-
Aufzuganlage und Verfahren zur Betriebssteuerung derselben
-
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern des
Anhaltens eines Aufzugfahrkorbes im Verhältnis zu Anderungen der Fahrkorbgeschwindigkeit,
die durch Änderungen der Belastung hervorgerufen werden.
-
Billige Aufzuganlagen, wie man sie in niedrigen Apartmenthäusern,
Lagerhäusern und Garagen findet, zeichnen sich durch eine sehr einfache grundlegende
Fahrkorbbewegungssteuerung aus, nämlich im wesentlichen Start und Stop. Anders als
bei den höher entwickelten Anlagen, bei denen die Fahrkorbgeschwindig keit so reguliert
wird, daß zwischen den einzelnen Stockwerken eine geringe Fahrgeschwindigkeit ohne
Unannehmlichkeiten für die Fahrgäste erhalten wird, ist bei den weniger teuren Anlagen
keinerlei Steuerung der Fahrkorbgeschwindigkeit vorgesehen. Statt dessen wird die
Fahrkorbgeschwindigkeit in ungesteuerter Weise durch die Belastung bestimmt. Mit
zunehmender Last wird der Fahrkorb langsamer auf- und abbewegt. Eine geringfügige
Abwandlung ist bei Zweigangsystemen mit Wechselstromantrieb vorgesehen. Hier wird
die Motorgeschwindigkeit beim Anhalten des Fahrkorbes von hoher Geschwindigkeit
auf eine Verlangsamungsgeschwindigkeit umgeschaltet. Dies läuft aber nicht auf eine
tatsächliche Steuerung der Fahrkorbgeschwindig keit in nennenswertem Ausmaß hinaus,
weil bei jeder der beiden Betriebsarten die Fahrkorbgeschwindigkeit immer noch durch
die Last veränderbar ist Eine typische Haltefolge eines Fahrkorbs bei einem Eingangsystem
sieht wie folgt aus. Wenn sich der Fahrkorb des
Aufzugs dem jeweiligen
Stockwerk bzw. Boden nähert, wird in gewisser Entfernung vom Bodenniveau der Motor
inaktiviert und die Bremse angelegt, so daß der Fahrkorb zu einem Halt gleitet.
Idealerweise hält er sanft genau am Bodenniveau an. Der Betrieb bei einem Zweigangsystem
unterscheidet sich insofern etwas, als der Motor in einer ersten Entfernung vom
Bodenniveau verlangsamt und dann in einer zweiten, dem Boden näherliegenden Entfernung
angehalten und die Bremse angelegt wird. Diese Art von Betrieb ist jedoch unabhängig
von der vorgesehenen Anordnung bei schwankender Fahrkorbgeschwindigkeit schwer zu
verwirklichen, da bei den meisten Anlagen der Haltevorgang in vorherbestimmter Entfernung
vom Bodenniveau beginnt, und diese Entfernung ist meistens in Berücksichtigung der
maximalen Fahrkorbgeschwindigkeit bestimmt, die bei Vollastbetrieb abwärts und Nulllastbetrieb
aufwärts auftritt. Die maximale Fahrkorbgeschwindigkeit wird natürlich deswegen
herangezogen, weil sie den maximalen Halteweg festlegt, der nötig ist, damit der
Fahrkorb eine Position exakt am Boden einnimmt. Hiermit wird jedoch eine nichtveränderliche
Fahrkorbposition festgelegt, bei der unabhängig von der tatsächlichen Fahrkorbgesohwindigkeit
der Haltevorgang beginnt. Wenn also die Fahrkorbes schwindigkeit geringer ist als
die vorherbestimmte maximale Geschwindigkeit, hält der Fahrkorb ganz einfach deswegen,
weil bei dieser geringeren Geschwindigkeit ein geringerer Halteweg nötig ist, nicht
genau am Bodenniveau an. Wenn das geschieht, befindet sich möglicherweise der Fahrkorb
unterhalb des Bodens und muß noch geringfügig weiterbewegt werden. Aus dieser Arbeitsweise
resultiert die bei billigen Anlagen oft anzutreffendel ungleichmäßige Beförderung.
-
AngesichteX der genannten Einschränkungen ist eine Beihe von Maßnahmen
zur Abhilfe vorgeschlagen worden, die jedoch die Kosten und Kompliziertheit der
Anlagen erheblich erhöht haben, ohne sich, insbesondere bei Zweigangsystemen als
besonders genau oder zuverlässig erwiesen zu haben. Man kann
diese
Maßnahmen unterteilen nach solchen, die mechanisch auf die Motorgeschwindigkeit
ansprechen, und solchen, mit denen Veränderungen im Kraftverbrauch elektrisch gemessen
werden, um Änderungen der Fahrkorbgeschwindigkeit festzustellen.
-
Die mechanischen Anordnungen arbeiten allgemein gesagt wie ein Begler.
Bei zunehmender Motorgeschwindigkeit wird ein die Bremse erregender Kontakt, der
unterschiedliche Stellungen im Verhältnis zur Geschwindigkeit einnehmen kann, von
einem bewegbaren Nocken betätigt, um die Bremse zu betätigen.
-
Je nach der Motorgeschwindigkeit ändert sich der vom Nocken zurückzulegende
Weg im Verhältnis zur Motorgeschwindigkeit (folglich im Verhältnis zur Last), so
daß die Bremsbetätigung gleichfalls im Verhältnis zur Last verzögert wird. Diese
Art von Anlage ist jedoch hauptsächlich wegen ihres ziemlich komplizierten Aufbaus
nicht preisgünstig. Außerdem verursacht sie aus dem gleichen Grund hohe Wartungskosten.
-
Mit Anlagen, die elektrische Maßnahmen vorsehen, wird der Kraftverbrauch
des Motors gemessen, der natürlich grob gesagt im Verhältnis zur Last schwankt.
In seiner einfachsten Form lenkt ein Kraftmeßsystem lediglich einen Anteil des Motorstroms
durch einen Transformator ab, der an seinem Ausgang eine Spannung erzeugt. Die Größe
dieser Spannung schwankt in Abhängigkeit vom Motorstrom und folglich von der Belastung.
Die Größe des Ausgangssignals des Transformators wird auf herkömmliche Weise zur
variablen Steuerung einer Zeitgeberschal tung benutzt, die den Haltevorgang auslöst.
Zu den Nachteilen dieser Lösung gehört es> daß sie gegenüber tatsächlichen Lastschwankungen
sehr wenig empfindlich ist. Der Geschwindigkeitsbereich eines in billigen Auf zuganlagen
benutzten Wechselstrommotors liegt typischerweise zwischen 1000 und 1500 U/min.
-
Aber die Geschwindigkeitsänderung zwischen Bedingungen mit maximaler
und minimaler Belastung beträgt häufig nur 80 U/min.
-
Das erfordert also eine Empfindlichkeit gegenüber Geschwindigkeitsschwankungen
von grob gesagt 8 %. Ein Kraftmeßsystem
von solcher Empfindlichkeit
ist teuer. Die Anwendung derartiger Systeme wird weiter dadurch erschwert, daß die
Geschwindigkeitsregelung der Motoren in billigen Anordnungen meistens nur grob ist
(nicht besser als 5 % bis 7 ). Deshalb werden Änderungen der Motorgeschwindigkeit
aufgrund unzureichender Regulierung derselben häufig irrtümlich von solchen Anlagen
als Laständerungen wahrgenommen. Eine weitere bedeutende Einschränkung bei diesen
Anlagen besteht darin, daß sie aufgrund hoher Anlaufströme und Wanderwellen in den
Leitungen falsch ablesen, so daß es häufig nötig ist nicht nur den Motorstrom sondern
auch den Phasenwinkel ies(tzustellen. Dadurch wird das System jedoch komplizierter
und seine Kosten höher. Aus all diesen Gründen ist diese Art von Last ausgleichssys8m
keine sehr attraktive Lösung rür billige Aufzuganlagen.
-
Da die genannten bekannten Anlagen Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit,
Genauigkeit und Bedienung auftreten lassen und die Kosten bedeutend erhöhen, ist
es nicht verwunderlich, daß sie als Abhilfe für die Schwierigkeiten mit der Lagebestimmung
des Fahrkorbes bei preisgünstigen Aufzug~ anlagen, insbesondere mit Eingang- und
Zweigang-Wechselstrommotoren keine große Verbreitung gefunden haben. Es besteht
elso nach wie vor Bedarf an einer einfachen, äußerst zuverlässigen und dabei preisgünstigen
Anlage zum Steuern der Fahrkorbhaltefunktionen in Abhängigkeit von der Fahrkorblast,
insbesondere an einer Anordnung, die nicht nur an neuen Anlagen sondern auch an
bereits bestehenden verwendbar ist.
-
Diese Erfordernisse werden von dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß
der Erfindung erfüllt.
-
Gemäß der Erfindung wird die Motorgeschwindigkeit mit einer tachometeKbrtigen
Anordnung festgestellt, die mit der Motorwelle gekoppelt ist und ein Signal der
Motorgeschwindigkeit MS erzeugt, dessen Merkmale sich in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit
m und damit der Last ändern.
-
Dies Signal wird während jeder Umdrehung des Motors mit einem Bezugssignal
REF verglichen. Das Bezugssignal gibt die Motorgeschwindigkeit bei maximaler Fahrkorbgeschwindigkeit
V MAX wieder1 die bei Vollastbetrieb abwärts FLD und Nullastbetrieb aufwärts NLU
auftritt. Die Signale MS und REF werden voneinander subtrahiert. Halte- und/oder
Verlangsamungssignale werden an vorherbestimmten, auf der Geschwindigkeit V MAX
beruhenden Entfernungen vom Bodenniveau bzw. Haltewegen erzeugt. Der in diesem Zeitpunkt,
wenn sich der Fahrkorb noch mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, zwischen den
Signalen MS und BEF bestehende Unterschied ändert eine Verzögerung in der Weitergabe
der Halte- und/oder Verlangsamungssignale an den Motor und/oder die Bremse. Wenn
sich der Fahrkorb tatsächlich mit der Geschwindigkeit V MAX bewegt, ist der Unterschied
zwischen den beiden Signalen Null, so daß keine Verzögerung erfolgt, weil keine
nötig ist. Bewegt sich der Fahrkorb jedoch tatsächlich mit geringerer Geschwindigkeit,
d.h. mit einer Geschwindigkeit V MIN, die bei Nullastbetrieb abwärts NLD oder Vollastbetrieb
aufwärts FLU auftritt, ist das Differenzsignal größer als Null und verzögert den
Halte- und/oder Verlangsamungsbetrieb um eine vorherbestimmte Zeitspanne, die im
Verhältnis zu diesem Unterschied steht. Liegt die Fahrkorbgeschwindigkeit zwischen
V MAX und V MIN, ist die Verzögerung kleiner wegen des kleineren Differenzsignals
aber immer noch proportional zur tatsächlichen Motorgeschwindigkeit und damit zur
Fahrkorbgeschwindigkeit, die proportional zur Last ist.
-
Mit der Erfindung wird also ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen,
die keine mechanische Regleranordnung und kein mechanisches Erfassen der Motorgeschwindigkeit
nötig macht. Außerdem braucht auf keinerlei Weise der Motorkraftverbrauch festgestellt
zu werden. Im Gegenteil, die Erfindung schafft eine Anlage von äußerst großer Genauigkeit,
weil das Signal, das die momentane Motorgeschwindigkeit wiedergibt, durch tatsächliches
Messen der Motorgeschwindigkeit in Zeitintervallen
erzeugt wird,
die weniger als die Dauer einer vollen Motorumdrehung ausmachen. Das ist besonders
wichtig, da häufig die Motorgeschwindigkeiten aufgrund von Laständerungen um nicht
mehr als B % schwanken.
-
Die erfindungsgemäße Anlage verursacht darüber.
-
hinaus geringe Kosten und erfordert, wenn überhaupt, nur minimale
Wartung. Sie läßt sich leicht nachträglich in bereits bestehenden Aufzügen einbauen.
-
Ferner zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß sie mit einem
billigen Mikroprozessor oder andererseits mit einzelnen digitalen oder analogen
Schaltkreisen verwirklicht werden kann.
-
Mit der Erfindung werden an Auf zügen, bei denen die Halte- und/oder
Verlangsamungsvorgänge für maximale Fahrkorbgeschwindigkeit im voraus festgesetzt
sind, die Halte- und/oder Verlangsamungsvorgänge im Verhältnis zur Abweichung von
der maximalen Fahrkorbgeschwindigkeit verzögert, um einen Ausgleich für den kürzeren
Halteweg zu schaffen, der bei geringerer Fahrkorbgeschwindigkeit als der maximalen
Geschwindigkeit nötig ist. Die Motorgeschwindigkeit wird innerhalb einer Umdrehung
wahrgenommen, um ein Signal abzugeben, welches die Motorgeschwindigkeit wiedergibt.
Dies Signal wird zu einem zweiten Signal in Bezug gesetzt, welches die Motorgeschwindig
keit bei maximaler Fahrkorbgeschwindigkeit wiedergibt. Der Unterschied zwischen
diesen beiden Signalen bildet ein drittes Signals welches zum Steuern von Verzögerungsachaltungen
herangezogen wird, die die Weitergabe von Halte- und/oder Verlangsamungssignalen
an die Bremse und den Motor in einem vorherbestimmten Verhältnis zur Größe des Unterschiedes
zwischen den beiden Signalen verzögern.
-
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilharten Einzelheiten
anhand schematisch dargestellter Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 ein Funktionsschaltbild eines Motor- und Bremssteuersystems
zum Steuern des Betriebs eines Zweigangmotors und einer Bremse gemäß der Lehre der
Erfindung; Fig. 2 eine graphische Darstellung der Fahrkorbgeschwindigkeit gegenüber
der Zeit, aus der das Halteansprechen eines Zweigang-Aufzugsysteme unter zwei Betriebsbedingungen
hervorgeht, von denen eine keine Geschwindigkeitseinstellung und die andere eine
erfindungsgemäß vorgesehene Lasteinstellung vorsieht; Fig. 3 eine graphische Darstellung
der Geschwindigkeit gegenüber der Zeit, aus der das Ansprechen eines Eingang-Auf
zugsystems unter den für Fig. 2 genannten Bedingungen hervorgeht; Fig. 4 und 3 Ansichten
eines für die erfindungsgemäße Anlage geeigneten Motorgeschwindigkeit-Meßfühlersystems,
die Jeweils teilweise eine Ansicht einer auf einer Motorwelle anzubringenden Scheibe
und teilweise ein Funktionsschaltbild eines elektronischen, optischen Meßfühlersystems
zeigen, welches auf die Umdrehung der Scheibe anspricht und Signale erzeugt, die
die Drehgeschwindigkeit des Motors wiedergeben.
-
Fig. 1 zeigt ein Motorsteuersystem zum Steuern des Betriebs eines
Zeigangmotors 10 und einer Motorbremse 12, um das anhand der Kurven A und B in Fig.
2 gezeigte gesamte Fahrkorbgeschwindigkeitsprofil beim Anhalten durch Wahrnehmen
der Motorgeschwindigkeit, die die tatsächliche Last wiedergibt, zu erhalten. Der
Motor ist in einer hier nicht gezeigten Weise über Kabel mit dem Fahrkorb verbunden,
um diesen in einem Aufzugschacht auf- und abwärtszubewegen. Die Kurve C zeigt das
Ansprechen eines 2weigangsystems ohne Lasteinstellung bei Betrieb mit minimaler
Geschwindigkeit V MIN. Die Kurve A ist ihrerseits die gleiche, mit oder ohne das
System, da bei maximaler Fahrkorbgeschwindigkeit V MAX, die die Fshrkorblage
im
Schacht bestimmt, keine Lasteinstellung nötig ist, sondern die nichtmodifizierten
Brems- und Verlangsamungssteuersignale erzeugt werden. Die Kurve B hingegen entspricht
im wesentlichen der Kurve C mit Verzögerungen nach Erzeugung des Steuersignals für
die Verlangsamung bzw. das Anhalten zum Ausgleich für die langsamere Fahrkorbgeschwindigkeit,
bei der eine kürzere Haltezeit nötig ist. Das Motorsteuersystem verzögert die Betätigung
der Bremse und den Verlangsamungsbetrieb (die Geschwindigkeitsumschaltung) des Motors,
wenn der Fahrkorb mit geringerer Geschwindigkeit als V MAX bewegt wird. Der Verlangsamungsvorgang
wird um eine Zeitspanne tl verzögert und die Bremse um eine Zeitspanne t2 später
betätigt.
-
Wie schon erwähnt, gibt es keine Verzögerung beim Verlang-6amungs-
und Haltevorgang bei Vollastbetrieb abwärts FLD, d.h. 110 ß Belastung, und Nullastbetrieb
aufwärts NLU, denn diese sind in der Auf zuganlage für die genannten Lastbedingungen
im voraus eingestellt, da mechanische Vorrichtungen oder sonstige Einrichtungen,
die die Steuersignale (Verlangsamungs- und HaXtesignale) erzeugen, an bestimmten
Stellen im Aufzugschacht betätigt werden, welche unter Berücksichtigung der zum
Hslten des mit der Geschwindigkeit V MAX bewegten Fahrkorbes benötigten Zeit festgelegt
sind. Gleichgültig ob der Fahrkorb auf- oder abbewegt wird, müssen die Befehle LANGSAM
und HALT an einer Stelle erzeugt werden, die bei gegenüber der Geschwindigkeit V
MAX abnehmender Fahrkorbgeschwindigkeit dem tatsächlichen Boden näher liegt. Mit
dem System gemäß Fig. 1 geschieht dies durch Verzögerung der bertragung der Betätigungssignale
an den Motor und die Bremse um die Zeitspannen tl bzw. t2, die beim System gemäß
Fig. 1 in direktem Verhältnis zur Änderung der Fahrkorbgeschwindigkeit geändert
werden, die sich aus einer Anderung der Fahrkorbbelastung ergibt, welche auch als
Arbeitslast bzw. Nutzlast bezeichnet wird.
-
Fig. 3 zeigt hingegen das Last-Geschwindigkeit-Ansprechen eines Eingangmotorsystems
bei dem lediglich der Motor
inaktiviert und gleichzeitig die Bremse
aktiviert wird, mit anderen Worten, ein System, welches nur die Haltebetriebsweise
kennt. Die Kurve D zeigt den Betrieb bei der Geschwindigkeit V MIN ohne die eingeführte
Verzögerung entsprechend einer Zeitspanne t3, bei der sich die Kurve E ergibt. Die
Kurve F zeigt ebenso wie die Kurve A in Fig. 2 den Betrieb bei der Geschwindigkeit
V MAX der mit der Erfindung nicht geändert wird, da, wie beim Zeigangsystem, die
Betätigung an einer vorherbestimmten, auf der Geschwindigkeit V MAX beruhenden Entfernung
oberhalb und unterhalb des Bodens erfolgt. Bei einem Eingangsystem wird eine einzige
Verzögerung entsprechend der Zeitspanne t3 eingeführt, um die Auslösung des Bremssignals
und die Inaktivierung des Motors zu verzögern. Das in Fig. 1 gezeigte Motorsteuersystem
funktioniert auch bei einem Eingangsystem, da es die richtige zeitliche Verzögerung
anhand des Unterschiedes zwischen V MAX und der tatsächlichen Fahrkorbgeschwindigkeit
V kontinuierlich erzeugt.
-
Ob diese Zeitspanne zum Verzögern eines Verlangsamungssignals oder
des Bremssignals benutzt wird, ist also lediglich eine Frage der Wahl, die sich
danach richtet, ob es sich bei dem Motor um eine Eingang- oder eine Zweigangausführung
handelt.
-
Das bedeutet, daß dies System praktisch universell anwendbar ist,
da es im voraus eingestellte, auf der Geschwindigkeit MAX beruhende Haltevorgänge
oder Folgen entsprechend der tatsächlichen Geschwindigkeit V durch elektronisches
Erfassen der Motorgeschwindigkeit während jeder Umdrehung der Motorwelle modiriziert.
-
Um die genannten Ergebnisse zu erzielen, gehört zum in Fig. 1 gezeigten
System eine Motorgeschwindigkeit-MeB-fühleranordnung 14, die die Geschwindigkeit
der Motorwelle feststellt und ein der Motorgeschwindigkeit entsprechendes Signal
MS erzeugt, welches die Umdrehungszahl pro Minute bzw.
-
die.momentane Drehgeschwindigkeit ar des Motors wiedergibt.
-
Das Signal MS wird an den Eingang einer Subtraktionsschaltung
16
angelegt. Ferner ist ein Bezugssignalgeber 18, d.h. ein angesteuerter Zähler vorgesehen,
der ein Bezugssignal REF ererzeugt, welches dem jeweils von der Meßfühleranordnung
14 erzeugten Signal MS entspricht, wenn die Motorgeschwindigkeit n ihren Maximalwert
hat, der bei der Geschwindigkeit V MAX auftritt, d.h. bei Vollastbetrieb abwärts
und Nullastbetrieb aufwärts. Das Signal REF wird synchron mit der Erzeugung des
Signals MS erzeugt. Die Signale MS und REF werden voneinander subtrahiert, um ein
Fehler- bzw. Differenzsignal DIF zu erzeugen, welches den Unterschied m-n und damit
den Unterschied zwischen der momentanen Fahrkorbgeschwindigkeit V und der Geschwindigkeit
V MAX wiedergibt. Bei voll beladenem Fahrkorb, der sich abwärts bewegt, FLD, ist
das Differenzsignal Null.
-
Das gleiche trifft zu, wenn der Fahrkorb unbelastet ist und aufwärtsbewegt
wird, NLU. Wird jedoch der unbelastete Fahrkorb abwärtsbewegt, NLD, dann ist n größer
als m und der Unterschied folglich größer als Null. In Fahrkorbgeschwindigkeit ausgedrückt,
bedeutet dies, daß V kleiner ist als V MAX.
-
Das Signal DIF wird an eine Verzögerungsanordnung 19 angelegt, die
im Verhältnis zur Größe des Signals DIF Verzögerungssignale DLY LANGSAM bzw. DLY
HALT über die entsprechend gekennzeichneten Leitungen in Abhängigkeit von Brems-
bzw. Motorsteuersignalen, nämlich einem Signal HALT und einem Verlangsamungssignal
SLDW abgibt, die die Anordnung über entsprechend gekennzeichnete Leitungen von einer
Motor-und Bremssteuerung 24 empfängt. Die Signale DLY LANGSAM und DLY HALT werden
an die Motor- und Bremssteuerung 24 angelegt, die dementsprechend in Abhängigkeit
vom Signal DLY LANGSAM die Motorgeschwindigkeit ändert und in Abhängigkeit vom Signal
DLY HALT die Bremse betätigt und den Motor inaktiviert. Das Signal DIF wird an einen
Eingang einer in der Verzögerungsanordnung 19 vorgesehenen, ersten Verzögerungsschaltung
20, d.h.
-
eine programmierbare Verriegelung und an einen Eingang einer gleichfalls
in de r der Verzögerungsanordnung vorgesehenen'zweiten Verzögerungsschaltung 22
angelegt. Die erste Verzögerungsschaltung
20 erhält das Verlangsamungssignal
SLDW von der Motorsteuerung 24, die Teil des grundlegenden Aufzugsteuersystems ist
und zu der ein Verlangsamungssignalgeber 26 gehört, der das Verlangsamungssignal
SLDW erzeugt, sowie ein Haltesignalgeber 28, der das Signal HALT erzeugt, wenn sich
der Fahrkorb einem Boden nähert. Mit der ersten und zweiten Verzögerungsschaltung
20 und 22 wird die Übertragung der Signale DLY LANGSAM und DLY HALT während einer
Zeitspanne tl für das Verlangsamungssignal bzw. t2 für das Haltesignal entsprechend
der momentanen Größe des Differenzsignals verzögert, welches den momentanen Unterschied
zwischen V MAX und V wiedergibt, wie schon erwähnt. Beim Erzeugen des Signals SLDW
wird die Verzögerungsschaltung 20 aktiviert bzw. ausgelöst, so daß sie das momentane
Signal DIF abliest, welches in diesem Moment von der Subtraktionsschaltung 16 geliefert
wird. Nach Ablauf der Zeitspanne tl, die proportional zur Größe des Signals DIF
ist, erzeugt die Verzögerungsschaltung das Signal DLY LANGSAM, welches an die Motorsteuerung
angelegt wird, um die Motorgeschwindigkeit zu ändern. Damit beginnt sich der Motor
zu verlangsamen. Wenn der Fahrkorb die vorherbestimmte Stelle im Aufzugschacht erreicht
hat, an der das Signal HALT erzeugt wird, bewirkt dieses Signal, daß die Verzögerungsschaltung
22 das Signal DIF abliest, welches in diesem Moment erzeugt wird. Die Verzögerungsschaltung
22 erzeugt nach Ablauf der Zeitspanne t2 das Signal DLY HALT unter Abänderung im
Verhältnis zur Größe des Signals DIF, welches von der Verzögerungsschaltung 22 abgelesen
wird, wenn das Signal HALT erzeugt wird. Während der Verlangsamungsfolge hat sich
natürlich die Geschwindigkeit des Fahrkorbes gegenüber der normalen Geschwindigkeit
deutlich verlangsamt, so daß das von der Verzögerungsschaltung 22 abgelesene Signal
DIF größer ist als das von der Verzögerungsschaltung 20 abgelesene Signal DIF. Es
ist jedoch lediglich eine Frage der entsprechenden Dimensionierung daß die Verzögerungsschaltung
22 in Abhängigkeit vom jeweiligen Signal DIF die richtige Zeitspanne t2 der Verzögerung
liefert. Die Verzögerungsfunktion
sollte also so ausgelegt sein,
daß bei der Geschwindigkeit V MAX des Fahrkorbes das Signal DIF, welches beim Erzeugen
des Haltebefehls erzeugt wird, bewirkt, daß die Zeitspanne t2 Null ist. Wenn sich
also der Fahrkorb tatschlich wegen eines geringeren Gewichts langsamer bewegt, ist
das Signal DIF beim Erzeugen des Haltesignals größer, so daß die Zeitspanne t2 einen
Wert hat, der von Null abweicht.
-
Zur Meßfühleranordnung 14 gehört ein Detektor 30, der die Motorgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Motorwelle mißt. Die zu diesem Detektor 30 gehörende Scheibe
32 kann eine Reihe von ISchlitzen" 34 aufweisen, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 gezeigt, oder nur einen einzigen Einschnitt oder Schlitz 36, der eine vorherbestimmte
Scheibenumfangsbreite von einigen Grad hat, wie in Fig. 4 gezeigt.
-
Ferner gehört zur Meßfühleranordnung 14 ein Energiedetektor bzw. Empfänger
38 (Photozelle) und ein Sender 37 (Lichtquelle), der beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 Licht durch die Schlitze abgibt, um am Ausgang des Detektors 30 Impulse 39
zu erzeugen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird durch die Umdrehung der
Scheibe ein einziger Impuls 41 erzeugt. Die genannten Impulse werden an einen Eingang
eines Gatters 40 angelegt, an dessen anderem Eingang der Ausgang eines Taktgebers
42 anliegt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 erzeugt der Taktgeber aufeinanderfolgende
Impulse mit einer Frequenz, die größer ist als die der Detektorimpulse, mit anderen
Worten größer als die Motordrehgeschwindigkeit. Durch den Impuls 41 des Detektors
werden diese Impulse auf den Gatterausgang torgesteuert bzw. ausgetastet, um am
Gatterausgang ein Signal 44 zu erzeugen, welches aus einem Impuls der Breite w besteht,
welcher eine Anzahl ausgetasteter Impulse enthält. Die Anzahl Impulse gibt die Motorgeschwindigkeit
wieder. Bei einer Änderung der Motorgeschwindigkeit ändert sich die Breite w proportional,
wodurch die Anzahl Impulse
im Signal 44 proportional geändert wird.
Wenn andererseits die in Fig. 5 gezeigte Scheibe 32 vorgesehen ißt, dient der Taktgeber
42 zur Erzeugung von Impulsen 39, und der Detektorausgang weist Impulse auf, deren
Frequenz größer ist als die Taktfrequenz, wodurch wirkungsmäßig die Motorumdrehung
in eine Anzahl von Inkrementen unterteilt wird. Die Frequenz der Detektorimpulse
und die Periode sind proportional zur Motorgeschwindigkeit. Bei diesem Ausführungsbeispiel
besteht das Signal 44 am Gatterausgang natürlich auch aus einer Anzahl von Impulsen,
und diese Anzahl gibt die Motorgeschwindigkeit wieder. Bei beiden Ausführungsformen
der Meßfühleranordnung 14 wird also ein Signal MS erzeugen, welches aus einem Impuls
der Breite w besteht, welcher eine Anzahl von Folgeimpulsen enthält, die in ihrer
Zahl die Motordrehgeschwindigkeit m wiedergeben. Beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 4 ändert sich w mit der Motorgeschwindigkeit.
-
Der Bezugssignalgeber 18 wird vom ersten dieser im Signal MS auftretenden,
aufeinanderfolgenden Impulse betätigt.
-
Gleichgültig welche Meßfühleranordnung gewählt ist, die gemäß Fig.
4 oder gemäß Fig. 5, soll ein festes Signal REF erzeugt werden, wenn das Signal
MS erzeugt wird, damit synchron in der Subtraktionsschaltung 16 in üblicherWeise
eine Summierung erfolgen kann.
-
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann natürlich ein N-bit-Zähler
zum Erzeugen eines binären Wortes MS benutzt werden, welches vom Ausgang des Gatters
40 (Signal 44) abgeleitet wird und dann in der Subtraktionsschaltung 16 mit einem
ähnlichen binären Wort des Bezugssignalgebers 18 summiert würde. Das Signal 44 kann
z.B. an den "Taktgeber"-Eingang eines binären Zählers angelegt werden, der bei Beginn
einer Austastfolge auf Null zurückgestellt wird, um der Geschwindigkeit V MAX zu
entsprechen. Bei Empfang der Taktimpulse zählt der Zähler schrittweise weiter, so
daß er am Ende
der Aus tastperi ode um m mal weitergeschaltet worden
ist, wobei m die Anzahl Taktimpulse während der Austastperiode ist.
-
Nach einer kurzen Verzögerung, die der vom binären Zähler benötigten
Übergangszeit entspricht, wird ein Signal erzeugen, welches an einen Speichereingang
einer Verriegelung angelegt wird, damit die im Zähler enthaltene binäre Zahl, die
V wiedergibt, an die Verriegelung weitergegeben werden kann.
-
Nach einer weiteren Übergangszeit wird ein Signal erzeugt, um den
Eingang des binären Zählers wzurückzustellenw und zu bewirken, daß die Zählung im
Zähler auf Null zurückkehrt. Bei Beginn des nächsten Austastsignals wird die Folge
wiederholt.
-
Um eine Zählung proportional zur Geschwindigkeitsänderung zu erhalten,
wird die Frequenz des Taktoszillators wie folgt im voraus eingestellt. 1.) Anhand
eines Bogens 49 der an der Motorwelle befestigten Scheibe wird die minimale Austastimpulsbreite
errechnet, die bei maximaler Motordrehgeschwindigkeit auftritt. 2.) Der Taktoszillator
wird so eingestellt, daß 2n Taktimpulse in der minimalen Austastimpulsbreite erhalten
werden, wobei n die Anzahl Stufen des binären Zählers ist. 3.) Die während jeder
Folge an die Verriegelung weitergegebene Anzahl ist nun proportional zum Unterschied
zwischen der maximalen Motordrehgeschwindigkeit und der Motordrehgeschwindigkeit
bei anderen Belastungen. Nachfolgend wird ein Beispiel gegeben.
-
Max. Motordrehgeschwindigkeit = 1010 Bogen der Motorscheibe = 1700
Anzahl Zählerstufen = 12 Umdrehungen/Sekunde = 1010 60 = 16,83 Dauer einer Umdrehung
= 1 16,833 = 0,0594 s Austastdauer = 0,0594 x = 0,02805 8
Anzahl
benötigter Taktimpulse = 212 = 4096 Zihler~Taktfrequenz = ~ 4096 0,0280j = 146024
Hz.
-
Obwohl sich das Ausführungsbeispiel der Erfindung beim in Fig. 1 gezeigten
System darauf konzentriert, das Bezugssignal n synchron mit dem Geschwindigkeitssignal
m zu erzeugen, liegt auf der Hand, daß keine aufeinanderfolgende Erzeugung von Geschwindigkeits-
und Bezugssignal nötig ist. Statt dessen kann das Signal MS auch ein binäres Wort
sein. Dies binäre Signal MS kann an eine Summierschaltung angelegt werden, die auch
ein binäres Signal REF empfängt, welches die Geschwindigkeit V MAX wiedergibt. Die
beiden Wörter können voneinander subtrahiert werden, um in ausgewählten Intervallen
ein Differenzsignal T zu erzeugen, dessen Größe sich im Verhältnis zur Motorgeschwindigkeit
ändert. Das den Unterschied wiedergebende binäre Wort kann zur proportionalen Steuerung
der Verzögerung bei der Übertragung der Halte- und Verlangsamungssignale benutzt
werden. Es liegt auf der Hand, daß diese Lösung leicht zu verwirklichen ist, wenn
in der Anlage ein Mikroprozessor oder einzelne digitale Komponenten vorgesehen werden.
-
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auf diese
Weise ein Mikroprozessor benutzt werden, der dem schon genannten binären Zähler
ähnlich ist. Ein Inkrementzähler im Prozessor zählt zwischen dem Anfangs- und Endpunkt
eines die Motorgeschwindigkeit wiedergebenden Impulses. Dieser Impuls wird vom Motorgeschwindigkeits-Meßfühler,
beispielsweise dem oben für den binären Zähler gezeigten Meßfühler geliefert und
schwanktb in seiner Dauer in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit und Last.
Eine Grundzählung, die der maximalen Fahrkorbgeschwindigkeit entspricht, ist im
Mikroprozessor gespeichert. Wenn ein Halte- oder Verlangsamungssignal
erzeugt
wird, subtrahiert der Mikroprozessor entsprechend die Grund zählung von der jeweils
laufenden Inkrementzählung und erzeugt auf diese Weise eine Differenzzählung. Die
Differenzzählung ist analog zum Signal DIF und kann folglich auf die gleiche Weise
zum Ändern der Verzögerungen herangezogen werden.
-
In einem System dieser Art und in anderen kann folgende Vorrichtung
als außerordentlich preisgünstiger und einfacher Meßfühler vorgesehen sein. Ein
Stück reflektierendes Metallband wird an der Motorwelle befestigt, die einfach schwarz
gestrichen ist. In der Nähe der Welle wird ein Phototransistor an solcher Stelle
angeordnet, daß er auf das von dem Band reflektierte Licht unter Erzeugung eines
Impulses ansprechen kann. Die Dauer dieses Impulses schwankt in Abhängigkeit von
der otorgeschwindigkeit und gibt folglich proportional die Last wieder. Ein solcher
Meßfühler kann natürlich auch im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen binären
Einzelzählersystem benutzt werden.