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Kopierwerk für Aufzugssteuerungen
In Aufzugssteuerungen muss der jeweilige Stand *es Fahrkorbes festgestellt werden. Dies geschieht durch Schachtnachbildungen bzw. sogenannten Kopierwerke verschiedenster Konstruktionsartel1. Abh ngig von diesen leitet die Aufzugsteuerung bei vorliegenden Fahrbefehlen die Auf- oder Abwärtsbewegung des
Fahrkorbes und die damit verbundenen Funktionen (Verzögern, Türöffnen, Bündigfahren, Beschleunigen) sowie das Anhalten desselben ein.
Es sind Kopierwerke bekannt, die durch Schrittschaltwerke den Fahrkorbstand entsprechend jeweili- ger Bezugspunkte, wie Haltestellen, wiedergeben. Das Weiterschalten derselben geschieht durch Schachtschalter, die sowohl als mechanische, als auch magnetisch-induktive sowie als Lichtschranken ausgeführt werden können. Diese Kopierwerke bedingen umfangreiche Einrichtungen im Aufzugsschacht.
Weiters sind Kopierwerke bekannt, welche die jeweilige Schachtstrecke stetig und massstäblich nachbilden. Bei als Scheiben ausgebildeten Kopierwerken wird die Stellung des Fahrkorbes durch einen Winkel angegeben. Die Schalter für die Steuerbefehlsgebung sind am Umfang angeordnet und werden von einer rotierenden Nocke, die vom Fahrkorb angetrieben wird, betätigt. Wegen der räumlichen Ausdehnung der Schaltmittel. ist nur eine begrenzte Anzahl von Haltestellennachbildungen am Umfang möglich.
Ferner sind Ausführungen bekannt, die den Fahrweg massstäblich in gestreckter Bauweise nachbilden.
Diese Geräte bestehen aus Rahmen, auf welchen die Schaltmittel angeordnet sind. Die Betätigung dieser Mittel geschieht durch einen Schlitten, der sich, dem Fahrkorb entsprechend, unter Berücksichtigung des jeweiligen Massstabes mittels mechanischer Antriebe über den Rahmen bewegt. Die gestreckte Bauart besitzt gegenüber der runden gewisse Vorteile, die im wesentlichen in der besseren Nachbildung, besonders für eine grössere Anzahl von Haltestellen liegen. Der Massstab ist in Grenzen frei wählbar und wird nur durch die räumliche Ausdehnung des Gerätes begrenzt.
Weiter sind Bauarten bekannt, die die Fahrbahn als Schraubenlinie abbilden. Diese haben eine verbesserte Abbildungsfähigkeit (grösserer Massstab), die jedoch durch einen komplizierten mechanischen Aufbau erkauft wird.
Bei all diesen Kopierwerken sind die signalgebenden Elemente elektromechanischer Art. Hiebei betätigen mechanische Einrichtungen, wie Nocken, Stangen u. ähnl. die Schalter der Steuerbefehlsgebung. Allen Ausführungen haften gewissen Nachteile an, wie zeitraubende Justierung bei der Montage, teilweise umfangreiche Installationsarbeiten im Schacht, besonders bei Nachbildungsausführungen als Schrittschaltwerk oder unter Benutzung von Stockwerksschaltern. Ferner unterliegen die bekannten Schalt- und Betätigungselemente während des Betriebes einer Abnutzung, die zu Ungenauigkeiten und Störungen in der Funktion führen.
Weiterhin wurden in der letzten Zeit Kopierwerke bekannt, die den Schaltweg in entsprechendem Massstab auf Magnetbändern, Magnettrommeln oder Magnetscheiben sowieaufphotographischem Wege nachbilden. Bei diesen Verfahren dienen sinusförmige Magentisierungen oder Impulse verschiedener Abstände und Länge wie auch Magnetisierungen verschiedener Amplitude zur Wiedergabe der wegabhängi-
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trische Einrichtungen nötig, die die von dem Informationsträger gelieferten Signale verschiedener Fre- quenzen oder Amplituden in einen analogen Gleichspannungswert umformen, der dann als Sollwert für die Antriebsregelung dient.
Diese letztgenannten Einrichtungen enthalten nur Informationen über die Geschwindigkeitswerte und
Haltestellen, nicht aber die Kennzeichnung (z. B. Stockwerksnummer) derselben. Hiefür werden noch weitgehend die anfangs erläuterten elektromechanischen Kopierwerke benutzt.
Es ist der Zweck der Erfindung, ein Kopierwerk zu schaffen, welches die Vorteile der genannten bekannten Einrichtungen aufweist und deren Nachteile vermeidet. Ferner soll es ausser den wegabhängigen
Geschwindigkeitswerten auch die Haltestellenkennzeichnungen (deren Nummern) mit enthalten. Erreicht wird dies erfindungsgemäss bei einem Kopierwerk für Aufzugssteuerungen mit wegabhängiger Antriebs regelung unter Verwendung einer mit einem magnetisierbaren Belag versehenen Trommel, einer Scheibe oder eines Bandes, welche entsprechend dem Fahrkorb bewegt werden und auf welche die Impulse für die Sollwertvorgabe aufgebracht sind und durch Magnetköpfe oder Hallsonden abgelesen werden, dadurch, dass die Haltestellenangaben, Steuerpunkte und wegabhängigen Geschwindigkeitswerte in Form von verschlüsselten Impulsgruppen auf die Trommel, die Scheibe oder dem Band aufgebracht sind,
wobei die einzelnen L-npulsstellen in der Gruppe verschiedene Wertigkeiten besitzen. Eine Möglichkeit der Wiedergabe der Impulsgruppen ist die im Dualsystem, es ist aber auch jede andere Verschlüsselungsart mit den zwei Werten 0 und 1 bzw. kein Impuls-Impuls möglich.
Dadurch, dass nach der Erfindung für das Kopierwerk selbst eine mit einem magnetisierbaren Belag versehene Trommel, Scheibe oder ein Band verwendet wird, erhält das Kopierwerk einen einfachen Aufbau, gestattet auf kleinstem Raum grosse Abbildungsmassstäbe unterzubringen und erfordert ein Minimum an Installationsarbeit und Justage. Ein weiterer Vorteil ist die Anwendung von kontaktlosen Steuerelementen, die einen praktisch verschleiss losen und daher störungsfreien Betrieb gewährleisten.
Entsprechend den Gegebenheiten, wie Haltestellennummer, Verzögerungseinleitungspunkte für Dreh- stromantriebe, Geschwindigkeitsverläufe für Gleichstromantriebe, Schaltpunkte für die Türverriegelungseinrichtung, genaue Bündighaltangabe u. ähnl. werden digital verschlüsselte Impulsgruppen mit Hilfe von Magnetköpfen vor der Montage oder bei Inbetriebnahme des Aufzuges auf den magnetisierbaren Belag einer Trommel, Scheibe oder eines Bandes aufgebracht.
Diese Impulsgruppen können jederzeit auf einfache Weise'verändert und verlegt werden. Im Betrieb des Aufzuges werden die Impulsgruppen mit Hilfe von induktiv wirkenden Magnetköpfen oder solchen mit einem Hall-Generator ausgerüsteten abgelesen und der Steuereinrichtung zugeführt, welche dann die jeweiligen Operationen wie"Auf,"Ab"oder"Halt","Türöffhen"usw. einleitet.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 das Prinzip von Impulsmagnetisierungen in einer magnetisierbaren Oberfläche, Fig. 2 die duale Verschlüsselung der vierten Haltestellenkennzeichnung eines Aufzuges, Fig. 3 die duale Verschlüsselung der dritten Haltestellenkennzeichnung, Fig. 4 eine parallele Darstellung der verschlüsselten Werte der dritten und vierten Haltestelle, Fig. 5 den Anfangs- und Endbereich eines Beschleunigungsverlaufes, der stufenweise angenähert wird, wobei die jeweiligen Stufenendwerte dual verschlüsselt sind, Fig. 6 Geschwindigkeitsverläufe bei Fahrten über verschiedene Stockwerke und Fig. 7 im Prinzip die Verarbeitung der vom Kopierwerk kommenden verschlüsselten Impulsgruppen.
Der Fahrkorb einer Aufzugsanlage wird von dem Antriebsmotor bewegt und hiebei vor die einzelnen Stockwerke gebracht. Als Kopierwerk ist eine mit einem magnetisierbaren Belag versehene Trommel wendet, die von einem mit dem Fahrkorb verbundenen Seilantrieb, der durch ein Gegengewicht gespannt gehalten wird, ihre Drehbewegung erhält.
Die auf die Trommel durch Magnetköpfe aufgebrachten und wieder abgelesenen Impulse werden der Aufzugssteuerung zugeleitet. Anstatt auf einer Trommel kann der magnetisierbare Belag auch auf einer Scheibe oder einem Band angebracht werden.
Bei dem System nach der Erfindung werden die Informationen nicht in sinusförmigen oder ähnlichen analoge Grössen darstellenden Magnetisierungen aufgebracht, sondern durch abgegrenzte magnetische Impulse, deren Bedeutung bzw. Wertigkeit abhängig von der Stelle in der Impulsgruppe ist. Die Fig. 1 zeigt im Prinzip einen Abschnitt des Trommelmantels. Es ist 30 ein Ausschnitt des Trommelkörpers, der der Einfachheit wegen gestreckt gezeichnet ist. 31 und 32 stellen die magnetisierbare Schicht dar.
Die mit 31 bezeichneten Abschnitte dieser Schicht sind Bereiche ohne Information und sind in einer magnetischen Richtung bis zur Sättigung magnetisiert. Diese Richtung soll der Einfachheit, wegen als
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negativ bezeichnet werden. Die mit 32 bezeichneten Abschnitte stellen Informationsimpulse dar und sind bis zur positiven Sättigungsrichtung magnetisiert. Mit Hilfe des Magnetkopfes 35 können diese
Magnetisierungen vorgenommen und abgelesen werden.
Erfindungsgemäss werden die Informationen wie Haltestellenangaben, Geschwindigkeitswerte usw. durch Gruppen von Impulsstellen wiedergegeben, die je nach der Information besetzt oder nicht besetzt sind. Aus diesem Grunde sind in den folgenden Beispielen zwei parallele Spuren vorhanden. Die zweite gibt durch Impulse an, wo sich auf der ersten Spur Impulsstellen befinden.
Es sind aber auch andere Lösungen möglich, wie magnetisierbare Oberfläche in magnetisch neutralem Zustand und die Impulsstellenangaben-und Informationsimpulsunterscheidungen durch magnetische Impulse verschiedener Richtungen. Bei diesem Verfahren wird insgesamt nur eine Spur benötigt.
Die Fig. 2 zeigt im Prinzip die Impulsgruppe für die vierte Haltestelle dual verschlüsselt. 36 stellt die beiden parallelen Spuren dar, die sich auf dem Umfang der Trommel, auf der Oberfläche der Scheibe oder des Bandes befinden. Hiebei ist 37 die Informationsspur, während auf 38 die Stellen markiert sind, an welchen sich auf der Spur 37 die Inform. tionsimpulse befmden können. Wie durch 39 angegeben, erhalten diese Impulsstellen verschiedene Wertigkeiten. Da die Fig. 2 den Dualwert für die vierte Haltestelle enthalten soll, ist hierüber nur die Impulsstelle mit der Wertigkeit 4 besetzt, alle andern Wertigkeitsstellen sind unbesetzt. Die Impulsstelle 40 stellt eine Prüfstelle dar. Sie dient zur Prüfung, ob die abgelesene Information fehlerlos ist oder nicht. Es sind mehrere Arten solcher Prüfungen möglich.
In den vorliegenden Beispielen soll die Anzahl der Informationsimpulse ungerade sein. Die verschlüsselte Angabe der vierten Haltestelle erfolgt durch einen Impuls in der Wertigkeitsstelle 4.
Die Anzahl der Impulse ist in diesem Falle eins, also ungerade. Die Forderung ist demnach erfüllt.
Sollte bei einem andern Wert die Anzahl der Informationsimpulse gerade sein, so wird ein Impuls in der Prüfstelle 40 ergänzt. Das gleiche oder aber auch ein ähnliches Verfahren kann bei der Verschlüsselung der Geschwindigkeitswerte und der Zeitmarken angewendet werden.
Dies sind einfache Verfahren um das Lesen und die Verarbeitung der Informationsimpulse zu kontrollieren. Bei einer analogen Darstellung, wie mit sinusförmigen Magentisierungen verschiedener Fre- quenzen und andere Verfahren ist eine solche Prüfung nicht möglich. Wenn bei dem oben genannten Verfahren ein Fehler festgestellt wird, so wird der Aufzug ausser Betrieb gesetzt, nachdem er in Langsamfahrt die nächste Haltestelle angelaufen hat.
Die Fig. 3 zeigt im Prinzip das Gleiche wie Fig. 2, nur dass hier der verschlüsselte Wert für die dritte Haltestelle wiedergegeben wird. In diesem Beispiel sind die Wertigkeitsstellen 1 und 2 besetzt (1 + 2 = 3). Die Anzahl dieser Informationsimpulse ist gerade, daher wird wie schon erläutert, ein Prüfimpuls 40 ergänzt.
Bei den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Beispielen sind die Informationsimpulse in Serie angeordnet, d. h. die Impulse kommen bei der Bewegung der Trommel nacheinander an dem Leseorgan vorbei. Eine Parallelanordnung ist selbstverständlich ebenfalls möglich. Die Fig. 4 stellt einen Ausschnitt der Trom. meloberfläche dar, die mit fünf parallelen Spuren 37a-37e versehen Ist. Für jede dieser Spuren ist ein Magnetkopf 35a... 35e vorhanden.
In dieser Figur ist oben die Verschlüsselung für die vierte Haltestelle und unten für die dritteHaltestelle angegeben. Eine Angabe der Impulsstellen ist bei diesem Verfahren nicht nötig. Die Bezeichnungen 39a und 40a entsprechen den Bezeichnungen 39 und 40 in den Fig. 2 und 3.
In Fig. 5 ist der Anfangs- und Endbereich eines Beschleunigungsverlaufes gezeigt. Der Fahrtverlauf ist in zeitgleiche Abschnitte unterteilt. Die jeweiligen Endwerte dieser Abschnitte sind rechts im Diagramm noch einmal in cm/sec angegeben. Diese Werte sind rechts davon in das Dualsystem übertragen. Die gezeichneten Striche stellen Einser im Dualsystem bzw. Impulse in Impulsstellen dar. Oben über der dualen Verschlüsselung sind die Stellenwertigkeiten angegeben. In der Fig. 5 ist zu erkennen, wie der
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fenform 51 vorgegeben wird. Bei der Verarbeitung wird der digitale Wert bei Bewegung des Fahrkorbes und dementsprechend der Trommel 70 von dem Magnetkopf 71 gelesen, im nachfolgenden Verstärker 72 verstärkt und dem Leseregister 73 zugeführt (Fig. 7).
Wird der gelesene Wert unter den noch zu erläuternden Umständen weiter verarbeitet, so wird der Wert vom Leserregister in das Sollwertregister 74 übertragen und zu einem markierten Zeitpunkt in den Digital-Analog-Wandler 75 übergesetzt. Hier werden die die Geschwindigkeitswerte angebenden Dualzahlen in analoge Spannungen umgewandelt. Am Ausgang dieses Digital-Analog-Wandlers 75 ergibt sich die in Fig. 5 gezeigte Treppenkurve 51, die den stetigen Verlauf der Kurve 50 annähert. Da die Zeitabstände dieser Treppenkurve zeitgleich sind, ist es einfach eine Einrichtung mitIntegrationsverhalten nachzuschalten,
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die aus der Treppenfunktion den gewünschten stetigen Verlauf erzeugt. Dieser stetige Verlauf wird dann als Sollwert benutzt. Es ist aber auch möglich, die Treppenfunktion selbst als Sollwert zu benutzen.
Hiebei soll die Übergangszeit, d. h. die Zeit, die der vom Sollwert gesteuerte Regelkreis benötigt, um einen Sprung in der Führungsgrösse auszuregeln, gleich oder etwas grösser als die Zeitabstände der-Treppenkurve sein. Die Auswirkung auf die Regelstrecke ist dann die gleiche als ob ein stetiger Sollwert vorgegeben würde.
Die Fig. 6 zeigt drei Fahrtverläufe, u. zw. einen über ein Stockwerk 60, einen über zwei 61 und einen über drei Stockwerke 62. Die Geschwindigkeiten sind hiebei wie aus den Diagrammen ersichtlich, verschieden (die Zeitachsen der drei Diagramme sind nicht massstäblich). Für die drei Geschwindigkeitsverläufe sind die entsprechenden digital verschlüsselten Geschwindigkeitswerte ebenfalls verschieden. Diese können für das Beispiel der Fig. 6 auf drei verschiedenenInforamtionsspuren untergebracht werden. Erfindungsgemäss ist es aber auch möglich, die Geschwindigkeitswerte für eine grosse Anzahl von Geschwindigkeitsverläufen und die Stockwerksangaben auf einer Informationsspur unterzubrin- gen.
Hiebei werden die Stockwerksangaben und auch die Geschwindigkeitswerte der verschiedenen Fahrstufen mit entsprechenden digital verschlüsselten Kennzeichen versehen. Ausser den Haltestellendaten und den Geschwindigkeitswerten müssen noch die exakten Zeitschaltpunkte für die verschiedensten Geschwindigkeitswerte vorgegeben werden. Diese Zeitschaltpunkte haben die gleiche Kennzeichnung wie die zugehörigen Geschwindigkeitswerte.
Auf der Trommelmantelfläche, die als Informationsträger benutzt wird, müssen die Zeitmarkierungspunkte an bestimmten Stellen, abhängig von den Zeitpunkten der stufenweisen Sollwertgebung sein, Zwischen. diesen Zeitmarkierungen stehen die Geschwindigkeitswerte für diesen Bereich mit der Kennzeichnung, dass es sich um Geschwindigkeitswerte handelt, wobei die entsprechende :.' Fahrstufe ebenfal1s noch mit angegeben ist. In diesen Bereichen stehen auch die Stockwerksangaben, die Markierungen für Türöffnen und ähnliche.
In Fig. 7 ist im Prinzip der Ablauf der Verarbeitung der Informationen, die von der Trommel abgelesen werden dargestellt. Die Verkehrssteuerung entscheidet nach vorliegenden Rufen und/oder Kommandos in welcher Richtung und mit welcher Fahrstufe sich die Aufzugskabine zu bewegen hat.
Beim Anfahren setzt sich der Fahrkorb mit langsamer Geschwindigkeit in Bewegung, wodurch die Trommel 70 ebenfalls bewegt wird. Der Magnetkopf 71 liest alle Informationen, die auf der vorbeibewegten Trommeloberfläche stehen und führt dieselben über den Verstärker 72, dem Leseregister 73 zu. Hier wird untersucht, ob die gelesenen Informationen zu der von der Verkehrssteuerung vorgegebenen Geschwindigkeitsstufe gehören. Wenn ja, wird dieselbe in das Sollwertregister 74 übergeführt. Alle andern Geschwindigkeitswerte, die zu andern Geschwindigkeitsstufen gehören, werden gelöscht. Unter den gelesenen Informationen befinden sich auch die Zeitmarkierungspunkte für die vorgegebene Geschwindigkeitsstufe. Wenn eine solche gelesen wird, wird der im Sollwertregister 74 gespeicherte Geschwindigkeitswert in den Digital-Analog-Wandler 75 übergesetzt.
Am Ausgang von 75 steht dann dieser Wert in analoger Form als Sollwert für den nächsten Zeitbereich zur Verfügung.
Die im Verlauf der Fahrt entschlüsselten Stockwerksangaben werden vom Leserregister 73 in das Koe
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Es ist also mit den erfindungsgemässen Einrichtungen möglich. die Daten für eine beliebige Anzahl von Fahrtverläufen, die Stockwerksangaben und Steuerfunktionen, wie Türöffnen, in digital verschlüsselten Impulsgruppen in mehreren oder auch nur in einer Informationsspur in der geschildeten Art unterzubringen.
Als Ableseorgan-können an Stelle der induktiv wirkenden Magnetköpfe auch solche die mit Hall-Ge- neratoren ausgerüstet sind, verwendet werden, die es gestatten, magnetische Signale auch bei ruhender Trommel abzulesen. Hiebei ist die Trommelbewegung nur nötig, um diesem Ableseorgan die magnetischen Impulse zuzuführen.
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