geschwindigkeitsbegrenzer ermöglicht werden.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Geschwindigkeitsbegrenzer der eingangs
genannten Art derart weiterzubilden, dass der mindestens eine Fliehkörper nach einem
Auslösen des Geschwindigkeitsbegrenzers auf einfachere Weise in ihre Entkopplungsstellung
zurückgeführt werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Geschwindigkeitsbegrenzer der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass die erfolgte Kopplung des Fliehkörpers mit dem Abtriebskörper
unabhängig von der Drehzahl des Antriebskörpers aufrechterhaltbar ist und dass der
Fliehkörper durch Drehrichtungsumkehr des Antriebskörpers selbsttätig vom Abtriebskörper
entkoppelbar ist.
[0006] Beim erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsbegrenzer verbleibt der mindestens eine Fliehkörper,
der aufgrund einer Überschreitung der Nenndrehzahl des Antriebskörpers in seine Kopplungsstellung
übergegangen ist, nach erfolgter Kopplung so lange in der Kopplungsstellung, bis die
Drehrichtung des Antriebskörpers umgekehrt wird. Durch eine Drehrichtungsumkehr kann
der mindestens eine Fliehkörper dann ohne Weiteres zurück in seine Entkopplungsstellung
bewegt werden, ohne dass hierzu ein manueller Eingriff durch Servicepersonal erforderlich
ist. Solange allerdings der Antriebskörper noch seine ursprüngliche Drehrichtung beibehält
und allenfalls seine Drehzahl vermindert, verbleibt der in die Kopplungsstellung übergegangene
Fliehkörper in dieser Kopplungsstellung und hält dadurch eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Antriebskörper und dem Abtriebskörper aufrecht. Erst wenn die Drehrichtung
des Antriebskörpers umgekehrt wird, geht der Fliehkörper wieder in seine Entkopplungsstellung
über. Er ist dann ohne weitere Maßnahmen wieder einsetzbar, das heißt der Fliehkörper
kann bei Bedarf sofort wieder ausschwenken zum erneuten Auslösen der Fangvorrichtung.
[0007] Die Auslösung des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsbegrenzers erfolgt somit in bekannter
Weise durch eine auf den mindestens einen Fliehkörper einwirkende Fliehkraft, die
abhängig ist von der Drehzahl des Antriebskörpers. Das Lösen des erfindungsgemäßen
Geschwindigkeitsbegrenzers erfolgt durch Drehrichtungsumkehr des Antriebskörpers.
Zum Lösen des Geschwindigkeitsbegrenzers ist somit kein manueller Eingriff erforderlich.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Geschwindigkeitsbegrenzer am abzubremsenden
Fahrkorb oder Gegengewicht montiert ist. Nach dem Auslösen des Geschwindigkeitsbegrenzers
wird der Fahrkorb bzw. das Gegengewicht innerhalb sehr kurzer Zeit stillgesetzt, wobei
er im stillgesetzten Zustand eine beliebige Stellung im Aufzugschacht einnehmen kann,
insbesondere kann er eine Stellung zwischen benachbarten Stockwerken einnehmen. Da
der erfindungsgemäße Geschwindigkeitsbegrenzer zum Lösen keinen manuellen Eingriff
erfordert sondern lediglich eine Umkehr der Drehrichtung des Antriebskörpers, kann
auch in diesem Falle der Geschwindigkeitsbegrenzer auf einfache Weise gelöst werden.
[0008] Günstig ist es, wenn der Fliehkörper eine konvexe Kontaktfläche aufweist, die beim
Übergang des Fliehkörpers in seine Kopplungsstellung eine konkave Kontaktfläche des
Abtriebskörpers in einem Berührpunkt berührt, wobei die Tangenten der beiden Kontaktflächen
im Berührpunkt in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, der kleiner ist als der
Arcustangens der Haftreibungszahl zwischen den beiden Kontaktflächen. Eine derartige
Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sich bei der Berührung der beiden Kontaktflächen
eine Selbsthemmung ausbildet, aufgrund derer sich der Fliehkörper in seine Kopplungsstellung
einwälzt, das heißt er folgt der Relativbewegung der Kontaktfläche des Abtriebskörpers,
wobei er den Antriebskörper mit dem Abtriebskörper verkeilt, so dass der Antriebskörper
mit dem Abtriebskörper kraftschlüssig verbunden ist und dadurch die mit dem Abtriebskörper
gekoppelte Fangvorrichtung des Fahrkorbs bzw. des Gegengewichts ausgelöst werden kann.
Nach dem Einwälzen in seine Kopplungsstellung verbleibt der Fliehkörper auch bei abnehmender
Drehzahl des Antriebskörpers so lange in seiner Kopplungsstellung, bis die Drehrichtung
des Antriebskörpers umgekehrt wird. Eine Drehrichtungsumkehr hat dann zur Folge, dass
der Fliehkörper vom Abtriebskörper in die entgegengerichtete Richtung bewegt wird,
das heißt der Fliehkörper wird aus seiner Kopplungsstellung wieder ausgewälzt, er
gibt folglich die Keilwirkung wieder frei, das heißt die kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Antriebskörper und dem Abtriebskörper wird unterbrochen. Der Fliehkörper
geht dann unter der Einwirkung der auf ihn einwirkenden Rückstellkraft in seine Entkopplungsstellung
über und ist sofort wieder einsatzbereit.
[0009] Die Sicherstellung eines Winkels zwischen den Tangenten der sich berührenden Kontaktflächen
des Fliehkörpers und des Abtriebskörpers im Berührpunkt kleiner als der Arcustangens
der Haftreibungszahl zwischen den Kontaktflächen stellt auch sicher, dass der Fliehkörper
nicht unkontrolliert am Abtriebskörper entlanggleitet und hierbei eine sehr starke
Erwärmung der Kontaktflächen hervorruft. Eine derartige Erwärmung könnte dazu führen,
dass die sich berührenden Kontaktflächen miteinander verschweißen. Ein selbsttätiges
Lösen des Geschwindigkeitsbegrenzers wäre dann nicht mehr sichergestellt. Eine derartige
unkontrollierte Gleitbewegung des Fliehkörpers entlang des Abtriebskörpers wird durch
die Selbsthemmung zuverlässig vermieden. Statt einer unkontrollierten Gleitbewegung
vollzieht der Fliehkörper eine definierte Einwälz- und Auswälzbewegung.
[0010] Die Selbsthemmung zwischen dem mindestens einen Fliehkörper und dem Abtriebskörper
ist von den Reibungsverhältnissen zwischen den beiden Kontaktflächen abhängig. Der
Winkel zwischen den Tangenten der Kontaktflächen des Fliehkörpers und des Abtriebskörpers
wird im Berührpunkt kleiner gewählt als der Arcustangens der Haftreibungszahl, die
zwischen den beiden Kontaktflächen im Berührpunkt vorliegt. Für die üblicherweise
zum Einsatz kommenden metallischen und nichtmetallischen Werkstoffe des mindestens
einen Fliehkörpers und des Abtriebskörpers, beispielsweise Stahl, Stahlguss, Gusseisen
und Aluminium, und deren üblichen Oberflächenbeschaffenheiten ist es günstig, wenn
der Winkel zwischen den Tangenten der beiden Kontaktflächen im Berührpunkt kleiner
ist als 6°.
[0011] Bei einer besonders kompakt bauenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsbegrenzers
weist der Abtriebskörper ein Glockenteil auf, das den mindestens einen Fliehkörper
übergreift und das vom Antriebskörper abgedeckt wird. Das Glockenteil definiert innenseitig
die Kontaktfläche des Abtriebskörpers, an der der mindestens eine Fliehkörper bei
Überschreiten einer vorgebbaren Nenndrehzahl des Antriebskörpers zur Anlage gelangt,
wobei er sich dann in seine Kopplungsstellung einwälzt, in der er den Antriebskörper,
der das Glockenteil überdeckt, kraftschlüssig mit dem Glockenteil verbindet.
[0012] Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Abtriebskörper ein Nabenteil aufweist, an
dem der Antriebskörper drehbar gelagert ist. Dies ermöglicht einen durchgängigen Kraftfluss
und eine besonders kompakte Ausgestaltung des Geschwindigkeitsbegrenzers. Der Abtriebskörper
hat hierbei nicht nur die Funktion, die Fangvorrichtung bei Überschreiten einer vorgebbaren
Nenndrehzahl des Antriebskörpers auszulösen, sondern er dient zusätzlich auch der
drehbaren Lagerung des Antriebskörpers.
[0013] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsbegrenzers
ist der Abtriebskörper beweglich gelagert. Dadurch kann der Abtriebskörper nach einer
Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers vom Antriebskörper bewegt werden, und diese
Bewegung kann zur Aktivierung der Fangvorrichtung herangezogen werden.
[0014] Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Abtriebskörper schwenkbar gelagert
ist. Bei Überschreiten einer vorgebbaren Nenngeschwindigkeit des Antriebskörpers kann
dieser über den mindestens einen Fliehkörper kraftschlüssig mit dem Abtriebskörper
gekoppelt werden, so dass der Abtriebskörper vom Antriebskörper zu einer Schwenkbewegung
veranlasst wird. Es kann vorgesehen sein, dass über die Schwenkbewegung die Fangvorrichtung
auslösbar ist.
[0015] Die bewegliche, vorzugsweise schwenkbare Lagerung des Abtriebskörpers ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn der Geschwindigkeitsbegrenzer am abzubremsenden Fahrkorb oder
am abzubremsenden Gegengewicht angeordnet ist. Die Bewegung des Abtriebskörpers kann
dann auf einfache Weise über mechanische Kopplungselemente, beispielsweise über ein
Gestänge, auf eine am Fahrkorb bzw. am Gegengewicht angeordnete Fangvorrichtung übertragen
werden.
[0016] Günstigerweise ist die Schwenkachse des Abtriebskörpers koaxial zur Drehachse des
Antriebskörpers ausgerichtet.
[0017] Bei beweglicher Lagerung des Abtriebskörpers ist es von Vorteil, wenn der Abtriebskörper
über eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit einem Auslöseglied verbunden ist, das
mit der Fangvorrichtung gekoppelt ist. Der nach Auslösen des Geschwindigkeitsbegrenzers
sich verschwenkende Abtriebskörper kann über das Auslöseglied die Fangvorrichtung
aktivieren. Ist der Abtriebskörper über eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit
dem Auslöseglied verbunden, so kann im Falle einer Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers
eine mechanische Beschädigung des Abtriebskörpers und/oder des Auslösegliedes vermieden
werden.
[0018] Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung umfasst bevorzugt einen Reibbelag, der zwischen
dem Abtriebskörper und dem Auslöseglied angeordnet ist. Dadurch kann der Abtriebskörper
relativ zum Auslöseglied unter Überwindung einer Reibungskraft bewegt werden, so dass
vom Abtriebskörper nur ein begrenztes Drehmoment auf das Auslöseglied übertragen werden
kann.
[0019] Günstig ist es hierbei, wenn das Auslöseglied mit einer Federkraft in Richtung auf
den Abtriebskörper beaufschlagbar ist. Dadurch kann die zwischen dem Auslöseglied
und dem Abtriebskörper herrschende Reibungskraft beeinflusst werden. Je größer die
Federkraft gewählt wird, desto starrer ist die Verbindung zwischen dem Abtriebskörper
und dem Auslöseglied.
[0020] Zur Bereitstellung der Federkraft kann beispielsweise ein Tellerfederpaket zum Einsatz
kommen.
[0021] Wie eingangs erwähnt, erfolgt der Übergang des mindestens einen Fliehkörpers von
der Entkopplungsstellung in die Kopplungsstellung entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft.
Von Vorteil ist es, wenn die Rückstellkraft verstellbar ist, denn dadurch kann die
Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers bei kleinerer Transportgeschwindigkeit des
Fahrkorbs oder des Gegengewichts geprüft werden. Zur Prüfung kann die auf den mindestens
einen Fliehkörper einwirkende Rückstellkraft verringert werden, so dass der mindestens
eine Fliehkörper bereits bei einer geringeren Transportgeschwindigkeit des abzubremsenden
Fahrkorbs oder Gegengewichts, das heißt bei Überschreiten einer geringeren Drehzahl
des Antriebskörpers, entgegen der Wirkung der Rückstellkraft in seine Kopplungsstellung
übergeht. Die Rückstellung des Geschwindigkeitsbegrenzers kann dann auf einfache Weise
durch eine Drehrichtungsumkehr des Antriebskörpers bewerkstelligt werden. Für den
Normalbetrieb des Aufzugs kann dann die Rückstellkraft größer gewählt werden, so dass
die Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers bei höherer Transportgeschwindigkeit
erfolgt.
[0022] Die auf den Fliehkörper einwirkende Rückstellkraft kann beispielsweise von einer
mit dem Fliehkörper zusammenwirkenden Rückstellfeder bereitgestellt werden.
[0023] Günstig ist es, wenn am Antriebskörper ein Federhalter beweglich gelagert ist, an
dem die mit dem Fliehkörper gekoppelte Rückstellfeder gehalten ist. Mittels einer
Relativbewegung zwischen dem Antriebskörper und dem Federhalter kann die Spannkraft
der Rückstellfeder verstellt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Einstellung
der auf den mindestens einen Fliehkörper einwirkenden Rückstellkraft.
[0024] Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Federhalter koaxial zur Drehachse des Antriebskörpers
relativ zu diesem verdrehbar gelagert ist.
[0025] Es kann vorgesehen sein, dass am Antriebskörper zumindest ein Paar von einander diametral
gegenüberliegenden Fliehkörpern verschwenkbar gelagert sind, und dass zusätzlich am
Antriebskörper ein Federhalter mit zwei einander gegenüberliegenden Haltearmen drehbar
gelagert ist, wobei an jedem Haltearm eine mit einem Fliehkörper gekoppelte Rückstellfeder
gehalten ist. Durch Verdrehen der Federhalterung um die Drehachse des Antriebskörpers
können bei einer derartigen Ausgestaltung die Rückstellkräfte sämtlicher Fliehkörper
koordiniert verstellt werden.
[0026] Wie bereits erläutert, ist der Geschwindigkeitsbegrenzer bei einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung am abzubremsenden Fahrkorb oder an einem abzubremsenden
Gegengewicht montierbar. Da der Geschwindigkeitsbegrenzer durch eine einfache Drehrichtungsumkehr
des Antriebskörpers gelöst werden kann und dann ohne weitere Maßnahmen wieder einsatzbereit
ist, ist ein Zugang von Servicepersonal zum Geschwindigkeitsbegrenzer nicht erforderlich.
Selbst wenn ein nach einer Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers stillgesetzter
Fahrkorb oder ein stillgesetztes Gegengewicht eine Position zwischen benachbarten
Stockwerken einnimmt, kann der am Fahrkorb oder am Gegengewicht montierte Geschwindigkeitsbegrenzer
auf einfache Weise wieder gelöst werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, den
Fahrkorb bzw. das Gegengewicht entgegen der ursprünglichen Transportrichtung zu bewegen,
denn dadurch wird die Drehrichtung des Antriebskörpers umgekehrt und demzufolge der
Geschwindigkeitsbegrenzer gelöst.
[0027] Der Antriebskörper ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung reibschlüssig
mit einem ortsfest im Aufzugschacht angeordneten Reibkörper verbindbar, der sich zumindest
entlang des Fahrbereichs des abzubremsenden Fahrkorbs oder Gegengewichts erstreckt.
Als Reibkörper kann beispielsweise eine Schiene im Aufzugsschacht verlegt werden,
an der der drehbare Antriebskörper abrollt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass
der Reibkörper von einer Führungsschiene des abzubremsenden Fahrkorbs oder Gegengewichts
ausgebildet ist.
[0028] Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Antriebskörper als Seilrolle und der Reibkörper
als gespanntes Seil ausgestaltet sind. Das Seil kann an einer im Schachtkopf oder
im Triebwerksraum angeordneten Seileinspannung gehalten und von einem in der Schachtgrube
angeordneten Spanngewicht gespannt werden.
[0029] Vorzugsweise ist der Seileinspannung eine Bereitschaftsüberwachung zugeordnet, die
ein Signal auslöst, wenn das Seil erschlafft.
[0030] Es kann auch vorgesehen sein, dass im Schachtkopf oder im Triebwerksraum eine Auslöseerkennung
angeordnet ist, die im Falle einer Auslösung des Geschwindigkeitsbegrenzers aufgrund
der dann auf das gespannte Seil einwirkenden Zugkraft den Antrieb des Aufzugs abschaltet.
[0031] Das im Schacht gespannte Seil kann um die am Fahrkorb bzw. am Gegengewicht drehbar
gelagerte Seilrolle herumgeführt werden, so dass die Seilrolle aufgrund des Reibschlusses
mit dem Seil beim Verfahren des Fahrkorbes bzw. Gegengewichts zu einer Drehbewegung
angetrieben wird entsprechend der Transportgeschwindigkeit des Fahrkorbs oder Gegengewichts.
[0032] Besonders günstig ist es, wenn das im Schacht gespannte Seil um die Seilrolle Ω-förmig
herumgeführt ist, denn dies ermöglicht einen besonders großen Umschlingungswinkel
und damit eine besonders wirksame Reibverbindung zwischen der Seilrolle und dem gespannten
Seil.
[0033] Zusätzlich zur Seilrolle kann der erfindungsgemäße Geschwindigkeitsbegrenzer mindestens
eine Umlenkrolle aufweisen, über die das im Schacht gespannte Seil der Seilrolle zugeführt
werden kann.
[0034] Vorzugsweise weist der Geschwindigkeitsbegrenzer zwei Seilrollen auf, die übereinander
am abzubremsenden Fahrkorb oder am abzubremsenden Gegengewicht drehbar gelagert sind.
[0035] Alternativ zu einer Anordnung des Geschwindigkeitsbegrenzers am abzubremsenden Fahrkorb
oder an einem abzubremsenden Gegengewicht kann auch vorgesehen sein, dass der Geschwindigkeitsbegrenzer
ortsfest im Triebwerksraum oder im Schacht montierbar ist.
[0036] Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Antriebskörper des Geschwindigkeitsbegrenzers
mit der Fangvorrichtung des Fahrkorbs bzw. eines Gegengewichts verbunden ist. Wird
der Antriebskörper durch seine Kopplung mit dem Abtriebskörper abgebremst, so kann
aufgrund der Abbremsung des Antriebskörpers die Fangvorrichtung aktiviert werden,
so dass dann der Fahrkorb bzw. das Gegengewicht innerhalb sehr kurzer Zeit abgebremst
wird. Der Antriebskörper kann beispielsweise als Seilrolle ausgestaltet sein, über
die ein mit der Fangvorrichtung gekoppeltes Begrenzerseil herumgeführt ist. Wird die
Seilrolle abgebremst, so erfährt auch das Begrenzerseil eine Abbremsung und kann dadurch
die Fangvorrichtung auslösen.
[0037] Sicherheitsbestimmungen erfordern in vielen Fällen, dass einem Geschwindigkeitsbegrenzer
elektrische Sicherheitseinrichtungen zugeordnet sind. Mittels derartiger Sicherheitseinrichtungen
lässt sich das Auslösen des Geschwindigkeitsbegrenzers überwachen. Bei Einsatz eines
im Schacht gespannten Seils kann mittels der Sicherheitseinrichtungen auch geprüft
werden, ob eine erforderliche Seilspannung vorliegt. Derartige Sicherheitseinrichtungen
sind bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, bei der der Geschwindigkeitsbegrenzer
am abzubremsenden Fahrkorb oder an einem abzubremsenden Gegengewicht positioniert
ist, nicht direkt am Geschwindigkeitsbegrenzer sondern im Triebwerksraum oder im Schacht
des Aufzugs angeordnet. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Schachtkopf
oder im Triebwerksraum die bereits erwähnte Bereitschaftsüberwachung und/oder die
Auslöseerkennung positioniert sind.
[0038] Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
- Figur 1:
- eine schematische Darstellung eines an Führungsschienen geführten Gegengewichts mit
einem Geschwindigkeitsbegrenzer;
- Figur 2:
- eine Vorderansicht des Geschwindigkeitsbegrenzers aus Figur 1;
- Figur 3:
- eine Schnittansicht des Geschwindigkeitsbegrenzers aus Figur 1 und
- Figur 4:
- eine Veranschaulichung eines Fliehkörpers des Geschwindigkeits- begrenzers aus Figur
1 beim Übergang in seine Kopplungsstellung.
[0039] In Figur 1 ist schematisch ein Gegengewicht 10 dargestellt, das an zwei in einem
Schacht 12 eines Aufzugs verlegten Führungsschienen 13, 14 in vertikaler Richtung
verschiebbar gelagert ist. Das Gegengewicht 10 ist in an sich bekannter und deshalb
zur Erzielung einer besseren Übersicht in der Zeichnung nicht dargestellter Weise
über ein Tragseil mit einem Fahrkorb des Aufzugs verbunden.
[0040] Das Gegengewicht 10 umfasst eine bekannte und daher in der Zeichnung nur schematisch
dargestellte Fangvorrichtung 16, die das Gegengewicht 10 bei Überschreiten einer vorgegebenen
Geschwindigkeit stillsetzt. Ausgelöst wird die Fangvorrichtung 16 von einem Geschwindigkeitsbegrenzer
20, der in den Figuren 2 und 3 vergrößert dargestellt ist. Er umfasst einen Antriebskörper
in Form einer Seilrolle 22, die an einem Nabenteil 24 eines Abtriebskörpers 26 mittels
eines ersten Kugellagers 28 und eines zweiten Kugellagers 29 um eine Drehachse 23
frei drehbar gelagert ist. An seinem Außenumfang weist die Seilrolle 22 eine umlaufende
Nut 31 auf, die ein im Schacht 12 gespanntes Begrenzerseil 33 aufnimmt, das Ω-förmig
um die Seilrolle 22 herumgeführt ist. Zur Ausrichtung des Begrenzerseils 33 auf die
Seilrolle 22 sind am Gegengewicht 10 eine obere Umlenkrolle 35 und eine untere Umlenkrolle
36 frei drehbar gelagert.
[0041] Versetzt zur Drehachse 23 sind an der Seilrolle mittels Lagerbolzen 38, 39 ein erster
Fliehkörper 41 und ein zweiter Fliehkörper 42 einander diametral gegenüberliegend
schwenkbar gelagert. Die beiden Fliehkörper 41, 42 weisen jeweils eine kreisbogenförmige
Kontaktfläche 44 bzw. 45 auf, wobei das Zentrum 47 des gedachten Kreises, der den
kreisbogenförmigen Verlauf der Kontaktflächen 44 bzw. 45 definiert, versetzt zur Schwenkachse
49 bzw. 50 der Fliehkörper 41 und 42 angeordnet ist. Dies wird am Beispiel des in
Figur 4 vergrößert dargestellten Fliehkörpers 41 deutlich.
[0042] Zusätzlich zu den beiden Fliehkörpern 41 und 42 ist an der Seilrolle 22 ein Federhalter
52 mit einem ersten Haltearm 53 und einem diesem diametral gegenüberliegenden zweiten
Haltearm 54 drehbar gelagert, wobei die Drehachse des Federhalters 52 koaxial zur
Drehachse 23 der Seilrolle 22 ausgerichtet ist. Zwischen dem ersten Haltearm 53 und
dem ersten Fliehkörper 41 ist eine erste Rückstellfeder 57 eingespannt, die den ersten
Fliehkörper 41 mit einer Rückstellkraft in Richtung auf einen an der Seilrolle 22
gehaltenen ersten Anschlag 58 beaufschlagt. In entsprechender Weise ist zwischen dem
zweiten Haltearm 54 und dem zweiten Fliehkörper 42 eine zweite Rückstellfeder 60 eingespannt,
die den zweiten Fliehkörper 42 mit einer Rückstellkraft in Richtung auf einen an der
Seilrolle 22 gehaltenen zweiten Anschlag 61 beaufschlagt.
[0043] Die beiden Anschläge 58 und 61 definieren jeweils eine Entkopplungsstellung der Fliehkörper
41 bzw. 42.
[0044] Durch Verdrehen des Federhaltes 52 um die Drehachse 23 kann der Abstand zwischen
den Haltearmen 53, 54 und den Fliehkörpern 41, 42 verändert und dadurch die von den
Rückstellfedern 57, 60 auf die Fliehkörper 41 und 42 ausgeübte Rückstellkraft justiert
werden. In der gewünschten Drehstellung kann der Federhalter 52 arretiert werden.
Hierzu sind an den freien Enden der Haltearme 53 und 54 Führungsbolzen 63, 64 gehalten,
die korrespondierende, kreisbogenförmig ausgestaltete Führungsnuten 66, 67 der Seilrolle
22 durchgreifen und auf der den Haltearmen 53, 54 abgewandten Seite der Seilrolle
22 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Kontermuttern zusammenwirken.
[0045] Die Fliehkörper 41, 42 werden ebenso wie der Federhalter 52 und die Rückstellfedern
57, 60 von einem einstückig mit dem Nabenteil 24 verbundenen Glockenteil 70 des Abtriebkörpers
26 überdeckt. Das Glockenteil 70 definiert innenseitig eine zylindrische Kontaktfläche
72, die mit den Kontaktflächen 44 und 45 der beiden Fliehkörpern 41, 42 zusammenwirkt.
Dies wird nachstehend noch näher erläutert.
[0046] Der Abtriebskörper 26 ist auf einer Welle 74 um eine koaxial zur Drehachse 23 ausgerichtete
Schwenkachse 75 verschwenkbar gelagert. Die Welle 74 ist ortsfest am Gegengewicht
10 festgelegt.
[0047] Das Glockenteil 70 trägt auf der der Seilrolle 22 abgewandten Rückseite einen Reibbelag
77. Auf der der Seilrolle 22 abgewandten Rückseite schließt sich an das Glockenteil
70 einstückig ein zweites Nabenteil 79 an, auf das ein Auslösehebel 81 aufgesetzt
ist, der von einem Tellerfederpaket 83 gegen den Reibbelag 77 des Glockenteils 70
gedrückt wird. Das Tellerfederpaket 83 stützt sich auf der dem Auslösehebel 81 abgewandten
Seite an einer auf das zweite Nabenteil 79 aufgeschraubten Kontermutter 85 ab.
[0048] Um die Seilrolle 22 ist, darauf wurde schon hingewiesen, das Begrenzerseil 33 herumgeführt.
Dieses ist im Schachtkopf 88 an einer Seileinspannung 90 federnd gehalten, die mit
einer elektrischen Bereitschaftsüberwachung 91 und einer elektrischen Auslöseerkennung
92 zusammenwirkt. Gespannt wird das Begrenzerseil 33 von einem in der Schachtgrube
95 angeordneten Spanngewicht 96, das an einer Führung 97 geführt ist. Kommt es aufgrund
einer Störung zu einem Erschlaffen des Begrenzerseils 33, so wird dies von der Bereitschaftsüberwachung
91 erkannt. Wird der Geschwindigkeitsbegrenzer 20, wie nachfolgend erläutert, ausgelöst,
so wird das Begrenzerseil 33 nach unten gezogen und dadurch wird die Auslöseerkennung
92 aktiviert, die dann den Antriebsmotor des Aufzugs ausschaltet. Die Bereitschaftsüberwachung
91 und die Auslöseerkennung 92 bilden elektrische Sicherheitseinrichtungen, die dem
Geschwindigkeitsbegrenzer 20 zugeordnet und in der dargestellten Ausführungsform im
Schachtkopf 88 positioniert sind.
[0049] Das Gegengewicht 10 bewegt sich während des Betriebs des Aufzugs entlang der Führungsschienen
13, 14 relativ zum ortsfesten Begrenzerseil 33. Dies hat zur Folge, dass die Seilrolle
22 um die Drehachse 23 in Drehung versetzt wird. Die Drehbewegung ruft eine Fliehkraft
hervor, die auf die exzentrisch gelagerten Fliehkörper 41 und 42 einwirkt, so dass
diese entgegen der Kraft der Rückstellfedern 57 bzw. 60 nach außen verschwenkt werden.
Bei Überschreiten einer vorgebbaren Nenndrehzahl der Seilrolle 22, die einer maximal
zulässigen Geschwindigkeit des Gegengewichts 10 entspricht, werden die Fliehkörper
41 und 42 so weit nach außen geschwenkt, dass ihre Kontaktflächen 44 bzw. 45 die zylindrische
Kontaktfläche 72 des Glockenteils 70 berühren. Dies ist in Figur 4 am Beispiel des
Fliehkörpers 41 dargestellt. Die Kontur der konvexen Kontaktflächen 44 und 45 ist
derart gewählt, dass im Berührpunkt B der Kontaktflächen die jeweiligen Tangenten
101 und 102 in einem Winkel α zueinander ausgerichtet sind, der kleiner ist als der
Arcustangens der Haftreibungszahl zwischen der Kontaktfläche 44 bzw. 45 der Fliehkörper
41, 42 einerseits und der Kontaktfläche 72 des Glockenteils 70 andererseits. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Winkel α kleiner als 6° gewählt.
[0050] Die Wahl des Winkels α kleiner als der Arcustangens der Haftreibungszahl zwischen
den einander berührenden Kontaktflächen 44 bzw. 45 und 72 hat zur Folge, dass sich
zwischen den Fliehkörpern 41 bzw. 42 und dem Glockenteil 70 bei Überschreiten der
vorgebbaren Nenndrehzahl der Seilrolle 22 eine Selbsthemmung einstellt dergestalt,
dass die Fliehkörper 41, 42 vom Glockenteil 70 in ihre Kopplungsstellung überführt
werden, in der sie die Seilrolle 22 kraftschlüssig mit dem Glockenteil 70 verbinden,
so dass die Drehbewegung der Seilrolle 22 über die Fliehkörper 41, 42 auf das Glockenteil
70 übertragen wird, das dadurch um die Schwenkachse 75 verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung
wird über den Reibbelag 77 auf den Auslösehebel 81 übertragen, der über ein Gestänge
99 die Fangvorrichtung 16 auslöst, so dass das Gegengewicht 10 innerhalb sehr kurzer
Zeit stillgesetzt wird.
[0051] In ihrer Kopplungsstellung verklemmen die Fliehkörper 41, 42 die Seilrolle 22 mit
dem Glockenteil 70. Dies hat zur Folge, dass die Fliehkörper 41, 42 nach Auslösen
des Geschwindigkeitsbegrenzers 20 auch bei abnehmender Drehzahl der Seilrolle 22 trotz
der auf sie einwirkenden Rückstellkraft der Rückstellfedern 57, 60 in ihrer Kopplungsstellung
verbleiben. Wird allerdings die Drehrichtung der Seilrolle 22 umgedreht, indem das
Gegengewicht 10 vertikal nach oben bewegt wird, so werden die Fliehkörper 41, 42 vom
Glockenteil 70 wieder freigegeben, indem sie sich am Glockenteil 70 entlangwälzen,
so dass sie anschließend von den Rückstellfedern 57 bzw. 60 wieder eingeschwenkt werden
können, um an den zugeordneten Anschlägen 58 bzw. 61 ihre Entkopplungsstellung einzunehmen.
[0052] Das Lösen des Geschwindigkeitsbegrenzers 20 erfolgt somit selbsttätig durch eine
Drehrichtungsumkehr der Seilrolle 22, ohne dass hierzu ein manueller Eingriff vorgenommen
werden muss. Der am Gegengewicht 10 mitgeführte Geschwindigkeitsbegrenzer 20 kann
somit an beliebiger Stelle innerhalb des Schachts 12 jederzeit wieder gelöst werden,
indem das Gegengewicht 10 angehoben wird.
1. Geschwindigkeitsbegrenzer für einen Aufzug zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines
Fahrkorbs oder eines Gegengewichts des Aufzugs, mit einem entsprechend der Transportgeschwindigkeit
des Fahrkorbs oder Gegengewichts um eine Drehachse drehbaren Antriebskörper, an dem
versetzt zur Drehachse mindestens ein um eine Schwenkachse verschwenkbarer Fliehkörper
gelagert ist, und mit einem Abtriebskörper, wobei der Fliehkörper mit zunehmender
Drehzahl des Antriebskörpers ausgehend von einer Entkopplungsstellung, in der er vom
Abtriebskörper entkoppelt ist, entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft in eine Kopplungsstellung
ausschwenkbar ist, in der er zur Auslösung der Fangvorrichtung mit dem Abtriebskörper
gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erfolgte Kopplung des Fliehkörpers (41, 42) mit dem Abtriebskörper (26) unabhängig
von der Drehzahl des Antriebskörpers (22) aufrechterhaltbar ist und der Fliehkörper
(41, 42) durch Drehrichtungsumkehr des Antriebskörpers (22) selbsttätig vom Abtriebskörper
(26) entkoppelbar ist.
2. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkörper (41, 42) eine konvexe Kontaktfläche (44, 45) aufweist, die beim Übergang
des Fliehkörpers (41, 42) in seine Kopplungsstellung eine konkave Kontaktfläche (72)
des Abtriebskörpers (26) in einem Berührpunkt (B) berührt, wobei die Tangenten (101,
102) der Kontaktflächen (44, 45; 72) im Berührpunkt (B) in einem Winkel (α) zueinander
ausgerichtet sind, der kleiner ist als der Arcustangens der Haftreibungszahl zwischen
den beiden Kontaktflächen (44, 45; 72).
3. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen den beiden Tangenten (101, 102) im Berührpunkt (B) maximal
6° beträgt.
4. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebskörper (26) ein Glockenteil (70) aufweist, das den mindestens einen Fliehkörper
(41, 42) übergreift und das vom Antriebskörper (22) abgedeckt ist.
5. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebskörper (26) ein Nabenteil (24) aufweist, an dem der Antriebskörper (22)
drehbar gelagert ist.
6. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebskörper (26) beweglich, insbesondere verschwenkbar gelagert ist.
7. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse (75) des Abtriebskörpers (26) koaxial zu einer Drehachse (23) des
Antriebskörpers (22) ausgerichtet ist.
8. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebskörper (26) über eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung (77, 83) mit einem
Auslöseglied (81) verbunden ist, das mit der Fangvorrichtung (16) gekoppelt ist.
9. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzungseinrichtung einen Reibbelag (77) umfasst, der zwischen dem
Abtriebskörper (26) und dem Auslöseglied (81) angeordnet ist.
10. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseglied (81) mit einer Federkraft in Richtung auf den Abtriebskörper (26)
beaufschlagbar ist.
11. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den mindestens einen Fliehkörper (41, 42) einwirkende Rückstellkraft verstellbar
ist.
12. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Antriebskörper (22) ein Federhalter (52) beweglich gelagert ist, an dem eine mit
einem Fliehkörper (41, 42) gekoppelte Rückstellfeder (57, 60) gehalten ist.
13. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Federhalter (52) koaxial zur Drehachse (23) des Antriebskörpers (22) verdrehbar
gelagert ist.
14. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsbegrenzer (20) am Fahrkorb oder am Gegengewicht (10) montierbar
ist.
15. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (22) reibschlüssig mit einem ortsfest im Aufzugschacht (12) angeordneten
Reibkörper (33) verbindbar ist, der sich zumindest entlang des Fahrbereichs des Fahrkorbs
oder Gegengewichts (10) erstreckt.
16. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper als Seilrolle (22) und der Reibkörper als ortsfest im Schacht
(12) gespanntes Seil (33) ausgestaltet sind.
17. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsbegrenzer (20) ortsfest im Triebwerksraum oder in einem Schacht
des Aufzugs montierbar ist.
18. Geschwindigkeitsbegrenzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (22) mit der Fangvorrichtung (16) des Fahrkorbs oder des Gegengewichts
verbunden ist.
19. Geschwindigkeitsbegrenzer nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Geschwindigkeitsbegrenzer (20) elektrische Sicherheitseinrichtungen (91, 92)
zugeordnet sind, die im Triebwerksraum oder im Schacht positioniert sind.