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Kopierwerk für die Steuerung von Hebezeugen, insbesondere Aufzugsanlagen
Bei der Steuerung von Hebezeugen, insbesondere Aufzugsanlagen, besteht die Aufgabe
eines Kopierwerkes grundsätzlich darin, den Stand z. B, des Fahrkorbes in die Steuerung
zu geben. Es sind Kopierwerke bekannt, die durch mechanische Verbindung mit z. B-
dem Fahrkorb den jeweiligen Stand des Fahrkorbes über Kurven, Hebel, Schaltkontakte
usw. in die Steuerung geben. Blei Anlagen mit mehreren Geschwindigkeitsstufen dient
das Kopierwerk in der Regel zum Umschalten der Geschwindigkeiten. Bei Anlagen mit
einer Geschwindigkeitsstufe wird, das Kopierwerk normalerweise zum Stillsetzen des
beweglichen Anlageteiles benutzt. Die Übersetzung bzw. Größe der bekannten Kopierwerke
richtet sich nach dem Abstand und der Anzahl der Haltestellen sowie der Größe der
mechanischen Schaltkontakte. Nachteilig ist bei Anlagen mit großer Haltestellenzahl
bzw. großer räumlicher Ausdehnung des Fahrweges und bei maximal zulässigem übersetzungsverhältnis
die mit steigender Haltestellenzahl anwachsende Größe der Kurven der bekannten Kopierwerke.
Sie sind daher zumeist sehr aufwendig und kostspielig.
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Dieser Übelstand wird durch die Erfindung dadurch vermieden, daß die
Standangabe des Aufzuges über Schalter und Kurven durch Pilotimpulse elektrisch
über zwei elektrisch miteinander gekoppelte, an, sich bekannte Schrittschaltwerke,
vorzugsweise Drehwähler, vermittelt und in die Steuerung gegeben. wird, von denen
jeweils ein Schrittschaltwerk für eine der beiden Fahrtrichtungen des Aufzuges wirksam
ist. Die meist vorhandenen weiteren Kontaktbahnen, der Schrittschaltwerke können
zur Steuerung des Aufzuges benutzt werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an einem
Aufzug schematisch dar.-gestellt. Es zeigt Fig. 1 die Schaltung des
Kopierwerkes, Fig. 2 die Schaltung des Kopierwerkes in Verbindung mit einer Einknopfsammelsteuerung
und Filg. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil des Aufzugsschachtes.
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Bei einem bekannten Kopierwerk für Direktsteue-' rung wird der Stand
des Fahrkorbes durch zwei Kurven für die Auf- und Abfahrt kopiert. Wird von einem
beliebigen Kommandogerät der Fahrkorb in Bewegung gesetzt, dann werden. auch die
mit dem Antrieb mechanisch gekuppelten Kurven bewegt und schalten nach Erreichen
der gewünschten Haltestelle die Anlage ab. Das Kopierwerk gemäß der Erfindung arbeitet
in ähnlicher Weise. Die unter Umständen sehr langen. Kurven sind jedoch bei diesem
klein. Bei dem dargestellten Kopierwerk werden für die End-Stockwerke
je eine Kurve (ssb 1 und ssf n) für die übrigen Stockwerke
jeweils zwei Kurvenstückessb2, ssf 2, ssb 3, ssf
3 . . . ssb (it - 1), ssf (ii, - 1),
je eines für Auf- und Abfahrt, benötigt, wobei it die Zahl der Haltestellen
angibt. Die Kurvenstückc ssb 1, ssf 2,
ssb2 usw. sind in dem
gewählten Beispiel fest mit der Fahrbahn verbunden und arbeiten mit zwei am Fahrkorb
befestigten Schaltern SSb, SSf zusammen. Bei einer Vertauschung von Kurven und Schaltern
Sind nur zwei Kurven, jedoch 2 (n - 1) Schalter erfo#rder-]ich. Die
Fahrtrichtung »Auf « ist mit f und die Fahrtrichtung »Ab« mit
b bezeichnet.
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Der Stand des Aufzuges wird von dem Kopierwerk über zwei elektrisch
gekoppelte, an. sich bekannte Schrittschalt-,verke STVf und SWb
mit it Kontakten und den Schaltarmen Saf und Sab in die Steuerungp
gegeben. Die konstruktive Ausführung der Schrittschaltwerke ist bekannt. S.ie besitzt
in der Regel zwei oder drei Arme. Ist nur ein Arm vorhanden, so ist die Kontaktbahn
als Ring ausgebildet. Die Schrittschaltwerke und die nicht dargestellten Steuerelemente,
wie Kommandogerät usw., sind an beliebiger Stelle angeordnet. Eebenfalls nicht dargestellt
sind die Hauptschütze für die beiden Fahrtrichtungen und das Fahrtrichtungsrelais,
das parallel zum Schütz für die Fahrtrichtung b liegen. soll. Die, SchrittschaltwerkeSWf
und SWb werden. von den SchrittmagnetenSMf und S31b betätigt. Parallel zu den Schrittmagneten
liegen Hilfsrelais HRf und HRb mit den als Ruhekontakten ausgebildeten Kontakten
hrf und hrb. Die Kontakte-frr gehören zum Fahrtrichtungsrelais. Zur Steuerung
der Schrittschaltwerke SWf und SWb wird eine Gleichspannung P und eine
pulsierende
Spannung IG mit dem gemeinsamen negativen Pol N verwendet. Dieb Aufgabe der
pulsierenden Spannung IG kann auch von den Hilfsre-Jais HRf und HRb übernommen werden.
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Bei dem dargestellten Betriebszustand des Aufzuges für die Fahrt von
der dritten zur fünften Haltestelle in Fahrtrichtung f ergibt sich folgender
Schaltvorgang: Das Hauptschütz für die Fahrtrichtung f ist erregt. Das Hauptschütz
für die Fahrtrichtung b und das Fahrtrichtungsrelais sind nicht erregt. Die
Kontaktarme Saf und Sah der Schrittschaltwerke SWf und SWb liegen
je am dritten Kontakt an. Überfährt der Aufzug nach Verlassen der dritten
Haltestelle die vierte Haltestelle, so öffnet sich der Schalter SSf durch ssf 4.
Der Schrittmagnet SjVIf (-und das Hilfsrelais I-IRf) wird dadurch kurzzeitig stromlos
und schaltet durch den Ruheimpuls den Kontaktarm Saf des Schrittschaltwerkes SWf
um einen Kontakt weiter, d. h. vom dritten zum vierten Kontakt. Wenn der
Kontaktarm Saf den dritten Kontakt verläßt, werden der Schrittmagnet SMb und das
Hilfsrelais HRb des
Schrittschaltwerkes STVb von P über Saf,
Sah stromlos, der Ruliekontakt hrb schließt sich und legt die Erregung des
Schrittmagneten SMb (und HRb) an die pulsierende Spannung IG. Der Schrittmagnet
SMb schaltet nun den Kontaktarm Sab von dem dritten nach dem zweiten Kontakt usw.,
bis der Kontakta-rm Sab die neue Stellung des Kontaktarmes Saf gefunden hat und
damit an die Gleichspannung P angeschlossen ist. Durch die Gleichspannung öffnet
sich der Ruhekontakt hrb und schaltet den Schrittmagneten SMb (und HRb) wieder von
der pulsierenden Spannung IG ab. Dasselbe Spiel wiederholt sich, wenn der Kontaktarm
Saf vom vierten zum fünften Kontakt des Schrittschaltwerkes SWf geschaltet wird.
Es müssen also, wenn der Kontaktarm Saf einen Schritt macht, von dem Kontaktarm
Sab n - 1 Schritte gemacht werden. Hierdurch wird erreicht, daß der
Stand des Aufzuges stets mit dem »elektrischen« Stand der Schrittschaltwerke SWf
und SWb übereinstimmt.
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Fährt der Aufzug in der Richtung b, dann sind das Hauptschütz
für diese Fahrtrichtung und das Fahrtrichtungsrelais erregt, wobei die Unischalt-,
Ruhe-und Arbeitskontakte frr betätigt werden. Die Schaltvorgänge für die Schrittschaltwerke
SWf und SWb sind hierbei denen der Fahrtrichtungf spiegelbildlich gleich.
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Die Steuerung der Schrittschaltwerke kann auch durch elektrische Schalter
erfolgen, die durch magnetische oder elektrische (statische) Felder, durch elektromagnetische
Wellen beliebiger Frequenz oder durch fotoelektrisch-e Ströme betätigt werden.
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Für den Fall einer Betriebsstörung, z. B. Ausfall der Steuerspannung,
kann eine automatische Suchschaltung vorgesehen sein, welche die Übereinstimmung
zwischen dein tatsächlichen und dem Kopierwerksstand des Aufzuges -bzw. Hebezeuges
herstellt.
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Mit den gezeichneten Kontaktbahnen der Schrittschaltwerke SWf
und SWb können, wie in Fig. 1 angedeutet, weitere Kontaktbahnen verbunden
sein, die zur Steuerung des Aufzüges bzw. des Hebezeuges dienen. Die Fig. 2 zeigt
-ein solches Ausführungsbeispiel, bei dem das Kopierwerk gemäß der Erfindung in
Verbindung mit einer Einknopfsammelsteuerung verwendet wird. Die Einknopfsammelstenerung
gestattet die Speicherung szämtlicher Kommandos und führt diese Kommandos nacheinander
in der anfänglich eingeschlagenen Richtung, jedoch unabhängig von den Richtungswünschen:
der Fahrgäste, aus. Da, wie üblich, die Schaltskizze in spannungslosem Zustand gezeichnet
wurde, soll zunächst angenommen werden, die Netzspannung sei kurzzeitig (mindestens
jedoch 1 Sekunde) ausgefallen, so daß es erforderlich ist, mit Hilfe der
»Suchschaltung« den richtigen Stand des Kopierwerkes herzustellen.
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Wie später ersichtlich wird, befindet sich der Fahrkorb in der 2.
Haltestelle. Bei Ausfa.11 der Netzspannung (Entregung der Schrittmagneten) werden
die Kontaktarme Saf auf die Kontakte 3 (3. Haltestelle) gestellt. Streng
genommen müßten dabei die Kontaktarme Sab auf den Kontakten 1 (l. Haltestelle)
stehen. Für die nachfolgende Erläuterung ist dieser Zustand jedoch praktisch bedeutungslos;
es soll der gezeichnete Stand der SchaltarmeSaf und Sab angenommen werden.
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In dem gewählten Beispiel befindet sich ein Rückstellschalter RS'
im 5. Flur an der Schachtwand (weitere Schalter z. B. in den Endhaltestellen
sind durchaus möglich und zweckmäßig). Bei entregtern Riegelmagneten RM (der am
Fahrkorb befestigt ist), wird beim Stand des Fahrkorbes im 5. Flur der Schalter
RS von der Riegelmagnetkurve rm 2 betätigt. Befindet sich der Fahrkorb bei
Spannungsausfall an irgendeinem beliebigen Punkt des Fahrweges, der keinen Rückstellschalter
besitzt, so muß der Fahrkorb (wenn die Betriebsspannung wieder vorhanden ist) mit
Hilfe der Störungsknöpfe »Auf« oder »Ab« im Maschinenraum zu dem Rückstellschalter
gefahren werden.
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Die beschriebene halbautomatische Suchschaltung mittels der Störungsknöpfe
kann durch Ver-wendung zusätzlicher Relais in ähnlich wirkender Weise auch vollautomatisch
ausgeführt werden.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, befindet sich das Sperrelais SPR in
der Ruhestellung (entregt), und die zugehörigen Kontakte spr verharren in der gezeichneten
Stellung. Somit kann mit Hilfe der Störungsknöpfe das Umschaltschütz »Auf« (USf)
oder »Ab«
(USb) erregt werden. Gleichzeitig wird mit Hilfe der Kontakte
u# 4 und usf 5 bzw. usb 4 und usb 5 das »Drehza,hlschütz
langsam« (DS1) erregt. Der Antriebsmotor AM wird mit Hilfe der Kontakte usf
1
bzw. usb 1 und dsil in Betrieb gesetzt und befördert den Fahrkorb
in der gewünschten Richtung. Erreicht der Fahrkerb den Rückstellschalter RS, so
wird das betreffende Umschaltschütz und das Drehzahlschütz DSI durch den Kontakt
rs6 abgeschaltet. Der Fahrkorb bleibt in dieser Stellung stehen..
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Gleichzeitig mit dem öffnen von rs6 werden die übrigen Kontaktersl
bis rs5 geschlossen. Dadurch werden die Leitungen über rsl und rs4 durchgeschaltet
und über rs2 der Kontakt5 (5.Haltestelle) der ersten Kopienverksbahnen. von Silff
und SMb an Spannung gelegt. Ferner wird das Zeitrelais UR über rs3 erregt
und schaltet nach etwa 1 Sekunde mit dem Kontakt url die gesamte Anlage wieder
ein. Das Relais SPR wird erregt. Die vorgenannte Zeitreserve von etwa
1 Sekunde reicht jedoch aus, um dem Kopierwerk den richtigen Stand zu vermitteln.
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Die Suchschaltung arbeitet für den Schrittmagne# ten S,11'f wie folgt:
Der Kontakt rs 1 schließt sich. über sps 1-hrf 1-spr 2-rs 1-frb
3 wi rd HRf und SMf erregt. Der Sc17rittmagnet SMf zieht an. Fast
gleichzeitig öffnet jedoch der Ruhekontakt hrf 1 und macht HRf
und SMf für gewisse Zeit (etwa 50 Millisekunr den; HRf besitzt Abfallverzögerung)
stroralos. Der Anker von SlUf fällt also ab und schaltet die Kontaktarme Saf
1, Saf 2 und Saf 3 um einen Kontakt weiter (von 3 nach
4). Sowie das Relais HRf völlig entregt ist, schließt sich wieder der Kontakt hrf
1 und erregt
erneut über spr 2-rs 1-frb 3 das Relais
I-IRf und den Magneten S111f. Der Anker von SMf zieht wieder an. Durch den öffnenden
Kontakt hrf 1 wird SMf (und HRf) wieder stromlos gemacht, der Anker von SMf
schiebt die Kontaktarme Saf auf den Kontakt 5. Be# vor das Relais HRf (Abfallverzögerung)
die Schaltspiele fortsetzen kann, erhalten HRf und SMf über spr3-spr4-rs2-Kontakt
5 (Schrittschaltwerk)-Saf 1-spr 1-rs 1-frb 3 Dauerstrom. Das Relais
I-IRf wird dauernd erregt (hrf 1 bleibt geöfftie-,t), der Anker von S-,llf
zieht an und ist in Bereitstellung.
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In genau gleicher Weise sucht der Schrittmagnet SAlb mit Hilfe von
HRb den Kontakt 5 des Schrittschaltwerkes.
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Diese parallel verlaufenden Vorgänge werden in weniger als
1 Sekunde durchgeführt. Wie schon erläutert, schaltet nach dieser Zeit das
Umschaltrelals LTR (Erregung über spr3-spr4-rs3) mit dem Kontakt ur 1 das
Sperrelais SPR (Erregung über Bremslüfterkontakt BK) wieder ein und schaltet die
Suchschaltung ab. Der Folgekontakt spr Ilspr 2 bzw. spr 5/
spr6 sorgt
dafür, daß SjlJ'f bzw. 5.illb nicht stromlos, werden. Zur betriebssicheren Durchschaltung
besitzt das SperreIais SPR ferner eine geringe Abfallverzögerung. Somit befindet
sich der Fahrkorb betriebsbereit in der 5. Haltestelle, die Stockwerkschalter
S'S'f 1 und SSb 1 befinden sich in der (gezeichneten) Ruhestellung.
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Für das nachstehend zu erläuternde Beispiel sei angenommen, der Fahrkorb
befindet sich im 3. Flur, ein Fahrgast betritt den Fahrkorb und gibt ein
Komrnando für den 7. Flur (die Schachttür wird geschlossen). Kurze Zeit später
wird im 2. und 5. Flur der Außendruckknopf betätigt. Durch das (zeitlich)
erste Kommando zum 7. Flur wird der Fahrkorb aufwärts in Bewegung gesetzt
und behält bis zur Erledigung der oberhalb vom 3. Flur gegebenen Außenkommandos
diese Fahrtrichtung bei-. Die Steuerung arbeitet wie folgt: Das Relais KR7 ist erregt
und erhält über kr7-7 Danerstrom. über kr7-1-kr6-2-kr5-2-kr4-2-kr3-3-Saf2-ithr2-frb2-nsbg
wird FRf erregt und schaltet über str 1 und frf 6 das Schnellschütz
DSs ein (das SteuerzeitrelaisStR ist bereits erregt). In der bekannten Weise wird
der Aufzug in Bewegung ge-
setzt. Das Steuerrelais StR wird entregt und DSs
hält sich selbst über dss2. Wird nach Erregung voll FRf das Kommandorelais KR 2
über den Außendruckknopf erregt, so hält sich das Relais über kr2-7 selbst, kann
jedoch das Relais PRb wegen der Verriegelung frf 2 und gegebenenfalls usf
9 nicht mehr erregen. Demgegenüber greift jedoch das Kommandorelais KR
5, das vor Erreichen der Einfahrtzone des 5. Flurs erregt wurde,
in den Steuerungsablauf ein. Das FahrtrichtungsrelaisFRf bleibt weiterhin über kr5-1-b,r4-2
und kr3-3 erregt (sofern Saf2 noch auf Kontakt 3 steht).
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Bei der Aufwärtsbewegung des Fahrko#rbes wird das Kopierwerk mit den
Kontaktarmen Saf 1 und Saf2 durch die Schachtkurven ssf über den Schalter,S'Sf
beim Passieren der Zwischenstockwerke gesteuert. Das SchrittschaltwerkSWb befindet
sieh im Nachlauf. Das Relais FRf bleibt beim Weiterschalten des Kontaktarmes Saf
2 vorläufig erregt, da die Kontaktfeder von Saf2 die Kontakte der Bahn beim Schalten
überschneidet, oder andernfalls das RelaisFRf (bzw. FRb) verzögert abfällt. Beim
Passieren des 4. Flurs wird folglich Saf 1, Saf 2 und Saf
3 auf den Kontakt 4 von SWf gerückt. FRf bleibt erregt. Kurz vor dem
5. Flur (Einfahrtzont) wird durch die Kurvessf5 der Scha.lte#rSSf betätigt,
das SchaltwerkSWf schaltet auf den Kontakt5. Da je-
doch kr5-3 geöffnet ist,
wird FRf spannungslos und fällt ab.
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Infolge des Öffne-ns von frf6 fällt DSs ab und öffnet dss 2.
Da durch usf 8 der Kontakt str 1 geöffnet bleibt, kann DSs nicht wieder
erregt werden. Mit dss5 wird DSI erregt, und der Fahrkorb fährt in den
5. Flur ein. Kurze Zeit später, nachdem Saf 2 den Kontakt5 erreicht hat,
schaltet Saf3 auf den. Kontakt 5 der 3. Bahn und schließt KR5 kurz.
Das Relais KR5 fällt ab (Abfallverzögerung durch Kurzschluß). Dadurch schließt kr5-3,
und das Relais FRf wird erneut über kr7-1-kr6-2 und kr5-3 (während. der Ein-fahrt)
erregt und bestimmt die folgende Fahrtrichtung.
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Der Fahrgast steiigt ein und betätigt den Kablinenr druckknopf für
den 1. Flur. Dieses Kommando wird gespeichert.
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Nach dem Schließen der Tür läuft das Zeitrelais StR an (da usf8
und itsb8 in Ruhestellung) und erregt nach etwa 3 Sekunden über str
1-frf 6 das Schnellschütz DSs. Die Steuerung schaltet über dss 3-TVK 5-frf
5-LTSf durch und setzt den Fahrkorb aufwärts in Bewegung. In ähnlicher Weise gelangt
der Fahrkorb in den 7. Flur und entläßt den 1. Fahrgast. Da kein weiteres
»Auf«-Kornmando vorliegt, wird nach der Abschaltung von FRf in der Einfahrzone des
7. Flurs das Relais FRf nicht wieder erregt, und das Relais FRb übernimmt
naffi Entregung von USf (durch Kontakt itsf 9) durch die vorliegenden Kommandos
(KR1 und KR2) den Vorrang.
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Ähnlich dem vorherigen Schaltablauf werden die »Ab«-Kommandos erledigt.
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Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 für eine Einknopfsammelsteuerung,
bei der zwei zusätzliche-, Kontaktbahnen je Schrittschaltwerk verwendet werden,
sind für die Zweiknopfsammelsteuerung drei, für die Gruppensamnielsteuerung vier
und für die Gruppensammelsteuerung mit Programmschaltung fünf zusätzliche Kontaktbahnen
notwendig.
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Für besondere Anforderungen an die Programmsteuerung, z. B. Intervallverkehr,
läßt sich in. Vorteilhafter Weise ein zusätzliches Schrittschaltwerk für beliebig
viele gemeinsam arbeitende Aufzüge als Steuerorgan verwenden.
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Die Schrittschaltwerke gemäß der Erfindung sind nicht nur für Aufzüge
mit eindimensionaler, sondern auch für solche mit mehrdimensionaler Bewegungsrichtung
geeignet. Es werden dann für Aufzüge mit zweidimensionaler Bewegungsrichtung vier
und für Aufzüge mit dreidimensionaler Bewegungsrichtung sechs Schrittschaltwerke
vorgesehen.
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Es ist noch zu bemerken, daß die gewählte Ruhestromschaltung der Schrittschaltwerke
auch für Arbeitsstrom ausgeführt werden kann. In diesem Fall schaltet der SchrittrnagnetSil,1
bei Erregung weiter.