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Die Erfindung betrifft eine Liftantriebsvorrichtung für eine Personenliftanlage, mit einem oder mehreren an einem Personenkorb montierbaren elektrischen Antriebsmotoren, einer zum Zusammenwirken mit einem Antriebsseil ausgebildeten Seildurchlaufwinde, welche mittels des Antriebsmotors antreibbar ist, und einer zum Zusammenwirken mit einem Sicherheitsseil ausgebildeten Fangvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Personenkorb beim Überschreiten einer Maximalgeschwindigkeit abzufangen. Zudem betrifft die Erfindung eine Personenliftanlage mit einem Antriebseil und einem Sicherheitsseil zur Anbringung in einem Liftschacht, einem Personenkorb und einer Liftantriebsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage mit einem Turm und einer Gondel, wobei im Turm eine bodennahe Plattform und in dem Turm und/oder der Gondel eine oder mehrere Arbeitsplattformen angeordnet sind und mit einer Personenliftanlage zum Personentransport von der bodennahen Plattform zu der einen oder mehreren Arbeitsplattformen hin und zurück.
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Liftantriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik vielfältig bekannt und werden insbesondere bei Service-Liften in industriellen Anlagen, wie beispielsweise Fabriken, chemischen Anlagen, Offshore-Anlagen oder auch Windenergieanlagen eingesetzt. Da derartige Liftantriebsvorrichtungen im Wesentlichen freihängend montierbar sind und keine aufwändigen Führungsschienen benötigen, werden sie auch bei nur temporär errichteten Personenliftanlagen, wie beispielsweise auf Baustellen und dergleichen, eingesetzt.
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Gattungsgemäße Liftantriebsvorrichtungen weisen, in der Regel eine Seilwinde auf, die mittels eines Elektromotors antreibbar ist. Dabei lassen sich grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Seilwinden unterscheiden, nämlich einerseits eine Trommelwinde, die üblicherweise an einer Decke eines Liftschachts montiert ist und das Antriebsseil beim Anheben des Personenkorbs auf einer Trommel aufwickelt und andererseits sogenannte Seildurchlaufwinden, die in der Regel direkt am Personenkorb befestigt sind und das Antriebsseil nicht speichern, sondern an diesem nur entlangfahren bzw. „hochklettern”. Dazu weisen Seildurchlaufwinden beispielsweise eine Treibscheibe mit einem V-förmigen umlaufenden Treib-Spalt auf. In bestimmten Fällen besteht die Treibscheibe aus zwei konvex geformten Scheibenhälften, die derart zusammengesetzt sind, dass sich ein V-förmiger Spalt zwischen ihnen bildet. Das Antriebsseil wird nun so durch die Seildurchlaufwinde geführt, dass dieses die Treibscheibe umschlingt. Zusätzlich wird das Antriebsseil zur Verstärkung der Reibwirkung mit Andrückrollen in den V-förmigen Spalt gedrückt. Aufgrund der Traktion kann nun mittels einer solchen Seildurchlaufwinde ein Personenkorb an einem Antriebsseil heraufgezogen und heruntergelassen werden. Eine Liftantriebsvorrichtung mit einer derartigen Seildurchlaufwinde ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Ferner weisen herkömmliche Liftantriebsvorrichtungen zudem eine Fangvorrichtung auf, die mit einem Sicherheitsseil zusammenwirkt und die dazu eingerichtet ist, den Personenkorb bei einem Überschreiten einer Maximalgeschwindigkeit abzufangen. Eine derartige Fangvorrichtung wird auch als Übergeschwindigkeits-Fangvorrichtung bezeichnet. Sie ist ebenfalls in der Regel an den Personenkorb montiert und zum Messen einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sicherheitsseil ausgebildet, welches im Wesentlichen parallel und neben einem Antriebsseil in einem Schacht angeordnet ist. Überschreitet nun diese Relativgeschwindigkeit einen vorbestimmten Maximalwert, fängt die Fangvorrichtung den Personenkorb ab, indem beispielsweise Klemmbacken auslösen und kraft- oder reibschlüssig an dem Sicherheitsseil eingreifen. Üblicherweise ist eine reguläre Fahrgeschwindigkeit eines Personenkorbs auf 18 m/min begrenzt und die nicht zu überschreitendende Maximalgeschwindigkeit beträgt 30 m/min.
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Die allgemeine technische Weiterentwicklung, insbesondere im Bereich der Windenergieanlagen geht dahin, dass Fahrtlängen immer höher werden. Aktuelle Windenergieanlagen weisen beispielsweise Turmhöhen von über 100 m auf. In der Praxis hat sich gezeigt, dass insbesondere bei diesen hohen Fahrlängen die Maximalgeschwindigkeit von 30 m/min auch bei der geringen Sollgeschwindigkeit von 18 m/min kurzzeitig überschritten werden kann. Bei großen Antriebsseillängen ist die Gesamtdehnung des Seils aufgrund der Seilelastizität derart hoch, dass insbesondere bei Schwingungen der Personenkabine mit vertikaler Schwingungskomponente, also in Fahrtrichtung, die Maximalgeschwindigkeit überschritten werden kann. Auch wenn dies nur für sehr kurze Zeiträume, beispielsweise Bruchteile von Sekunden geschieht, löst beim Überschreiten der Maximalgeschwindigkeit die Fangvorrichtung aus und die Fahrt wird gestoppt. Dadurch kommt es zu großen Arbeitsbehinderungen uns Verzögerungen im täglichen Gebrauch derartiger Liftantriebsvorrichtungen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Liftantriebsvorrichtung, eine Personenliftanlage und eine Windenergieanlage mit einer Personenliftanlage der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein Überschreiten der Maximalgeschwindigkeit bei normaler Fahrt verhindert ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Liftantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass eine die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs begrenzende elektronische Steuereinheit vorgesehen ist.
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Mittels einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinheit wird die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs begrenzt, wodurch ein ruckartiges Anfahren weitgehend verhindert wird. Es hat sich gezeigt, dass durch die Begrenzung der Anfahrbeschleunigung Schwingungen des Personenkorbs, insbesondere Schwingungen des Personenkorbs in Fahrtrichtung, verringert werden und so ein Fehlauslösen der Fangvorrichtung verhindert wird. Eine derartige elektronische Steuereinheit kann beispielsweise direkt in den elektrischen Antriebsmotor integriert sein. Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinheit zum Begrenzen der Anfahrbeschleunigung in eine Motorsteuerung des Antriebsmotors integriert. Alternativ ist sie als separates Bauteil vorgesehen und an dem Personenkorb angeordnet. Weiter alternativ ist sie als separates Bauteil vorgesehen und außerhalb des Personenkorbs, beispielsweise in einem Schaltschrank am Boden, angeordnet und in Signalkommunikation mit einer Motorsteuerung des Antriebsmotors.
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Unter Personenkorb soll hier jegliche Art von Beförderungsmittel für Personen verstanden werden, wie beispielsweise auch eine Liftkabine, eine Plattform mit oder ohne Geländer, oder ein Käfig. Hier sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, die je nach Anwendungsfall ausgewählt werden. Unter Seildurchlaufwinde wird jene Art von Winden verstanden, bei denen das Antriebsseil nicht von einer Trommel gespeichert wird, sondern durch die Winde hindurch läuft. Sie kann beispielsweise wie eingangs dargestellt ausgebildet sein. Vorzugsweise wird eine Seildurchlaufwinde verwendet, wie sie von der Anmelderin DUAL LIFT GMBH, Edisonstrasse 22, 27711 Osterholz vertrieben wird. Unter Fangvorrichtung werden jene Art von Vorrichtungen zum Zusammenwirken mit einem Sicherheitsseil verstanden, die dazu eingerichtet sind, den Personenkorb bei einem Überschreiten einer Maximalgeschwindigkeit abzufangen. Beispielsweise kann die Fangvorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sicherheitsseil und der Fangvorrichtung zu messen und, sofern die Relativgeschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht, ein Klemmmechanismus auszulösen, durch den die Fangvorrichtung das Sicherheitsseil klemmt und so den Personenkorb abfängt. Auch hier sind verschiedene Fangvorrichtungen bekannt.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Steuereinheit eine Sanftanlauf-Einrichtung zur Einschaltleistungsbegrenzung auf. Die Einschaltleistung ist vorzugsweise mittels Begrenzung einer Einschaltspannung und/oder eines Einschaltstromes begrenzt. Derartige Sanftanlauf-Eirichtungen sind auch als Sanftanlaufgeräte, Sanftstarter oder Softstarter bekannt. Vorzugsweise ist die Sanftanlauf-Einrichtung als Drehstromsteller ausgebildet. Vorzugsweise weist die Sanftanlauf-Einrichtung Halbleiterelemente, Thyristoren und/oder Triacs auf. Mittels derartiger Elemente ist die Steuereinheit dazu angepasst, vorzugsweise mittels Phasenanschnitt die Spannung an den Motorwicklungen derart zu steuern, dass die Einschaltleistung und somit ein Drehmoment des Antriebsmotors begrenzt ist und so die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs mittels der elektronischen Steuereinheit begrenzt ist. Alternativ oder vorzugsweise weist die elektronische Steuereinheit eine oder mehrere in Reihe geschaltete ohmsche Widerstände auf, die derart nach dem Anfahren des Personenkorbs überbrückbar sind, dass beim Anfahren ein Einschaltstrom des Antriebsmotors begrenzt ist und so das Drehmoment begrenzt ist, wodurch wiederum die Anfahrtsbeschleunigung begrenzt ist. Eine derartige Sanftanlauf-Einrichtung bietet eine besonders einfache Möglichkeit, ein ruckartiges Anfahren und ein zu starkes Beschleunigen in der Anfahrtsphase des Personenkorbs zu verhindern, wodurch Schwingungen des Personenkorbs, insbesondere in Fahrtrichtung, verringert werden. So wird ein Fehlauslösen der Fangvorrichtung vermieden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Steuereinheit einen Frequenzumwandler zur Verringerung der Frequenz während des Anlaufs des Antriebsmotors auf. Mittels des Frequenzumwandlers wird vorzugsweise eine Netzfrequenz, die an dem Antriebsmotor anliegt, derart beeinflusst, dass beim Anfahren die Frequenz von einem geringen Wert auf einen Normalwert gesteigert wird, wodurch die Drehzahl des Antriebsmotors ebenfalls von einem geringen Wert langsam auf einen höheren Wert gesteigert wird. Dadurch wird ein abruptes, ruckartiges Anfahren weitgehend vermieden. So wird der Personenkorb vorzugsweise langsam beschleunigt und damit die Anfahrbeschleunigung begrenzt. Ein derartiger Frequenzumwandler kann vorprogrammiert sein oder mit Mitteln zur Messung einer Beschleunigung derart zusammenwirken, dass der Frequenzumwandler die an den Antriebsmotor anliegende Frequenz in Abhängigkeit der gemessenen Beschleunigung steuert bzw. regelt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Abwärtsfahrt des Personenkorbs die Anfahrbeschleunigung zu begrenzen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei Abwärtsfahrt die Gefahr des Fehlauslösens aufgrund von Überschreiten der Maximalgeschwindigkeit besonders groß ist. Gerät der Personenkorb bei Abwärtsfahrt in Schwingung, insbesondere in Schwingung längs zur Fahrtrichtung, überlagern sich die Geschwindigkeitskomponenten der Abwärtsfahrtgeschwindigkeit einerseits und der Bahngeschwindigkeit der Schwingung andererseits, wodurch es leicht zu einem Überschreiten der Maximalgeschwindigkeit kommt, wenn auch nur für einen kurzen Zeitraum. Zwar ist es vorteilhaft und auch bevorzugt, die Anfahrbeschleunigung auch bei Aufwärtsfahrt zu begrenzen, jedoch ist es nicht erforderlich, die Begrenzung bei Aufwärtsfahrt ebenso stark auszulegen wie die Begrenzung bei Abwärtsfahrt. Bei Aufwärtsfahrt ist es zwar ebenso möglich, dass der Personenkorb in Schwingung gerät, jedoch heben sich hier die sich überlagernden Geschwindigkeitskomponenten gegenseitig teilweise auf.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Anfahrbeschleunigung auf einen konstanten Betrag zu begrenzen. Alternativ ist vorgesehen, dass die Anfahrbeschleunigung progressiv zunimmt, um dann bei Erreichen einer Sollgeschwindigkeit auf den Wert 0 zu sinken. Selbstverständlich sinkt auch eine konstante Beschleunigung bei Erreichen der Sollgeschwindigkeit auf den Wert 0. Vorzugsweise ist die Beschleunigung derart begrenzt, dass sie zunächst progressiv zunimmt, anschließend konstant ist, um dann zum Erreichen der Sollgeschwindigkeit hin wieder degressiv abzunehmen. So wird ein besonders sanftes Anfahren realisiert und Schwingungen des Personenkorbs, insbesondere Schwingungen in Fahrtrichtung, werden effektiv verringert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, die Anfahrbeschleunigung während der ersten Sekunde nach dem Anfahren zu begrenzen. Es hat sich gezeigt, dass die erste Sekunde nach dem Anfahren, d. h. nachdem ein Anfahrsignal gesendet wurde, besonders kritisch in Bezug auf das Hervorrufen von Schwingungen sind. Indem die Anfahrbeschleunigung während der ersten Sekunde begrenzt wird, werden Schwingungen effektiv verringert. Vorzugsweise ist nach einer Sekunde die Sollgeschwindigkeit erreicht. Alternativ beschleunigt der Personenkorb nach Ablauf der ersten Sekunde normal, d. h. unbegrenzt bzw. mit Nennbeschleunigung, weiter bis zum Erreichen der Sollgeschwindigkeit. Alternativ oder vorzugsweise ist die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs begrenzt, während der ersten 1 bis 6 Sekunden, vorzugsweise der ersten 1 bis 3 Sekunden. Durch eine Begrenzung der Anfahrbeschleunigung während der ersten 3 bis 6 Sekunden wird ein besonders sanftes Anfahren erreicht, und Schwingungen werden besonders stark verringert oder vermieden. Dies ist vorteilhaft bei Personenkörben mit hohem Gewicht oder hoher Beladung sowie bei Antriebsseilen mit hoher Elastizität und/oder sehr hohen Fahrlängen. In vielen Fällen reicht eine Begrenzung auf die erste Anfahrsekunde aus. So wird insbesondere ein ruckartiges Anfahren vermieden, und Schwingungen reduziert. Die Begrenzung nur während der ersten Sekunde ist besonders vorteilhaft bei Personenkörben mit geringem Gewicht sowie Antriebsseilen mit geringer Elastizität.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anfahrbeschleunigung mittels der elektronischen Steuereinheit auf 0,3 m/s2 oder weniger begrenzt. Eine Beschleunigung von etwa 0,3 m/s2 stellt ein vorteilhaftes Gleichgewicht zwischen einer weitgehenden und effektiven Verringerung von Schwingungen des Personenkorbs und dem Bedürfnis von Personen möglichst rasch transportiert zu werden also möglichst rasch die Sollgeschwindigkeit zu erreichen dar. Je nach Ausgestaltung ist bevorzugt, dass die Anfahrbeschleunigung mittels der elektronischen Steuereinheit auf 0,05 bis 0,3 m/s2 oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 m/s2 begrenzt ist. Natürlich sind auch Werte bevorzugt, die zwischen diesen genannten Werten liegen. All diese Werte stellen Beschleunigungswerte dar, bei denen ein Schwingen des Personenkorbs, insbesondere in Fahrtrichtung, effektiv verringert wird. Während ein Beschleunigungswert von 0,3 m/s2 besonders geeignet ist bei Personenkörben mit geringem Gewicht, wird mit einem Beschleunigungswert von 0,05 m/s2 eine besonders sanfte Anfahrt realisiert, wodurch Schwingungen besonders effektiv und weitgehend vermieden werden. Ein Beschleunigungswert von 0,1 m/s2 stellt dahingegen einen bevorzugten Kompromiss zwischen einer sanften Anfahrt und dem Bedürfnis der raschen Sollgeschwindigkeitserreichung dar.
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Bevorzugt ist der Antriebsmotor als Asynchron-Drehstrommotor ausgebildet. Asynchron-Drehstrommotoren sind erprobt und finden vielfältigen Einsatz, so dass deren Verwendung besonders bevorzugt ist. Zudem können Asynchron-Drehstrommotoren mittels der elektronischen Steuereinheit gut angesteuert werden, so dass die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbes begrenzt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Antriebsmotor als polumschaltbarer Motor ausgebildet. Gemäß dieser Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit vorzugsweise dazu ausgebildet, das Umschalten der Pole zu bewirken. Ein derartiger polumschaltbarer Motor weist vorzugsweise eine Dahlander-Schaltung auf. Vorzugsweise weist der polumschaltbare Motor eine Dreieck-Doppelstern-Schaltung auf. So ist der Motor in einem Drehzahlverhältnis von 2:1 umschaltbar. Beispielsweise ist so der Personenkorb zunächst auf eine Fahrgeschwindigkeit von 9 m/min beschleunigbar. Anschließend kann der polumschaltbare Motor umgeschaltet werden und der Personenkorb ist auf 18 m/min beschleunigbar. Mittels einer derartigen zweistufigen Beschleunigung ist die Beschleunigung auf jeweils eine Stufe der Sollgeschwindigkeit begrenzt im Verhältnis zu der Beschleunigung direkt in einem Schritt auf 18 m/min. Hierdurch werden Schwingungen, die durch ein zu starkes Beschleunigen in der Anfahrphase hervorgerufen werden, weitgehend verringert.
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Vorzugsweise ist vor dem Umschalten eine Verweilzeit bei der ersten Sollgeschwindigkeit vorgesehen. Die Verweilzeit dient dazu, etwaige hervorgerufene Schwingungen abklingen zu lassen, sodass stärkere Schwingungen, die zu einem Fehlauslösen der Fangvorrichtung führen, vermieden werden. Eine derartige Verweilzeit liegt vorzugsweise in einem Bereich von 4 Sekunden oder weniger, besonders bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 4 Sekunden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Anfahrbeschleunigung derart zu begrenzen, dass in einem ersten Zeitabschnitt die Geschwindigkeit des Personenkorbs mit einem ersten Geschwindigkeitszuwachs zunimmt, in einem zweiten Zeitabschnitt mit einem zweiten Geschwindigkeitszuwachs zunimmt, und in einem dritten Zeitabschnitt mit einem dritten Geschwindigkeitszuwachs zunimmt. Der zweite Zeitabschnitt stellt hierbei die Verweilzeit dar. Vorzugsweise ist der zweite Geschwindigkeitszuwachs geringer ist als der erste Geschwindigkeitszuwachs und der dritte Geschwindigkeitszuwachs. Besonders bevorzugt ist der zweite Geschwindigkeitszuwachs gleich null. Ist der zweite Geschwindigkeitszuwachs in einer alternativ bevorzugten Ausführung nicht gleich null, so wird die Anfahrbeschleunigung vorzugsweise mittels einer wie oben beschriebenen elektronischen Steuereinheit begrenzt, die einen Frequenzumwandler zur Verringerung der Frequenz aufweist.
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Der erste Zeitabschnitt nimmt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Dauer im Bereich von 0,1 bis 1,5 Sekunden, und/oder der zweite Zeitabschnitt eine Dauer im Bereich von bis zu 4 Sekunden, insbesondere 3 bis 4 Sekunden einnimmt, und/oder der dritte Zeitabschnitt eine Dauer im Bereich von 0,1 bis 2 Sekunden ein.
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Vorzugsweise ist bzw. sind der erste und/oder zweite und/oder dritte Geschwindigkeitszuwachs im Wesentlichen linear ausgebildet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, die Anfahrbeschleunigung derart zu begrenzen, dass die Geschwindigkeit des Personenkorbs bis zum Erreichen der Sollgeschwindigkeit mit einem im Wesentlichen linearen Geschwindigkeitszuwachs zunimmt.
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In einem weiteren Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe bei einer Personenliftanlage der eingangs genannten Art dadurch, dass die Liftantriebsvorrichtung gemäß einer Liftantriebsvorrichtung nach einer der vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen ausgebildet ist. Für die Vorteile der entsprechenden Merkmalsausprägungen wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Personenliftanlage ist das Antriebsseil im Wesentlichen frei hängend und weist eine Fahrlänge von 60 Metern oder mehr auf. Vorzugsweise weist das Antriebsseil eine Fahrlänge von 70 Metern oder mehr, insbesondere 80 Metern oder mehr auf. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei derart hohen Fahrlängen das Problem des Schwingens des Personenkorbs auftritt, da hier aufgrund der Elastizität des Seils die Gesamtdehnung relativ hoch ist. Insbesondere bei solch hohen Fahrlängen ist es daher vorteilhaft, die Anfahrbeschleunigung zu begrenzen, um so ein Fehlauslösen der Fangeinrichtung zu vermeiden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe bei der Windenergieanlage der eingangs genannten Art dadurch, dass die Personenliftanlage gemäß einer zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Personenliftanlage ausgebildet ist oder eine Liftantriebsvorrichtung aufweist, die nach einer vorstehend beschriebenen bevorzugten Liftantriebsvorrichtung ausgebildet ist. Für die Vorteile der entsprechenden Merkmalsausprägungen wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 einen Turm einer Windenergieanlage mit einer Personenliftanlage;
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2 einen Personenkorb mit Liftantriebsvorrichtung;
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3 eine schematische Darstellung einer Liftantriebsvorrichtung;
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4 ein Diagramm mit Geschwindigkeitskurven; und
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5 eine schematische Darstellung eines Antriebsmotors mit elektronischer Steuereinheit.
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1 zeigt einen Turm 101, beispielsweise einer Windenergieanlage, auf dem am oberen Ende ein Raum, beispielsweise eine Gondel 102 angeordnet ist. in dem Turm 101 ist ein Schacht 104 ausgebildet, der sich im Wesentlichen von dem unteren Ende bis zum oberen Ende des Turms 101 erstreckt. Am unteren Ende ist eine bodennahe Plattform 106 angeordnet, über die Personen in einen Personenkorb 2 einsteigen können. Am oberen Ende des Turms 101 ist eine Plattform 108, beispielsweise eine Arbeitsplattform, angeordnet, von der aus Personen beispielsweise Wartungsarbeiten und dergleichen vornehmen können.
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In dem Schacht 104 ist eine Personenliftanlage angeordnet, die einen Personenkorb 2 mit einer Liftantriebsvorrichtung 4 umfasst, die dazu eingerichtet ist, den Personenkorb 2 an einem Antriebsseil 6 anzuheben und herabzulassen. Ferner ist ein Sicherheitsseil 8 vorgesehen, dass ebenfalls mit der Liftantriebsvorrichtung 4 zusammenwirkt. Die Liftantriebsvorrichtung 4 weist desweiteren eine elektronische Steuereinheit 24 auf, die jedoch in 1 nicht im Detail gezeigt ist.
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Die Liftantriebsvorrichtung 4 ist an dem Personenkorb 2 montiert (siehe 2). Die Liftantriebsvorrichtung 4 weist eine Seildurchlaufwinde 10 auf, die von einem Antriebsmotor 12 angetrieben wird. Die Seildurchlaufwinde 10 wirkt mit dem Antriebsseil 6 zusammen. Ferner weist die Liftantriebsvorrichtung 4 eine Fangvorrichtung 14 auf, die mit dem Sicherheitsseil 8 zusammenwirkt. An dem Personenkorb 2 gemäß 2 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten zusätzlich Führungsseile 16, 18 angeordnet, durch die der Personenkorb 2 bei der Fahrt gegen horizontale Schwingungen und Verschwenken zumindest teilweise gesichert ist. Der Personenkorb 2 weist ferner eine Tür 22 zum Ein- und Aussteigen von Personen in den Personenkorb 2 sowie auf ein Dach 20. Gemäß 2 ist die Liftantriebsvorrichtung 4 auf dem Dach 20 des Personenkorbes 2 montiert. Dies ist besonders zweckmäßig. Alternativ könnte die Liftantriebsvorrichtung 4 auch am Boden oder aber im Innenraum des Personenkorbs 2 angeordnet sein.
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Schematisch ist die Liftantriebsvorrichtung 4 in 3 gezeigt. Die Seildurchlaufwinde 10 wirkt mit dem Antriebsseil 6 zusammen, das in 3 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Antriebsmotor 12 ist über eine Welle 11 mit der Seildurchlaufwinde 10 verbunden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel (3) ist eine starre Verbindung zwischen Antriebsmotor 12 und Seildurchlaufwinde 10 vorgesehen. Alternativ könnten hier auch ein Getriebe und/oder eine Kupplung vorgesehen sein. Der Antriebsmotor 12 ist über eine Leitung 13 mit einer Stromquelle verbunden. Diese Stromquelle ist vorzugsweise das öffentliche Stromnetz. An der Leitung 13 und mit dieser verbunden ist die elektronische Steuereinheit 24 angeordnet, welche die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs 2 begrenzt. In diesem Ausführungsbeispiel (3) ist die elektronische Steuereinheit 24 als Sanftanlauf-Einrichtung (Softstarter) ausgebildet und weist Thyristoren auf. Mittels der Thyristoren wird über einen Phasenschnitt bewirkt, dass die Anfahrspannung bzw. Anfahrstrom des Antriebsmotors 12 begrenzt ist, so dass die Beschleunigung des Personenkorbs 2 beim Anfahren begrenzt ist. Alternativ oder zusätzlich könnte die elektronische Steuereinheit 24 auch einen Frequenzumwandler aufweisen, mittels dem die Frequenz beim Anfahren des Antriebsmotors 12 verringert ist und langsam gesteigert wird, bis die Sollgeschwindigkeit erreicht wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmotor 12 als Asynchron-Drehstrommotor damit ausgebildet, dass er bei einer bestimmten Frequenz eine bestimmte Drehzahl hat. Die Drehzahl ist so gewählt, dass eine Sollfahrgeschwindigkeit des Personenkorbs 2 etwa 18 m/min beträgt.
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Die Liftantriebsvorrichtung 4 weist des Weiteren eine Fangvorrichtung 14 auf, die mit einem Sicherheitsseil 8 zusammenwirkt (in 3 durch die gestrichelten Linien dargestellt). Auch die Fangvorrichtung 14 ist über eine Leitung 15 mittels einer Stromquelle verbunden, über die die Fangvorrichtung 14 die nötige Energie bezieht, um den Personenkorb 2 beispielsweise bei einem Reißen des Antriebsseils 6 an dem Sicherheitsseil 8 abzufangen. Über die Leitung 15 können vorzugsweise von der Fangvorrichtung 14 Signale gesendet werden, so dass der Antriebsmotor 12 im Falle eines Auslösens der Fangvorrichtung 14 abgeschaltet wird.
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In 4 ist ein Diagramm mit drei verschiedenen Geschwindigkeitskurven A, B, C beim Anfahren des Personenkorbs dargestellt. Während Kurve A die Geschwindigkeit des Personenkorbs 2 ohne Beschleunigungsbegrenzung darstellt, zeigen die Kurven B und C zwei verschiedene Arten der Begrenzung.
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Wie aus Kurve A zu erkennen, ist besonders zu Beginn der Anfahrt die Beschleunigung besonders hoch und nimmt dann leicht ab, bis die Sollgeschwindigkeit von 18 m/min erreicht ist. Diese starke Beschleunigung zu Beginn der Anfahrt führt zu Schwingungen des Personenkorbs 2 in Fahrtrichtung, welche bei hohen Fahrlängen so groß sind, dass eine Maximalgeschwindigkeit von 30 m/min, bei der die Fangvorrichtung 14 auslöst, überschritten werden können.
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Kurve B repräsentiert die Anfahrgeschwindigkeitskurve eines Ausführungsbeispiels, bei dem der Antriebsmotor 12 als polumschaltbarer Motor ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 12 weist eine Dreieck-Doppelstern-Schaltung auf mit einem Drehzahlverhältnis von 2 zu 1. Demnach wird bei einer Sollgeschwindigkeit von 18 m/min in einem ersten Schritt zunächst auf 9 m/min beschleunigt. Sobald eine Verweilzeit von in diesem Ausführungsbeispiel 3 Sekunden erreicht ist, wird der polumschaltbare Motor umgeschaltet und in einer zweiten Stufe auf eine Geschwindigkeit von 18 m/min beschleunigt. Wie in dem Vergleich der Kurven A und B zu erkennen, ist hier die Anfahrbeschleunigung wesentlich geringer, wodurch Schwingungen vermieden werden können. Durch die Verweilzeit klingen Schwingungen, die durch die erste Beschleunigungsphase von 0 m/min auf 9 m/min aufgebaut haben, wieder ab, sodass die Schwingungen insgesamt effektiv verringert werden und eine Fehlauslösung der Fangvorrichtung vermieden ist.
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Nachfolgend soll zur Erläuterung nochmals auf den Kurvenverlauf der in Figur gezeigten Graphen eingegangen werden. Das in 4 gezeigte Diagramm stellt den zeitlichen Verlauf des Geschwindigkeitszuwachses in Bezug auf die Geschwindigkeit des Personenkorbs 2 (siehe 1) dar. Kurve A zeigt einen im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeitszuwachs bis zur Sollgeschwindigkeit. Die Beschleunigung, die dem Geschwindigkeitszuwachs gemäß Kurve A zugrundeliegt, ist unbegrenzt und im Wesentlichen konstant.
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Kurve B ist in einen ersten Zeitabschnitt, einen zweiten Zeitabschnitt und einen dritten Zeitabschnitt untergliedert. In dem ersten Zeitabschnitt nimmt die Kurve einen linearen Geschwindigkeitsanstieg ein. Dies ist gleichzusetzen mit einem gleichmäßigen Geschwindigkeitszuwachs des Personenkorbes. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der erste Zeitabschnitt ca. 0,5 Sekunden, Die am Ende des ersten Zeitabschnitts erreichte Geschwindigkeit beträgt ca. 9 m/min. Der zweite Zeitabschnitt von Kurve B zeigt eine gleichbleibende Geschwindigkeit des Personenkorbs. Dies ist gleichbedeutend mit einem Geschwindigkeitszuwachs in Höhe 0. Die Beschleunigung ist folglich auf den Wert 0 begrenzt. Der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gewählte Zeitraum für den zweiten Zeitabschnitt beträgt ca. 3 Sekunden. Der sich an den zweiten Abschnitt anschließende dritte Zeitabschnitt der Kurve B zeigt einen im Wesentlichen linearen Geschwindigkeitszuwachs des Personenkorbs. Die Beschleunigung in dem dritten Zeitabschnitt ist dementsprechend konstant. Der Zusammenhang, nach dem die Beschleunigung sich als zeitliche Ableitung aus der Geschwindigkeit ergibt bzw. sich die Geschwindigkeit als das zeitliche Integral der Beschleunigung darstellt, wird als bekannt vorausgesetzt. Nach Durchlaufen auch des dritten Zeitabschnitts hat gemäß Kurve B der Personenkorb seine Sollgeschwindigkeit erreicht, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel und im Übrigen für alle Kurven gleich ca. 18 m/min beträgt.
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Zwischen dem ersten und zweiten Zeitabschnitt sowie zwischen dem zweiten und dritten Zeitabschnitt sind jeweils abgerundete Kurvenverläufe zu erkennen, wie auch zum Ende des dritten Zeitabschnitts bei Kurve B, und zum Ende des Kurvenverlaufs von Kurve A. Diese Rundungen stellen einen im Wesentlichen ruckfreien Übergang zwischen den Zeitabschnitten dar, was auf die Massenträgheit des Systems, insbesondere des Personenkorbes zurückzuführen ist, und zusätzlich noch durch geeignete Steuerungsmaßnahmen, beispielsweise bei einem Frequenzumwandler, unterstützt werden kann.
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Auch Kurve C kann – wenngleich nicht dargestellt – am Ende des Zeitabschnitts zum Erreichen der Sollgeschwindigkeit hin einen abgerundeten Kurvenlauf einnehmen.
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Noch effektiver allerdings wird die Anfahrbeschleunigung des Personenkorbs 2 begrenzt, wenn die elektronische Steuereinheit 24 eine Sanftanlauf-Einrichtung oder einen Frequenzumwandler aufweist. Die entsprechende Anfahrgeschwindigkeitskurve ist hier in Kurve C repräsentiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel (4, Kurve C) ist die Anfahrbeschleunigung konstant auf einem Wert von etwa 0,06 m/s2 gehalten. Die Sollgeschwindigkeit von 18 m/min ist demnach nach 5 Sekunden erreicht. Bei einem Anfahrverhalten, wie in Kurve C dargestellt, werden Schwingungen besonders in Fahrtrichtung des Personenkorbs 2 effektiv vermieden und ein Fehlauslösen der Fangeinrichtung 14 wird verhindert.
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5 zeigt ein schematisches Schaltbild des Antriebsmotors 12 mitsamt der elektronischen Steuereinheit 24. Der Antriebsmotor 12 ist über Leitungen mit drei Phasen L1, L2, L3 des Stromnetzes 30 verbunden. In zwei Leitungen sind zwei Thyristoren 26, 28 angeordnet, die mittels der elektronischen Steuereinheit 24 ansteuerbar sind, um so die Anfahrspannung zu begrenzen.
