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Verfahren zur Steuerung der Bremseinrichtung von Aufzügen und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Bremseinrichtung von vor- zugsweise durch Drehstrommotoren angetriebenen Aufzügen sowie auf eine Einrichtung zur Ausübung des
Verfahrens.
Im Aufzugsbau stellt sich die Aufgabe, die durch den Lasteinfluss verursachten Bremswegdifferenzen möglichst klein zu halten. Bei Aufzügen ohne Feineinstellung wird dadurch ein genaues Anhalten, bei
Aufzügen mit Feineinstellung werden kurze Einfahrwege erzielt. Die Lösung dieser Aufgabe führt im all- gemeinen auf eine Anpassung des Bremsvorganges an die jeweils vorhandene Last. Dabei sollte jedoch aus
Gründen des Fahrkomfortes die Fahrverzögerung bestimmte Grenzen nicht überschreiten und der Einsatz des bremsenden Moments möglichst stetig sein.
Es sind bereits verschiedene Bremseinrichtungen für Aufzüge mit Drehstrommotorantrieben bekannt, wel- che eine Verminderung der Anhaltedifferenzen bzw. der Einfahrwege, bezwecken. Sie lassen sich dem Wesen nach in zwei Gruppen unterteilen. Die erste Gruppe um fasst Bremseinrichtungen, welche Bremsen mit an- nähernd konstantem Bremsmoment aufweisen. Um die Anhaltedifferenzen bzw. die Einfahrwege klein zu halten, sind sie mit einer Einrichtung versehen, die z. B. mittels Lastmessung, den Bremseinsatzpunkt je nach vorhandener Last vor-oder zurückverschiebt. Die Fahrverzögerung ist dabei von der Last abhängig. Da jedoch die grösste vorkommende Verzögerung bestimmte Werte nicht übersteigen darf, ist für alle vorkommenden kleineren Verzögerungen die Bremszeit grösser, was einen Zeitverlust bedeutet.
In der zweiten Gruppe finden wir Bremseinrichtungen, welche z. B. mittels Regelungsanordnungen die Fahrverzögerung unabhängig vom Einfluss der Last annähernd konstant halten. Diese konstante Verzögerung kann dabei auf den maximal zulässigen Wert gebracht werden, wodurch für alle vorkommenden Lasten eine minimale Bremszeit gewährleistet ist. Ein brüsker Einsatz des bremsenden Moments beim Beginn der Bremsung kann jedoch hier nicht ohne grossen Aufwand vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun ein einfa, nes Verfahren zur Steuerung der Bremseinrichtung von Aufzügen zu schaffen. Insbesondere sollen die Bremswegdifferenzen und damit bei Aufzügen mit Feineinstellung der Einfahrweg sehr klein gehalten werden und gleichzeitig der Einsatz der Bremsung weich erfolgen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Steuerung der Bremseinrichtung von vorzugsweise durch Drehstrommotoren angetriebenen Aufzügen ist ein, mit einem Servomotor wirkungsverbundenes Bremsorgan vorgesehen, welches ein vom Drehwinkel des Servomotors abhängiges Bremsmoment auf die Aufzugsmaschine ausübt. Das Verfahren besteht darin, dass zur Einleitung des Bremsvorganges der Servomotor im Sinne zunehmenden Bremsmoments des Bremsorganes eingeschaltet und beim Erreichen einer vorbestimmten Fahrverzögerung wieder stillgesetzt wird.
Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein die Fahrverzögerung laufend messendes Beschleunigungsfühlgerät vorhanden ist, welches den zur Einleitung des Bremsvorganges eingeschalteten Servomotor beim Erreichen eines vorbestimmten Verzögerungswertes wieder stillsetzt.
Auf beiliegender Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Bremseinrichtung dargestellt. Es zeigen :
Fig. l eine Schaltungsanordnung der elektrischen Teile bei elektrischer Bremsung einer Aufzugsmaschine mit Drehstrom-Antriebsmotoren, Fig. 2 ein Schaltschema der zugehörigen Steuerung, Fig. 3 ein resultierendes Geschwindigkeitsdiagramm, Fig. 4 eine Schaltungsanordnung der elektrischen Teile bei mechanischer Bremsung einer Aufzugsmaschine mit Drehstrom-Antriebsmotor, Fig. 5 ein Schaltschema der
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zugehörigen Steuerung und Fig. 6 ein resultierendes Gesch\'lÚ1digkeitsdiagramm.
In der Fig. 1 ist mit 1 ein niederpoliger Drehstrom-Antriebsmotor bezeichnet, welcher in üblicher
Weise die Aufzugsmaschine antreibt. 2 ist ein Servomotor, der zur Betätigung eines elektrischen Brems- organes 3 dient. Das elektrische Bremsorgan 3 besteht aus einem hochpoligen Drehstrommotor 3. 1, dessen
Welle mit der Welle des Antriebsmotors 1 gekuppelt ist und einem Induktionsregler 3. 2, dessen drehbarer
Teil vom Servomotor 2 verstellt wird. Mit RST ist das Drehstromnetz zur Speisung der Motoren 1, 2 und 3. 1 bezeichnet. Der Antriebsmotor 1 steht dabei über die Hauptkontakte 4. 1 eines dreipoligen Einschalt- schützes 4 und die Hauptkontakte 5. 1 oder 6. 1 eines dreipoligen Richtungsschützepaares mit dem Dreh- stromnetz RST in Verbindung.
Der Induktionsregler 3. 2 ist sekundär mit dem hochpoligen Drehstrommo- tor 3. 1 verbunden und primär über die Hauptkontakte 7. 1 eines dreipoligen Schlitzes 7 und die Hauptkon- takte 5. 1 oder 6. 1 am Drehstromnetz angeschlossen. Der Netzanschluss des Servomotors 2 erfolgt über die
Hauptkontakte 8. 1 oder 9. 1 eines dreipoligen Richtungsschützepaares 8, 9.
Im Schaltschema der Fig. 2 sind mit + und-die Klemmen einer Gleichspannungsquelle für die Spei- sung der Apparate-Spulen bezeichnet. In parallelen Stromkreisen dieser Gleichspannungsquelle sind die
Erregerspulen der Schütze 8, 9, 4 und 7 angeordnet. Die Richtungsschütze 8 und 9 sind durch die beiden Ruhekontakte 8. 2 und 9. 2 gegenseitig verriegelt. Mit 10 und 11 sind die beiden Endkontakte des Induk- tionsreglers 3. 2 bezeichnet. 12 und 13 sind zwei Kontakte eines nichtgezeichneten Beschleunigungsfühl- gerätes üblicher Bauart, welches an der Aufzugskabine befestigt ist. Wenn der Aufzug eine bestimmte
Fahrverzögerung erreicht, so öffnet bei Abwärtsfahrt der Kontakt 12 und bei Aufwärtsfahrt der Kontakt 13.
Diese Kontakte 12 und 13 werden erst wieder geschlossen, wenn die Fahrverzogerung auf einen kleineren, vorbestimmten Wert abgesunken ist. Jeder dieser Kontakte wird durch einen entsprechenden Ruhekontakt 14. 1, 15. 1 der Fahrtrichtungsrelais der Aufzugssteuerung überbrückt. Im Stromkreis der Gleichspannungsquelle befindet sich ferner ein Steuerrelais 16, welches durch einen Kontakt 17 der Aufzugssteuerung betätigt wird. "Das Steuerrelais 16 weist die Ruhekontakte 16. 1, 16. 3 und die Arbeitskontakte 16. 2 und 16. 4 auf.
Die oben beschriebene Bremseinrichtung mit elektrischem Bremsorgan arbeitet wie folgt : Der Aufzug befinde sich z. B. in voller Abwärtsfahrt. Der Kontakt 17 ist geschlossen und das Richtungsschütz 5 angezogen. Der Kontakt 5. 1 ist zu und der Kontakt 14. 1 offen. Ferner ist das Steuerrelais 16 und damit das Einschaltschütz 4 angezogen. Der Servomotor 2 befindet sich in seiner Ausgangslage, so dass der Endkontakt 11 geöffnet ist und der durch den geöffneten Kontakt 7. 1 vom Drehstromnetz abgehängte Induktionsregler 3. 2 auf der Stellung der kleinsten Sekundär-Spannung steht.
In einem festgelegten Abstand vor der Zielhaltestelle wird zur Einleitung der elektrischen Bremsung der Kontakt 17 geöffnet. Das Steuerrelais 16 fällt ab. Die Schütze 7 und 9 ziehen an und das Schütz 4 fällt ab, womit die Kontakte 7. 1 und 9. 1 geschlossen, der Kontakt 4. 1 geöffnet werden. Der hochpolige Drehstommotor 3. 1 erhält im ersten Moment des Bremsvorganges die Minimalspannung des Indaktionsreg- lers 3. 2, welche so niedrig ist, dass der Bremsmomenteinsatz in der Kabine nicht fühlbar ist. Gleichzeitig beginnt jedoch der Servomotor 2 sich zu drehen, so dass die Spannung des Induktionsreglers 2 und damit das vom hochpoligen Drehstrommotor 3. 1 ausgeübte Bremsmoment stetig zunimmt.
Hat die Fahrverzögerung einen bestimmten Wert ze erreicht, so öffnet das Beschleunigungsfühlgerät seinen Kontakt 12. Das Schütz 9 fällt ab, öffnet den Kontakt 9. 1 wodurch der Servomotor 2 stillgesetzt wird. Hat der hochpolige Drehstrommotor nach einiger Zeit die Aufzugsmaschine auf seine synchrone Drehzahl, welche der Einfahrgeschwindigkeit des Aufzuges entspricht, abgebremst, so verschwindet die Fahrverzögerung. Das Be- schleunigungsfühlgerät schliesst seinen Kontakt 12 wieder, wodurch das Schütz 9 den Servomotor wieder in der gleichen Richtung wie vorher antreibt. Der Induktionsregler 3. 2. geht in seine durch den Endkontakt 10 bestimmte Endlage.
Die Spannung am hochpoligen Drehstrommotor 3. 1 steigt dabei auf eine Spannung, welche über der Motomormalspannung liegt, um den Schlupf beim Einfahren möglichst zu reduzieren und ein genaues Anhalten des Aufzuges zu garantieren.
Aus der Fig. 3 geht der Geschwindigkeitsverlauf in Funktion der Zeit bei einer elektrischen Bremsung hervor. Dabei zeigt die Kurve 18 den Verlauf bei einer Abwärtsfahrt mit Vollast und die Kurve 19 bei einer Aufwärtsfahrt mit Vollast. Mit 20 ist der Bremseinsatzpunkt bezeichnet. Der Winkel a gibt die kritische Verzögerung an, bei welcher das Besch1eunigungsfühlgerät schaltet.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4-6 wirkt die beschriebene Bremseinrichtung mit einer mechanischen Bremse zusammen. In der Schaltungsanordnung der Fig. 4 ist der Drehstrom-Antriebsmotor des Aufzuges wiederum mit 1 und der Servomotor mit 2 bezeichnet. Der Antriebsmotor 1 wird je nach gewünschter Drehrichtung mit dem dreipoligen Kontakt 5. 1 des Richtungsschützes 5 oder dem dreipoligen Kontakt 6. 1 des Richtungsschützes 6 an das Drehstromnetz RST angeschlossen. Die Bremse ist hier mit 21 bezeichnet.
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Diese Bremse 21 weist eine mit der Welle der Aufzugsmaschine angeordnete Bremstrommel 21. 1, zwei in
Drehpunkten 21. 2 gelagerte Bremshebel 21. 3, mittels welchen zwei Bremsbacken 21. 4 an die Bremstrom- mel 21. 1 gedrückt werden können und ein Betätigungsgerat 21. 5 welches vom Servomotor 2 angetrieben wird, auf. Das Betätigungsgerät 21. 5 ist so ausgebildet, dass bei Rechtsdrehung des Servomotors 2 die Bremse 21 gelüftet wird und bei Linksdrehung die Bremsbacken 21. 4 mittels der Bremshebel 21. 3 mit von
Null an stetig zunehmendem Bremsdruck an die Bremsscheibe 21. 1 angedrückt werden. Die beiden End- stellungen der Bremshebel 21. 3 sind durch zwei dreipolige Endkontakte 22 und 23 in der Speiseleitung des
Servomotors 2 gegeben.
In der Speiseleitung des Servomotors 2 liegt ferner ein dreipoliger Umschaltkon- takt 24. 1 eines Umschaltschützes 24 und ein dreipoliger Kontakt 25. 1 eines EinschaltschUtzes 25.
In der Fig. 5 sind mit + und-die Klemmen einer Gleichspannungsquelle bezeichnet, welche zur
Speisung der Erregerspulen der Schütze 5, 6, 24 und 25 dient. Die Richtungsschütze 5 und 6 sind durch die beiden Ruhekontakte 6. 3 und 5. 3 gegenseitig verriegelt und können durch die beiden Kontakte 14. 2 und 15. 2 der Fahrrichtungsrelais der Aufzugssteuerung betätigt werden. 26 ist ein Kontakt zur Auslösung der Bremsung. Im Stromkreis des Einschaltschützes 25 liegen wiederum die beiden Kontakte 12 und 13 des im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Beschleunigungsfühlgerätes, welche auch wieder durch die bei- den Ruhekontakte 14. 1, 15. 1 der Fahrrichtungsrelais überbrückt sind.
Die Bremseinrichtung mit mechanischer Bremse gemäss den Fig. 4-6 arbeitet wie folgt : Der Aufzug befinde sich hier z. B. in voller Aufwärtsfahrt. In diesem Zustand sind die Kontakte 26 und 5. 1, 15. 2 ge- schlossen, und damit die Schütze 6,24 und 25 angezogen. Die Bremse 21 ist gelöst, so dass der Endkon- takt 23 geöffnet ist.
In einem festgelegten Abstand vor der Zielhallestelle wird zur Einleitung der mechanischen Bremsung der Kontakt 26 geöffnet. Das Richtungsschütz 6 fällt ab und das Umschaltschütz 24 schaltet den Servomo- tor 2 in dem die Bremse 21 schliessenden Drehsinn ein. Die Bremse 21 übt nun mittels des Betätigungsge- rätes 21. 5 auf die Welle der Aufzugsmaschine ein von Null stetig ansteigendes Bremsmoment aus, so dass die Fahrt des Aufzuges verzögert wird. Hat die Verzögerung einen bestimmten Wert erreicht, so öffnet der
Kontakt 13 des Beschleunigungsfühlgerätes, wodurch Schütz 24 abfällt und den Servomotor 2 vom Dreh- stromnetz RST abschaltet, so dass dieser stillsteht. Das in diesem Moment von der Bremse 21 erreichte
Bremsmoment bleibt nun bis Ende der Fahrt bestehen.
Sobald der Aufzug anhält, schliesst der Kontakt 13 wieder und Schütz 24 schaltet den Servomotor 2 wieder ein, wodurch die Bremse 21 in ihre geschlossene
Endstellung übergeht.
Aus Fig. 6 geht der Geschwindigkeitsverlauf in Funktion der Zeit bei einer mechanischen Bremsung hervor. Dabei zeigt die Kurve 27 den Verlauf bei einer Abwärtsfahrt mit Vollast und die Kurve 28 bei einer Aufwärtsfahrt mit Vollast. Mit 29 ist der Bremseinsatzpunkt bezeichnet. Der Winkel a gibt die kritische Verzögerung an, bei welcher das Beschleunigungsfühlgerät schaltet.
Das Ausführungsbeipiel der Fig. 4-6 kann auch zur Erreichung eines genaueren Anhaltens des Aufzuges dahin erweitert werden, dass beim Erreichen einer kleinen Drehzahl durch ; inen Zentrifugalschalter die Bremse wieder gelüftet und gleichzeitig ein weiterer hochpoliger Antriebsmotor eingeschaltet wird. Dieser bringt die Aufzugskabine mitEinfahrgeschwindigkeit aufdas genaue Etagenniveau, wo er z. B. durch einen Schachtschalter ausgeschaltet und die Bremse geschlossen wird.
Die erfindungsgemässe Bremseinrichtung für Aufzüge beschränkt sich nicht auf Antriebe mit Drehstrommotoren. Sie kann auch für Antriebe mit andern Motortypen verwendet werden. Ferner kann das Beschleunigungsfühlgerät mechanischer, elektro-mechanischer oder elektronischer Art sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Steuerung der Bremseinrichtung von vorzugsweise durch Drehstrommotoren angetriebenen Aufzügen mit einem, mit einem Servomotor wirkungsverbundenen Bremsorgan, welches ein vom Drehwinkel des Servomotors abhängiges Bremsmoment auf die Aufzugsmaschine ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einleitung des Bremsvorganges der Servomotor im Sinne zunehmenden Bremsmoments des Bremsorganes eingeschaltet und beim Erreichen einer vorbestimmten Fahrverzögerung wieder stillgesetzt wird.