WO2014198545A1 - Bremsverfahren für eine pesonentransportanlage, bremssteuerung zur durchführung des bremsverfahrens und personentransportanlage mit einer bremssteuerung - Google Patents

Bremsverfahren für eine pesonentransportanlage, bremssteuerung zur durchführung des bremsverfahrens und personentransportanlage mit einer bremssteuerung Download PDF

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brake
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passenger transport
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    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well

Definitions

  • Braking method for a passenger transport system Brake control for carrying out the braking process and passenger transport system with a brake control
  • the invention relates to a braking method for a passenger transport system, which, as an elevator,
  • Escalator or moving walk is configured, a brake control to carry out this
  • the invention relates to the field of elevator installations.
  • a brake control for an elevator car is known.
  • the braking force of an electromagnetic brake at the time of an emergency stop can be controlled so that the braking deceleration of an elevator car is equal to a predetermined value. This is based on a delay control value and a
  • the brake control known from EP 1 997 765 A1 has a configuration in which a part of the total braking force generated at the time of emergency braking of the elevator car can be adjusted. Furthermore, an unadjustable part of the braking force is provided, which directly generates a braking force, without an adaptation of this part taking place at the time of the emergency braking of the elevator car.
  • EP 1 997 765 A1 brake control has the disadvantage that, although a reduction of the braking force during deceleration of the elevator car is possible and at the same time a faster onset of braking effect with the non-changeable part of the braking force, but
  • the predetermined non-adaptable part of the braking effect is not too big only if he is set correspondingly low. Such a low specification of the braking effect can lead to the braking effect being too low in most cases when emergency braking is initiated.
  • Service brake as well as the separation of the prime mover are triggered by the supply network.
  • this braking method the separation of the prime mover from the supply network by switching off the frequency converter takes place only after the service brake has been activated.
  • This braking method has the disadvantage that the separation of the drive from the supply network, although after the activation of the mechanical service brake, but the braking effect of the mechanical service brake is completely ignored.
  • Object of the present invention is to provide a braking method for a passenger transport system, a brake control for carrying out this braking method and a passenger transport system with this brake control, so as to achieve the shortest possible braking distance in an emergency stop and despite the emergency stop a user of the passenger transport system to a given ride comfort Offer.
  • the object is achieved by a braking method for a passenger transport system, which is designed as a lift, escalator or moving walk. Furthermore, the object is achieved by a brake control, which is suitable for carrying out this braking method, and by a passenger transport system with such a brake control.
  • the overlapping period of time in which both the prime mover and the mechanical service brake at the same time brakes, can be kept as short as possible.
  • the brake pad of the service brake is maximally protected, since the service brake does not have to slow down a driving drive machine, if due to the set braking ramp of the frequency inverter specifies a higher speed of the drive machine, as the speed would be on the brake drum of the mechanical service brake in a purely mechanical braking.
  • the proposed braking method significantly increases the safety of the system, since the time of separation of the prime mover from the power supply network is directly dependent on the detected braking effect of the service brake on the moving components and therefore the separation is triggered by the braking effect of the service brake.
  • Operation cases mentions an engine braking mode, which is assigned specifically to the emergency stop.
  • the other operating traps include, for example, the braking of the elevator car when reaching a destination floor or the limitation of the speed of the elevator car during the
  • the service brake may have spring-loaded brake shoes that can generate an at least theoretically constant braking torque in the event of braking.
  • the service brake is designed so that it is capable of the maximum mass difference between the counterweight and the
  • Another disadvantage of the passenger transport systems known in the prior art is that that with a simultaneous separation of the motor current and the activation of the service brake, the drive motor for a short but practically relevant time is de-energized and therefore torque-free, while the service brake is not yet effective. Among other things, passes a certain amount of time until the brake shoes or the like abut the brake disc or a brake drum. Furthermore, there may be some delays due to necessary switching operations. The usually existing mass difference between the elevator car and the counterweight can lead to an additional acceleration of the elevator car. Thus, the service brake then has to destroy even more kinetic energy than was present at the time the emergency stop was triggered. This leads to a longer braking distance.
  • Elevator car Elevator car and the current direction of travel.
  • the mass of the vehicle Elevator car and the current direction of travel.
  • Elevator car plus its load in a conceivable situation equal to the mass of the
  • a mass difference between the loaded elevator car and the counterweight can additionally have the effect of braking or additionally accelerating.
  • a large area thus results for the ideal braking power or the ideal one in the individual case
  • the ride comfort can be optimized.
  • Drive machine serves as an engine brake at least for the required drive time of the service brake. This not only prevents an additional acceleration of the elevator car when switching or at the beginning of the emergency stop, but the elevator car braked already from the occurrence of the activation signal, so that the speed of the car has already been significantly reduced when "gripping" the service brake.
  • delay times of switching elements such as contactors or relays, which are used to control the service brake and to disconnect the drive machine from a power supply, must be taken into account It is important that only after the detected closure of the service brake a drive motor of the prime mover is disconnected from the mains.
  • the time delay is in this case technically predetermined and is based inter alia on the switching behavior of the switching elements.
  • the activation signal corresponding to the status of the safety circuit can be used to prevent the emergency stop from occurring when the service brake b already initiate a deceleration of the drive motor of the prime mover. This braking can be done by the brake control in particular by means of a frequency converter.
  • the engine braking mode can be power-controlled and speed-controlled.
  • the brake control regulates the braking power of the prime mover at a maximum permissible braking power limit, wherein this braking power limit is only exceeded if a rotational retardation of the prime mover exceeds a maximum permissible rotational retardation.
  • the braking power limit stored in the control as a defined value and thus the maximum permissible braking torque limit limits the maximum load of the mechanical brake
  • the maximum permissible rotation delay is a value defined in the control and limits the negative acceleration or deceleration, so that in the
  • Elevator car present users, for example, evenly and less than lg is charged. As a result, the very unpleasant, oscillating movements can be avoided in lifts with belt support means.
  • a braking torque of the drive machine can be measured continuously or sequentially and transmitted to the brake control.
  • the braking torque can for example be measured directly by means of a torque measuring sensor. This has the advantage that it is more direct, safer and more accurate than a calculation of the braking torque from the generated electric power of the prime mover.
  • the activation of the service brake can be delayed by a delay period at the occurrence of the activation signal.
  • the end of the delay period and thus the activation of the service brake can take place, for example, after a predetermined delay period or with the achievement of a predetermined speed of the drive shaft of the drive machine.
  • the predetermined speed of the drive shaft is less than 2 revolutions / second and greater than 0.1 revolutions / second, so that the service brake engages at extremely low speed of the moving components of the passenger transport system.
  • the predetermined speed is set to less than 1 revolution / second and greater than 0.5 revolutions / second.
  • the small residual speed of the lower range limit of the above-defined speed range is sufficient to determine a braking effect of the service brake beyond doubt, so that after the determination, the prime mover can be switched to a braking torque-free state and the service brake brakes the moving components to a standstill.
  • the delay of the signals generated by the safety circuit to activate the service brake for safety reasons is problematic and possibly also violates this rule.
  • the safety standards for example from the standard EN-81 is known that in an emergency stop a delay of the service brake application is not allowed. In case of failure of the prime mover, the brake would be closed too late or even never.
  • an additional security check is provided by a safety device or a safety system with the safety device. After the occurrence of the activation signal, the functionality of the drive machine and / or at least one device of the passenger transport installation relevant to the operability of the drive machine is monitored by means of the safety device.
  • the safety system with the safety device closes the service brake and, if necessary, disconnects the drive motor from the mains. More extensive actions such as the additional activation of a second service brake or a safety brake or safety brake are possible. Thus, the prescribed safety standard is met or even surpassed by the safety device.
  • the safety system can monitor four existing measurable operating variables, namely the actual motor current, the actual motor speed or the motor speed frequency value, the drive shaft rotation delay and the safety circuit signal.
  • the above-explained braking methods require a corresponding brake control of a passenger transport system.
  • a service brake of the passenger transport system is activated by means of an activation signal and an emergency stop is initiated.
  • the brake control controls at least during a required actuation time of the service brake an engine of the passenger transport system in an engine braking mode. Furthermore, the brake control switches the drive machine in a braking torque-free state as soon as a braking effect of the service brake is detected.
  • Service brake and the engine of the passenger transport system are not part of the brake control.
  • the brake control can be wholly or partially integrated in the service brake and / or the engine of the passenger transport system.
  • the brake control is designed as a separate assembly or unit, which is connected during assembly with the service brake and the prime mover.
  • the brake control can also be manufactured and distributed independently of a service brake and a prime mover of the passenger transport system.
  • the braking effect of the service brake for example, by a measurement and evaluation of the Change of at least one operating parameter of the prime mover can be detected.
  • This operating parameter may be a torque of the prime mover and / or that of the
  • Drive machine generated electrical energy or current and voltage and / or be detected on the drive shaft rotation deceleration.
  • Brake control on the occurrence of the activation signal delay the release of the service brake by a delay period.
  • the delay period can be fixed. Furthermore, the end of the delay period can also be predetermined by reaching a predetermined speed of the drive machine.
  • a safety device By means of the safety device, the functionality of the drive machine and / or at least one relevant to the functioning of the drive machine means of passenger transport system is monitored. In particular, by the
  • Frequency converter is able to delay an elevator car or the like and whether the power switch and the power supply are in order. Additionally or alternatively, it is advantageous that the safety device monitors a motor current of the drive machine and / or a current rotational speed of the drive machine and / or a current reference value for the engine speed of the drive machine and / or a rotational retardation of the drive shaft.
  • the monitoring takes place at least after the occurrence of a safety circuit of the
  • the monitoring can also during normal operation of the
  • the safety device closes the service brake and, if necessary, disconnects the drive motor from the mains.
  • the prescribed safety standard is met.
  • Security system for example, three existing, measurable operating variables, namely the actual motor current, the actual motor speed or the
  • a regenerative frequency converter or inverter can in Advantageously, a power supply for the drive machine can be ensured, wherein the brake control means of the regenerative frequency drive drives the drive machine and the frequency converter regenerates a generated in the engine braking mode of the engine electrical energy at least partially back into a supply network. As a result, a brake energy recovery is possible.
  • the frequency converter can control the drive motor with a combination of torque control and speed control until the service brake is actually closed. Immediately after the service brake fails, in addition to
  • the closure of the service brake can thus be at least indirectly detected by the brake control by signals from the frequency converter on the actual speed and the actual torque and / or the electrical energy generated by the engine or power and voltage are received by the brake control.
  • the drive motor of the prime mover can via the frequency converter
  • an improved brake control for a passenger transport system can be realized.
  • the braking deceleration can be initiated by means of the frequency converter. This avoids the problem of additional acceleration and part of the kinetic energy of the
  • Drive and the frequency converter is preferably power controlled and speed controlled.
  • the brake control for the purpose of achieving the shortest braking distance as possible regulate the frequency at the upper allowable braking power limit, this power limit is exceeded, when the delay or a rotational retardation of the drive motor exceeds a predetermined deceleration rate.
  • the mechanical gripping of the service brake can be due to the significant change in the electrical power generated by the drive motor, which manifests itself in a power loss, and the much higher
  • Delay rate can be detected, whereby a network separation of the drive motor or a torque enable the drive motor can be triggered.
  • Service brake whose braking power is variable, required.
  • the service brake can also be designed simplified. Specially brake magnets or the like can thus be saved, which reduce the braking force of the service brake, if the braking power in the specific situation would be too high. Because such dosages can be done by working as an engine brake prime mover.
  • the reliability can be improved.
  • the improved ride comfort can also be achieved with other suspension means, in particular with a belt.
  • the passenger transport system can be configured in particular as a lift.
  • the brake control then serves to stop an elevator car of the elevator. In a corresponding manner, however, an arrest of the respective passenger transport system can be made even with an escalator or a moving walk through the brake control.
  • the statements made on the basis of the elevator or the elevator car therefore also apply correspondingly to an escalator or moving walk.
  • Figure 1 shows a passenger transport system with a drive and braking system and a
  • FIG. 2A shows by way of example a speed-time diagram of a brake control
  • Figure 2B is a Brems antiques- time diagram of the emergency stop shown in Figure 2A.
  • Fig. 1 shows a passenger transport system 1, which is designed as an elevator or elevator system 1, with a drive and brake system 2 and a brake control 3 in an excerpt, schematic representation according to an embodiment.
  • the passenger transport system 1 can also be configured as an escalator or moving walk.
  • the drive and brake system 2 and the brake control 3 are used for Passenger transport facilities 1, which are designed as a lift, escalator or moving walk.
  • the passenger transport system 1 of the exemplary embodiment has an elevator car 4 and a traction sheave 5. Furthermore, at least one support means 6 is provided, on the one hand with the
  • the support means 6 is guided around the traction sheave 5.
  • the elevator car 4, the suspension element 6, the counterweight 7 and the traction sheave 5 belong to the movable parts of the elevator installation, as shown with respect to the suspension element 6 at a speed v (t) and a braking force FB (t).
  • FB (t) By the braking force FB (t), the speed v (t) of the elevator car 4 can be reduced.
  • acceleration acts on a user 8 who is in the elevator car 4.
  • the passenger transport system 1 has a drive machine 9 with a drive motor.
  • the prime mover 9 can additionally züm
  • the Drive motor also have a gear or the like.
  • the drive machine 9 has a drive shaft 10, on which the traction sheave 5 is arranged.
  • the traction sheave 5 and the traction sheave 5, the support means 6, the counterweight 7 and the elevator car 4 are driven.
  • the traction sheave 5 rotates counterclockwise, causing the elevator car 4 to move downwards at a speed v (t) and the counterweight 7 move upwards along its path.
  • a frequency converter 11 is provided, which is connected to a supply network or power grid 12.
  • the frequency converter 11 ensures a power supply of the engine 9.
  • the frequency converter 11 is in this case connected via a signal line 13, which can also be realized by a bus system or the like, with the brake control 3 of the drive and brake system 2.
  • the brake controller 3 uses the frequency converter 11 to drive the prime mover 9 in an engine braking mode. In the engine braking mode, the prime mover 9 or the drive motor 9 acts as an engine brake.
  • the brake control 3 for the drive of the passenger transport system 1 already existing
  • the passenger transport system 1 also has a service brake 15 with brake units 16, 17.
  • the brake units 16, 17 each have an actuator 18, 19.
  • the actuators 18, 19 are
  • the actuators 18, 19 of the service brake 15 are under tension as long as they must be ventilated.
  • the brake disc 22 is rotatably connected to the drive shaft 10. By activating the service brake 15, a braking torque is thus exerted on the drive shaft 10, which leads to deceleration of the elevator car 4.
  • Service brake 15 only after a required activation time of the service brake 15 a. This required activation time results, for example, from delay times of
  • each of the brake units 16, 17 is connected to the brake control 3 via an associated control line 23, 24.
  • the drive and brake system 2 also has a speed sensor 30 which has a
  • Signal line 31 is connected to the brake controller 3.
  • the speed sensor 30 is disposed on the drive shaft 10 of the prime mover 9.
  • Speed sensor 30 detects the brake control 3, the instantaneous speed of the Anlriebsmaschine 9. Further, the brake controller 3 is connected via a signal line 32 to the prime mover 9. As a result, the brake controller 3 can detect a braking torque of the engine 9. Thus, operating parameters of the prime mover 9 are at least indirectly detectable. As a result, the brake control 3 can take into account such operating parameters in the control.
  • the brake control 3 also comprises a safety device 33.
  • the safety device 33 can be part of a safety system or integrated into a safety system of the passenger transport system 1.
  • the safety device 33 is connected via a signal line 34 both to the frequency converter 11 and to the brake control 3.
  • the brake controller 3 controls the engine 9 in an engine braking mode.
  • the prime mover 9 acts as an engine brake.
  • the effectiveness of the service brake 15 is possible at the earliest after the required actuation time of the service brake 15. For this period, namely the required activation time of the service brake 15, thus the prime mover 9 can already serve to decelerate the elevator car 4.
  • the brake controller 3 may further include a memory unit 14 in which engine control data of the engine 9 are stored. By means of this engine control data can be calculated depending on the load case or depending on the current speed and loading of the elevator car 4 at the time of triggering the emergency stop, adapted for the current brake case engine braking curve. Based on this calculated
  • Engine braking course brakes the prime mover 9, the moving components until the detected use of the service brake 15 down.
  • the moving components are essentially the elevator car 4, the traction sheave 5, the support means 6, the counterweight 7, the drive shaft 10 and the brake disc 22.
  • An emergency stop is triggered, for example, when a safety circuit 36 by means of a
  • the safety circuit 36 is shown schematically as a unit.
  • the safety circuit 36 may, for example, comprise a series of switches or sensors connected in series, which monitor various safety-related points of the passenger transport installation 1. As soon as only one of these switches, not shown, of the safety circuit 36 is opened, the safety circuit 36 is interrupted and transmitted this interruption as an activation signal to the brake control 3. By means of this switch the
  • Security circuit 36 for example, opening a door of the elevator car 4, opening at least one provided on the floors door for the passenger transport system 1 and the like can be monitored more.
  • the brake control 3 triggers the service brake 15 immediately.
  • the service brake 15 engages after its required drive time and mechanically decelerates the moving components.
  • the required actuation time of the service brake 15 can be stored in the brake control 3.
  • the effectiveness of the service brake 15 is determined via the detected operating parameters of the prime mover 9. Specifically, by detecting the rotational speed of the engine 9 and the detection of the torque of
  • Service brake 15 given braking force is additionally increased by the braking force of the engine 9.
  • the braking force FB (t) which acts on the elevator car 4, initially in Essentially only by acting as an engine brake prime mover 9 and then given at least substantially by the braking action of the service brake 15.
  • the engine 9 can be switched to idle and / or de-energized, for example.
  • the brake control 3 can also delay the effectiveness of the service brake 15, which is possible at the earliest after the required activation time of the service brake 15, in addition to a delay time delay.
  • the operation of the prime mover 9 in the engine braking mode is also maintained and thus prolonged by this delay period.
  • This allows the braking force FB (t), which acts on the elevator car 4 for braking, influenced for a longer period and thus dosed.
  • the speed v (t) of the elevator car 4 can be influenced in a desired manner, in contrast to the service brake 15 becoming effective, so that a uniform braking of the elevator car 4 is made possible.
  • Speed v (t) of the elevator car 4 are kept at least approximately constant, resulting in a constant deceleration of the elevator car 4.
  • ride comfort for the user 8 during braking can be optimized.
  • even comparisons at the beginning and at the end of the braking process can be achieved in order to achieve a gentler rise and a gentler drop in the forces acting on the user 8.
  • This allows the user 8 in an emergency braking first build a body tension and reduce at the end of the emergency braking again, so that it is not compressed.
  • the elevator car 4 is braked in the engine braking mode of the engine 9 to a very low speed
  • the service brake 15 is effective only when the drive shaft 10, for example, has a speed which is less than 1 revolution / second and greater than 0.5 revolutions / second ,
  • a slight but noticeable jerk in the elevator car 4 can be generated due to the very low speed and the high braking force of the service brake 15, which gives the user the secure feeling that the elevator car 4 has finally come to a standstill.
  • the speed of the drive shaft 10 can be detected by the speed sensor 30.
  • Safety device 33 at least during the delay period, the functionality of the engine 9, and the relevant for the functioning of the engine 9 device 11, namely the frequency converter 11.
  • the safety device 33 can also monitor other devices that are relevant for the functioning of the drive machine 9. In particular, it may be monitored whether the frequency converter 11 for the prime mover 9 is active and whether the frequency converter 11 is currently able to operate the prime mover 9 in the engine braking mode. Furthermore, a functional maturity of a power switch 35 for the prime mover 9, via which the power grid 12 is connected to the frequency converter 11, are monitored. In this case, the power grid 12 can be monitored to determine whether the power supply for the prime mover 9 is functional.
  • the safety device 33 may also monitor a motor current of the prime mover 9, the instantaneous speed (engine speed) of the prime mover 9, a current reference value for the engine speed of the prime mover 9, a rotational delay of the drive shaft and / or other operating parameters of the prime mover 9.
  • the frequency converter 11 is preferably designed as a regenerative frequency converter 11. As a result, electrical energy can be generated in the engine braking mode from the kinetic energy of the elevator car 4 via the prime mover 9 acting as a generator. This electrical energy can then be fed back via the frequency converter 11 in the power grid 12.
  • FIGS. 2A and 2B are examples of an emergency stop in the form of a speed-time diagram or in the figure 2B in the form of a Brems orientals- time diagram is shown schematically, as it can be done by a brake controller 3 shown in FIG.
  • the description of FIGS. 2A and 2B is made jointly and using the
  • FIG. 2A schematically shows a dashed-line first speed curve 51 of an emergency stop without the use of
  • Service brake 15 is activated and the prime mover 9 at the same time disconnected from the power or supply network 12.
  • descending elevator car 4 increases
  • Response time t BA brakes the service brake 15, the moving components 4, 5, 6, 7, 10, 22 of the passenger transport system 1 purely mechanically until the first standstill time t B1 .
  • FIG. 2A schematically also shows a second line shown in solid line Speed curve 52 of an emergency stop using the inventive brake control 3.
  • Service brake 15 is activated, but directly by the brake control
  • a fourth speed curve 54 branches off in the double-dashed line, which has a purely theoretical character and is explained in connection with the brake power time diagram shown in FIG. 2B.
  • the brake power time diagram shown in FIG. 2B In order to achieve the shortest possible braking distance with the greatest possible driving comfort during an emergency stop, the
  • the braking power limit P A max is a stored in the brake control 3 or its storage unit 14, predefined value and limits the braking power of the engine 9, so that they do not have too high a braking torque on the
  • the rules on the maximum permissible braking power limit P A max not only leads to an optimal utilization of the mechanical strength of the braked components 4, 5, 6, 7, 10, 22, but also to a shortest possible braking distance. If the prime mover 9 in the engine braking mode were continuously controlled at the braking power limit P A max until the passenger transport system 1 was at a standstill, the speed decrease of the elevator car 4 would correspond to the fourth
  • Velocity curve 54 The continuously controlled at the braking power limit P A max engine braking mode is in the figure 2B by means of a dash-double-dotted first
  • Braking power limit P A max then falls below, if a decrease in speed
  • Elevator car 4 and a rotational retardation of the drive shaft 10 of the prime mover 9 exceeds a maximum allowable rotation delay.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremsverfahren für eine Personentransportanlage (1), die als Aufzug, Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet ist. Beim Auftreten eines technischen Problems an der Personentransportanlage (1) wird mittels eines Aktivierungssignals eine Betriebsbremse (15) der Personentransportanlage (1) aktiviert und ein Notstopp eingeleitet. Zusätzlich zur Aktivierung der Betriebsbremse (15) wird das Aktivierungssignal unmittelbar einer Bremssteuerung (3) der Personentransportanlage (1) zugeführt, so dass beim Auftreten des Aktivierangssignals mittels der Bremssteuerung (3) eine Antriebsmaschine (9) der Personentransportanlage (1) in einer Motorbremsbetriebsart angesteuert wird. Die Antriebsmaschine (9) wird durch die Bremssteuerung (3) erst dann in einen bremsmomentfreien Zustand geschaltet, wenn eine Bremswirkung der Betriebsbremse (15) an bewegten Komponenten (4, 5, 6, 7, 10, 22) der Personentransportanlage (1) erfasst und an die Bremssteuerung (3) übermittelt worden ist.

Description

Bremsverfahren für eine Personentransportanlage. Bremssteuerung zur Durchführung des Bremsverfahrens und Personentransportanlage mit einer Bremssteuerung
Die Erfindung betrifft ein Bremsverfahren für eine Personentransportanlage, die als Aufzug,
Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet ist, eine Bremssteuerung zur Durchführung dieses
Bremsverfahrens und eine Personentransportanlage mit dieser Bremssteuerung. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Aufzugsanlagen.
Wenn in einer Personentransportanlage ein technisches Problem auftritt, muss beispielsweise die Aufzugskabine eines Aufzugs möglichst schnell angehalten werden. Ein solcher, als Notstopp bezeichneter Vorgang erfolgt durch das unmittelbare Auslösen einer Betriebsbremse der
Personentransportanlage. Ferner wird bei den im Stand der Technik bekannten
Personentransportanlagen beim Notstopp gleichzeitig ein Antriebsmotor der Antriebsmaschine vom elektrischen Netz getrennt. Notstopps sind für einen Benutzer der Personentransportanlage sehr unangenehm, da die Bremsleistung der Betriebsbremse und die hierbei auftretende Bremsverzögerung zur Erreichung eines möglichst kurzen Bremsweges sehr hoch sind. Mechanisch ist ein Notstopp nur schwierig zu beherrschen, da die Bremsverzögerung sehr stark von der abzubremsenden kinetischen Energie, vom Zustand der Betriebsbremse und der Temperatur von deren Bremsbelägen abhängt. Dies kann zu Belastungen des Benutzers führen, die lg übersteigen.
Aus der EP 1 997 765 A1 ist eine Bremssteuerung für eine Aufzugskabine bekannt. Mittels dieser Bremssteuerung kann die Bremskraft einer elektromagnetischen Bremse zum Zeitpunkt eines Notstopps so gesteuert werden, dass die Bremsverzögerung einer Aufzugkabine gleich einem vorbestimmten Wert ist. Dies basiert auf einem Verzögerungssteuerwert und einem
Geschwindigkeitssignal. Als nachteilig wird allerdings angesehen, dass die hierfür erforderlichen Berechnungen lange dauern, was die Erzeugung der Bremskraft verzögert. Deshalb hat die aus der EP 1 997 765 A1 bekannte Bremssteuerung eine Ausgestaltung, bei der ein Teil der gesamten zum Zeitpunkt der Notbremsung der Aufzugkabine erzeugten Bremskraft angepasst werden kann. Ferner ist ein nicht anpassbarer Teil der Bremskraft vorgesehen, der unmittelbar eine Bremskraft erzeugt, ohne dass zum Zeitpunkt der Notbremsung der Aufzugkabine eine Anpassung dieses Teils erfolgt.
Die aus der EP 1 997 765 A1 bekannte Bremssteuerung hat den Nachteil, dass zwar eine Reduzierung der Bremskraft während des Abbremsens der Aufzugkabine möglich ist und zugleich ein rascheres Einsetzen der Bremswirkung mit dem nicht änderbaren Teil der Bremskraft erfolgt, aber
systembedingte Verzögerungen beim Umschalten dennoch das Bremsverhalten verschlechtern. Ferner ist der vorgegebene nicht anpassbare Teil der Bremswirkung nur dann nicht zu groß, wenn er entsprechend niedrig vorgegeben ist. Solch eine niedrige Vorgabe der Bremswirkung kann dazu führen, dass in den meisten Fällen beim Einleiten der Notbremsung die Bremswirkung zu gering ist.
Auch in der US 6,896,119 B2 wird ein Bremsverfahren für eine Personentransportanlage offenbart. Dieses Bremsverfahren weist die Verfahrensschritte auf, dass sowohl eine Aktivierung der
Betriebsbremse, als auch die Trennung der Antriebsmaschine vom Versorgungsnetz ausgelöst werden. Gemäß diesem Bremsverfahren erfolgt die Trennung der Antriebsmaschine vom Versorgungsnetz durch Abschalten des Frequenzumrichters erst nachdem die Betriebsbremse aktiviert worden ist. Dieses Bremsverfahren weist den Nachteil auf, dass die Trennung des Antriebes vom Versorgungsnetz zwar nach der Aktivierung der mechanischen Betriebsbremse erfolgt, aber die Bremswirkung der mechanischen Betriebsbremse völlig unbeachtet bleibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bremsverfahren für eine Personentransportanlage, eine Bremssteuerung zur Durchführung dieses Bremsverfahrens und eine Personentransportanlage mit dieser Bremssteuerung anzugeben, um damit bei einem Notstopp einen möglichst kurzen Bremsweg zu erreichen und trotz des Notstopps einem Benutzer der Personentransportanlage einen vorgegebenen Fahrkomfort zu bieten.
Die Aufgabe wird durch ein Bremsverfahren für eine Personentransportanlage gelöst, die als Aufzug, Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet ist. Ferner wird die Aufgabe durch eine Bremssteuerung gelöst, die sich zur Durchführung dieses Bremsverfahrens eignet, sowie durch eine Personentransportanlage mit einer solchen Bremssteuerung.
Anders als bei bekannten Personentransportanlagen des Standes der Technik, wird während eines Notstopps beim erfindungsgemäßen Bremsverfahren mit der Aktivierung der Betriebsbremse nicht gleichzeitig die Antriebsmaschine der Personentransportanlage vom Versorgungsnetz getrennt beziehungsweise in einen bremsmomentfreien Zustand geschaltet. Statt mit der Aktivierung der Betriebsbremse gleichzeitig die Antriebsmaschine vom Versorgungsnetz zu trennen, wird zusätzlich zur Aktivierung der Betriebsbremse das Aktivierungssignal unmittelbar einer Bremssteuerung der Personentransportanlage zugeführt. Aufgrund des übermittelten Aktivierungssignals wird mittels der Bremssteuerung die Antriebsmaschine der Personentransportanlage in einer Motorbremsbetriebsart angesteuert und die Antriebsmaschine durch die Bremssteuerung erst dann in einen
bremsmomentfreien Zustand geschaltet, wenn eine Bremswirkung der Betriebsbremse an bewegten Komponenten der Personentransportanlage erfasst und an die Bremssteuerung übermittelt worden ist. Das heißt, dass während eines Notstopps erfindungsgemäß ein Wechsel von der reinen
Motorbremsbetriebsart hin zur rein mechanischen Bremsung der Betriebsbremse erfolgt. Dadurch, dass der Wechsel von der reinen Motorbremsbetriebsart hin zur rein mechanischen
Bremsung der Betriebsbremse in Abhängigkeit der erfassten Bremswirkung der Betriebsbremse erfolgt, kann die überlappende Zeitspanne, bei der sowohl die Antriebsmaschine als auch die mechanische Betriebsbremse gleichzeitig bremsen, möglichst kurz gehalten werden. Dies führt zu einem außerordentlich sanften Übergang von der Motorbremsbetriebsart hin zur rein mechanischen Bremsung der Betriebsbremse. Ferner wird der Bremsbelag der Betriebsbremse maximal geschont, da die Betriebsbremse keine antreibende Antriebsmaschine abbremsen muss, wenn aufgrund der eingestellten Bremsrampe der Frequenzumrichter eine höhere Drehzahl der Antriebsmaschine vorgibt, als die Drehzahl an der Bremstrommel der mechanischen Betriebsbremse bei einer rein mechanischen Bremsung sein würde. Des Weiteren erhöht das vorgeschlagene Bremsverfahren entscheidend die Sicherheit des Systems, da der Zeitpunkt der Trennung der Antriebsmaschine vom Versorgungsnetz direkt von der erfassten Bremswirkung der Betriebsbremse an den bewegten Komponenten abhängig ist und die Trennung daher von der Bremswirkung der Betriebsbremse ausgelöst wird.
Selbstverständlich können kleine Lagerreibungen der Antriebsmaschine und Motorbremsmomente infolge einer Restmagnetisierung auch nach der Trennung der Antriebsmaschine vom
Versorgungsnetz vorhanden sein, diese bleiben jedoch in Zusammenhang mit dem Merkmal „bremsmomentfreier Zustand" unberücksichtigt.
Da die Antriebsmaschine auch in anderen Betriebsfällen bremsend wirken kann, wird in
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung und zur Unterscheidung von diesen anderen
Betriebsfällen eine Motorbremsbetriebsart erwähnt, die speziell dem Notstopp zugeordnet ist. Zu den anderen Betriebsfallen zählen beispielsweise die Bremsung der Aufzugskabine beim Erreichen eines Zielstockwerks oder die Begrenzung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine während der
Abwärtsfahrt, wenn die Masse der Aufzugskabine grösser ist als die Masse des Gegengewichts.
Aufgrund dieser vorangehend definierten Motorbremsbetriebsart, kann während eines Notstopps ein auf die jeweilige Personentransportanlage abgestimmter Bremsverlauf erreicht werden.
Die Betriebsbremse kann federbeaufschlagte Bremsbacken aufweisen, die im Bremsfall ein zumindest theoretisch konstantes Bremsmoment erzeugen können. Wenn die Betriebsbremse so ausgelegt wird, dass sie in der Lage ist, die maximale Massendifferenz zwischen dem Gegengewicht und der
Aufzugskabine abzubremsen und im Stillstand zu halten, dann ist dieses konstante Bremsmoment sehr hoch.
Ein weiterer Nachteil der im Stand der Technik bekannten Personentransportanlagen besteht darin, dass bei einer gleichzeitigen Trennung des Motorstroms und der Aktivierung der Betriebsbremse der Antriebsmotor während einer zwar kurzen, aber dennoch praktisch relevanten Zeit stromlos und daher drehmomentfrei ist, während die Betriebsbremse noch nicht greift. Unter anderem vergeht eine gewisse Zeit, bis die Bremsbacken oder dergleichen an der Bremsscheibe oder einer Bremstrommel anliegen. Ferner kann es zu gewissen Verzögerungen aufgrund notwendiger Schaltvorgänge kommen. Die in der Regel bestehende Massendifferenz zwischen der Aufzugskabine und dem Gegengewicht kann zu einer zusätzlichen Beschleunigung der Aufzugskabine führen. Somit muss die Betriebsbremse dann sogar mehr Bewegungsenergie vernichten als zum Zeitpunkt der Auslösung des Notstopps vorhanden war. Dies führt zu einem längeren Bremsweg.
Wie bereits erwähnt besteht ein weiteres Problem darin, dass sich die in der konkreten Situation erforderlichen Bremsleistungen stark unterscheiden. Dies hängt auch von der Beladung der
Aufzugskabine und der momentanen Fahrtrichtung ab. Beispielsweise kann die Masse der
Aufzugskabine zuzüglich ihrer Beladung in einer denkbaren Situation gleich der Masse des
Gegengewichts sein. Bei einem Notstopp ist dann das fix eingestellte Bremsmoment einer mechanischen Betriebsbremse für diesen Lastfall zu groß. Bei Aufzügen mit Stahlseilen als Tragmittel kann die begrenzte Reibung zwischen der Treibscheibe und den Stahlseilen als Begrenzung des Bremsmoments dienen. Ein Notstopp ist dann für den Benutzer zwar unangenehm, er wird aber nicht übermäßig zusammengestaucht. Aufzüge mit Riemen als Tragmittel weisen jedoch zwischen dem Riemen und der Treibscheibe einen sehr hohen Reibungskoeffizienten auf. Bei diesem weist der Riemen im Falle eines Notstopps kaum Schlupf zur Treibscheibe auf, so dass das volle Bremsmoment der Betriebsbremse über das Tragmittel auf die Aufzugskabine übertragen wird. Dies führt zu einer für den Benutzer höchst unangenehmen, hohen Verzögerung. Außerdem kann die Aufzugskabine in Fahrtrichtung zu schwingen beginnen. Solche oszillierende Fahrbewegungen sind für den Benutzer ebenfalls sehr unangenehm.
Demzufolge kann bei einem Notstopp in Abhängigkeit der Fahrtrichtung eine Massendifferenz zwischen der beladenen Aufzugskabine und dem Gegengewicht zusätzlich bremsend oder zusätzlich beschleunigend wirken. Unter Berücksichtigung der maximal möglichen Massendifferenz bei nicht oder kaum beladener Aufzugskabine beziehungsweise voll beladener Aufzugskabine ergibt sich somit ein großer Bereich für die im Einzelfall ideale Bremsleistung beziehungsweise das ideale
Bremsmoment beziehungsweise die ideale Bremskraft der Betriebsbremse. Hinzu kommt, dass bei gegebener Massendifferenz in einer Fahrtrichtung eine Zusatzbeschleunigung auftritt, wenn der Antriebsmotor der Antriebsmaschine beispielsweise stromlos oder auf sonstige Weise in einen Leerlauf oder dergleichen geschaltet wird, bevor die Betriebsbremse greift. Die vorliegende Erfindung eliminiert diese Probleme dadurch, dass beim Notstopp die Verzögerung der Aufzugskabine unmittelbar durch die Antriebsmaschine in der Motorbremsbetriebsart erfolgt. Somit kann ohne Modifikation der Betriebsbremse eine Anpassung der Bremsleistung
beziehungsweise des Bremsmoments beziehungsweise der Bremskraft erfolgen. Ferner kann situationsbezogen der Fahrkomfort optimiert werden. Allerdings steht beispielsweise für Sonderfälle, insbesondere bei einer Funktionsstörung im Bereich der Antriebsmaschine dennoch die volle
Bremswirkung der Betriebsbremse zur Verfügung. Besonders vorteilhaft ist, dass die
Antriebsmaschine zumindest für die erforderliche Ansteuerzeit der Betriebsbremse als Motorbremse dient. Dadurch wird nicht nur eine zusätzliche Beschleunigung der Aufzugskabine beim Umschalten beziehungsweise zu Beginn des Notstopps verhindert, sondern die Aufzugskabine bereits ab dem Auftreten des Aktivierungssignals abgebremst, so dass die Geschwindigkeit der Kabine beim „Greifen" der Betriebsbremse bereits deutlich reduziert worden ist. Somit können unter anderem auch Verzögerungszeiten von Schaltelementen wie Schützen oder Relais, die für die Steuerung der Betriebsbremse und zur Trennung der Antriebsmaschine von einem Stromnetz eingesetzt werden, berücksichtigt werden. Wichtig ist, dass erst nach der erfassten Schließung der Betriebsbremse ein Antriebsmotor der Antriebsmaschine vom Stromnetz getrennt wird. Die Zeitverzögerung ist hierbei technisch vorgegeben und basiert unter anderem auf dem Schaltverhalten der Schaltelemente. Das dem Status des Sicherheitskreises entsprechende Aktivierungssignal kann verwendet werden, um beim Notstopp vor dem Einfallen der Betriebsbremse bereits ein Abbremsen des Antriebsmotors der Antriebsmaschine einzuleiten. Dieses Abbremsen kann von der Bremssteuerung insbesondere mittels eines Frequenzumrichters, erfolgen.
Um während eines Notstopps einen möglichst kurzen Bremsweg bei größtmöglichem Fahrkomfort zu erreichen, kann die Motorbremsbetriebsart leistungsgesteuert und drehzahlgesteuert erfolgen. Dazu regelt die Bremssteuerung die Bremsleistung der Antriebsmaschine an einer maximal zulässigen Bremsleistungsgrenze, wobei diese Bremsleistungsgrenze nur dann unterschritten wird, wenn eine Drehverzögerung der Antriebsmaschine eine maximal zulässige Drehverzögerung überschreitet. Die in der Steuerung als festgelegter Wert gespeicherte Bremsleistungsgrenze und damit die maximal zulässige Bremsdrehmomentgrenze begrenzt die maximale Belastung der mechanischen
Komponenten, so dass die Antriebsmaschine nicht mit einem zu hohen Bremsdrehmoment auf die abzubremsenden bewegten Komponenten der Personentransportanlage einwirkt. Gleichzeitig führt ein Regeln an der maximal zulässigen Bremsleistungsgrenze zu einer optimalen Ausnutzung der mechanischen Festigkeit der abzubremsenden Komponenten und damit zu einem möglichst kurzen Bremsweg. Da jedoch die kinetische Energie der bewegten Komponenten je nach Beladung der Aufzugskabine variiert und ferner im Quadrat der Drehverzögerung abnimmt, wird zur weiteren Erhöhung des Fahrkomforts auch die Drehverzögerung beziehungsweise negative Beschleunigung beachtet. Die maximal zulässige Drehverzögerung ist ein in der Steuerung festgelegter Wert und begrenzt die negative Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung, so dass der in der
Aufzugskabine anwesende Benutzer beispielsweise gleichmäßig und mit weniger als lg belastet wird. Dadurch können bei Aufzügen mit Riementragmitteln auch die sehr unangenehmen, oszillierenden Fahrbewegungen vermieden werden.
Zur Ermittlung der momentanen Bremsleistung der Antriebsmaschine kann ein Bremsdrehmoment der Antriebsmaschine kontinuierlich oder sequenziell gemessen und an die Bremssteuerung übermittelt werden. Das Bremsdrehmoment kann beispielsweise direkt mittels eines Drehmomentmesssensors gemessen werden. Dies hat den Vorteil, dass sie direkter, sicherer und präziser erfolgt als eine Berechnung des Bremsdrehmomentes aus der generierten elektrischen Leistung der Antriebsmaschine.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann beim Auftreten des Aktivierungssignals die Aktivierung der Betriebsbremse um eine Verzögerungszeitspanne verzögert werden. Dadurch wird das Einfallen der Betriebsbremse bei einem Notstopp gezielt zu einem späteren Zeitpunkt vorgenommen, als es gemäß der erforderlichen Ansteuerzeit bei der sofort ausgelösten Betriebsbremse der Fall ist. Folglich kann mittels der als Motorbremse wirkenden Antriebsmaschine über einen längeren Zeitraum die kinetische Energie der Aufzugskabine abgebaut werden, als bei einer unmittelbaren Aktivierung der Betriebsbremse. Neben einer verbesserten Abbremsung, insbesondere einem höheren Komfort für einen Benutzer, kann somit auch ein größerer Teil der kinetischen Energie der Aufzugskabine zurück gewonnen werden, falls eine Rückspeisefähigkeit gegeben ist. Ferner wird dadurch die Betriebsbremse geschont, da diese weniger kinetische Energie des bewegten Systems in Wärme umwandeln muss.
Das Ende der Verzögerungszeitspanne und damit die Aktivierung der Betriebsbremse können beispielsweise nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeitspanne oder mit dem Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl der Antriebswelle der Antriebsmaschine erfolgen. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Drehzahl der Antriebswelle kleiner als 2 Umdrehungen/Sekunde und grösser als 0.1 Umdrehungen/Sekunde, so dass die Betriebsbremse bei äußerst kleiner Geschwindigkeit der bewegten Komponenten der Personentransportanlage eingreift. Besonders bevorzugt wird die vorbestimmte Drehzahl auf kleiner als 1 Umdrehung/Sekunde und grösser als 0.5 Umdrehungen/Sekunde festgelegt. Die kleine Restdrehzahl der unteren Bereichsgrenze des vorangehend definierten Drehzahlbereichs reicht aus, um zweifelsfrei eine Bremswirkung der Betriebsbremse festzustellen, so dass nach erfolgter Feststellung die Antriebsmaschine in einen bremsmomentfreien Zustand geschaltet werden kann und die Betriebsbremse die bewegten Komponenten bis zum Stillstand abbremst.
Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Verzögerung der vom Sicherheitskreis erzeugten Signale zur Aktivierung der Betriebsbremse aus Sicherheitsgründen problematisch ist und gegebenenfalls auch gegen diesbezügliche Vorschriften verstößt. Aus den Sicherheitsnormen, beispielsweise aus der Norm EN-81 ist bekannt, dass bei einem Notstopp eine Verzögerung des Betriebsbremsen-Einsatzes nicht gestattet ist. Beim Ausfall der Antriebsmaschine würde dadurch die Bremse zu spät oder sogar nie geschlossen. Um dennoch die vorgeschriebene Sicherheit zu erreichen, wie sie bei einer sofortigen Aktivierung der Betriebsbremse erreicht wird, ist eine zusätzliche Sicherheitskontrolle durch eine Sicherheitseinrichtung beziehungsweise ein Sicherheitssystem mit der Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Nach dem Auftreten des Aktivierungssignals wird mittels der Sicherheitseinrichtung die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine und/oder zumindest eine für eine Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine relevante Einrichtung der Personentransportanlage überwacht. Sofern nur eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, schließt das Sicherheitssystem mit der Sicherheitseinrichtung die Betriebsbremse und trennt, sofern erforderlich, den Antriebsmotor vom Netz. Auch weitergehende Aktionen wie beispielsweise das zusätzliche Aktivieren einer zweiten Betriebsbremse oder einer Sicherheitsbremse beziehungsweise Fangbremse sind möglich. Somit ist der vorgeschriebene Sicherheitsstandard durch die Sicherheitseinrichtung erfüllt oder übertrifft diesen sogar. Zur
Überwachung kann das Sicherheitssystem beispielsweise vier vorhandene, messbare Betriebsgrößen, nämlich den tatsächlichen Motorstrom, die tatsächliche Motorgeschwindigkeit beziehungsweise den Motordrehzahl-Frequenzwert, die Drehverzögerung der Antriebswelle und das Sicherheitskreissignal nutzen.
Die vorangehend erläuterten Bremsverfahren erfordern eine entsprechende Bremssteuerung einer Personentransportanlage. Beim Auftreten eines technischen Problems an der Personentransportanlage wird mittels eines Aktivierungssignals eine Betriebsbremse der Personentransportanlage aktiviert und ein Notstopp eingeleitet. Die Bremssteuerung steuert zumindest während einer erforderlichen Ansteuerzeit der Betriebsbremse eine Antriebsmaschine der Personentransportanlage in einer Motorbremsbetriebsart an. Ferner schaltet die Bremssteuerung die Antriebsmaschine in einen bremsmomentfreien Zustand, sobald eine Bremswirkung der Betriebsbremse erfasst ist. Die
Betriebsbremse und die Antriebsmaschine der Personentransportanlage sind keine Bestandteile der Bremssteuerung. Allerdings kann die Bremssteuerung ganz oder teilweise in die Betriebsbremse und/oder die Antriebsmaschine der Personentransportanlage integriert sein. Vorzugsweise ist die Bremssteuerung aber als separate Baugruppe oder Einheit ausgestaltet, die bei einer Montage mit der Betriebsbremse und der Antriebsmaschine verbunden wird. Somit kann die Bremssteuerung auch unabhängig von einer Betriebsbremse und einer Antriebsmaschine der Personentransportanlage hergestellt und vertrieben werden.
Die Bremswirkung der Betriebsbremse kann beispielsweise durch eine Messung und Auswertung der Veränderung mindestens eines Betriebsparameters der Antriebsmaschine erfasst werden. Dieser Betriebsparameter kann ein Drehmoment der Antriebsmaschine und/oder die von der
Antriebsmaschine generierte elektrische Energie beziehungsweise Strom und Spannung und/oder die an der Antriebswelle detektierte Drehverzögerung sein.
Wie bereits weiter oben ausgeführt, kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die
Bremssteuerung beim Auftreten des Aktivierungssignals die Auslösung der Betriebsbremse um eine Verzögerungszeitspanne verzögern. Die Verzögerungszeitspanne kann fest vorgegeben sein. Des Weiteren kann das Ende der Verzögerungszeitspanne aber auch durch das Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl der Antriebsmaschine vorgegeben sein.
Um dennoch die vorgeschriebene Sicherheit zu erreichen, wie sie beispielsweise bei einer sofortigen Auslösung der Betriebsbremse erreicht wird, ist eine zusätzliche Sicherheitskontrolle durch eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Mittels der Sicherheitseinrichtung wird die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine und/oder zumindest eine für die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine relevante Einrichtung der Personentransportanlage überwacht. Insbesondere kann durch die
Sicherheitseinrichtung kontrolliert werden, ob der Frequenzumrichter aktiv ist, ob der
Frequenzumrichter in der Lage ist, eine Aufzugskabine oder dergleichen zu verzögern und ob die Netzschalter und das Versorgungsnetz in Ordnung sind. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, dass die Sicherheitseinrichtung einen Motorstrom der Antriebsmaschine und/oder eine momentane Drehzahl der Antriebsmaschine und/oder einen momentanen Referenzwert für die Motordrehzahl der Antriebsmaschine und/oder eine Drehverzögerung der Antriebswelle überwacht.
Die Überwachung erfolgt zumindest nach Auftreten des durch einen Sicherheitskreis der
Personentransportanlage generierten Aktivierungssignals kontinuierlich oder sequentiell.
Selbstverständlich kann die Überwachung auch während des normalen Betriebes der
Personentransportanlage kontinuierlich oder sequentiell erfolgen, so dass mit dem Auftreten des Aktivierungssignals die Funktionsfähigkeit der der einzelnen, vorangehend aufgeführten
Komponenten bereits bekannt ist. Sofern nur eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, schließt die Sicherheitseinrichtung die Betriebsbremse und trennt, sofern erforderlich, den Antriebsmotor vom Netz. Somit ist der vorgeschriebene Sicherheitsstandard erfüllt. Zur Überwachung kann das
Sicherheitssystem beispielsweise drei vorhandene, messbare Betriebsgrößen, nämlich den tatsächlichen Motorstrom, die tatsächliche Motorgeschwindigkeit beziehungsweise den
Motordrehzahl-Frequenzwert und das Sicherheitskreissignal nutzen.
Durch einen rückspeisefähigen Frequenzumrichter beziehungsweise Wechselrichter kann in vorteilhafter Weise eine Stromversorgung für die Antriebsmaschine gewährleistet werden, wobei die Bremssteuerung mittels des rückspeisefähigen Frequenzumrichters die Antriebsmaschine ansteuert und der Frequenzumrichter eine in der Motorbremsbetriebsart der Antriebsmaschine generierte elektrische Energie zumindest teilweise in ein Versorgungsnetz zurückspeist. Dadurch ist eine Bremsenergierückgewinnung ermöglicht.
Der Frequenzumrichter kann in der Motorbremsbetriebsart den Antriebsmotor mit einer Kombination aus Drehmomentkontrolle und Drehzahlkontrolle regeln, bis die Betriebsbremse tatsächlich geschlossen ist. Unmittelbar nach dem Einfallen der Betriebsbremse führt, zusätzlich zum
Motorbremsmoment, deren mechanische Bremsung zu einer Änderung der Drehverzögerung des Antriebsmotors und damit zu einer erheblichen Änderung der generierten elektrischen Leistung des Antriebsmotors. Die Schließung der Betriebsbremse kann somit von der Bremssteuerung zumindest mittelbar erkannt werden, indem Signale vom Frequenzumrichter über die tatsächliche Drehzahl und das tatsächliche Drehmoment und/oder die von der Antriebsmaschine generierte elektrische Energie beziehungsweise Strom und Spannung von der Bremssteuerung empfangen werden. In Antwort auf diese Signale kann der Antriebsmotor der Antriebsmaschine über den Frequenzumrichter
drehmomentfrei geschaltet werden.
Somit ist eine verbesserte Bremssteuerung für eine Personentransportanlage realisierbar. Um im Falle eines Notstopps einen möglichst kurzen Bremsweg bei größtmöglichem Fahrkomfort zu erzielen, kann die Bremsverzögerung mittels des Frequenzumrichters eingeleitet werden. Dadurch wird das Problem der zusätzlichen Beschleunigung vermieden und ein Teil der kinetischen Energie der
Personentransportanlage beziehungsweise dem Aufzugssystem entzogen, bevor die Betriebsbremse mechanisch eine Verzögerung einleitet. Die Verzögerung mit dem Antriebsmotor der
Antriebsmaschine und dem Frequenzumrichter erfolgt vorzugsweise leistungsgesteuert und drehzahlgesteuert. Dabei kann die Bremssteuerung zwecks Erreichung des kürzesten Bremsweges den Frequenzumrichter möglichst an der oberen zulässigen Bremsleistungsgrenze regeln, wobei diese Leistungsgrenze unterschritten wird, wenn die Verzögerung beziehungsweise eine Drehverzögerung des Antriebsmotors eine festgelegte Verzögerungsrate überschreitet. Das mechanische Greifen der Betriebsbremse kann durch die deutliche Änderung der vom Antriebsmotor generierten elektrischen Leistung, die sich in einem Leistungsabfall bemerkbar macht, und der deutlich höheren
Verzögerungsrate erkannt werden, wodurch eine Netztrennung des Antriebsmotors beziehungsweise ein Drehmomentfreischalten des Antriebsmotors getriggert werden kann.
Für die Dosierung der Bremsleistung ist somit nicht notwendigerweise eine steuerbare
Betriebsbremse, deren Bremsleistung variierbar ist, erforderlich. Somit kann die Betriebsbremse auch vereinfacht ausgestaltet werden. Speziell können somit Bremsmagneten oder dergleichen eingespart werden, die die Bremskraft der Betriebsbremse reduzieren, falls die Bremsleistung in der konkreten Situation zu hoch wäre. Denn derartige Dosierungen können durch die als Motorbremse arbeitende Antriebsmaschine erfolgen. Ferner ergibt sich auch eine robuste Ausgestaltung der
Personentransportanlage. Denn im Unterschied zu einer Ausgestaltung, bei der die maximale Bremsleistung über einen Schlupf von Stahlseilen zu einer Treibscheibe begrenzt ist, ist die
Personentransportanlage mit der vorgeschlagenen Bremssteuerung auch unabhängig von eventuellen Abweichungen des Reibkoeffizienten zwischen den Stahlseilen und der Treibscheibe, die
beispielsweise aufgrund von Verschmutzung oder abnehmender Schmierung der Kontaktfläche auftreten können. Hierdurch kann auch die Betriebssicherheit verbessert werden. Ferner kann der verbesserte Fahrkomfort auch bei anderen Tragmittel, insbesondere bei einem Riemen erzielt werden.
Die Personentransportanlage kann insbesondere als Aufzug ausgestaltet sein. Die Bremssteuerung dient dann zum Anhalten einer Aufzugskabine des Aufzugs. In entsprechender Weise kann allerdings auch bei einer Fahrtreppe oder einem Fahrsteig durch die Bremssteuerung ein Anhalten der jeweiligen Personentransportanlage erfolgen. Die anhand des Aufzugs beziehungsweise der Aufzugskabine gemachten Ausführungen gelten daher auch in entsprechender Weise für eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteig.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Personentransportanlage mit einem Antriebs- und Bremssystem und einer
Bremssteuerung in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2A beispielhaft ein Geschwindigkeits- Zeitdiagramm eines durch die Bremssteuerung
gesteuerten Notstopps der in Figur 1 dargestellten Personentransportanlage und
Figur 2B ein Bremsleistungs- Zeitdiagramm des in der Figur 2A dargestellten Notstopps.
Fig. 1 zeigt eine Personentransportanlage 1, die als Aufzug beziehungsweise Aufzugsanlage 1 ausgestaltet ist, mit einem Antriebs- und Bremssystem 2 und einer Bremssteuerung 3 in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. In entsprechend abgewandelten Ausführungsformen kann die Personentransportanlage 1 auch als Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet sein. Das Antriebs- und Bremssystem 2 sowie die Bremssteuerung 3 dienen für Personentransportanlagen 1, die als Aufzug, Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet sind.
Die Personentransportanlage 1 des Ausfuhrungsbeispiels weist eine Aufzugskabine 4 und eine Treibscheibe 5 auf. Ferner ist zumindest ein Tragmittel 6 vorgesehen, das einerseits mit der
Aufzugskabine 4 und andererseits mit einem Gegengewicht 7 verbunden ist. Das Tragmittel 6 ist um die Treibscheibe 5 geführt. Die Aufzugskabine 4, das Tragmittel 6, das Gegengewicht 7 und die Treibscheibe 5 gehören zu den bewegbaren Teilen der Aufzugsanlage, wie dies bezüglich des Tragmittels 6 mit einer Geschwindigkeit v(t) und einer Bremskraft FB(t) dargestellt ist. Durch die Bremskraft FB(t) kann die Geschwindigkeit v(t) der Aufzugskabine 4 verringert werden. Die hierbei auftretende Bremsverzögerung, das heißt die der Geschwindigkeit v(t) entgegen gerichtete
Beschleunigung wirkt beispielsweise auf einen Benutzer 8 ein, der sich in der Aufzugskabine 4 befindet.
Weitere Komponenten, die beispielsweise zur Führung der Aufzugskabine 4 entlang ihres Weges dienen, sind zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
Die Personentransportanlage 1 weist eine Antriebsmaschine 9 mit einem Antriebsmotor auf. Je nach Ausgestaltung der Personentransportanlage 1 kann die Antriebsmaschine 9 zusätzlich züm
Antriebsmotor auch ein Getriebe oder dergleichen aufweisen. Die Antriebsmaschine 9 weist eine Antriebswelle 10 auf, auf der die Treibscheibe 5 angeordnet ist. Mittels der Antriebsmaschine 9 können die Treibscheibe 5 und über die Treibscheibe 5 auch das Tragmittel 6, das Gegengewicht 7 und die Aufzugskabine 4 angetrieben werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht die Treibscheibe 5 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch sich die Aufzugskabine 4 mit einer Geschwindigkeit v(t) abwärts und das Gegengewicht 7 aufwärts entlang ihres Weges bewegen.
Ferner ist ein Frequenzumrichter 11 vorgesehen, der mit einem Versorgungsnetz beziehungsweise Stromnetz 12 verbunden ist. Der Frequenzumrichter 11 gewährleistet eine Stromversorgung der Antriebsmaschine 9. Der Frequenzumrichter 11 ist hierbei über eine Signalleitung 13, die auch durch ein Bussystem oder dergleichen realisiert werden kann, mit der Bremssteuerung 3 des Antriebs- und Bremssystems 2 verbunden. Die Bremssteuerung 3 nutzt hierbei den Frequenzumrichter 11, um die Antriebsmaschine 9 in einer Motorbremsbetriebsart anzusteuern. In der Motorbremsbetriebsart wirkt die Antriebsmaschine 9 beziehungsweise der Antriebsmotor 9 als Motorbremse. Somit kann die Bremssteuerung 3 die zum Antrieb der Personentransportanlage 1 bereits vorhandene
Antriebsmaschine 9 und den Frequenzumrichter 11 zur Bremsung nutzen, ohne die Anzahl der erforderlichen Komponenten zu erhöhen. Die Personentransportanlage 1 weist außerdem eine Betriebsbremse 15 mit Bremseinheiten 16, 17 auf. Die Bremseinheiten 16, 17 weisen jeweils einen Aktor 18, 19 auf. Die Aktoren 18, 19 sind
beispielsweise als elektromagnetische Aktoren 18, 19 ausgestaltet. Aus Sicherheitsgründen stehen die Aktoren 18, 19 der Betriebsbremse 15 solange unter Spannung, wie diese gelüftet sein muss. Durch Betätigen der Aktoren 18, 19 beziehungsweise durch Unterbrechung der Versorgungsspannung werden Bremsbeläge 20, 21 der Bremseinheiten 16, 17 mittels Federelementen 27, 28 an eine
Bremsscheibe 22 angelegt. Die Bremsscheibe 22 ist drehfest mit der Antriebswelle 10 verbunden. Durch Aktivieren der Betriebsbremse 15 wird somit ein Bremsmoment auf die Antriebswelle 10 ausgeübt, was zum Abbremsen der Aufzugskabine 4 führt.
Wenn die Bremssteuerung 3 die Betriebsbremse 15 ansteuert, dann tritt die Wirkung der
Betriebsbremse 15 allerdings erst nach einer erforderlichen Ansteuerzeit der Betriebsbremse 15 ein. Diese erforderliche Ansteuerzeit ergibt sich beispielsweise durch Verzögerungszeiten von
Schaltelementen, wie Schützen oder Relais, und einer Betätigungszeit, um die Bremsbeläge 20, 21 aus ihrer Ausgangsstellung an die Bremsscheibe 22 anzulegen. In diesem Ausführungsbeispiel ist jede der Bremseinheiten 16, 17 über eine zugeordnete Steuerleitung 23, 24 mit der Bremssteuerung 3 verbunden.
Das Antriebs- und Bremssystem 2 weist außerdem einen Drehzahlgeber 30 auf, der über eine
Signalleitung 31 mit der Bremssteuerung 3 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drehzahlgeber 30 an der Antriebswelle 10 der Antriebsmaschine 9 angeordnet. Uber den
Drehzahlgeber 30 erfasst die Bremssteuerung 3 die momentane Drehzahl der Anlriebsmaschine 9. Ferner ist die Bremssteuerung 3 über eine Signalleitung 32 mit der Antriebsmaschine 9 verbunden. Hierdurch kann die Bremssteuerung 3 ein Bremsdrehmoment der Antriebsmaschine 9 erfassen. Somit sind Betriebsparameter der Antriebsmaschine 9 zumindest mittelbar erfassbar. Dadurch kann die Bremssteuerung 3 solche Betriebsparameter bei der Steuerung berücksichtigen.
Die Bremssteuerung 3 umfasst außerdem eine Sicherheitseinrichtung 33. Die Sicherheitseinrichtung 33 kann hierbei ein Teil einer Sicherheitsanlage sein beziehungsweise in eine Sicherheitsanlage der Personentransportanlage 1 integriert sein. Die Sicherheitseinrichtung 33 ist über eine Signalleitung 34 sowohl mit dem Frequenzumrichter 11 als auch mit der Bremssteuerung 3 verbunden.
Wenn eine Bremsung, insbesondere ein Notstopp ausgelöst wird, dann steuert die Bremssteuerung 3 die Antriebsmaschine 9 in einer Motorbremsbetriebsart an. In der Motorbremsbetriebsart wirkt die Antriebsmaschine 9 als Motorbremse. Das Wirksamwerden der Betriebsbremse 15 ist frühestens nach der erforderlichen Ansteuerzeit der Betriebsbremse 15 möglich. Für diesen Zeitraum, nämlich die erforderliche Ansteuerzeit der Betriebsbremse 15, kann somit die Antriebsmaschine 9 bereits zum Abbremsen der Aufzugskabine 4 dienen. Die Bremssteuerung 3 kann ferner eine Speichereinheit 14 aufweisen, in welcher Motorsteuerdaten der Antriebsmaschine 9 hinterlegt sind. Mittels dieser Motorsteuerdaten können je nach Lastfall beziehungsweise je nach momentaner Geschwindigkeit und Beladung der Aufzugskabine 4 zum Zeitpunkt der Auslösung des Notstopps, ein für den aktuellen Bremsfall adaptierter Motorbremsverlauf berechnet werden. Anhand dieses errechneten
Motorbremsverlaufes bremst die Antriebsmaschine 9 die bewegten Komponenten bis zum erfassten Einsatz der Betriebsbremse 15 herunter. Die bewegten Komponenten sind im Wesentlichen die Aufzugskabine 4, die Treibscheibe 5, das Tragmittel 6, das Gegengewicht 7, die Antriebswelle 10 und die Bremsscheibe 22. Um die Rechnerleistung der Bremssteuerung 3 niedrig zu halten, können selbstverständlich auch durch Versuche ermittelte Motorbremsverläufe in der Speichereinheit 14 hinterlegt sein, welche je nach Lastfall oder auch abhängig vom Noststopp auslösenden Ereignis von der Bremssteuerung 3 selektiert und eingesetzt werden können.
Ein Notstopp wird beispielsweise dann ausgelöst, wenn ein Sicherheitskreis 36 mittels eines
Aktivierungssignals auf die Bremssteuerung 3 einwirkt. In der Figur 1 ist der Sicherheitskreis 36 schematisch als Einheit dargestellt. Der Sicherheitskreis 36 kann beispielsweise eine Reihe in Serie geschalteter Schalter oder Sensoren aufweisen, die verschiedene sicherheitsrelevante Stellen der Personentransportanlage 1 überwachen. Sobald nur einer dieser nicht dargestellten Schalter des Sicherheitskreises 36 geöffnet wird, wird der Sicherheitskreis 36 unterbrochen und dieser Unterbruch als Aktivierungssignal an die Bremssteuerung 3 übermittelt. Mittels dieser Schalter des
Sicherheitskreises 36 kann beispielsweise ein Öffnen einer Tür der Aufzugskabine 4, ein Öffnen zumindest einer auf den Stockwerken vorgesehenen Tür für die Personentransportanlage 1 und dergleichen mehr überwacht werden.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung löst die Bremssteuerung 3 die Betriebsbremse 15 sofort aus. Somit greift die Betriebsbremse 15 nach ihrer erforderlichen Ansteuerzeit ein und bremst die bewegten Komponenten mechanisch ab. Die erforderliche Ansteuerzeit der Betriebsbremse 15 kann in der Bremssteuerung 3 hinterlegt sein. Vorzugsweise wird das Wirksamwerden der Betriebsbremse 15 allerdings über die erfassten Betriebsparameter der Antriebsmaschine 9 bestimmt. Speziell durch die Erfassung der Drehzahl der Antriebsmaschine 9 und die Erfassung des Drehmoments der
Antriebsmaschine 9 kann das Wirksamwerden der Betriebsbremse 15 detektiert und bestimmt werden. Nach dem Wirksamwerden der Betriebsbremse 15 wird die Antriebsmaschine 9 so angesteuert, dass diese nicht mehr als Motorbremse arbeitet. Dadurch wird vermieden, dass die durch die
Betriebsbremse 15 gegebene Bremskraft zusätzlich durch die Bremskraft der Antriebsmaschine 9 erhöht wird. Somit ist die Bremskraft FB(t), die auf die Aufzugskabine 4 wirkt, zunächst im Wesentlichen allein durch die als Motorbremse wirkende Antriebsmaschine 9 und dann zumindest im Wesentlichen durch die Bremswirkung der Betriebsbremse 15 gegeben.
Um die Motorbremsbetriebsart der Antriebsmaschine 9 zu beenden, kann die Antriebsmaschine 9 beispielsweise in einen Leerlauf und/oder stromlos geschaltet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Bremssteuerung 3 allerdings auch das Wirksamwerden der Betriebsbremse 15, das frühestens nach der erforderlichen Ansteuerzeit der Betriebsbremse 15 möglich ist, zusätzlich um eine Verzögerungszeitspanne verzögern. Um diese Verzögerungszeitspanne wird auch der Betrieb der Antriebsmaschine 9 in der Motorbremsbetriebsart aufrechterhalten und somit verlängert. Dadurch kann die Bremskraft FB(t), die auf die Aufzugskabine 4 zum Bremsen einwirkt, für einen längeren Zeitraum beeinflusst und somit dosiert werden. Hierdurch kann die Geschwindigkeit v(t) der Aufzugskabine 4 im Unterschied zu einem Wirksamwerden der Betriebsbremse 15 auf gewünschte Weise beeinflusst werden, so dass ein gleichmäßiges Abbremsen der Aufzugskabine 4 ermöglicht wird. Insbesondere kann somit die zeitliche Ableitung der
Geschwindigkeit v(t) der Aufzugskabine 4 zumindest näherungsweise konstant gehalten werden, was eine konstante Verzögerung der Aufzugskabine 4 ergibt. Somit kann in Bezug auf einen vorgegebenen Bremsweg der Fahrkomfort für den Benutzer 8 beim Bremsen optimiert werden. Hierbei sind auch Vergleichmäßigungen am Anfang und am Ende des Bremsvorgangs erzielbar, um einen sanfteren Anstieg und einen sanfteren Abfall der auf den Benutzer 8 einwirkenden Kräfte zu erreichen. Dies ermöglicht dem Benutzer 8 bei einer Notbremsung zunächst eine Körperspannung aufzubauen und am Ende der Notbremsung wieder abzubauen, so dass er nicht zusammengestaucht wird.
Vorzugsweise wird die Aufzugskabine 4 in der Motorbremsbetriebsart der Antriebsmaschine 9 auf eine sehr tiefe Geschwindigkeit abgebremst, wobei die Betriebsbremse 15 erst wirksam wird, wenn die Antriebswelle 10 beispielsweise eine Drehzahl aufweist, die kleiner als 1 Umdrehung/Sekunde und grösser als 0.5 Umdrehungen/Sekunde ist. Beim Eingreifen der Betriebsbremse 15 kann aufgrund der sehr geringen Drehzahl und der hohen Bremskraft der Betriebsbremse 15 ein leichter aber in der Aufzugskabine 4 gut spürbarer Ruck erzeugt werden, der dem Benutzer das sichere Gefühl vermittelt, dass die Aufzugskabine 4 endgültig zum Stillstand gekommen ist. Die Betriebsbremse 15
gewährleistet hierbei weiterhin die Sicherheit der Personentransportanlage 1. Die Drehzahl der Antriebswelle 10 kann über den Drehzahlgeber 30 erfasst werden.
Um die Sicherheit der Personentransportanlage 1 zu gewährleisten, überwacht die
Sicherheitseinrichtung 33 zumindest während der Verzögerungszeitspanne die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine 9, und die für die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine 9 relevante Einrichtung 11, nämlich den Frequenzumrichter 11. Hierbei kann die Sicherheitseinrichtung 33 auch weitere für die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine 9 relevante Einrichtungen überwachen. Insbesondere kann überwacht werden, ob der Frequenzumrichter 11 für die Antriebsmaschine 9 aktiv ist und ob der Frequenzumrichter 11 momentan in der Lage ist, die Antriebsmaschine 9 in der Motorbremsbetriebsart zu betreiben. Ferner kann eine Funktionsfälligkeit eines Netzschalters 35 für die Antriebsmaschine 9, über den das Stromnetz 12 mit dem Frequenzumrichter 11 verbunden ist, überwacht werden. Hierbei kann auch das Stromnetz 12 überwacht werden, um zu bestimmen, ob die Stromversorgung für die Antriebsmaschine 9 funktionsfähig ist.
Die Sicherheitseinrichtung 33 kann außerdem einen Motorstrom der Antriebsmaschine 9, die momentane Drehzahl (Motordrehzahl) der Antriebsmaschine 9, einen momentanen Referenzwert für die Motordrehzahl der Antriebsmaschine 9, eine Drehverzögerung der Antriebswelle und/oder andere Betriebsparameter der Antriebsmaschine 9 überwachen.
Der Frequenzumrichter 11 ist vorzugsweise als lückspeisefähiger Frequenzumrichter 11 ausgestaltet. Dadurch kann in der Motorbremsbetriebsart aus der kinetischen Energie der Aufzugskabine 4 über die als Generator wirkende Antriebsmaschine 9 elektrische Energie generiert werden. Diese elektrische Energie kann dann über den Frequenzumrichter 11 in das Stromnetz 12 zurückgespeist werden.
In der Figuren 2A ist ein Beispiel eines Notstopps in der Form eines Geschwindigkeits- Zeitdiagramms beziehungsweise in der Figur 2B in der Form eines Bremsleistungs- Zeitdiagramms schematisch dargestellt, wie er durch eine in der Figur 1 gezeigten Bremssteuerung 3 erfolgen kann. Die Beschreibung der Figuren 2A und 2B erfolgt gemeinsam und unter Verwendung der
Bezugszeichen der Figur 1, sofern Bauteile der Personentransportanlage 1 erwähnt werden.
Das in der Figur 2A dargestellte Diagramm zeigt schematisch eine mit unterbrochener Linie dargestellte erste Geschwindigkeitsverlaufskurve 51 eines Notstopps ohne Einsatz der
erfindungsgemässen Bremssteuerung 3, wie sie beispielsweise bei einer herkömmlichen
Personentransportanlage auftritt. Mit der Auslösung des Notstopps zum Zeitpunkt tN wird die
Betriebsbremse 15 aktiviert und die Antriebsmaschine 9 gleichzeitig vom Strom- beziehungsweise Versorgungsnetz 12 getrennt. Bei voll beladener, absteigender Aufzugskabine 4 steigt die
Geschwindigkeit vC(t) bis zum Ansprechzeitpunkt tBA der Betriebsbremse 15 noch an. Ab dem
Ansprechzeitpunkt tBA bremst die Betriebsbremse 15 die bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 der Personentransportanlage 1 rein mechanisch bis zum ersten Stillstandzeitpunkt tB1 ab.
Die Figur 2A zeigt schematisch auch eine mit ausgezogener Linie dargestellte zweite Geschwindigkeitsverlaufskurve 52 eines Notstopps mit Einsatz der erfindungsgemässen Bremssteuerung 3. Mit der Auslösung des Notstopps zum Zeitpunkt tN wird nicht nur die
Betriebsbremse 15 aktiviert, sondern durch die Bremssteuerung unmittelbar auch die
Antriebsmaschine 9 in eine Motorbremsbetriebsart geschaltet. Wie aus der Figur 2A deutlich erkennbar ist, werden die bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 bis zum Einfallen der
Betriebsbremse 15 zum Ansprechzeitpunkt tBA bereits durch die Antriebsmaschine 9 gebremst. Ab dem Ansprechzeitpunkt tBA bremst die Betriebsbremse 15 die bewegten Komponenten der
Personentransportanlage 1 rein mechanisch bis zum zweiten Stillstandzeitpunkt tB2 ab, da unmittelbar nach dem Ansprechzeitpunkt tBA der Betriebsbremse 15 die Antriebsmaschine 9 drehmomentfrei geschaltet wird.
In der Figur 2A ist ferner schematisch eine mit strichpunktierter Linie dargestellte dritte
Geschwindigkeitsverlaufskurve 53 eines Notstopps mit Einsatz der erfindungsgemässen
Bremssteuerung 3 dargestellt, wobei mittels der Bremssteuerung 3 die Aktivierung der Betriebsbremse 15 um eine Verzögerungszeitspanne tV verzögert wird. Die Betriebsbremse 15 beginnt daher erst ab dem Ansprechzeitpunkt tBV zu bremsen. Durch den verzögerten Einsatz der Betriebsbremse 15 können die bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 länger mittels der Antriebsmaschine 9 gesteuert bis nahe an den dritten Stillstandzeitpunkt tB3 abgebremst werden. Dadurch wird der Fahrkomfort auch während eines Notstopps wesentlich erhöht, da der Übergang von der Motorbremsbetriebsart zum rein mechanischen Bremsen mittels der Betriebsbremse 15, bei einer tiefen Antriebswellen- Drehzahl wesentlich sanfter erfolgt als das Einfallen der Betriebsbremse bei einer hohen Antriebswellen- Drehzahl der Antriebsmaschine 9. Ferner können durch die verzögerte Aktivierung der
Betriebsbremse 15 deren Bremsscheibe 22 und deren Bremsbeläge 20, 21 geschont werden. Zwar kann der dritte Stillstandzeitpunkt tB3 etwas später erfolgen als bei einem nicht verzögerten Einsatz der Betriebsbremse 15. Der dritte Stillstandzeitpunkt tB3 kann jedoch zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen, als ein Notstopp ohne den Einsatz einer erfindungsgemässen Bremssteuerung 3.
Entsprechend sind die mit der Bremssteuerung 3 erreichbaren Bremswege kürzer und erhöhen insgesamt die Sicherheit der Personentransportanlage 1.
Von der vorangehend beschriebenen dritten Geschwindigkeitsverlaufskurve 53 zweigt innerhalb der Verzögerungszeitspanne tv eine vierte Geschwindigkeitsverlaufskurve 54 in strichdoppelpunktierter Linie ab, die rein theoretischen Charakter aufweist und in Zusammenhang mit dem in Figur 2B dargestellten Bremsleistungs- Zeitdiagramm erklärt wird. Um während eines Notstopps einen möglichst kurzen Bremsweg bei größtmöglichem Fahrkomfort zu erreichen, kann die
Motorbremsbetriebsart leistungsgesteuert und drehzahlgesteuert erfolgen. Dazu regelt die
Bremssteuerung 3 die Bremsleistung PA der Antriebsmaschine 9 an einer maximal zulässigen Bremsleistungsgrenze PA max. Die Bremsleistungsgrenze PA max ist ein in der Bremssteuerung 3 oder deren Speichereinheit 14 gespeicherter, vordefinierter Wert und begrenzt die Bremsleistung der Antriebsmaschine 9, so dass diese nicht mit einem zu hohen Bremsdrehmoment auf die
abzubremsenden bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 einwirkt. Das Regeln an der maximal zulässigen Bremsleistungsgrenze PA max führt nicht nur zu einer optimalen Ausnutzung der mechanischen Festigkeit der abzubremsenden Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22, sondern auch zu einem möglichst kurzen Bremsweg. Wenn die Antriebsmaschine 9 in der Motorbremsbetriebsart bis zum Stillstand der Personentransportanlage 1 durchgehend an der Bremsleistungsgrenze PA max geregelt würde, entspräche die Geschwindigkeitsabnahme der Aufzugskabine4 der vierten
Geschwindigkeitsverlaufskurve 54. Die durchgehend an der Bremsleistungsgrenze PA max geregelte Motorbremsbetriebsart ist in der Figur 2B mittels einer strichdoppelpunktierten ersten
Bremsleistungskurve 55 dargestellt.
Da jedoch die kinetische Energie der bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 je nach Beladung der Aufzugskabine 4 variiert und ferner im Quadrat zur Abnahme der Drehgeschwindigkeit abnimmt, wird zur weiteren Erhöhung des Fahrkomforts auch die Geschwindigkeitsabnahme beziehungsweise Drehverzögerung der Antriebswelle 10 beachtet. Bei konstanter maximaler Bremsleistung PA = PA max würde die Drehverzögerung der Antriebswelle 10 und damit die Verzögerung der Aufzugskabine 4 umgekehrt proportional zur abnehmenden Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 10 erhöht, wobei nach einer gewissen Bremsdauer eine maximal zulässige Drehverzögerung der Antriebswelle 10 und damit eine maximal zulässige Verzögerung der Aufzugskabine 4 überschritten würde. Um eine solche Überschreitung der zulässigen Drehverzögerung zu vermeiden, wird, sobald bei einem Bremsvorgang eine maximal zulässige Verzögerung erreicht ist, die Bremsleistung PA so geregelt, dass ihr Wert proportional zur abnehmenden Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 10 reduziert und die
Drehverzögerung bis annähernd zum Stillstand konstant gehalten wird. Somit wird die
Bremsleistungsgrenze PA max dann unterschritten, wenn eine Geschwindigkeitsabnahme der
Aufzugskabine 4 beziehungsweise eine Drehverzögerung der Antriebswelle 10 der Antriebsmaschine 9 eine maximal zulässige Drehverzögerung überschreitet.
Diese Überschreitung erfolgt in den Figur 2A und 2 B zum Zeitpunkt tx, dargestellt durch die strichpunktierte Bremsleistungskurve 56. Die maximal zulässige Drehverzögerung begrenzt die negative Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung, so dass der in der Aufzugskabine 4 anwesende Benutzer 8 beispielsweise mit weniger als lg belastet wird. Dadurch kann bei Aufzügen mit Riementragmitteln auch die unangenehmen oszillierenden Fahrbewegungen vermieden werden. Wie in der Figur 2B dargestellt, wird die Antriebsmaschine 9 erst dann drehmomentfrei geschaltet, nachdem die Betriebsbremse 15 ab dem verzögerten Ansprechzeitpunkt tBV mechanisch bremst, um die bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 bis zum Stillstand erreichen. In Figur 2A ist deutlich zu erkennen, dass die Kurvenabschnitte der Geschwindigkeitsverlaufskurven 51, 52 und 53 alle dieselbe Steigung aufweisen, sobald die bewegten Komponenten 4, 5, 6, 7, 10, 22 nur noch mittels der Betriebsbremse rein mechanisch abgebremst werden und die Antriebsmaschine 9
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsverfahren für eine Personentransportanlage (1), die als Aufzug, Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet ist, wobei beim Auftreten eines technischen Problems an der
Personentransportanlage (1) mittels eines Aktivierungssignals eine Betriebsbremse (15) der
Personentransportanlage (1) aktiviert und ein Notstopp eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Aktivierung der Betriebsbremse (15) das Aktivierungssignal unmittelbar einer Bremssteuerung (3) der Personentransportanlage (1) zugeführt wird, dass aufgrund des übermittelten Aktivierungssignals mittels der Bremssteuerung (3) eine Antriebsmaschine (9) der
Personentransportanlage (1) in einer Motorbremsbetriebsart angesteuert wird und dass die
Antriebsmaschine (9) durch die Bremssteuerung (3) erst dann in einen bremsmomentfreien Zustand geschaltet wird, wenn eine Bremswirkung der Betriebsbremse (15) an bewegten Komponenten (4, 5, 6, 7, 10, 22) der Personentransportanlage (1) erfasst und an die Bremssteuerung (3) übermittelt worden ist.
2. Bremsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Motorbremsbetriebsart leistungsgesteuert und drehzahlgesteuert erfolgt, wobei die Bremssteuerung (3) eine Bremsleistung (PA) der Antriebsmaschine (9) an einer maximal zulässigen Bremsleistungsgrenze (ΡΑ max) regelt und diese Bremsleistungsgrenze (ΡΑ max) nur dann unterschritten wird, wenn eine Drehverzögerung der Antriebsmaschine (9) eine maximal zulässige Drehverzögerung überschreitet.
3. Bremsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der momentanen Bremsleistung (PA) der Antriebsmaschine (9) ein Bremsdrehmoment der
Antriebsmaschine (9) kontinuierlich oder sequenziell gemessen und an die Bremssteuerung (3) übermittelt wird.
4. Bremsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten des Aktivierungssignals die Aktivierung der Betriebsbremse (15) um eine
Verzögerungszeitspanne (tv) verzögert wird.
5. Bremsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der
Verzögerungszeitspanne (tv) und damit die Aktivierung der Betriebsbremse (15) mit dem Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl einer Antriebswelle (10) der Antriebsmaschine (9) erfolgt.
6. Bremsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Drehzahl der Antriebswelle (10) kleiner als 2 Umdrehungen/Sekunde und grösser als 0.1 Umdrehungen/Sekunde, vorzugsweise kleiner als 1 Umdrehung/Sekunde und grösser als 0.5
Umdrehungen/Sekunde ist.
7. Bremsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest nach Auftreten des Aktivierungssignals mittels einer Sicherheitseinrichtung (33) eine Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine (9) und/oder zumindest eine für eine Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine (9) relevante Einrichtung (11) der Personentransportanlage (1) überwacht werden.
8. Bremssteuerung (3) zur Durchführung eines Bremsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einer Personentransportanlage (1), wobei beim Auftreten eines technischen Problems an der Personentransportanlage (1) mittels eines Aktivierungssignals eine Betriebsbremse (15) der
Personentransportanlage (1) aktiviert und ein Notstopp eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuerung (3) zumindest während einer erforderlichen Ansteuerzeit der Betriebsbremse (15) eine Antriebsmaschine (9) der Personentransportanlage (1) in einer Motorbremsbetriebsart ansteuert und die Antriebsmaschine (9) in einen bremsmomentfreien Zustand schaltet, sobald eine Bremswirkung der Betriebsbremse (15) erfasst ist.
9. Bremssteuerung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremswirkung der Betriebsbremse (15) durch eine Messung und Auswertung mindestens eines Betriebsparameters der Antriebsmaschine (9) erfassbar ist und dieser Betriebsparameter ein Drehmoment der
Antriebsmaschine (9) und/oder die von der Antriebsmaschine (9) generierte elektrische Energie beziehungsweise Strom und Spannung sind.
10. Bremssteuerung (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten des Aktivierungssignals die Auslösung der Betriebsbremse (15) um eine Verzögerungszeitspanne (tv) verzögert ist.
11. Bremssteuerung (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verzögerungszeitspanne (tv) fest vorgegeben ist oder das Ende der Verzögerungszeitspanne (tv) durch das Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl einer Antriebswelle (10) der Antriebsmaschine (9) vorgegeben ist.
12. Bremssteuerung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitseinrichtung (33) vorgesehen ist und dass zumindest nach Auftreten des Aktivierungssignals mittels der Sicherheitseinrichtung (33) die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine (9) und/oder zumindest eine für die Funktionsfähigkeit der Antriebsmaschine (9) relevante Einrichtung (11) der Personentransportanlage (1) überwacht sind.
13. Bremssteuerung (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sicherheitseinrichtung (33) ausgestaltet ist, die Verzögerungszeitspanne (tv) sofort zu beenden und die Betriebsbremse (15) auszulösen, wenn die Sicherheitseinrichtung (33) zumindest eine Störung der Antriebsmaschine (9) beziehungsweise eine Störung der für die Funktionsfähigkeit der
Antriebsmaschine (9) relevanten Einrichtung (11, 12, 35) erfasst.
14. Personentransportanlage (1), die als Aufzug, Rolltreppe oder Fahrsteig ausgestaltet ist, mit einer Bremssteuerung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
15. Personentransportanlage (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein
rückspeisefähiger Frequenzumrichter (11) vorgesehen ist, der eine Stromversorgung für die
Antriebsmaschine (9) gewährleistet, dass die Bremssteuerung (3) mittels des rückspeisefähigen Frequenzumrichters (11) die Antriebsmaschine (9) ansteuert und dass der Frequenzumrichter (11) die in der Motorbremsbetriebsart von der Antriebsmaschine (9) generierte elektrische Energie zumindest teilweise zurückspeist.
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