DE19803899A1 - Verfahren zum Abbremsen von Rolltreppen bzw. Rollsteigen sowie Bremseinrichtung für Rolltreppen bzw. Rollsteige - Google Patents

Verfahren zum Abbremsen von Rolltreppen bzw. Rollsteigen sowie Bremseinrichtung für Rolltreppen bzw. Rollsteige

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges.
Zum Abbremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe beim Ansprechen von Sicherheitselementen wurden bisher im wesentlichen mechanisch oder elektro­ mechanisch betätigbare Bremsen, insbesondere Backen bremsen verwendet. Diese sind in der Regel federbelastet, wobei die Wirkung der Feder über eine Magnetspule aufgehoben wird, so daß die Bremse im Betriebszustand geöffnet bleibt. Beim Anhal­ ten der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges wird die Wirkung des Elektromagneten aufge­ hoben und dadurch die dann überwiegende Federkraft zum Einsatz gebracht. Bei auftretendem Stromausfall fällt die mechanische Bremse unmittelbar ein, da die Wir­ kung des Elektromagneten unmittelbar aufgehoben und die Federkraft dann wirksam werden kann. Hierbei wird üblicherweise die Schwungmasse am Motor gleichzeitig als Bremstrommel verwendet, wobei die Schwungmasse, die in Abhängigkeit von den Dimensionen der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges auszulegen ist, bewirkt, daß der Bremsweg innerhalb der vorgegebenen Grenzen eingehalten werden kann. Wesentli­ che Kriterien bei der Auslegung der Schwungmasse sind bei Rolltreppen die Bela­ stung durch die Personenanzahl und bei Rollsteigen im wesentlichen die Länge in Verbindung mit der darauf befindlichen Personenlast.
Mit einfallender Bremse wird der Antriebsmotor von der Energieversorgung abge­ trennt. Das Auslösen der Bremse erfolgt hierbei bei Betätigung des Nothaltes sowie bei Ansprechen von Sicherheitsschaltern in der vorhandenen Sicherheitskette.
Nachteilig bei der bekannten Bremse ist festzustellen, daß der Bremsweg lastabhän­ gig erfolgt, keine gleichen Bremswege - da abhängig von der Last - einhaltbar sind, und daß bei bestimmten konstruktiven Gegebenheiten (z. B. Überlänge von Rollstei­ gen) derart große Schwungmassen erforderlich sind, daß hier technische Grenzen für die Unterbringung erreicht werden. Darüber hinaus ist ein relativ hoher Verschleiß der Bremsbeläge gegeben, was aus Sicherheitsgründen eine kontinuierliche Nachstellung der mechanischen Bremsen nötig macht.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, zur Erhöhung der Sicherheit und zur Einhal­ tung der in den einschlägigen Normen geforderten Bremswege (abwärts und auf­ wärts) sowie zur Reduzierung des mechanischen Aufwandes (Schwungmassen) ei­ nerseits ein andersartiges Bremsverfahren und zum anderen eine vom St.d.T. abwei­ chende Bremseinrichtung zu konzipieren, die nicht mehr lastabhängig und weitestge­ hend verschleißfrei ist.
Dieses Ziel wird einerseits erreicht durch ein Verfahren zum lastunabhängigen Ab­ bremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges, indem beim Ansprechen mindestens eines Sicherheitselementes mindestens ein mit dem Antriebsmotor zusammenwirkender Frequenzumformer so angesteuert wird, daß eine zeitabhängige Bremsrampe aktiviert wird, über welche die Geschwindigkeit des Stufen- bzw. Palettenbandes im wesentlichen mit gleichbleibender Verzögerung bis auf den Wert 0 m/s gebracht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehöri­ gen Unteransprüchen zu entnehmen.
Andererseits wird das Ziel durch eine Bremseinrichtung für das Stufen- bzw. Palet­ tenband einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges erreicht mit einer Betriebsbremse und einer Stillstandsbremse (Zusatzbremse), wobei die Betriebsbremse durch mindestens einen mit dem Antriebsmotor in Wirkverbindung stehenden Frequenzumformer gebil­ det und die Stillstandsbremse (Zusatzbremse) eine mit Bauteilen des Antriebsmotors in Wirkverbindung bringbare elektromechanische Bremse, insbesondere eine Bac­ kenbremse, ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung sind den zu­ gehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die ebenfalls erfindungsgemäße Bremseinrichtung findet gegenüber dem bisherigen St.d.T. eine lastunabhängige Ab­ bremsung des Stufen- bzw. Palettenbandes von Rolltreppen und Rollsteigen statt, die im wesentlichen folgende Vorteile mit sich bringt:
  • - immer gleiche Bremswege, da unabhängig von der Last,
  • - Verschleißfreiheit der Betriebsbremse,
  • - geringer mechanischer Aufwand (Reduzierung der Schwungmassen gegen null),
  • - Erhöhung der Sicherheit,
  • - zumindest teilweise Energierückspeisung in das Versorgungsnetz.
Durch die Erfindung wird somit Gebrauch gemacht von einer ausschließlich elektrisch wirkenden Betriebsbremse. Hierbei werden die Kontakte der Hauptschaltelemente (Schütze) des Motorstromkreises für das Abbremsen der Rolltreppe bzw. des Roll­ steiges geschlossen gehalten, obwohl durch Auslösen eines oder mehrerer Sicher­ heitselemente die Sicherheitskette unterbrochen ist.
Durch die erfindungsgemäßen Weiterbildungen wird sichergestellt, daß bei Fehlfunk­ tionen des Frequenzumformers und nach Erreichen des Stillstandes der Rolltreppe die Zusatzbremse sicher einfällt. Ein möglicher Spannungsausfall muß wie ein Ausfall der Betriebsbremse beachtet werden, d. h. die Zusatzbremse muß durch eine Über­ wachung der Versorgungsspannung ausgelöst werden oder sie muß sofort automa­ tisch einfallen.
Vorzugsweise wirken alle Abschaltkontakte in einem Strompfad auf zwei insbesonde­ re parallel geschaltete Schütze (Redundanz), die sowohl das Ansteuern der Haupt­ schaltelemente während des Frequenzumformerbremsvorganges bewirken als auch bei Abweichungen für das sofortige Einfallen der Zusatzbremse sorgen.
Eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung kann dann gewährleisten, daß die Zusatz­ bremse nach Ablauf einer noch festzulegenden Zeit in jedem Fall einfällt (z. B. über zwei separate Zeitrelais). Für den Fall, daß die Zeitrelais und/oder die Überwachungs­ kontakte nicht ordnungsgemäß arbeiten, erfolgt eine Auswertung mit Fehlermeldung und Einschaltverriegelung.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der ebenfalls erfindungsgemäßen Brem­ seinrichtung kann somit die Geschwindigkeit der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges de­ finiert mit im wesentlichen gleichbleibender Verzögerung bis auf den Wert 0 m/s ge­ bracht werden. Zum Zeitpunkt des Stillstandes des Stufen- bzw. Palettenbandes (Drehzahl = 0 oder 0 Hz) fällt die mechanische Bremse als Haltebremse ein. Zum Zeitpunkt des Auslösens eines Sicherheitselementes wird die Bremsrampe des Fre­ quenzumformers aktiviert und gleichförmig verzögert gebremst unter Einhaltung des in den entsprechenden Richtlinien geforderten Bremsweges.
Wird die Sollkurve für die Bremsrampe vom Frequenzumformer im Störungsfall über­ schritten, ist durch sofortiges Einfallen der Zusatzbremse gewährleistet, daß der Bremsweg eingehalten wird. Als Kriterium für das vorzeitige Einfallen wird die Abwei­ chung von der vorgegebenen Rampe herangezogen. Die Auswertung erfolgt vor­ zugsweise über einen Mikroprozessor in der elektronischen Steuerung der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges.
Sollten sowohl der Frequenzumformer als auch die elektronische Steuerung Fehlin­ formationen erhalten, die dazu führen, daß der Motor keine Geschwindigkeitsreduzie­ rung erfährt bzw. die vorgegebene Bremsrampe nicht durchläuft, muß spätestens nach Ablauf einer Überwachungszeit die Bremse einfallen und der Frequenzumformer von der Motorverbindung getrennt werden.
Durch die erfindungsgemäßen Sicherheitsmaßnahmen könnte das folgende diversitä­ re System gebildet werden, mit welchem die Bremse definiert kontrolliert werden und sicher einfallen kann:
  • - Auswertung bzw. Kontrolle der Motordrehzahl über den Frequenzumformer zur lastunabhängigen Reduzierung der Geschwindigkeit der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges und Auslösung der Zusatzbremse etwa bei Drehzahl null,
  • - Auswertung der Drehzahlimpulse mit Auswertung über elektronische Steue­ rung zur Auslösung der Bremse bei der Drehzahl null,
  • - Kondensatorkurzzeitrelais oder pneumatische Relaissteuerglieder für einen unbedingten Einfall der Zusatzbremse nach Ablauf einer Zeitrampe.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Graphische Darstellung des Geschwindigkeitsverhaltens beim Abbrem­ sen einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges im Vergleich St. d. T. - Er­ findungsgegenstand,
Fig. 2 prinzipielle Darstellung einer frequenzumrichtergesteuerten Betriebs­ bremse eines Antriebsmotors für eine nicht weiter dargestellte Rolltrep­ pe,
Fig. 3 prinzipielle Darstellung einer um Sicherheitselemente erweiterten fre­ quenzumrichtergesteuerten Betriebsbremse für einen nicht weiter dar­ gestellten Rollsteig.
Das in Fig. 1 dargestellte Schaubild zeigt einerseits den bisherigen St.d.T. mit elek­ tro-mechanischer Backenbremse als Betriebsbremse und anderseits das sicherheits­ gerichtete Bremsen über Frequenzumformer. Aufgetragen ist die Geschwindigkeit über der Zeit. Der Bereich a ist der in den geltenden Richtlinien definierte minimale Bremsweg, während b den maximal zulässigen Bremsweg definiert. Die Bezugszei­ chen 1 und 2 in Verbindung mit c definieren die mittels der lastabhängig arbeitenden elektro-mechanischen Bremse erzielbare Spreizung zwischen minimalem Bremsweg a und maximalem Bremsweg b.
Mit dem Bezugszeichen 3 ist das sicherheitsgerichtete Bremsen über Frequenzum­ former mit/ohne Last angegeben, wobei bei lastunabhängiger Bremsung immer ein definierter Bremsweg über einer vorgegebenen Zeit realisierbar ist (Bremsrampe). Die Geschwindigkeit des Rollsteiges bzw. der Rolltreppe wird damit definiert mit gleich­ bleibender Verzögerung auf den Wert 0 m/s gebracht. Zum Zeitpunkt t0 wird die Bremsrampe des Frequenzumformers aktiviert und im wesentlichen gleichförmig ver­ zögert gebremst und zwar unter Einhaltung des geforderten Bremsweges. Zum Zeit­ punkt t1 ist der Stillstand erreicht und eine hier nicht weiter dargestellte Stillstands­ bremse (Zusatzbremse) fällt ein.
Fig. 2 zeigt als prinzipielles Schaubild den Bremsvorgang über einen Frequenzum­ former, wobei folgende Bauteile erkennbar sind:
der Antriebsmotor 4 einer nicht weiter dargestellten Rolltreppe, eine elektrische oder elektronische Steuerung 5, ein Frequenzumformer 6, ein Abschaltelement 7, ein Bremsmagnet 8 für eine elektromechanische Zusatzbremse 9 (Stillstandsbremse) in Form einer Backenbremse. Der Energiefluß ist hierbei durchgehend dargestellt, wäh­ rend die Steuersignale gestrichelt angegeben sind. Mit dem Bezugszeichen 10 ist die Energieversorgung angesprochen. Die elektrische bzw. elektronische Steuerung 5 besteht hierbei über Steuerleitungen 11, 12, 13 einerseits mit dem Frequenzumformer 6 und dem Abschaltelement 7 und andererseits mit dem Bremsmagneten 8 in Wirk­ verbindung. Über die Steuerleitung 14 ist der Frequenzumformer 6 mit dem Abschalt­ element 7 verbunden. Die Kontakte 15 des Abschaltelementes 7 müssen für das Ab­ bremsen der Rolltreppe geschlossen gehalten werden, obwohl die hier nicht weiter dargestellte Sicherheitskette unterbrochen ist. Hiermit ist ein Stromfluß über die Lei­ tungen 16, 17, 18 zum Antriebsmotor 4 gewährleistet, so daß der Frequenzumformer 6 in jedem Zeitpunkt auf den Antriebsmotor 4 einwirken kann, unabhängig davon, ob die Sicherheitskette an irgendeiner Stelle unterbrochen ist. Mit 9 ist die mechanische Zusatzbremse bezeichnet, die - rückblickend auf das Schaubild gemäß Fig. 1 - im Zeitpunkt t1, d. h. im Stillstand bzw. im relativen Stillstand einfällt und mit hier nicht weiter dargestellten Bauteilen des Antriebsmotors 4 in Wirkverbindung tritt.
Fig. 3 zeigt eine zu Fig. 2 im wesentlichen äquivalente Bremseinrichtung mit den Bauteilen Antriebsmotor 4, Frequenzumformer 6, elektrische bzw. elektronische Steuerung 5, Abschaltelement 7 und Bremsmagnet 8 sowie Zusatzbremse 9. Darüber hinaus sind weitere Sicherheitselemente, nämlich 2fach mechanische/elektrische Zeitglieder 19, 20 vorgesehen, die wiederum auf über Steuerleitungen 21 mit dem Ab­ schaltelement 7 bzw. die Steuerleitung 22 mit der elektronischen Steuerung 5 in Wirk­ verbindung stehen. Durch diese zusätzlichen Sicherheitselemente wird sichergestellt, daß bei Fehlfunktionen des Frequenzumformers 6 bzw. der elektronischen Steuerung 5 und nach Erreichen des Stillstandes des hier nicht weiter dargestellten Rollsteiges die Zusatzbremse 9 sicher einfällt. Die in Fig. 1 dargestellte Bremsrampe (3) wird ständig auf Über- oder Unterschreitung überwacht.

Claims (8)

1. Verfahren zum lastunabhängigen Abbremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges, indem beim Ansprechen mindestens ei­ nes Sicherheitselementes mindestens ein mit dem Antriebsmotor (4) zusam­ menwirkender Frequenzumformer (6) so angesteuert wird, daß eine zeitabhän­ gige Bremsrampe (3) aktiviert wird, über welche die Geschwindigkeit (v) des Stufen- bzw. Palettenbandes im wesentlichen mit gleichbleibender Verzögerung bis auf den Wert 0 m/s gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa im Zeitpunkt (t1) des Stillstandes des Stufen- bzw. Palettenbandes eine Stillstandsbremse (9) aktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fre­ quenzumformer (6) als Betriebsbremse und die Stillstandsbremse (9) als Si­ cherheitseinrichtung bei Störungen im Bereich des Frequenzumformers (6) und/oder der Steuerung (5) vorgesehen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abweichungen von der Sollkurve der Bremsrampe (3) die Stillstandsbremse (9) unter Einhaltung des maximalen Bremsweges (b) des Stufen- bzw. Paletten­ bandes unverzüglich aktiviert wird, wobei die Auswertung mittels eines im Be­ reich der Steuerung (5) der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges vorgesehenen Mi­ kroprozessors erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fehlinformationen sowohl im Bereich des Frequenzumformers (6) als auch im Bereich der Steuerung (5) bei einer vorgebbaren Überwachungszeit die Still­ standsbremse (9) einfällt und der Frequenzumformer (6) vom Antriebsmotor (4) getrennt wird.
6. Bremseinrichtung für das Stufen- bzw. Palettenband einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges mit einer Betriebsbremse (6) und einer Stillstandsbremse (9), wobei die Betriebsbremse (6) durch mindestens einen mit dem Antriebsmotor (4) in Wirkverbindung stehenden Frequenzumformer (6) gebildet ist und die Still­ standsbremse (9) eine mit Bauteilen des Antriebsmotors (4) in Wirkverbindung bringbare elektro-mechanische Bremse, insbesondere eine Backenbremse, ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zusätzliche Sicherheits­ elemente (19, 20) zur Überwachung von Fehlern im Bereich des Frequenzumfor­ mers (6) und/oder der mit diesem in Wirkverbindung stehenden Steuerung (5).
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzli­ chen Sicherheitselemente (19, 20) durch Abschaltelemente und/oder mechani­ sche und/oder elektrische Zeitglieder gebildet sind.
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