DE3617620C2

DE3617620C2 -

Info

Publication number: DE3617620C2
Application number: DE3617620A
Authority: DE
Inventors: Dietrich E. 3303 Vechelde De Herrmann; Detlev 1000 Berlin De Abraham
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1991-05-16
Also published as: DE3617620A1; US4631467A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Lieferung eines die Zahl von Fahrgästen auf einer Rolltreppe angebenden Lastsignals nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die meisten Rolltreppen laufen ständig mit einer festen Geschwindigkeit, was offensichtlich eine Energievergeudung in den verkehrsarmen Zeiten bedeutet. Eine Möglichkeit zur Energieeinsparung besteht darin, die Rolltreppe nur dann in Gang zu setzen, wenn sich ein Fahrgast dieser annähert. Das häufige Anfahren der Rolltreppe bedingt jedoch einen starken erhöhten mechanischen Verschleiß. Außerdem können sich Fahrgäste von einer stillstehenden Rolltreppe abwenden, in der Annahme, daß sie außer Betrieb sei. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwei Betriebsgeschwindigkeiten vorzusehen, nämlich eine höhere Geschwindigkeit für die Beförderung von Fahrgästen und eine niedrigere Leerlaufgeschwindigkeit bei unbesetzter Rolltreppe. Dieses Konzept ist z. B. im Zusammenhang mit einer Gleichstrommotorregelung in der GB-A 20 50 984 beschrieben. Das Erfordernis, die mittels einer Rolltreppe beförderte Fahrgastzahl, insbesondere in öffentlichen Transport- oder Verkehrssystemen, wie im Fall von Untergrundbahnen oder anderen Bahnsystemen, zu beeinflussen, stellt ein weiteres Problem dar.

Es ist bekannt, die Drehzahl eines Wechselstrommotors durch Verringerung der ihm zugeführten Spannung mittels eines Wechselstromhackers zu variieren. Da das Drehmoment des Motors dem Quadrat der Drehzahl proportional ist, kann die Drehzahl auf diese Weise mittelbar beeinflußt werden. Nachteilig an einer derartigen Motordrehzahlregelung sind jedoch die hohen Motorverluste und somit der niedrige Wirkungsgrad bei niedrigen Drehzahlen, weil die Drehzahl durch Änderung des Schlupfes geregelt wird, was die einzige Möglichkeit im Fall einer festen Motorfrequenz darstellt. Zur Gewährleistung einer geregelten Motordrehzahl über den gesamten Drehzahlbereich hinweg sind darüber hinaus zusätzliche Maßnahmen zu treffen.

In der DE-AS 11 91 531 ist ein Verfahren zur automatischen Wahl einer der Personenfrequenz angepaßten Förderungsgeschwindigkeit einer Fahrtreppe oder dergleichen beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die eine Fahrtreppe benutzenden Personen ermittelt, indem durch diese Personen Impulse ausgelöst werden. Die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen wird mit einem Bezugswert verglichen. Ist nun die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen größer als der Bezugswert, so wird auf eine kleinere Fördergeschwindigkeit umgeschaltet. Wird dagegen für die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen ein Wert ermittelt, der kleiner ist als der Bezugswert, so wird die höhere Fördergeschwindigkeit eingestellt.

Weiterhin ist aus der CH-PS 3 78 008 eine Vorrichtung zur automatischen Anpassung der Fördergeschwindigkeit von kontinuierlich laufenden Personenförderanlagen beschrieben. Das Antriebssystem dieser Förderanlagen ist auf mindestens zwei verschiedene Fördergeschwindigkeiten einstellbar. Mittels eines Kontrollorgans wird ständig eine belastungsabhängige Antriebskenngröße gemessen. Als Antriebskenngröße kann dabei das Antriebsdrehmoment herangezogen werden. Bei Steigerung der durch das Kontrollorgan ermittelten Belastung über einen bestimmten Grenzwert hinaus wird die Fördergeschwindigkeit automatisch erhöht. Nach dem Wiederabsinken der Belastung unter einen vorbestimmten Grenzwert wird die Fördergeschwindigkeit herabgesetzt.

Schließlich gibt die DE-Druckschrift Nr. D IA 1052 81 D (BBC) ähnlich wie die DE-Druckschrift Nr. D IA 1287 81 D (BBC) einen Überblick über drehzahlverstellbare Drehstromantriebe, wobei in der erstgenannten Druckschrift als Einsatzmöglichkeiten auf Dosiereinrichtungen, Druckereimaschinen, Förderanlagen, Lüfter, Mischer usw. verwiesen wird und die letztgenannte Druckschrift speziell eine Steuerschaltung für einen Drehstrommotor zeigt, bei welcher eine Regelung Wechselrichter in der Stromversorgung des Motores ansteuert. Die Regelung selbst ist über eine Überwachung mit dem Motor verbunden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Sollwertgeber-Schaltung für die personenfrequenzabhängige Geschwindigkeitsvorgabe bei Rolltreppen anzugeben, wobei immer genau die Anzahl der gerade auf der Rolltreppe befindlichen Fahrgäste berücksichtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Lösung obiger Aufgabe hat also die erfindungsgemäße Schaltung, bei der eine Liefereinrichtung ein die Geschwindigkeit der Rolltreppe angebendes Stufengeschwindigkeitssignal an eine Logikeinhalt abgibt und bei der eine Detektoreinrichtung ein das Betreten der Rolltreppe durch einen Fahrgast anzeigendes Aufgangssignal ebenfalls zur Logikeinheit speist, ein Schieberegister und einen Aufwärts/Abwärts-Zähler. Die Logikeinheit gibt abhängig vom Stufengeschwindigkeitssignal und vom Aufgangssignal ein Aufwärts-Signal an das Schieberegister und an den Aufwärts/Abwärts-Zähler ab.

Das Schieberegister weist eine an die Stufenkette der Rolltreppe angepaßte "Länge" auf. Mit anderen Worten, die Anzahl der im Schieberegister miteinander verketteten Speicherelemente ist an die Anzahl der Stufen des Rolltreppentrums angepaßt. Ein dem Schieberegister zugeführtes Aufwärts-Signal wird so durch das Schieberegister entsprechend der Länge des Rolltreppentrums zeitlich verzögert und tritt am Ausgang des Schieberegisters als Abwärts-Signal auf. Die durch das Schieberegister bewirkte zeitliche Verschiebung hängt von seiner Arbeitsgeschwindigkeit ab, die durch das Stufengeschwindigkeitssignal bestimmt ist. Dies bedeutet, daß das Abwärts-Signal am Ausgang des Schieberegisters dann vorliegt, wenn der das Aufwärts-Signal bewirkende Fahrgast die Rolltreppe wieder verlassen hat.

Der Aufwärts/Abwärts-Zähler inkrementiert nun sein Ausgangssignal bei jedesmaligen Auftreten des Aufwärts- Signales und dekrementiert sein Ausgangssignal abhängig vom Auftreten des Abwärts-Signales. Das heißt, das Ausgangssignal des Aufwärts/Abwärts-Zählers gibt die Belastung der Rolltreppe an und stellt so ein Lastsignal dar, das die Zahl der gerade auf der Rolltreppe befindlichen Fahrgäste wiedergibt.

Durch den Patentanspruch 2 wird angegeben, wie in vorteilhafter Weise das Stufengeschwindigkeitssignal mittels eines Frequenzteilers als Liefereinrichtung zu erzeugen ist.

Weiterhin ist nach dem Patentanspruch 3 die "Länge" des Schieberegisters durch ein Stufenzahlsignal einstellbar. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß ein Schieberegister mit einem entsprechenden Schalter versehen wird, so daß die Schaltung ohne große Umbauten an Rolltreppen verschiedener Länge angepaßt werden kann.

Schließlich schafft eine Schaltung nach dem Patentanspruch 4 eine Möglichkeit, wie eine Anpassung für Rolltreppen verschiedener Breite vorgenommen werden kann.

Die Erfindung ermöglicht eine Optimierung des Rolltreppenbetriebs durch Änderung der Rolltreppen-Geschwindigkeit als Funktion der Last oder Belegung der Rolltreppe.

Das der Erfindung zugrundeliegenden Konzept stellt einen Fortschritt gegenüber bisherigen Lösungen dar, die sich dadurch kennzeichnen, daß sie nur zwei Betriebszustände bieten. Der erzielte Vorteil besteht darin, daß jede beliebige Geschwindigkeit einerseits durch manuelle Einstellung oder andererseits durch automatische Regelung über Fahrgast-Lasterfassung und entsprechende Einstellung auf eine beliebige Geschwindigkeit von Null bis zum konstruktiv vorgesehenen Höchstwert realisiert werden kann.

Es ist ein Umformer variabler Frequenz und variabler Spannung in die Leitung zwischen einer Wechselstromversorgung und einem Rolltreppen-Asynchronmotor eingeschaltet. Der Strom zum Motor wird zur Bestimmung der Last im Zusammenhang mit einer Fahrgast-Detektoreinrichtung und einem elektronischen Lastsimuliersystem abgegriffen, und Frequenz und Spannung des Umformers werden in Abhängigkeit davon zur Regelung der Rolltreppengeschwindigkeit automatisch eingestellt.

Die Schaltung enthält so einen Umformer zur Beschickung des Antriebs-Asynchronmotors für die Rolltreppe mit einer variablen oder regelbaren Frequenz und eine zweckmäßige Steuerung für den manuellen oder automatischen Betrieb der Rolltreppe mit verschiedenen Geschwindigkeiten, die verschiedenen Motorfrequenzen äquivalent sind.

Die erzielbaren Vorteile sind verbesserte Leistung und Fahrgast-Beförderungskontrolle.

Die Leistungsvorteile sind folgende:

- Wahl von Anlauf- und Auslaufzeiten (Beschleunigung und Verzögerung) zur Gewährleistung eines ruckfreien Betriebs und damit verringerten Verschleißes.
- Einstellbare oder regelbare Ströme beim Anfahren, wodurch die üblicherweise verwendeten Stern-Dreieck- Kontaktgeber oder -Schaltschütze überflüssig werden, die bei bestehenden Motorantrieben die Anfahrströme niedrig halten, um Spitzenbelastungen auf der Leistung zu verhindern.
- Der Leistungsfaktor für die Leistung ist nahezu gleich 1 und über den gesamten Lastbereich des Motors hinweg konstant, wobei der Motor selbst einen Leistungsfaktor aufweist, der bei verringerter Last sehr stark abnimmt. Dies stellt ein sehr wesentliches Merkmal dar, weil Rolltreppen über lange Zeitspannen hinweg im Leerlauf laufen.
- Der Gesamtstromverbrauch wird aufgrund der verbesserten Ausnutzung oder Auslastung des Motors herabgesetzt, der bei verschiedenen Drehzahlen (Frequenzen) stets in einem kleinen Schlupfbereich arbeitet.
- Der herabgesetzte Stromverbrauch im Leerlaufbetrieb bei niedriger Geschwindigkeit ist dabei am wesentlichsten.

Eine Rolltreppe mit Fahrgast-Beförderungskontrolle bietet die folgenden Vorteile:

- Die Möglichkeit der Kontrolle des Fahrgastaufkommens oder -transports durch örtliche Aufsichtspersonen (z. B. Stationsvorsteher) mittels manueller Änderung der Geschwindigkeit entsprechend der durch den Stationsvorsteher selbst überwachten jeweiligen Situtation.
- Die Möglichkeit der Realisierung einer niedrigen Rolltreppengeschwindigkeit im Leerlaufbetrieb (ohne Fahrgäste) zur Vermeidung des derzeit üblichen vollständigen Abschaltens (Fahrgeschwindigkeit Null), das einen negativen psychologischen Einfluß auf Fahrgäste hat, die eine nicht in Betrieb befindliche Rolltreppe antreffen.
- Die höchste bedeutsame Möglichkeit, die Rolltreppe mittels einer Regelschleife automatisch zu betreiben, und zwar unter Einstellung ihrer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgastbelegung. Dies bedeutet die Bereitstellung eines "fahrgastfreundlichen" Systems mit wesentlichen wirtschaftlichen Vorteilen (niedriger Stromverbrauch, geringer Verschleiß) für den Betreiber.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines verwendeten Frequenzwandlers,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Drehmoments in Abhängigkeit von der Drehzahl bei einem durch einen Umformer gespeisten Asynchronmotor bei verschiedenen Frequenzen,

Fig. 2A eine graphische Darstellung der gemessenen Drehzahl, Leistung und Ströme in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der gemessenen Eingangsleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bei einer im Leerlaufbetrieb befindlichen Rolltreppe,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des gemessenen Leistungsstroms in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bei einer im Leerlaufbetrieb befindlichen Rolltreppe,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Eingangsleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit für den gesamten Betriebsbereich der Rolltreppe,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Rolltreppengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgastbelegung bei verschiedenen Betriebsfunktionen,

Fig. 6A eine graphische Darstellung der Rolltreppengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgastbelegung bei diskreten Korrelationen in einem kleinen Geschwindigkeitsänderungsbereich,

Fig. 6B eine graphische Darstellung der Rolltreppengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgastbelegung in einem großen Geschwindigkeitsänderungsbereich,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der zeitabhängigen Rolltreppengeschwindigkeit bei verschiedenen Fahrgastbelegungsänderungen und

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Korrelieren von Rolltreppendaten und Fahrgastbelegung zwecks Lieferung eines Geschwindigkeitseinstellsignals für den Umformer.

Es ist bekannt, einen Dreiphasen-Asynchronmotor mittels eines Umformers variabler Frequenz zu betreiben. Beispielsweise beschreibt GB-A 21 39 831 eine Gleichrichter-Batterie-Wechselrichteranordnung für eben diesen Zweck.

Fig. 1 veranschaulicht eine einfache Anordnung für die Drehzahlregelung bei einem Asynchronmotor. Dabei wandelt ein Gleichrichter 10 die Leistungs- oder Netzwechselspannung von einer Stromversorgung 12 in eine Gleichspannung auf einer Leitung 14 um. Über die Gleichspannungs-Leitung 14 ist ein Pufferkondensator 16 geschaltet. Ein Wechselrichter 18 variabler Frequenz und variabler Spannung wandelt die Gleichspannung auf der Leitung 14 in eine Wechselspannung um, die sodann auf einer Leitung 19 einem Rolltreppen-Asynchronmotor 20 eingespeist wird. Wie noch näher beschrieben werden wird, bestimmt die Frequenz und Spannung des Wechselstroms auf der Leitung 19 die Motordrehzahl. Eine Regelschaltung 22 liefert frequenzveränderliche Regelimpulse V_f auf einer Leitung 23 zum Wechselrichter 18 in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Referenz für die Drehzahl n. Die Regelschleife wird durch ein Drehmoment-Rückkopplungssignal M, das im wesentlichen den auf einer Leitung 24 gelieferten gemessenen Motorstrom darstellt, und ein von einem Meßfühler 28 auf einer Leitung 26 geliefertes Ist-Drehzahlsignal geschlossen. Die Frequenz der Regelimpulse V_f bestimmt letztlich die Motordrehzahl. Die Kombination aus dem Gleichrichter 10, dem Wechselrichter 18 und der Regelschaltung 22 wird als "Umformer" 29 bezeichnet.

Eine Bremse ist im wesentlichen ein Widerstand 26′, der durch einen Schalter 28′ über die Leitung 14 in Nebenschluß geschaltet wird, wenn ein Signal ("Brems") von der Regelschaltung 22 die Leistung vom Asynchronmotor 20 angibt.

Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen Drehmoment und Drehzahl für die frequenzveränderliche Regelung nach Fig. 1. Auf der lotrechten Achse ist dabei das Verhältnis des gemessenen Drehmoments (M) zum Nenndrehmoment (M_N) aufgetragen. Auf der waagerechten Achse ist das Verhältnis von Ist-Drehzahl (n) zur Nennsynchrondrehzahl (n_s) des Motors aufgetragen. Eine Kurve 30 zeigt die Beziehung für den Fall, daß der Motor mit seiner Nennfrequenz f_N, d. h. normalerweise 50 oder 60 Hz, beschickt wird. Eine Kurve 32 zeigt die Beziehung für den Fall, daß die Motorfrequenz auf eine Größe f1 verringert ist, die kleiner ist als die Nennfrequenz f_N. Eine Kurve 34 steht für die Beziehung in dem Fall, daß die Motorfrequenz weiter auf f2 verringert ist. Mögliche Arbeitspunkte bei verschiedenen Drehzahlen sind durch Punkte P, P₁ und P₂ angegeben; der Schlupf bei diesen Drehzahlen entspricht 1 minus x-Achsenkoordinate (n/ns) für den betreffenden Punkt.

Fig. 2A zeigt die Beziehung von Motordrehzahl, Eingangsleistung, Leitungsstrom und Motorstrom, welche das Motordrehmoment für eine typische Rolltreppe angibt, und zwar jeweils in Abhängigkeit von der Zeit vom Anfahren. Dies verdeutlicht die erwähnten Merkmale, da der Motorstrom auch während der Anfahrperiode (Hochlaufzeit) im Bereich des Stroms im stationären Zustand liegt, wenn die Drehzahl von Null aus linear auf eine Vorgabegröße ansteigt.

Die Eingangsleistung ist für ein gegebenes konstantes Drehmoment der Drehzahl unmittelbar proportional. Fig. 3 zeigt für den Umformer variabler Frequenz und variabler Spannung diese Beziehung, die sich nach dem folgenden vereinfachten mathematischen Modell einer Rolltreppe berechnen läßt:

P = V(M_L + M_F)

worin bedeuten:

P = Eingangsleistung
V = Laufgeschwindigkeit
M_L = Lastdrehmoment und
M_F = Reibungsdrehmoment
(Der Index o bedeutet im folgenden Leerlaufbetrieb, d. h. lastfrei)

Ein Punkt 36 auf der Kurve steht für den Rolltreppen- Arbeitspunkt im Leerlaufbetrieb. P_o ist die Motor-Nennleistung im Leerlaufbetrieb ohne den Umformer variabler Frequenz und variabler Spannung, und V_o bedeutet die entsprechende Motordrehzahl. Tatsächlich liegt der Punkt 36 wegen der Verluste des gennanten Umformers etwa oberhalb P/P_o=1.

Da die Leistung bei konstantem Drehmoment der Drehzahl proportional ist, folgt hieraus, daß der Strom gemäß Fig. 4 in einer ähnlichen linearen Beziehung steht. Der Leistungsfaktor für das Gesamtsystem aus Umformer und Motor ist bei jedem Drehmoment hoch, so daß das Verhältnis von I/I_o immer kleiner ist als 1. Der unmittelbar an der Leitung bzw. an Netz laufende Motor besitzt einen kleineren Leistungsfaktor, der bei kleineren Drehmomenten wieder abnimmt.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Beziehung von Eingangsleistung (in Prozent) zu Motordrehzahl (in Prozent) über den Drehzahlbereich des Motors. Eine Kurve 40 veranschaulicht die Beziehung für lastfreien Zustand und entspricht der Darstellung von Fig. 3. Eine Kurve 42 zeigt die Bezeichnung für Vollast. Eine Kurve 44 zeigt die Beziehung für eine mittlere Last. Eine im Leerlaufbetrieb mit Nenngeschwindigkeit laufende Rolltreppe nimmt die Leistung P₁ auf; dieselbe Rolltreppe nimmt bei reduzierter bzw. minimaler Geschwindigkeit V₀ nur die Leistung P₂ auf. Diese Leistungssenkung (P₁-P₂) führt zu verringerter Energieaufnahme von der Leitung, wenn die Betriebszeiten bekannt und mit den Leistungseinsparungen korreliert sind, weil Energie= Leistung × Zeit gilt.

Zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit als Funktion der Fahrgastbelegung muß eine Funktion definiert werden. Diese Funktion bedingt einen Kompromiß zwischen niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, welche die größten Energieeinsparungen gewährleisten, und dem psychologischen Effekt, den eine niedrige Fahrgeschwindigkeit auf die Fahrgäste hat. In jedem Fall kann der Anwender eine für seine Erfordernisse geeignete Geschwindigkeit vorgeben.

Fig. 6 zeigt in graphischer Darstellung beispielhafte Funktionen. Aus einer Kurve 46 läßt sich ohne weiteres erkennen, daß eine herkömmliche Anlage über den Gesamtbereich der Fahrgastbelegung eine nahezu konstante Geschwindigkeit liefert; im unbelegten Zustand entspricht sie einer Geschwindigkeit von 100%, während sie bei voller Belegung oder Last von 100% etwas niedriger und unterhalb der Nenngeschwindigkeit V_n liegt.

Im Gegensatz hierzu kann die vorliegende Schaltung auf Punkte eingestellt werden, die auf beispielhaften Auswertungspunkten 50, 51, 52 liegen und die belegen, daß die Rolltreppengeschwindigkeit im Leerlaufbetrieb (V_o) am kleinsten ist und entsprechend der gewählten Funktion V_A oder V_B oder V_C bei einer Fahrgastbelegung von 10% sein kann. Die durch den Auswertungspunkt 50 dargestellte Funktion verdeutlicht weiterhin die Möglichkeit der Erhöhung der Geschwindigkeit auf einen Höchstwert V_M, der bei einer Fahrgastbelegung von 100% größer ist als die Nenngeschwindigkeit V_n.

Die Fig. 6A und 6B sind realistische Korrelationen zwischen Rolltreppengeschwindigkeiten und Fahrgastbelegungen mit zwei verschiedenen Merkmalen. Fig. 6A veranschaulicht nur eine zusätzliche Geschwindigkeit (90%) zwischen Leerlaufbetrieb (10%) und voller Geschwindigkeit (100%), um dadurch zu verdeutlichen, daß der erste ankommende Fahrgast die Regelung für eine Geschwindigkeit von 90%, der fünfte Fahrgast diese für eine Geschwindigkeit von 100% initiiert. Fig. 6B verfolgt denselben Grundgedanken, enthält jedoch acht Geschwindigkeitszwischenwerte (40 Fahrgäste oder Rolltreppenbenutzer=Fahrgastbelegung 100%).

Der Übergang zwischen zwei Betriebsgeschwindigkeiten erfolgt unter solchen Bedingungen, daß Beschleunigung oder Verzögerung und Rucke in einer den Komfort der Fahrgäste nicht beeinträchtigenden Weise stattfinden, wie dies in Fig. 7 beispielhaft veranschaulicht ist.

Die Funktion kann in rückführungsloser Steuerung einfach durch Vorgabe eines Parameters aufgestellt werden. Wahlweise kann die Geschwindigkeit in einer geschlossenen Regelschleife durch Erfassen der Fahrgastbelegung mittels an sich bekannter Eingangsvorrichtungen, z. B. einer von den Fahrgästen zu passierenden Lichtschranke, eingestellt werden. Die geschlossene Regelschleife für automatischen Betrieb mit verschiedenen Geschwindigkeiten besteht aus einem Fahrgastdetektor und einem zweckmäßigen elektronischen Lastsimulationssystem.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild der Regelschleifenanordnung, welche rolltreppenspezifische Daten, wie Motor : Stufenketten-Geschwindigkeitsverhältnis r und Zahl der Stufen s in einem "Trum", mit Meßdaten, wie Motorfrequenz fm und Zahl der Fahrgäste oder Benutzer auf der Rolltreppe zwecks Lieferung des Geschwindigkeitsreferenzsignals n zum Umformer (vgl. Fig. 1) korreliert.

Die Annäherung eines Fahrgasts wird durch eine Fahrgast- Detektoreinrichtung (PDD) 60, z. B. eine Lichtschranke, eine Kontaktmatte oder einen Radardetektor, an der Rolltreppen-Aufgangsstation erfaßt, worauf bei jeder Fahrgastannäherung ein Fahrgastsignal (p) auf einer Leitung 62 geliefert wird. Dabei dividiert ein als Liefereinrichtung dienender variabler Frequenzteiler (VFD) 64 ein auf einer Leitung 65a liegendes Signal für Motorfrequenz (fm) durch ein auf einer Leitung 65b liegendes Signal für Motor : Stufenketten- Geschwindigkeitsverhältnis (r) zur Lieferung eines Stufengeschwindigkeitssignals (f_STEP) auf einer Leitung 66. Das Stufengeschwindigkeitssignal (f_STEP) und das Fahrgastsignal (p) werden in einer Logikeinheit (LU) 68 korreliert, um auf einer Leitung ein Aufwärts-Signal 70 zu liefern, das einen Aufwärts/Abwärts-Zähler (PC) 72 beim jedesmaligen Betreten der Rolltreppe durch einen Fahrgast inkrementiert.

Die Logikeinheit 68 korreliert die erfaßte Zahl der Fahrgäste P mit der möglichen Fahrgastzahl auf den Rolltreppenstufen, die von der Breite der Stufen und empirischen, die Belastbarkeit einer Rolltreppe spezifizierenden Werten oder Größen abhängt. Es besteht ein Höchstwert von drei auf zwei Stufen stehenden Fahrgästen, auch wenn die Detektoreinstellung (PPD) 60 aufgrund eines Staus an der Aufgangsseite der Rolltreppe eine größere Zahl angibt. Der Normalfall ist ein Fahrgast pro Stufe. Die Logikeinheit 68 bestimmt somit die tatsächliche Fahrgastzahl, die eine Rolltreppe zu tragen vermag.

Ein auf einer Leitung 74 liegendes Zählerausgangssignal muß die Zahl der zu einem gegebenen Zeitpunkt tatsächlich auf der Rolltreppe befindlichen Fahrgäste und nicht die kumulative Zahl der Fahrgäste, welche die Rolltreppe betreten haben, angeben. Das Aufwärts-Signal 70 wird daher auch einem Schieberegister 76 variabler Länge (VLR) zugeführt, dessen "Länge" durch die Zahl der Stufen, durch das (die) Signal(e) auf einer Leitung 77 angegeben, bestimmt und das durch das Stufengeschwindigkeitssignal (F_STEP) angesteuert wird. Ein für einen die Rolltreppe betretenden Fahrgast stehendes Aufwärts- Signal wird daher zum Ausgang des Schieberegisters 76 nach einer geeigneten Zeit verschoben, welche die Leistung der Rolltreppe nachbildet. Nach der Ausgabe durch das Schieberegister 76 wird das Aufwärts-Signal zu einem den Zähler 72 dekrementierenden Abwärts-Signal 78. Ein Niedriggeschwindigkeitswandler (LSC) 80 wandelt das digitale Ausgangssignal des Zählers 72 in ein passendes, auf einer Leitung 82 liegendes Analogsignal um, welches das Geschwindigkeitsreferenzsignal (n) zur Regelschaltung des Leistungsumformers gemäß Fig. 1 darstellt. Je größer also die Belegung ist, um so höher ist die Geschwindigkeit der Rolltreppe.

Claims

1. Schaltung zur Lieferung eines die Zahl von Fahrgästen auf einer Rolltreppe angebenden Lastsignals (74), mit einer Liefereinrichtung (64) zur Lieferung eines die Geschwindigkeit der Rolltreppe angebenden Stufengeschwindigkeitssignals (f_STEP) an eine Logikeinheit (68) und einer Detektoreinrichtung (60) zur Lieferung eines das Betreten der Rolltreppe durch einen Fahrgast angebenden Aufgangssignals (P) an die Logikeinheit (68), dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (68) abhängig vom Stufengeschwindigkeitssignal und vom Aufgangssignal (P) ein Aufwärts-Signal (70) liefert, das einerseits einem Schieberegister (76) und andererseits einem Aufwärts/ Abwärtszähler (72) zugeführt ist, das Schieberegister (76) eine der Stufenkette angepaßten Länge hat, so daß die Anzahl der in ihm verketteten Speicherelemente gleich ist der Anzahl der Stufen des Rolltreppentrums, um ein Abwärts-Signal (78) an den Aufwärts/Abwärts-Zähler (72) nach Maßgabe des durch das Schieberegister (76) zeitlich verschobenen Aufwärts-Signals (70) zu liefern, wobei die Arbeitsgeschwindigkeit des Schieberegisters (76) durch das als Taktsignal dienende Stufengeschwindigkeitssignal (f_STEP) bestimmt ist, und der Aufwärts/Abwärts-Zähler (72) das Lastsignal abgibt und dieses in Abhängigkeit vom jedesmaligen Auftreten des Aufwärts-Signals (70 inkrementiert und in Abhängigkeit vom jedesmaligen Auftreten des Abwärts-Signals (78) dekrementiert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Liefereinrichtung (64) als Frequenzteiler ausgebildet ist, der ein die Motordrehzahl eines die Rolltreppe antreibenden Motors angebenden Signal (f_M) durch ein das Verhältnis (r) der Motordrehzahl zur Stufenkettengeschwindigkeit angebendes Signal dividiert und das Stufengeschwindigkeitssignal (f_STEP) liefert.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schieberegisters (76) durch ein Stufenzahlsignal (S) einstellbar ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (68) die durch die Detektoreinrichtung (60) erfaßte Anzahl der Fahrgäste mit der möglichen Fahrgastzahl korreliert.