DE2646294A1

DE2646294A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer einen aufzug

Info

Publication number: DE2646294A1
Application number: DE19762646294
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Schneider
Original assignee: C Haushahn GmbH and Co
Current assignee: C Haushahn GmbH and Co
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2646294C2

Description

Hydraulische Antriebsvorrichtung für einen
Aufzug Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Antriebseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Eine derartige Einrichtung ist bekannt (DX-OSn 1 406 214, 1 451 063, 1 456 340 und 1 456 390).
Bei einer bekannten Steuerungseinrichtung für einen hydraulischen Aufzug (D2-PS 1 150 788) sind zwei Magnetventile vorgesehen, welche eine Hubgeschwindigkeit und zwei Senkgeschwindigkeiten ermöglichen. Bei einer Fahrt in AuSwärtsrichtung erfolgt die Steuerlng derart, daß die Aufzlskabine geringfügig über das Niveau der Zielhaltestelle hinausfährt; und nach erfolgtem Abschalten der Hydraulikpumpe mit kleiner Senkgeschwindigkeit auf die Höhe der Zielhaltestelle abgesenkt bzw. 'nachgeholt" wird. Dagegen wird bei einer Fahrt in Abwärtsrichtung die Aufzugskabine zunächst auf eine große Senkgeschwindigkeit beschleunigt.
und dann in einem festgelegten Abstand vor der Zielhaltestelle wieder verzögert und mit kleiner Senkgeschwindigkeit auf das Niveau der Zielhaltestelle abgesenkt. Da die genannten Fahrzustände nur gesteuert und nicht geregelt werden, können keine rückkopplungsbedingten Stellsignalschwingungen auftreten. Die bekannte Steuerungseinrichtung ist indessen in starkem Maße last- und temperaturabhängig, wodurch insbesondere bei größeren Fahrgeschwindigkeiten unterschiedlich lange uberfahr- und Feinfahrstrecken sowie eine wenig befriedigende Haltegenauigkeit verursacht werden.
Zur Beseitigung der vorgenannten Unzulänglichkeiten werden bei einer weiteren bekannten Antriebseinrichtung jeweils zwei Hub- und Senkgeschwindigkeiten mittels hydraulischer Regelventile nahezu lastunabhängig geregelt. Die Regelelg der Hubgeschwindigkeiten erfolgt jeweils durch einen Dreiwege-Stromregler, welcher die zum Hydraulikzylinder strömende ölmenge dadurch regelt, daß die von einer Konstantförderpumpe zuviel geförderte Ölmenge drucklos, jedoch um die Verlustleistung erwärmt, über eine By-Paßleitung in den Öitank zurückgeführt wird. Dagegen regelt beim Senken ein Zweiwegestromregler die vom Hydraulikzylinder abströmende Ölmenge. Zum Beschleunigen bzw. Verzögern wird eine für beide Stromregler gemeinsame Meßdrossel geöffnet bzw. geschlossen, wobei diese Verstellung elektrohydraulisch über ein Vorsteuer-Magnetventil gesteuert wird. Die bekannte Regeleinrichtung neigt jedoch aufgrund der starken Rückkopplung zu Regelkreisschwingungen und ist in besonderem Maße gegen Öltemperaturschwankungen empfindlich, so daß die Öltemperatur durch zusätzliche ölkühler in einem engen Toleranzbereich gehalten werden muß, da ansonsten der Aufzug nur bei verhältnismäßig kleiner Förderleistung zufriedenstellende Fahreigenschaften zeigen munde. Als weiterer Mangel kommt hinzu, daß die Schwingungsneigung mit länger werdender ölsäure, bestehend aus konstanter Druckleitungsmenge und veränderlicher Hubhöhe, zunimmt. Beim Durchfaiiren der Hubhöhe verändert sich deshalb die Eigenfrequenz des zu regelnden Systems zusätzlich zu den unterschiedlichen Lastzuständen "Leer" bis "Voll besetzt". Aus den genannten Gründen ist es praktisch nicht möglich, einen rein hydraulisch geregelten Aufzugsantrieb so abzustimmen, daß im ganzen Bereich zwischen den vorgenannten Lastzuständen gute Fahreigenschaften erwartet werden können. Besonders ungünstig wirken sich die Öltemperaturschwankungen bei hydraulisch gesteuerten Stellgliedern in der Weise aus, daß deren Schaltzeiten bei kaltem vl vbrtOltnismaXig lang und boi warmem Öl verhältnismäßig kurz sind. Dies hat beispielsweise zur Folge, daß die unterschiedlichen Verstellzeiten der Meßdrossel ungeachtet der Regelung zu verschieden langen Feinfahrstrecken führen, was im Falle von langen Feinfahrzeiten als Zeitverlust störend empfunden wird.
Zur Beseitigung unterschiedlicher Verstellzeiten der Stellglieder ist es bekannt (DT-AS 1 431 063), die Meßdrossel elektromechanisch zu steuern, ohne daß damit jedoch die Schwingungsanfälligkeit bei warmem Öl und länger werdender Ölsäule beseitigt ist. Ferner erfordert die aus der DT-AS 1 431 063 bekannte Regeleinrichtung einen hohen Bau- und Einstellungsaufwand, da für die Hub- und Senkfahrt jeweils ein hydraulischer Drei- bzw. Zweiwegestromregler vorgesehen ist.
Zur Verringerung des baulichen Aufwandes wird bei einer vleiteren bekannten Aufzugssteuerung (DU-OS 1 456 390) mit einem elektromechanisch angetriebenen und um die Längsachse drehbaren Drehschieber die Beschleunigung, Verzögerung und Feinfahrt des Aufzugs gesteuert. Zu Beginn der Hubfahrt fördert eine Konstantförderpumpe gegen den geschlossenen Drehschieber, bis ein Druckbegrenzungsventil in einer By-Paßleitung anspricht. Da das Druckbegrenzungsventil entsprechend den gesetzlichen Vorschriften auf das 1,4-fache des maximalen statiece Drucks eingeste11t wird, muß der Ptunennotor unter der 1,4-fachen maximalen Betriebslast anlaufen. Während der Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Feinfahrtphase wird der 1,4-fache Überdruck durch den Drehschieber auf den Lastdruck gedrosselt. Da bei der bekannten Einrichtung die Hubfahrt ungeregelt erfolgt, ergeben sich in Abhängigkeit vom Lastzustand sehr unterschiedliche Feinfahrwege. Außerdem entsteht während der Drosselung des Drehschiebers ein erheblicher Verlustwärmeanfall, der über das Hydrauliköl abgeführt wird. Bei der Senkfahrt wirkt der Drehschieber in Verbindung mit einem in einer By-Paßleitung angeordneten Zusatzventil als verstellbarer Zweiwege-Stromregler, wodurch in diesem Betriebszustand das Ventilsystem anfällig gegen Regelkreisschwingungen ist. Eine weitere, der vorgenannten Einrichtung sehr ähnliche Regeleinrichtung (DU-OS 1 450 340) verwendet anstelle eines Drehschiebers in der Druckmittelleitung einen Längsschieber, wodurch jedoch die Funktion der Regeleinrichtung und damit auch deren Unzulänglichkeiten nicht geändert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine hydraulische Antriebseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche bei einem geringen Bau- und Einstellaufwand Regel kreis schwingungen vollständig vermeidet und daher bei sämtlichen Last zuständen des Aufzugs eine exakte Steuerung ermöglicht.
Die Auf gabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, VorteilhaSte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 - 11 gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verstellung des bei einer Hubfahrt im By-Paßstrom und bei einer Senkfahrt im Hauptstrom liegenden Drosselschiebers mittels eines reversierbaren, elektrischen Stellmotors in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung, der Fahrgeschwindigkeit und dem Ort des Au£-zugs können Strömungskräfte oder wechselnde hydraulische Druckkräfte die Position des Drosselschiebers nicht verändern. Die zur Messung der Fahrgeschwindigkeit verwendete Durchflußmeßeinrichtung kann zwar mit ihrem mechanischen ei + chwingungen aufnehmen, doch bleibt die. ohne Wirkung auf das Regelverhalten des Gesamtsystems, da bei der Umwandlung des hydraulischen Bahrgeschvwindigkeitssigna) in ein elektrisches Steuersignal für den Stellmotor eine eingebaute Totzone die genannten Schwingungen beseitigt.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Synchron-oder Schrittmotors als Stellmotor für den Drosselschieber, da diese Motoren ein exaktes Start- und Stopp-Verhalten besitzen und auch bei Belastungsschwankungen deren Drehzahl konstant bleibt.
Bei Verwendung eines Schrittmotors kann durch geeignete elektronische Mittel die Hoch- und Nachlaufzeit auf die gewünschten Werte genau eingestellt werden.
Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich dann, wenn gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 das im Hauptstrom angeordnete steuerbare Ventil und der Drosselschieber zu einer Ventileinheit, einem sognw 3/3-Ventil zusammengefaßt wErit.Neben einem besonders geringen Bauaufwand gestalten sich die Einstellungsarbeiten äußerst einfach, da ein gesondertes, hydraulisch entsperrbares (Rückschlag)-Ventil im Hauptstrom entfällt. Bei kleineren Fördermengen können handelsübliche 3/3-Ventile eingesetzt werden, wodurch ein weiterer Kostenvorteil erzielt wird.
Die Erfindung wird mit ihren weiteren Einzelheiten und Vor teilen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung; Big. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Ausführungsform nach Fig. 1, Fign. 3 und 4 Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen eines Drosselschiebers der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 5 ein hydraulisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Antriebseinrichtung weist einen Hydraulikzylinder 17, eine Schalteinrichtung 20, eine elektromotorisch angetriebene Konstantförderpumpe 2 und einen Öltank 1 auf. Der Hydraulikzylinder 17 ist in üblicher, nicht dargestellter Weise mit einem Aufzug mechanisch gekoppelt und wird bei einer Hub fahrt des Aufzugs von der Konstantförderpumpe 2 über die Schalteinrichtung 20 und die Druckleitung 16 mit Hydrauliköl aus dem Öltank 1 gespeist, wohingegen bei einer Senkfahrt des Aufzugs Eydrauliköl aus dem Zylinder 17 über die Druckleitung 16, die Schalteinrichtung 20 und die By-Paßleitung 5 in den Öltank 1 zuruckfließt.
Die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien umgrenzte Schalteinrichtung 20 soll nachstehend näher erläutert werden.
Die Schalteinrichtung 20 weist im wesentlichen zwei Strömungswege auf, von denen der erste Strömungsweg vom Ausgang der Konstantförderpumpe 2 über ein ungesteuertes Rückschlagventil 3, eine Druckleitung 4, ein steuerbares Rückschlagventil 30, eine Druckleitung 6 und ein Ölfilter 15 zu der Druckleitung 16 führt, wohingegen der zweite Strömungsweg von der Druckleitung 16, dem Ölfilter 15, der Druckleitung 6, dem steuerbaren Rückschlagventil 30, dem Leitungsabschnitt 5a der By-Paßleitung 5, dem elektromotorisch verstellbaren Drosselschieber 40 und dem Leitungsabschnitt 5b der By-Paßleitiug 5 zu der By-Paßleit-ung 5 und damit zurück in den Öltank 1 führt. Ein weiterer, nur im Störungsfall benutzter Strömungsweg führt von der Druckleitung 16 über das Ölfilter 15, einen gestrichelt eingezeichneten Leitungsabschnitt 11a, ein handbetätigtes Notablaßventil 14 und einen ebenfalls gestrichelt eingezeichneten Leitungsabschnitt lib zu der By-Paßleitung 5. Das Notablaßventil 14 ist in der eingezeichneten Betriebsstellung, d.h., im Normalbetrieb, gesperrt und kann durch Verschieben des Handgriffs 141 gegen die Wirkung der Feder 142 in die Durchlaßstellung verbracht werden, in welcher die Leitungsabschnitte 11a und 11b über eine Strömungsdrossel miteinander verbunden werden. Ein vierter, ebenfalls nur aus Sicherheitsgründen vorgesehener und daher im Normalbetrieb wirkungsloser Strömungsweg führt von der Pumpe 2 über ein ungesteuertes Rückschlagventil 3, der Druckleitung 4, dem Leitungsabschnitt 5a, dem vorgesteuerten Druckbegrenzungsventil 60 und einem Leitungsabschnitt 5c zu der By-Faßleitung 5. Das Druckbegrenzungsventil 60 ist in seiner Funktion allgemein bekannt und braucht daher nicht näher erläutert zu werden.
In der eingezeichneten Stellung ist der Drosselschieber 40 geöffnet und verbindet daher den Leitungsabschnitt 5a mit dem Leitungsabschnitt 5b. Von der eingezeichneten Betriebsstellung kann der Drosselschieber 40 durch einen elektrischen Stellmotor 50, beispielsweise einem Schrittmotor oder einem Synchronmotor, über einen Stellmechanismus 45 kontinuierlich bis zu der eingezeichnetten neben chließstellung versbewlt werden, in welcher die Leitungsabschnitte 5a und 5b vollständig voneinander getrennt sind. Die Steuerung des Stellmotors 50 in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung, der Fahrgeschwindigkeit und dem Ort des Aufzugs wird nachstehend noch im einzelnen erläutert.
Das steuerbare Rückschlagventil 30 weist drei druckbeaufschlagte Ventilflächen 31, 32 und 33 auf, von denen die Ventilfläche 31 über die Steuerleitung 311 vom Druck in der Leitung 4, die Ventilfläche 32 über eine Steuerleitung 321 vom Druck in der Leitung 6 und die Ventilfläche 33 über eine Steuerleitung 7 wahlweise mit einem von der Leitung 6 oder der Leitung 4 abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar ist. Und zwar ist die Steuerleitung 7 über ein Magnetventil 8 entweder (wie eingezeichnet) über eine Steuerleitung g und eine einstellbare Drossel 10 mit der Druckleitung 6 oder über eine Steuerleitung 12 und eine einstellbare Drossel 13 mit der Druckleitung 4 verbunden. Das steuerbare Rückschlagventil 30 besitzt zwei Schaltstellungen, wobei in der ersten, eingezeichneten Schaltstellung die Druckleitungen 4 und 6 voneinander getrennt und in der zweiten Schaltstellung die Druckleitungen 4 und 6 in beiden Durch flußrichtungen miteinander ungedrosselt verbunden sind. Da die Lage des Ventilkegels 34 des- Rückschlagventils 30 ein Maß für die in den Leitungen 4 und 6 strömende Ölmenge und damit indirekt ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit des Öls in der Dracaleituzlg 16 ist, - ist Qor Vent 'kebel 34 mit einer aus dem Rückschlagventil 30 herausgeführten Meßstange 35 verbunden, welche an ihrem freien Ende eine mit einem elektrischen Schalter 37 zusammenarbeitende, verstellbare Schaltnocke 36 trägt.
Bevor die Funktionsweise und die Steuerung der Antriebseinrichtung gemäß Fig. 1 erläutert wird, soll zunächst eine konstruktive Ausführung des steuerbaren Rückschlagventils 30, des Drosselschiebers 40 und eines Teils des Druckbegrenzungsventils 60 in einem gemeinsamen Steuerblockgehäuse 20 anhand von Fig. 2 beschrieben werden.
Das Steuergehäuse 20 weist nach au3enWührende Bohrungen 4', 5' und 6' auf, welche mit den Leitungen 4, 5 bzw. 6 verbunden sind. In der rechten Hälfte des Steuerblockgehäuses 20 ist das steuerbare Rückschlagventil 30 angeordnet, wohingegen in der linken Hälfte des Steuerblockgehäuses 20 der Drosselschieber 40 (obere Hälfte) und Teile des Druckbegrenzungsventils 60 (untere Hälfte) vorgesehen sind.
Das steuerbare Rückschlagventil 30 umfaßt den bereits erwännten Ventilkegel 34, welcher gegen einen Ventilsitz 34a zwischen den Bohrungen 4' und 6' arbeitet. Oberhalb des Ventilkegele 34 befindet sich ein Hilfskolben 38, welcher in einer Bohrung 71 frei beweglich ist und über die Meßstange 35 mit dem Ventilkegel 34 verbunden ist. Der Hilfskolben 38 schlieet d4Q Rotrlng 71 nech unten hin gegen diP Bohrung 6' ab, während ein Abschlußdeckel 74 die Bohrung 71 nach oben hin dichtend verschließt. Wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, mündet in den von dem Abschlußdeckel 74 und dem Hilfskolben 38 begrenzten Raum 73 die Steuerleitung 7, wodurch ersichtlich ist, daß die obere, dem Abschlußdeckel 74 zugewandte Pläche des Hilfskolbens 38 die Ventilfläche 33 des Rückschlagventils 30 bildet. Perner ist ersichtlich, daß die untere, der Bohrung 4' zugewandte Pläche des Ventilkegels 34 die Ventilfläche 31 des Rückschlagventils 30 bildet. Da der Durchmesser der Bohrung 71 größer gewählt ist als der Durchnesser der von dem Ventilsitz 34a gebildeten Bohrung 70, wird die dritte Ventilfläche 32 des Rückschlagventils 30 von einem ringförmigen Abschnitt auf der unteren, dem Ventilkegel 34 zugewandten Oberfläche des Hilfskolbens 38 gebildet, dessen radiale r halben Breiteder/Durchmesserdifferenz zwischen den Bohrungen 71 und 70 entspricht. Zwischen dem Hilfskolben 38 und dem Abschlußdeckel 34 erstreckt sich eine Druckfeder 39, deren Enden in Ausnehmungen des Hilfskolbens 38 bzw. des Abschlußdeckels 34 gehaltert sind. Die Meßstange 35 ist durch den Abschlußdeckel 74 hindurchgeführt und trägt an ihrem freien Ende ein Winkelblech 76, das mit seinem horizontalen Abschnitt an der Keßstange 35 verschraubt ist und an seinen vertikalen Abschnitt die Schaltnocke 36 trägt. Das Ende des horizontalen Abschnitts des Winkelblechs 76 ist nach unten gebogen und wird zwischen zwei auf dem Abschlußdeckel 74 75 verschraubten Rohren/verdrehsicher gei-uhrt. Ebenfalls aul dem Abschlußdeckel 74 ist der elektrische Schalter 37, z.B.
ein Kleinschnappschalter, befestigt, dessen Schaltfinger 371 in der Bewegungsebene der Nocke 36 liegt.
Das in der linken, unteren Hälfte des Steuerblockgehäuses 20 befindliche Druckbegrenzungsventil 60 umfaßt einen Hauntventilschieber 61, dessen untere Hälfte in einer Gehausebohrung 80 und dessen obere Hälfte in einer Gehäusebohrung 81 geführt ist. Im Bereich zwischen der oberen und der unteren Hälfte des lfauptventilschiebers 61 sind in diesem Querbohrungen 82 ausgebildet, welche über eine koaxiale Innenbohrung 83 des Hauptventilschiebers 61 und eine weitere, an die Innenbohrung 83 anschließende, etwas größere Innenbohrung 84 im unteren Teil des Hauptventilschiebers 61 mit der Bohrung 5' und damit der By-Paßleitung 5 verbunden sind. Die Bohrung 81 wird an ihrer Oberseite von einem Abschlußdeckel 77 dichtend verschlossen, wodurch in der Bohrung 81 zwischen dem Hauptventilschieber 61 und dem Abschlußdeckel 77 ein Raum 64 gebildet wird, dessen Innendruck durch das Vorsteuerventil 65 (Fig. 1) auf einen einstellbaren Wert begrenzt ist. Zwischen dem Abschlußdeckel 77 und dem Hauptventilschieber 61 befindet sich eine Druckfeder 78,- welche an ihrem oberen Ende ein Ansatzstück des Abschlußdeckels 77 umgreift. Da der Durchmesser der Bohrung 81 größer gewählt ist als der Durchmesser der Bohrung 80, ist am Ventilschieber 61 eine ringförmige, von dem Druck in der Leitung 4 beaufschlagte WentilYläche 62 vornanden, deren axiale Breite der Durchmesserdifferenz zwischen den Bohrungen 81 und 80 entspricht0 In der Innenbohrung 83 des Hauptventilschiebers 61 ist ein Längsschieber 41 des Drosselschiebers 40 geführt. Der Längsschieber 41 ist rohrförmig ausgebildet und umgreift an seinem oberen Ende eine gelenkig und spielfrei gelagerte Mutter 85, welche mittels eines durch den Längsschieber 41 hindurchgeführten Gewindestiftes 86 gesichert ist. Der Gewindestift 86 läuft seinerseits in einer Längsnut 87 des Abschlußdeckels 77, wodurch der Längsschieber 41 gegen Verdrehen gesichert ist. Die Mutter 81 befindet sich in getrieblichem Eingriff mit einer Gewindespindel 42, welche über ein Kugellager 88 in einer auf dem Abschlußdeckel 77 aufsitzenden Haube 89 gelagert ist. Der aus der Haube 89 herausgeführte Teil der Gewindespindel 42 steht in getrieblichem Eingriff mit einer weiteren Mutter 90, welche an ihrer Außenfläche einen axialen Längsschlitz aufweist, welcher von einer auf der Haube 89 parallel zu der Gewindespindel 42 befestigten Führungsstange 91 durchsetzt ist. Die beiden Muttern 85 und 90 besitzen die gleiche Gewindesteigung, so daß sie bei einer Drehung der Gewindespindel 42 synchron zueinander laufen.
Die Mutter 90 betätigt in ihrer oberen Endstellung einen Schaltfinger 921 eines Endschalters 92 und in ihrer unteren Endstellung einen Schaltfinger 931 eines Endschalters 93.
Die Endschalter 92 und 93 sind auf einer parallel zur Längsachse der arevtirdespinlel 4? verlalfenden Achse in gegerlseitigem Abstand an einem Winkel 94 befestigt, dessen vertikaler Schenkel an der Haube 89 gelagert ist und dessen horizontaler Schenkel den Schrittmotor 50 trägt. Eine Abtriebswelle 51 des Schrittmotors 50 durchsetzt den horizontalen Schenkel des Winkels 94 und ist über eire Kupplung 52 mit dem oberen Ende der Gewindespindel 42 verbunden.
Betrachtet man die linke Hälfte von Figo 2, so erkennt man ohne weiteres, daß bei einer Drehung des Stellmotors 50 und damit einer Drehung der Gewindespindel 42 der Längsschieber 41 in Axialrichtung bewegt wird und damit den Strömungsquerschnitt der Querbohrungen 82 bzw. den Öldurchfluß von der zeitung 4 über die Bohrung 4', die Querbohrungen 82, die Innenbohrung 83, die Innenbohrung 84 und die Bohrung 5' zu der Druckleitung 5 steuert.
Die Wirkungsweise der Antriebsvorrichtung gemäß Fign. 1 und 2 ergibt sich wie folgt: Vor Beginn einer Hubfahrt des Aufzugs wird der nicht dargestellte Antriebsmotor der Konstantförderpumpe 2 eingeschaltet, welcher praktisch lastfrei anlaufen kann, da die Konstantförderpumpe 2 über den geöffneten Drosselschieber 40 die gesamte angesaugte Ölmenge wieder zurück in den Öltank 1 fördert. Nach etwa einer Sekunde hat der Antriebsmotor der Konstantförderpumpe 2 seine Leerlaufdrehzahl erreicht, wor-.ur e: Stellmotor O des Drosselsehwelers 40 gestartet wird. Der Strömungsquerschnitt der Querbohrungen 82 wird durch den sich nach unten bewegenden Längsschieber 41 des Drosselschiebers 40 mit konstanter Geschwindigkeit stetig verkleinert, wodurch der Durchflußwiderstand des Drosselschiebers 40 ansteigt und folglich der Druck in der Leitung 4 solange zunimmt, bis das Rückschlagventil 30 zu öffnen beginnt. Und zwar öffnet das Rückschlagventil 30 dann, wenn der Druck in der Leitung 4 den Druck in der Leitung 6 um einen den Öffnungsdruck des Rückschlagventils 30 entsprechenden Werft übersteigt.
Entsprechend der Schließgeschwindigkeit des Drosselschiebers 40 wird der Hydraulikzylinder 17 und damit die Aufzugs kabine beschleunigt. In einem festgelegten Abstand von der Starthaltestelle der Aufzugskabine wird von dieser ein im Aufzugsschacht angebrachter Endschalter betätigt, dessen Schaltimpuls den Stellmotor 50 abschaltet. Dadurch wird die Aufzugskabine mit der zu diesem Zeitpunkt erreichten Geschwindigkeit konstant weiterbewegt. Zur Verzögerung des Aufzugs vor der Zielhaltestelle betätigt dieser wiederum einen im Aufzugsschacht angebrachten Endschalter, dessen Ausgangsimpuls den Stellmotor 50 in entgegengesetzter Drehrichtung startet, wodurch der Längsschieber 41 des Drosselschiebers 40 den Strömungsquerschnitt der Querbohrungen 82 vergrößert. Der Abstand des letztgenannten Endschalters vor der Zielhaltestelle ist etwas größer gewählt als der abstand des erstgenannten Endschalters von der Starthaltestelle.
Da der Hub des Ventilkegels 34 des Rückscliiagventils 30 von der durchströmenden Ölmenge abhängig ist, vergrößert sich der Hub des Ventilkegels 34 während des Beschleunigungsvorganges und verringert sich ebenso stetig wälirend des Bremsvorganges. Damit ist der Hub des Ventilkegels 34 ein Maß für die in den Leitungen 4 und 6 fließende öls'enge und damit indirekt ein Maß für die Aufzugsgeschvxindigkeit. Dementsprechend wird die Aufzugsgeschwindigkeit als Regelparameter in der Weise herangezogen, daß die Schaltnocke 36 der mit dem Ventilkegel 34 verbundenen Äießstange 35 bei Erreichen einer kleinen Aufzugsgeschwindigkeit den elektrischen Schalter 37 betätigt und damit den Stellmotor 50 stillsetzt. Dies bedeutet,. daß die Aufzugskabine kurz vor Erreichen der Zielhaltestelle mit konstanter und lastunabhängiger kleiner Geschwindigkeit in die Zielhaltestelle einfährt. Im Bündigbereich von Aufzugskabine und Zielhaltestelle wird durch den im Aufzugschacht angeordneten Stockwerksschalter der Antriebsmotor der Konstantförderpumpe 2 ausgeschaltet und der Längsschieber 41 des Drosselschiebers 40 durch ein entsprechendes Stellsignal an den Stellmotor 50 solange nach oben bewegt, bis die Mutter 90 den Schaltfinger 921 des Endschalters 92 kontaktiert und damit den Stellmotor 50 wieder abschaltet.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Anhalten bei wieder Hubfahrt aus derselben schwingungsfreien Schleichfahrtgeschwinigke it erfolgt, durch eine sehr gute : genauigkeit erzielt wird. Des weiteren können sich emperaturanderungen auf die Länge der Einfahrt und damit auf die Haltegenauigkeit nicht auswirken, da die temperaturabhängige Viskosität des Hydrauliköls keinen Einfluß auf die elektrische Steuerung der Antriebseinrichtung besitzt.
Vor dem Beginn einer Senkfahrt des Aufzugs wird zunächst durch ein entsprechendes Stellsignal für den Stellmotor 50 der Längsschieber 41 des Drosselschiebers 40 nach unten in die Schließlage des Drosselschiebers 40 bewegt, wobei nach Kontaktierung des Schaltfingers 931 des Endschalters 93 durch die Mutter 90 eine sofortige Umsteuerung des Stellmotors 50 und damit des Längsschiebers 41 erfolgt. Gleichzeitig mit der Umsteuerung des Längsschiebers 41 wird das Magnetventil 8 auf der in Fig. 1 dargestellten Stellung während der Hubfahrt in die andere Stellung umgesteuert, wodurch die Ventilfläche 33 des Rückschlagventils 30 mit einem von dem Druck in der Leitung 4 abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagt wird. Dies hat zur Folge, daß die Durchflußrichtung des Rückschlagventils 30 umgeschaltet wird, wobei sich der Öffnungsdruck für die von dem Hydraulikzylinder 17 zurückströmende Ölmenge aus dem Quotienten der Federkraft der Druckfeder 39 und der ringförmigen Ventilfläche 32 ergibt.
Das Rückschlagventil 30 arbeitet nun in gleicher gleise wie während der FlabrahSt, wobei mit zunehmender Öl-Durchflußmenge der Hub des Ventilkegels 34 größer wird, so daß auch bei der Senkfahrt die Pahrgeschwindigkeit des Aufzugs indirekt über die Meßstange 35 gemessen wird. Die Aufzugs kabine wird entsprechend der Öffnungsgeschwindigkeit des Drosselschiebers 40 in Abwärtsrichtung beschleunigt. Der weitere Geschwindigkeitsverlauf entspricht dem Geschwindigkeitsprofil bei der Hubfahrt, wobei jedoch im Falle der Senkfahrt der Drosselschieber 40 im Hauptölstron liegt und entgegengesetzte Stellbewegungen wie bei de Hubfahrt ausführt. Die Senkfeinfahrt kann Je nach Einstellung der Schaltnocke 36 größer, kleiner oder gleich der Hubfeinfahrt gewählt werden. Im Bündigbereich von Auf zugska bine und Zielhaltestelle wird durch einen Schaltimpuls des Stockwerkschalters das Mangnetventil 8 abgeschaltet, so daß die Aufzugskabine bündig stehen bleibt. Anschließend wird der Drosselschieber 40 wieder in seine geöffnete Grundstellung zurückgesteuert.
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß auch die SenkSeinfahrt infolge der elektrischen Messung lastunabhängig und schwingungsfrei erfolgt und deshalb in gleicher Weise wie bei der HubSeinfahrt eine sehr große Haltegenauigkeit ermöglicht wird. Es ist ferner ersichtlich, daß bei einem Stromausf?1l die Aufzugskabine sowohl bei Hub- als auch Senkfahrt automatisch stehenbleibt, da in beiden Fällen das Rckschlagventil 30 die Leitungen 6 und 16 dicht abschließt Es verste t sich, daß durch Verwendung weiterer Schalter 37 und Schal@nocken 36 auch Zwischengeschwindigkeiten des Aufzugs auf einfache Weise vorgesehen werden können. Es sei ferner vermerkt, daß die Ausbildung der Querbohrungen 82 (Fig. 2) so gewählt wird, daß deren Strömungsquerschnitts zunahme bzw. abnahme in Abhängigkeit von dem Hub des Längsschieber 41 kontinuierlich in Richtung uf die maximale bzw. minimale Öffnungsstellung verläuft. Hierdurch können ruckartige Geschwindigkeitsübergänge der Aufzugskabine trotz konstanter Drehzahl des Stellmotors 50 zumindest in einem gewissen Lastbereich vollständig vermieden werden. Eine Vermeidung dieser ruckartigen uebergänge über den gesamten Lastbereich läßt sich entweder mit einem elektronisch gesteuerten Stellmotor 50 oder mittels der in den Fign. 3 und 4 dargestellten hydraulischen Anfahr- und Bremsverzögerungseinrichtungen am Drosselschieber 40 verwirklichen.
Der in Pigo 3 veranschaulichte Drosselschieber 40 ist ähnlich aufgebaut wie der Drosselschieber 40 in der linken Hälfte des Steuerblockgehäuses 20 gemäß Fig. 2, unterscheidet sich Jedoch demgegenüber darin, daß die Kraftübertragung von der Mutter 85 auf den Längsschieber 41 über eine in beiden Stellrichtungen wirksame Druckfeder 102 erfolgt.
Des weiteren ist die Mutter 85 von einem Druckraum 103 umgenen, welcher über eine Drossel 104 mit dem Inneren des rohrförmigen Längsschiebers 41 verbunden ist.
Die Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten Drosselschiebers 40 ergibt sich wie folgt: Wenn der Längsschieber 41 in Schließrichtung bewegt wird, vergrößert sich das Volumen des Raums 103, so daß über die Drossel 104 Öl in den Raum 103 strömt. Hierdurch entsteht ein iifferenzdruck, welcher auf die Stirnfläche 105 des Längsschieber-Innenraums wirkt.und den Längsschieber 41 in Öffnungsrichtung kraftbeaufschlagt. Die Druckfeder 102 und die Drossel 104 sind in der Weise auf die Stellgeschwindigkeit des Längsschiebers 41 abgestimmt, daß der Längsschieber 41 erst nach einer kurzen Zeitspanne seine Nenngeschwindigkeit erreicht, dann nämlich, wenn die Druckfeder 102 bis zu dem Anschlag 106 zusammengedrückt ist. enn der Stellmotor 50 stillgesetzt wird, bleibt die Mutter 85 zwar in ihrer momentanen Lage stehen, doch drückt die Feder 102den Längsschieber 41 entgegen der abnehmenden Differenzdruckkraft mit kleinerer Geschwindigkeit weiter, bis der obere Anschlag 108 des Längsschiebers 41 den Anschlag 107 der Mutter 85 berührt. Der vorstehend dargelegte Bewegungsablauf wiederholt sich bei einer Bewegung des Längsschiebers 41 in Öffnungsrichtung, wobei das Volumen im Raum 103 verringert wird und das dort befindliche Öl über die Drossel 104 ausströmt. Durch diesen Überdruck im Raum 103 wird die Druckfeder 102 von ihrer Unterseite her gegen den Anschlag 107 der Mutter 85 zusammengedrückt.
Bei dem Drosselschieber 40 gemäß Fig. 4 ist die gleiche gelenkige Verbindung zwischen dem Längsschieber 41 und der Mutter 85 vorgesehen wie bei dem Drosselschieber 40 gemäß Fig. 2. In Abweichung hiervon befindet sich jedoch innerhalb des Längsschiebers 41 ein Hilfskolben 110, welcher eine Drossel 111 aufweist und durch eine doppelt wirkende Feder 112 zwischen den Anschlägen 113 und 114 zentriert ist.
Des weiteren münden die Querbohrunget 82 des Hauptventilschiebers 61 in einen Ringkanal 115, wobei der Ölstrom durch V-förmige Ausfräsungen 116 im Längsschieber 41 gedrosselt wird. Der Drosselquerschnitt der Ausfräsungen 116 wird durch Schlitze 117 abgeschlossen, in deren Bereich der Hub des Hilfskolbens 110 liegt.
Die Wirkungsweise des in Fig. 4 veranschaulichten Drosselschiebers 40 ist ähnlich wie die des Drosselschiebers 40 gemäß Fig. 3. Durch ein- oder ausströmendes Hydrauliköl in den bzw. aus dem Raum 103 bei Bewegungen des Längsschiebers 41 entsteht über der Drossel 111 ein Differenzdruck, wodurch der Hilfskolben 110 relativ zum Längsschieber 41 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird. Hierdurch wird erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen Stellung des Längsschiebers 41 jede Geschwindigkeitsänderung kontinuierlich erfolgt0 Das in Fig. 5 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im wesentlichen darin, daß der Drosselschieber 40 und das Rückschlagventil 30 in einer einzigen Ventileinheit 120 zusammengefaßt sind.
Die Ventileinheit 120 ist in Form eines sogn. 3/3-Ventils ausgeführt, welchem ein ungesteuertes Rückschlagventil 119 parallel geschaltet ist. Die Ventileinheit 120 sperrt in ihrer federzentrierten Mittelstellung die Druckleitung 6 ab und verbindet die Druckleitung 4 direkt mit der By-Paßleitung 5. In der einen, links eingezeichneten Endstellung sperrt die Ventileinheit 120 die Druckleftung 4 und verbindet die Druckleitung 6 über einen einstellbaren Drosselquerschnitt mit der By-Faßleitung 5. In der anderen, rechts eingezeichneten Endstellung sind dagegen sämtliche Leitungen 4, 5 und 6 abgesperrt. Die Querschnittsänderungen beim Übergang in die verschiedenen Schaltstellungen der Ventileinheit 120 verlaufen kontinuierlich von der gesperrten Stellung bis zum maximal erforderlichen Querschnitt.
Der Schieber der Ventileinheit 120 wird über ein Gestänge 123, eine elektromagnetische Kupplung 124 und ein weiteres Gestänge 125 von dem Stellmotor >50 verstellt. Die elektromagnetische Kupplung 124 ist im stromlosen Zustand geöffnet. Der Verstellmechanismus 123, 124 und 125 gestaltet sich bei Verwendung eires SlachdrehscDieberlre7ltils an 3 Ventil-^ einheit 120 besonders einfach. Bei einem Ausfall des Stellmotors 50, beispielsweise bei einem Stromausfall, kann der Schieber der Ventileinheit 120 mittels eines handbetätigten Hebels 126 in seine eine, links eingezeichnete Stellung verbracht werden, wodurch ein Notablaß des Aufzugs möglich ist. Anstelle der indirekten Durchflußmessung mittels der Meßstange 35 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 5 in der Leitung 16 eine mechanisch-elektrische Durchflußmeßeinrichtung 130 vorgesehen, deren Ausgangssignale den als Relais veranschaulichten elektrischen Schalter 37 steuern. Die Meßeinrichtung 130 ist dabei in gleicher Weise wie die Meßstange 35 in beiden Durchflußrichtungen wirksam.
Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig 5 ist grundsätzlich identisch mit der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 1. Zu vermerken ist, daß die elektromagnetische Kupplung 124 während einer Hub- und einer Senkfahrt des Aufzugs eingeschaltet ist und durch den Stromimpuls des Schachtschalters an der Zielhaltestelle abgeschaltet wird. Ferner sei vermerkt, daß während der Hubfahrt des Aufzugs die von der Konstantförderpumpe 2 geförderte Ölmenge über das ungesteuerte Rückschlagventil 119 und die Leitungen 127, 128 unter Umgehung der Ventileinheit 120 zu dem Hydraulikzylinder 17 fließt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Siydraulische Antriebseinheit für einen Aufzug, mit einer Konstantförderpumpe, einem von der Konstantförderpumpe beaufschlagbaren Hydraulikzylinder, einem zwischen der Konstantförderpumpe und dem Hydraulikzylinder angeordneten steuerbaren Ventil und einem parallel zu der Konstant förderpumpe angeordneten Drosselschieber, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Drosselschieber (40) mittels eines reversierbaren, elektrischen Stellmotors (50) verstellbar ist, welcher in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung, der Fahrgeschwindigkeit und dem Ort des Aufzugs steuerbar, d.h., stillsetzbar oder in der einen bzw. anderen Drehrichtung mit konstanter Drehzahl antreibbar ist.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das steuerbare Ventil (30) zwischen der Konstantförderpumpe (2) und dem Hydraulikzylinder (17) drei Ventilflächen (31, 32, 33) besitzt, von denen die erste Ventilfläche (51) mit dem Plüssigkeitsdruck der Konstantförderpumpe (2), die zweite Ventilfläche (32) mit dem Flüssigkeitsdruck des Hydraulikzylinders (17) und die dritte Ventilfläche (33) durch Umschaltung immer mit dem Flüssigkeitsdruck der Abströmseite des Ventils (30) beaufschlagt ist (Fig. 1, 2).
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das steuerbare Ventil mit dem Drosselsehieber zu einer Ventileinheit (120) zusammengefaßt ist, deren Schieber mit dem Stellmotor (50) koppelbar ist und a) in einer federzentrierten Mittelstellung die Konstantförderpumpe (2) hydraulisch kurzschließt und den Eydraulikzyllnder (17) absperrt, b) in einer ersten Endstellung den Hydraulikzylinder (17) gedrosselt mit einem Hydraulikflüssigkeitstank (1) verbindet, und c) in einer zweiten Endstellung die Konstantförderpumpe (2) und den Hydraulikzylinder (17) absperrt, und daß parallel zu der Ventileinheit (120) ein ungesteuertes Rückschlagventil (119) angeordnet ist (Fig.5).
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schieber der Ventileinheit (120) über eine elektromagnetische Kupplung (124) mit dem Stellmotor (50) verbunden ist.
5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Ventileinheit (120) ein 3/3-Ventil, z.B. ein Slachdrehschieberventil, vorgesehen ist.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stellmotor ( 50) von einer im Strömungsweg zwischen der Ventileinheit (120) und dem Hydraulikzylinder (17) angein ordneteaDurchflußmeßeinrichtung (130) sowie von/dem Aufzugsschacht angebrachten elektrischen Endschaltern steuerbar ist und daß die elektromagnetische Kupplung (124) von elektrischen Endschaltern steuerbar ist, welche im Aufzugsschacht an Haltestellen des Aufzugs angeordnet sind.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a -Ci u r c '^ g e lr e n n z 1 c h n e t , da, zur Steuerung des Stellmotors (50) in Abhängigkeit von der Pahrgeschwindigkeit des Aufzugs ein mit dem beweglichen Organ (3z) des Steuerventils (30) verbundener Schaltarm (35, 36) vorgesehen ist, welcher in Wechselwirkung mit einem im Stromkreis des Stellmotors (5°) angeordneten Schaltorgan (37) steht.
.80 Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stellmotor (50) gegebenenfalls über eine Kupplung (52) und eine Gewindespindel (42) mit einem längs der Spindelachse verstellbaren Schieber (41) der Strömungsdrossel (40) verbunden ist und daß die Gewindespindel (42) mit einer in einer Längsführung (91) geführten Mutter (90) getrieblich verbunden ist, welche in ihren beiden Endstellungen mit jeweils einem im Stromkreis des Stellmotors (50) liegenden Schaltorgan (92 bzw. 93) in Wirkungseingriff verbringbar ist.
9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Stellmotor (50) ein elektrischer Synchronmotor oder ein Schrittmotor vorgesehen ist.
10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stellmotor (50) mit elektronischen Mitteln zUr Einstellung der Hochlaufzeit und Nachlaufzeit versehen ist.
11. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Drosselschieber (40) mit hydraulischen E;itteln (103 bis 108 bzw. 110 bis 117) zur Anfahr- und Bremsverzögerung versehen ist (Ein. 3, 4).