具有制动系统的电梯设备的制作方法

本发明涉及一种具有电机械安全制动系统的电梯设备。

背景技术：

电梯设备安装在建筑物中。电梯设备主要由轿厢构成，轿厢借助于承载机构与对重或与第二轿厢连接。借助于驱动装置使轿厢沿着基本上竖向的导轨行驶。电梯设备被用于在建筑物内部将人员和货物运送通过一个或多个楼层。

电梯设备包括用以在驱动装置或承载机构发生故障的情况下固定住电梯轿厢的装置。为此，一般使用制动装置，这种制动装置在需要的情况下能够将电梯轿厢刹停在导轨上。

由wo2014/060587已知一种安全装置，这种安全装置对电梯轿厢的运动加以监控并且这种安全装置在需要的情况下能够对电梯轿厢的防坠装置进行电操控。能够按照这种方式电操控的防坠装置例如由wo2013/139616已知。其中提出了防坠装置，防坠装置能够借助于电子限速器的电操控的激活机构得到操控。公开了这种结构组件如何能够组装成整体的电梯设备，这种电梯设备在任何时候都确保电梯设备的可靠性和安全性。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种具有安全系统的电梯设备，这种电梯设备安全、可靠而且可用性高地工作，这种电梯设备在制造和运行中是有利的而且耗能较小。

在下面介绍的解决方案实现了满足上述要求中的至少一个。

在一种解决方案中，电梯设备构造有电梯轿厢和用于制动电梯轿厢的制动系统。在此，制动系统包括：至少一个布置在电梯轿厢上的电机械制动装置、安全装置以及断电保护装置。安全装置包括传感器。在此情况下，传感器检测与电梯轿厢运动相关的测量参量。传感器例如可以布置在电梯轿厢的承载滚轮上。借助于积分或求导过程，能够从由传感器检测到的运动参量中推导出所需要的行驶参数。在比较和监控过程中，对由传感器检测到的运动参量和算得的行驶参数进行比较和监控。一旦行驶参数超出容许的边界，开关装置就触发了所需的安全措施。其中一个安全措施是对电机械制动装置进行操作或触发。

在一种解决方案中，制动系统的电机械制动装置具有至少一个准备就绪位置，在这种位置中，电梯轿厢能够行驶，并且制动系统的电机械制动装置具有至少一个制动位置，在这种位置中，电梯轿厢被制动。在此情况下，促动器被设计用于将电机械制动装置保持在准备就绪位置中并且在需要的情况下，使电机械制动装置从准备就绪位置运动进入制动位置中。

有利的是，电机械制动装置包括蓄能器，蓄能器被设计用于将电机械制动装置在需要的情况下从准备就绪位置送入制动位置。

有利的是，电机械制动装置包括信号输入端，信号输入端与安全装置的信号输出端相连接，并且信号输入端在作为超出容许边界的结果接通信号输出端时，对促动器加以操控或释放，使得促动器能够使电机械制动装置从准备就绪位置运动进入制动位置中。

有利的是，电机械制动装置包括针对至少一个运行状态的位置显示器，诸如显示或输出电机械制动装置的准备就绪位置或制动位置。

在一种解决方案中，制动系统的断电保护装置包括应急供电装置或自动复位装置。优选的是，同时应用应急供电装置和自动复位装置。

在此情况下，应急供电装置包括用于蓄积电能的蓄能器或者与独立于常规电源的应急电源的连接件。应急供电装置在常规电源中断时，有利地不间断地提供电能，用于对电机械制动装置和安全装置供电。

相对于应急供电装置可替换地或优选作为补充地，制动系统的应急供电装置包括自动复位装置。自动复位装置包括在只要电机械制动装置被操作时就通过操作原因进行判定的判定算法，以及自动复位装置包括复位算法，只要判定算法将没有争议的事件判定为操作原因，复位算法就自主安装并且运行。没有争议的时间例如当电机械制动装置或制动系统由于短时或较长时间持续的断电的结果被操作时获得。这种断电可能由于电网中的故障而产生或者断电可能由于有意关断电网而出现。这例如当酒店仅运营了一定的年限并且还有剩余年限未被利用时发生。

凭借所提出的实施方案及其变型，可以提高安全的制动系统，这种制动系统改进了环境参数、可用性和安全性。于是，可以主要优化能量消耗。短时的断电、例如无意操作主开关、电网中出现供电故障(其在短时中断之后自动地再度接通电网)能够在此有利地借助于应急供电装置接管，而较长时间的中断则触发自动复位。由此，在同时关注低能耗的情况下，优化电梯设备的可用性。

在解决方案变型中，安全装置的信号输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端。第一信号输出端将电梯设备的安全电路开路，由此，启动电梯轿厢的紧急停车，并且第二信号输出端释放电梯轿厢的电机械制动装置，用以制动。

在解决方案变型中，安全装置包括数据存储器。在数据存储器中存储有安全装置的版本标识。版本标识通过装置的制造商和相应的说明实现了对产品的回溯跟踪以及与此相应地对正确的分配关系随时进行监控。也可以将利用确定的实施方案版本获得的可能的经验简单地分配给相同版本的其他设备。由此，能够在整体上实现对产品可靠性的改善。版本标识优选不可改变(只读)地刻录在数据存储器中。版本标识可以通过数据接口来读取。

在一种解决方案中，电机械制动装置包括制动元件，制动元件具有自增强结构。促动器以如下方式设计，使得促动器使制动元件能够在需要的情况下，从准备就绪位置运动进入制动位置中。在此，制动元件在制动装置关于制动元件在制动位置下与其接触的制动配对件行驶运动时，迫使电机械制动装置自主地从制动初始位置进入制动完成位置中。于是，制动完成位置确定了制动装置的制动位置。由此，促动器能够以最低的力作用工作，因为制动元件仅须朝向制动初始位置运动，并且朝向相当于实际制动位置的制动完成位置的运动借助于电梯本身的运动动能来实现。由此，电机械制动装置能够构造得比较小并且以低能耗运行。

在解决方案变型中，促动器包括电磁体或者能够电操控的驱动器。电磁体或者能够电操控的驱动器可以在被通电的状态下将电机械制动装置或其促动器保持在其准备就绪位置中。在未通电的状态下，电磁体或能够电操控的驱动器释放电机械制动装置或其促动器，使得电机械制动装置能够驶入制动位置或者至少驶入制动初始位置中。

这种解决方案实现了提供一种防断电制动系统，因为在任何情况下出现供电中断或故障时，制动装置都被送至制动位置中。故障安全标准能够容易地满足。

可替换地，促动器或包含在促动器中的电磁体或驱动器以如下方式构造，使得促动器在未通电的状态下，能够将电机械制动装置保持在其准备就绪位置中，并且促动器在通电的状态下能够使电机械制动装置驶入制动位置中或者至少驶入制动初始位置中。

这种解决方案实现了提供能量较低的制动系统，因为能量仅需要用于实际的操作。但是需要复杂的措施，用以即便在供电故障或线路断裂的情况下，仍能够确保安全。

在解决方案变型中，促动器包括至少一个杆系统、棘爪系统和/或芯轴系统，电机械制动装置的蓄能器包括至少一个弹簧、压力弹簧、气动或液压的蓄压器或者打火式燃气发电机。蓄能器所含能量以如下方式设定大小，使得在任何情况下，都提供足够能量，以便将电机械制动装置独立于外部送电地至少送入制动初始位置中。

与之相应地，制动系统以如下方式起作用，使得当发现有不希望的运动状态，使得需要将电梯轿厢的制动装置闸入，安全装置检测到这种状态并且相应地切换。这种切换使得：制动装置的电磁体例如停用，也就是被切换为不通电。由此，促动器被制动，制动装置的相应的蓄能器将制动元件送入与配对件的嵌接或者说送入相对于配对件的制动初始位置中，配对件一般是指电梯轿厢的导轨。通过电梯轿厢的运动和制动装置相对于导轨附属的运动，使制动元件进一步运动进入制动位置中，其中，制动元件由此得到进一步预紧，由此能够产生和施加相应的制动力。

在解决方案变型中，其中，制动系统的断电保护装置包括应急供电装置，应急供电装置具有能够充电的电池，诸如电容器或蓄电池。电池被设计用于在预先确定的时间内确保安全装置以及电机械制动装置的供能，其中，预先确定的时间至少是得到授权的人需要用于将电梯轿厢在电梯设备供电中断之后手动地移动到楼层中所需的时长。与此相关的典型时长例如持续至两小时。在这段时间内，维修部门应当到位，用于执行所需的故障排除步骤。

在解决方案变型中，应急供电装置的能够充电的电池被设计用于：除了安全装置和电机械制动装置之外，还对其他消耗器(诸如轿厢灯、轿厢通风装置、信息显示器和/或紧急呼叫系统)供能。由此，中央控制装置能够根据需要被分派给供能装置的应急储备。于是，中央控制装置例如能够选择性地切断消耗器。以便使轿厢照明和轿厢通风装置尽可能维持更长时间。

在解决方案变型中，应急供电装置的可充电的电池布置在电梯轿厢的区域中，优选作为安全装置的组成部件来布置。可替换地，应急供电装置的能够充电的电池布置在电梯控制装置的控制模块中。

有利的是，安全装置以如下方式实施，安全装置对应急供电或电压供给低于临界或者说关键的电压边界的时刻进行识别。另外，安全装置当低于这种电压边界时，对电机械制动装置的促动器以如下方式加以操控，电机械制动装置驶入制动位置中或至少驶入制动初始位置中。同时，有关制动装置由于低于关键的电压边界而被操作所依据的信息存储在安全装置的数据存储器中。这种信息当然也可以存储在安全装置以外的数据存储器中，也就是例如存储在电梯控制装置中。

优选的是，这时，制动系统的自动复位装置具有分析程序，分析程序在接通安全装置的电压供给时，执行状态分析，并且分析程序在发现有关制动装置由于低于临界的电压边界而被操作所依据的信息时，自动启动复位程序。

在进一步的变型中，分析过程或自动复位装置延迟实际的复位过程。复位能够根据电机械制动装置的实施方案与电梯轿厢的运动过程相联系。于是，这种运动借助于电梯设备的驱动装置来实现，并且这需要更多的能量。由此，复位的延迟有助于避免或减轻：在再次通电时，在电网中出现负载峰值。这样的延迟时间例如可以为大约5分钟。

在补充性的解决方案变型中，复位程序启动信息显示器或信息报告，其向电梯轿厢的可能存在的乘客传达信息。这种信息可以包括诸如“供电中断”、“进行系统检查”或“执行复位行驶”的通知。

在一种实施方案中，制动系统包括两个布置在电梯轿厢上的电机械制动装置，所述电机械制动装置分别包括电磁体或驱动器。电磁体或驱动器能够将电机械制动装置保持在其准备就绪位置中，并且切换对电磁体或驱动器的操控，电磁体或驱动器二者按顺序先后进行。在此，两个电机械制动装置有利地分别通过连接线缆与安全装置连接，其中，连接线缆除了连接电磁体或驱动器的导线之外还具有将电机械制动装置的位置显示器的信息传输给安全装置的导线。

在针对前述实施方案可替换的解决方案变型中，制动系统包括两个布置在电梯轿厢上的电机械制动装置，电机械制动装置分别具有电磁体或驱动器，电磁体或驱动器能够在需要的情况下释放电机械制动装置，使得电机械制动装置能够被送入其制动位置中。对电磁体或驱动器的操控并行地控制两个电磁体或驱动器，其中，两个电机械制动装置分别借助于连接线缆与安全装置连接。连接线缆除了连接电磁体或驱动器的导线之外还具有将电机械制动装置的位置显示器的信息传输给安全装置的导线。在此，安全装置在确定两个电机械制动装置中的一个被激活的情况下，也释放两个电机械制动装置中的另一个。

附图说明

下面借助于实施例参照附图详细阐述本发明。其中：

图1以侧视图示出电梯设备的示意图，

图2以横截面示出电梯设备的示意图，

图3示出电机械制动装置的示意图，

图4示出整个制动系统的示意概览图。

在附图中，针对作用相同的部件在所有附图中使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出以整体结构示出的电梯设备1。电梯设备1构造在建筑物中并且用于在建筑物内运送人员或货物。电梯设备1构造在建筑物的竖井6中并且电梯设备包括电梯轿厢2，电梯轿厢能够沿导轨10上下运动。电梯轿厢2实现了建筑物的多个驻停部位11。驱动装置5用于电梯轿厢2的驱动和驻停。驱动装置5例如布置在竖井6的上部区域中，并且轿厢2利用承载机构4(例如承载绳索或承载皮带)悬挂在驱动装置5上。在示例中，电梯轿厢以一定的速比与电梯轿厢2和对重3连接。为此，在电梯轿厢2和对重3上安装有承载滚轮9，承载机构4借助于承载滚轮9缠绕悬挂。承载机构4借助于驱动装置5引导至对重3。对重平衡电梯轿厢2的质量份额，使得用于主轴的驱动装置5仅须对轿厢2和对重3之间的不平衡重量加以平衡。驱动装置5当然也可以布置在建筑物中的其他位置上，或者布置在轿厢2或对重3的区域中。驱动装置5由电梯控制装置7控制。

电梯轿厢2配备有制动系统15，制动系统适合用于当发生不希望的运动时或者当超速时，对电梯轿厢2固定保持和/或减速。制动系统15由多个部件构成。电机械制动装置20在示例中布置在轿厢2的下方。电机械制动装置20与安全装置30电连接并且由安全装置控制。断电保护装置50(其在示例中与安全装置30组装起来)当电梯设备的电压供给发生中断时，对制动系统加以控制。电梯设备2通过吊挂线缆8与电梯控制装置7连接。吊挂线缆包括信号和动力线路。此外，安全装置30借助于信号线路与电梯控制装置连接。当然，信号线路可以借助于总线系统来实施或者能够实现无线的信号传输。

图2以示意俯视图示出图1的电梯设备。总线系统15在示例中包括两个电梯制动装置20、20.1。两个电梯制动装置20、20.1优选结构相同或镜面对称地实施，并且电梯制动装置根据需要作用于布置在轿厢2的两侧的导轨10。导轨10包括对此适当的制动面，制动面能够在与电梯制动装置20、20.1相配合下，实现对电梯轿厢2的制动。安全装置30布置在轿厢天花板上，使得安全装置为了维护目的能够方便地达到。在示例中，安全装置30的运动传感器31由电梯轿厢的承载滚轮9驱动。

图3示出电机械制动装置30的可行的实施方案。电机械制动装置20包括制动壳体29和呈制动楔块形式的制动元件25。制动壳体固定在电梯轿厢2上。制动元件25与制动壳体29相配合下自身强化地实施。制动元件25由促动器21保持在准备就绪位置中。促动器21的电磁体26为此使呈压力弹簧形式的蓄能器22保持偏置并且制动元件25放置在蓄能器22上。这对应图3中所示的位置。

所示出的电机械制动装置20本身是对称的。这意味着：两个制动元件25布置在导轨10两侧并且能够在需要情况下夹紧。制动元件25的位置能够借助于位置显示器24确定并且借助于相应的连接线缆27传输给安全装置30。位置显示器呈微型开关的形式实施。可以在必要时使用显示出制动元件在准备就绪位置、制动初始位置和制动完成位置中的所处位置。电磁体26的信号输入端23同样借助于连接线缆27连至安全装置30。一旦安全装置30释放电磁体27进而释放促动器21时，蓄能器22解除偏置，由此，制动元件25被强制进入由制动壳体29规定的、渐渐缩窄的缝隙中。蓄能器将制动元件至少送至使制动元件25夹紧导轨10的程度。于是，这对应制动初始位置。自该时刻起，制动元件25基于楔形的造型，在制动壳体29或电梯轿厢2行驶运动时，被牵引进入制动壳体29的渐渐缩窄的缝隙中，由此，产生相应的制动力。于是，制动元件在制动壳体中的运动受到挡块限定，从而产生预先确定的制动力。于是，这对应制动完成位置。这时，促动器21还包括复位单元28。复位单元28包括芯轴单元，芯轴单元能够以如下方式将电磁体26进给和复位，由此使蓄能器22能够再次偏置。于是，在电梯轿厢2进行复位运动时，电机械制动装置再次完全复位。复位单元28能够与之相应地被复位算法52控制。

其他电机械制动装置20利用偏心的制动颚板来工作，制动颚板在需要的情况下，同样借助于电磁体释放并且借助于芯轴马达复位或者借助于制动颚板本身的对入运动而复位，例如也像在ep1733992中实施的那样。

制动系统15在图4的实施例中，包括安全装置30、断电保护装置50和两个电机械制动装置20、20.1。电机械制动装置20、20.1基本上如前面介绍那样构造。

安全装置30包括：用于检测电梯轿厢2的运动状态的传感器31、32；用于计算行驶参数的积分程序37；用于对电梯轿厢2的行驶参数彼此间以及与极限值进行比较和评估的比较和监控程序38；以及用于触发安全措施的开关装置39。安全装置30还包括：所需的接口或连接点39、39.1、39.2以及与电梯控制装置7以及与针对电机械制动装置20的安全电路sk和与断电保护装置50当然还有与供电装置un的连接件40。与电梯控制装置7的连接件40优选通过电梯设备1的吊挂线缆8来实现。连接能够借助于信号线路或借助于总线系统来实现。当然，也可以是无线的传输系统。

电机械制动装置20、20.1借助于连接线缆27连接至安全装置30。在此，电机械制动装置20、20.1借助于连接点39.2来控制，电机械制动装置20、20.1的位置显示器24将制动元件的相应的位置信息反馈给安全装置30。

断电保护装置50与安全装置30组装起来。断电保护装置50在示例中包括应急供电装置51。应急供电装置借助于电梯设备的常见的能量来源un来供给电能并且应急供电装置将能量存储到能够充电的电池或电容器中。应急供电装置被设定用于将制动系统15在较短时间的断电时能够保持在其准备就绪位置中。较短时的断电例如是指在夜间、也就是在约12小时期间建筑物断电。由此，在半天内不需要的建筑物部件可以切换为不被供电。应急供电装置51在这段时间期间保持制动系统15的激活状态并且电梯设备在接通电流之后立即再次准备就绪。在较长时间的断电情况下，例如当电梯设备例如由于季节而停用时，应急供电装置51的能量储备降低到预先确定的水平。安全装置30借助于对低于预先确定的水平的情况的电压监控来识别，并且安全装置释放电机械制动装置20，用以制动。同时，安全装置将低于相应的关键电压极限的情况和对电机械制动装置20所进行的操作的信息iu写入安全装置30的数据存储器36中。

断电保护装置50这时包括自动的复位装置52。自动复位装置52的判定算法54在接通安全装置30的电压供给装置un时，自主启动并且执行状态分析。当在此发现：在安全装置30的数据存储器36中输入低于相应的关键电压极限的情况和对电机械制动装置20所进行的操作的信息iu时，自动复位装置52启动自动的复位算法55。复位算法在这时通过其复位单元28将电机械制动装置20、20.1受控返回其准备就绪位置中。在此，信息iu在数据存储器36中复位。

根据电机械制动装置20的实施方案类型，控制直接借助于针对复位单元28的复位算法55来实现，或者控制借助于电梯设备的电梯控制装置7来实现。断电保护装置50也可以整体成为电梯控制装置7的组成部件。

所示出的结构可以由本领域技术人员改动。电机械制动装置20也可以加装在轿厢2的上方或下方。也可以在一个轿厢2上使用多个制动副。制动系统15可以在需要的情况下也加装在对重3上。

安全装置30可以整合在电梯控制装置中或者整合在轿厢计算机中。但是，安全装置30的与其他设备分开的实施方案已被证实有利，因为安全装置本身能够被测试而且必要时能够进行类型检查。安全装置30的相应的壳体优选具有允许单一地布置在轿厢上的几何构造。