Sicherheitsschaltung für Aufzüge Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheits schaltung für Aufzüge mit im Sicherheitskreis ein gebauten Geberelementen.
Der Sicherheitskreis eines Aufzuges hat die Auf gabe, ein Fahren der Aufzugskabine unter der Be dingung 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 Sicher heitskreises infolge einer technischen Störung ausfällt. Es wird dabei mit Vorteil so vorgegangen, dass das Vorhandensein des Sicherheitssignals als Kennzeichen für den sicheren Zustand gewählt wird.
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Schaltung für Aufzüge mit Sicherheitskreis aufzubauen, bei welcher die Vorzüge von kontaktlosen Geberelementen Anwendung finden; die Erfindung ist dadurch aus gezeichnet, dass die Geberelemente weichmagnetische, mit mindestens einer Wicklung versehene Kerne auf weisen, in Serie geschaltet sind und je nach der magnetischen Sättigung ihrer Kerne ein die Aufzugs steuerung beeinflussendes Wechselspannungssignal zur Wirkung bringen.
Vorteilhaft sind die sättigbaren Kerne für die Schliess- und Sperrkontrolle der Türen bei geschlos sener bzw. verriegelter Türe gesättigt, während sie bei offener bzw. entriegelter Türe entsättigt sind.
Zweckmässig ist die Anordnung so getroffen, dass das durch die Wicklungen der sättigbaren Kerne fliessende Wechselstromsignal über Verstärker und Gleichrichter auf die Aufzugssteuerung wirkt.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes trägt der Kern aus weichmagnetischem Material eine Primärwicklung und eine Sekundär wicklung und ist ausser von dem am beweglichen Teil (z. B. Türe oder Riegel) angeordneten Magneten von einem ortsfesten, dem ersten Magneten entgegen wirkenden Magneten beeinflusst, wobei an die Primär wicklung eine Wechselspannung angelegt ist, welche bei entsättigtem Kern auf die Sekundärwicklung über tragen wird.
Bei Verwendung dieser Anordnung für die Geberelemente der Schliess- und Sperrkontrolle der Türen ist es vorteilhaft, wenn bei geschlossener bzw. verriegelter Türe der Kern aus weichmagneti schem Material unter der gleichzeitigen, entgegen gesetzten Einwirkung zweier Magnete entsättigt ist, während er bei offener bzw. entriegelter Türe unter der alleinigen Einwirkung des ortsfesten Magneten ge sättigt ist, und die Sekundärwicklung des Kernes jeder Stockwerktüre die Primärwicklung des entsprechenden Kernes der nachfolgenden Stockwerktüre speist.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt Fig. 1 eine Ansicht der einflügeligen Schachttüre eines Aufzugs mit dem Geberelement für die Schliess kontrolle 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 Aufzugs steuerung.
In Fig. 1 ist der Türflügel einer Schachttüre mit 10 und der Türrahmen mit 11 bezeichnet. Um die Schliessstellung des Türflügels 10 zu kontrollieren, weist die Türe ein Geberelement<I>KT</I> auf. Dieses Geberelement besteht aus einem im Türflügel 10 befestigten Magneten 57, vorzugsweise einem Per manentmagneten, welcher auf einen im Türrahmen 11 angebrachten, weichmagnetischen 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 Wechsel spannung bei geschlossener Türe einen Strom er zeugen, der die Wicklung 12 passiert, während bei offener Türe, infolge der Drosselwirkung der Wicklung 12, der Wechselstrom in derselben gedrosselt wird.
Ferner ist im Türrahmen 11 ein Schloss 13 an gebracht, welches einen Rollenhebel 14 aufweist. Das Schloss 13 ist in Fig. 2 vergrössert gezeichnet. Es besteht aus einem Gehäuse 15 aus magnetisch nicht leitendem 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 Riegelbolzen 16 in den Türflügel 10 und verhindert ein unbeabsichtigtes Öffnen desselben. Im Gehäuse 15 ist ein Geberelement<I>KV</I> eingebaut, bestehend aus einem am Gehäuse 15 befestigten, weichmagnetischen Kern 70 mit zwei Wicklungen.
Einerseits wird der Kern 70 von einem mit Hilfe eines Winkels 18 aus nichtmagnetisierbarem Material befestigten Magneten 75, vorzugsweise einem Permanentmagneten, und anderseits von einem über ein Zwischenstück 19 aus nicht magnetisierbarem Material mit dem Riegel bolzen 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 Riegel bolzen 16 in die entriegelte Stellung gebracht wird, kann nur noch der Magnet 75 auf den Kern 70 ein wirken, was eine Sättigung desselben zur Folge hat.
Bei verriegelter Türe überträgt sich eine an die Primär wicklung angelegte Wechselspannung auf die Sekun därwicklung, während bei entriegelter Türe eine solche Übertragung infolge der Sättigung des Kernes 70 nicht stattfinden kann.
Nach Fig. 3 und 4 treibt ein Antriebsmotor 30 über eine Bremse 31, bestehend aus Bremsscheibe, Brems backe und Bremsmagnet<I>MB,</I> ein Getriebe 32. Auf der langsam laufenden Welle des Getriebes 32 ist eine Treibscheibe 33 befestigt, über welche Drahtseile 34 führen, an denen einenends eine Kabine 35 und andernends ein Gegengewicht 36 aufgehängt sind. In der Kabine 35 sind die Rufknöpfe DC angebracht. An der Kabine 35 ist eine Gleitbahn 37 befestigt, welche im Schacht befestigt, je einen zu jedem Halt gehörenden Schachtschalter JS1-5 betätigt.
Ferner ist an der Kabine der Verriegelungsmagnet <I>M V</I> be festigt, welcher mit einer beweglichen Gleitbahn 38 zusammenwirkt. Diese Gleitbahn 38 betätigt den Rol lenhebel 14 und das mit ihm verbundene Türschloss 13.
Der Motor 30 wird vom Netz<I>R S T</I> über Leistungs schalter, beispielsweise Schütze R U1 und R U2, gespeist. An den Leitern<I>S</I> und<I>T</I> ist die Primär wicklung eines Transformators Trl angeschlossen. Die nachfolgenden Symbole des Schaltschemas, für einen Aufzug mit fünf Halten, bedeuten:
EMI0002.0019
<I>DA</I> <SEP> 1-5 <SEP> Aussen-Rufknöpfe
<tb> <I>DC1-5</I> <SEP> Kabinen-Rufknöpfe
<tb> <I>JS1-5</I> <SEP> Schachtschalter
<tb> <I>KJS1-5</I> <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Schachtschalter
<tb> KRS <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Stockwerkrelais
<tb> <I>KR <SEP> U</I> <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Schütze
<tb> <I>KR <SEP> V</I> <SEP> Kontakte <SEP> der <SEP> Vorsteuerrelais
<tb> <I>KT</I> <SEP> 1-5 <SEP> Geberelement <SEP> für <SEP> die <SEP> Schliesskontrolle
<tb> der <SEP> Türen
<tb> <I>KV1-5</I> <SEP> Geberelement <SEP> für <SEP> die <SEP> Verriegelungs kontrolle <SEP> der <SEP> Türen
<tb> R <SEP> S <SEP> 1-5 <SEP> Stockwerkrelais
<tb> <I>R <SEP> U1</I> <SEP> Schütz <SEP> für <SEP> Aufwärtsfahrt
<tb> R <SEP> U2 <SEP> Schütz <SEP> für <SEP> Abwärtsfahrt
<tb> <I>R <SEP> V</I> <SEP> Vorsteuerrelais Die eine
Sekundärwicklung 50 des Transformators Trl führt auf einen Gleichrichter GL <I>1,</I> dessen positiver Ausgang mit einem positiven gemeinsamen Leiter 1000 und dessen negativer Ausgang mit dem negativen gemeinsamen Leiter<B>101</B> der Aufzugssteuerung ver bunden ist.
Von einer weiteren Sekundärwicklung 51 des Transformators Trl führen Leiter 65 und 66. Der Leiter 66 ist mit dem Anfang der Wicklung 12 eines ersten weichmagnetischen Elementes KT I eines ersten Teiles des Sicherheitskreises, bestehend aus jeder Stockwerktüre zugeordnete Elemente KT1-KT5 für die Schliesskontrolle der Türe, verbunden. Bei ge schlossenen Türen werden Kerne 52-56 von Per manentmagneten 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 Gegentakt-Transistorenverstärkers 62 verbunden, wel cher aus dem Eingangstransformator Tr2, Transistoren 63, 64 und dem Ausgangstransformator Tr3 besteht. Der andere Eingang des Verstärkers 62 ist am Leiter 65 angeschlossen. Bei Anlagen mit einer grossen Zahl von hintereinandergeschalteten Elementen<I>KT</I> wird vor teilhaft parallel zu den Eingängen des Verstärkers 62 eine Abschlussimpetanz für den ersten Teil des Sicher heitskreises geschaltet.
Je ein Ende der Sekundärwicklung des Transfor mators Tr2 führt auf je eine Basis der Transistoren 63 und 64. Die Mitte der Sekundärwicklung des Trans formators Tr2 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 Trans formators Tr3 verbunden.
Die Speisung erfolgt vom Leiter 101 über einen Fangvorrichtungskontakt KJ, einem Haltknopf DH auf die Mitte der Primär wicklung des Transformators Tr3. Die Sekundär wicklung des Transformators Tr3 ist an den Ein gängen eines Gleichrichters GL2 angeschlossen. Der positive Ausgang des Gleichrichters GL2 führt an den Leiter 1000, der negative Ausgang dient als Sammel- leiter <B>130.</B> Zwischen den Leitern 130 und 1000 sind der Rufknopf- und Schachtschalterkreis eingebaut.
Gemäss Fig. 4 sind die Leiter 65 und 66 an der Primärwicklung des ersten Elementes KV I eines zweiten Teils des Sicherheitskreises, bestehend aus jedem Türschloss zugeordnete Elemente KV1-KV5 für die Verriegelungskontrolle der Türe, angeschlossen, wobei im Leiter 65 ein Begrenzerwiderstand 67 ein gebaut ist. Die Geberelemente KV1-5 bestehen aus weichmagnetischen Kernen 70-74, wobei jeder Kern zwei Wicklungen aufweist. Diese Wicklungen sind so geschaltet, dass die Sekundärwicklung des voran gehenden 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 be festigten, beweglichen Magneten 80-84 beeinflusst. Die Sekundärwicklung des Kernes 74 des letzten Geber elementes KV5 ist mit den Eingängen eines zwei stufigen Gegentakt-Transistorenverstärkers 85 ver bunden.
Die erste Stufe des Verstärkers 85 besteht aus einem Eingangstransformator Tr4, Transistoren 86 und 87 und der Primärwicklung eines Transformators Tr5. Die zweite Stufe bildet sich aus der Sekundärwicklung des Transformators Tr5, Transistoren 88 und 89 und einem Ausgangstransformator Tr6. 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 Sekundärwick lungen der Transformatoren Tr4 und Tr5 sind mit dem Leiter 1000 verbunden.
Die Speisung der ersten Stufe erfolgt vom Leiter 130 auf die Mitte der Primär wicklung des Transformators Tr5 und diejenige der zweiten Stufe vom Leiter<B>101</B> auf die Mitte der Primär wickhing des Aufgangstransformators Tr6.
Die Ausgänge des Verstärkers 85 gehen auf einen Gleichrichter GL3. Der positive Ausgang des Gleich richters GL3 führt auf den Leiter 1000. Der negative Ausgang speist über einen Leiter 90, Kontakte KR <I>V</I> und KR <I>U</I> die Spulen der Schütze R U1 und R U2.
Nach dem Schema der Fig. 3 und 4 befindet sich die Kabine im dritten Halt im Ruhezustand, da sich der Kontakt KJS3 des Schachtschalters JS3 in Mittelstellung befindet. Der Kern 72 des Sicherheits kreises befindet sich in gesättigtem Zustand, da der Sperriegel 16 des Türschlosses 13 des dritten Halters sich in entriegelter Stellung befindet, da der Ver- riegelungsmagnet <I>MV</I> stromlos ist und die bewegliche Gleitbahn 38 den Rollenhebel im entriegelten Sinne betätigt hat.
Die beiden Leiter<B>101</B> 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 auf tretende Wechselspannung passieren, so dass die Primärwicklung des Eingangstransformators Tr2 des Verstärkers 62 erregt ist. Der nach dem bekannten Gegentaktprinzip arbeitende Verstärker 62 verstärkt die Wechselspannung und diese Wechselspannung wird dem Gleichrichter GL2 zugeführt.
An den Sicherheitskreis einer Aufzugsteuerung muss die Forderung gestellt werden, dass sich dieser bei Störungen irgendeines Elementes in den sicheren Zustand begibt, d. h. die Aufzugssteuerung muss unter brochen werden. Es ist bekannt, dass bei Transistoren ein Kurzschluss innerhalb des Elementes die am häufig sten auftretende Störung ist. Findet beispielsweise ein solcher Kurzschluss im Transistor 63 statt, so verliert dieser seine Steuerfähigkeit im Basis-Emitter-Kreis. Der Gleichstrom im Kreis: Leiter 101 - Kontakt KJ- Haltknopf DH <I>-</I>Sekundärwicklung des Transforma tors Tr3 - Kollektor des Transistors 63 - dessen Emitter-Leiter 1000, nimmt zu.
Dagegen nimmt das Wechselstromsignal am Ausgang des Verstärkers 62 ab, ist also nicht mehr genügend gross, um die Aufzugs steuerung zu betätigen.
Auch bei Ausfall eines Magneten beispielsweise des im Türflügel 10 angebrachten Magneten 57 infolge Lösens seiner Befestigung, wird die Aufzugssteuerung unterbrochen, denn beim Fehlen dieses Magneten ist der Kern 52 entsättigt, was einen Unterbruch des durch die Wicklung 12 des Magneten 52 fliessenden Wechselstromes zur Folge hat.
Der zweite Teil des Sicherheitskreises mit den Geberelementen KVl-KV5 ist unterbrochen, da sich die Kabine im dritten Halt im Ruhezustand befindet und die Kabinentüre entriegelt ist, was eine Sättigung des Kernes 72 zur Folge hat. Der gesättigte Kern 72 verhindert aber eine transformatorische Übertragung der an den Leitern 65 und 66 auftretenden Wechsel spannung. Infolge des Unterbruches im Sicherheits kreis können die Schützenspulen R U1 oder R U2 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 Aussenrufknopf <I>DA 1</I> betätigt wird. Da sämtliche Türen geschlossen, be finden sich die Geberelemente<I>KT1-KT5</I> in gesättig tem Zustand. Die an den Leitern 65 und 66 angelegte Wechselspannung kann die Wicklungen der Kerne 52-56 passieren, so dass zwischen den Leitern<B>130</B> und 1000 eine Gleichspannung auftritt. Beim Drücken des Aussenrufknopfes <I>DA 1</I> fliesst ein Gleichstrom vom Leiter 130 (Fig. 4) über den Kontakt des Brems magneten KMB <I>-</I> Rufknopf<I>DA 1</I> und zieht Relais RS1 an.
Dadurch schliesst Kontakt K2RS1, und über die Kontakte KJS <I>1</I> und K2R <I>V 1</I> zieht das Relais R V2 an. Über die Kontakte KlR V2 und KIRS1 schliesst der Selbsthaltekreis des Stockwerkrelais RS1. Durch das Anziehen des Relais R V2 schliesst auch Kontakt K3R <I>V2</I> und erregt den Verriegelungs- magneten <I>MV.</I> 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 Ver stärker 85 verstärkt und im Gleichrichter GL <I>3 in</I> einen Gleichstrom umgewandelt. Dieser führt über den Leiter 90 - Kontakt K4R <I>V2 -</I> Kontakt K2R <I>U1</I> und zieht das Schütz R U2 an. Über den Kontakt <I>KIR U2</I> wird der Bremsmagnet<I>MB</I> erregt und die Bremse 31 gelüftet. Der Motor 30 bringt die Aufzugs kabine 35 in Bewegung.
Sobald sich die Kabine 35 dem ersten Halt nähert, wird der Schachtschalter JS 1 von der Gleitbahn 37 betätigt. Kontakt KJS <I>1</I> öffnet, Relais<I>R V2</I> und Schütz R U2 fallen ab, Bremsmagnet<I>MB</I> wird strom los und Bremse 31 tritt in Wirkung. Verriegelungs- magnet <I>MV</I> fällt ab und die bewegliche Gleitbahn 38 entriegelt das Türschloss 13.
Im angeführten Beispiel wurde im ersten Teil des Sicherheitskreises das Drossel- und im zweiten Teil das transformatorische Prinzip als Schaltkriterium der Geberelemente verwendet. Zweckmässigerweise wird für die beiden Teile des Sicherheitskreises entweder das eine oder das andere Anwendung finden.
Ferner wurden in die Gleichstromspeisung des Verstärkers 62 die Sicherheitskontakte DH und KJ eingebaut. Alle Sicherheitskontakte wie Halteknopf, Fangvorrichtungskontakt, Regulatorkontakt usw. kön nen aber auch in Form von kontaktlosen, sättigbaren, in Serie geschalteten Elementen in den ersten Teil des Sicherheitskreises eingefügt werden.