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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Haltebremse für einen
Treibscheibenaufzug wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
Eine derartige Haltebremse ist aus der US-A-5,007,505 bekannt.
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Die
Funktion einer Haltebremse ist es, einen Aufzug an einer Etage zu
halten und auch die Aufzugskabine zu stoppen oder ihre Bewegung
während eines
Stromausfalls zu verhindern. Daher basiert die Bremswirkung der
Haltebremse auf einem mechanischen Druckelement, wie zum Beispiel
einer Feder, welche die Bremse im Eingriff hält, wenn keine externen Kräfte auf
sie wirken. Da die Haltebremse jedes Mal aktiviert wird, wenn die
Kabine an einer Etage ankommt und jedes Mal freigegeben wird, wenn
die Kabine eine Etage verlässt,
muss ihr Betrieb so schnell, genau und geräuschlos wie möglich sein,
so dass er von Aufzugsfahrgästen
nicht bemerkt wird. Aus diesem Grund muss der Luftspalt zwischen
dem Bremsschuh der Haltebremse und der Treibscheibe oder einem eventuell
separaten Bremsrad so eng wie möglich
sein, damit die Bremsung so schnell wie möglich geschehen kann und um
die Aufprallenergie des Bremsschuhs so gering wie möglich und
die Sperrung der Bremse so geräuschlos
wie möglich
zu halten. Andererseits muss festgehalten werden, dass ein definierter
Luftspalt zwischen dem Bremsschuh und der Bremsoberfläche sein
muss und dass der Bremsschuh nicht an der Bremsoberfläche schleifen darf,
da dies während
der Fahrt des Aufzugs zu ungewünschten
Geräuschen
führen
würde.
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In
zur Zeit in Treibscheibenaufzügen
genutzten Haltebremsen, d. h. in normalen Gleitbremsen, beeinträchtigen
Lagertoleranzen in den Bremshebelsystemen und strukturelle Abweichungen
die Genauigkeit der Bremswirkung, weshalb es nötig ist, in Haltebremsen relativ
große
Luftspalte zu verwenden. Daher sind die benötigten Bewegungen in dem Bremsschuh
und in den ihn betätigenden
Teilen groß, die
Ausführung
der Bewegungen benötigt
relativ große
und teure Komponenten, und die Bremswirkung erzeugt einen relativ
lauten Aufprall, aufgrund des großen Luftspalts. Insbesondere
ist der zum Lösen der
Bremse verwendete Elektromagnet aufgrund des langen Weges des Bremsschuhs
beim Lösen
der Bremse relativ groß und
teuer.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile
auszuräumen.
Ein besonderes Ziel der Erfindung ist es, eine neue Art von Haltebremse
für einen
Treibscheibenaufzug zu offenbaren, eine Bremse, welche im Betrieb
sowohl genau ist als auch schnell und geräuschlos bzw. geräuscharm,
welche einfach einzustellen ist und welche unter Verwendung von
kleineren, leichteren und weniger teuren Komponenten realisiert
werden kann.
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Wegen
der die Erfindung kennzeichnenden Merkmale wird auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
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Der
Bremsschuh der Erfindung für
einen Treibscheibenaufzug umfasst einen Bremskörper und einen an dem Bremskörper befestigten
Bremsschuh. Darüber
hinaus umfasst der Bremsschuh ein mechanisches Druckelement, welches
eine Feder oder ähnliches
sein kann, welches eingerichtet ist, um den Bremsschuh gegen ein
Bremsrad zu pressen, um eine Rotation des Bremsrads zu verhindern. Die
Haltebremse umfasst auch eine Rückhaltevorrichtung,
welche eingerichtet ist, um einen Zug auf den Bremsschuh auszuüben, um
ihn von dem Bremsrad weg zu halten, wenn die Bremse nicht aktiviert
ist, d. h. wenn sich die Kabine bewegt. Das als eine Rückhaltevorrichtung
genutzte Element ist üblicherweise
ein Elektromagnet, aber es können
genau so gut andere mechanische, elektrische, hydraulische oder
entsprechende Anordnungen verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die Haltebremse einen zwischen dem Bremskörper und
dem Bremsschuh angeordneten Zwischenrahmen, wobei ein Druckelement
einen Druck auf den Zwischenrahmen ausübt. Zusätzlich umfasst die Haltebremse Einstellelemente
zwischen dem Zwischenrahmen und dem Bremsschuh, um die Position
des Bremsschuhs in Relation zu dem Zwischenrahmen einstellen zu
können,
um einen Luftspalt von exakt der gewünschten Breite zwischen dem
Bremsschuh und dem Bremsrad einzuhalten. Somit sind in der Haltebremse
der Erfindung der Bremsschuh und der Zwischenrahmen durch die Einstellelemente
miteinander verbunden, so dass sie sich während der Bremswirkung, aufgrund
der Wirkung des Elektromagneten oder mechanischen Druckelements,
zusammen als ein steifer Zusammenbau bewegen. Der Zwischenrahmen
und der Bremsschuh werden nur relativ zueinander bewegt oder eingestellt,
wenn der Luftspalt zwischen dem Bremsschuh und dem Bremsrad eingestellt
werden soll. Somit hat die Haltebremse der Erfindung einen fixen
und stationären
Bremskör per, während die
Einstellung des Luftspalts als eine interne Einstellung zwischen
Bremskomponenten innerhalb der Bremse erreicht wird.
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Die
Bremsoberfläche
des Bremsschuhs ist vorzugsweise ein längliches Teil mit einer in
der Richtung der Bewegung des Bremsrads gekrümmten Form, so dass sie eine
relativ lange Kontaktfläche
mit der Bremsoberfläche
des Bremsrads entlang des Rands des Rads hat. In diesem Fall umfasst
die Haltebremse vorzugsweise zwei Einstellelemente zwischen dem
Zwischenrahmen und dem Bremsschuh, welche an beiden Seiten des mittleren
Teils des Bremsschuhs, vorzugsweise relativ nahe an dessen Enden,
angeordnet sind.
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In
dem Einstellelement zwischen dem Bremsschuh und dem Zwischenrahmen
werden vorzugsweise eine Einstellfeder und ein Klemmelement verwendet,
wobei das Klemmelement eingerichtet ist, um den Bremsschuh gegen
den Druck der Einstellfeder zu dem Zwischenrahmen zu ziehen. Als
ein Resultat ist kein Zwischenraum in der Verbindung zwischen dem
Zwischenrahmen und dem Bremsschuh und es wird eine präzise Bewegung
zwischen ihnen erreicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das Einstellelement unter Verwendung eines Pakets von Einstellscheiben
und einem Spannmittel verwirklicht, so dass ein Paket von geeigneter
Gesamtdicke, bestehend aus einer oder mehrerer Einstellscheiben,
in dem Einstellelement gebildet wird, wobei der Zwischenrahmen und
der Bremsschuh mittels des Einstellelements gegeneinander angezogen
werden, wodurch sie in eine Position relativ zueinander gebracht
werden, welche durch das Paket von Einstellscheiben bestimmt wird.
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Die
Haltebremse umfasst vorzugsweise geeignete Führungen, Schienen, Stifte,
Löcher
oder ähnliches,
welche zwischen dem Bremskörper
und dem Bremsschuh angeordnet sind, um den Bremsschuh akkurat in
der korrekten Richtung und Position relativ zu dem Bremsrad zu halten,
wobei diese Führungselemente
nur eine senkrechte pressende Bewegung der Bremsoberflächen gegeneinander
erlauben.
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Im
Vergleich mit dem Stand der Technik hat die Haltebremse der Erfindung
wesentliche Vorteile. Aufgrund der Struktur der Erfindung wird eine
gut funktionierende Bremse mit einem sehr schmalen Luftspalt erreicht.
Das Bremsrad kann aus der Treibscheibe bestehen, welche einen relativ
großen Durchmesser
hat. Als eine Konsequenz des schmalen Luftspalts und vor teilhaftem
Durchmesserverhältnis
können
ein kleinerer Bremsmagnet und kleinere Bremskomponenten verwendet
werden, was zu einem geringeren Preis führt. Der lange und schmale Bremsschuh
und die zwei Einstellschrauben an seinen Enden erlauben eine akkurate
Kontrolle des Bremsschuhs, um einen präzisen Eingriff mit der Oberfläche des
Bremsrads zu erreichen, was zu einer effektiven Bremsung führt. Da
die Einstellelemente direkt auf den Bremsschuh wirken, haben die
Lagertoleranzen und strukturellen Abweichungen in den Hebelmechanismen
der Bremse keinen Effekt auf den Betrieb der Bremse, im Gegensatz
zu normalen Gleitbremsen. Darüber
hinaus bedeutet der kleine Luftspalt eine geringe Aufprallenergie
des Bremsschuhs, so dass die Schließbewegung der Bremse leiser
ist als bei traditionellen Bremsen. Darüber hinaus ist die Bremse,
da der lange Bremsschuh nur zwei Einstellelemente benötigt, sehr
einfach einzustellen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei
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1 eine
teilweise geschnittene Ansicht einer Haltebremse für einen
Treibscheibenaufzug gemäß der Erfindung
zeigt,
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2 ein
Detail der Haltebremse von 1 zeigt,
und
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3 eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit einer doppelten Maschine zeigt.
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Die
in der Zeichnung vorgestellte Haltebremse für einen Treibscheibenaufzug
umfasst einen Bremskörper 1 mit
einem Bremsrahmen 17, d. h. eine robuste Klammer, mittels
welcher die Haltebremse zum Beispiel an dem Rahmen eines Aufzugsmotors oder
an einem anderen geeigneten festen Teil befestigt werden kann. Der
Bremskörper
umfasst einen runden scheibenartigen Ring mit einem darin eingelassenen
ringförmigen
Elektromagneten 4. Der Elektromagnet ist an der im Wesentlichen
ebenen unteren Oberfläche
des Bremskörpers
und zu dem Inneren des Bremskörpers
orientiert angeordnet. Gegen die ebene untere Oberfläche des
Bremskörpers
ist ein im Wesentlichen ringförmiger
Zwischenrahmen 7 platziert. Unter dem Zwischenrahmen ist
ein länglicher
Bremsschuh 2 von gekrümmter
Gestalt angeordnet, welcher gegen ein Bremsrad 5 gepresst
wird, wenn die Bremse angewandt wird. Wenn die Bremse nicht aktiv
ist, ist ein Luftspalt 3 zwischen dem Bremsschuh 2 und
dem Bremsrad 5.
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Der
Zwischenrahmen 7 und der Bremsschuh 2 sind mittels
Einstellelementen 8 miteinander verbunden, welche nahe
der Enden des länglichen Bremsschuhs
angeordnet sind. Die Einstellelemente 8 umfassen eine Einstellfeder 9,
deren Druck den Bremsschuh und den Zwischenrahmen voneinander wegbewegt,
und ein Klemmelement 10, d. h. eine Spannschraube, mittels
welcher der Bremsschuh und der Zwischenrahmen gegen die Federkraft
der Einstellfeder 9 zueinander gezogen werden können. Somit
ist die Bewegung zwischen dem Bremsschuh und dem Zwischenrahmen
immer präzise
und spielfrei. Die in der Ausführungsform
in 1 verwendete Einstellfeder 9 ist ein
Tellerfedersatz, welcher eine gute Kraftdichte und eine kompakte
Größe ermöglicht.
Es ist allerdings auch möglich
zum Beispiel Spiralfedern oder ein geeignetes kommpressierbares Material
zu verwenden.
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In
dem Zentrum des scheibenartigen Bremskörpers 1 ist eine Kraftübertragungswelle 14 angeordnet.
Auf dem Bremskörper 1,
um die Kraftübertragungswelle,
ist ein Druckelement 6, d. h. ein Tellerfedersatz, montiert,
dessen unterer Rand auf einem Absatz 15 in der Welle ruht.
Auch hier ist es möglich, anstelle
einer Tellerfeder, andere Arten von Federelementen zu verwenden.
Somit presst das Druckelement 6, über die Schulter 15,
die Welle nach unten zu dem Bremsschuh 2. Unter der Schulter
hat die Welle 14 einen Absatz 16, welcher gegen
die obere Oberfläche
des Zwischenrahmens 7 gepresst ist. Wenn die Welle 14 nach
unten gepresst wird, presst sie somit den Zwischenrahmen und zusammen
damit den Bremsschuh gegen das Bremsrad 5.
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Der
Bremsschuh 2 und die Welle 14 sind über ein
Führungselement 11 miteinander
verbunden, welches aus einem Zapfen 12 an dem unteren Ende
der Welle 14 und einem Loch 13 in dem Bremsschuh 2 besteht.
Da der Zapfen an dem Ende der Welle in dem Loch 13 in dem
Bremsschuh ist und die Welle 14 steif montiert und nur
in dem Bremskörper 1 vertikal
gleitbar ist, hält
das Führungselement 11 somit
den Bremsschuh fest in Position, und hindert ihn am schwingen und
drehen und erlaubt nur präzise Bremsbewegungen
in der Bremsrichtung. Anders gesagt, die Welle 14 nimmt über den
Zapfen 12 ein Bremsmoment von dem Bremsschuh 2 auf
und über die
Gleitlagerungen 31, 32 ein Tragmoment von dem Bremskörper 1 auf,
so dass sich der Bremsschuh nicht wesentlich zur Seite bewegen kann,
da die Toleranzen in den Gleitlagerungen 31, 32 und
in dem Führungselement
klein sein können
und Abweichungen in der Struktur sehr klein sind. Natürlich führt und stabilisiert
auch die gekrümmte
Form des Bremsschuhs dessen Bewegung, so dass keine großen lateralen
Abstützungen
in der Struktur benötigt
werden. Es ist allerdings die Welle 14, der Zapfen 12 an deren
Ende und das Loch 13 in dem Bremsschuh, die das Bremsmoment
zu dem Körper
der Haltebremse übertragen,
so dass es wichtig ist, dass diese Elemente robust und spielfrei
sind. Die Welle 14, der Zapfen 12 und der Kragen
in der Welle, umfassend einen oberen Absatz 15 und einen
unteren Absatz 16, bilden vorzugsweise einen einzigen kontinuierlichen
Körper.
Die Gleitlagerungen 31, 32 zwischen dem Bremskörper 1 und
der Welle 14 sind so angeordnet, dass die obere Gleitlagerung 31 zwischen
der Welle 14 und einem Schraubenteil 33 liegt,
welches in ein Innengewinde in dem Bremskörper eingreift. Das Schraubenteil 31 kann
zur Einstellung des Drucks auf den Tellerfedersatz genutzt werden,
welcher das Druckelement 6 bildet und zur gleichen Zeit zur
Einstellung der Kraft, mit welcher der Bremsschuh 2 gegen
das Bremsrad gepresst wird.
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Die
in 1 vorgestellte Haltebremse umfasst zusätzlich eine
Druckfreigabefunktion, welche es ermöglicht die Bremse während eines
Stromausfalls zu lösen.
Dies wird verwirklicht, indem das obere Ende der Welle 14 mit
einem Ölraum 18 versehen wird,
mit einem Ölnippel 19,
welcher in den Ölraum führt. Durch
Zufuhr von Öl
durch den Nippel 19 in den Ölraum 18 wird somit
ein hydraulischer Druck erzeugt, welcher die Welle 14 hebt
und mit dieser den Bremsschuh 2. Der Ölraum kann über eine Entlüftungsschraube 30 gelüftet werden.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Einstellelemente 8, verglichen mit 1. In den Einstellelementen
wird ein Satz von Einstellscheiben oder, abhängig von den Anforderungen,
eine von dem Satz genommene Einstellscheibe 20 verwendet, welche
in dem Einstellelement zwischen dem Bremsschuh 2 und dem
Zwischenrahmen 7 platziert wird. Danach wird der Bremsschuh
und der Zwischenrahmen mittels des Spannelements 21 gegeneinander angezogen.
Daher bestimmt die Einstellscheibe 20 die Position des
Bremsschuhs und somit auch die Breite des Luftspalts zwischen dem
Bremsschuh und dem Bremsrad.
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3 zeigt
eine praktische Anwendung der Haltebremse der Erfindung, wobei die
Haltebremse an einer doppelten Aufzugsmaschine mit zwei Permanentmagnetmotoren
montiert ist, welche an derselben Welle an entgegengesetzten Seiten
einer herkömmlichen
großen
Treibscheibe 23 montiert sind. In dieser Anwendung sind
zwei wie in 1 abgebildete Haltebremsen über ihre
Bremsrahmen 17 miteinander verbunden, wobei die Bremskörper 1 als
ein Mittel genutzt werden, um die Motorrahmen 22 fest miteinander
zu verbinden und aneinander zu befestigen. Daher ist die Basisidee
der Erfindung, dass die Einstellung der Bremsteile un abhängig von
den Positionen der Bremskörper 1 und
Bremsrahmen 17 durchgeführt
wird wesentlich.
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Im
Vorhergehenden wurde die Erfindung beispielhaft mit der Hilfe der
beigefügten
Zeichnung beschrieben, aber verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
sind im Rahmen der in den Ansprüchen
definierten erfinderischen Idee möglich.