DE19935521C2 - Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruches.

Zum Abbremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges beim Ansprechen von Sicherheitselementen werden bisher im wesentlichen mechanisch oder elektromechanisch betätigbare Bremsen, insbesondere Backenbremsen, eingesetzt. 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 Anhalten der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges wird die Wirkung des Elektromagneten aufgehoben und dadurch die dann überwiegende Federkraft zum Einsatz gebracht. Üblicherweise sind die Bremsfläche und die Schwungmasse unabhängig voneinander angeordnet, bilden aber in der Regel ein zusammenhängendes System in Form einer Bremstrommel. Die Schwungmasse bewirkt, daß der Bremsweg innerhalb der vorgegebenen Grenzen eingehalten werden kann. Wesentliches Kriterium bei der Auslegung der Schwungmasse ist die Belastung durch die Personenanzahl und bei Rollsteigen im wesentlichen die Länge in Verbindung mit der darauf befindlichen Personenlast.

Bei Betätigung der Nothalteeinrichtung sowie bei Ansprechen von Sicherheitsschaltern und anderen Sicherheitseinrichtungen wird die Antriebseinheit von der Energieversorgung getrennt. Gleichzeitig erfolgt das Auslösen der Bremse.

Nachteilig bei der bekannten Bremse ist festzustellen, daß die Abbremsung teilweise lastabhängig erfolgt, keine gleichen Bremswege - da abhängig von der Last - einhaltbar sind und, daß bei bestimmten konstruktiven Gegebenheiten (z. B. Überlänge von Rollsteigen) derart große Schwungmassen erforderlich sind, daß hier technische Grenzen für die Unterbringung erreicht werden. Darüber hinaus muß mit einem höheren Verschleiß der Bremsbeläge gerechnet werden, wodurch sich aus Sicherheitsgründen eine kontinuierliche Nachstellung der mechanischen Bremsen ergibt.

Der DE 35 09 207 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bremsen von Personengleitförderern, beispielsweise einer Rolltreppe, zu entnehmen, bei dem die Bewegung der Rolltreppe im wesentlichen unabhängig von der Belastung und der Bewegungsrichtung der Rolltreppe auf gesteuerte Weise abgebremst wird. Das Verlangsamungsereignis wird kontinuierlich mit einem Signal überwacht und gesteuert, welches ein Geschwindigkeitswandler, beispielsweise ein Tachometergenerator, liefert. Den Wicklungen eines als Antriebsmotor dienenden Wechselstrommotors wird Gleichstrom zugeführt, wobei die im Motor erzeugte elektrodynamische Bremswirkung in der Bewegung der Rolltreppe ein vorherbestimmtes Verlangsamungsverhalten hervorruft. Den Wicklungen des Antriebsmotors wird im Bremsfall vorzugsweise eine pulsierende Gleichspannung zugeführt, die mittels einer Thyristorschaltung geformt und gesteuert wird, welche durch elektronische Bauelemente gesteuert wird, die für die Rolltreppe auf der Basis der von einem Geschwindigkeitswandler, z. B. einem Tachometer, gelieferten Geschwindigkeit der Rolltreppe einen Bezugsgeschwindigkeitswert bildet.

In neuerer Zeit werden zum Abbremsen von Personenförderanlagen, insbesondere von Rolltreppen und Rollsteigen, auch Frequenzumformer eingesetzt, die unter Umständen mechanische Bremsen als Betriebsbremsen weitestgehend entbehrlich machen. Die Frequenzumformer stellen hierbei jedoch Bauteile dar, die mit einem erhöhtem Kostenaufwand einhergehen und somit unter Umständen kundenseitig nicht erwünscht werden.

Durch die DE 20 03 951 A1 ist eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen einer rotierenden Welle bekannt geworden. Zum Einsatz gelangt ein Drehzahl- Meßgerät, ein Sollwertgeber, ein auf die Bremsbacken-Bewegungseinrichtung einwirkendes Stellglied und eine dem Stellglied vorgeschaltete Drehzahl- Vergleichseinrichtung (Sollwert-Istwert), wobei letztere bei Differenzen zwischen Ist- und Sollwert das Stellglied im Sinne einer Zurückführung der Drehzahl auf den Sollwert beeinflußt. Es findet ein kontinuierlicher Soll-Ist- Vergleich statt, wobei das Drehzahl-Meßgerät ein Tachogenerator ist. Das Stellglied soll ein Thyristor sein. Die Vergleichseinrichtung soll ein elektronischer Regelverstärker mit Rückführnetzwerk sein. Diese auch für Rolltreppen einsetzbare Bremsvorrichtung ermöglicht zwar bereits einen Soll- Ist-Vergleich mit Eingriffsmöglichkeiten in das Bremsverhalten, entspricht jedoch nicht mehr den heutigen Sicherheitsanforderungen bezüglich ihres Regelverhaltens.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Personenförderanlage dahingehend weiterzubilden, daß ein, den heutigen Sicherheitsstandards entprechendes preiswertes Regelschema gebildet wird, das gegebenenfalls auch in bestehende Anlagen integriert werden kann, ohne daß es eines besonderen Montage- und Kostenaufwandes bedarf.

Dieses Ziel wird durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches angegebenen Merkmale erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht somit einen, ggf. auch bei bestehenden Anlagen nachrüstbaren, vorzugsweise geschlossenen Regelkreis, der ohne größeren Kosten- und Montageaufwand einerseits in neue und andererseits in bereits bestehende Anlagen integriert werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren findet gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine lastunabhängige Abbremsung des Stufen- bzw. Palettenbandes von Rolltreppen und Rollsteigen statt, die im wesentlichen folgende Vorteile mit sich bringt:

• - stets gleiche Bremswege, da unabhängig von der Last;
• - Verschleißarmut der Betriebsbremse, insbesondere der Bremsbacken einer Backenbremse.
• - zumindest teilweise Reduzierung der Schwungmasse
• - zumindest teilweise kleinere Dimensionierung des Antriebsmotors

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit die Geschwindigkeit der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges definiert mit im wesentlichen gleichbleibender Verzögerung bis auf den Wert 0 m/s geführt werden. Zum Zeitpunkt des Auslösens, beispielsweise eines Sicherheitselementes, wird eine Bremsrampe aktiviert, wodurch gleichförmig und linear verzögert abgebremst werden kann, und zwar unter Einhaltung des in den entsprechenden Richtlinien geforderten Bremsweges. Der Regler beinhaltet als Sollwert(e) Verzögerungswerte, die diskontinuierlich oder kontinuierlich vorzugsweise mit Drehzahlwerten des Antriebsmotors der Personenförderanlage, insbesondere einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, verglichen werden.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß kann der Bremsmagnet unabhängig von der Energieversorgung des Antriebsmotors angesteuert werden. Dies bedingt zwar einen etwas höheren Aufwand, da eine unabhängige Stromversorgung vorgesehen werden muß; für besondere Anwendungsfälle, insbesondere unter sicherheitstechnischen Aspekten, wird dieser Einsatzbereich jedoch als weitere Alternative angesehen, um den Erfindungsgegenstand in sinnvoller Weise weiterzubilden.

Der Erfindungsgegenstand ist anwendbar auf alle Arten von Bremsen bei Personenförderanlagen. Bevorzugt soll er jedoch angewendet werden auf mit federbelasteten Bremshebeln versehene Backenbremsen.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Teildarstellung der Bremseinrichtung, beispielsweise einer Rolltreppe;

Fig. 2 Bremseinrichtung gemäß Fig. 1 samt Istwert-Drehzahlerfassung;

Fig. 3 Funktionsschema des erfindungsgemäßen Regelverfahrens der Bremseinrichtung nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt als Teildarstellung die Bremse 1 einer nicht weiter dargestellten Rolltreppe. Erkennbar ist eine Bremstrommel 2, ein Bremshebel 3, ein Federpaket 4, eine Halterung 5 sowie ein Bremsmagnet 6, der in diesem Beispiel mit Gleichstrom betrieben wird.

Fig. 2 zeigt die gleichen Bauteile wie bereits beschrieben. Darüber hinaus erkennbar sind noch folgende Komponenten: das Gehäuse 7 des Antriebsmotors 8 sowie Sensoren 9 (z. B. Näherungschalterinitiatoren) zum Abgreifen der Drehzahl des Antriebsmotors 8.

Die Über- und Unterdrehzahl des als Elektromotor ausgebildeten Antriebes 8 wird über die Initiatoren 9 erfaßt und einem nicht weiter dargestellten Motorwächter zur Verfügung gestellt. Im Normalzustand der Rolltreppe ist die am Bremshebel 3 angeordnete Backenbremse 10 gelüftet, d. h. liegt nicht auf dem als Bremstrommel ausgebildeten Antriebsmotor 8 auf. Bei Abschaltung des Antriebes würde die Feder 4 den Bremshebel 3 auf die den Antriebsmotor 8 bildende Bremstrommel andrücken und so ein Bremsmoment erzeugen. Der Bremshebel 3 wird hierbei auf die Bremstrommel gepreßt und bringt das Stufenband zum Stillstand.

Derartige mechanisch wirkende Bremseinrichtungen 1 zählen zum Stand der Technik, wobei auch jede andere, gegebenenfalls nicht mechanische, Bremse zum Einsatz gelangen kann.

Fig. 3 zeigt als Prinzipskizze ein Regelschema für die Bremseinrichtung 1 gemäß Fig. 1 und 2. Mit dem Bezugszeichen 11 ist die Energieversorgung angesprochen. Das Bezugszeichen 12 betrifft einen Regler und das Bezugszeichen 13 einen Bremsmagneten. Der Elektromotor 8 ist ebenso angedeutet, wie die Bremshebel 3 sowie die Drehzahlsensoren 9. Im Regler 12 sind Sollwertvorgaben bezüglich möglicher Verzögerungsrampen abgelegt. In diesem Beispiel wird eine kontinuierliche Ermittlung der jeweiligen Drehzahl des Antriebsmotors 8 über die Drehzahlsensoren 9 bewirkt und als Istwert dem Regler 12 zur Verfügung gestellt. Im Regler 12 wird ein kontinuierlicher Soll- Ist-Abgleich vorgenommen, dessen Ergebnisse dem Bremsmagneten 13 als Stellwerte zur Verfügung gestellt werden, so daß dieser wiederum regulierend auf den Bremshebel 3 einwirken kann.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 wird der Bremshebel 3 - sobald die Rolltreppe antriebslos werden sollte - über den dann energiemäßig nicht mehr versorgten Bremsmagneten 6 schlagartig einfallen, da dann die Kraft der Feder 4 wirksam wird. Dieses schlagartige Einfallen kann Probleme im Hinblick auf ein ruckartiges Verzögern des Stufenbandes der Rolltreppe bewirken, mit welcher unter Umständen Verletzungsgefahren einhergehen können, sofern nicht geeignete Maßnahmen ergriffen werden.

Infolge der Regelung durch Soll-Istwert-Vergleich wird dieser Vorgang nun überbrückt, indem der Bremsmagnet 13 gezielt, ggf. auch bei Stromausfall, angesteuert wird, so daß ein im wesentlichen lineares Abbremsen nach vorgegebenen Kriterien (Bremsrampe) möglich ist.

Ebenfalls denkbar ist, daß im Bereich des Reglers mehrere Sollwerte (S) in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen als Bremsrampen abgelegt werden, die eine sogenannte Fuzzy-Logik-Schaltung möglich machen, wobei dann der Regler 12 in Abhängigkeit der zugeleiteten Istwerte (I) die bestmögliche Bremsregelung bzw. Bremsrampe vorgibt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem mindestens einem mindestens einen Sollwert (S) beinhaltenden Regler (12) Istwerte (I) zugeleitet werden, der Regler (12) einen Soll-Ist-Abgleich durchführt und über diese Werte mindestens einen Bremsmagneten (13) ansteuert, der seinerseits auf die Bremse (1) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (12) diskontinuierlich einen Soll-Ist-Abgleich durchführt, daß über den Regler (12) und den Bremsmagneten (13) eine vorgebbare lineare Bremsverzögerung der Rolltreppe oder des Rollsteiges auf Basis von Verzögerungsrampen, eingestellt wird, und daß im Regler (12) als Sollwerte (S) mehrere temporäre Verzögerungswerte in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen abgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (12) als Istwert (I) diskontinuierlich oder kontinuierlich über Initiatoren oder andere Sensoren (9) ermittelte Drehzahlen des bzw. der Antriebe(s) (8) der Personenförderanlage zur Verfügung gestellt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Bremse(n) (1) nach Art der Fuzzy-Logik durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet das der Bremsmagnet (13) unabhängig von der Energieversorgung des Antriebes (8) angesteuert wird.