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Sicherheitsbremse für seilbetriebene Förderanlagen - Dokument DE19536995C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19536995C2 16.11.2000
Titel Sicherheitsbremse für seilbetriebene Förderanlagen
Anmelder Wittur Aufzugteile GmbH & Co, 85259 Wiedenzhausen, DE
Erfinder Wittur, Horst, 85757 Karlsfeld, DE;
Fischer, Hubert, 80637 München, DE
Vertreter Herrmann-Trentepohl und Kollegen, 81476 München
DE-Anmeldedatum 04.10.1995
DE-Aktenzeichen 19536995
Offenlegungstag 10.04.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.11.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2000
IPC-Hauptklasse B66D 5/04
IPC-Nebenklasse B66B 5/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Sicherheit bremse für seilbetriebene Förderanlagen, insbesondere für Personenaufzüge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Seilbetriebene Förderanlagen wie z. B. Personenaufzüge, aber auch Schrägaufzüge oder Seilbahnen, müssen außer der Betriebsbremse eine Sicherheitsbremse besitzen, die beim Überschreiten einer bestimmten Fördergeschwindigkeit eingreift und eine weitere Beschleunigung verhindert. Die Sicherheitsbremse kann so ausgebildet sein, daß sie das angetriebene Transportmittel, bei Personenaufzüge z. B. den Fahrkorb, bis zum Stillstand abbremst, jedoch ist das nicht unbedingt erforderlich. Wesentlich ist jedoch, daß die Bremse nicht ruckartig, sondern weich eingreift und mit zunehmender Überschreitung der vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit die Bremskraft verstärkt. Ein plötzliches Abbremsen bis zum Stillstand könnte insbesondere bei Personenaufzügen größere Schäden verursachen.

Für den vorgenannten Zweck sind an sich Fliehkraftbremsen gut geeignet. Da diese jedoch zum Erzielen einer ausreichenden Bremskraft eine möglichst hohe Drehzahl benötigen, können sie nur an schnell umlaufenden Teilen des Antriebs vorgesehen werden, im Fall der vorgenannten Förderanlage also am Motor oder an Getriebeeingangswelle. Die das Seil bzw. die Seile aufnehmende Treibscheibe hat dagegen meist eine zu geringe Umdrehungszahl, um Fliehgewichte mit konstruktiv vertretbaren Massen wirksam werden zu lassen.

So ist z. B. aus dem Patent AT 30 97 30 eine Sicherheitseinrichtung für einen Aufzug bekannt, die über einen Fliehkraftmechanismus ausgelöst wird. Nach dem Auslösen der Bremse hängt die erzeugte Bremsleistung dieser Einrichtung allein von der Fliehkraft ab, die von den beiden Schwungmassen des Fliehkraftmechanismus erzeugt wird. Eine solche Bremsleistung ist jedoch, wie bereits erläutert, bei den geringen Drehzahlen der Treibscheibe vieler seilbetriebener Förderanlagen nicht ausreichen, um die Förderanlage zuverlässig abbremsen zu können.

Aus diesem Grund können Fliehkraftbremsen solcher Bauart nicht bei seilbetriebenen Förderanlagen verwendet werden, deren Getriebe keine Selbsthemmung aufweist, wie es bei manchen Planetengetrieben der Fall ist, und bei getriebelosen Förderanlagen, deren langsam laufender Antriebsmotor direkt an die Seilscheibe gekuppelt ist. Unabhängig davon ist es auch aus Sicherheitsgründen wünschenswert, daß die Sicherheitsbremse unmittelbar auf die Treibscheibe wirkt oder mit dieser verbunden ist. Ferner sollte die Sicherheitsbremse von der elektrischen Steuerung der Förderanlage unabhängig sein, um auch im Fall einer Störung in dem Steuerungssystem wirksam werden zu können.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsbremse zu schaffen, die drehzahlabhängig unmittelbar auf die Treibscheibe einer seilbetriebenen Förderanlage einwirken und deren Drehgeschwindigkeit begrenzen kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die weiteren Ansprüche haben verschiedene mögliche Ausführungsformen und vorteilhafte Abwandlungen zum Gegenstand.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsbremse kann in einer ersten Ausführungsform einen mit der Treibscheibe verbundenen Arm aufweisen, an dem mindestens zwei Bremsmechanismen angeordnet sind, die jeweils aus zwei scherenartig gegeneinander verschwenkbaren Bremsschuhen bestehen. Die Bremsschuhe wirken dabei als Fliehgewichte und weisen eine zur Innenseite der Bremstrommel hin gerichtete gerade Kante auf, an denen eine Walze anliegt, die bei einer Verlagerung der Bremsschuhe nach außen zur Anlage an die Innenseite der Bremstrommel kommt. Durch Abrollen der Walze an der Bremstrommel wird einer der beiden Bremsschuhe mit verstärkter Kraft gegen die Bremstrommel gedrückt. Die Bremsschuhe sind dabei vorzugsweise zweiarmig ausgebildet.

Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform weist einen mit der Treibscheibe fest verbundenen Arm bzw. Flügel auf, an dem eine gerade Anzahl von Bremsmechanismen angeordnet ist, von denen jeder aus einem verschwenkbaren Bremsschuh und einem Druckhebel besteht, die durch eine Druckfeder miteinander verbunden sind. Der Druckhebel besitzt eine radial nach außen weisende gerade Ablaufkante, an der eine Walze unter der Kraft einer Feder anliegt, und mehrere über die feststehende Bremstrommel nach innen ragende Stifte sind in den Bewegungsbereich der Walzen verschiebbar. Beim Verschieben der Stifte radial nach innen kommen sie mit den Walzen in Kontakt und verschieben sie auf der Ablaufkante des Druckhebels, wodurch dieser verschwenkt wird und den Bremsschuh gegen die Bremstrommel drückt. Dabei sind vorzugsweise zwei Paare von Bremsmechanismen vorgesehen, die spiegelblidlich zueinander ausgebildet sind, um in jeder der beiden möglichen Drehrichtungen eine Bremsung zu ermöglichen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mit der Treibscheibe ein Arm fest verbunden, an dessen beiden Enden ein Bremsschuh mit einem Ende verschwenkbar gelagert ist. Durch die feststehende Bremstrommel verläuft eine mit der Treibscheibe fest verbundene Welle nach außen, auf der eine Kupplungshülse drehbar gelagert ist, welche an dem der Treibscheibe zugewandten Ende eine Nockenwelle und an dem anderen Ende eine Kupplungsscheibe trägt. Auf der Welle ist ferner eine weitere Kupplungsscheibe gelagert, die mit der Kupplungsscheibe der Kupplungshülse in Reibeingriff steht und über eine Zahnscheibe einen Zahnriemen antreibt. Die freien Enden der Bremsschuhe liegen dabei unter der Kraft von Federn in Vertiefungen der Nockenwelle. Der Zahnriemen treibt einen Geschwindigkeitsgeber an, der bei Überschreiten einer bestimmten Höchstgeschwindigkeit den Zahnriemen und die Zahnscheibe mit der Kupplungsscheibe zum Stillstand bringt. Die weiterlaufende Kupplungsscheibe 36 rutscht gegenüber der Kupplungsscheibe 39 durch und wird durch die Reibbeläge verzögert. Dadurch verdreht sich die Nockenscheibe gegenüber dem Antriebsflügel und den daran befestigten Bremsschuhen, die Rollen treten aus den Vertiefungen der Nockenwelle aus und drücken die Bremsschuhe mit ihren Bremsbelägen verstärkt gegen die Bremstrommel.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung besitzt einen Walzenträger, der die Form eines mehrarmigen Flügels mit abgerundeten Übergängen zwischen den Flügeln aufweist und in einer inneren zylindrischen Ausnehmung der Treibscheibe koaxial angeordnet ist. In den abgerundeten Übergängen werden Walzen durch Federn in einer mittigen Lage gehalten, in der sie nicht in Eingriff mit dem inneren Umfang der Treibscheibe sind. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Walzen aus der mittigen Lage in Anlage an dem inneren Umfang der Treibscheibe zu bringen und dadurch den Walzenträger in einer Drehrichtung drehfest mit der Treibscheibe zu verbinden. Mit dem Walzenträger ist eine Bremseinrichtung fest verbunden. Durch Verlagern der Walzen aus der mittigen Lage, vorzugsweise mit Hilfe eines Drehkreuzes, wird das Drehmoment von der Treibscheibe auf den Walzenträger übertragen und in der Bremseinrichtung abgebaut.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Längsschnitt,

Fig. 3 und 3a eine zweite Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 5 die Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Längsschnitt,

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 7 die Ausführungsform gemäß Fig. 6 im Längsschnitt,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des linken Teils von Fig. 7,

Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung des rechten Teils von Fig. 7.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine feststehende Bremstrommel mit innenliegender Bremsfläche bezeichnet. Die Bremstrommel 1 liegt unmittelbar neben der Seilscheibe eines Personenaufzuges oder einer ähnlichen seilbetriebenen Fördereinrichtung und ist koaxial zu dieser ausgerichtet. An die Welle der Seilscheibe oder an diese selbst ist ein Träger 2 angeflanscht, der sich somit zusammen mit der Seilscheibe dreht.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Träger 2 die Form eines Armes oder Flügels, an dessen beiden Enden ein Bremsmechanismus mit jeweils zwei Bremsbacken befestigt ist. Die beiden Bremsmechanismen sind dabei identisch ausgebildet. Sie bestehen jeweils aus zwei zweiarmigen Bremsschuhen 3, 4, die um einen am Ende des Trägers 2 befindlichen Bolzen 5 verschwenkbar sind. Die radial nach außen gerichteten Arme der Bremsschuhe tragen Bremsbeläge, die zur Anlage an die Innenseite der Bremstrommel 1 gebracht werden können.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Bremsschuhe 3, 4 scherenartig gegeneinander verschwenkbar. Zwischen die radial äußeren Arme 3a, 4a und die inneren Arme 3b, 4b sind dabei einstellbare Druckfedern 6, 7 eingesetzt, die in dem in Fig. 1 dargestellten inaktiven Zustand des Bremsmechanismus entspannt sind. Ferner sind die inneren Arme 3b, 4b des einen Bremsmechanismus über Zugstangen 8, 9 mit den gegenüberliegenden inneren Armen des anderen Bremsmechanismus verbunden.

Die äußeren Arme 3a, 4a weisen eine geradlinige Außenkante 10, 11 auf, wobei in dem inaktiven Zustand gemäß Fig. 1 die Kanten 10, 11 eine gemeinsame Gerade bilden. Im mittleren Treffpunkt der Kanten 10, 11 liegt eine Walze 12, die durch Zugfedern 13 in ihrer Lage gehalten wird. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, hat die Walze 12 eine zylindrische Außenfläche 14 und einen mittleren, über die Fläche 13 vorstehenden Ring 15, dem eine ringförmige, im Querschnitt keilförmige Nut 16 in der Innenfläche der Bremstrommel 1 gegenüberliegt.

Die Bremse gemäß Fig. 1 und 2 wirkt in folgender Weise.

Die Treibscheibe nimmt bei ihrer Drehung den Arm 2 und die an diesem angebrachten beiden Bremsmechanismen mit. Da seilbetriebene Förderanlagen im allgemeinen eine begrenzte Förderstrecke aufweisen, findet die Förderung abwechselnd in beiden Richtungen statt, so daß die Treibscheibe wechselweise in beiden Drehrichtungen umläuft. Die Sicherheitsbremse muß dabei in beiden Drehrichtungen in gleicher Weise wirksam werden können.

Die Bremsmechanismen sind so ausgelegt, daß sie unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl der Treibscheibe inaktiv bleiben. Der vorstehende Ring 15 der Walze 12 ragt dabei in die Nut 16 der Bremstrommel 1, ohne jedoch damit in Eingriff zu sein.

Bei Überschreiten der vorgegebenen Drehzahl werden die äußeren Arme 3a, 4a der Bremsschuhe 3, 4 radial nach außen verschwenkt, da sie eine wesentlich größere Masse besitzen als die inneren Arme 3b, 4b. Die Bremsbeläge an den Enden der Arme 3a, 4a kommen dadurch zur Anlage an die Innenfläche der Bremstrommel 1, jedoch reicht die Fliehkraft der Arme wegen der relativ niedrigen Drehgeschwindigkeit nicht aus, um die Treibscheibe wirksam abzubremsen.

Mit dem Verschwenken der der Arme 3a, 4a ändern auch die Kanten 10, 11 ihre Lage gegeneinander, so daß sie nicht mehr eine gemeinsame Gerade bilden, sondern einen stumpfen Winkel einschließen. Sie drücken dadurch die Walze 12 gegen die Wirkung der Federn 13 radial nach außen, und der vorstehende Ring 15 kommt zur Anlage in der Nut 16.

Es sei angenommen, daß der Arm 2 in der Darstellung gemäß Fig. 1 rechts herum umläuft. Wenn die Walze 12 mit der Bremstrommel 1 in Eingriff kommt, läuft sie auf dieser ab und wird dadurch relativ zu den Bremsschuhen 3, 4 nach links versetzt. Sie bewegt sich somit auf die Kante 11 des nach innen verschwenkten Armes 4a und drückt diesen zurück. Diese Gegenbewegung des äußeren Armes 4a wird über den inneren Arm 4b und die Druckfeder 6 auf den äußeren Arm 3a übertragen, so daß dieser mit verstärkter Kraft gegen die Bremstrommel 1 gedrückt wird. Trotz der Lockerung des Armes 4a wird somit eine Verstärkung der Bremskraft erreicht.

Der gleiche Vorgang läuft an dem gegenüberliegenden Bremsmechanismus ab, wobei durch die Zugstangen 8 ein Ausgleich der Kräfte erfolgt. Bei entgegengesetzter Drehrichtung wird dieselbe Wirkung mit den anderen Bremsschuhen erzielt, d. h. die Walze 12 wird auf die Kante 10 des Bremsschuhes 3 versetzt, wodurch der Bremsschuh 4 verstärkt angedrückt wird.

Wie ersichtlich, wird bei diesem System die durch Fliehkraftwirkung initiierte Bremsung verstärkt, wobei die hierzu erforderliche Kraft aus der kinetischen Energie des Systems selbst gewonnen wird; es ist also kein Kraftspeicher und keine äußere Energiequelle nötig.

Die Fig. 3 und 3a zeigen eine andere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsbremse. Auch hier ist ein Flügel 17 vorgesehen, der fest mit der Treibscheibe oder deren Welle verbunden ist und mit dieser umläuft. An den vier Armen des Flügels sind Bremsmechanismen mit Bremsbacken angeordnet, die innerhalb einer feststehenden, nicht näher dargestellten Bremstrommel umlaufen.

Von den vier Bremsmechanismen sind jeweils zwei, die sich diametral gegenüberliegen, gleichartig ausgebildet und wirkungsmäßig durch Stangen gekoppelt, wie es in Fig. 3 für den oberen und unteren Bremsmechanismus angedeutet ist. Die beiden anderen, rechts und links liegenden Bremsmechanismen sind spiegelbildlich ausgeführt. Die beiden Paare dienen zum Auslösen einer Bremsung in der einen oder der anderen Drehrichtung.

Jeder Bremsmechanismus weist einen Bremsschuh 18 auf, der um einen Bolzen 19 an dem Flügel 17 schwenkbar ist und an seiner Außenfläche einen Bremsbelag trägt. Um den Bolzen 19 ist ferner ein Druckhebel 20 verschwenkbar, der eine gerade Ablaufkante 21 aufweist, welche zur Innenseite der Bremstrommel hin gerichtet ist und in Richtung einer Sekante verläuft. An dem von der Innenseite der Bremstrommel am weitesten entfernten Ende der geraden Ablaufkante 21 befindet sich ein Anschlag 22 mit einer Rastausnehmung, in der eine Walze 23 von einer Zugfeder 24 gehalten wird.

Der Druckhebel 20 ist als Winkelhebel ausgebildet, dessen der geraden Kante 21 gegenüberliegender Arm 25 eine Druckfeder 26 beaufschlagt. Das andere Ende der Druckfeder 26 liegt an dem Bremsschuh 18 an. Betrachtet man in Fig. 3 den oberen Bremsmechanismus, so ist ersichtlich, daß ein Verschwenken des Druckhebels 20 im Uhrzeigersinn über den Arm 25 und die Druckfeder 26 ein Verschwenken des Bremsschuhs 18 ebenfalls im Uhrzeigersinn bewirkt.

Um den Umfang der Bremstrommel verteilt sind mehrere Auslösemechanismen angeordnet, die mit federbelasteten Stiften 27 in das Innere der Bremstrommel in den Bereich der Walzen 23 ragen. Die Stifte können von einem Betätigungselement 28, etwa einem Hebel o. dgl., nach innen bewegt werden.

Wenn der Flügel 17 in der Darstellung von Fig. 3 links herum umläuft und die Stifte 27 nach innen bewegt werden, dann wird die Walze 23 des oben liegenden Bremsmechanismus beim Anschlag an den Stift 27 aus der Rastausnehmung gelöst und auf der geraden Kante 21 nach rechts bewegt. Sie kommt dann in Anlage an der Innenseite der Bremstrommel und läuft auf dieser ab, wobei sie den Druckhebel 20 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird auf die bereits beschriebene Weise auf den Bremsschuh 18 übertragen, der dadurch mit einer verstärkten Andruckkraft an die Bremstrommel gedrückt wird.

Der gleiche Vorgang läuft bei dem in Fig. 3 unteren Bremsmechanismus ab. Die beiden anderen Bremsmechanismen bleiben dagegen inaktiv, da die Walze 23 durch den Anschlag 22 festgehalten wird und der Stift 27 gegen die Federkraft darüber hinweggleitet. Die beiden letztgenannten Bremsmechanismen treten bei umgekehrter Drehrichtung des Flügels 17 bzw. der Treibscheibe in Aktion.

Die Betätigungselemente 28 und die Stifte 27 werden auf nicht näher dargestellte Weise beim Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl der Treibscheibe aktiviert. Dies kann z. B. elektromagnetisch aufgrund eines Steuersignals von einem Geschwindigkeitsgeber (Tachometer) erfolgen oder mechanisch von einem an die Treibscheibe gekoppelten Fliehkraftregler, von dem dann nur eine geringe Auslösekraft aufgebracht werden muß. Es können auch mehrere unabhängig voneinander wirkende Auslösemechanismen vorgesehen werden.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Verstärkung der Bremskraft aus der kinetischen Energie des Systems selbst, also unabhängig von anderen Energiequellen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsbremse, die als Anbausatz an eine Treibscheibe oder an den rotierenden, die Seile tragenden Außenmantel eines Planetengetriebes ausgebildet ist. Die feststehende Bremstrommel ist mit 29 bezeichnet, die Flanschplatte zum Verbinden mit der Treibscheibe mit 30.

Mit der Flanschplatte 30 fest verschraubt ist ein Antriebsflügel 31, an dessen Enden zwei Bremsschuhe 32 veschwenkbar gelagert sind. Ferner erstreckt sich von der Flanschplatte 30 eine zur Treibscheibe koaxiale Welle 33 durch die Bremstrommel hindurch nach außen.

Auf der Welle 33 sitzt eine Kupplungshülse 34, die im Bereich des Antriebsflügels 31 bzw. der Bremsschuhe 32 als Nockenwelle 35 ausgebildet ist. Am anderen Ende weist die Kupplungshülse 34 eine Kupplungsscheibe 36 auf. Die freien Enden der Bremsschuhe 32 werden durch Zugfedern 37 radial nach innen gezogen und liegen über Rollen 38 in Vertiefungen der Nockenwelle 35.

Der Kupplungsscheibe 36 gegenüber liegt eine weitere Kupplungsscheibe 39 mit dazwischen angeordneten Reibbelägen 40. Die Kupplungsscheibe 39 wird durch Tellerfedern 41 gegen die Kupplungsscheibe 36 gedrückt. Mit der Kupplungsscheibe 39 ist eine Zahnscheibe 42 verbunden, über die ein Zahnriemen 43 läuft. Mit dem Zahnriemen 43 wird ein Geschwindigkeitsgeber (Tachometer) angetrieben.

Wenn die Treibscheibe bzw. das Planetengetriebe sich drehen, läuft der gesamte Bremsmechanismus, bestehend aus Antriebsflügel 31, Kupplungshülse 34 und Kupplungsscheibe 39, synchron mit. Innerhalb der zuläsigen Drehzahl, entsprechend einer maximalen Fördergeschwindigkeit, bleiben die Bremsschuhe 32 außer Eingriff mit der Bremstrommel 29. Wird die zulässige Drehzahl überschritten, so legen sich zunächst die Bremsschuhe 32 unter der Wirkung der Fliehkraft an die Innenseite der Bremstrommel 29 an und begrenzen die Geschwindigkeitszunahme.

Bei einem weiteren Anstieg der Geschwindigkeit arretiert der Geschwindigkeitsgeber und hält den Zahnriemen 43 und die Zahnscheibe 42 mit der Kupplungsscheibe 39 an. Die weiterlaufende Kupplungsscheibe 36 rutscht gegenüber der Kupplungsscheibe 39 durch und wird durch die Reibbeläge verzögert. Dadurch verdreht sich die Nockenscheibe 35 gegenüber dem Antriebsflügel 31 und den daran befestigten Bremsschuhen 32, die Rollen 38 treten aus den Vertiefungen der Nockenwelle aus und drücken die Bremsschuhe 32 mit ihren Bremsbelägen verstärkt gegen die Bremstrommel. Die Verdrehung der Nockenwelle 35 gegenüber dem Drehflügel 31 wird durch Anschläge 44 begrenzt.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Bremskraftverstärkung rein mechanisch aus der von dem Antriebssystem eingeleiteten Energie. Die Steuerung und Arretierung des Geschwindigkeitsgebers kann ebenfalls mechanisch, etwa durch einen Fliehkraftregler erfolgen, so daß sie von der elektrischen oder elektronischen Steuerung der Förderanlage unabhängig ist. Wahlweise oder zusätzlich kann jedoch auch ein elektrisches Signal zur Auslösung verwendet werden.

Es können ferner, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3, zwei weitere Bremsschuhe spiegelbildlich angeordnet werden, die in der entgegengerichteten Drehrichtung wirksam werden.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsbremse mit mechanischer Bremskraftverstärkung, wobei die Initiierung durch einen elektronischen Drehzahlgeber erfolgt. Hierbei ist die Bremseinheit stationär angeordnet und greift mit Bremskörpern in die fliegend gelagerte Treibscheibe ein, die mit ihrer Innenfläche die Bremstrommel bildet.

Gemäß Fig. 7 dient ein fest installiertes Lagergehäuse 45 als Bremsträger. Dem Lagergehäuse gegenüber liegt die Treibscheibe 46, an die eine in dem Lagergehäuse 45 drehbar gelagerte Welle 47 angeflanscht ist. Die Welle 47 läuft somit ständig mit der Treibscheibe 46 um.

Auf der von der Welle 47 durchsetzten Lagerhülse sitzt drehbar ein Walzenträger 48 in Form eines vierarmigen Flügels mit abgerundeten Übergängen zwischen den Armen. In jeder Abrundung liegt eine Walze 49, die durch Federn 50 in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise in der mittleren Lage gehalten wird. Die Federn 50 werden mittig von einem Drehkreuz 51 gehalten, das gegenüber dem Walzenträger 48 drehbar ist. Fig. 6 läßt erkennen, daß bei einer Verdrehung des Drehkreuzes 51 in beiden Richtungen die Walzen aus den Abrundungen heraus bewegt werden und zur Anlage an der Innenseite der Treibscheibe kommen.

Wie Fig. 8 zeigt, sitzt auf der Welle 47 axial begrenzt verschiebbar, jedoch unverdrehbar, eine Kupplungsscheibe 52, die über Reibbeläge 53 in gleitenden Eingriff mit dem Drehkreuz 51 gebracht werden kann. Die Kupplungsscheibe 52 dreht sich somit zusammen mit der Welle 47, und wenn sie in der Darstellung gemäß Fig. 8 nach links verschoben wird, nimmt sie über die Reibbeläge 53 das Drehkreuz 51 mit. Dies bewirkt über die Federn 50 eine Verlagerung der Walzen 49 in den Abrundungen, so daß sie weiter nach außen gelangen und in Kontakt mit der umlaufenden Treibscheibe 46 kommen.

Die Walzen verkeilen auf diese Weise den Walzenträger 48 und die Treibscheibe 46 miteinander, so daß der Walzenträger von der Treibscheibe gedreht wird und dessen Drehmoment aufnehmen kann. Es ist daher möglich, durch Abbremsen des Walzenträgers gleichzeitig auch die Treibscheibe 46 zu bremsen. Das Bremsen des Walzenträgers 48 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so z. B. durch eine durch Fliehkraft initiierte Anordnung entsprechend den vorher beschriebenen Anordnungen mit rein mechanischen Regelmechanismen.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis 9 ist eine Scheibenbremse vorgesehen, deren Bremsscheibe 54 an dem Walzenträger festgelegt ist und mit diesem umläuft. Die Scheibe wird durch eine oder mehrere Bremseinheiten 55 mit einstellbarer oder ggfs. auch regelbarer Bremskraft gebremst.

Wenn die Treibscheibe 46 bis zum Stillstand abgebremst und die Kupplungsscheibe 52 von dem Drehkreuz 51 gelöst ist, gehen die Walzen 49 unter der Wirkung der Federn in die neutrale Stellung zurück, so daß der Walzenträger 48 freigegeben wird und die Treibscheibe sich wieder frei drehen kann.

Wegen der symmetrischen Gestaltung des Walzenträgers 48 und des Drehkreuzes 51 kann das Auslösen der Bremsung in beiden Drehrichtungen erfolgen.

Die Betätigung der Kupplungsscheibe 52 erfolgt über einen Stößel 56, der in einer zentralen Bohrung der Welle 47 verschiebbar und in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise mit der Kupplungsscheibe 52 verbunden ist. An dem in der Zeichnung rechten Ende ragt der Stößel 56 über die Welle 47 hinaus. In der Nähe dieses Endes ist er mit einer Einschnürung 57 versehen, in die eine Rastkugel 58 federnd eingreift, um den Stößel in der zurückgezogenen Stellung mit gelöster Kupplungsscheibe 52 zu arretieren.

Gemäß Fig. 7 und 9 liegt an dem freien Ende des Stößels 56 ein Hebel 59 an, der mit einer Zugstange 60 verbunden ist. Die Zugstange 60 wird durch einen Betätigungsmechanimus 61, etwa einen Magneten oder einen Hydraulikpneumatikkolben, betätigt. Wie aus Vorstehendem ersichtlich, kann von dem Betätigungsmechanismus ausgehend über den Stößel 56, die Kupplung 52, das Drehkreuz 51 und den Walzenträger 48 mit den Walzen 49 die Bremsung der Treibscheibe 46 ausgelöst werden.

Die Betätigung der Zugstange kann mechanisch durch einen Fliehkraftregler o. dgl. erfolgen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist ein elektronischer Drehzahlgeber vorgesehen, der in das hintere Kugellager 61 der Welle 47 integriert ist. Derartige Kugellager sind mit einem Impulsgeber versehen, der eine von der Drehzahl abhängige Pulsfrequenz abgibt. Die Impulse werden über eine Signalleitung 62 an die Steuerung weitergeleitet und dort in ein die Drehzahl wiedergebendes Signal umgewandelt. Dieses Signal löst bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes den Betätigungsmechanismus 61 aus.


Anspruch[de]
  1. 1. Sicherheitsbremse für seilbetriebene Förderanlagen, insbesondere Personenaufzüge, mit einer Einrichtung, die beim Überschreiten einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit des Transportmittels den Antrieb mit einer geschwindigkeitsabhängigen Verzögerung abbremst und ggfs. anhält, wobei die Bremse als Fliehkraftbremse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Einrichtung zum Verstärken der Bremskraft in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit aufweist und die Energie zur Verstärkung der Bremskraft Teil der kinetischen Energie der Förderanlage ist.
  2. 2. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (3, 4, 18, 32) unmittelbar an der Treibscheibe der Förderanlage angeordnet sind und in einer feststehenden Bremstrommel (1, 29) umlaufen.
  3. 3. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse in beiden Drehrichtungen des Antriebs für die Förderanlage in gleicher Weise wirksam ist.
  4. 4. Sicherheitsbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem mit der Treibscheibe verbundenen Arm (2) mindestens zwei Bremsmechanismen angeordnet sind, die jeweils aus zwei scherenartig gegeneinander verschwenkbaren Bremsschuhen (3, 4) bestehen, daß die Bremsschuhe als Fliehgewichte wirken und eine zur Innenseite der Bremstrommel (19 hin gerichtete gerade Kante (10, 11) aufweisen, daß an den in einer Linie liegenden geraden Kanten zweier Bremsschuhe (3, 4) eine Walze (12) anliegt, die bei einer Verlagerung der Bremsschuhe nach außen zur Anlage an die Innenseite der Bremstrommel (12) kommt, und daß durch Abrollen der Walze (12) an der Bremstrommel ein Bremsschuh mit verstärkter Kraft gegen die Bremstrommel gedrückt wird.
  5. 5. Sicherheitsbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsschuhe (3, 4) zweiarmig ausgebildet sind und zwischen den radial äußeren Armen (3a, 4a) und den radial inneren Armen (3b, 4b) durch Druckfedern (7) verbunden sind.
  6. 6. Sicherheitsbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Arm (2) gegenüberliegenden Bremsmechanismen durch Zugstangen (8) miteinander verbunden sind.
  7. 7. Sicherheitsbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen an den radial inneren Armen (3b, 4b) der Bremsschuhe (3, 4) angreifen.
  8. 8. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) mit einer zylindrischen Außenfläche an den geraden Kanten (10, 11) der Bremsschuhe (3, 4) anliegt und mit einem mittleren, radial vorstehenden Ring (15) in eine Nut (16) in der Bremstrommel (1) eingreift.
  9. 9. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem mit der Treibscheibe fest verbundenen Arm bzw. Flügel (17) eine gerade Anzahl von Bremsmechanismen angeordnet ist, von denen jeder aus einem verschwenkbaren Bremsschuh (18) und einem Druckhebel (20) besteht, die durch eine Druckfeder (26) miteinander verbunden sind, daß der Druckhebel (20) eine radial nach außen weisende gerade Ablaufkante (21) aufweist, an der eine Walze (23) unter der Kraft einer Feder (24) anliegt, und daß mehrere über die feststehende Bremstrommel nach innen ragende Stifte (27) vorgesehen sind, die in den Bewegungsbereich der Walzen (23) verschiebbar sind.
  10. 10. Sicherheitsbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gerade Ablaufkante (21) an einem Ende mit einem Anschlag (22) und einer Rastausnehmung für die Walze (23) versehen ist.
  11. 11. Sicherheitsbremse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stift (27) ein Betätigungselement (28) zugeordnet ist.
  12. 12. Sicherheitsbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (28) mit einem Geschwindigkeitsgeber verbunden ist.
  13. 13. Sicherheitsbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Fliehkraftregler ausgebildet ist.
  14. 14. Sicherheitsbremse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Tachometer ausgebildet ist, der ein elektrisches Signal ausgibt.
  15. 15. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Arm bzw. Flügel (17) zwei Paare von Bremsmechanismen angeordnet sind, von denen das eine Paar spiegelbildlich zu dem anderen Paar ausgebildet ist.
  16. 16. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Treibscheibe ein Arm (31) fest verbunden ist, an dessen beiden Enden ein Bremsschuh (32) mit einem Ende verschwenkbar gelagert ist, daß eine mit der Treibscheibe fest verbundene Welle (33) durch die feststehende Bremstrommel (29) nach außen verläuft, daß auf der Welle (33) eine Kupplungshülse (34) drehbar gelagert ist, die an dem der Treibscheibe zugewandten Ende eine Nockenwelle (35) und an dem anderen Ende eine Kupplungsscheibe (36) trägt, daß auf der Welle (33) eine weitere Kupplungsscheibe (39) gelagert ist, die mit der Kupplungsscheibe (36) der Kupplungshülse (34) in Reibeingriff steht und über eine Zahnscheibe (42) einen Zahnriemen (43) antreibt, und daß die freien Enden der Bremsschuhe (32) unter der Kraft von Federn (37) in Vertiefungen der Nockenwelle (35) liegen.
  17. 17. Sicherheitsbremse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Bremsschuhe (32) über Rollen (38) in den Vertiefungen der Nockenwelle (35) liegen.
  18. 18. Sicherheitsbremse nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheiben (36, 39) unter Zwischenlage von Reibbelägen (40) durch Tellerfedern (41) gegeneinander gedrückt werden.
  19. 19. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (43) einen Geschwindigkeitsgeber antreibt, der bei Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit den Zahnriemen (43) und damit die Kupplungsscheibe (39) anhält.
  20. 20. Sicherheitsbremse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Fliehkraftregler ausgebildet ist.
  21. 21. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer inneren zylindrischen Ausnehmung der Treibscheibe (46) koaxial ein Walzenträger (48) angeordnet ist, der die Form eines mehrarmigen Flügels mit abgerundeten Übergängen zwischen den Flügeln aufweist, daß in den Übergängen Walzen (49) durch Federn (50) in einer mittigen Lage gehalten werden, in der sie nicht in Eingriff mit dem inneren Umfang der Treibscheibe (46) sind, daß eine Einrichtung (51) vorgesehen ist, um die Walzen (49) aus der mittigen Lage und in Anlage an dem inneren Umfang der Treibscheibe (46) zu bringen und dadurch den Walzenträger (48) in einer Drehrichtung drehfest mit der Treibscheibe zu verbinden, und daß eine Bremseinrichtung (54, 55) fest mit dem Walzenträger (48) verbunden ist.
  22. 22. Sicherheitsbremse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verlagern der Walzen (49) aus der mittigen Lage als Drehkreuz (51) ausgebildet ist.
  23. 23. Sicherheitsbremse nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Treibscheibe (46) koaxial eine Welle (47) festgelegt ist, deren freies Ende in einem der Treibscheibe gegenüberliegenden Lagergehäuse (45) gelagert ist.
  24. 24. Sicherheitsbremse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (47) axial verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar eine Kupplungsscheibe (52) angeordnet ist, die durch axiale Verschiebung in Reibeingriff mit der Einrichtung zum Verlagern der Walzen (49) gebracht werden kann.
  25. 25. Sicherheitsbremse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zentralen Bohrung der Welle (47) ein Stößel (56) verschiebbar ist, der mit seinem der Treibscheibe (46) zugewandten Ende die Verschiebung der Kupplungsscheibe (52) bewirkt.
  26. 26. Sicherheitsbremse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des Stößels (56) ein Hebel (59) anliegt, der über eine Zugstange (60) von einem Betätigungsmechanismus (61) beaufschlagt wird.
  27. 27. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager der Welle (47) als Wälzlager (62) mit integriertem Impulsgeber ausgebildet ist.
  28. 28. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Walzenträger (48) verbundene Bremseinrichtung als Scheibenbremse (54, 55) ausgebildet ist.
  29. 29. Sicherheitsbremse nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft der Scheibenbremse (54, 55) fest einstellbar ist.
  30. 30. Sicherheitsbremse nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft der Scheibenbremse (54, 55) in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit regelbar ist.






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