EP1237809B1 - Verfahren und einrichtung zur reduzierung des polygoneffektes im umlenkbereich von personenförderanlagen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur reduzierung des polygoneffektes im umlenkbereich von personenförderanlagen Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B23/00—Component parts of escalators or moving walkways
    • B66B23/02—Driving gear
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    • B66B23/02—Driving gear
    • B66B23/022—Driving gear with polygon effect reduction means

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the in the course of Redirecting one for a passenger conveyor, in particular an escalator or a moving walk, deployable chain occurring polygon effect.
  • the polygon effect is created by the square-shaped support of the chain on the Sprocket. As the angle of rotation increases, the effective radius varies Sprocket, whereby the chain speed between a maximum and a minimum value fluctuates.
  • the circulation effect is a consequence of the angular momentum, the from the sprocket to the chain links and thus to the steps or pallets is transmitted. After expiration of the chain from the sprocket this remains Angular momentum obtained first by the inertia of the system, resulting in the so-called curling the chain leads.
  • the angular momentum is due to friction in the chain or in the presence of a chain guide element by impact dismantled between chain and guide.
  • the aim of the subject invention is a method and a device provide by means of which the polygonal and circulation effects in substantially reduced while maintaining conventional orbital conditions to be able to maintain the smooth running of the passenger conveyor system in this way, in particular the escalator or the moving walkway, to optimize.
  • This goal is achieved on the one hand by a method of reducing the im Course of the chain deflection one for a passenger conveyor, in particular an escalator or a roller chain insertable chain occurring Polygon effect, by over the on the deflection wheel middle or immediately one acting on the rotational speed of the guide wheel different speed is superimposed.
  • This goal is further achieved by means of reduction in the course of the diversion of a for a passenger conveyor, in particular an escalator or a moving walkway, deployable chain occurring Polygon effect, with at least one, possibly with at least one Gear connected electric drive motor, the middle or immediate acting on the deflection wheel, wherein the drive motor with at least one Power supply unit, in particular a frequency converter, is connected, so that the drive motor with a non-constant speed is drivable.
  • AC asynchronous motors are used with the a power supply unit, such as a frequency converter, in Active connection are brought, so that the engine is driven in such a way can be that it rotates at a non-constant speed, which then, possibly with the involvement of a gearbox, in a corresponding manner to the respective deflection wheel acts.
  • the varying chain speeds, the are given at the chain enema are, by the subject invention as far as possible balanced or an adaptation takes place, so that the previously given shocks are compensated in the system.
  • the phase angle of the sprocket and / or the Circulation speed of the chain measured, the measured value or the Measured values are fed to a control device, these in prepared accordingly to the frequency converter.
  • the subject invention is in addition to a reduction of Polygon effect also the smooth running of the passenger conveyor system considerably increased without making any modifications on the mechanical side are.
  • Manufacturing tolerances of the deflecting wheel and / or the chain can by Interpolation of the control device or the power supply unit be stored, with the occurring in the operating state monitoring the phase angle or the chain rotation speed more Intervention options are given, which are particularly positive affect if the transport speed is between 0 and maximum varied.
  • the subject invention is versatile and with regard to the constantly falling in price electric or electronic components conventional mechanical modifications considered cheaper.
  • the subject invention is based on an embodiment in the Drawing and is described as follows.
  • the single figure shows a schematic diagram of an only hinted Passenger conveyor system, such as an escalator 1. Recognizable following components:
  • a guide wheel 2 which is equipped with a plurality of teeth 3, one out several links 4 existing link chain 5 and an electrical Drive motor, if necessary, with a not shown here Gear is in operative connection.
  • the connection between the Drive motor 6 and the deflection wheel 2 is by the drive member. 7 shown.
  • the running direction of the chain 5 or the deflection of the Guide wheel 2 is indicated by arrows.
  • This superposition is brought about by the fact that with the drive motor. 6 a frequency converter 8 is in operative connection, the drive motor. 6 such that it rotates at a non-constant speed and this non-constant speed via the drive member 7 in superimposed Way is transmitted to the guide wheel 2.
  • a control device 9 several control parameters can be stored, the basic pattern already existing escalators or moving walkways, so that at Standard versions to these basic settings can.
  • a Sensor 10 determines the phase angle of the deflection wheel 2 and this of the To make available control device 9.
  • Another parameter can be the Circulation speed of the chain 5, for example, via a another sensor 11 is measured, whereby these measured values of the Control device 9 are provided.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes.
Bei der Umlenkung der Ketten von Personenförderanlagen, insbesondere von Rolltreppen und Rollsteigen, mittels eines Kettenrades treten Polygon- und Umlaufeffekte auf, die sich insbesondere auf die Laufruhe der Rolltreppe oder des Rollsteiges negativ auswirken.
Der Polygoneffekt entsteht durch die viereckförmige Auflage der Kette auf dem Kettenrad. Mit wachsendem Drehwinkel variiert der wirksame Radius am Kettenrad, wodurch die Kettengeschwindigkeit zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert schwankt. Beim Kettenradeingriff weisen die Kettenrollen und die Zähne des Kettenrades unterschiedliche Geschwindigkeiten auf, was Stöße zur Folge hat. Der Umlaufeffekt ist eine Folge des Drehimpulses, der vom Kettenrad auf die Kettenglieder und somit auf die Stufen oder Paletten übertragen wird. Nach Ablauf der Kette aus dem Kettenrad bleibt dieser Drehimpuls zunächst durch die Trägheit des Systems erhalten, was zu dem sogenannten Einrollen der Kette führt. Der Drehimpuls wird durch Reibung in der Kette bzw. bei Vorhandensein eines Kettenführungselementes durch Stöße zwischen Kette und Führung abgebaut.
Bei herkömmlicher Anordnung, wenn der Kettenradantrieb gleichzeitig die Kette umlenkt, wird die Kette dem Kettenrad tangential zugeführt. Dadurch weisen Kettenrad und Kette beim Kettenradeingriff unterschiedliche Geschwindigkeiten auf. Es kommt zu Stößen zwischen Kette und Kettenrad in Kettentrumrichtung, die sich in der Praxis als Beschleunigungen der jeweiligen Transportelemente, wie zum Beispiel der Stufen oder Paletten von Rolltreppen bzw. Rollsteigen messen lassen. Abgesehen von der Geräuschentwicklung führen diese periodisch auftretenden Stöße zu hohen Belastungen an Kette, Kettenrad und Antrieb.
Durch die EP 0 711 725 ist eine Einrichtung zur Führung eines Bandkontinuums für Fahrtreppen oder Fahrsteige bekannt geworden, bei welchem die Kettenrollen mittels einer Stützschiene mit einer Laufbahn und mittels einer Ausgleichsschiene mit einer Laufbahn geführt werden. Am Eingang eines das Bandkontinuum umlenkenden Kettenrades gelangen die Kettenrollen von der geradlinigen Laufbahn der Stützschiene auf die kurvenförmige Laufbahn der Ausgleichsschiene und von dieser an einen Tangentenpunkt in den Eingriff mit dem Kettenrad.
Von der Laufbahn der Stützschiene bis zum Tangentenpunkt werden die Kettenrollen in der zur Laufrichtung rechtwinklig verlaufenden Richtung um einen quer zur Laufrichtung bemessenen Abstand zum Kettenrad hin verfahren, was sich vorteilhaft auf die Laufruhe des Bandkontinuums auswirken soll. Durch diese spezielle Kurvenform des Anschlußteiles soll darüber hinaus der Polygoneffekt vermindert werden.
Der DE-Zeitschrift Klepzig Fachberichte 79 (1971), H 8, M 200, Seiten 437 bis 439 sind Bewegungsprobleme bei großgliedrigen Kettentrieben zu entnehmen. Der Beitrag setzt sich mit Auswirkungen des Polygoneffektes auseinander, wobei eine Reihe von Lösungsmöglichkeiten auf mechanischer Seite vorgeschlagen werden. Unter anderem wird auf die Umlenkung einer Kette durch einen Kettenstern mit Ausgleichsgetriebe verwiesen, wobei der Kettenbolzen seine horizontale Bewegung und Geschwindigkeit so lange beibehält, bis die nächste Rolle in Eingriff kommt und somit ein volles Kettenglied in den Kettenstern eingelaufen ist. Erst danach wird die Umlenkung dieses Kettengliedes herbeigeführt.
Beiden Druckschriften ist ein ziemlich hoher mechanischer Aufwand entnehmbar, um die Auswirkungen des Polygoneffektes beim Umlauf der Kette um ein Umlenkrad zu reduzieren.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung bereitzustellen, mittels welchen die Polygon- und Umlaufeffekte im wesentlichen unter Beibehaltung herkömmlicher Umlaufgegebenheiten reduziert werden können, um auf diese Weise die Laufruhe der Personenförderanlage, insbesondere der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges, zu optimieren.
Dieses Ziel wird einerseits erreicht durch ein Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf der Kettenumlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe oder einen Rollsteig einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes, indem über den auf das Umlenkrad mittel- oder unmittelbar einwirkenden elektrischen Antrieb der Drehzahl des Umlenkrades eine andersartige Drehzahl überlagert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Dieses Ziel wird darüber hinaus erreicht durch eine Einrichtung zur Reduzierung des im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes, mit mindestens einem, gegebenenfalls mit mindestens einem Getriebe verbundenen elektrischen Antriebsmotor, der mittel- oder unmittelbar auf das Umlenkrad einwirkt, wobei der Antriebsmotor mit mindestens einem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere einem Frequenzumrichter, verbunden ist, so daß der Antriebsmotor mit einer nicht konstanten Drehzahl antreibbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Abweichend von den bisher zum Einsatz gelangten Modifizierungen auf der mechanischen Seite wird durch den Erfindungsgegenstand nun ein Konzept vorgestellt, welches eine Lösung von der elektrischen, nämlich der Antriebsseite her, beinhaltet.
Üblicherweise kommen Wechselstromasynchronmotoren zum Einsatz, die mit einem Leistungsversorgungsaggregat, wie einem Frequenzumrichter, in Wirkverbindung gebracht werden, so daß der Motor dergestalt angesteuert werden kann, daß er mit einer nicht konstanten Drehzahl umläuft, die dann, ggf. unter Einbeziehung eines Getriebes, in entsprechender Weise auf das jeweilige Umlenkrad einwirkt. Die variierenden Kettengeschwindigkeiten, die beim Ketteneinlauf gegeben sind, werden durch den Erfindungsgegenstand weitestgehend ausgeglichen bzw. es findet eine Anpassung daran statt, so daß die bisher gegebenen Stoße im System kompensiert werden.
Vorzugsweise wird die Phasenlage des Kettenrades und/oder die Umlaufgeschwindigkeit der Kette gemessen, wobei der Meßwert bzw. die Meßwerte einer Regeleinrichtung zugeleitet werden, die diese in entsprechender Weise aufbereitet an den Frequenzumrichter weiterleitet.
Zum Zwecke der Einstellung einer Grundüberlagerung können bereits diejenigen Meßwerte zum Einsatz gelangen, die bei älteren Rolltreppen und Rollsteigen gemessen wurden, die, in entsprechender Weise aufbereitet, eine bestimmte Frequenz in Herz ergeben, über welche dann über entsprechende Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors eine Drehzahlüberlagerung auf das jeweilige Umlenkrad bewirkt werden kann.
Durch den Erfindungsgegenstand wird neben einer Reduzierung des Polygoneffektes auch die Laufruhe der Personenförderanlage beträchtlich erhöht, ohne daß Modifikationen auf der mechanischen Seite durchzuführen sind. Fertigungstoleranzen des Umlenkrades und/oder der Kette können durch Interpolation der Regeleinrichtung bzw. des Leistungsversorgungsaggregates abgespeichert werden, wobei die im Betriebszustand auftretende Überwachung des Phasenwinkels bzw. der Kettenumlaufgeschwindigkeit weitere Eingriffsmöglichkeiten gegeben sind, die sich insbesondere dann positiv auswirken, wenn die Transportgeschwindigkeit zwischen 0 und Maximum variiert.
Der Erfindungsgegenstand ist vielseitig einsetzbar und im Hinblick auf die ständig im Preis fallenden elektrischen bzw. elektronischen Bauteile gegenüber herkömmlichen mechanischen Modifikationen als preiswerter anzusehen.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine Prinzipskizze einer nur angedeuteten Personenförderanlage, beispielsweise einer Rolltreppe 1. Erkennbar sind folgende Bauteile:
ein Umlenkrad 2, das mit mehreren Zähnen 3 ausgerüstet ist, eine aus mehreren Gliedern 4 bestehenden Laschenkette 5 sowie einen elektrischen Antriebsmotor, der bedarfsweise mit einem hier nicht weiter dargestellten Getriebe in Wirkverbindung steht. Die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 6 und dem Umlenkrad 2 ist durch das Antriebsorgan 7 dargestellt. Die Laufrichtung der Kette 5 bzw. die Umlenkrichtung des Umlenkrades 2 ist durch Pfeile angedeutet. Die beim Einlauf der Kette 5 in das Umlenkrad 2 entstehenden Polygoneffekte werden erfindungsgemäß nun dadurch reduziert, daß der Drehzahl des Umlenkrades 2 eine andersartige Drehzahl überlagert wird, so daß das Umlenkrad 2 mit einer nicht konstanten Drehzahl umläuft, die der mathematischen Funktion der Kettengeschwindigkeit beim Einlauf in das Umlenkrad 2 weitestgehend entspricht, wodurch die, bedingt durch den Polygoneffekt auftretenden Stöße im Gesamtsystem minimiert werden.
Diese Überlagerung wird dadurch herbeigeführt, daß mit dem Antriebsmotor 6 ein Frequenzumrichter 8 in Wirkverbindung steht, der den Antriebsmotor 6 dergestalt ansteuert, daß dieser mit einer nicht konstanten Drehzahl umläuft und diese nicht konstante Drehzahl über das Antriebsorgan 7 in überlagernder Weise auf das Umlenkrad 2 übertragen wird. In einer Regeleinrichtung 9 können mehrere Ansteuerungsparameter abgespeichert sein, die Grundmuster bereits bestehender Rolltreppen oder Rollsteige beinhalten, so daß bei Standardausführungen auf diese Grundeinstellungen zurückgegriffen werden kann.
Soll der Komfort weiterhin erhöht werden, besteht die Möglichkeit, durch einen Sensor 10 die Phasenlage des Umlenkrades 2 zu ermitteln und diese der Regeleinrichtung 9 zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Parameter kann die Umlaufgeschwindigkeit der Kette 5 sein, die beispielsweise über einen weiteren Sensor 11 gemessen wird, wobei auch diese Meßwerte der Regeleinrichtung 9 zur Verfügung gestellt werden. Durch entsprechenden Abgleich der durch die Sensoren 10, 11 gemessenen Werte in Vergleich mit der bzw. den vorhandenen Grundmustern kann der Frequenzumrichter 8 nun so mit elektrischen Meßwerten versorgt werden, daß eine kontinuierliche Ansteuerung des Antriebsmotors 6, beispielsweise an unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten der Kette 5, herbeigeführt werden kann.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe (1) oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette (5) auftretenden Polygoneffektes, indem über den auf das Umlenkrad (2) mittel- oder unmittelbar einwirkenden elektrischen Antrieb (6) der Drehzahl des Umlenkrades (2) eine andersartige Drehzahl überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der, ggf. mit einem Getriebe verbundene, elektrische Antrieb (6) über mindestens ein Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere einen Frequenzumrichter (8) dergestalt angesteuert wird, daß der elektrische Antrieb (6) mit einer nicht konstanten Drehzahl (n) umläuft, die der mathematischen Funktion der Kettengeschwindigkeit beim Einlauf in das Umlenkrad weitestgehend entspricht, und daß die Phasenlage des Umlenkrades (2) und/oder die Geschwindigkeit der Kette (5) gemessen wird bzw. werden und dieser Wert bzw. diese Werte einer Regeleinrichtung (9) zugeleitet wird bzw. werden, die mit dem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter (8), elektrisch verbunden ist
  2. Einrichtung zur Reduzierung des, im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe (1) oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette (5) auftretenden Polygoneffektes, mit mindestens einem, gegebenenfalls mit mindestens einem Getriebe verbundenen, elektrischen Antriebsmotor (6), der mittel- oder unmittelbar auf das Umlenkrad (2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) mit mindestens einem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere einem Frequenzumrichter (8), verbunden ist, so daß der Antriebsmotor (6) mit einer nicht konstanten Drehzahl antreibbar ist, und daß mindestens ein Sensor (10) zur Ermittlung der Phasenlage des Umlenkrades (2) vorgesehen ist, der seine Meßwerte einer mit dem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter (8), zusammenwirkenden Regeleinrichtung (9) zur Verfügung stellt.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (11) zur Ermittlung der Kettenumlaufgeschwindigkeit, der seine Meßwerte einer, mit dem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter (8), zusammenwirkenden Regeleinrichtung (9) zur Verfügung stellt.
EP00974476A 1999-12-06 2000-10-28 Verfahren und einrichtung zur reduzierung des polygoneffektes im umlenkbereich von personenförderanlagen Expired - Lifetime EP1237809B1 (de)

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