DE3631633C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Ausgleich seitlicher Schwingungen eines Aufzugfahrkorbes. Dabei werden die Gleitklötze des Fahrkorbes in Übereinstimmung mit der Abweichung der Füh­ rungsschienen des Aufzugs von der Geradheit bewegt.

Normalerweise sind in einem Aufzugschacht zwei Führungs­ schienen vorgesehen, die aus Gleisen bestehen, an denen der Fahrkorb des Aufzugs entlang wandert und die unweiger­ lich mehr oder weniger von der Geraden abweichen. Das liegt nicht nur daran, daß es unmöglich ist, lange, abso­ lut gerade Führungsschienen herzustellen sondern hat sei­ nen Grund auch im Absetzen von Gebäuden, insbesondere wenn sie neu sind. Abweichungen der Führungsschienenlinie führen zu einem Schwanken und zu Schwingungen des Aufzug­ fahrkorbes in Querrichtung, und das ist äußerst unange­ nehm, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsaufzügen.

Insbesondere die langen Führungsschienen in Wolkenkrat­ zern, die fast ausnahmslos mit Hochgeschwindigkeitsaufzü­ gen ausgestattet sind, müssen etwa alle zwei Jahre begra­ digt werden. Das ist ein äußerst kostspieliger Vorgang, während dessen der Aufzug außer Betrieb ist, solange der entsprechende Schacht gewartet wird. Infolgedessen sinkt die Kapazität der häufig auch schwere Lasten befördernden Aufzugreihe mindestens um die Transportkapazität eines Aufzugs, bis alle Führungsschienen der Aufzugreihe begra­ digt worden sind.

Aus US-PS 36 69 222 sind Führungsräder für Aufzüge be­ kannt, die auf herkömmliche Weise passiv gedämpft werden, wodurch von den Führungsschienen auf den Fahrkorb ausge­ übte seitliche Stöße gedämpft werden. Obwohl diese Kon­ struktion möglicherweise an sich nützlich ist, kann sie nicht Schwingungen des Fahrkorbes ausschalten, die ledig­ lich in gewissem Ausmaß abgeschwächt werden. Es gibt auch Vorschläge zum aktiven Ausgleich seitlicher Schwin­ gungen eines Aufzugs, die in den meisten Fällen aber nicht über das Experimentierstadium hinausgegangen sind. Dabei wird versucht, die Bewegungsbahn des Aufzugs in be­ zug auf die Führungsschienen auf der Basis der momentanen seitlichen Beschleunigung des Aufzugs zu korrigieren. In den meisten Fällen ist dabei vom Standpunkt des Benutzers des Aufzugs das genaue Gegenteil erreicht worden: Bei ein­ geschaltetem Ausgleich hat der Aufzug mehr geschwankt als ohne.

Es liegt auf der Hand, daß es weder praktisch noch sinn­ voll ist, bei der bestehenden Technologie ein Rückkopplungs­ system zur Steuerung der Bewegungen eines Aufzugfahrkorbes zu konstruieren, welches auf Echtzeitfeststellungen und Reaktionen darauf beruht. Die Änderungen sind nämlich zu rasch und abrupt und die zu bewegenden Massen zu groß.

Nach DE-Z. BERGAKADEMIE Febr. 1967, Seiten 90-95 erfolgt der Ausgleich seitlicher Schwingungen eines Aufzugfahrkorbes, indem ein Führungsorgan des Fahrkorbes, nämlich ein Führungsrahmen mit augesetzten Führungsrollen, vom Fahrkorb getrennt und gegenüber diesem beweglich angeordnet ist. Dadurch wird das natürliche Bestreben des Fahrkorbes, sich infolge seiner Trägheit lotrecht durch den Aufzugschacht zu bewegen, ausgenutzt. Nur bei größeren Abweichungen der Führungsschienen von der Senkrechten oder bei Einwirkung äußerer seitlicher Kräfte, die ein gewisses Maß übersteigen, wird der Fahrkorb durch den Führungsrahmen mitgenommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Ein­ richtung für den Ausgleich des seitlichen Schwingens eines Aufzugfahrkorbes zu schaffen, mit deren Hilfe die Inter­ valle zwischen dem Geraderichten der Aufzugschienen deut­ lich verlängert werden können.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die genannten Interval­ le mindestens verdoppelt werden und daß in den günstigsten Fällen die fraglichen Arbeiten völlig überflüssig werden.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Verfahren geschaffen, bei dem das Abweichen der Führungsschienen im Aufzugschacht von der Geradheit über die Bewegungsbahn des Aufzugs hinweg aufgenommen wird, es werden bei dieser Aufnahme die Größen der örtlichen Ab­ weichungen festgestellt und eine Abweichwertetabelle, aus­ gedrückt als Position des Aufzugkorbes, im Speicher eines Rechners errichtet, welcher Gleitklötze des Aufzugs auf der Basis dieser Tabelle so steuert, daß sie bei jeder Stellung des Fahrkorbes exakt an den Verlauf der Füh­ rungsschienen angepaßt sind.

Wie das Prinzip der Erfindung zeigt, ist der Tatsache Rechnung getragen worden, daß eine funktionierende Echt­ zeitsteuerung der Gleitklötze eines Aufzugfahrkorbes kaum erreichbar ist. Stattdessen wird in die Betätigungsein­ richtung der Gleitklötze ein Aktionsmodell eingegeben, welches so lange befolgt wird, bis sich zeigt, daß die Schienen sich so stark verlagert haben, daß ein neues Ak­ tionsmodell in die Betätigungseinrichtung eingegeben wer­ den muß. Durch routinemäßige Überprüfungen der Führungs­ schienen beispielsweise im Zusammenhang mit der jährli­ chen Überholung kann dafür gesorgt werden, daß der Aufzug ständig sanft und glatt läuft. Die Notwendigkeit zum Ge­ raderichten der Schienen ergibt sich im Vergleich zur ge­ genwärtigen Situation in deutlich größeren Abständen. Es ist sogar möglich, daß die Führungsschienen im Aufzug­ schacht immer innerhalb des Bewegungsbereichs der Gleit­ klötze bleiben, so daß überhaupt keine Notwendigkeit zum Ausrichten besteht.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Verfah­ rens gemäß der Erfindung wird die Aufnahme der Führungs­ schienen im Aufzugschacht dadurch vorgenommen, daß zeit­ weilig Beschleunigungsmeßgeräte am Fahrkorb angebracht werden und mit dem Aufzug ein Versuchslauf ohne Ausgleich durchgeführt wird. Auf der Basis der von den Beschleuni­ gungsmeßgeräten erhaltenen Daten wird dabei eine Abweich­ wertetabelle errichtet.

Das Errichten der Abweichwertetabelle geschieht zweckmä­ ßigerweise automatisch mit Hilfe eines Rechners, der mit einem gegebenen Algorithmus die Abweichungen der Führungs­ schienen von den Meßergebnissen dadurch berechnet, daß er die erhaltenen Werte in eine für den die Gleitklötze steu­ ernden Rechner verständliche Form umwandelt. Diese Werte werden im Halbleiter-Arbeitsspeicher des Rechners gespei­ chert und bilden die Elemente der Abweichwertetabelle. Die Interpretation der Meßergebnisse kann dem genannten, den Gleitschuhen zugeordneten Rechner übertragen werden oder dem den Aufzug steuernden Rechner oder einem ge­ trennten Prozessor, der einen Teil der Meßeinrichtung bildet.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.

Die Einrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren in die Tat umgesetzt wird und die Gleitklötze am Fahrkorb des Aufzugs und deren Betätigungseinrichtungen aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß das Steuersystem für die Betätigungseinrichtungen mindestens ein zeitweilig benutz­ tes Meßinstrument aufweist, welches beispielsweise im Zu­ sammenhang mit der Wartung des Aufzugs in Gebrauch genom­ men wird. Mit Hilfe dieses Meßinstruments können Daten über das Abweichen der Führungsschienen von der Geradheit festgestellt werden. Ferner ist ein Rechner vorgesehen, mit dessen Hilfe die Gleitklötze beim normalen Aufzugbe­ trieb in Übereinstimmung mit einem im voraus im Rechner berechneten Laufbefehl für die Gleitklötze zwangsläufig gesteuert werden können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Einrichtung gemäß der Erfindung gehen aus den entsprechenden Ansprü­ chen hervor.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine zum Stand der Technik gehörende Ausführungs­ form;

Fig. 2a und 2b eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht der mechanischen Verwirklichung eines Ausführungs­ beispiels der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltschema für die Steuerlogik gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 gezeigten bekannten Einrichtung sind am Fahrkorb drei Räder 3 vorgesehen, die den Aufzug bei sei­ ner Bewegung längs an der Wand 1 des Aufzugschachtes befe­ stigten Führungsschienen 2 steuern. Jedem Rad ist seine eigene Federung 4 zugeordnet. Diese Einrichtung ist ziem­ lich kompliziert und erfordert Wartung. Ferner können Stöße, die der Aufzugkorb von den Führungsschienen erhält, nur gedämpft aber nicht vollständig ausgeschaltet werden.

Fig. 2a zeigt die mechanische Verwirklichung eines Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung in Draufsicht. An der Schacht­ wand 1 eines Aufzugs ist eine Führungsschiene 5 eines Fahrkorbes 6 angebracht, längs der Gleitklötze 7 wandern. Jeder Gleitklotz ist an einer Basis oder einem Schlitten 8 so angebracht, daß er mittels hydraulischer Arbeitszylin­ der 9 in bezug auf den Fahrkorb 6 in der Ebene der Fig. 2a bewegbar ist. Der maximale Bewegungsbereich des Gleitklot­ zes 7 ist durch den verbleibenden Zwischenraum 10 be­ grenzt. In Fig. 2b ist die genannte Einrichtung in Seiten­ ansicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild eine mögliche Ausfüh­ rungsform der Steuerlogik für die Gleitklötze. Kern des Systems ist ein im Fahrkorb des Aufzugs im Zusammenhang mit den Gleitklötzen angebrachter Mikroprozessor 11 und eine Routine, auf die der Mikroprozessor dauerhaft pro­ grammiert ist, und die ständig (Lesebefehl) beispielswei­ se einen löschbaren Festwertspeicher 12 über eine Adres­ siersammelleitung 13 adressiert. Die Speicherschaltung setzt den Inhalt der in jedem Moment adressierten Spei­ cherposition, z. B. auf einer acht Bits umfassenden Da­ tensammelleitung 14, und der Wert dieses Byte wird dabei von einem D/A-Umsetzer 15 in eine analoge Spannung umge­ setzt. Diese Spannung wird von Verstärkern 16 verstärkt, und die verstärkte Spannung dient als Ladewert für Motoren 17 des Hydrauliksystems. Diese Motoren steuern Hydraulik­ pumpen, die ihrerseits die genannten Arbeitszylinder 9 betätigen, welche die Gleitklötze 7 des Fahrkorbes des Aufzugs steuern.

Es sind auch andere Wege zur Verwirklichung der Steuerung denkbar. Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel war man bestrebt, die für die Steuerung benötigten Daten so vollständig wie möglich in den Speicher 12 einzuarbeiten. Hierdurch sind die benötigten Schaltkreise einfach. Es ist denkbar, die für die beiden Operationsverstärker 16 benötigten gleichzeitigen aber unterschiedlichen Ladespan­ nungen getrennt zu tabellieren und getrennt parallel von der Speicherschaltung 12 zu übertragen. Es ist aber auch möglich, die Differenz erst im Zusammenhang mit dem D/A- Umsetzer zu erzeugen. In diesem Fall gibt das an den Um­ setzer übermittelte Byte die absolute Sollstelle des Gleit­ klotzes an. Die daraus resultierende Notwendigkeit einer Positionsänderung wird in diesem Fall für jeden hydrauli­ schen Arbeitszylinder getrennt geprüft.

Claims (7)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Ausgleich der seitlichen Schwingungen eines Aufzugfahrkorbes, bei dem die Gleitklötze des Fahrkorbes in Übereinstimmung mit der Abweichung der Führungsschienen des Aufzugs von der Gerad­ heit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung der Führungsschienen von der Geradheit im Aufzugschacht über die Bewegungsbahn des Aufzugs aufgenommen wird, und daß bei dieser Aufnahme die Größen der örtlichen Abwei­ chungen festgestellt und eine Abweichwertetabelle ausge­ drückt als Fahrkorbposition im Speicher eines Rechners errichtet wird, welcher Gleitklötze des Aufzugs auf der Basis dieser Tabelle so steuert, daß sie exakt an den Ver­ lauf der Führungsschienen bei jeder einzelnen Stellung des Aufzugfahrkorbes angepaßt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Führungsschienen im Aufzugschacht so vorgenommen wird, daß zeitweilig Beschleunigungsmeßgeräte am Fahrkorb befe­ stigt werden, und daß ein nichtausgeglichener Versuchslauf mit dem Aufzug durchgeführt wird, wobei die Abweichwerte­ tabelle auf der Basis der von den Beschleunigungsmeßgerä­ ten erhaltenen Daten errichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitklötze am Fahrkorb mittels eines getrennten Prozessors gesteuert werden, der in Verbindung mit der Betätigungseinrichtung der Gleitklötze angebracht ist, in dessen Speicher die Ab­ weichwertetabelle enthalten ist und der Informationen über die Position des Fahrkorbes von einem speziellen Rechner für die Steuerung des Aufzugs erhält.

4. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Gleitklötzen am Aufzugfahrkorb und Betäti­ gungseinrichtungen für dieselben, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersy­ stem der Betätigungseinrichtungen mindestens eine Meßein­ richtung aufweist, welche zeitweilig, z. B. im Zusammen­ hang mit einer Überholung benutzbar ist und mit dessen Hilfe Daten über die Abweichung der Führungsschienen (5) von der Geradheit festlegbar sind, und daß ein Rechner vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die Gleitklötze (7) bei normalem Aufzugbetrieb in Übereinstimmung mit einem im voraus im Rechner für die Gleitklötze berechneten Laufbe­ fehl zwangsläufig steuerbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßein­ richtung aus einem oder mehreren Beschleunigungsaufnehmern besteht.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung der Gleitklötze (7) aus Solenoiden be­ steht.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung der Gleitklötze (7) aus hydraulischen Arbeitszylindern (9) besteht.