Auslösen einer Aufzugsbremse in einer Notfallsituation Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einer Notfallsituation zum Auslösen einer Aufzugsbremse einer mindestens eine vertikal verfahrbare Aufzugskabine umfassenden Aufzugsanlage, wobei bei der Aufzugsbremse ein bewegliches Teil mittels einer elektromagnetischen Kraft mindestens einer mit mindestens einer Spannungsquelle verbundenen Spule in der Ausgangslage gehalten wird und wobei zum Auslösen der Aufzugsbremse die Spannungsversorgung der Spule aufgehoben und das bewegliche Teil mittels einer Federkraft mindestens einer Feder von der Ausgangslage in eine Bremslage bewegt wird.

Aufzugsbremsen müssen im Notfall rasch ansprechen und die Aufzugskabine und das Gegengewicht unverzüglich stillsetzen. Bekannte Aufzugsbremsen weisen mindestens eine eine Bremskraft erzeugende Feder bzw. Bremsfeder auf, wobei eine elektromagnetische Vorrichtung mit mindestens einer elektromagnetischen Spule entgegen der Federkraft arbeitet und dabei die Bremse u. a. in einer Ausgangslage hält. Wenn die Spannung an der Spule abgeschaltet wird, bricht das Magnetfeld der Spule zusammen und eine Bremseinheit bzw. ein bewegliches Teil der Aufzugsbremse drückt aufgrund der Federkraft der mindestens einen Bremsfeder gegen beispielsweise eine Bremsscheibe, eine Aufzugsschiene etc. Die Bremseinheit wird dabei unter Einwirkung der Federkraft der Bremsfeder beschleunigt und drückt gegen die Bremsscheibe, die Aufzugsschiene etc. zum Erzielen einer Bremswirkung. Meist drückt die Bremseinheit von der einen Seite und eine weitere Bremseinheit von der gegenüberliegenden Seite gegen die Bremsscheibe, wie zum Beispiel aus der WO 97/421 18 bekannt ist.

In einer Notfallsituation, d. h. zum Beispiel bei Verlust der Strom- bzw. Spannungsversorgung einer Aufzugsanlage, wird die Aufzugsbremse ausgelöst und damit die Aufzugskabine angehalten. Allerdings kann es in bestimmten Situationen vorkommen, dass die Aufzugsbremse zu stark und damit zu abrupt abbremst. Dies kann u. a. dann der Fall sein, wenn die Aufzugskabine entweder vollbesetzt aufwärts oder leer bzw. nur mit geringer Zuladung abwärts fährt. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und effiziente Möglichkeit für ein situationsangepasstes Bremsen einer Aufzugskabine in einer Notfallsituation vorzuschlagen. Die Erfindung wird anhand der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass in Abhängigkeit mindestens eines von einer Steuereinheit ermittelten Fahrtparameters einer Aufzugskabine einer Aufzugsanlage eine Spannung mittels mindestens einer mit der Steuereinheit verbundenen Schalteinheit eingestellt wird und im Falle eines Ausfalls der Spannungsversorgung wird das Auslösen einer Aufzugsbremse mittels einer Verzögerungseinheit in Abhängigkeit der eingestellten Spannung verzögert. Als Fahrtparameter können u. a. die Fahrtrichtung und/oder die Zuladung der Aufzugskabine verwendet werden.

Die Aufzugsanlage umfasst mindestens eine vertikal verfahrbare Aufzugskabine, welche von der Aufzugsbremse abgebremst wird. Die Aufzugsbremse weist ein bewegliches Teil auf, welches mittels einer elektromagnetischen Kraft mindestens einer mit mindestens einer Spannungsquelle verbundenen Spule in einer Ausgangslage gehalten wird. Zum Auslösen der Aufzugsbremse bzw. zum Bremsen wird die Spannungsversorgung der Spule aufgehoben, sodass das bewegliche Teil mittels einer Federkraft mindestens einer Feder von der Ausgangslage in eine Bremslage bewegt wird. Dies kann dadurch geschehen, dass zum Beispiel der Stromkreis mit der Spannungsquelle durch einen Schalter unterbrochen wird oder dadurch, dass die Spannungsquelle ausfällt.

Als Spannungsquelle kann grundsätzlich eine beliebige Spannungsquelle, wie zum Beispiel eine Gleichspannungsquelle, ein öffentliches Stromnetz, eine Batterie, eine Wechselspannungsquelle etc., verwendet werden. Die von der mindestens einen Schalteinheit eingestellte Spannung bzw. der eingestellte Spannungswert kann positiv oder negativ sein. Der Betrag des Spannungswertes hängt dabei zum Beispiel von der verwendeten Aufzugsbremse ab.

Für die mindestens eine Schalteinheit können elektrische Bauelemente, u. a. aktive und/oder passive Bauelemente, wie zum Beispiel ein Schalter, ein Widerstand, ein regelbarer Widerstand, ein Relais, ein Mikroprozessor etc. verwendet werden. Die mindestens eine Schalteinheit kann dabei aus einem einzelnen Bauelement oder aus einer Schaltanordnung mit mehreren Bauelementen bestehen. Als mindestens eine Schalteinheit wird somit mindestens ein elektrisches Bauelement verwendet. Von der Steuereinheit, zum Beispiel einer Aufzugssteuereinheit, kann zum Einstellen der Spannung mindestens ein Signal an die Schalteinheit übermittelt werden. So kann z. B. in Abhängigkeit dieses übermittelten Signals die Schalteinheit die Spannung einstellen. Als mindestens ein Signal kann ein analoges und/oder digitales Signal verwendet werden. Das Signal zum Einstellen einer bestimmten Spannung kann aufgrund mindestens einer Regel von der Steuereinheit übermittelt werden. So könnte u. a. eine derartige Regel lauten, dass bei einer aufwärts fahrenden voll beladenen bzw. einer abwärts fahrenden gering beladenen Aufzugskabine eine andere Spannung zu verwenden ist, als bei einer gering beladenen aufwärts fahrenden bzw. voll beladenen abwärts fahrenden Aufzugskabine.

Weiter könnte auch eine zweite in Serie mit der ersten Schalteinheit geschaltete Schalteinheit verwendet werden. So könnte die erste Schalteinheit eine Spannung einstellen und erst, wenn die zweite Schalteinheit geschaltet bzw. geschlossen wird, wird die Spule mit der Spannung versorgt. Dies bedeutet aber auch, dass die Stromversorgung in einer Notfallsituation unterbrochen werden kann und somit die Aufzugsbremse auslöst. Die zweite Schalteinheit kann dabei zum Beispiel ein Schaltelement eines Sicherheitskreises einer Aufzugsanlage sein.

Die Verzögerungseinheit besteht aus zumindest einem elektrischen Bauelement, u. a. einem aktiven und/oder passiven Bauelement. Ein mögliche Ausgestaltung kann dabei sein, dass bei der Verzögerungseinheit zumindest ein erster und ein zweiter Widerstand verwendet werden, wobei als zweiter Widerstand ein grösserer Widerstand als beim ersten Widerstand gewählt wird (zweiter Widerstand R ₂ >, » erster Widerstand R-i). Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf einfache Art und Weise die Bremskraft in einer Notfallsituation reguliert bzw. verzögert werden kann, damit in bestimmten Situationen, zum Beispiel bei einer voll beladenen aufwärts fahrenden oder bei einer gering beladenen abwärts fahrenden Aufzugskabine, keine übermässig starke und abrupte Bremsung der Aufzugskabine erfolgt, jedoch trotzdem die Aufzugskabine innerhalb der Sicherheitsnorm EN81 abgebremst werden kann. Eine starke und abrupte Bremsu ng kan n ein Verletzu ngsrisiko für d ie sich i nnerhalb der Aufzugskabine befindlichen Personen bergen oder sie kann Aufzugskomponenten, wie zum Beispiel das Tragmittel, die Treibscheibe, die Antriebseinheit, die Umlenkrollen, die Aufzugsbremse etc. übermässig und unnötig beanspruchen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Verfahren nur mit geringem Aufwand auch bei bestehenden Aufzugsanlagen angewendet werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Skizze einer ersten Ausgestaltungsform einer Aufzugsbremse, Fig. 2 eine vereinfachte Skizze einer zweiten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse, Fig. 3 eine vereinfachte Skizze einer dritten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse, Fig. 4 ein Beispiel für ein Verzögerungsdiagramm entsprechend der ersten und der dritten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse und

Fig. 5 ein Beispiel für ein Verzögerungsdiagramm entsprechend der zweiten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse.

Figur 1 zeigt eine vereinfachte Skizze einer ersten Ausgestaltungsform einer Aufzugsbremse einer Aufzugsanlage. Gezeigt ist eine elektromagnetische Spule S, welche ein bewegliches Teil BT mit nicht näher beschriebenen Bremsbelägen BB mittels einer elektromagnetischen Kraft in einer Ausgangslage hält, wenn die elektromagnetische Spule S von mindestens einer Spannungsquelle SQ mit einer Spannung bzw. mit Strom versorgt wird. Wird die Strom- bzw. Spannungsversorgung unterbrochen, bewegt sich das bewegliche Teil BT aufgrund einer Federkraft mindestens einer vorgespannten Feder F in eine Bremslage und drückt beispielsweise dabei gegen eine Bremsscheibe BS. Bei Wiederherstellung der Strom- bzw. Spannungsversorgung, zum Beispiel durch Schliessen des Stromkreises mit der Spannungsquelle SQ, dem Anschalten der Spannungsquelle SQ etc., wirkt die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule S der Federkraft der mindestens einen Feder entgegen und bewegt das bewegliche Teil BT hin zur Ausgangslage.

Eine Steuereinheit CO ermittelt mindestens einen Fahrtparameter einer Aufzugskabine der Aufzugsanlage. Dies kann beispielsweise mittels Sensorwerten mindestens eines Sensors der Aufzugsanlage, anhand von Daten eingegebener Aufzugsfahrtanforderungen etc. geschehen. Als Fahrtparameter können zum Beispiel die Zuladung und/oder die Fahrtrichtung der Aufzugskabine verwendet werden. Selbstverständlich könnte auch als Fahrtparameter die Geschwindigkeit, die Distanz zum nächsten Haltestockwerk etc. verwendet werden. In Abhängigkeit des mindestens einen von der Steuereinheit CO ermittelten Fahrtparameters stellt eine mit der Steuereinheit CO verbundene Schalteinheit SE eine Spannung ein. Die Schalteinheit SE ist dabei mit der Spannungsquelle SQ und der Aufzugsbremse verbunden. Die Schalteinheit SE kann in die Aufzugsbremse oder in der Spannungsquelle SQ integriert sein. Sie (SE) kann jedoch auch als separate Einheit ausgeführt sein. Die Steuereinheit CO kann mit der Schalteinheit SE über ein Kommunikationsnetz, beispielsweise ein Bussystem, ein leitungsgebundenes Kommunikationsnetz, ein leitungsungebundenes Kommunikationsnetz etc., verbunden sein. Die Steuereinheit CO kann in Abhängigkeit mindestens einer Regel und der ermittelten Fahrtparameter mindestens ein Signal zum Einstellen einer Spannung an die Schalteinheit SE senden. So könnte zum Beispiel eine Regel lauten, dass bei einer voll beladenen aufwärts fahrenden oder bei einer nahezu leeren bzw. leeren abwärts fahrenden Aufzugskabine eine andere Spannung eingestellt werden soll, als bei einer nahezu leeren bzw. leeren aufwärts fahrenden oder voll beladenen abwärts fahrenden Aufzugskabine. Auch könnte ab einer definierten Geschwindigkeit eine bestimmte Spannung von der Schalteinheit SE einzustellen sein. Das mindestens eine Signal ist beliebig. So könnte je nach Schalteinheit SE ein analoges oder ein digitales Signal verwendet werden.

In diesem Beispiel werden zum Einstellen der Spannung bei der Schalteinheit SE zumindest zwei Schalter mit drei Schalterstellungen verwendet. Dadurch ist es in diesem Ausführungsbeispiel möglich einen positiven Spannungswert, einen negativen Spannungswert und einen Unterbruch der Strom- bzw. Spannungsversorgung zu erzeugen. Die Schalteinheit SE besteht grundsätzlich aus elektrischen Bauelementen, beispielsweise aktive und/oder passive Bauelemente, sodass eine bestimmte Spannung bzw. ein bestimmter Strom eingestellt werden kann.

Im Falle eines Ausfalls der Spannungs- bzw. Stromversorgung durch die Spannungsquelle SQ wird die Aufzugsbremse ausgelöst. Dabei wird das Auslösen der Aufzugsbremse mittels einer Verzögerungseinheit VE in Abhängigkeit der eingestellten Spannung verzögert. Dazu ist die Verzögerungseinheit VE mit der Schalteinheit SE und der Spule S der Aufzugsbremse verbunden. Die Verzögerungseinheit VE kann dabei in die Aufzugsbremse integriert sein oder als separate Einheit ausgeführt sein. Die Verzögerungseinheit VE besteht aus elektrischen Bauelementen, zum Beispiel aktive und/oder passive Bauelemente, wie etwa einem Widerstand, ein Kondensator, einer Diode, einem Mikroprozessor etc. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Verzögerungseinheit einen ersten Widerstand Ri und einen zweiten Widerstand R ₂ , welche parallel geschaltet sind, und jeweils eine Sperrdiode SD auf. Die Sperrdiode SD bewirkt, dass der Strom bzw. die Spannung nur in eine bestimmte Richtung fliessen kann. Der zweite Widerstand R ₂ ist in diesem Beispiel grösser als der erste Widerstand

In diesem Ausführungsbeispiel wird von der Schalteinheit SE entweder ein positiver U oder negativer Spannungs- bzw. Stromwert I. eingestellt. Dadurch fliesst der Strom entweder durch den ersten R-ι oder durch den zweiten Widerstand R ₂ und in beiden Fällen durch die Spule. Bei einem Unterbruch der Strom- bzw. Spannungsversorgung wird aufgrund einer Änderung des Stromes eine Spannung in der Spule S induziert, die der vorher durch die Spannungsquelle SQ aufgebrachten Spannung entgegengesetzt ist. Dadurch wird, im Falle eines ursprünglich positiven Spannungs- bzw. Stromwertes U, nun ein Strom durch den (grösseren) Widerstand R ₂ der Verzögerungseinheit VE bewirkt, während aufgrund einer Diode kein Strom mehr durch den Widerstand Ri fliesst. Die am Widerstand R ₂ anliegende Spannung und die an der Spule S anliegende Spannung sind identisch, weil der Widerstand R ₂ bei gegebenem Strom eine im Vergleich zum ersten Widerstand Ri grosse Spannung erzeugt. Entsprechend dem Induktionsgesetz, das besagt, dass die Stromänderung in einer Spule S proportional zur Spannung über der Spule ist, reduziert sich der Strom durch die Spule S auch entsprechend schnell. Bei einer ursprünglichen negativen Spannungs- bzw. Stromwert I. wird ein Strom durch den (kleineren) Widerstand Ri der Verzögerungseinheit VE bewirkt, während aufgrund einer Diode nun kein Strom mehr durch den Widerstand R ₂ fliesst. Weil der Widerstand R-ι im Vergleich zum zweiten Widerstand R ₂ eine kleine Spannung erzeugt, wird der Strom durch die Spule S entsprechend langsamer und damit verzögert reduziert und damit kann das Auslösen der Aufzugsbremse verzögert werden, wobei beispielsweise die Verzögerungszeit im Millisekundenbereich bis hin zum Sekundenbereich liegen kann. Die Verzögerung erfolgt in diesem Beispiel dadurch, dass unterschiedliche Widerstände R-i , R ₂ für positive oder negative Spannungswerte verwendet werden.

Figur 2 zeigt eine vereinfachte Skizze einer zweiten Ausgestaltungsform der Au fz u g s b re m s e . D i es e Au s g e sta l tu n g sfo rm u n te rs ch e i d et s i c h vo n d e r Ausgestaltungsform in Figur 1 darin, dass zwei Spannungsquellen SQ-ι , SQ ₂ verwendet werden, welche eine unterschiedliche Spannung aufweisen.

Die Schalteinheit SE ist dabei so ausgestaltet, dass sie (SE) beispielsweise mittels eines Schalters eine erste Spannung bzw. einen ersten Strom von der ersten Spannungsquelle SQi oder eine zweite Spannung bzw. einen zweiten Strom von der zweiten Spannungsquelle SQ ₂ einstellen kann. Der erste und der zweite Spannungs- bzw. Stromwert sind in diesem Beispiel vom Betrag her unterschiedlich. Die Verzögerungseinheit VE weist in diesem Beispiel einen Widerstand R und eine Sperrdiode auf. Je nachdem welcher Spannungs- bzw. Stromwert von der Schalteinheit SE eingestellt wurde, wird das Auslösen der Aufzugsbremse hinsichtlich des in Figur 1 beschriebenen Induktionsgesetzes mehr oder weniger verzögert. Figu r 3 zeigt ei ne verei nfachte Skizze ei n er d ritten Ausgesta ltu ngsform d er Aufzugsbremse. Diese Ausgestaltungsform weist, wie die Ausgestaltungsform in Figur 2, eine erste SQi und eine zweite Spannungsquelle SQ ₂ und eine Schalteinheit SE, welche entweder einen ersten Spannungs- bzw. Stromwert der ersten Spannungsquelle SQi oder einen zweiten Spannungs- bzw. Stromwert der zweiten Spannungsquelle SQ ₂ einstellen kann. Zusätzlich zu den Figuren 1 und 2 weist diese Ausgestaltungsform noch eine zweite Schalteinheit SK auf.

Die zweite Schalteinheit SK kann beispielsweise ein Schaltelement eines Sicherheitskreises einer Aufzugsanlage sein und über ein Kommunikationsnetz mit der Steuereinheit CO verbunden sein. Die zweite Schalteinheit SK stellt ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal dar. So kann die Steuereinheit CO in einer Notfallsituation die Strom- bzw. Spannungsversorgung unterbrechen und so die Aufzugsbremse auslösen. Die Spannungs- bzw. die Stromversorgung durch die erste SQi bzw. zweite Spannungsquelle SQ ₂ muss dabei nicht ausgefallen sein. Die Spannungs- bzw. Stromversorgung kann lediglich durch die zweite Schalteinheit SK unterbrochen werden. Die Verzögerungseinheit VE enthält auch in diesem Ausführungsbeispiel elektrische Bauelemente, die eine Verzögerung des Auslösens der Aufzugsbremse ermöglichen. So kann bei der Verzögerungseinheit VE, wie in den Figuren 1 und 2, Widerstände R, R-i, R ₂ zur mehr oder wenigeren Verzögerung verwendet werden; vorstellbar sind aber auch andere Bauelemente, wie beispielsweise mindestens ein Kondensator, ein Transistor, ein Mikroprozessor.

Mittels einer geregelten Halbleiterschaltung als Verzögerungseinheit VE in den Ausführungsbeispielen gemäss den Figuren 1 bis 3, welche mindestens einen Transistor, einen Mikroprozessor etc. umfassen kann, könnte der Spannungsabbau in der Spule S geregelt werden. So könnte aufgrund des geregelten Spannungsabbaus der Spule S durch die Verzögerungseinheit VE die magnetische Kraft der Spule S der Federkraft der mindestens einen Feder F entgegenwirken und somit die Bremskraft der Aufzugsbremse geregelt werden.

Figur 4 zeigt ein Beispiel für ein Verzögerungsdiagramm entsprechend der ersten und der dritten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse gemäss den Figuren 1 und 3. In dem Verzögerungsdiagramm ist die Zeit t gegen den Betrag der Stromstärke I aufgetragen. Die Verzögerung des Auslösens der Aufzugsbremse erfolgt dabei exponentiell grundsätzlich durch wobei in diesem Beispiel t ₀ = 0 ist. Der Faktor k, mit i = 1 , 2, 3, 4 gibt die Verzögerung an und kann durch die Wahl der Widerstände R, R-i, R ₂ verändert werden. Bei der Ausgestaltungsform in Figur 1 i st d i e Ausgangsspannung bzw. -ström, welcher von der Schalteinheit SE eingestellt wurde, vom Betrag her gleich. Unterschiedlich ist der Verzögerungsfaktor k, also ^ k ₂ .

Figur 5 zeigt ein Beispiel für ein Verzögerungsdiagramm entsprechend der zweiten oder dritten Ausgestaltungsform der Aufzugsbremse gemäss Figur 2. Wieder ist die Zeit t gegen den Betrag der Stromstärke I aufgetragen. Die Verzögerung des Auslösens der

Aufzugsbremse erfolgt dabei wieder exponentiell durch |/(t)| = I ₀ ^■ In diesem Ausführungsbeispiel sind die Beträge der Stromstärke I zum Zeitpunkt t ₀ unterschiedlich, jedoch sind die Verzögerungsfaktoren k ₃ und k ₄ gleich , a lso ₃ = k ₄ . Die

Verzögerungseinheit VE verzögert somit jede von der Schalteinheit SE eingestellte Spannung identisch.