DE102009034345B4

DE102009034345B4 - Verfahren und Einrichtung zum Betreiben einer Personentransporteinrichtung

Info

Publication number: DE102009034345B4
Application number: DE102009034345A
Authority: DE
Inventors: Winfried Lanzki; Carsten Rolf; Andreas Tautz; Alfred Thiel; Heinrich Zeiger
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: EP2456709A1; WO2011009443A1; US20120186940A1; ES2564795T3; EP2456709B1; US8469175B2; DE102009034345A1; CN102498054B; CN102498054A

Abstract

Verfahren zur Regelung einer mit mehreren Antrieben (24, 28, 29, 30) ausgerüsteten Einrichtung zum Personentransport (1, 1'), insbesondere einer Rolltreppe oder eines Rollsteigs, wobei mindestens ein Antrieb (24) in einem der Umlenkbereiche (23) und mindestens ein weiterer Antrieb (28–30) im Bereich der Transportstrecke (A) der als Stufen oder Paletten ausgebildeten Transportmittel (2') angeordnet wird, wobei ein jeder Antrieb (24, 28–30) mit einem Frequenzumformer (34, 35, 36, 37) in Wirkverbindung gebracht wird und sämtliche Frequenzumformer (34–37) von einer mit diesen verbundenen übergeordneten Steuerung (44) überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der übergeordneten Steuerung (44) ein definiertes Antriebsmuster hinterlegt wird, dass die übergeordnete Steuerung (44) die ihr direkt oder von den einzelnen Frequenzumformern (34–37) übermittelten Messwerte, insbesondere Geschwindigkeitsmesswerte, der Antriebe (24, 28–30) miteinander vergleicht und bei Abweichungen von dem hinterlegten Antriebsmuster des jeweiligen Frequenzumformers (34–37) die übergeordnete Steuerung (44) auf den jeweiligen vom Vergleichswert abweichenden Frequenzumformer (34–37) korrigierend eingewirkt wird, wobei ein...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer mit mehreren Antrieben ausgerüsteten Einrichtung zum Personentransport, insbesondere einer Rolltreppe oder eines Rollsteigs gemäß gattungsgildendem Teil des ersten Patentanspruchs.
Die JP 03147696 A betrifft eine Rolltreppe mit horizontal verlaufenden Transportabschnitten, die über geneigt verlaufende Transportabschnitte miteinander verbunden sind. In einem der Umlenkbereiche der Transportmittel ist ein Antrieb vorgesehen. Zwischen geneigt verlaufenden Transportabschnitten befindet sich im Bereich eines horizontal verlaufenden Transportabschnitts ein weiterer Antrieb.
Der US 4,738,346 ist eine gattungsbildende Antriebseinheit für Personenfördersysteme zu entnehmen, beinhaltend einen Linearmotor, der im geneigt verlaufenden Transportabschnitt der Personenfördereinrichtung vorgesehen ist. Der Linearmotor wird hierbei elektronisch angesteuert. Darüber hinaus ist zumindest im oberen oder unteren Umlenkbereich ein weiterer die Antriebsmittel umlenkender Antrieb vorgesehen. Beide Antriebe werden durch eine übergeordnete Steuerung überwacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung einer mit mehreren Antrieben ausgerüsteten Einrichtung zum Personentransport dahingehend weiterzubilden, dass eine optimale Aufteilung der Antriebsleistung der einzelnen Antriebe im Bereich der gesamten Transportstrecke gewährleistet werden kann. Darüber hinaus soll eine Möglichkeit aufgezeigt werden, wie auch relativ lange Transportstrecken auch über unterschiedliche Höhen und geometrische Gestaltungsformen der Einrichtung antriebstechnisch bewerkstelligt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der übergeordneten Steuerung ein definiertes Antriebsmuster hinterlegt wird, dass die übergeordnete Steuerung die ihr direkt oder von den einzelnen Frequenzumformern übermittelten Messwerte, insbesondere Geschwindigkeitsmesswerte, der Antriebe miteinander vergleicht und bei Abweichungen von dem hinterlegten Antriebsmuster des jeweiligen Frequenzumformers die übergeordnete Steuerung auf den jeweiligen vom Vergleichswert abweichenden Frequenzumformer korrigierend eingewirkt wird, wobei ein jeder Antrieb zumindest durch einen, bedarfsweise mit einem mechanischen Getriebe in Wirkverbindung stehenden, Elektromotor gebildet wird, wobei ein jeder Elektromotor leistungsmäßig für einen vorgebbaren Transportabschnitt der umlaufend ausgebildeten Transportmittel ausgelegt wird und anschließend ein weiterer Antrieb die Bewegung der Transportmittel übernimmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein geschlossenes drehzahlgesteuertes Antriebssystem mit übergeordneter Steuerung. Die übergeordnete Steuerung erhält die Informationen der Antriebe direkt oder über die dazu gehörigen Frequenzumformer. Dazu ist an jedem Antrieb ein Impulsgeber angebracht.
Unter übergeordneter Steuerung wird folgendes verstanden:

– Die übergeordnete Steuerung wird als separate Komponente außerhalb des Frequenzumformers ausgebildet,
– die übergeordnete Steuerung ist innerhalb eines Frequenzumformers integriert,
– die übergeordnete Steuerung ist Teil der allgemeinen Steuerung der Personenförderanlage.

Der Fachmann wird die Art der übergeordneten Steuerung in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall auswählen.
Da es sich hier um ein geschlossenes drehzahlgeregeltes System handelt, muss zunächst die Ausrichtung der einzelnen Antriebe zueinander ermittelt werden, damit die Antriebsräder (Kettensterne/Kettenräder) aller Antriebe ständig eine formschlüssige Verbindung zur Kette haben.
Die Stellung der Antriebe untereinander kann beispielsweise durch mindestens eine Referenzfahrt der Personenförderanlage ermittelt werden.
Für den weiteren Betrieb wird nun die abgespeicherte Ausrichtung der Antriebe zueinander als Referenz benutzt. Die übergeordnete Steuerung regelt das System so aus, dass die Drehzahlabweichung der Antriebe untereinander auf dem kleinstmöglichen Wert gehalten wird.
Die Elektromotore können Synchron- oder Asynchronmotore sein, wobei beim Erfindungsgegenstand auch Direktantriebe ohne mechanische Getriebe einsetzbar sind.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 Prinzipskizze einer Einrichtung zum Personentransport;
2 Linienförmige Führungsformen von Transportabschnitten einer Rolltreppe;
3 Linienförmige Führungsformen von Transportabschnitten eines Rollsteiges;
4 Teildarstellung des Antriebssystems für eine überlange Rolltreppe;
5 Prinzipskizze eines Steuerungsschemas für das Antriebssystem gemäß 4.
1 zeigt als Prinzipskizze eine in diesem Beispiel als Rolltreppe ausgebildete Einrichtung zum Personentransport 1. Selbige kann bedarfsweise auch ein Rollsteig sein, sofern die gesetzlich vorgeschriebenen Neigungswinkel eingehalten werden. Lediglich angedeutet ist ein, aus einer Vielzahl von Stufen 2 bestehendes Stufenband 2'. Die unterschiedlichen Transportrichtungen (aufwärts, abwärts) sind mit Pfeilen angedeutet. Im Bereich des Ein- 3 und/oder Ausgangsabschnittes 4 kann ein nicht dargestellter Antrieb für das Stufenband 2' positioniert sein. In diesem Beispiel soll der linke untere Teil der 1 einen Eingangsabschnitt 3 und der rechte obere Teil der 1 einen Ausgangsabschnitt 4 darstellen. Zwischen dem unteren Eingangsabschnitt 3 und dem oberen Ausgangsabschnitt 4 erstreckt sich ein Transportabschnitt 5, der als räumlicher Kurvenbogen ausgebildet ist. In diesem Beispiel soll ein Kurvenbogen gegeben sein, der einen vorgebbaren Radius R, beispielsweise 210 m, aufweist. In diesem Beispiel ist gebäudeseitig ein gewölbter Unterbau 6 vorgesehen, der den Transportabschnitt 5 aufnimmt. Wie bereits angesprochen kann der Transportabschnitt 5 unter bestimmten Voraussetzungen auch freitragend ausgebildet werden. Der Transportabschnitt 5 selber wird gebildet durch eine Mehrzahl geradlinig verlaufender Gerüstabschnitte 7. Ein jeder Gerüstabschnitt 7 kann über Auflager 8 verfügen, über welche er einstellbar auf der Oberfläche 9 des Unterbaus 6 abgestützt werden kann. Wie in den 2 und 3 näher dargestellt, können die Gerüstabschnitte 7 beliebig geformt, d. h. auch gebogen, ausgebildet werden.
Auf dem jeweiligen Gerüstabschnitt sind Balustradenelemente 10, beispielsweise in Form von Glasscheiben, aufgesetzt, auf denen ein Handlauf 11 in Transportrichtung bewegt wird. Im Eingangsabschnitt 3, respektive dem Ausgangsabschnitt 4, wird der Handlauf 11 analog zum Stufenband 2' in seiner Laufrichtung umgekehrt. Der Handlauf 11 kann bedarfsweise vom Stufenbandantrieb angetrieben werden oder wirkt mit einem eigenen Antriebsmittel zusammen. In diesem Beispiel soll der Höhenunterschied H zwischen dem Eingangsabschnitt 3 und dem Ausgangsabschnitt 4 ca. 21,4 m betragen, während die Gesamtlänge L der Rolltreppe 1 ca. 79 m beträgt.
2 zeigt in Linienform einige technisch realisierbare Möglichkeiten Ein- bzw. Ausstiegsabschnitte einer Rolltreppe mit Transportabschnitten miteinander zu verbinden. Es kommen unterschiedliche konvex und konkav geformte Kurvenabschnitte zum Einsatz. Die unterschiedlichen Radien sind mit Pfeilen dargestellt. Wie bereits dargelegt, können die Radien unterschiedlich groß sein. Bedarfsweise können kurvenartige Transportabschnitte geradlinig verlaufender Transportabschnitte kombiniert werden.
3 zeigt in Linienform einige technisch realisierbare Möglichkeiten Ein- bzw. Ausstiegsabschnitte eines Rollsteiges mit Transportabschnitten miteinander zu verbinden. Bei Rollsteigen muss darauf geachtet werden, dass die gesetzlich vorgeschriebenen Neigungswinkel eingehalten werden.
4 zeigt als Prinzipskizze eine überlange Rolltreppe 1'. Sämtliche hier dargestellten Komponenten können auch auf eine Personenfördereinrichtung 1 gemäß 1 übertragen werden. Im Beispiel gemäß 4 ist im oberen Umlenkbereich 23 der Einrichtung 1' ein erster Elektromotor 24 samt angedeutetem Untersetzungsgetriebe 25 positioniert.
Im unteren Bereich 26 der Einrichtung 1' ist in diesem Beispiel ein zusätzlicher Handlaufantrieb 27 vorgesehen.
Die Einrichtung 1' kann zur Überwindung beliebig großer Transporthöhen und/oder Transportstrecken eingesetzt werden, indem im Bereich der geneigt verlaufenden Transportstrecke A mindestens ein weiterer Elektromotor 28, 29, 30 samt Untersetzungsgetrieben 31, 32, 33 zwischen den hier nicht dargestellten, Transporthilfsmittel bildenden Laschenketten positioniert wird. Diese Anordnung bildet eine extrem Platz sparende Bauweise. Hier nicht dargestellt ist, dass der im Bereich 23 vorgesehene Elektromotor 24, respektive das Untersetzungsgetriebe 25, mit zwei durch Kettensterne gebildeten Umlenkelementen zusammenwirkt, die die Laschenketten im Bereich 23 in ihrer Laufrichtung umlenken. Sämtliche Elektromotore 24, 28, 29, 30 sind leistungsmäßig in etwa gleich ausgelegt, wobei ein jeder Elektromotor 24, 28, 29, 30 leistungsmäßig für die Bewegung des Stufenbandes 2' (1) über einen definierten Abschnitt a, b, c der Transportstrecke A ausgelegt ist.
Die Elektromotore 28 bis 30, respektive die Untersetzungsgetriebe 31 bis 33, wirken mit ebenfalls nicht dargestellten Kettenrädern zusammen, die im Transportabschnitt a, b, c im Eingriff mit den Laschenketten stehen und ausschließlich für die lineare Bewegung des Stufenbandes 2' zuständig sind.
5 zeigt als Prinzipskizze ein Steuerungsschema für das in 4 dargestellte Antriebssystem. Ein jeder Elektromotor 24, 28, 29, 30 wirkt mit einem Frequenzumformer 34, 35, 36, 37 zusammen. Auch der Handlaufantrieb 27 ist mit einem Frequenzumformer 38 ausgestattet. Über entsprechende Datenleitungen 39, 40, 41, 42, 43 stehen die Frequenzumformer 34 bis 38 mit einer übergeordneten Steuerung 44 in Wirkverbindung.
Bei dem Steuersystem, gebildet durch die übergeordnete Steuerung 44 sowie die Frequenzumformer 34 bis 37 handelt es sich um ein geschlossenes drehzahlgesteuertes Antriebssystem. Die übergeordnete Steuerung 44 erhält die Informationen von den Antrieben 24, 28 bis 30 direkt oder über die zugehörigen Frequenzumformer 34 bis 37. Dazu ist an jedem Antrieb 24, 28 bis 30 ein nicht weiter dargestellter Impulsgeber angebracht. Zur Ermittlung eines Referenzmusters, durch welches die Stellung der Antriebe 24, 28 bis 30 zueinander ermittelt wird, wird je nach Regelungsverfahren eine dynamische oder statische Referenzfahrt durchgeführt. Dieses Referenzmuster wird in der übergeordneten Steuerung 44 abgespeichert und für den weiteren Betrieb der Rolltreppe als Referenz benutzt. Die übergeordnete Steuerung 44 regelt das Antriebssystem so aus, dass die Abweichungen der Antriebe 24, 28 bis 30 untereinander definiert werden

Claims

Verfahren zur Regelung einer mit mehreren Antrieben (24, 28, 29, 30) ausgerüsteten Einrichtung zum Personentransport (1, 1'), insbesondere einer Rolltreppe oder eines Rollsteigs, wobei mindestens ein Antrieb (24) in einem der Umlenkbereiche (23) und mindestens ein weiterer Antrieb (28–30) im Bereich der Transportstrecke (A) der als Stufen oder Paletten ausgebildeten Transportmittel (2') angeordnet wird, wobei ein jeder Antrieb (24, 28–30) mit einem Frequenzumformer (34, 35, 36, 37) in Wirkverbindung gebracht wird und sämtliche Frequenzumformer (34–37) von einer mit diesen verbundenen übergeordneten Steuerung (44) überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der übergeordneten Steuerung (44) ein definiertes Antriebsmuster hinterlegt wird, dass die übergeordnete Steuerung (44) die ihr direkt oder von den einzelnen Frequenzumformern (34–37) übermittelten Messwerte, insbesondere Geschwindigkeitsmesswerte, der Antriebe (24, 28–30) miteinander vergleicht und bei Abweichungen von dem hinterlegten Antriebsmuster des jeweiligen Frequenzumformers (34–37) die übergeordnete Steuerung (44) auf den jeweiligen vom Vergleichswert abweichenden Frequenzumformer (34–37) korrigierend eingewirkt wird, wobei ein jeder Antrieb zumindest durch einen, bedarfsweise mit einem mechanischen Getriebe (25, 31, 32, 33) in Wirkverbindung stehenden, Elektromotor (24, 28–30) gebildet wird, wobei ein jeder Elektromotor (24, 28–30) leistungsmäßig für einen vorgebbaren Transportabschnitt (a, b, c) der umlaufend ausgebildeten Transportmittel (2') ausgelegt wird und anschließend ein weiterer Antrieb die Bewegung der Transportmittel (2') übernimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (24, 28–30) leistungsmäßig im Wesentlichen gleich ausgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Generierung des Antriebsmusters die Stellung der Antriebe (24, 28–30) zueinander durch mindestens eine Referenzfahrt der Einrichtung (1, 1') ermittelt wird, wobei für den normalen Fahrbetrieb der Einrichtung (1, 1') die in der übergeordneten Steuerung (44) abgespeicherten Ausrichtungen der Antriebe (24, 28–30) als Referenz genutzt wird und die übergeordnete Steuerung (44) die einzelnen Antriebe (24, 28–30) dergestalt regelt, dass die Abweichungen der Antriebe (24, 28–30) untereinander optimiert werden.