EP1198405A1 - Verfahren zur regelung der bremse(n) einer rolltreppe oder eines rollsteiges - Google Patents

Verfahren zur regelung der bremse(n) einer rolltreppe oder eines rollsteiges

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EP1198405A1
EP1198405A1 EP00951363A EP00951363A EP1198405A1 EP 1198405 A1 EP1198405 A1 EP 1198405A1 EP 00951363 A EP00951363 A EP 00951363A EP 00951363 A EP00951363 A EP 00951363A EP 1198405 A1 EP1198405 A1 EP 1198405A1
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brake
escalator
controller
setpoint
values
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Dirk Lange
Sascha Neumann
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Kone Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B25/00—Control of escalators or moving walkways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the brake (s) of an escalator or moving walk.
  • a disadvantage of the known brake is that the braking takes place partly depending on the load, no equal braking distances - as dependent on the load - can be maintained and that certain design dimensions (e.g. excess length of moving walkways) require such large flywheels that there are technical limits here achieved for accommodation become.
  • certain design dimensions e.g. excess length of moving walkways
  • higher wear of the brake pads must be expected, which results in a continuous readjustment of the mechanical brakes for safety reasons.
  • DE-A-35 09 207 shows a method and a device for braking passenger conveyors, for example an escalator, in which the movement of the escalator is braked in a controlled manner essentially independently of the load and the direction of movement of the escalator.
  • the deceleration event is continuously monitored and controlled with a signal which is supplied by a speed converter, for example a tachometer generator.
  • Direct current is supplied to the windings of an AC motor serving as a drive motor, the electrodynamic braking effect generated in the motor causing a predetermined deceleration behavior in the movement of the escalator.
  • the windings of the drive motor are preferably supplied with a pulsating DC voltage which is shaped and controlled by means of a thyristor circuit which is controlled by electronic components which are used for the escalator on the basis of those of a speed converter, e.g. a tachometer, delivered speed of the escalator forms a reference speed value.
  • a speed converter e.g. a tachometer
  • frequency converters have also been used to brake passenger conveyors, in particular escalators and moving walks, which may make mechanical brakes largely unnecessary as service brakes.
  • the frequency converters are components that involve increased costs and may therefore not be desired by the customer.
  • the object of the invention is to develop a method for regulating the brake (s) of an escalator or a moving walk in such a way that a control scheme is formed which is independent of frequency converters and which if necessary, can also be integrated into existing systems without requiring any special assembly and cost expenditure.
  • This goal is achieved by a method for load-independent control of the brake (s) of an escalator or an escalator, by supplying actual values to at least one controller containing at least one setpoint, the controller carrying out a target-actual comparison discontinuously and using these values at least one brake magnet controls, which in turn acts on the brake (s) in such a way that a predeterminable linear braking deceleration is set, in particular several temporary deceleration values being stored in the controller as setpoints in setpoint fields or setpoint ranges.
  • a brake device operating according to the method according to the invention includes at least one, in particular spring-loaded brake, e.g. a shoe brake which can be controlled via at least one brake magnet which can be controlled by at least one controller which carries out a discontinuous setpoint / actual value comparison.
  • spring-loaded brake e.g. a shoe brake which can be controlled via at least one brake magnet which can be controlled by at least one controller which carries out a discontinuous setpoint / actual value comparison.
  • the subject of the invention thus enables a preferably closed control loop, which can also be retrofitted to existing plants, and which can be integrated into new plants on the one hand and into existing plants on the other without major expense and assembly costs.
  • the speed of the escalator or moving walk can thus be reduced to a value of 0 m / s in a substantially constant deceleration.
  • a braking ramp is activated, whereby braking can be carried out with a uniform and linear deceleration, in compliance with the braking distance required in the corresponding guidelines.
  • the controller contains, as setpoint (s), deceleration values which are discontinuously preferably compared with speed values of the drive motor of the escalator or the moving walkway.
  • the brake magnet can be controlled independently of the energy supply of the drive motor. This does, however, require somewhat more effort, since an independent power supply must be provided; For special applications, especially from a safety point of view, however, this area of application is regarded as a further alternative in order to further develop the subject of the invention in a meaningful way.
  • the subject of the invention is applicable to all types of brakes used in escalators and moving walks. However, it should preferably be used on shoe brakes provided with spring-loaded brake levers.
  • the subject matter of the invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment and is described as follows.
  • Figure 1 partial representation of the braking device, for example an escalator
  • Figure 2 braking device according to Figure 1 including actual value speed detection
  • FIG. 3 functional diagram of the control method according to the invention of the braking device according to FIGS. 1 and 2.
  • Figure 1 shows a partial view of the brake 1 of an escalator, not shown.
  • a brake drum 2, a brake lever 3, a spring assembly 4, a holder 5 and a brake magnet 6 can be seen, which in this example is operated with direct current.
  • FIG. 1 shows the same components as already described. The following components can also be seen: the housing 7 of the drive motor 8 and sensors 9 (e.g. proximity switch initiators) for tapping the speed of the drive motor 8.
  • sensors 9 e.g. proximity switch initiators
  • the shoe brake 10 arranged on the brake lever 3 is released, ie does not rest on the drive motor 8 designed as a brake drum.
  • the spring 4 would press the brake lever 3 onto the brake drum forming the drive motor 8 and thus generate a braking torque.
  • the brake lever 3 is pressed onto the brake drum and brings the step belt to a standstill.
  • Such mechanically acting braking devices 1 are part of the prior art, and any other, possibly non-mechanical, brake can also be used.
  • FIG 3 shows a schematic diagram of a control scheme for the braking device 1 according to Figures 1 and 2.
  • the reference numeral 1 the energy supply is addressed.
  • the reference number 12 relates to a controller and the reference number 13 to a brake magnet.
  • the electric motor 8 is also indicated, as are the brake levers 3 and the speed sensors 9.
  • the controller 12 preferably stores a plurality of setpoint values with respect to possible deceleration ramps.
  • a discontinuous determination of the respective speed of the drive motor 8 is effected via the speed sensors 9 and made available to the controller 12 as an actual value.
  • a discontinuous target-actual comparison is carried out, the results of which are made available to the brake magnet 13 as control values, so that the brake magnet 3 can in turn have a regulating effect.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Verfahren zur lastunabhängigen Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem mindestens einem mindestens einen Sollwert (S) beinhaltenden Regler Istwerte (I) zugeleitet werden, der Regler diskontinuierlich einen Soll-Ist-Abgleich durchführt und über diese Werte mindestens einen Bremsmagneten ansteuert, der seinerseits auf die Bremse(n) dergestalt einwirkt, daß eine vorgebbare lineare Bremsverzögerung eingestellt wird, wobei im Regler als Sollwerte (S) insbesondere mehrere temporäre Verzögerungswerte in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen abgelegt werden.

Description

Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges.
Zum Abbremsen des Stufen- bzw. Palettenbandes einer Rolltreppe bzw. eines Rollsteiges beim Ansprechen von Sicherheitselementen werden bisher im wesentlichen mechanisch oder elektromechanisch betätigbare Bremsen, insbesondere Backenbremsen, eingesetzt. Diese sind in der Regel federbelastet, wobei die Wirkung der Feder über eine Magnetspule aufgehoben wird, so daß die Bremse im Betriebszustand geöffnet bleibt. Beim Anhalten der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges wird die Wirkung des Elektromagneten aufgehoben und dadurch die dann überwiegende Federkraft zum Einsatz gebracht. Üblicherweise sind die Bremsfläche und die Schwungmasse unabhängig voneinander angeordnet, bilden aber in der Regel ein zusammenhängendes System in Form einer Bremstrommel. Die Schwungmasse bewirkt, daß der Bremsweg innerhalb der vorgegebenen Grenzen eingehalten werden kann. Wesentliches Kriterium bei der Auslegung der Schwungmasse ist die Belastung durch die Personenanzahl und bei Rollsteigen im wesentlichen die Länge in Verbindung mit der darauf befindlichen Personenlast.
Bei Betätigung der Nothalteeinrichtung sowie bei Ansprechen von Sicherheitsschaltern und anderen Sicherheitseinrichtungen wird die Antriebseinheit von der Energieversorgung getrennt. Gleichzeitig erfolgt das Auslösen der Bremse.
Nachteilig bei der bekannten Bremse ist festzustellen, daß die Abbremsung teilweise lastabhängig erfolgt, keine gleichen Bremswege - da abhängig von der Last - einhaltbar sind und, daß bei bestimmten konstruktiven Gegebenheiten (z.B. Überlänge von Rollsteigen) derart große Schwungmassen erforderlich sind, daß hier technische Grenzen für die Unterbringung erreicht werden. Darüber hinaus muß mit einem höheren Verschleiß der Bremsbeläge gerechnet werden, wodurch sich aus Sicherheitsgründen eine kontinuierliche Nachstellung der mechanischen Bremsen ergibt.
Der DE-A-35 09 207 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bremsen von Personengleitförderern, beispielsweise einer Rolltreppe, zu entnehmen, bei dem die Bewegung der Rolltreppe im wesentlichen unabhängig von der Belastung und der Bewegungsrichtung der Rolltreppe auf gesteuerte Weise abgebremst wird. Das Verlangsamungsereignis wird kontinuierlich mit einem Signal überwacht und gesteuert, welches ein Geschwindigkeitswandler, beispielsweise ein Tachometergenerator, liefert. Den Wicklungen eines als Antriebsmotor dienenden Wechselstrommotors wird Gleichstrom zugeführt, wobei die im Motor erzeugte elektrodynamische Bremswirkung in der Bewegung der Rolltreppe ein vorherbestimmtes Verlangsamungsverhalten hervorruft. Den Wicklungen des Antriebsmotors wird im Bremsfall vorzugsweise eine pulsierende Gleichspannung zugeführt, die mittels einer Thyristorschaltung geformt und gesteuert wird, welche durch elektronische Bauelemente gesteuert wird, die für die Rolltreppe auf der Basis der von einem Geschwindigkeitswandler, z.B. einem Tachometer, gelieferten Geschwindigkeit der Rolltreppe einen Bezugsgeschwindigkeitswert bildet.
In neuerer Zeit werden zum Abbremsen von Personenförderanlagen, insbesondere von Rolltreppen und Rollsteigen, auch Frequenzumformer eingesetzt, die unter Umständen mechanische Bremsen als Betriebsbremsen weitestgehend entbehrlich machen. Die Frequenzumformer stellen hierbei jedoch Bauteile dar, die mit einem erhöhtem Kostenaufwand einhergehen und somit unter Umständen kundenseitig nicht erwünscht werden.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren zur Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges dahingehend weiterzubilden, daß ein von Frequenzumformern unabhängiges Regelschema gebildet wird, das gegebenenfalls auch in bestehende Anlagen integriert werden kann, ohne daß es eines besonderen Montage- und Kostenaufwandes bedarf.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur lastunabhängigen Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem mindestens einem mindestens einen Sollwert beinhaltenden Regler Istwerte zugeleitet werden, der Regler diskontinuierlich einen Soll-Ist-Abgleich durchführt und über diese Werte mindestens einen Bremsmagneten ansteuert, der seinerseits auf die Bremse(n) dergestalt einwirkt, daß eine vorgebbare lineare Bremsverzögerung eingestellt wird, wobei im Regler als Sollwerte insbesondere mehrere temporäre Verzögerungswerte in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen abgelegt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Bremseinrichtung beinhaltet mindestens eine, insbesondere federbelastete Bremse, wie z.B. eine Backenbremse, die über mindestens einen Bremsmagneten ansteuerbar ist, der von mindestens einem einen diskontinuierlichen Soll-Istwert-Vergleich durchführenden Regler ansteuerbar ist.
Der Erfindungsgegenstand ermöglicht somit einen, ggf. auch bei bestehenden Anlagen nachrüstbaren, vorzugsweise geschlossenen Regelkreis, der ohne größeren Kosten- und Montageaufwand einerseits in neue und andererseits in bereits bestehende Anlagen integriert werden kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die ebenfalls erfindungsgemäße Bremseinrichtung findet gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine lastunabhängige Abbremsung des Stufen- bzw. Palettenbandes von Rolltreppen und Rollsteigen statt, die im wesentlichen folgende Vorteile mit sich bringt: stets gleiche Bremswege, da unabhängig von der Last;
Verschleißarmut der Betriebsbremse, insbesondere der Bremsbacken einer Backenbremse.
zumindest teilweise Reduzierung der Schwungmasse
zumindest teilweise kleinere Dimensionierung des Antriebsmotors
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der danach arbeitenden Bremseinrichtung kann somit die Geschwindigkeit der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges definiert mit im wesentlichen gleichbleibender Verzögerung bis auf den Wert 0 m/s geführt werden. Zum Zeitpunkt des Auslösens, beispielsweise eines Sicherheitselementes, wird eine Bremsrampe aktiviert, wodurch gleichförmig und linear verzögert abgebremst werden kann, und zwar unter Einhaltung des in den entsprechenden Richtlinien geforderten Bremsweges. Der Regler beinhaltet als Sollwert(e) Verzögerungswerte, die diskontinuierlich vorzugsweise mit Drehzahlwerten des Antriebsmotors der Rolltreppe oder des Rollsteiges, verglichen werden.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß kann der Bremsmagnet unabhängig von der Energieversorgung des Antriebsmotors angesteuert werden. Dies bedingt zwar einen etwas höheren Aufwand, da eine unabhängige Stromversorgung vorgesehen werden muß; für besondere Anwendungsfälle, insbesondere unter sicherheitstechnischen Aspekten, wird dieser Einsatzbereich jedoch als weitere Alternative angesehen, um den Erfindungsgegenstand in sinnvoller Weise weiterzubilden.
Der Erfindungsgegenstand ist anwendbar auf alle Arten von bei Rolltreppen und Rollsteigen Verwendung findenden Bremsen. Bevorzugt soll er jedoch angewendet werden auf mit federbelasteten Bremshebeln versehene Backenbremsen. Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 Teildarstellung der Bremseinrichtung, beispielsweise einer Rolltreppe;
Figur 2 Bremseinrichtung gemäß Figur 1 samt Istwert-Drehzahlerfassung;
Figur 3 Funktionsschema des erfindungsgemäßen Regelverfahrens der Bremseinrichtung nach den Figuren 1 und 2.
Figur 1 zeigt als Teildarstellung die Bremse 1 einer nicht weiter dargestellten Rolltreppe. Erkennbar ist eine Bremstrommel 2, ein Bremshebel 3, ein Federpaket 4, eine Halterung 5 sowie ein Bremsmagnet 6, der in diesem Beispiel mit Gleichstrom betrieben wird.
Figur 2 zeigt die gleichen Bauteile wie bereits beschrieben. Darüber hinaus erkennbar sind noch folgende Komponenten: das Gehäuse 7 des Antriebsmotors 8 sowie Sensoren 9 (z.B. Näherungschalter-Initiatoren) zum Abgreifen der Drehzahl des Antriebsmotors 8.
Die Über- und Unterdrehzahl des als Elektromotor ausgebildeten Antriebes 8 wird über die Initiatoren 9 erfaßt und einem nicht weiter dargestellten Motorwächter zur Verfügung gestellt. Im Normalzustand der Rolltreppe ist die am Bremshebel 3 angeordnete Backenbremse 10 gelüftet, d. h. liegt nicht auf dem als Bremstrommel ausgebildeten Antriebsmotor 8 auf. Bei Abschaltung des Antriebes würde die Feder 4 den Bremshebel 3 auf die den Antriebsmotor 8 bildende Bremstrommel andrücken und so ein Bremsmoment erzeugen. Der Bremshebel 3 wird hierbei auf die Bremstrommel gepreßt und bringt das Stufenband zum Stillstand. Derartige mechanisch wirkende Bremseinrichtungen 1 zählen zum Stand der Technik, wobei auch jede andere, gegebenenfalls nicht mechanische, Bremse zum Einsatz gelangen kann.
Figur 3 zeigt als Prinzipskizze ein Regelschema für die Bremseinrichtung 1 gemäß Figuren 1 und 2. Mit dem Bezugszeichen 1 1 ist die Energieversorgung angesprochen. Das Bezugszeichen 12 betrifft einen Regler und das Bezugszeichen 13 einen Bremsmagneten. Der Elektromotor 8 ist ebenso angedeutet, wie die Bremshebel 3 sowie die Drehzahlsensoren 9. Im Regler 12 sind vorzugsweise mehrere Sollwertvorgaben bezüglich möglicher Verzögerungsrampen abgelegt. In diesem Beispiel wird eine diskontinuierliche Ermittlung der jeweiligen Drehzahl des Antriebsmotors 8 über die Drehzahlsensoren 9 bewirkt und als Istwert dem Regler 12 zur Verfügung gestellt. Im Regler 12 wird ein diskontinuierlicher Soll-Ist-Abgleich vorgenommen, dessen Ergebnisse dem Bremsmagneten 13 als Stellwerte zur Verfügung gestellt werden, so daß dieser wiederum regulierend auf den Bremshebel 3 einwirken kann.
In der Darstellung gemäß Figur 1 und 2 wird der Bremshebel 3 - sobald die Rolltreppe antriebslos werden sollte - über den dann energiemäßig nicht mehr versorgten Bremsmagneten 6 schlagartig einfallen, da dann die Kraft der Feder 4 wirksam wird. Dieses schlagartige Einfallen kann Probleme im Hinblick auf ein ruckartiges Verzögern des Stufenbandes der Rolltreppe bewirken, mit welcher unter Umständen Verletzungsgefahren einhergehen können, sofern nicht geeignete Maßnahmen ergriffen werden.
Infolge der Regelung durch Soll-Istwert-Vergleich wird dieser Vorgang nun überbrückt, indem der Bremsmagnet 13 gezielt, ggf. auch bei Stromausfall, angesteuert wird, so daß ein im wesentlichen lineares Abbremsen nach vorgegebenen Kriterien (Bremsrampe) möglich ist. Ebenfalls denkbar ist, daß im Bereich des Reglers mehrere Sollwerte (S) in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen als Bremsrampen abgelegt werden, die eine sogenannte Fuzzy-Logik-Schaltung möglich machen, wobei dann der Regler 12 in Abhängigkeit der zugeleiteten Istwerte (I) die bestmögliche Bremsregelung bzw. Bremsrampe vorgibt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Verfahren zur lastunabhängigen Regelung der Bremse(n) einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem mindestens einem mindestens einen Sollwert (S) beinhaltenden Regler (12) Istwerte (I) zugeleitet werden, der Regler (12) diskontinuierlich einen Soll-Ist-Abgleich durchführt und über diese Werte mindestens einen Bremsmagneten (13) ansteuert, der seinerseits auf die Bremse(n) dergestalt einwirkt, daß eine vorgebbare lineare Bremsverzögerung eingestellt wird, wobei im Regler (12) als Sollwerte (S) insbesondere mehrere temporäre Verzögerungswerte in Sollwertfeldern bzw. Sollwertbereichen abgelegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (12) als Istwert (I) diskontinuierlich oder kontinuierlich über Initiatoren oder andere Sensoren (9) ermittelte Drehzahlen des bzw. der Antriebe(s) (8) der Personenförderanlage zur Verfügung gestellt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Bremse(n) (1 ) nach Art der Fuzzy-Logik durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet das der Bremsmagnet (13) unabhängig von der Energieversorgung des Antriebes (8) angesteuert wird.
5 . Bremseinrichtung für Rolltreppen oder Rollsteige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens einer, insbesondere federbelasteten Bremse (1 ), wie einer Backenbremse, die über mindestens einen Bremsmagneten (13) ansteuerbar ist, der von mindestens einem einen diskontinuierlichen Soll-Istwert-Vergleich durchführenden Regler (12) ansteuerbar ist.
EP00951363A 1999-07-28 2000-07-08 Verfahren zur regelung der bremse(n) einer rolltreppe oder eines rollsteiges Expired - Lifetime EP1198405B1 (de)

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