具有制动装置的电梯的制作方法

本发明涉及具有制动装置的电梯，特别是行车制动装置或安全制动装置。

背景技术：

行车制动装置和安全制动装置在电梯中是绝对必要的，该行程制动装置和安全制动装置在超速和/或不受控制的行进移动的情形下可靠地使电梯的轿厢减速直到停止。

这种类型的安全制动装置可以在例如电梯的曳引轮上作用或者可以被布置在电梯的轿厢上并且可以在导轨上作用。

优选地，制动装置产生恒定的制动力，通常将该制动力设定为使得加载有额定载荷的轿厢对于安全制动装置以0.8到1g的减速度以及对于行车制动装置以0.3到0.5g的减速度进行制动。

为了在轿厢的制动操作期间使电梯乘客受伤的风险最小，可以通过设定(例如，通过控制或调节)来限定制动装置的制动减速度。由于轿厢的制动减速度与轿厢的轿厢重量和负载有关，所以制动力应当适应于轿厢的负载。随着复杂性增加，这种类型的制动装置仍然需要确保要求的安全程度。一个安全要求是制动装置根据闭路原理操作(当接通时被激活)。然而，闭路原理要求向制动装置的致动器系统连续地供给能量。这导致制动装置的能耗增加。

作为对比，如果制动装置根据开路原理操作，则需要提供能量的蓄能器，在制动装置的能量供给中断时需要该蓄能器的能量以用于关闭制动装置。由于制动力的调节与高能量需求相关，所以需要提供较大的能量数量。这导致制动装置具有复杂的结构。

制动衬片、特别是制动衬片和导轨或曳引轮之间的摩擦系数对制动力具有进一步地决定性影响。摩擦系数的改变对制动力和设定的减速度具有直接作用。如果不根据摩擦系数的变化设置制动力校正，则具有以下后果：制动力增加并且使轿厢减速到更明显的效果，或者如果例如油位于导轨上则制动力减小并且轿厢无法停止。

此外，制动装置、特别是通常在行车制动装置中使用的制动衬片受到磨损。

轿厢上的制动装置可以包括分别在两个导轨中的一个上作用的两个制动单元。制动装置的该两个制动单元通过轴彼此刚性(强制运动地)连接。这具有以下后果：首先相同的制动力作用在布置在轿厢的两侧的导轨上，然而，作为公差、导轨条件或不同污染物的结果，考虑到上述的磨损过程所以不同的制动力可能作用在轿厢的两侧，并且由此产生的转矩可能额外地加载到轿厢上。

ep2058262b1已经公开了用于对电梯系统的轿厢进行制动的制动装置，该制动装置包括卡爪，该卡爪可以在两个操作位置之间进行调节。在第一操作位置中，卡爪连接到制动模块以将释放力从卡爪传递到制动模块。在第一操作位置中，制动模块和装置之间的空气间隙的宽度可以通过调节释放力来设定，以通过该方式设定制动力。在第二操作位置中，通过使卡爪从制动模块断开连接而产生轿厢的紧急制动操作。

存在对具有以下制动装置的电梯的需求：该制动装置提供大小可以被设定的制动力并且因此该制动力适应于各个操作情形，并且该制动装置具有简单的结构。

技术实现要素：

本发明涉及具有制动装置的电梯并且涉及这种类型的制动装置。有益的改进出现在从属权利要求的主题和以下描述中。

根据本发明的电梯包括制动装置，特别是行车制动装置和/或安全制动装置，该制动装置被构造为提供从最小制动力到最大制动力之间的可变制动力。为了提供该可变制动力，设置第一蓄能器以提供最大制动力，并且设置第二蓄能器以提供与最大制动力方向相反的可调节反作用力。此处，可变制动力是最大制动力和可调节反作用力之间的差值。

本发明的优势

本发明基于以下发现，即，通过最大制动力和提供的可调节反作用力的相减叠加能够以特别简单的方式提供大小可调节的制动力并且由此提供可变制动力。以该方式，提供具有简单的结构的制动装置，通过该制动装置可以在正常操作中提供可变制动力以及在发生紧急情况的情形下可以提供最大制动力。

在本发明的一个有益改进中，第一蓄能器包括用于提供最大制动力的压缩弹簧。据此，提供了具有特别简单的结构的制动装置。

在本发明的一个有益改进中，第二蓄能器包括用于提供可调剂反作用力的反弹簧。据此，也提供具有特别简单的结构的制动装置。

在本发明的一个有益改进中，设置调节元件使得其与第二蓄能器相互作用以用于设定可调节反作用力。以该方式，在正常操作中可以通过调节元件设定可调节反作用力的大小，而在发生紧急情况时，调节元件不被激活并且最大制动力被提供。

在本发明的一个有益改进中，调节元件包括用于对第二蓄能器的进行加载和卸载的致动器。以该方式，通过致动器的致动，可以通过加压使第二蓄能器(例如反弹簧)加载制动能量并且可以通过解压卸载。因此，可以设定可调节反作用力的大小。以该方式，还提供具有特别简单的结构的制动装置。

在本发明的一个有益改进中，调节元件的致动器被构造为空心轴驱动器。通过该方式，提供具有特别简单的结构的制动装置，该制动装置占据特别小的安装空间。

在本发明的一个有益改进中，设置第一触发路径和第二触发路径以用于触发制动装置。该制动装置在激活的第一触发路径的情形下提供可变制动力，并且在激活的第二触发路径的情形下提供最大制动力。此处，触发路径理解为用于控制制动装置的控制信号的信号传递路径，该控制信号通过制动装置的多个部件。此处，第一触发路径和第二触发路径至少部分地彼此平行地传递并且因此形成用于触发制动装置的两个选择。通过提供与第一触发路径相比与安全相关的第二触发路径，仅仅需要提供操作第二触发路径所需的能量以用于能量供应中断的情形。此处，结构非常简单的第二触发路径的能量需求较低，这允许更简单的结构。因此，通过第二触发路径减少的能量需求导致制动装置的更简单的结构，该制动装置提供可调节的制动力。

在本发明的一个有益改进中，设置触发元件以在激活的第二触发路径的情形下用于激活第二蓄能器，该第二蓄能器在被激活之后与第一蓄能器解除联接。因此，在第二蓄能器的激活之后，可调节反作用力与蓄能器解除联接。可以通过触发元件引起从第一触发路径到第二触发路径的改变，在该改变中，第二蓄能器被激活，因此减小由制动蓄能器提供的最大制动力的可调节反作用力不再起作用。因此，制动装置具有特别简单的结构。

在本发明的一个有益改进中，将离合器设置为触发元件。离合器可以通过刚性锁定连接或摩擦锁定连接提供力传递连接。通过离合器能够以特别简单的方式从第一触发路径改变到第二触发路径，并且同时，激活位移-力转换器。因此，离合器实现双重功能。这简化了制动装置的结构。此外，将离合器构造为使得仅仅需要用于打开离合器的能量。这再次减少能量需求。

在本发明的一个有益改进中，第一触发路径分配有用于设定可变制动力的调节器。因此，可以提供与轿厢的制动装置的负载状态和/或磨损状态对应的制动力。因此，即使在仅仅轻微加载的轿厢的情形下，仍然可以确保例如减速度不超过预定数值，例如0.8到1g。因此，使电梯乘客在轿厢的制动操作期间受伤的风险最小化。此外，在操作期间可以考虑磨损状态。此外，在轿厢的两侧上作用的制动装置的情形下，可以减小通过转矩带来的轿厢的机械加载。

在本发明的一个有益改进中，第一触发路径被构造为根据开路原理操作。此处，开路原理理解为是如果存在不等于零的制动控制信号(例如，电流或电压)则打开或释放制动装置。因此，提供期望大小的制动力的第一触发路径可以是特别能量有效的结构。因此，制动装置能够以能量有效的操作提供通过控制或调节来设定的可变制动力。

在本发明的一个有益改进中，第二触发路径被构造为根据闭路原理操作。此处，闭路原理应当理解为是指如果存在等于零的制动控制信号(例如，电流或电压)则打开或释放制动装置。因此提供最大制动力的第二触发路径能够以能量有效的操作满足与安全相关的要求。

在本发明的一个有益改进中，制动装置包括用于设定可变制动力的自锁齿轮机构，该齿轮机构分配给第一触发路径。自锁齿轮机构可以是，例如，心轴机构。以该方式，仅仅需要设定可变制动力的额外能量而不需要保持设定制动力数值的额外能量。因此，再次降低制动装置的能量需求。

本发明的另外优势和改进例在说明书和附图中。

当然，上文提到的特征和下文将要阐释的特征不仅仅可以在各个列举的组合中使用，在不脱离本发明的范围的情形下，还可以在其他组合或者单独使用。

附图说明

本发明使用附图中的一个实施例示意性地示出并且参照附图在以下文本中进行详细地描述。

图1在示意图中示意性地示出根据本发明的具有制动装置的电梯的一个优选实施例。

图2示意性地示出根据本发明的制动装置的一个优选实施例。

图3示意性地示出根据图2的制动装置的其他细节。

图4示意性地示出根据图3的制动装置的其他细节。

图5示意性地示出根据另外实施例在打开状态中的制动装置的一个优选实施例的截面图。

图6示出在闭合状态中的根据图5的制动装置。

图7示出在闭合状态中的根据图5的制动装置，使其通过第一触发路径提供最大制动力。

图8示出在闭合状态中的根据图5的制动装置，使其通过第二触发路径提供最大制动力。

图9示意性地示出根据另外实施例的在打开状态中的制动装置的一个优选实施例的截面图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的电梯的一个优选实施例，其整体通过附图标记2表示。

电梯2包括用于运输人和/或载荷的轿厢4，该轿厢4可以沿着两个导轨6a、6b在电梯井道中在重力方向上或重力的相反方向上移动，两个导轨6a、6b彼此平行地延伸。然而，在其他实施例中，轿厢4可以例如还能够沿着单个导轨移动。

在本实施例中，被构造为曳引轮驱动器的驱动器50设置为用于使轿厢4移动。此处，轿厢4可以包括轿舱和安全框架(两者均未示出)。根据本实施例，驱动器50包括紧固到轿厢4的顶侧上的悬挂装置8(例如悬挂绳索)。悬挂装置8在曳引轮12上延伸，该曳引轮可以通过电动机(未示出)以机械化的方式被驱动，以使轿厢4移动。根据本实施例，在与轿厢4相对的另一端处紧固对重10，该对重10通过重量平衡减少用于使轿厢4移动的力的消耗。然而，在其他实施例中，还可以使用其他驱动器，例如线性驱动器。

例如当轿厢4发生超速和/或不受控制的行进移动时，为了使轿厢4制动直到停止，设置制动装置14(在本实施例中，构造为行车制动装置和/或安全制动装置)并且将其布置在轿厢4的两侧上，因此，制动装置14在两个导轨6a和6b上作用。

图2详细地示出制动装置14。

根据本实施例，制动装置14包括调节器16、调节元件18、制动单元20、比较单元22和紧急触发装置24。

根据本实施例，制动装置14是电释放的。作为替换例，制动装置还可以是液压地或气动地释放的。

在正常操作中，用于减速度的设定点数值sw以取决于轿厢4的负载程度的方式被提供给制动装置14。将该设定点数值sw与测量到的减速度的实际数值iw比较，并且将差值(即调节偏差)提供给调节器16，该调节器16以基于设定点数值sw和实际数值iw之间的所述差值确定致动变量st。

致动变量st被提供给调节元件18，该调节元件18将第一控制信号s1传递到制动单元20以提供在最小制动力和最大制动力vmax之间的可变制动力v。最小制动力的数值还可以是零。因此，根据本实施例，在正常操作中，制动装置14的第一触发路径i是激活的，该第一触发路径i包括调节器16和调节元件18。因此，调节偏差作为输入被提供给第一触发路径i，并且第一控制信号s1作为输出致动制动单元20。

为了在电梯2的能量供给故障以及例如调节器16或调节元件18的相关故障的情形下确保电梯2的安全操作，设置第二触发路径ii。

为了激活第二触发路径ii，通过比较单元22将设定点数值sw和实际数值iw的差值与预定极限值进行比较。为此，比较单元22可以包括比较器。如果该差值超过预定极限值，则指示轿厢4的不允许超速。此时，紧急触发信号na由比较单元22产生并且被传递到紧急触发装置24。紧急触发装置产生第二控制信号s2，该第二控制信号被传递到制动单元20以提供最大制动力vmax。因此，根据本实施例，在故障情况下第二触发路径ii是激活的，其中第二触发路径ii包括比较单元22和紧急触发装置24。因此，设定点数值sw和实际数值iw的差值作为输入被提供给第二触发路径ii，并且第二控制信号s2作为输出致动制动单元20。

例如在电梯2的能量供应中断的情形下，为了确保制动装置14的可靠操作，制动装置14包括向制动装置14的部件(例如，比较单元22)供电的缓冲电池(未示出)。

因此，在正常操作时可以通过第一触发路径i致动制动单元20，并且在故障的情形下，可以通过第二触发路径ii致动制动单元20，以提供制动力。此处，通过第一触发路径i提供可变制动力v(根据本实施例为被调节的制动力)，而通过第二触发路径ii提供最大制动力vmax。

因此，第一触发路径i是不与安全相关的，而第二触发路径ii是与安全相关的。因此，仅仅第二触发路径ii的部件以安全相关的方式进行设计和检查。

在另外的实施例中，代替对制动力的调节，也可以设置对可变制动力v的控制。

图3详细地示出制动装置14的调节元件18和制动单元20的结构。

根据本实施例，调节元件18包括致动器26和齿轮机构28，该齿轮机构在其输入侧上连接到致动器26。致动器26可以是电动机。作为替换例，致动器还可以是液压缸或气压缸。齿轮机构28可以是自锁齿轮机构，例如，心轴机构。

制动单元20的位移-力转换器30连接到齿轮机构28的输出侧上。此外，根据本实施例，制动单元20包括离合器32、第一蓄能器34和制动器36。

位移-力转换器30可以包括弹性元件(例如，弹簧)，其将位移变化转换为力变化。此处，由调节元件18以致动器26和齿轮机构28的方式提供位移变化。此处，齿轮机构28的自锁结构导致弹性元件在调节元件18失活的情形下(例如由于电梯2的能量供应中断导致)不发生释放，相反地弹性元件保持它的形状。

在从第一触发路径i到第二触发路径ii的变化的情形下，离合器32使调节元件18与位移-力转换器30解除联接并且释放制动能量，将在下文进行描述。

第一能量蓄能器34提供最大制动力vmax，同样地将在下文进行描述。

根据通过第一触发路径i还是第二触发路径ii进行触发，制动器36提供可变制动力v或最大制动力vmax。

图4示出制动装置2的位移-力转换器30、第一蓄能器34和制动器36的其他细节。

根据本实施例，位移-力转换器30分配有第二蓄能器48。根据本实施例，第二蓄能器是反弹簧。第一蓄能器34包括压缩弹簧46。此外，图4示出制动器36包括两个制动衬片38a、38b，其在两侧作用在导轨6a或6b上。

图5示意性地示出具有制动器36在打开状态的制动装置14的第一实施例的截面图。

可以观察到，将具有致动器26(在图4中示出)和齿轮机构28的调节元件18布置在位移-力转换器30和第一蓄能器34之间。

因此，第一蓄能器34以力传递的方式在其第一端连接到制动衬片38a，而第一蓄能器34的第二端以力传递方式连接到制动壳体44。因此，制动装置14以浮动的方式安装在轿厢4上。调节元件18的第二端以力传递的方式连接到位移-力转换器30的第一端。

此外，使用图5可以观察到，位移-力转换器30的第二端以力传递的方式连接到离合器32的第一端。离合器32的第二端与制动装置14的触发轴42接合，该触发轴42转而以其前端连接到制动衬片38a。

此外，止挡装置40与位移-力转换器30平行地布置，该止挡装置40限制由位移-力转换器30的受压或解压引起的离合器32相对于调节元件18的移动。

第一蓄能器34提供最大制动力vmax，而第二蓄能器48提供减小最大制动力vmax的可调节的反作用力vg。可调节的反作用力vg可以假设为从最小制动力到最大制动力vmax的数值，最小制动力也可以为零。因此，最大制动力vmax和可调节反作用力vg以相减的方式叠加。

图6示出，为了例如根据设定点数值sw和实际数值iw的比较设定可变制动力v，在制动衬片38a、38b已经与导轨6a、6b接触之后，调节元件18可以通过致动器26和齿轮机构28沿着触发轴42的延伸方向移动。此处，第一触发路径i是激活的。

由于与触发轴42接合的激活的离合器32，调节元件18沿箭头方向a上移动，这通过第二蓄能器48的卸载而带来反弹簧的解压。该位移变化的结果是第二蓄能器48的反弹簧提供减小的可调节反作用力vg，因此作用的可变制动力v增大。相反，如果调节元件18在与箭头方向a相反的方向上移动，则通过第二蓄能器48的加载引起反弹簧的加压。该位移变化的结果是第二蓄能器48的反弹簧提供增大的可调节反作用力vg，因此作用的可变制动力v减小。

图7示出调节元件18在箭头方向a上的移动受到止挡装置40的限制的情况下。在该情况下，第二蓄能器48的反弹簧不再提供可调节反作用力vg，因此制动装置14提供最大制动力vmax。

图8示出在能量供应失效以及例如调节器16或调节元件18的相关失效并且发生超速之后的故障情形下的制动装置14。此处，第二触发路径ii是激活的。

此时离合器32通过触发元件24被解除激活，因此离合器32不再与触发轴42接合。因此，第二蓄能器48的反弹簧通过释放而与调节元件18解除联接。因此，不再提供减小制动蓄能器34的最大制动力vmax的可调节反作用力vg，因此，制动装置14提供最大制动力vmax。

在已经消除故障之后，为了使制动装置14再次转换为正常操作，调节元件18被激活。因此，再次解压第二蓄能器48的反弹簧。此外，止挡装置40也被驱动直到离合器32在图5所示的位置处再次锁定在触发轴42上。此外，调节元件18被激活，因此，调节元件18与制动蓄能器34的压缩弹簧46相反地操作，以由此从导轨6a或6b释放制动衬片38a、38b。然后，制动装置14可以再次以正常操作方式操作。

图9示意性地示出根据另外的实施例的制动装置14在打开状态中的截面图。

制动装置14及其部件，即，调节元件18、压缩弹簧46形式的第一蓄能器34、位移-力转换器30、反弹簧形式的第二蓄能器48、离合器32和止挡装置40以及制动衬片38a、38b被容纳在壳体44中。此处，致动器26构造为空心轴驱动器并且与触发轴42接合。根据本实施例，离合器32可以通过摩擦锁定连接来实现力的传递，这允许制动器36的特别快速的启动。