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Dokumentenidentifikation DE19916165A1 26.10.2000
Titel Federkraftbremse für einen Antriebsmotor einer Lasthebeeinrichtung
Anmelder Brinkmann GmbH & Co. KG, 32683 Barntrup, DE
Erfinder Tölle, Jobst-Dieter, 32683 Barntrup, DE
Vertreter Loesenbeck und Kollegen, 33613 Bielefeld
DE-Anmeldedatum 12.04.1999
DE-Aktenzeichen 19916165
Offenlegungstag 26.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.10.2000
IPC-Hauptklasse B66D 1/58
Zusammenfassung Gegenstand der Erfindung ist eine Federkraftbremse (3) für einen Antriebsmotor (1) für eine Lasthebeeinrichtung, insbesondere eines Personenaufzuges.
Erfindungsgemäß ist die Federkraftbremse (3) in Grenzen verdrehbar auf der Welle (8) gelagert. Am Elektromagnethäuse (5) oder einem damit fest verbundenen Gegenflansch (6) ist ein radial vorstehender Stützhebel (12) vorgesehen, der mit seinem freien Ende zwischen zwei federbelasteten Stützbolzen liegt. Im abgebremsten Zustand ergibt sich abhängig von der auf die Welle (8) einwirkenden Last ein mehr oder weniger großer Verdrehwinkel des Stützhebels (12), der über einen Geber oder Sensor (17) erfaßt und einem Rechner zur Ermittlung des an der Welle (8) anliegenden Drehmoments und der entsprechenden Last zugeleitet wird.
Alternativ hierzu kann das Elektromagnethäuse (5) nebst Gegenflansch (6) gegenüber der Welle (8) verdrehspielfrei gelagert und beispielsweise der Rotor (9) mehrteilig ausgebildet und mit einem Bremsbeläge aufweisenden Kranz versehen sein, der gegenüber dem Rotor (9) im übrigen entgegen der Wirkung von Federn in Grenzen verschwenkbar ist. Hierbei wird dann der jeweilige Verdrehwinkel des Kranzes über einen Geber oder Sensor (17) ermittelt und über einen Rechner zur Bestimmung des an der Welle (8) anliegenden Drehmomentes und der dafür ursächlichen Kraft weitergeleitet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftbremse für einen Antriebsmotor einer Lasthebeeinrichtung, insbesondere eines Personenaufzuges, umfassend ein Elektromagnetgehäuse mit einem Gegenflansch und einer federbelasteten Ankerscheibe sowie einen auf der Welle des Antriebsmotors verdrehsicher gelagerten Rotor, welcher bei stromlosem Elektromagneten zwischen dem Gegenflansch und der federbelasteten Ankerscheibe reibschlüssig abgebremst ist.

Federkraftbremsen der gattungsgemäßen Art werden bei Lasthebeeinrichtungen, insbesondere auch bei Personenaufzügen, verwendet, um bei Motorstillstand wirksam zu werden und die auf die Antriebswelle des Antriebsmotors einwirkende Last zu halten. Durch die auf die Antriebswelle einwirkende Last entsteht an der Antriebswelle ein Drehmoment, welches durch die Federkraftbremse im Gleichgewicht gehalten werden muß. Entsprechend ist die Federkraftbremse hinsichtlich der auf die Ankerscheibe einwirkenden Federn und der Reibstoffpaarungen zwischen dem Rotor einerseits sowie dem Gegenflansch und der Ankerscheibe andererseits auszulegen.

Insbesondere bei Lasthebeeinrichtungen in Form von Personenaufzügen wird der Antriebsmotor über eine elektronische Steuereinrichtung gesteuert, die zur Erfassung unterschiedlichster Daten ausgelegt ist. So wird beispielsweise über die elektronische Steuerung registriert, wo sich im Fall des Motorstillstandes die zu hebende Last jeweils befindet oder ob die Last abgesenkt oder angehoben werden soll.

Insbesondere bei Lasthebeeinrichtungen in Form von Personenaufzügen wird nach neuesten Bestimmungen auch gefordert, die jeweilige Last zu wiegen. So kann durch eine Lastwiegung z. B. festgestellt werden, ob die höchstzulässige Belastung in der Liftkabine überschritten ist oder nicht, außerdem kann nach exakter Ermittlung der tatsächlich gegebenen, aber noch zulässigen Last der Antriebsmotor jeweils so gesteuert werden, daß das Anfahrdrehmoment entsprechend den gegebenen Lastverhältnissen angepaßt wird. Damit sind unabhängig vom jeweiligen Belastungszustand gleiche Anfahr- und Bremsgeschwindigkeiten und damit ein hoher Komfort möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federkraftbremse der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß diese Federkraftbremse für die Lastwiegung bei einer Lasthebeeinrichtung eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 oder 2.

Der Erfindung liegt ganz allgemein der Gedanke zugrunde, eine Federkraftbremse mit einem lastabhängig und entgegen der Wirkung von federbelasteten Stützbolzen oder Stützfedern verschwenkbar gegenüber der Welle des Antriebsmotors zu gestalten und den letztendlich lastabhängigen Schwenkwinkel zu ermitteln, der dann als Meßsignal in einem Rechner verarbeitet werden kann, um die tatsächlich an der Welle angreifende Last zu ermitteln.

Für Letzteres kann eine ohnehin vorhandene elektronische Steuerung einer Lasthebeeinrichtung durch Ergänzung mit entsprechender Software ohne nennenswerten Aufwand genutzt werden.

Mit der Erfindung wird also eine insbesondere konstruktiv einfache und dennoch hochwirksame Möglichkeit geschaffen, bei einer Lastwiegeeinrichtung eine Lastwiegung im abgebremsten Zustand durchzuführen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsmotors einer Lasthebeeinrichtung mit an beiden Wellenenden angebauten Federkraftbremsen sowie einer Steuerung,

Fig. 2 eine Teildarstellung eines Antriebsmotors einer Lasthebeeinrichtung mit angebauter, teilweise im Längsschnitt gezeigter Federkraftbremse gemäß vorliegender Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III, teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch einen mit einem Bremsbelag ausgestatteten Rotor einer Federkraftbremse nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 einen Radialschnitt durch den Rotor gemäß Fig. 4.

In Fig. 1 ist in stark schematisierter Darstellung ein Antriebsmotor 1 einer Lasthebeeinrichtung, insbesondere eines Personenaufzuges gezeigt, dem ein Rechner 2 zur Steuerung und zur Datenerfassung zugeordnet ist.

Der Antriebsmotor 1 wird in an sich bekannter Weise im Stillstand über eine Bremse 3 abgebremst und im Stillstand gehalten, wobei in Fig. 1 in schematischer Darstellung angedeutet ist, daß die Bremse 3 wahlweise auf der linken oder auch auf der rechten Seite des Antriebsmotors 1 angebaut sein kann.

Dem Antriebsmotor 1 zugeordnet ist ein Geber 4, der motorrelevante Daten in den Rechner 2 einspeist.

In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Federkraftbremse 3 für einen Antriebsmotor 1 gemäß dem Aufbau nach Fig. 1 dargestellt.

Die Federkraftbremse 3 umfaßt ein Elektromagnetgehäuse 5 mit einem Gegenflansch 6 und eine federbelastete Ankerscheibe 7 sowie einen auf einer Welle 8 des Antriebsmotors 1 verdrehsicher angeordneten Rotor 9, welcher bei stromlosem Elektromagneten 10 zwischen dem Gegenflansch 6 und der federbelasteten Ankerscheibe 7 reibschlüssig abgebremst ist.

Der Rotor 9 ist in seinem äußeren Umfangsbereich sowohl auf der Seite des Gegenflansches 6 wie auch auf der Seite der Ankerscheibe 7 mit Reibbelägen 11 versehen.

Wie die Fig. 2 und 3 deutlich zeigen, ist am Gegenflansch 6 ein Stützhebel 12 befestigt, der radial vom Elektromagnetgehäuse 5 absteht und mit seinem freien Ende in zwei federbelasteten Stützbolzen 13 liegt. Letzteres geht aus Fig. 3 anschaulich hervor.

Diese federbelasteten Stützbolzen 13 sind in einen ortsfesten Sockel 14 integriert und bilden praktisch das Gegenlager für das ansonsten gegenüber der Welle 8 verdrehbar gelagerte Elektromagnetgehäuse 5 nebst Gegenflansch 6.

Innerhalb der Stützbolzen 13 sind Federn 15 angeordnet, die über Stellschrauben 16 innerhalb des Sockels 14 nach Wunsch vorgespannt werden können.

Im abgebremsten Zustand wird durch eine auf die Welle 8 einwirkende Last ein entsprechendes Drehmoment aufgebracht. Dieses Drehmoment bewirkt eine geringfügige Verdrehung der Welle 8 und damit auch des Elektromagnetgehäuses 5 nebst Gegenflansch 6, bis über den Stützhebel 12 und einen der Stützbolzen 13 ein entsprechendes Gleichgewicht hergestellt ist.

Bei einer Lasthebeeinrichtung, z. B. einem Personenaufzug, ist das besagte Drehmoment abhängig vom Beladezustand beispielsweise einer Aufzugskabine. Je nachdem, wieviele Personen diese Kabine betreten, ist der Belastungszustand größer oder kleiner. Entsprechend größer oder kleiner ist auch das auf die Welle 8 und damit auf die Federkraftbremse 3 einwirkende Drehmoment und entsprechend stellt sich ein mehr oder weniger großer Verdrehwinkel des Stützwinkels 12 gegenüber einer "Normalstellung" ein, wobei hier als Normalstellung die Belastungssituation bei völlig leerer Liftkabine angesehen wird. Die Differenz zwischen dieser Normalstellung und dem Verdrehwinkel bei belasteter bzw. besetzter Fahrzeugkabine wird nun über einen Geber oder Sensor 17 registriert und dem Rechner 2 als Meßergebnis zugeleitet. Über dort vorgesehene Software wird unter Berücksichtigung aller relavanten Parameter aus dem jeweiligen Verdrehwinkel der jeweilige Belastungszustand und damit das Gewicht ermittelt, welches aktuell auf die Welle 8 des Antriebsmotors 1 einwirkt.

Hieraus können dann wieder für den Antriebsmotor 1 relevante Steuerdaten abgeleitet werden.

So kann beispielsweise bei Überladung der Liftkabine ein Anfahren komplett verhindert werden. Außerdem können, abhängig vom zulässigen Beladungszustand, Beschleunigungsdaten für die Liftkabine sowohl beim Anheben oder auch beim Absenken abgeleitet werden.

Diese vorteilhafte und praxisgerechte Möglichkeit wird erzielt durch einfache konstruktive Maßnahmen, da die Federkraftbremse lediglich mit der Welle 8 drehbar gelagert und über einen Stützhebel 12 und die federbelasteten Stützbolzen 13 als Gegenlager belastungsabhängig fixiert werden muß.

Die Erfassung des jeweiligen Verdrehwinkels kann über handelsübliche Geber oder Sensoren problemlos erfaßt werden und ein ohnehin vorhandener Rechner 2 zur Steuerung des Antriebsmotors 1 kann nach Ergänzung durch entsprechende Software diese ermittelten zusätzlichen Daten in einfacher Art und Weise in Steuersignale für den Antriebsmotor 1 umformen.

Eine alternative Lösung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Hier ist der Rotor 9 mit einem Bremsbeläge 11 aufweisenden, ringförmigen Kranz versehen, der aus montagetechnischen Gründen aus zwei Kranzhälften 18a und 18b besteht. Der U- förmige Kranz 18 ist in seiner Gesamtheit gegenüber dem Rotor 9 im übrigen in Grenzen verschwenkbar und gegenüber dem Rotor 9 durch Federn 15a abgestützt. Dies ergibt sich sehr anschaulich aus der Darstellung gemäß Fig. 4. Der Rotor 9 ist im übrigen wieder gegenüber der Welle 8 des Antriebsmotors 1 verdrehspielfrei gelagert, so daß sich im abgebremsten Zustand wiederum in Abhängigkeit von der auf die Welle 8 einwirkenden Kraft eine Verdrehung des Kranzes 18 gegenüber dem Rotor 9 im übrigen ergibt. Der sich ergebende Verdrehwinkel ist wiederum - wie schon beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 erläutert - ausgehend von einer Normalstellung abhängig vom Belastungszustand beispielsweise einer Liftkabine.

Der Verdrehwinkel wird im abgebremsten Zustand wiederum über einen Geber oder einen Sensor 17 erfaßt und als aktueller Meßwert in den Rechner 2 zur Verarbeitung eingegeben.

Der Erfindung liegt insoweit bei beiden Ausführungsbeispielen der grundsätzliche Gedanke zugrunde, die Federkraftbremse 3 insgesamt oder einen Teil dieser Federkraftbremse 3 mit einem gewissen Verdrehspiel auszustatten, wobei als Gegenlager hierfür jeweils Federn 15 oder 15a benutzt werden um das sich tatsächlich einstellende Verdrehspiel zu erfassen und in einem Rechner zur Ermittlung der tatsächlichen, auf die Welle einwirkenden Last zu nutzen.

Die hierfür erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sind relativ einfach umzusetzen, auch im Dauerbetrieb äußerst robust und darüber hinaus auch auf lange Sicht zuverlässig.


Anspruch[de]
  1. 1. Federkraftbremse für einen Antriebsmotor einer Lasthebeeinrichtung, insbesondere eines Personenaufzuges, umfassend ein Elektromagnetgehäuse mit einem Gegenflansch und einer federbelasteten Ankerscheibe sowie einen auf der Welle des Antriebsmotors verdrehsicher gelagerten Rotor, welcher bei stromlosem Elektromagneten zwischen dem Gegenflansch und der federbelasteten Ankerscheibe reibschlüssig abgebremst ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) das Elektromagnethäuse (5) nebst Gegenflansch (6) ist gegenüber der Welle (8) des Antriebsmotors (1) verdrehbar gelagert,
    2. b) am Elektromagnethäuse (5) oder am Gegenflansch (6) ist ein radial abstehender Stützhebel (12) befestigt, der mit seinem freien Ende zwischen zwei federbelasteten Stützbolzen (13) liegt,
    3. c) die Stützbolzen sind in einem ortsfesten Sockel (14) angeordnet,
    4. d) der Stützhebel (12) ist entgegen der Wirkung der federbelasteten Stützbolzen (13) in Grenzen verschwenkbar,
    5. e) der jeweilige Schwenkwinkel des Stützhebels (12) wird im abgebremsten Zustand von einem Geber oder Sensor (17) erfaßt und als Meßwert in einen Rechner (2) eingegeben, welcher unter Berücksichtigung der relevanten Parameter das an der Welle (8) anliegende Drehmoment und die entsprechende Last ermittelt.
  2. 2. Federkraftbremse für einen Antriebsmotor einer Lasthebeeinrichtung, insbesondere eines Personenaufzuges, umfassend ein Elektromagnethäuse mit einem Gegenflansch und einer federbelasteten Ankerscheibe sowie einen auf der Welle des Antriebsmotors verdrehsicher gelagerten Rotor, welcher bei stromlosem Elektromagneten zwischen dem Gegenflansch und der federbelasteten Ankerscheibe reibschlüssig abgebremst ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) das Elektromagnethäuse (5) mit Gegenflansch (6) ist relativ zur Welle (8) des Antriebsmotors (1) ortsfest und damit verdrehspielfrei gelagert,
    2. b) der Rotor (9) ist mit einem Bremsbeläge (11) aufweisenden, ringförmigen Kranz (18) versehen, der gegenüber dem Rotor (9) im übrigen in Grenzen und entgegen der Wirkung von Federn (15a) verschwenkbar ist,
    3. c) die mit einem Ende an den Kranz (18) stützend anliegenden Federn (15a) sind mit ihren jeweils anderen Enden am Rotor (9) abgestützt,
    4. d) der jeweilige Schwenkwinkel des Kranzes (18) wir im abgebremsten Zustand von einem Geber oder Sensor (17) erfaßt und als Meßwert in einen Rechner (2) eingegeben, welcher unter Berücksichtigung der relevanten Parameter das an der Welle (8) anliegende Drehmoment und die entsprechende Last ermittelt.
  3. 3. Federkraftbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (18) aus zwei fest miteinander verbundenen Kranzhälften (18a und 18b) besteht.
  4. 4. Federkraftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbolzen (13) durch Federn (15) belastet sind, die mit ihrem jeweils anderen Ende an Stellschrauben (16) anliegen, die in den Sockel (14) eingeschraubt sind und eine Veränderung der Vorspannung der Federn (15) ermöglichen.






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