专利名称：防止垂直输送机载重装置竖直偏移和振动的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置和方法，通过靠摩擦接合使载重装置在停靠站时快速固定在其导轨上从而获得所需要的效果，这种摩擦接合在存在一个相应的控制命令时被解除。
下面的描述涉及表示一种特定类型的垂直输送机的客运或货运升降机。因此，用与升降机领域有关的对应技术术语表示元件。例如，载重装置表示为升降机轿厢或轿厢。
EP0346195揭示了一种电磁启动的夹钳式制动器，其被特别设计成可依靠摩擦接合使升降机的轿厢或平衡重约束于其导轨上。该制动器具有两个双臂杠杆，在其中点处具有一个共用的接头，其轴固定在轿厢或平衡重上。杠杆的夹臂中衬有制动衬面，并围住轿厢或平衡重的导轨的突舌。相对的杠杆的驱动臂由压缩弹簧分开，该压缩弹簧在制动衬面和杠杆另一端处导轨突舌之间产生夹持力。一个拉力式电磁铁与把杠杆两端推开的压缩弹簧同心，当电流流过电磁铁时，可克服压缩弹簧的弹力，从而打开制动器。
所公开的制动装置是专门用作由直线电机驱动的升降机的平衡重或轿厢的夹钳式制动器，权利要求主要涉及一种整体缓冲元件，可防止拉力式电磁铁导致的切换振动和切换噪音。
在具有很大的运行高度的升降机设备中，轿厢悬挂在诸如钢丝绳或偏平皮带之类的悬吊装置上，当升降机停止时，它们承受巨大的竖直位移，这是由于负载的变化而导致弹性悬吊装置拉伸或收缩造成的。轿厢此种负载的变化是由于乘客进出轿厢或者货物运入运出轿厢造成的。如果竖直位移超过一个变化的极限值，驱动器通常进行补偿运动直到轿厢地板与停靠楼层地板的表面处于同一水平面上。基于负载变化的类型，可在停靠时有几个不同的补偿过程。
此外，当停靠时，升降机轿厢承受由于停靠过程、负载变化或上述的水平补偿过程导致的竖直振动。轿厢的竖直位移或振动可使得乘客不舒服甚至报警。而且，如果轿厢地板的表面与提升井门槛不精确地位于同一水平面上，这会导致乘客进出轿厢时被绊倒的意外。
通过靠摩擦接合使得升降机轿厢固定在其导轨上可改进上述的情况。
本发明的目的是提供一种轿厢制动装置，其可解决上述的有关竖直位移或轿厢振动的问题，且不会降低乘坐质量，尤其是不会在轿厢制动器开启继续运行时产生颠簸。
为了确保在运行开始时不会颠簸，当使用上述目的的轿厢制动装置时，轿厢侧面悬吊装置(吊绳、悬吊和传动带或类似的装置)应当预伸张到制动器开启后将出现的负载处，其为这样一种情况，如果可调节扭矩和转速的驱动装置在每次运行开始时通过牵引滑轮把轿厢侧面悬吊装置预伸张，以便在制动装置开启前完全解除其影响。为了更好地实现这个要求，驱动调节器必须具有合适的与轿厢制动装置上的负载状态有关的信息。
在本发明中，这可以通过独立权利要求1、5和7的特征部分中描述的装置和措施实现。
测量直接作用在轿厢制动装置上的夹紧力是有利的，这是因为这样可记录和补偿实际存在的夹紧力，并且所有间接的解除制动器影响的方法都会受到多个误差源的影响。
根据本发明的具有整体夹紧力记录的轿厢制动装置的安装和使用有多个重要的优点。首先，在进一步运行开始前对制动的解除不会受到通过调节驱动装置产生的并且由在停止时记录的扭矩和在停靠期间测量的负载的差值计算的预伸张扭矩的影响；相反，它会受到在运行开始前通过驱动装置连续增加的扭矩的影响，直到轿厢制动装置的负载测量传感器组成的测量桥处于平衡状态，即很好地解除了轿厢制动装置。使用该方法，消除了由于摩擦影响、或者测量轿厢负载时的误差、或者产生的相应于计算的参考值的扭矩不精确造成的偏差。
第二，使用其可以免除对轿厢中的负载的麻烦的测量，这是因为，由停止前驱动装置上的扭矩和停靠期间轿厢制动装置上的负载的变化、轿厢与平衡重的重量可充分精确地计算轿厢中的负载，并且还根据包含在计算中的轿厢钢丝绳的位置。
第三，根据本发明的轿厢制动装置可替换通常的驱动装置上的夹钳式制动器，尽管两种制动装置都可以工作。
通过从属权利要求中的措施，可对独立权利要求中的本发明的目的进一步发展和改进。
因为轿厢制动装置记录上下方向上的夹紧力，可调节的驱动装置具有足够的各种负载条件下的有用的信息，以便在连续运行之前完全解除轿厢制动装置，从而可在启动时不颠簸。有两个原因使得记录上下方向上的夹紧力是必要的。如果升降机工作时在驱动装置上具有夹钳式制动器，轿厢制动装置基于乘客是否进出在相反的方向上加载。如果升降机在工作时驱动装置上不具有夹钳式制动器，轿厢制动装置上加载的方向是根据轿厢的重量及其瞬间负载是否大于或小于平衡重的重量。
测量元件集成在轿厢制动装置上可允许该装置极其简便地安装在轿厢上，可夹入其它的轿厢元件，并且可毫无问题地电连接。
通过靠一个肘杆机构起作用的行程传递机构启动轿厢制动装置的制动杆的优点如下，通过简单的装置可把行程传递机构的力放大很多倍，并且在制动状态下，不要求行程传递机构连续的夹紧力。由于这个原因，甚至考虑到断电的情况，也可使用行程传递机构，其没有预伸张弹簧，并且可简单地启动关闭和打开诸如在两个方向上动作和具有限定的开关时间的螺线管之类的行程而工作。
本发明的一个重要的优点在于，将来，当使用合成纤维(例如，阿拉米德(aramide)纤维绳索或扁平皮带)制造的悬吊装置时，通过使用本发明的轿厢制动装置可避免将在很大程度上发生的与停靠时的竖直位移和振动相关的问题。
下面将结合
图1-图5描述本发明的一个实施例。
图1示出了本发明的一个轿厢制动装置的结构，并且其与导轨相互作用；图2示出了一个轿厢制动装置的横截面，其具有通过测量元件的变形记录夹紧力的一体装置；图3示出了一个轿厢制动装置的横截面，其具有靠压电力传感器记录夹紧力的一体装置；图4示出了一个普通的升降机，其上安装有两个轿厢制动装置；图5示出了一个变型，其中两个轿厢制动装置由一个共用行程传递机构来启动。
图1是本发明的轿厢制动装置1的平面视图。左侧所见是通常在升降机结构中使用的导轨2，制动装置作用在其上。
轿厢制动装置1主要包括一个矩形块状壳体3，其内安装有制动臂支架4，其具有两个制动臂转向螺栓5、制动臂毂6．1和制动靴6．2；制动衬面7；肘杆机构8；螺线管、液压缸或主轴电机形式的行程传递机构9；以及压缩弹簧10。其还有金属丝电阻应变片11，用它可记录制动杠杆的夹紧力。
通过压缩弹簧10起作用，经肘杆机构8把可在制动臂转向螺栓5上绕枢轴旋转的制动臂推开，从而一起压下制动臂的制动端和制动衬面7，反抗导轨的运行表面，这样可获得轿厢制动装置的夹紧效果。在该过程中，肘杆机构把弹簧的弹力放大了很多。图中所示的轿厢制动装置的位置对应于其靠摩擦接合将轿厢很快固定在导轨2上的状态。通过可控行程传递机构9克服压缩弹簧19的预张力，使肘杆机构8进入放松位置，从而解除制动臂6并使制动衬面移动到离导轨2足够远的距离，这样可松开轿厢制动装置。在图中未示出的是一种使用螺钉来调节伸长的肘杆机构的有效长度的装置。
图2示出了穿过轿厢制动装置1的竖直横截面。图中示出的是轿厢导轨2、壳体3的底板12和覆盖板13、具有制动臂转向螺栓5的制动臂支架4、具有制动臂毂6．1和制动靴6．2的制动臂6、以及穿过肘杆机构8、行程传递机构9和压缩弹簧10的横截面。
从图中可看出怎样在本发明的轿厢制动装置中记录夹紧力。制动靴6．2上的竖直方向夹紧力经制动臂6的制动端和制动臂转向螺栓5在制动臂支架4的竖直截面4．1上产生一个弯曲力矩，在竖直截面4．1上产生的张应力和压应力基本上与产生的夹紧力成比例。一个电子译码电路在金属丝或半导体电阻应变片11的协助下检测这些应力，金属丝或半导体电阻应变片11以适当的方式安装在前述竖直截面4．1上并构成一个电桥电路的元件。对内行而言，很容易看出用该布置可确定一个用于向上或向下方向夹紧力的准确的带符号值，其用作控制和驱动调节器针对轿厢中的负载的信息。另一方面，通过检测何时电桥达到平衡，可以很精确地确定何时在封闭的制动杠杆上不出现更多的竖直夹紧力，因此可开启轿厢制动装置，且不产生颠簸。
图3说明了对记录作用在轿厢制动装置上的夹紧力的上述方法的另一解决方案。18表示压电压力传感器，18．1表示它们的联结电缆。此处，壳体3包括己经刚性固定在其上的一个金属导轨支架14，其具有两个板形式的支臂15，每个支臂15中具有两个钻孔16，用作制动臂转向螺栓5的自由导向器。支臂15用作这些螺栓的一个平行四边形导向器，这些螺栓的一端用销钉17刚性固定在制动臂6的制动臂毂6．1上，另一端经压电压力传感器18被轴向支撑在底板12和覆盖板13上。如果现在有竖直夹紧力作用在制动靴6．2上，它们可由经制动臂转向螺栓5上的压力传感器18来自底板或覆盖板的平行相反的支撑作用力补偿。制动臂转向螺栓上的力矩可由支臂15和这些螺栓之间的水平支撑力抵消。结果是，仅有相应于该夹紧力的竖直分量被传递到压电压力传感器18上。一个电子电路翻译与压力有关的电学特性并产生升降机控制和驱动调节器所要求的信息。
图4示出了本发明的轿厢制动装置在一个普通的升降机系统中的应用和安装。图中所示是一个升降机提升井20，其中有轿厢导轨2、包含具有牵引滑轮23的驱动装置22的机器室21、具有轿厢吊具25的升降机轿厢24、平衡重26、以及悬吊装置27，该悬吊装置27可悬挂和把轿厢与平衡重联结在一起，并且它们本身由牵引滑轮23驱动。
安装在轿厢吊具25上的是滚轮导向组件28，以便在轿厢导轨2上引导轿厢24，还有安全齿轮29和本发明的轿厢制动装置1。这些元件被通过这样的方式构造，即通过适当的连接件把它们以一个放置在另一个下面的夹层形式凸缘安装在轿厢吊具上。在很重的轿厢上，运用这种技术能把两个或更多的轿厢制动装置以一个放置在另一个下面的方式安装。
图5示出了两个轿厢制动装置1的最佳布置，其中一个共用的压缩弹簧30启动连杆制动装置的连杆32和肘杆机构8，并且一个共用的安装在轿厢吊具上的行程传递机构31可克服压缩弹簧30的弹力而释放它们，结果是，可确保同时作用，消除一侧制动。
标号清单1、轿厢制动装置2、轿厢导轨3、壳体4、制动臂支架5、制动臂转向螺栓6、制动臂6．1制动臂毂6．2制动靴7、制动衬面8、肘杆机构9、行程传递机构10、压缩弹簧11、金属丝电阻应变片12、底板13、覆盖板14、导轨支架15、支臂16、钻孔17、销钉18、压电压力传感器18．1到压力传感器的联结电缆19、压缩弹簧20、升降机提升井21、机器室22、驱动装置23、牵引滑轮24、升降机轿厢25、轿厢吊具26、平衡重27、悬吊装置28、滚轮导向组件29、安全齿轮30、共用压缩弹簧31、共用行程传递机构32、连杆
权利要求
1.用于防止垂直输送机的载重装置(24)在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置，在载重装置(24)上安装有一个制动装置(1)，该制动装置通过靠摩擦接合可使载重装置(24)在停靠站时快速固定在其导轨(2)上，这种摩擦接合在存在一个相应的控制命令时可松开，其特征在于，通过弹性悬吊装置(27)提升载重装置(24)，并且制动装置(1)包含传感器(11，18)以记录产生的竖直方向夹紧力。
2.按照权利要求1所述的用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置，其特征在于，与制动装置(1)一体的传感器(11，18)记录发生在向上和向下方向上的竖直方向夹紧力。
3.按照权利要求1或2所述的用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置，其特征在于，通过测量由竖直方向上夹紧力导致的制动装置(1)的元件的弹性变形，或者通过位于制动点和载重装置(24)之间的力作用方向上合适位置处的压电力传感器(18)可记录竖直方向夹紧力。
4.按照前述任意一个或多个权利要求所述的用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置，其特征在于，它具有制动臂(6)，该制动臂可通过诸如电磁铁、液压缸或主轴电机之类的行程传递机构(9)经一肘杆机构(8)启动。
5.载人或货运竖直输送机，其包括至少一个可调节扭矩和转速的驱动装置(22)，以及一个由导轨导向的载重装置(24)，该载重装置具有一个可控制动装置(1)，该制动装置在输送机停靠时可通过摩擦接合将载重装置(24)快速固定在其导轨(2)上，其特征在于，通过弹性悬吊装置(27)提升载重装置(24)，并且制动装置(1)包含传感器(11，18)以记录产生的竖直方向夹紧力。
6.按照前述任意一个或多个权利要求所述的用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的装置，其特征在于，通过合成纤维悬吊装置(27)提升载重装置(24)。
7.用于防止垂直输送机的载重装置在停靠时竖直偏移和竖直振动的方法，该输送机设备包括至少一个可调节的驱动装置(22)，以及一个具有制动装置(1)的载重装置(24)，该载重装置(24)由导轨(2)导向，其特征在于，通过弹性悬吊装置(27)提升载重装置(24)，在停靠时可通过制动装置(1)将载重装置(24)快速固定在其导轨(2)上，并且与制动装置(1)一体的传感器将竖直方向夹紧力的大小和方向传送到驱动调节器。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在继续运行前，驱动调节器使用由传感器(11，18)传送的竖直方向夹紧力的大小和方向来调节驱动装置的牵引滑轮上的扭矩，由此悬吊装置(27)上的拉力拖动载重装置(24)，从而可在无负载的情况下停用制动装置。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在一个具有驱动装置(22)的无夹钳式制动器的输送机设备中，在继续运行前，对拖动载重装置(24)的悬吊装置(27)上的拉力的所述调节以这样的方式进行，即，可调节的驱动装置向牵引滑轮(23)施加一个变化的扭矩，该扭矩的方向基于由传感器(11，18)记录的制动装置(1)的夹紧力的符号，从而在拖动载重装置(24)的悬吊装置(27)上产生一个变化的拉力，直到由传感器构成的测量桥处于平衡状态，即制动装置(1)上的夹紧力为零，在该点处，该制动装置停用，该驱动装置(22)在目的地方向上加速载重装置(24)。
10.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在一个具有驱动装置(22)的有夹钳式制动器的输送机设备中，在继续运行前，对拖动载重装置(24)的悬吊装置(27)上的拉力的所述调节以这样的方式进行，即，驱动器夹钳式制动器仍然起作用，可调节的驱动装置(22)首先产生一个相应于停靠前记录的负载状态的扭矩，然后开启驱动器夹钳式制动器，使载重装置(24)的制动装置(1)仍然起作用，然后，可调节的驱动装置向牵引滑轮施加一个增加或减小的扭矩，该扭矩的方向基于由传感器(11，18)记录的制动装置(1)的夹紧力的符号，直到由传感器构成的测量桥处于平衡状态，即制动装置(1)上的夹紧力为零，在该点处，该制动装置(1)停用，该驱动装置(22)在目的地方向上加速载重装置(24)。
全文摘要
在具有弹性悬吊装置的竖直输送机设备上,为防止其在停靠时竖直偏移和竖直振动,在载重装置(24)上安装有一个制动装置(1),可使载重装置快速固定在其导轨(2)上。这些制动装置包含一体的传感器,用于记录在载重装置和导轨之间产生的夹紧力。在继续运行前,来自传感器的信号可使驱动调节器经驱动装置(22)以这样的方式调节拖动载重装置的悬吊装置(27)上的拉力,即,在载重装置上不产生颠簸的情况下停用和开启制动装置。
文档编号B66B17/34GK1279208SQ00109298
公开日2001年1月10日 申请日期2000年6月22日 优先权日1999年6月25日
发明者克劳迪奥·迪安吉利斯 申请人:因温特奥股份公司