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Elektrisch betriebener Aufzug für große Fördergeschwindigkeit mit
photoelektrischen, am Fahrkorb angebrachten Geräten Gegenstand der Erfindung ist
eine neuartige Anwendung der photoelektrischen Zellen.
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Photoelektrische Zellen sind für Signalanlagen, beispielsweise für
die Teufenanzeige von Förderkörben und im Eiseubahnsignalwesen sowie für die Steuerung
von Lokomotiven, bekanntgeworden. Für .diese bebekannten Verwendungszwecke wird
die Eigenschaft der photoelektrischen Zellen ausgenutzt, Belichtungsunterschiede
in elektrische Wirkungen umzusetzen, da die photoelektrische Zelle, wenn sie belichtet
wird, ihren Widerstand ändert und damit die Beeinflussung eines Stromkreises gestattet.
Man kann daher elektrische Signal- und Steuerstromkreise ohne mechanischen Eingriff
in diese Stromkreise, nämlich ohne mechanische Verstellung ihrer Schalter oder Widerstände,
beeinflussen. Dementsprechend hat man auch bisher die photoelektrische Zelle überall
dort verwendet, wo es. sich darum handelte, die mechanische Abnutzung von Schaltern
zu vermeiden oder die häufige Überwachung der Kontaktvorrichtungen zu sparen.
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Die Erfindung bezieht sich dagegen auf eine Anwendung der photoelektrischen
Zelle, bei der `es hauptsächlich auf die kurze und konstante Eigenzeit dieses Gerätes
ankommt, nämlich ,auf eine Einrichtung für das genaue Stillsetzen des Fahrkorbes
von elektrischen Aufzügen mit großer Fahrgeschwindigkeit und Förderhöhe.
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Zum genauen Anhalten des Fahrkorbes von Aufzügen an den Haltestellen
sind bisher mechanisch gesteuerte Stockwerksschalter, Kopierwerksteuerungen und
vereinzelt auch elektromagnetische Relais bekanntgeworden. Die Stockwerksschalter
kann man nur bei Aufzügen mit mäßiger Fahrgeschwindigkeit anwenden, da sie bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten unzuverlässig werden. Kopierwerke sind .dagegen nur bei mäßigen
Förderhöhen zuverlässig, bei großen Förderhöhen wird die Steuerung durch ein Kopierwerk
infolge des hohen Übersetzungsverhältnisses ungenau. Elektromagnetische Relais haben
ein bewegliches Kontaktsystem, welches durch die Beschleunigungs- und Verzögerungsstöße
des Fahrkorbes ungünstig beeinflußt wird. Säe können daher nur in einer solchen
Einstellung verwendet werden, daß sie eine ziemlich große Ansprechträgheit, d. h.
eine verhältnismäßig länge Eigenzeit, besitzen. Infolge
dieser langen
und äußeren Einflüssen unterworfenen Eigenzeit -ist- aber «,das Anhaltendes Aufzuges
ungenau und wird in hohem Maße von der jeweils vorhandenen Geschwindigkeit des Aufzuges
beeinflußt.
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Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Nach der
Erfindung wird das .genaue Stillsetzer des Fahrkorbes von elektrischen Aufzügen
für größe Fördergeschwindngkeit init photoelektrischen, am Fahrkorb angebrachten
Geräten, die durch Vorrichtungen im Aufzugsschacht während der Bewegung des Fahrkorbes
plötzlichen Beleuchtungsänderungen unterworfen sind, dadurch erzielt, daß .die photoelektrischen
Geräte in die der Verzögerung und Stillsetzung des Aufzuges dienenden Steuersfromkreise
eingeschaltet sind.
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Infolge der Trägheitslosigkeit der photoelektrischen Zelle, also ihrer
sehr gerinn Eigenzeit, kann in Verbindung mit blitzartiger Beleuchtung oder Abschirmung
der Beleuchtung die Steuerung sehr genau eingestellt werden. Äußere Einflüsse verändern
die Ansprechzeit der Steuereinrichtung nicht. Infolge der kurzen Eigenzeit ist auch
der Ennfluß der veränderlichen Aufzugsgeschwindigkeit auf den Stillsetzweg auf einen
Mindestwert gebracht, so daß unter entsprechender Berücksichtigung des Nachlaufweges
ein praktisch genaues Stillsetzer des Fahrkorbes erzielt wind.
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Die erfindungsgerpäßa Art der Anordnung und Beleuchtung der photoelektrischen
Zellen ist dein Verwendungszweck angepaßt und ermöglicht es, mit einer einzigen
Stillsetzeinrichtung und daher geringen Anzahl leicht überwachbar .am Fahrkorb .angebrachter
photoelektrischer Geräte auszukommen.
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Es können statt lichtelektrischer auch thermoelektrische Zellen verwendet
werden, welch letztere gegen ultrarote Strahlen, also solche, deren Wellenlänge
unter der Wellenlänge der Lichtstrahlen liegt, empfindlich sind.
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Die Abbildungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
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Abb. i ist ein Schaltbild einer Aufzugssteuerung nach der Erfindung.
Abb.2 ist eine; schematische Ansicht des Fahrkorbes im Schacht, aus welcher die
Anordnung der photoelektrischen Zellen und.' der Lichtquellen hervorgeht, und Abh.
3 ist eine Ansicht der hierbei verwendeten Lichtquelle samt Gehäuse.
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Der Aufzug -nach dem Schaltbild Abb. x wird mit einem Ward-Leonard-Steuersatz
betrieben. io ist der Antriebsmotor des Aufzuges, ri ist die fremderregte Wicklung
dieses Motors. 12 ist der Generator, 14 der Motor .des Steuersatzes. 13 ist die
fremdgespeiste Erregerwicklung des Generators, 15 die Nebenschlußwicklung des Motors.
16, 17 sind die positive und negative Leitung des Gleichstromnetzes, von dem der
Antrieb und die Steuerung des Aufzuges gespeist wird.
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Die Steuerung des Aufzugsantriebes erfolgt ausschließlich .im Stromkreis
der Generatorerregung mit Hilfe der die Laufrichtung steuernden elektromagnetisch
betätigten Schalter 18 und ig und des die Geschwindigkeit steuernden Schalters 20.
Der Schalter i8 steuert den -Antrieb für Lauf im Hubsinn, der Schalter ig für Lauf
im Senksinn. 21 ist das zur Verriegelung der drei Schalter 18, zg, 2o dienende System,
und 22 ist der Kommandoschalter.
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Im Stromkreis der Erregerwicklung 13 liegt ein Vorschaltwiderstand
23, der durch den Kontakt des Schalters 2o kurzgeschlossen wird. Die Schalter 18,
1g und 2o besitzen Erregerwicklungen 24, 25 und 26 und -Verriegelungskontakte 27,
28 und 2g.
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Das Verriegelungssystem 2i besteht aus .den vier elektromagnetischen
Verriegelungsschaltern 30, 31, 32 und 33, mit .deren Erregerwicklungen vier Selenzellen
34, 35, 36 und 37 in Reihe geschaltet sind.
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Der Kommandoschalter 22 hat einen Steuerhebel 38, welcher an die Leitung
16 angeschlossen ist, und fünf Kontaktknöpfe 39 bis @43. Der Mittelkontakt 39 ist
der Haltekontakt. Auf Kontakt 4o wird der Antrieb für Lauf im Hubsinn geschaltet,
auf Kontakt 41 wird die Geschwindigkeit erhöht. Steht der Schalthebel auf dem Kontakt
42, dann ist der Antrieb für Lauf im Senksinn geschaltet und auf dem Kontakt 43
für diese Drehrichtung mit erhöhter Drehzahl. Der Mittelkontakt 39 ist mit
den untereinander parallel geschalteten Erregerwicklungen der Verriegelungssch.alter
30 bis 33 verbünden, so, ,daß diese an Spannung gelegt werden, wenn der Hebel
des Kommandoschalters am Mittelkontakt liegt. Der Kontakt 40 ist mit der Erregerwicklung
des Schalters 18 für Lauf nach aufwärts verbunden, der Kontakt 42 mit der Erregerwicklung
des Schialters ig für Lauf nach abwärts. Die Kontakte 41 und 43 sind mit .der Erregerwicklung
26 des Geschwindigkeitsschalters 2o verbunden.
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Die Steuerung wirkt in folgender Art und Weise.
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In der in der Abbildung dargestellten Stellung der Steuerung befindet
sich der Aufzug in Ruhe. Der Hebel 38 des Kommandoschalters steht auf dem Haltekontakt
39. Die Schalter 18, 1g und 2o sind geöffnet, der Generator ist daher urerregt.
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Soll nun der Aufzug die Fahrt nach aufwärts antreten, dann wird der
Steuerhebel 38
auf den Kontakt 40 geschaltet, wodurch die Erregerwicklung
2q: ,des Schalters 18 für Lauf
im Hubsinn an Spannung gelegt wird.
Der Schalter schließt hierauf die Erregerwicklung 13 an die Spannung an,
so daß der Gene-Spannung entwickelt und der Motor io 17
im Hubsinn zu laufen
beginnt. Beim Ansprechen verriegelt sich der Schalter i8 über seinen eigenen Verriegelungskontakt
27 und den normalerweise .geschlossenen Verriegelungsschalter 3o, so daß die Erregerwicklung
24 nunmehr auch über die beiden Verriegelungskontakte erregt wird. Nunmehr kann
man den Steuerhebel des Kommandoschalters weiterbewegen, ohne den Erregerstrom des
Generators. dabei zu unterbrechen.
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Um die Aufzugsgeschwindigkeit zu erhöhen, schaltet man .den Kommandoschalter
%veiter auf den Kontakt 4i. In dieser Stellung wird die Wicklung 26 des Geschwindigkeitsschalters
2o erregt, und dieser Schalter schließt den Widerstand 23 kurz, wodurch die Generatorspannung
wächst. Der Schalter 2o verriegelt sich beim Ansprechen ebenfalls über seinen eigenen
Verriegelungskontakt 29 und die beiden damit in Reihe liegenden Verriegelungsschalter
31 und 32, deren Kontakte normalerweise geschlossen sind. Der Steuerhebel kann also
den Kontaktknopf 41 nun ebenfalls verlassen, ohne daß dabei im Betriebszustand .des
Aufzugsantriebes etwas geändert wird.
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Wird nun der Steuerhebel des Kommandoschalters wieder auf den Mittelkontakt
39 zurückgestellt, so werden die vier parallelen Verriegelungsstromkreise zwischen
die beiden Leitungen 16 und 17 eingeschaltet. Sie nehmen. jedoch keinen Strom
auf, solange die Selenzellen 34 bis 37 nicht belichtet sind, weil der Widerstand
dieser Zellen in diesem Falle sehr groß .ist. Wird eine Selenzelle jedoch belichtet,
dann wird sie sehr gut leitend, so daß der betreffende Stromkreis einen Strom aufnimmt,
der genügend groß ist, um das betreffende Verriegelungsschütz zum Ansprechen zu
bringen. Eine solche Belichtung der mit dem Fahrkorb bewegten Selenzellen tritt
nun beim Annähern des Fahrkorbes an die Haltestelle ein, indem in entsprechenden
Abständen von dem Flur Lichtquellen im Schacht angeordnet sind.
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Diese Anordnung geht aus der Abb. 2 hervor. Die Zellen 34 bis 37 sind
entsprechend dem Schaltschema der Abb. i beziffert. Die Selenzellen 34 und 35 sind
auf der rechten Seite .des Fahrkorbes befestigt und kommen bei der Aufwärtsfahrt
zur Wirkung. Die Zellen 36 und 37, die auf der linken Seite des Fahrkorbes befestigt
sind, kommen bei der Abwärtsfahrt zur Wirkung. Die die Zellen belichtenden Lichtquellen
sind mit 44 bis 47 bezeichnet und in solchen Abständen von den Flurschwellen angebracht,
daß das Anhalten des Fahrkorbes in der richtigen Höhe erfolgt. Die Lichtquellen
sind zunächst alle eingeschaltet zu denken.
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Nähert sich der Fahrkorb bei der Aufwärtsfahrt der Haltestelle, dann
tritt zunächst die Selenzelle 35 z. B. (der Lichtquelle, 46 gegenüber und wird belichtet.
Die Wicklung des Verriegelungsschalters 3i wird nun vom Strom durchflossen. Der
Verriegelungsschalter öffnet daher den Verriegelungsstromkreis, durch den bisher
der Erregerstrom für .den Geschwindigkeitsschalter 2o floß. Der Geschwindigkeitsschalter
öffnet sich daher und schaltet den Widerstand 23 vor ,die Erregerwicklung 13 des
Generators. Infolgedessen vermindert sich die Geschwindigkeit des Aufzuges. Hierauf
tritt die Selenzelle 34 der Lichtquelle 46 gegenüber, wird belichtet und läßt den
Erregerstrom durch die Wicklung des Verriegelungsschalters 3o hindurch. Infolgedessen
bleibt die Erregung für den Schalter 18 aus. Dieser Schalter öffnet sich und schaltet
die Erregerwicklung des Generators ab. Der Aufzugsmotor bleibt also stehen.
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Soll nun die Abwärtsfahrt angetreten werden, dann wird- der Kommandoschalter
auf den Kontakt 42 gestellt,' worauf in . ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben
der Schalter ig für Lauf im Senksinn geschlossen wird und der Antrieb sich in der
Senkrichtung- in Bewegung setzt. Die Verriegelung erfolgt in ähnlicher Weise wie
früher, jedoch über den Verriegelungsschalter 33. Beim Umlegen des Kommandoschalters
auf den Kontakt 43 wird der Geschwindigkeitsschalter 2o geschlossen und die Aufzugsgeschwindigkeit
damit erhöht.
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Nähert sich nun der abwärts fahrende Fahrkorb der Haltestelle und
ist der Kommandoschalter vorher auf den Mittelkontakt 39 gebracht worden, dann tritt
zunächst die Selenzelle 36 und dann die Selenzelle 37 der Lichtquelle 45 gegenüber.
Durch die Belichtung von 36 wird der Verriegelungsschalter 32 und damit der Geschwindigkeitsschalter
2o geöffnet; bei Gegenübertreten der Selenzelle 37 öffnet sich .der Verriegelungsschalter
33 und ,damit der Schalter ig, so daß ,der Antrieb stillgesetzt wird.
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Ein Anhalten des Aufzuges an den Haltestellen erfolgt also nur, wenn
derKommandoschalter auf dem Mittelkontakt 39 steht. Will der Fahrer mehrere
Stockwerke überfahren, dann stellt er den Steuerhebel nicht auf den .Mittelkontakt.
Das Verriegelungssystem 2i bleibt dann verriegelt. Bei Annäherung an die gewünschte
Haltestelle stellt der Fahrer den Kommandoschalter auf den Mittelkontakt, und dann
hält der Aufzug in der vorher beschriebenen Art an.
Die Steuerung
läßt sich jedoch auch in der Weise ausführen, däß die Verriegelungsgruppe 2r nicht
über -' den Mittelkontakt des Kommandoschalters angeschlossen wird, sondern ständig
am Netz liegt, wobei jedoch nicht alle Lichtquellen im Schacht gleichzeitig eingeschaltet
sind, sondern wahlweise die Lichtquelle in demjenigen Flur eingeschaltet wird, der
das Fahrziel ist. Die Schalter für die Lichtquellen können beispielsweise im Fahrkorb
angeordnet sein. Der Fahrer braucht dann -nicht zu beobachten,. sondern das Anhalten
erfolgt automatisch an der gewählten Haltestelle.
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Der -Einfachheit halber ist im Schaltbild nur eine Geschwindigkeitsstufe
dargestellt. Natürlich kann .die Steuerung auch mit mehreren Geschwindigkeitsstufen
ausgeführt werden. Ferner sind 'im Schaltbild .der Übersichtlichkeit- halber Verriegelungsschaltungen
im Zuge der Steuerleitungen fortgelassen. Diese müssen selbstredend in der für .die
Sicherheit des -Betriebes erforderlichen, allgemein üblichen Weise angeordnet werden.
Beispielsweise. muß die Steuerleitung vom Kontakt 40 zur Wicklung 24 über. einen
Verriegelungskontakt am Schalter 1g geführt werden, der nur bei offenem Schalter
1g geschlossen ist, uni zu vermeiden, daß die beiden Schalter 18 und 1g für Aufwärts-
und Abwärtsfahrt gleichzeitig geschlossen werden können. Da diese Verriegelungen,
die für die Sicherheit des Betriebes unumgänglich notwendig sind, allgemein bekannt
sind, konnten sie unter dem. Hinweis, .daß man bei .der praktischen Ausführung .der
Schaltung auf sie Rücksicht nehmen wird, weggelassen werden.
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In der Abb.3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Lichtquelle mit Gehäuse
für ,die Anordnung im Schacht dargestellt. 48 ist eine Glühbirne, deren Glühkörper
möglichst große spezifische Flächenhelligkeit hat. 49 ist ein Hohlspiegel, welcher
die Lichtstrahlen auf der zu beleuchtenden Selenzelle sammelt. Die Lichtquelle ist
in einem Gehäuse 50 eingeschlossen, das eine schlitzförmige Öffnung 51 besitzt.
Durch diese werden die Lichtstrahlen auf die Selenzellen geworfen.