用于驱动和保持电梯轿厢的电梯驱动装置和方法，相应的方法以及制动装置和用于减速...的制作方法

专利名称：用于驱动和保持电梯轿厢的电梯驱动装置和方法，相应的方法以及制动装置和用于减速 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于驱动和保持电梯轿厢的电 梯驱动装置，按照权利要求10前序部分所述的相应的方法，按照权利要求11所述的电梯设 备，以及按照权利要求12前序部分所述的制动装置，按照权利要求26前序部分所述的相应 的方法和按照权利要求22所述的电梯设备。
背景技术：
DE19737485C1公开了一种可电磁操作的制动装置，其比如可以在电梯驱动装置中 使用，该制动装置具有位置固定的壳体和在壳体内可旋转的工作轴。利用该工作轴将两个 制动盘抗扭地、但轴向可移地连接起来。分别通过一个弹簧将轴向可移的电枢盘以法向力 朝制动盘预紧，使在制动盘与壳体之间的第一摩擦接触和在相对于壳体抗扭的电枢盘与制 动盘之间的第二摩擦接触得以闭合。在所述接触中作用的摩擦力克服在与工作轴抗扭的制 动盘和壳体或者说和因此抗扭连接的电枢盘之间的旋转，且由此将工作轴制动。为了松开 制动器将电枢盘朝弹簧电磁地松开。为了减小在闭合制动时出现的噪音，将电枢盘设计成 由三部分组成。如果这种制动装置比如由于制动盘中的磨损，仅还能在电枢盘和制动盘之间施加 减小的摩擦力，会导致电枢盘在贴靠在其上的制动分盘上的滑动。这危及了安全性。

发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种具有制动装置的电梯驱动装置，该制动装置提 高了电梯驱动装置的安全性。为了实现该目的，通过权利要求1的特征改进了一种按照权利要求1前序部分所 述的电梯驱动装置。权利要求10保护了相应的方法且通过权利要求11保护了一种相应的 电梯设备。该解决方案还包括通过权利要求12的特征部分改进的按照权利要求12前序部 分所述的制动装置，以及如在权利要求22中所述的相应的电梯设备和用于检测按照权利 要求26的制动装置的运行情况的方法。制动装置通常装配在电梯驱动装置中。驱动装置用于驱动和保持电梯轿厢且主要 包括用于传递作用在电梯轿厢上的驱动力和/或保持力的牵引轮或驱动轮，用于驱动牵引 轮的电机和用于保持牵引轮的制动结构。驱动轴将牵引轮、电机和制动结构相互连接起来。 制动结构包括至少两个制动装置，其中，按照本发明的观点，牵引轮设置在制动装置之间。 这是有利的，因为这将必须从牵引轮传递到制动装置上的制动矩划分开来。在将制动装置 有利地对称划分的情况下，在牵引轮的两侧上各划分一半，待传递到驱动轴上的力矩减少 到一半。由此明显减小了故障或破裂的风险。此外，在驱动轴出现可能的故障的情况下依 然具有制动功能，这是因为制动装置被分配到牵引轮的两侧。关于本发明中的牵引轮和驱动轮的概念是相同的。有利的是，制动装置基本上设置在驱动轴的两侧的端部上。由此给出了简单的针 对维护和扩建的可进入性。
有利的是，设置在牵弓I轮两侧的制动装置可单独控制。如此可以在需要时监控逻 辑电路可以有针对性地确定是否单靠一个制动装置就能够将电梯轿厢保持在静止状态中。 这以有利的方式如此实现，即以较小的时间上的延迟实现制动装置的控制以闭合制动装 置，或可选择的是，在电梯轿厢保持期间且当同时有利地没有呼叫运送需求时，一个制动装 置被短时间地断开。监控逻辑电路可以在当仅有一个制动装置闭合的时间段中，确定是否 单靠这一个制动装置就能够将电梯轿厢保持在静止状态中。这又是有利的，因为由此可以 检测制动结构的总的运行情况。根据本发明的电梯驱动装置通常位置固定地设置在行驶竖井中且其借助于承载 装置驱动电梯轿厢。在这里承载装置被电梯驱动装置或被牵弓I轮卷起或展开或其被牵弓I轮 或被驱动轮通过摩擦驱动。在应用摩擦时通常在承载装置的与电梯轿厢相对立的端部上固 定对重，该对重确保了足够的反作用力。此外，当然可以直接悬挂或可以借助于滑轮多次悬 挂电梯轿厢及相应的对重。然而电梯驱动装置也可以直接设置在电梯轿厢上随其一起行驶，其中，牵引轮作 用在位置固定的部分上，如具有摩擦面的轨道、齿轮杆或螺纹杆或比如作用在绳索上。有利的是，制动装置或者说这种电梯驱动装置的制动装置中的至少一个制动装置 通常还包括静态元件和运动元件或驱动轴，该运动元件或驱动轴相对于静态元件以第一自 由度运动且应相对于静态元件被制动。此外，“制动”的概念可以等同于运动元件相对于静态元件的制动，即其包括相对 速度的减小，也包括运动元件的完全停止或保持。静态元件和运动元件的区别在这里仅用 于区分两个相对于彼此以某个自由度运动的元件。特别是可以比如将静态元件和运动元件 中的一个借助惯性固定地(inertialfest)设置，即相对于外界固定地设置，用以将静态元 件和运动元件中的另一个相对于外界制动。此外，制动装置可以特别设计成用于保持轿厢 的固定制动装置(Feststellbremse)。这在如今的电梯设备中是很常见的情况，因为电梯轿厢或与轿厢连接的驱动部分 如驱动装置、对重和承载装置借助于电磁力通过调节减速至静止状态且因此制动装置仅须 固定已经停止的轿厢。然而当比如在故障情况下，比如电流中断，必须使电梯轿厢快速静 止，则这种制动装置除了执行固定功能之外当然必须还能执行制动功能。第一自由度可以比如为旋转自由度。为此，可以将运动元件可旋转地支承在静态 元件中。在这个意义上，“力”的概念归纳为包括以各个自由度作用的力或转矩，用以整体上 描述可应用于以不同的自由度作用的不同的制动装置上的本发明。对于“摩擦力”而言，在 旋转自由度的情况下同样可以包括有效的摩擦转矩。第一自由度也可以是线性自由度。对此可以将运动元件可移地支承在静态元件 中，比如从DE4106595A1中公开，其中，静态元件以测量制动器的形式线性地沿以制动嵌接 轨形式的运动元件滑动。在静态元件和运动元件之间可以通过可控的以第二自由度作用的法向力可选择 地在第一接触面上闭合第一摩擦接触。在第一摩擦接触中第一摩擦力克服运动元件相对于静态元件的运动。对此，比如在DE19737485C1中将制动盘在第一接触面中朝壳体压紧。在 摩擦接触中出现的第一摩擦力克服与制动盘抗扭连接的工作轴的旋转。如前所述，“摩擦 力”的概念基于工作轴的旋转自由度包括作用在工作轴上的摩擦转矩。此外，设置一个或多个相对元件，使得在运动元件和每个相对元件之间通过法向 力在第二接触面上闭合第二摩擦接触且在第二摩擦接触中第二摩擦力克服运动元件相对 于相对元件的运动。比如在DE19737485C1中，如果法向力将制动盘朝壳体压紧，则每个由 三部分组成的电枢盘中的第一分盘朝所配设的制动盘压紧。在摩擦接触中出现的第二摩擦 力克服与制动盘抗扭连接的工作轴相对于与壳体抗扭连接的第一分盘的旋转。
此外，为一个、优选为每个相对元件配设一个驱动元件，该驱动元件以第一自由度 相对于静态元件固定，其中，在驱动元件和相对元件之间通过法向力在第三接触面上闭合 摩擦接触，且在第三摩擦接触中第三摩擦力克服相对元件相对于驱动元件的运动。比如在 DE19737485C1中，如果法向力将制动盘朝壳体压紧，则由三部分组成的电枢盘的第二分盘 压紧到第一分盘上。在摩擦接触中出现的第三摩擦力克服第一分盘相对于第二分盘的旋 转。优选将第一、第二和/或第三接触面以同样的法向力加载。在摩擦接触中采用总体上始终与其它力的总和大小相等方向相反的摩擦力FR， 该值的最大值可以假设为FRmax = μ XFN，其中，FN表示作用在接触面上的法向力以及 μ表示摩擦系数。此外，如果存在静摩擦力(指数H)，其最大也可以设定为摩擦力FRh = yHXFN。如果其余的作用力的总和超过该值，则摩擦接触从静摩擦转换成滑动摩擦(指数 G)且设定摩擦系数FRe= UgXFN0此外，“滑动摩擦”的概念也包括滚动摩擦，比如在辊轴 承滚动时出现的滚动摩擦。按照本发明的电梯驱动装置的实施变型，制动装置的相对元件以第一自由度相对 于静态元件在正常位置和制动位置之间运动且弹性地预紧到正常位置中，其中，第二和第 三接触面如此设计，使得(特别是在第二和第三摩擦接触中存在附着的情况下)最大的第 二摩擦力大于最大的第三摩擦力。比如型面配合和/或力配合地阻止了相对元件以第一自 由度超出制动位置的运动。这里，可以优选使用止挡件限定相对元件在正常位置和制动位 置之间的运动。这在力学上引起了如下情况如果运动元件被保持，则法向力FN以第二自由度作 用，所有三个摩擦接触闭合且产生静摩擦。因为作用在相对元件和以第一自由度相对于静 态元件固定的驱动元件之间的第三摩擦力FR3H始终小于作用在相对元件和运动元件之间 的最大的第二摩擦力FR2maXH，该较小的第三摩擦力FR3H限定了通过驱动元件和相对元件 在静态元件和运动元件之间传递的摩擦力。结合直接地、即中间没有连接驱动元件和相对 元件的情况下可在第一接触面中传递的第一摩擦力FR1H，得出了作用在运动元件上的总的 摩擦力FRh为两个摩擦力之和FRh = FR1H+FR3H(1)如果摩擦力在运行中不再足以保持运动元件(这特别是可能由磨损和污渍引起， 磨损和污渍导致了接触面中法向力的减小和/或摩擦系数的减小)，则运动元件相对于静 态元件以第一自由度发生滑动。在这种情况下运动元件也在有效的法向力FN下以第一自由度运动。因为根据本 发明，在相对元件和运动元件之间的最大第二摩擦力大于在相对元件和驱动元件之间的最大第三摩擦力，在第二摩擦接触中还存在静摩擦，而第三摩擦接触产生滑动(或滚动)。此 夕卜，运动元件以第一自由度带动相对元件，直到相对元件从其正常位置到达制动位置且在 此比如型面配合地通过止挡件或类似元件被停止。由此相对元件自动地、即不受控制影响 地从外面、从正常位置切入制动位置且该转换发生在两个行驶方向上，即向后和向前。一旦相对元件被停止在制动位置且以第一自由度相对于静态元件固定，则通过在 相对元件和运动元件之间的第二接触面将第二摩擦力FR2从静态元件传递到运动元件。由 此得出作用在运动元件上的总的摩擦力FR为这两个摩擦力之和FR = FR1+FR2 (1')> FR1+FR3(1〃 )如果按照本发明，在制动装置中将为了在正常情况下保持运动元件所设计的总的 摩擦力FR = FR1+FR3不再足以保持运动元件，则运动元件以第一自由度运动且此外如前所 述，相对元件达到其相对于静止元件固定的制动位置且将更大的第二摩擦力FR2传递到运 动元件上，从而使作用在运动元件上的总摩擦力从FR1+FR3提高到FR1+FR2。因此，有利的 是可以针对正常的总的摩擦力不足的情况，-由于比如第一和/或第三接触面具有磨损、油 污或法向力减小-提供安全系数S = (FR1+FR2)/(FR1+FR3)。就此而言，制动所需的总的力的转移构建(versetzte Aufbauen)依然是有利的， 因为作用在整个运动系统上的力冲量减少，，原因是制动力分两级构建。可选择的是，代替第三接触面和驱动元件比如也可以使用压缩弹簧，其一方面可 以引起相对元件以第二自由度的压紧且另一方面实现了相对元件以第一自由度在正常位 置和制动位置之间的相对移动。在该实施方式中，相对元件可以比如同时作为电枢板设计。 在该实施方式中第三接触面的摩擦力的值(FR3)实际上减少到零。如果在下面的实施方式 中始终使用第三接触面，从内容上看不言而喻的是，如前所述取消了第三接触面且所属的 摩擦力假设为零。在制动装置中很难简单和可靠地获悉故障。这种故障比如在如下情况下中存在， 即当制动装置在行驶期间不断开，或如前所述当其仅还施加减少的制动力的情况。这里在 运行中比如公知的是，在维护时间段内对制动力和磨损进行手动检测，这需要耗费时间和 人力并且容易出错。因此在本发明的优选的实施方式中，制动装置包括用于检测相对元件的正常位置 和/或制动位置的传感装置。这种传感装置可以比如是触头，当相对元件进入制动位置时 其被闭合，和/或一旦相对元件离开正常位置时被断开。同样可以比如使用光学传感器监 控相对元件的位置或使用位置传感器检测相对元件的位置。这时如前所述，如果运动元件即使在法向力FN作用下也以第一自由度运动，则运 动元件以第一自由度带动相对元件直到相对元件从其正常位置到达制动位置。相对元件的运动通过用于检测正常位置和/或制动位置的传感装置识别。因为相 对元件被预紧到正常位置中且在足够用于保持的总摩擦力FRH = FR1H+FR3H的情况下、即在 正常的无故障的运行中保 持在正常位置中，可以从相对元件从正常位置到制动装置的移位 可靠地推断出制动装置和相应的电梯驱动装置的故障且比如向电梯控制装置发出警告。本发明的优点在于使用监控制动装置的正确工作情况的有利的监控逻辑电路。该 监控逻辑电路包括用于检测相对元件的正常位置和/或制动位置的传感装置、速度和/或路程测量装置以及用于制动装置的控制信号。某些情况下制动装置也可以设置另一个用于 确定消除接触间隙、或制动闭合或存在接触间隙或制动松开的状态的传感器。下面“控制 信号制动器”发出指令状态的信号，控制装置将该指令状态作为控制信号(“闭合”或“断 开”)向制动装置发送。“速度”对应于运动元件以及行驶体或电梯轿厢的状态且表明运动 元件是否位于静止状态(O)或运动(兴0)中。此外，状态的诊断可以比如由如下图表产生 该诊断图表使得可以几乎持久地监控制动装置的工作情况，特别是因为在每次保 持(Fl，F2)时可以检测额定状态且在偏离时可以采取相应的措施。不存在危险，因为随着 到达制动位置提供了制动力，通常提供了以近似系数2提高的制动力。由此确保了安全保持。同样可以在确定松开故障(F5)时使设备停住并检验工作情况。由于存储在监控 逻辑电路中的故障史，可以用针对性地实施服务。此外可以使相对元件的空转行程保持较小。其可以仅选择为如此大小，即能够通 过传感装置简单地实现对于相对元件的位置的可靠确定且另一方面通过运动元件或行驶 体产生的移动不出现危险的保持偏差、比如电梯轿厢中形成梯级。选择的空转行程典型地 为在分别对应于第一自由度的两个运动方向上大约3至10mm。相对元件借助于预紧力保持在其正常位置或在实施相对移动后重新回到正常位 置。该预紧力可以比如借助于弹性弹簧，比如简单的弹簧棒(Federstab)、机械的扭转弹簧 或螺旋弹簧或液压弹簧产生。可也以借助于磁力产生预紧力，其中相应地设置磁极。特别是 如前所述在使用压缩弹簧代替驱动元件的情况下可以将预紧装置与磁性松开装置相结合。前面忽略了由相对元件在从正常位置到转动位置的运动中克服的预紧力，该预紧 力试图将相对元件预紧或重置到正常位置中。然而有利的是，第二和第三接触面如此设计， 即最大的第二摩擦力、特别是在第二和第三摩擦接触中存在附着的情况下的最大的第二摩 擦力也大于最大的第三摩擦力与将相对元件预紧到其正常位置中的力KV之和FR2maxH > FR3maxH+KV (2)在忽略较小的力KV时FR2maxH > FR3maxH (2 ‘)特别是当第二摩擦力远大于第三摩擦力时FR2maxH > > FR3maxH (2 〃)·
此外，由于在制动装置、特别是对于电梯设备的制动装置中，规律地出现相对较大 的摩擦力FR2H，FR3H，公式(2)也可近似为公式(2')或(2〃 )。前面说明了保持运动元件的情况，其中，在第一、第二和第三摩擦接触中分别产生 静摩擦。如果制动装置被设计为用于保持的固定制动装置，则仅出现这种情况。如果制动装置额外被用于制动运动元件，则运动元件在制动期间也在第一法向力 的作用下以第一自由度继续运动且基于前述原理试图带动相对元件且将相对元件从其正 常位置拉入其制动位置。在这种情况下在第一和至少在第二或第三摩擦接触中存在滑动摩 擦。针对该情况可以如此设计将相对元件预紧到正常位置的力KV，即该力在正常制动 过程中与第三摩擦力一起足以平衡第二摩擦力，且因此将相对元件保持在其正常位置中。 一般来说预紧力可以比如借助于弹性弹簧、机械扭转弹簧或螺旋弹簧或液压弹簧产生。如 果运动元件最后被制动到静止状态且随后被保持，则在第一、第二和第三摩擦接触中接触 状态从滑动摩擦转换到静摩擦。在这种情况下出现的静摩擦力总体上明显大于在滑动摩擦 (或滚动摩擦)的情况下在制动期间存在的摩擦力。如果总的静摩擦力FRh = FR1H+FR3H不再足以保持运动元件，则如前所述相对元件 最后移到其制动位置中且在此固定，这在优选的实施方式中由传感装置检测。因为一般来 说滑动摩擦明显小于静摩擦，因此可以在制动期间(其中在至少几个接触面中出现滑动摩 擦)将相对元件通过较小的预紧力保持在其正常位置中，而在保持时(其中存在静摩擦和 因此升高的第二和第三摩擦力)上面描述的用于保证足够的总摩擦力或用于检测错误的 较低的总摩擦力FRh = FR1H+FR3H的机构生效。因此在优选的实施方式中，第二和第三接触面如此设计，即在滑动时在第二摩擦 接触中产生的第二摩擦力FR2e小于将相对元件预紧到其正常位置中的力KV与在滑动或附 着中在第三摩擦接触中产生的第三摩擦力FR3g和/或FR3h之和。由此将相对元件在制动 期间保持在其正常位置中。同时在该优选的实施方式中如此设计第二和第三接触面，使得 在第二摩擦接触中存在附着的情况下可最大调节的最大的第二摩擦力FR2maXH大于将相对 元件预紧到其正常位置中的力KV与在第三摩擦接触中附着时会产生的第三摩擦力FR3maxH 之和。如前所述，这可以简单地实现，因为一般来说静摩擦力明显大于滑动摩擦力。因此在 优选的实施方式中FR2G < KV+FR3G (3)FR2maxH > KV+FR3maxH (2)然而通常由于以下原因足以满足条件(2)如果制动装置开始制动过程，则第一、 第二和第三摩擦接触闭合。此外，在开始相对于静态元件运动的运动元件和被预紧到相对 于静态元件静止的正常位置中的相对元件之间立即存在两个摩擦接触中的滑动摩擦。只要 相对元件不被加速，则在第三摩擦接触中在相对元件和驱动元件之间首先存在静摩擦。这 时如前所述，一般来说滑动摩擦明显小于最大静摩擦。因此作用在第二摩擦接触中的第二 摩擦力FR2g —般来说小于在第三摩擦接触中可调节的最大的第三摩擦力FR3maxH。因此在 通常情况下(只要相对元件和驱动元件不相对运动)，在存在滑动摩擦的第二摩擦接触中 的第二摩擦力在制动期间持久 地小于在存在静摩擦的第三摩擦接触中的第三摩擦力。由此 将相对元件保持在其正常位置，直到运动元件完全到达静止状态。因此在制动开始时
FR2g < FR3maxH+KV (3')因此在第二摩擦接触中存在滑动摩擦期间，相对元件相对于驱动元件不运动，而 是保留在其正常位置。一旦运动元件静止，第二摩擦接触也从滑动摩擦转换成静摩擦并且FR2maxH > KV+FR3maxH (2)这时，如果作用在运动元件上的剩余力超过了由制动装置提供的最大的摩擦力FRmaxa = FRlmaxH+FR3maxH (1〃')，则相对元件从其正常位置移入制动位置且在此固定，其中，可以有利地识别故障。如前所述，满足条件(2)或在忽略力KV的情况下的条件(2')足以提高制动装置的安全性 和在仅在保持的制动装置的情况下检测故障。如果利用制动装置也将运动元件制动，则除 此之外满足条件(3)或(3')也足以确保相对元件在正常制动过程中保留在其正常位置， 从而接下来提供前述的安全系数且能够有利地在保持时确定故障。条件(3')通常与条件(2)或(2')同时满足，因为滑动摩擦(或滚动摩擦)大 多明显小于静摩擦。根据本发明，总体上仅需要在第二摩擦接触中存在的且通常通过最大 的静摩擦力FR2maxH限定的最大的摩擦力FR2max大于存在于第三摩擦接触中的且通常通 过最大的静摩擦力FR3maXH(条件(2'))确定的最大的摩擦力FR3maX。由此一般来说也 满足条件(3')，从而也在制动中将相对元件保持在其正常位置，直到达到保持状态。然而有利的是，如果制动装置首选作为保持或固定制动器使用且仅在需要的情况 下用作动态地制动行驶体，则弃除了预紧力的精调。所述需要的情况比如是速度监控回路 响应或电流中断等等。在这种需要的情况下无论如何都要将相对元件马上带动到制动位置 (B)且必然会产生更高的制动力。对于预紧力的要求相应地减小，该预紧力仅被设计为使得 不受力的相对元件(3)重新运动到正常位置且在此以更小的力松动地保持。为了能够将最大的第二摩擦力预设为比如大于最大的第三摩擦力，第二接触面具 有比第三接触面更高的摩擦系数。由此使条件⑵或(2')及⑶或(3')得以满足。 如果相对元件和驱动元件以同一法向力FN加载，则由此得到了最大的第二摩擦力FR2 = 口2\ 队其大于最大的第三摩擦力？1 3= y3XFN。这里第二和第三接触面可以比如由不 同的材料组成。为此相对元件可以在第二接触面上具有用于提高摩擦系数μ2的涂层和/ 或驱动元件可以在第三接触面上具有用于减小摩擦系数μ3的涂层。在第三接触面上也可 以设置代表一定的摩擦系数的辊轴承、特别是滚针轴承。在优选的实施方式中，第一和第二接触面的摩擦系数基本上相等，从而在第一和 第二摩擦接触中设立相等的摩擦力，这可以有利地均勻地分配载荷。在此，“摩擦系数”的概 念不仅包括摩擦接触中的静摩擦也包括滑动或滚动摩擦，其中，在实际应用中第一和第二 摩擦接触以提到的形式和方法被设计成摩擦制动层。可选择的或可替代的是，第三接触面相对于法向力倾斜，从而可以将最大的第二 摩擦力预设为大于最大的第三摩擦力。由此作用在倾斜的第三接触面上相对更小的法向力 且因此相对更小的第三摩擦力。有利的是，作用在第一、第二和第三摩擦接触中的法向力， 在倾斜的第三接触面的情况下被分解成法向于第三接触面(与第三接触面垂直)的分量以 及切向于第三接触面(与第三接触面相切)的分量，前者诱导第三摩擦力，后者在一个方向 上以第一自由度运动且叠加到第三摩擦力，在反向的运动中从第三摩擦力中扣除，以形成第三总摩擦力。由此可以有利地在以第一自由度的相互反向的运动中体现不同的第三总摩 擦力。有利的是，在相对元件和驱动元件之间相对运动时使用倾斜的第三接触面的情况下 得到了改变的法向力，这是因为比如用于产生法向力的弹簧被压紧或松开。这比如在电梯 设备中使用部分平衡的对重时是有利的，因为由此可以不受可能的滑动方向的影响产生不 同的制动效果。如前所述，在本申请中的“力”的概念被理解为以各个自由度作用的线性力以及转 矩。因此不同的摩擦力也可以通过不同的杠杆臂体现。因此第二摩擦接触比如可以在径向 上比第三摩擦接触更远离于运动元件的转轴，由此展示更大的第二摩擦力(在该情况下为 转矩)。相对元件和驱动元件可以优选通过法向力以第二自由度如此运动，使得第一、第 二和第三摩擦接触闭合。这能够简单地在力学上实现摩擦接触。特别是可以设置制动元 件，其以第一自由度相对于运动元件固定且通过法向力以第二自由度如此运动，使得第一、 第二和第三摩擦接触闭合。同样还可以使运动元件相对于静态元件通过法向力以第二自由 度运动、特别是弹性形变，使得第一、第二和第三摩擦接触闭合。在比如从DE19737485C1或DE4106595A1中公知的方法中，特别是可以通过弹性装 置以法向力将驱动元件预紧和可选地电磁地和/或液压地将驱动元件松开。在取消施加在 电磁铁上的电压，在液压管道的压力降低或在制动装置的控制中出现故障的情况下，驱动 元件不再被松开，从而法向力将摩擦接触和由此将制动装置闭合。由此在故障的情况下制 动装置自主和自动地闭合。根据本发明的电梯驱动装置相应地包括制动装置，其如此设计，即在行驶体静止 或运动元件静止时，可以将制动装置切换到正常位置，在该正常位置中制动装置产生第一 保持力。该保持力被设计用于将运动元件保持在静止状态。此外，在运动元件可能的运动 中，制动装置不受运动方向的影响，自主地从正常位置转换到制动位置。在制动位置中制动 装置产生基本上两倍的或四倍的保持力或制动力。有利的是，从正常位置到制动位置的自主转换借助于传感装置监控。该发明部分的优点在于，运动元件的第一滑动能够借助于传感装置识别且得到保 持力的自主增大，由此阻止了进一步滑动。有利的是，电梯驱动装置在电梯中应用，其将行驶体分别地、比如电磁或液压调节 地从静止状态加速离开且重新减速到静止状态，由此在通常情况下制动装置仅被用以将行 驶体保持在静止状态。根据本发明的具有制动装置的电梯驱动装置可以包括多个相对元件以及分别配 设给各个相对元件的驱动元件，如按照比如从DE19737485C1的基本原理所公知。前述的总 摩擦力从第一和第三或第二摩擦力之和得出。如前所述，制动装置可能的故障可在于，由第一和第三摩擦力组成的总摩擦力对 于将运动元件保持在静止状态来说太小。如果传感装置获悉相对元件不在其正常位置，就 可以识别该故障。此外，优选通过止挡件限定相对元件的运动。由此在达到该止挡件时应 用相对于第三摩擦力更高的第二摩擦力且保持运动元件。因此该故障可以被识别，而不会 总体上危害保持运动元件的工作情况。仅有一个提示，即要求采用安全系数S。由此提高了 制动装置的安全性且可以预置服务。
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另一个可能的故障在于，制动装置因出现故障而不松开，即第一、第二和第三摩擦 接触在运行中保持闭合。该故障可以比如由制动控制单元的故障引起。如果传感装置获悉 相对元件不在其正常位置，则也可以识别该故障。因为如前所述，在这种情况下运动元件以 第一自由度带动相对元件由此使相对元件从其正常位置移入其制动位置。比如在出现这种 故障时，在相应的接触面过热、磨损或其他方面受损之前可以将运行停止。这里特别有利的是，可以在制动装置的每个正常的工作间隙中确定制动装置的功 能特性和足够的安全系数。这明显提高了制动装置的动行安全性。通常在新安装时有利地将这种制动装置直接与相应的驱动单元一起送货。同样可 以将相应的制动装置也在已有的设备和电梯设备中作为已有的制动装置的替代件使用。由 此可以特别结合驱动调节装置的可能的现代化实现安全性的提高。可以提供与已知的电梯 设备协调一致的相应的现代化套件。


本发明的其它目的、特征和优点从从属权利要求和下面描述的实施例中给出。这 里部分示意性地示出图la是在松开状态中的按照本发明第一实施方式的制动装置在图lb的截面I-I 中的示图；图lb是按照图la的制动装置的侧视截面图；图2a、2b是在正常的保持状态中的按照图1的制动装置；图3a、3b是在故障情况下的按照图1的制动装置，该制动装置具有监控逻辑电 路；图4是在松开状态中的按照本发明第二实施方式的制动装置的侧视截面图；图5是在正常的保持状态中的按照图4的制动装置；图6是在故障情况下的按照图4的制动装置；图7是本发明第三实施方式的原理图；图8a、8b是具有一连串制动盘的按照图1的制动装置；图9是具有加建的制动装置的电梯驱动装置；图10是具有在牵引轮的两侧加建的制动装置的电梯驱动装置；图11是电梯驱动装置的可选择的实施方式；以及图12是在按照图11的驱动装置的情况下的制动结构的细节图；图13是电梯设备的实施例。在附图中针对相同的功能使用相同的附图标记。
具体实施例方式图la、lb展示了按照本发明实施方式的可用于电梯驱动装置的制动装置在松开 的、未制动的状态下的侧视或前视图。该制动装置包括以由多个部分组成的壳体1形式的 静态元件，该壳体是借助于惯性固定的。在壳体1中可旋转地支承以驱动轴2形式的运动 元件且该运动元件相对于壳体1具有旋转自由度9。两个以制动盘5形式的制动元件轴向 可移地、然而比如借助于花键轴齿轮啮合或调整弹簧(未示出)抗扭地设置在轴上。
两个以电枢盘4形式的驱动元件轴向可移地、但抗扭地支承在壳体1中。这里在 圆周上分布三个螺栓9，所述螺栓穿过壳体1中的穿通孔或沉孔以及电枢盘4且电枢盘4在 螺栓上滑动。在分别一个制动盘5和一个电枢盘4之间轴向可移地支承以圆盘3形式的相对元 件。圆盘3分别具有三个带有槽底的槽形空隙10，螺栓9穿过该槽形空隙，使得螺栓贴合在 各个槽底上且因此可旋转地支承圆盘3。圆盘3的旋转通过凹槽10的侧面型面配合地限 定，其中，圆盘可以一定的角度旋转，直到螺栓9贴靠在各个侧面上。通过固定在壳体1上 且从内部支撑在这里加长的侧面10 (在图la的上部)上的两个弹簧将圆盘3预紧到其在 图1、2所示的正常位置中，该正常位置由传感装置8检测。图la、lb展示了松开状态下的制动装置。这里电磁铁将电枢盘4克服压力弹簧7 的压紧力从制动盘5拉开，由此该电枢盘可自由地与驱动轴2 —起旋转。在该状态下通过 上面提到的弹簧将相对元件3保持在其正常位置中，这表示无故障的运行。图2a、2b展示了闭合状态下的制动装置。这里不再向电磁铁供能，从而通过弹簧7 在轴向的第二自由度y的方向上以法向力FN对电枢盘4加载。电枢盘4以同一法向力将 相对元件3朝制动盘5压紧，因此制动盘轴向移动且以同一法向力朝壳体1压紧。在法向力FN作用下在壳体1和制动盘5之间的第一接触面6. 1、在制动盘5和相 对元件3之间的第二接触面6. 2或在相对元件3和电枢盘4之间的第三接触面6. 3上闭合 第一、第二或第三摩擦接触。此外，由于在第一和第二摩擦接触中旋转的工作轴2从一开始 一直产生滑动摩擦，从而设定第一或第二摩擦力(或摩擦转矩)为FRf: u iGXFN(i = 1， 2)。此外，yf表示在第一或第二摩擦接触中的滑动摩擦系数。在第三摩擦接触中首先产生静摩擦，因为相对元件3和电枢盘4相对于彼此静止。 因此，作用的最大的第三摩擦力FR3max通过FR3maxH= y 3HXFN给出，其中，y 3H表示在第 三摩擦接触中的静摩擦系数。其选择为使最大的第三静摩擦力大于第二滑动摩擦力u 3H > u 2g (5) 通过静摩擦差值(FR3maxH-FR2G)将相对元件3保持在其正常位置A中，而制动盘5 在相对元件3上滑动。如果最后工作轴2停止(图2)，则第一和第二摩擦接触也从滑动摩 擦转换成静摩擦。因为静摩擦系数选择为y 1H= ii2H>> P 3H，最大的第二摩擦力FR2max 大于最大的第三摩擦力FR3maX。这里要注意的是，为了简化起见，每次仅提及一个摩擦系数 uiH, Pf。实际上每个摩擦系数附带有分散范围或公差。比如P3H> y 2s的限定这样理 解，g卩i!3H的不受其公差范围影响的值大于^泸的不受公差范围影响的值。因此优选如此 选择公差极限，即所说明的关系对于位于公差极限上的摩擦力或摩擦系数也有效，从而即 使是在实际中出现在公差内分散的情况下也能确保根据本发明的功能性。制动装置的一种可能的故障在于，如果工作轴重新进入运行，制动装置因出现故 障而未松开。在该情况下工作轴2通过制动盘5，从前述参照图2描述的保持位置出发，在 仍闭合的第一、第二和第三摩擦接触上施加力。因为最大的第三摩擦力由于摩擦系数
=ii2h>> i!3H的选择为最小值，第三摩擦接触首先从静摩擦转换成滑动摩擦，相对元件3开始相对于电枢盘4旋转。此外，相对元件旋转到在图3中所示的制动位置B，该制动位置 由传感装置8检测。于是向监控逻辑电路11发出了状态信号。监控逻辑电路11在使用其 它的信号、比如行驶体或运动元件2的运动状态或速度状态和/或指示制动器闭合或打开 的制动信号的情况下评价传感装置8的信号且向电梯控制装置(未示出)发出可能的故障 信息，该电梯控制装置将工作轴2的驱动装置停止且防止制动盘5热透(durchglilhen)且 触发相应的服务通知。制动装置的另一个可能的故障在于，由制动装置施加的保持力不足。再从参照图2 描述的保持位置出发，在正常位置A由制动装置施加的最大制动力FRmax由于具有两个制 动盘的设计方式为FRmax = 2X (u lH+u 3H) XFN (6)此外如前所述，基于旋转自由度<P也可以在公式中代替线性力也使用转矩。如果 摩擦力不足，则工作轴2开始旋转。因为最大的第三摩擦力由于摩擦系数ylH= U2H> > U3H的选择为最小值，在这种情况下第三摩擦接触从静摩擦转换为滑动摩擦，而在第二 摩擦接触中还存在静摩擦。相对元件3开始相对于电枢盘4旋转。此外，相对元件重新在 图3所示的制动位置B中旋转，该制动位置由传感装置8检测。于是如前所述比如通过监 控逻辑电路向电梯控制装置(未示出)发出故障报告。在制动位置B(图3)中螺栓9和空隙10的侧面之间的型面配合阻止相对元件3 继续旋转，由此将相对元件以第一自由度<P相对于壳体1固定。由此相对元件3将较大的第 二静摩擦力传递到制动盘5上，总的制动力随之升高到FR = 2X (u lH+u 2h) XFN (6')由于制动装置被设计成在正常情况下在第一和第三摩擦接触中提供的摩擦力根 据公式(6)足够用于保持工作轴2，因此给出了(iilH+i^HVhlH+i^H)的安全系数。图4展示了按照第二种实施方式的制动装置在松开的状态下的侧视的截面图。该 制动装置设置用于电梯设备，其中，制动装置24. 1、24. 2如图11和12所示加建在电梯驱动 装置的制动盘上，或类似于图13所示可固定在电梯轿厢上的壳体1以第一自由度x沿制动 轨2、15运动。在松开的制动装置(图4)的情况下电磁铁克服压力弹簧7的预紧力以第二自由 度y将电枢盘4拉入壳体1中，从而使壳体1可沿制动轨无摩擦地滑动。为了制动电梯轿厢16，切断电磁铁(或其它合适的松开驱动装置)(图5)，压力弹 簧7将电枢盘4以第二自由度y以法向力FN朝相对元件3压紧，该相对元件沿第一自由度 x可移地设置在电枢盘4中且通过两侧的压力弹簧保持在正常位置A(图4、5)中。由此也 将相对元件3以法向力FN朝制动轨2、15压紧，该制动轨在其一侧朝壳体1压紧。此外，在 将制动轨2朝壳体1压紧的第一接触面6. 1中，在相对元件3接触制动轨2的第二接触面 6. 2中，以及在电枢盘4和相对元件3相互接触的第三接触面6. 3中闭合第一、第二或第三 摩擦接触。在第一和第二摩擦接触中由于相对于壳体1运动的制动轨2存在滑动摩擦，在 第三摩擦接触中在相对于彼此静止的相对元件3和电枢盘4之间存在静摩擦。如在第一实施例中将静摩擦系数选择为= i! 2h >> i! 3h。同样地在第一和 第二接触面中的滑动摩擦系数yf = P 2s小于在第三接触面中的静摩擦系数P 3H。由于 所有接触面以同一法向力FN加载，在第一和第二摩擦接触中的滑动摩擦力小于在第三摩擦接触中的最大静摩擦力 因此制动轨2、15在第一和第二摩擦接触中滑动，相对元件3保留在其通过压力弹 簧预紧的正常位置A (图5)。在静止状态中第一和第二摩擦接触也从滑动摩擦转换为静摩 擦，壳体1用其保持制动轨2的总摩擦力通过在第一和第三摩擦接触中的静摩擦限定 如在第一实施例中尽管壳体1相对于制动轨2运动却仍未松开的锁紧制动装 置-如同按照公式(6")太小的总摩擦力-导致通过制动轨2以第一自由度x带动相对元 件3，直到相对元件被停止在电枢元件4(未示出)中的上部的止挡件处。此外，传感器8记 录相对元件从正常位置A(图5)到制动位置B (图6)的过渡且发出故障报告。一旦相对元 件通过(未示出的)止挡件以第一自由度x相对于电枢元件4固定，则在第二接触面6. 2中 第二摩擦力FR2阻止该运动，总摩擦力从FR= (u 1+u 3) XFN提高到FR= (u 1+u 2) XFN。在第一和第二实施例中最大的第二和第三摩擦力分别通过摩擦系数P2，P3、特 别是静摩擦系数P 2H，u 3H的相应的选择实现。然而可选择的或可替代的是，也可以通过将 第三接触面6. 3相对于法向力倾斜来实现不同的最大摩擦力。这里图7展示了在以共同的 法向力FN加载的情况下作用在相对元件3上的力的原理图。在图7中展示的原理图可以 比如在第一或第二实施例中转换，其中，相同的附图标记对应相同的元件，图7中的驱动元 件4比如对应于在第一实施例中的电枢盘4或在第二实施例中的电枢元件4。首先假设，保持状态下的运动元件2在外力、比如电梯轿厢的负荷的影响下，试图 以第一自由度x在正方向上(在图7中向上)运动。然后在以法向力FN加载驱动元件4 的情况下在第二接触面6. 2中设定摩擦力FR2，该摩擦力与作用在运动元件2上的剩余力之 和大小相等方向相反，然而最大可以为FR2max = u 2HXFN。作用在以角度(Ji-ci)相对于法向力FN倾斜的第三接触面6.3中的法向力 FN被分解为两个分量，其中，一个分量FNX sin(a)垂直于第三接触面6. 3，另一个分量 FNXcos(a)定位成与第三接触面6. 3相切。因此从一个分量得出作用在第三接触面6. 3 上的最大第三摩擦力为FR3max = y 3HX sin ( a ) XFN。因此通过倾斜角a的适当选择可 以比如在相同的静摩擦系数下预设更低的最大第三摩擦力。如果该摩擦力还投影在第一自 由度x上，则仅还有最大为FR3max = u 3HX sin2 (a) XFN的静摩擦力阻止相对元件3相对 于驱动元件4以第一自由度运动。如从图7中还可见，还有一个分量FNXcos(a )阻止相对元件3相对于驱动元件 以第一自由度x在正方向上(在图7中向上)的运动，该分量提高了总体上有效的最大第 三摩擦力。相反，在负方向上(在图7中向下)的运动中，分量FNXC0S(a)使有效的最大 第三摩擦力减小，从而在两个运动方向上获得不同的最大第三摩擦力。这可以有利地在如 果比如通过制动装置保持的电梯轿厢仅部分平衡、即运动元件2在一个运动方向上必须比 在另一个运动方向上更有力地保持时使用。此外，在相对元件3相对于驱动元件4移动的情况下必然得到沿自由度y的进给 路径的改变。这种改变根据进给执行器比如压力弹簧7(图4至6)的力特性引起法向力FN 的增大或减小。由此可以根据运动方向或制动方向影响制动力。
这些实施例涉及到摩擦面的滑动摩擦系数和静摩擦系数的协调一致，用以不仅在 单独保持中也能在制动和接下来的保持中可靠地识别故障。这在满足条件 下可以实现。这不是必须的，因为在许多目前的使用情况下制动装置在正常情况 下仅用于保持、比如将电梯轿厢保持在静止状态中。使用制动装置用于制动仅在故障情况 下才必要且因此其本身就显示出了故障情况。在该情况下无需将运动元件3保留在其正常 位置。其完全可以从其正常位置移入制动位置，由此相应更高的制动力FR = FR1+FR2(1')发挥效应。这可以通过第三接触面的摩擦系数P3H，被选择为明显小于第二 接触面的摩擦系数P 2H，u 2g实现。u 3G < u 3H < < u 2G < u 2h (7')当然可以将所示的实施方式相结合。因此可以比如将多个第二和第三接触面与第 一接触面相结合，由此额外地增大了安全系数。在优选的实施变型中，制动装置24. 1、24.2如在图9和10中所示构建或加建在 电梯设备18 (如下面参照图13所描述)的驱动装置20中。驱动装置20包括一个或多个 集成在或安装在驱动轴2中的驱动轮或牵引轮22。驱动轴2被电机22驱动且由制动装置 24. 1、24. 2保持在静止状态中或需要时制动。在某些情况下可以在电机21和驱动轴2之间 设置变速传动装置。因此驱动装置20也包括通常被划分为两个基本相等的单元的制动装 置24.2、24.2。每个单元都能够在其制动位置(B)保持和固定运动的行驶体。根据驱动装 置的第一实施方式，两个单元组合成唯一的制动装置且在设置在驱动轴的一个端部上。在 该实施方式中驱动轴对应于运动元件2。该设置方式是成本低廉的，因为制动装置比如可以 作为完整的单元事先安装。根据驱动装置20按照本发明的实施方式，制动装置24. 1,24. 2的两个单元加建在 驱动轴2的两个端部上。这表示，驱动轮22设置在制动装置24. 1,24.2的单元之间。因此 在制动时将制动矩或保持矩从驱动轮22上离开分布到两个单元上。因此得到了在驱动轴 2中明显更好的力分布以及减小了由于驱动轴2的断裂造成的制动装置的故障风险。在理想情况下在正常位置和制动位置之间的制动效果被翻倍。其是这样情况，即 在第三接触面中的摩擦系数113接近于0。在应用如在图8a和8b中所示的具有多个前后 连接的制动装置24. 1,24. 2的制动结构的情况下，可以影响正常位置和制动位置之间的制 动力增大。如果比如可以前后设置多个驱动轮5和相对元件3或静态元件3，则通过单个相 对元件或静态元件的空转行程的实施方式达到所需的制动加强。比如根据图8a和8b向第 一接触面6. 1设置三个在制动位置才发挥效应的第二接触面6. 2。在忽略第三接触面6. 3 的摩擦力的情况下在到达制动位置时得到增大四倍的制动力。本领域技术人员可以任意进 行组合。图11和12展示了具有制动装置的电梯驱动装置20的可选择的结构。这里在与 驱动轴形成一个单元的制动盘2的圆周上分布设置多个如在图4至6中描述的制动装置 24. 1,24. 2,24. 3。图13展示了具有电梯驱动装置20的电梯设备18，电梯驱动装置设置在行驶竖井 12的上部区域中。电梯驱动装置20借助于牵引轮22通过承载和传动装置13驱动电梯轿厢16。承载和传动装置13将电梯轿厢16与对重17相连，从而根据电梯驱动装置的驱动方 向使轿厢16向上、对重17向下运动或在电梯驱动装置的旋转方向改变的情况下相应地反 过来实施。如果电梯驱动装置20通过其制动装置24. 1,24. 2保持，则轿厢16和对重17也 被保持或位于静止状态。在所示的例子中轿厢16和对重17通过换向轮14与承载和传动 装置13连接。由此作用在驱动装置20上的力被减半。可替代的是，驱动装置20也可以设置在其中一个换向轮14处。制动装置的两个单元加建在驱动轴2的两个端部上。这表示，驱动轮22设置在制 动装置24. 1,24. 2的单元之间。因此在制动时制动矩或保持矩从驱动轮22分配到两个单 元上。因此得到了驱动轴2中的明显改善的力分布且减小了由于驱动轴2的断裂造成的制 动装置的故障风险。如果制动结构的单个单元或装置、优选如在图4至图7的实施变型中展示和说明 的单元直接设置在电梯轿厢上，则有利地将制动单元划分到电梯轿厢的两侧上。因此引起 的制动和保持力可以各减半地导入相应的制动轨或导轨中。如果以相应的方式将制动结构 划分到比如四个制动装置上，则有利的是每两个制动装置设置在电梯轿厢之下且其余两个 制动装置设置在电梯轿厢的上部区域中。由此不仅优化了进入制动轨或导轨中的力引导， 而且也同样优化了向电梯轿厢的力引导。本领域技术人员可知其它有利的结构。因此其比如将制动装置分配到电梯轿厢和 对重上或分配到轿厢上、比如对重和换向轮或驱动轮上。这实现了将制动力和保持力分配 到不同的构件或负荷区。由此提高了功能安全性，因为单个构件仅还以部分力加载。
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权利要求
一种用于驱动和保持电梯轿厢(16)或行驶体的电梯驱动装置(20)，所述电梯驱动装置包括-用于提供针对电梯轿厢(16)或行驶体的驱动力和/或保持力的牵引轮(22)，-用于驱动牵引轮(22)的电机(21)，以及-用于保持牵引轮(22)的制动结构。
2.按照权利要求1所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，所述电梯驱动装置还包括 驱动轴(2)，所述驱动轴将牵引轮(22)、电机(21)和制动结构相互连接，且所述制动结构包 括至少两个制动装置(24. 1,24. 2)，其中，牵引轮(22)设置在制动装置(24. 1,24. 2)之间。
3.按照权利要求2所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，所述制动装置(24.1,24. 2) 基本上设置在驱动轴(22)的端部。
4.按照权利要求2或3所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，设置在牵引轮(22)的 两侧的制动装置(24. 1,24. 2)是单独控制的，从而使监控逻辑电路(11)确定是否单靠一个 制动装置(24. 1,24. 2)就能将电梯轿厢(16)保持在静止状态中。
5.按照前述权利要求中任一项所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，-以时间上的延迟来实施制动装置(24. 1,24. 2)的控制以闭合制动装置，或-在保持电梯轿厢(16)期间暂时断开一个制动装置(24. 1,24. 2)，以及监控逻辑电路(11)在其中一个制动装置(24. 1,24. 2)闭合期间确定是否单靠一 个制动装置(24. 1,24. 2)就能将电梯轿厢(16)保持在静止状态中。
6.按照前述权利要求中任一项所述的电梯驱动装置，其中，所述制动装置(24.1、 24. 2)包括-静态元件(1)，-运动元件(2)，所述运动元件相对于静态元件以第一自由度(tp; X)对应于行驶体的 行驶方向运动，其中，在静态元件(1)和运动元件(2)之间能够通过以第二自由度(y)作用 的法向力(FN)在第一接触面(6. 1)上闭合第一摩擦接触，其中，在第一摩擦接触中第一摩 擦力(FR1)克服运动元件相对于静态元件(1)的运动，以及-相对元件(3)，所述相对元件能够以第二自由度(y)在向运动元件(2)的方向上进 给，其中，在运动元件⑵和相对元件⑶之间通过法向力(FN)在第二摩擦面(6.2)中闭 合第二摩擦接触，其中，在第二摩擦接触中第二摩擦力(FR2)克服运动元件相对于相对元 件的运动，其特征在于，所述相对元件(3)能够以第一自由度((p;X)相对于静态元件(1)在正常 位置(A)和制动位置(B)之间运动，其中，相对元件(3)被预紧到正常位置(A)中。
7.按照权利要求6所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，相对元件(3)超出制动位 置(B)的运动被锁止。
8.按照前述权利要求中任一项所述的电梯驱动装置(20)，其中，制动装置(24.1、 24. 2)还包括-驱动元件(4)，所述驱动元件以第一自由度(tp;X)相对于静态元件(1)固定且能够以 第二自由度(y)在向运动元件⑵的方向上进给，其中，在驱动元件⑷和相对元件⑶之 间在进给后的状态下通过法向力(FN)在第三接触面(6. 3)上闭合第三摩擦力(FR3)，其中，第三摩擦力(FR3)克服相对元件(3)相对于驱动元件⑷的运动；其中，第二和第三摩擦面(6.2、6.3)被设计成使得第二接触面(6.2)的最大第二摩擦 力(FR2max)大于第三接触面(6. 3)的最大第三摩擦力(FR3maX)。
9.按照前述权利要求中任一项所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，制动装置(24. 1,24. 2)还包括用于检测相对元件(3)的正常位置和/或制动位置(A，B)的传感装置 ⑶。
10.一种借助于电梯驱动装置(20)驱动和保持电梯轿厢(16)或行驶体的方法，所述电 梯驱动装置包括-用于提供针对电梯轿厢(16)的驱动力和/或保持力的牵引轮(22)， -用于驱动牵引轮(22)的电机(21)， -用于保持牵引轮(22)的制动结构，以及-将牵引轮(22)、电机(21)和制动结构相互连接的驱动轴(2)，其中，制动结构包括至 少两个制动装置(24. 1,24. 2)，所述制动结构的制动装置(24. 1,24. 2)设置在牵引轮(22) 的两侧，其中，在第一方法步骤中操作第一制动装置(24. 1)，优选断开第一制动装置(24. 1)， 在第二方法步骤中检测位于制动或保持状态下的制动装置(24. 1、24.2)的有效性以及在下一方法步骤中要么将第一制动装置(24. 1)重新向回操作、优选闭合第一制动装 置，要么操作第二制动装置(24. 2)。
11.一种电梯设备(18)，具有按照权利要求1至9所述的电梯驱动装置(20)，其特征在于，-电梯驱动装置(20)固定设置在行驶竖井(12)中，且电梯驱动装置(20)能够借助于 将电梯驱动装置(20)与电梯轿厢(16)相连接的承载和驱动装置(13)将电梯轿厢(16)提 升、沉降和保持，或者-电梯驱动装置(20)设置在电梯轿厢(16)上且电梯驱动装置(20)借助于牵引轮(22) 将牵引力传递到行驶竖井(12)上，且电梯轿厢(16)能够借助于所述牵引力被提升、沉降和/或保持。
12.一种用于将行驶体或电梯轿厢保持在静止状态中以及在必要时减速行驶体或电梯 轿厢的制动装置，所述制动装置包括-静态元件(1)，-运动元件(2)，所述运动元件相对于静态元件以第一自由度(tp; X)对应于行驶体的 行驶方向运动，其中，在静态元件(1)和运动元件(2)之间能够通过以第二自由度(y)作用 的法向力(FN)在第一接触面(6. 1)上闭合第一摩擦接触，其中，在第一摩擦接触中第一摩 擦力(FR1)克服运动元件相对于静态元件(1)的运动，以及-相对元件(3)，所述相对元件能够以第二自由度(y)在向运动元件(2)的方向上进 给，其中，在运动元件⑵和相对元件⑶之间通过法向力(FN)在第二摩擦面(6.2)中闭 合第二摩擦接触，其中，在第二摩擦接触中第二摩擦力(FR2)克服运动元件相对于相对元 件的运动，其特征在于，所述相对元件(3)能够以第一自由度((p;X)相对于静态元件(1)在正常位置(A)和制动位置(B)之间运动，其中，相对元件(3)被预紧到正常位置(A)中。
13.按照权利要求12所述的制动装置，其中，所述制动装置还包括-驱动元件(4)，所述驱动元件以第一自由度Op;X)相对于静态元件(1)固定且能够以 第二自由度(y)在向运动元件⑵的方向上进给，其中，在驱动元件⑷和相对元件⑶之 间在进给后的状态下通过法向力(FN)在第三接触面(6. 3)上闭合第三摩擦力(FR3)，其中， 第三摩擦力(FR3)克服相对元件(3)相对于驱动元件⑷的运动；其中，第二和第三摩擦面(6.2、6.3)被设计成使得第二接触面(6.2)的最大第二摩擦 力(FR2max)大于第三接触面(6. 3)的最大第三摩擦力(FR3maX)。
14.按照权利要求12或13所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括用于检 测相对元件(3)的正常位置和/或制动位置(A，B)的传感装置(8)。
15.按照权利要求12至14中任一项所述的制动装置，其特征在于，第二接触面(6.2) 具有比第三接触面(6. 3)更高的摩擦系数(iO，特别是更高的静摩擦系数(PH)。
16.按照权利要求12至15中任一项所述的制动装置，其特征在于，第三接触面(6.3) 相对于法向力(FN)倾斜。
17.按照权利要求12至16中任一项所述的制动装置，其特征在于，相对元件(3)和/ 或驱动元件⑷通过法向力(FN)以第二自由度(y)运动，使得第一、第二和第三摩擦接触 闭合。
18.按照权利要求12至17中任一项所述的制动装置，其特征在于，制动装置还包括制 动元件(5)，所述制动元件以第一自由度(Cp)相对于运动元件(2)固定且通过法向力(FN) 以第二自由度(y)运动，使得第一、第二和第三摩擦接触闭合。
19.按照权利要求12至18中任一项所述的制动装置，其特征在于，运动元件(2)和静 态元件⑴通过法向力(FN)以第二自由度(y)相对于彼此运动、特别是变形，使得第一、第 二和第三摩擦接触闭合。
20.按照权利要求12至19中任一项所述的制动装置，其特征在于，驱动元件(4)特别 是通过弹性装置(7)以法向力(FN)预紧且可选地电磁地和/或液压地松开。
21.按照权利要求12至20中任一项所述的制动装置，其特征在于，制动装置包括多个 相对元件(3)以及分别配设给相对元件的驱动元件(4)，其中，在每个相对元件(3)和运动 元件(2)之间通过法向力(FN)在第二接触面(6. 2)上闭合第二摩擦接触，且在每个相对元 件⑶和所配设的驱动元件⑷之间通过法向力(FN)在第三接触面(6.3)上闭合第三摩 擦接触。
22.一种电梯设备，具有按照权利要求12至21中任一项所述的制动装置，其特征在于， 静态元件(1)和运动元件(2)中的一个借助于惯性固定地设置且静态元件(1)和运动元件 (2)中的另一个与行驶体、特别是与电梯设备的轿厢连接，使得能够保持和/或制动轿厢。
23.按照权利要求22所述的电梯设备，其特征在于，如此测定法向力(FN)，使得作用在 制动装置的正常位置(A)中的附着力足够用于可靠地保持行驶体连同其许可的负载。
24.按照权利要求22或23所述的电梯设备，其特征在于，如此测定法向力(FN)，使得 作用在制动装置的制动位置(B)中的滑动力足够用于可靠地制动行驶体连同其许可的负 载。
25.按照权利要求22至24中任一项所述的电梯设备，其特征在于，作用在制动装置的制动位置(B)中的滑动力至少比作用在制动装置(24. 1,24. 2)的正常位置(A)中的附着力 大 50%。
26.一种用于检测按照权利要求12至21中任一项所述的制动装置的工作情况的方法， 其特征在于，借助于传感装置(8)监控工作情况，所述传感装置(8)检测相对元件(3)的位置。
27.按照权利要求26所述的方法，其特征在于，借助于监控逻辑电路(11)监控工作情 况，所述监控逻辑电路(11)评价传感装置(8)的信号、制动装置的控制信号以及运动元件(2)的运动状态。
28.按照权利要求26或27所述的方法，其特征在于，如果监控逻辑电路检测到 -制动装置的控制信号显示“闭合”，运动元件⑵的运动状态显示“0”以及相对元件(3)位于其制动位置(B)；或者-制动装置的控制信号显示“断开”，运动元件(2)的运动状态显示“兴0”以及相对元 件(3)位于其制动位置(B)，则确定为出现故障的工作情况。
29.按照权利要求26至28中任一项所述的方法，其特征在于，如果监控逻辑电路检测到-制动装置的控制信号显示“闭合”，运动元件⑵的运动状态显示“0”以及相对元件 (3)位于其正常位置(A)；或者-制动装置的控制信号显示“闭合”，运动元件⑵的运动状态显示“兴0”以及相对元 件(3)位于其制动位置(B)；或者-制动装置的控制信号显示“断开”，运动元件(2)的运动状态显示“兴0”以及相对元 件(3)位于其正常位置(A)， 则确定为正常的工作情况。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动和保持电梯轿厢的电梯驱动装置(20)，基本包括用于将驱动力或保持力传递到电梯轿厢上的牵引轮(22)，用于驱动牵引轮(22)的电机(21)，以及用于保持牵引轮(22)的制动结构。驱动轴(2)使牵引轮、电机和制动结构相互连接。制动结构包括至少两个制动装置(24.1、24.2)，其中按照本发明牵引轮(22)设置在制动装置(24.1、24.2)之间。这是有利的，因为从牵引轮(22)传递到制动装置(24.1、24.2)上的制动矩(MB1、2)被分开。在有利的制动装置(24.1、24.2)的对称分开中，每一半分开到牵引轮的两侧，待传递的力矩在驱动轴(2)中被减小到一半。因此明显减小了故障风险或驱动轴(2)的断裂风险。此外在可能的驱动轴(2)的故障的情况下依然提供制动功能，这是因为制动装置(24.1、24.2)被分开到牵引轮(22)的两侧。
文档编号F16D65/28GK101861278SQ200880116296
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月6日 优先权日2007年11月14日
发明者丹尼尔·费舍尔 申请人:因温特奥股份公司