HU224684B1 - Eljárás mozgólépcső vagy mozgójárda fékezésének szabályozására - Google Patents

Description

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 224 684 Β1

A találmány tárgya eljárás mozgólépcső vagy mozgójárda fékezésének a szabályozására, amelynek során legalább egy, egy névleges értéket magában foglaló szabályozóba legalább egy mért értéket táplálunk, majd a szabályozóban a névleges értéket és a mért értékeket összehasonlítjuk, és az összehasonlítás eredménye függvényében legalább egy fékmágnest vezérlünk.

Egy mozgólépcső lépcsőinek, illetve egy mozgójárda járdaelemeinek a lefékezése céljából - például biztonsági eszközök működésbe lépése során - az eddigiekben főleg mechanikusan vagy elektromechanikusán működtetett fékeket, elsősorban fékpofákat használtak. Ezek a fékpofák általában rugóterhelésűek, ahol a rugó hatását, pontosabban rugóerejét egy mágnestekerccsel semlegesítik úgy, hogy a fék a mozgójárda vagy a mozgólépcső üzemi állapotában nyitott marad, nem fog. A mozgólépcső, illetve mozgójárda megállítása esetén ennek az elektromágnesnek a hatását szüntetik meg, miáltal a rugó ereje akadálytalanul hatni tud a fékpofára, és azt rászorítja a mozgólépcső vagy mozgójárda fékfelületére. A gyakorlatban a fékfelületeket és a lendítőtömeget egymástól függetlenül rendezik el, azonban a tapasztalat szerint ezek igen gyakran egy fékdob alakjában mégis összefüggő rendszert képeznek. A lendítőtömegnek az a szerepe, hogy a fékezési utat az előre meghatározott határok között tudjuk tartani. A lendítőtömeg tervezésénél lényeges szempont a szállítandó személyek számával összefüggő terhelés, illetve mozgójárdák esetében a mozgójárdák hossza, a járdákon egyidejűleg utazó személyek okozta terheléssel együtt.

A vészleállító berendezés működtetése esetén, valamint a biztonsági kapcsolók és egyéb biztonsági berendezések működésbe lépésekor a hajtóegységet leválasztják az energiaforrásról, egyidejűleg végbemegy a fék aktiválása is.

Az ismert fékeknél hátrányosnak tekinthetjük, hogy a lefékezés részben terhelésfüggően megy végbe, a mindenkori terheléstől függően nem lehet azonos fékutakat betartani, és meghatározott szerkezeti adottságok (például a mozgójárdák túlságosan nagy hossza) következtében olyan nagy lendítőtömegekre van szükség, amelyek már-már elérik a lendítőtömegek elhelyezésének műszaki határait. Ezen túlmenően a fékbetétek is erőteljesebben kopnak, minek következtében biztonsági okokból a mechanikus fékeket folytonosan felügyelni, illetve utánállítani szükséges.

A DE-A-35 09 207 számú szabadalmi leírás személyek szállítására alkalmas berendezések, például mozgólépcsők fékezésére szolgáló eljárást, valamint berendezést ismertet, amelynél a mozgólépcső mozgását lényegében a mozgólépcső terhelésétől és mozgási irányától függetlenül tudják szabályozott, de legalábbis vezérelt módon lefékezni. A mozgólépcső lassulását folyamatosan mérik és szabályozzák, egy sebességjeladó, például egy megfelelő mérőátalakító által szolgáltatott jel segítségével. A hajtómotorként szolgáló váltakozó áramú motor tekercsein egyenáramot vezetnek át, minek köszönhetően a motorban létrejövő elektrodinamikus fékezőhatás a mozgólépcső mozgásában előre meghatározott fékezési viselkedést vált ki. A hajtómotor tekercsein fékezéskor előnyösen pulzáló egyenáramot hajtanak át, amelyet egy elektronikus kapcsolással vezérelt olyan tirisztoros kapcsolási elrendezéssel állítanak elő és vezérelnek, amely a mozgólépcső számára valamilyen sebesség-mérőátalakító, például tachométer által szolgáltatott sebességérték alapján egy vonatkoztatási sebességértéket hoz létre.

Újabban a személyszállító készülékek, ezen belül a mozgólépcsők és mozgójárdák lefékezésére olyan frekvenciaátalakítókat is használnak, amelyek meghatározott körülmények között a mechanikus fékeket mint üzemi fékeket messzemenőleg feleslegessé teszik. A frekvenciaátalakítók azonban olyan alkatrészeket jelentenek, amelyek a bekerülési költségeket észrevehetően megnövelik, így adott esetben a megrendelők vagy vevők részéről nemkívánatos kiegészítésnek minősülnek.

Az US 4,664,247 számú szabadalmi leírás személyszállító berendezések, például mozgólépcsők, mozgójárdák fékezésére szolgáló vezérlőberendezést ír le. Ennek a berendezésnek olyan mérőátalakítója van, amely a személyszállító berendezés sebességét méri (ez a mért érték), és analóg formában egy ennek megfelelő aktuális sebességjelet állít elő. Ezen túlmenően létrehoznak egy ugyancsak analóg vezérlőjelet is, a névleges értéket. Egy utánkapcsolt szabályozóegységben az analóg névleges és mérési értékeket összehasonlítják, majd a szabályozóval olyan vezérlőjelet állítanak elő, amely egy fékberendezés fékmágneseire oly módon hat, hogy egy lágy, lépésről lépésre végbemenő lassítás válik lehetővé, de ennek feltétele, hogy a mért értékek a névleges érték közelébe essenek. A nevezett dokumentumban leírt berendezéssel a fékeket fokozatosan, egy kvázianalóg formában lehet működtetni. Az ismert megoldásnál a fékezés további vezérlési feltételeként olyan további nagyfrekvenciás jelet is alkalmaznak, amely egy előre meghatározható időtartományon belül fokozatosan 100% és 0%, illetve 0% és 100% között változik úgy, hogy a személyszállító berendezés nem lineárisan, hanem fokozatosan fékezhető le. Ennek a nagyfrekvenciás jelnek a megadott formában történő ingadozása következtében a ténylegesen a személyszállító berendezésre ható terhelés (személyek száma) azonban nem kerül ténylegesen meghatározásra és beszámításra, így a berendezés fokozatos lefékezését a mozgólépcsőt vagy mozgójárdát használók bizonyos körülmények között igen kellemetlennek, adott esetben veszélyesnek érezhetik.

A találmánnyal célunk, hogy egy mozgólépcső vagy mozgójárda fékezésének a szabályozására olyan eljárást alakítsunk ki, amely frekvenciaátalakítóktól független olyan szabályozási sémán alapul, amelyet a mozgólépcsőre vagy mozgójárdára ható mindenkori terheléstől függetlenül adott esetben a már meglévő és üzemelő berendezésekben is integrálni és alkalmazni tudunk anélkül, hogy ez különösen jelentős anyag- és munkaköltséget jelentene.

A kitűzött feladatot egy eljárással oldottuk meg egy mozgólépcső vagy egy mozgójárda fékezésének a

HU 224 684 Β1 szabályozására, amelynek során legalább egy, egy névleges értéket magában foglaló szabályozóba mért értékeket táplálunk, majd a szabályozóban a névleges értéket és a mért értékeket összehasonlítjuk, és az összehasonlítás eredménye függvényében legalább egy fékmágnest vezérelünk. Ezt találmányunk értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a szabályozóban névleges értékekként névlegesérték-mezőkben, illetve névlegesérték-tartományokban több időszakos lassítási értéket tárolunk el, továbbá a szabályozóban a legalább egy fék terhelésfüggetlen vezérlése céljából a névleges érték és a mért érték összehasonlítását szakaszosan hajtjuk végre, amelynek köszönhetően a fékmágnessel úgy hatunk legalább egy fékre, hogy előre meghatározott lineáris fékezési lassítást valósítsunk meg.

A javasolt eljárás egy előnyös kiviteli alakja értelmében a szabályozóba mért értékként a személyszállító berendezés legalább egy hajtóegységének szakaszosan vagy folyamatosan szenzorokkal meghatározott fordulatszámát tápláljuk be.

Előnyös a javasolt eljárás olyan foganatosítási módja, amelynek során a legalább egy fék szabályozását bizonytalan logika (Fuzzy-logic) alapján hajtjuk végre.

Előnyös továbbá a javasolt eljárás olyan foganatosítási módja, amelynek során a fékmágnest a hajtóegység energiaellátástól függetlenül vezéreljük.

Egy ilyen, a találmány szerinti eljárásnak megfelelően működő fékezőberendezés - az US 4,664,247 számú szabadalmi leírásból megismerhető berendezéshez hasonló módon - mindössze egyetlen, elsősorban rugóterhelésű féket, például pofás féket tartalmazhat, amely legalább egy olyan fékmágnessel vezérelhető, amely az ismert műszaki szinttől eltérően nem valamilyen állandó vezérlőjelet kap, hanem egy szakaszos névleges érték-mért érték összehasonlítást végrehajtó szabályozóval áll kapcsolatban.

A találmány szerinti eljárás így egy adott esetben már meglévő rendszereknél is kialakítható, célszerűen zárt szabályozási kör kialakítását teszi lehetővé, amely nagyobb anyag- és munkaráfordítások és költségek nélkül egyrészt az új, másrészt a már meglévő berendezésekbe integrálható.

A találmány szerinti eljárásnak köszönhetően az ismert műszaki szinthez képest a mozgólépcsők lépcsőit, illetőleg a mozgójárdák járdáit a mindenkori terheléstől függetlenül tudjuk lefékezni, ami az alábbi, csupán példálódzva felsorolt főbb előnyökkel rendelkezik:

- a terheléstől független, mindig állandó fékezési utakat tudunk biztosítani;

- az üzemi fékek, különösen egy pofás fék fékpofái sokkal kevésbé kopnak;

- a lendtömeget legalább részben le lehet csökkenteni, és

- a hajtómotor legalább részben kisebbre méretezhető.

A találmány szerinti eljárással, illetve az eljárást megvalósító fékezőberendezéssel tehát egy mozgólépcső, illetve mozgójárda sebességét definiáltán, lényegében változatlan lassulással tudjuk egészen 0 m/s értékig csökkenteni. Például egy biztonsági szerkezeti elem működésbe lépésének időpontjában egy fékezőszervet aktiválunk, amelynek segítségével egyenletesen és lineáris lassulással tudunk fékezni, méghozzá a megfelelő irányelvekben lefektetett fékezési utak betartásával. A szabályozó névleges értékként vagy értékekként olyan lassulási értékeket tartalmaz, amelyeket időközönként előnyösen a mozgólépcső vagy mozgójárda hajtómotorjának fordulatszámával hasonlít össze.

A találmányhoz tartozó további találmányi gondolat értelmében a fékmágnest a hajtómotor táplálásától függetlenül is vezérelhetjük. Ez ugyan valamivel bonyolultabb felépítést tesz szükségessé, mivel a fékmágnes részére független táplálást kell kialakítanunk, különleges alkalmazási esetekben, különösen biztonságtechnikai szempontokban rögzített esetekben azonban ez az alkalmazási mód olyan további alternatívaként jöhet szóba, amely iránymutató lehet a találmány tárgyának értelmes továbbfejlesztésére.

A találmány szerinti eljárás bármilyen, mozgólépcsőkben és mozgójárdákban alkalmazott fékek esetében alkalmazható, azonban előnyösen rugóterhelésű fékkarokkal ellátott fékpofáknál alkalmazható.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt eljárás szerint működtetett fékberendezés felépítését és működési vázlatát tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra például mozgólépcsőben alkalmazott fékberendezés egy részletének nézete, részben metszve, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti fékberendezés látható, kiegészítve a mért fordulafszám-értéket szolgáltató egységekkel, és a

3. ábrán az 1. és 2. ábrán bemutatott fékberendezés találmány szerinti szabályozási eljárásának vázlatát tüntettük fel.

Az 1. ábrán egy közelebbről nem ábrázolt mozgólépcső ismert 1 fékberendezésének a találmány szempontjából érdekes részletét vázoltuk, részben metszve. Az ábrán látható 2 fékdob, 3 fékkar, 4 rugóköteg, 5 tartóelem, valamint 6 fékmágnes, amely a bemutatott példában egyenárammal működik.

A 2. ábrán ugyanazok az elemek, alkatrészek láthatók, mint az 1. ábrán, azonban a bemutatott egységeket kiegészítettük 8 hajtómotor 7 házával, valamint a 8 hajtómotor fordulatszámát mérő és abból I mért értéket előállító 9 szenzorokkal (például közelítéskapcsolókkal).

A villamos motorként kialakított 8 hajtómotor határérték feletti és határérték alatti fordulatszámát a 9 szenzorok érzékelik, és egy, a rajzon nem látható motorfelügyelő egységhez továbbítják. A mozgólépcső normálállapotában a 3 fékkaron rögzített 10 fékpofa nem fekszik fel a 2 fékdobként kialakított 8 hajtómotoron, hanem attól távközzel elválasztottan helyezkedik el. Ismert módon a 8 hajtómotor lekapcsolásakor a 4 rugóköteg a 3 fékkart rányomná a 2 fékdobot képező 8 hajtómotorra, és ezzel állítana elő a fékezéshez szük3

HU 224 684 Β1 séges nyomatékeit, a 3 fékkar pedig rányomódik a fékdobra, és a mozgólépcsőt így állítaná le.

Az ilyen, mechanikusan ható 1 fékberendezések az ismert műszaki szinthez tartoznak, amely magában foglal másfajta, adott esetben nem, vagy nemcsak mechanikus fékeket, fékberendezéseket is.

A 3. ábrán az 1. és 2. ábrán bemutatott 1 fékberendezéshez kifejlesztett találmány szerinti szabályozási eljárást vázoltuk fel. 11 hivatkozási jel jelöli az energiaellátást, 12 hivatkozási jel jelöli a szabályozót és 13 hivatkozási jel jelöli a fékmágnest. Az ábrán látható továbbá a villamos motorként kiképzett 8 hajtómotor, továbbá jelöltük a 3 fékkart és a 8 hajtómotor fordulatszámát érzékelő 9 szenzorokat. A találmány értelmében a szabályozóban több S névlegesérték-adat kerül eltárolásra a lehetséges fékezöszervekre vonatkozóan. A bemutatott példában a 8 hajtómotor mindenkori fordulatszámát a 9 szenzorokkal nem folyamatosan, hanem megszakításokkal, szakaszosan mérjük, és ezeket az I mért értékeket tápláljuk a 12 szabályozóba. A 12 szabályozóban ugyancsak egy szakaszos névleges érték-mért érték összehasonlítást végzünk, amelynek eredményének függvényében működtetjük a fékmágneseket úgy, hogy azok szabályozzák a fékkar működését és hatását.

Az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alakoknál a fékkar - amint a mozgólépcső táplálása megszűnik a szintén táplálás nélkül maradt 6 fékmágnesnek köszönhetően hirtelen ütközne rá a 2 fékdobra, mivel a rugóköteg ereje akadálytalanul hatna rá. Ez az ütésszerű hatás problémákat okozhat a mozgólépcső lépcsőszalagjának hirtelen lassulása tekintetében, hiszen adott esetben a mozgólépcsőn utazó személyek sérülése is bekövetkezhetne, ha nem tennénk ez ellen megfelelő intézkedéseket.

A találmány értelmében azonban az S névleges érték-l mért érték összehasonlítás révén ezt a folyamatot át tudjuk hidalni, amennyiben a 13 fékmágnest célzottan, vagyis például a hálózati táplálás kiesése esetén is vezérelni tudjuk úgy, hogy előre meghatározott feltételeknek megfelelő, lényegében lineáris fékezést tudunk megvalósítani.

A találmányi gondolat és a szabadalmi igénypontokban megfogalmazott oltalmi körön belül az is elképzelhető, hogy a 12 szabályozóban több S névleges értéket tárolunk el S névlegesérték-mezőkben, illetve S névlegesérték-tartományokban, amelyek fékezőszervként úgynevezett bizonytalan logika, angolul Fuzzy-logic alkalmazását teszik lehetővé, minek köszönhetően a 12 szabályozó a betáplált I mért értékek függvényében a lehető legjobb fékezési szabályozást képes megvalósítani.

Claims (4)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás mozgólépcső vagy mozgójárda fékezésének a szabályozására, amelynek során legalább egy, egy névleges értéket (S) magában foglaló szabályozóba (12) legalább egy mért értéket (I) táplálunk, majd a szabályozóban (12) a névleges értéket (S) és a mért értékeket (I) összehasonlítjuk, és az összehasonlítás eredménye függvényében legalább egy fékmágnest (13) vezérelünk, azzal jellemezve, hogy a szabályozóban (12) névleges értékekként (S) több időszakos lassítási értéket tárolunk el névlegesérték- (S) mezőkben, illetve névlegesérték- (S) tartományokban, továbbá a szabályozóban (12) a legalább egy fék terhelésfüggetlen vezérlése céljából a névleges érték (S) és a mért értékek (I) összehasonlítását szakaszosan hajtjuk végre, amelynek köszönhetően a fékmágnessel (13) úgy hatunk a legalább egy fékre, hogy előre meghatározott lineáris fékezési lassítást valósítsunk meg.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szabályozóba (12) mérési értékként (I) a személyszállító berendezés legalább egy hajtóegységének (8) szakaszosan vagy folyamatosan szenzorokkal (9) meghatározott fordulatszámát tápláljuk be.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy fék szabályozását bizonytalan logika (Fuzzy-logic) alapján hajtjuk végre.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fékmágnest (13) a hajtóegység (8) energiaellátásától függetlenül vezéreljük.