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Schaltung für Aufzüge
Die Erfindung betrifft eine Schaltung für Aufzüge mit der Kabine und den einzelnen Stockwerken zugeordneten, im Sicherheitskreis eingebauten Geberelementen, z. B. Drosseln oder Transformatoren, die aus magnetisch sättigbaren, magnetbeeinflussten und mit mindestens einer Wicklung versehenen Kernen bestehen.
Der Sicherheitskreis eines Aufzuges hat die Aufgabe, ein Fahren der Aufzugskabine nur unter der Bedingung zu gestatten, dass die Türen geschlossen und verriegelt sind. Die Sicherheitskontakte, wie Halt- knopf, Fangvorrichtungskontakt, Schlaffseilkontakt usw. müssen geschlossen sein.
Es ist Ziel, jede Sicherheitsschaltung so aufzubauen, dass bei Störungen im Sicherheitskreis, die Schaltung in den sicheren Zustand gebracht wird, d. h. der Aufzug muss stillgelegt werden, wenn ein Element des Sicherheitskreises, infolge einer technischen Störung, ausfällt. Es wird dabei mit Vorteil so vorgegangen, dass das Vorhandensein des Sicherheitssignales als Kennzeichen für den sicheren Zustand gewählt wird. Es sind zwar Mehrfachschalter mit sättigbaren Elementen bekannt, bei denen die Speisung der Kerne in Serie oder parallel geschaltet ist. Der Ausgang eines jeden Elementes übt jedoch eine selbständige Funktion aus, so dass kein von allen Elementen abhängiges Signal erhalten wird. Solche Mehrfachschalter eignen sich somit nicht für den Einbau in den Sicherheitskreis.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens eine Gruppe der Geberelemente zur Erzeugung eines von allen Elementen dieser Gruppe abhängigen Signales für die Aufzugssteuerung in Serie geschaltet sind und mit ihren Wicklungen an einer Wechselspannung liegen, wobei der Wicklungsausgang jedes Geberelementes dieser Gruppe den Wicklungseingang des nachfolgenden Geberelementes der Gruppe speist. Es handelt sich also um eine solche Hintereinanderschaltung von Geberelementen, bei welcher eine Sättigungszustandsänderung von nur einem Kern genügt um einen Signalausfall zu bewirken, wobei der Zustand aller übrigen Elemente belanglos ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt ; es zeigt : Fig. 1 eine Ansicht der einflügeligen Schachttüre eines Aufzuges mit dem Geberelement für die Schliesskontrolle der Türe und dem Türschloss, Fig. 2 das Türschloss mit dem Geberelement für die Kontrolle des Sperriegels der Türe, und Fig. 3 und 4 ein Schaltschema einer Aufzugssteuerung.
In Fig. 1 ist der Türflügel einer Schachttür mit 10 und der Türrahmen mit 11 bezeichnet. Um die Schliessstellung des Türflügels 10 zu kontrollieren, weist die Türe ein Geberelement KT auf. Dieses Geberelement besteht aus einem im Türflügel 10 befestigten Magneten 57, vorzugsweise einem Permanentmagneten, welcher auf einen im Türrahmen 11 angebrachten, magnetisch sättigbaren Kern 52 wirkt. Der Kern 52 weist eine Wicklung 12 auf. Bei geschlossener Türe 10 sättigt der Magnet 57 den Kern 52, während bei offener Türe derselbe entsättigt ist. Demzufolge kann eine an der Wicklung 12 angelegte Wechselspannung bei geschlossener Türe die Wicklung 12 passieren, während bei offener Türe, infolge der Drosselwirkung der Wicklung 12, der Wechselstrom in derselben unterbrochen wird.
Ferner ist im Türrahmen 11 ein Schloss 13 angebracht, welches einen Rollenhebel 14 aufweist. Das Schloss 13 ist in Fig. 2 vergrössert gezeichnet. Es besteht aus einem Gehäuse 15 aus magnetisch nichtleitendem Material, in welchem ein Riegelbolzen 16 geführt ist. Der Riegelbolzen 16 wirkt mit einem Riegelhebel 17 zusammen, welcher vom Rollenhebel 14 betätigt wird. Bei geschlossener Türe greift der Rie-
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gelbolzen 16 in denTürflügel 10 ein und verhindert ein unbeabsichtigtes Öffnen desselben. Im Gehäuse 15 ist ein Geberelement KV eingebaut, bestehend aus einem am Gehäuse 15 befestigten, magnetisch sättigbaren Kern 70 mit zwei Wicklungen.
Einerseits wird der sättigbare Kern 70 von einem mit Hilfe eines Winkels 18 aus nichtmagnetisierbaremMaterial befestigtenMagneten 75,vorzugsweise einemPermanent- magneten, und anderseits von einem über ein Zwischenstück 19 aus nicht magnetisierbarem Material mit dem Riegelbolzen 16 verbundenen Magneten 80, vorzugsweise einem Permanentmagneten, beeinflusst.
Bei verriegelter Türe wirken beide Magnete 75 und 80 auf den Kern 70. Die Polaritäten dieser Magnete sind so gewählt, dass sich die Feldlinien im Kern 70 gegenseitig aufheben, so dass der Kern 70 entsättigt ist. Sobald der Riegelbolzen 16 in die entriegelte Stellung gebracht wird, kann nur noch der Magnet 75 auf den Kern 70 einwirken, was eine Sättigung desselben zur Folge hat. Bqi verriegelter Türe überträgt sich eine an die Primärwicklung angelegte Wechselspannung auf die Sekundärwicklung, während bei entriegelter Türe, eine solche Übertragung infolge der Sättigung des Kernes 70 nicht stattfinden kann.
Nach Fig. 3 treibt ein Antriebsmotor 30 über eine Bremse 31, bestehend aus Bremsscheibe, Bremsbacke undBremsmagnet MB, ein Getriebe 32. Auf der langsam laufenden Welle des Getriebes 32 ist eine Treibscheibe 33 befestigt, über welche Drahtseile 34 führen, an deren einen Seite eine Kabine 35 und an deren ändern Seite ein Gegengewicht 36 aufgehängt ist. In der Kabine 35 sind die Rufknöpfe DC angebracht. An der Kabine 35 ist eine Gleitbahn 37 befestigt, welche im Schacht befestigte, je einen zu jedem Halte gehörenden Schachtschalter JS 1 - 5 betätigt. Ferner ist an der Kabine der Verriegelungsmagnet MV befestigt, welcher mit einer beweglichen Gleitbahn 38 zusammenwirkt. Diese Gleitbahn 38 betätigt den Rollenhebel 14 und das mit ihm verbundene Türschloss 13.
Der Motor 30 wird vom Netz RST über Leistungsschalter, beispielsweise Schützen RU 1 und RU 2, ge- speist. An denLeitern S und T ist die Primärwicklung eines Transformators Tr 1 angeschlossen. Die nachfolgenden Symbole des Schaltschema, für einen Aufzug mit 5 Halten, bedeuten :
EMI2.1
<tb>
<tb> DA <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Aussen-Rufknöpfe <SEP>
<tb> DC <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Kabinen-Rufknöpfe <SEP>
<tb> JS <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Schachtschalter
<tb> KJS <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Schachtschalter
<tb> KRS <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Stockwerkrelais
<tb> KRU <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Schützen
<tb> KRV <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Vorsteuerrelais
<tb> KT <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Geberelement <SEP> für <SEP> die <SEP> Schliesskontrolle
<tb> .
<SEP> der <SEP> Türen
<tb> KV <SEP> 1-5 <SEP> Geberelenient <SEP> für <SEP> die <SEP> Verriegelungskontrolle <SEP> der <SEP> Türen
<tb> RS <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Stockwerkrelais
<tb> RU <SEP> 1 <SEP> Schütz <SEP> für <SEP> Aufwärtsfahrt
<tb> RU <SEP> 2 <SEP> Schütz <SEP> für <SEP> Abwärtsfahrt
<tb> RV <SEP> Vorsteuerrelais
<tb>
Die eine Sekundäwicklung 50 des Transformators Tr 1 führt auf einen Gleichrichtet GL 1, dessen po- sitiverAusgang mit einem positiven gemeinsamen Leiter 1000 und dessen negativer Ausgang mit dem negativen gemeinsamen Leiter 101 der Aufzugssteuerung verbunden ist.
Von einer weiteren Sekundärwicklung 51 des Transformators Tr 1 führen Leiter 65 und 66. Der Leiter 66 ist mit dem Anfang der Wicklung 12 eines ersten, magnetisch sättigbaren Elementes KT 1 eines ersten Teiles des Sicherheitskreises, bestehend aus jeder Stockwerktüre zugeordneten Elementen KT 1-KT 5 für dieschliesskontrolle der Türe, verbunden. Bei geschlossenen Türen werden die Kerne 52-56 von Permanentmagneten 57-61 gesättigt. Die Kerne 52-56 sind mit je einer Wicklung 12 versehen, welche in Serie geschaltet sind. Das Ende der Wicklung des letzten Kernes 56 ist mit dem einen Eingang eines Ge- gentakt-Transistorenverstärkers 62 verbunden, welcher aus dem Eingangstransformator Tr 2, Transistoren 63,64 und demAusgangstransformator Tr 3 besteht.
Der andere Eingang des Verstärkers 62 ist an dem
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Leiter 65 angeschlossen. Bei Anlagen mit einer grossen Zahl von hintereinander geschalteten Elementen KT wird vorteilhaft parallel zu den Eingängen des Verstärkers 62, eine Abschlussimpedanz für den ersten Teil des Sicherheitskreises geschaltet.
Je ein Ende der Sekundärwicklung des Transformators Tr 2 führt auf je eine Basis der Transistoren 63 und 64. Die Mitte der Sekundärwicklung des Transformators Tr 2 ist mit den Emittern der Transistoren 63 und 64 und dem positiven Leiter 1000 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 63 und 64 sind mit je einem Ende der Primärwicklung eines zweiten Transformators Tr 3 verbunden. Die Speisung erfolgt vom Leiter 101 über einen Fangvorrlchtungskontakt KJ und einem Haltknopf DH auf die Mitte der Primärwicklung des Transformators Tr 3. Die Sekundärwicklung des Transformators Tr 3 ist an den Eingängen eines Gleichrichters GL 2 angeschlossen. Der positive Ausgang des Gleichrichters Gl 2 führt an den Leiter 1000, der negative Ausgang dient als Sammelleiter 130.
Zwischen den Leitern 130 und 1000 sind der Rufknopf-und Schachtschalterkreis eingebaut.
EMI3.1
zweiten Teiles des Sicherheitskreises, bestehend aus jedem Türschloss zugeordneten Elementen KV 1-KV 5 für die Verriegelungskontrolle der Türe, angeschlossen, wobei im Leiter 65 ein Begrenzerwiderstand 67 eingebaut ist. Die Geberelemente KV 1 - 5 bestehen aus magnetisch sättigbaren Kernen 70 - 74, wobei jeder Kern. zwei Wicklungen aufweist. Diese Wicklungen sind so geschaltet, dass die Sekundärwicklung des vorangehenden Geberelementes die Primärwicklung des nachfolgenden Geberelementes speist.
Jeder Kern 70 - 74 wird von je einem festangebrachten Magneten 75 - 79 und von je einem an den Sperriegeln 16 befestigten, beweglichen Magneten 80-84 beeinflusst. Die Sekundärwicklung des Kernes 74 des letzten Geberelementes KV 5 ist mit den Eingängen eines zweistufigen Gegentakt-Transistorenverstärkers 85 verbunden.
Die erste Stufe des Verstärkers 85 besteht aus einem Eingangstransformator. Tr 4, Transistoren 86 und 87 und der Primärwicklung eines Transformators Tr 5. Die zweite Stufe bildet sich aus der Sekundärwicklung des Transformators Tr 5, Transistoren 88 und 89 und einem Ausgangstransformator Tr 6. Die Schaltung der ersten und zweiten Stufe des Verstärkers 85 erfolgt in analoger Weise wie bereits für den Verstärker 62 beschrieben wurde. Die Mitten der Sekundärwicklungen der Transformatoren Tr 4 und Tr 5 sind mit dem Leiter 1000 verbunden. Die Speisung der ersten Stufe erfolgt vom Leiter 130 auf die Mitte der Primärwicklung des Transformators Tr 5 und diejenige der zweiten Stufe vom Leiter 101 auf die Mitte der Primärwicklung des Ausgangstransformators Tr 6.
Die Ausgänge des Verstärkers 85 gehen auf einen Gleichrichter GL 3. Der positive Ausgang des Gleichrichters GL 3 führt auf denleiter 1000. Der negative Ausgang speist über einen Leiter 90-Kontakte KRV und KRU die Spulen der Schützen RU 1 und RU 2.
Nach dem Schema der Fig. 3 und 4 befindet sich die Kabine im dritten Halt in Ruhezustand, da sich der Kontakt KJS 3 des Schachtschalters JS 3 in Mittelstellung befindet. Der Kern 72 des Sicherheitskreises befindet sich in gesättigtem Zustand, da der Sperriegel 16 des Türschlosses 13 des dritten Haltes sich in entriegelter Stellung befindet, da der Verriegelungsmagnet MV stromlos ist und die bewegliche Gleitbahn 38 den Rollenhebel im entriegelnden Sinne betätigt hat.
Die beiden Leiter 101 und 1000 stehen unter einer Gleichspannung und die Leiter 65 und 66 unter einer Wechselspannung. Da sämtliche Türen geschlossen sind, befinden sich die Kerne 52-56 in gesättigtem Zustand. Demzufolge lassen die im ersten Teil des Sicherheitskreises in Serie geschalteten Wicklungen der Kerne 52 - 56, die an den Leitern 65 und 66 auftretende Wechselspannung passieren, so dass die Primärwicklung des Eingangstransformators Tr 2 des Verstärkers 62 erregt ist. Der nach dem bekannten Gegentaktprinzip arbeitende Verstärker 62 verstärkt die Wechselspannung und diese Wechselspannung wird dem Gleichrichter GL 2 zugeführt.
An den Sicherheitskreis einer Aufzugssteuerung muss die Forderung gestellt werden, dass sich dieser bei Störungen irgendeines Elementes in den sicheren Zustand begibt, d. h. die Aufzugssteuerungmuss unterbrochen werden. Es ist bekannt, dass bei Transistoren ein Kurzschluss innerhalb des Elementes die am häufigsten auftretende Störung ist. Findet beispielsweise ein solcher Kurzschluss im Transistor 63 statt, so verliert dieser seine Steuerfähigkeit im Basis-Emitterkreis. Der Gleichstrom im Kreis, Leiter 101 - Kontakt KJ - Haltknopf DH - Sekundärwicklung des Transformators Tr 3-Kollektor des Transistors 63dessen Emitter-Leiter 1000, nimmt zu. Dagegen nimmt das Wechselstromsignal am Ausgang des Verstärkers 62 ab, ist aber nicht mehr genügend gross, um die Aufzugssteuerung zu betätigen.
Auch bei Ausfall eines Magneten, beispielsweise des im Türflügel 10 angebrachten Magneten 57 in- folge Lösens seiner Befestigung, wird die Aufzugssteuerung unterbrochen, denn beim Fehlen dieses Magneten ist der Kern 52 entsättigt, was ein Unterbrechen des durch die Wicklung 12 des Magneten 52 fliessen-
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den Wechselstromes zur Folge hat.
Der zweite Teil des Sicherheitskreises mit den Geberelementen KV l-KV 5 ist unterbrochen, da sich die Kabine im drittenHalt imRuhezustand befindet und dieKabinentüre entriegelt ist, was eine Sättigung des Kernes 72 zur Folge hat. Der gesättigte Kern 72 verhindert aber eine transformatorische Übertragung der an denLeitem 65 und 66 auftretenden Wechselspannung. Infolge des Unterbrechen im Sicherheitskreis können die Schiltzenspulen RU 1 oder RU 2 nicht erregt werden, und eine Fahrt der Kabine kann erst stattfinden, wenn alle Türen verriegelt sind.
Im nachfolgenden wird ein Fahrtbeispiel erläutert. Es wird angenommen, dass der A ussenrufknopf DA 1 betätigt wird. Da sämtliche Türen geschlossen sind, befinden sich die Geberelemente KT 1 - KT 5 in gesättigtem Zustand. Die an den Leitern 65 und 66 angelegte Wechselspannung kann die Wicklung der Kerne 52 - 56 passieren, so dass zwischen den Leitern 130 und 1000 eine Gleichspannung auftritt. Beim Drücken des Aussenrufknopfes DA 1 fliesst ein Gleichstrom vom Leiter 130 (Fig. 4) über den Kontakt des Bremsmagneten KMB - Rufknopf DA 1 und zieht Relais RS 1 an. Dadurch schliesst Kontakt K2RS 1 und Über die Kontakte KJS 1 und K2RV 1 zieht das Relais RV 2 an. Über die Kontakte KIRV 2 und K1RS 1 schliesst der Selbsthaltekreis des Stockwerkrelais RS 1.
Durch das Anziehen des Relais RV 2 schliesst auch Kontakt K3RV 2 und erregt den Verriegelungsmagneten MV. Die bewegliche Gleitbahn 38 wird angezogen, und der Riegelbolzen 16 verriegelt die Türe des dritten Haltes. Dadurch wirkt der Magnet 82 auf den Kern 72 und entsättigt diesen. Der am zweiten Teil des Sicherheitskreises angelegte Wechselstrom kann die Sicherheitskette passieren, wird im Verstärker 85 verstärkt und im Gleichrichter GL 3 in einen Gleichstrom umgewandelt. Dieser führtilberdenLeiter 90 - Kontakt K4RV 2-KontaktK2RU l undziehtdasSchütz RU2 an. Über den Kontakt KIRU 2 wird der Bremsmagnet MB erregt und die Bremse 31 gelüftet. Der Motor 30 bringt die Aufzugskabine 35 in Bewegung.
Sobald sich die Kabine 35 dem erstenHalt nähert, wird der Schachtschalter JS 1 von der Gleitbahn 37 betätigt. Kontakt KJS 1 öffnet, Relais RV 2 und Schütz RU 2 fallen ab, Bremsmagnet MB wird stromlos und Bremse 31 tritt in Wirkung. Verriegelungsmagnet MV fällt ab und die bewegliche Gleitbahn 38 entriegelt das Türschloss 13.
Im angeführten Beispiel wurde im erstenTeil desSicherheitskreises das Drossel- und im zweiten Teil das transformatorische Prinzip als Schalterkriterium der Geberelemente verwendet. In den meisten Fällen wird aber für beide Teile des Sicherheitskreises entweder das eine oder das andere Anwendung finden.
Dabei werden vorteilhaft beide Teile in einer Sicherheitskette vereinigt und die jeweiligen Referenzen für die Aufzugssteuerung an den erforderlichen Punkten der Sicherheitskette entnommen.
Ferner wurden in die Gleichstromspeisung des Verstärkers 62 die Sicherheitskontakte DH und KJ eingebaut. Alle Sicherheitskontakte wie Haltknopf, Fangvorrichtungskontakt, Regulatorkontakt usw. können aber auch in Form von kontaktlosen, sättigbaren, in Serie geschalteten Elementen in den ersten Teil des Sicherheitskreises eingefügt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung für Aufzüge mit der Kabine und den einzelnen Stockwerken zugeordneten, im Sicherheitskreis eingebauten Geberelementen, z. B. Drosseln oder Transformatoren, die aus magnetisch sättigbaren, magnetbeeinflussten und mit mindestens einer Wicklung versehenen Kernen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe dieser Geberelemente zur Erzeugung eines von allen Elementen dieser Gruppe abhängigen Signales für die Aufzugssteuerung in Serie geschaltet ist und mit ihren Wicklungen an einer Wechselspannung liegt, wobei der Wicklungsausgang jedes Geberelementes dieser Gruppe den Wicklungseingang des nachfolgenden Geberelementes derselben Gruppe speist.