[0001] Die Erfindung betrifft eine Überwachungsschaltung für im Sicherheitskreis von mindestens
einem Fahrschütz einer Aufzugsteuerung liegende Sicherheitskontakte, insbesondere
Tür- und Riegelkontakte, die in Serie mit dem mindestens einen Fahrschütz, insbesondere
in Serie mit zwei parallel zueinander geschalteten Fahrschützen, längs einer Sicherheitsstrecke
zwischen einen ersten Speisespannungsanschluß und einen zweiten Speisespannungsanschluß
geschaltet sind.
[0002] Bei Aufzugsteuerungen ist es bekannt, in den Hauptstromkreis für je zwei parallel
geschaltete Fahrschütze eine Anzahl von in Serie geschälteten Sicherheitskontakten,
insbesondere Tür- und Riegelkontakten, zu legen. Hierdurch wird verhindert, daß die
beiden Schütze, von denen das eine beispielsweise anzeigt, daß der Fahrkorb nach'unten
fahren soll, und von denen das andere beispielsweise anzeigt, daß eine schnelle Fahrt
erfolgen soll, betätigt werden können, solange einer der Sicherheitskontakte noch
geöffnet ist, .so daß die Informationen fehlen, die für ein Anlaufen des Antriebsmotors
für den Fahrkorb bzw. für-ein Einkuppeln desselben erforderlich sind, was bedeutet,
daß der Fahrkorb aus. seiner jeweiligen Position nicht abfahren kann, ehe der betreffende
Sicherheitsschalter nicht geschlossen ist.
[0003] Es hat sich gezeigt, daß die an den Türen angebrachten
Sicherheitskontakte, die für den Schutz der Aufzugbenutzer zwingend vorgeschrieben
sind, zu den häufigsten Störquellen an Aufzugsanlagen.zählen, wobei die Fehlfunktion
eines bestimmten Sicherheitsschalters jedoch von außen oft nur schwer zu erkennen
ist, so - daß eine schnelle Beseitigung der Störung.erschwert wird. Damit verlängert
sich aber auch.die Zeit, für die der Aufzug für die Benutzer nicht zur Verfügung steht.
[0004] Es wurde bereits versucht, ein schnelles Auffinden des jeweils gestörten Sicherheitskontaktes
durch eine Uberwachungsschaltung mit jeweils einem zweiten Kontakt oder einem zusätzlichen
Geber für jeden der Sicherheitskontakte zu ermöglichen. Diese Kontrolle der mechanischen
Betätigung der Sicherheitsschalter ist jedoch nicht ausreichend, da hierdurch Rontaktstörungen
am Sicherheitsschalter selbst nicht erfasst werden können.
[0005] Außerdem.muß bei der Realisierung einer Uberwachungsschaltung für die Sicherheitskontakte
von Aufzügen stets geprüft werden, inwieweit eine direkte Überwachung von Sicherheitskontakten
zulässig bzw. technisch durchführbar ist. Insbesondere muß die Uberwachungs- bzw.
Kontrollschaltung folgenden Kriterien genügen:
1. Die Funktion des Sicherheitskontaktes im Sicherheitskreis muß auch im Fehlerfall
der Uberwachungsschaltung gewährleistet sein;
2. eine Uberbrückung des Sicherheitsschalters durch fehlerhafte Verdrahtung in der
Steuerung oder im Schacht darf nicht möglich sein;
3. die Dimensionierung der Überwachungsschaltung muß derart erfolgen, daß auch im
ungünstigsten Falle eine einwandfreie Funktion gewährleistet ist;
4. der technische Aufwand für die Überwachungsschaltung soll so gering wie möglich
sein, da bei einer größeren Anzahl von Stockwerken., die von dem betreffenden Aufzug
bedient wird, eine entsprechend hohe Zahl von Tür- und Riegelkontakten vorhanden ist.
[0006] Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine
Überwachungsschaltung für die Sicherheitskontakte eines Sicherheitskreises der eingangs
angegebenen Art anzugeben, welche bei vergleichsweise einfachem Aufbau den vorstehend
aufgeführten Forderungen genügt.
[0007] Diese Aufgabe wird.erfindungsgemäß durch eine überwachungsschaltung gelöst, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens zweien der Sicherheitskontakte eine ein
auswertbares, für den Zustand des zugeordneten Sicherheitsschalters charakteristisches
Kontrollsignal erzeugende überwachungsschaltung zugeordnet ist, deren einer Anschluß
mit der vom ersten Speisespannungsanschluß abgewandten Seite des zugeordneten Sicherheitskontaktes
verbunden ist und deren anderer Anschluß mit dem.zweiten Speisespannungsanschluß verbunden
ist, und daß der Innenwiderstand jeder der Kontrollschaltungen derart gewählt ist,
daß der.im ungünstigsten Fall bei einer Leitungsunterbrechung. in..der Überwachungsschaltung
wegen des Vorhandenseins der Kontrollschaltungen über die Sicherheitsstrecke fließende
Strom an dem mindestens einen Fahrschütz lediglich zu einem Spannungsabfall führt,
der deutlich unter der Ansprechschwelle bzw. Abfallschwelle für das Fahrschütz liegt.
[0008] Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, jede einzelne Rontrollschaltung
so zu dimensionieren, daß der Widerstand in jedem denkbaren, parallel zu einem Abschnitt
der Sicherheitsstrecke verlaufende Parallelzweig, welcher mindestens zwei Kontrollschaltungen
enthält, ausreichend hoch ist, um zu verhindern, daß ein Fahrschütz anzieht bzw. nicht
abfällt.
[0009] Ein wesentlicher Vorteil der überwachungsschaltung gemäß der Erfindung besteht darin,
daß der jeweils gestörte Sicherheitskontakt.aufgrund der Ausgangssignale der zugeordneten
Kontrollschaltung schnell und sicher erkannt werden kann und daß folglich die Ausfallzeiten
für den betreffenden Aufzug deutlich verkürzt werden können.
[0010] Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn jede der Kontrollschaltungen eingangsseitig
eine Gleichrichterschaltung aufweist, welche die normalerweise als Wechselspannung
vorliegende Speisespannung gleichrichtet und deren Ausgangssignal einem Optokoppler
zugeführt wird, an dessen Ausgang eine Schwellwertschaltung liegt, an deren Ausgang
das Kontrollsignal verfügbar ist.
[0011] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen
noch näher erläutert.
[0012] Es zeigen: -
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild des Sicherheitskreises einer Aufzugsteuerung mit einer
erfindungs- gemäßen überwachungsschaltung;
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung der Dimensionierung der erfindungsgemäß
vorgesehenen Kontrollschaltungen;
Fig. 3 ein weiteres Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen überwachungsschaltung
zur Erläuterung des ungünstigsten Falles einer Störung und
Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Kontrollschaltung
der überwachungsschaltung gemäß der Erfindung.
[0013] Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Anzahl von Sicherheitskontakten S1' bis S4, die in
Reihe geschaltet sind. Die Serienschaltung der Sicherheitskontakte S1 bis S4 liegt
ihrerseits in Serie zu zwei zueinander parallel geschalteten Fahrschützen RA und RS.
Die Serienschaltung der Sicherheitskontakte S1 bis S4 mit der Parallelschaltung der
Fahrschütze RA, RS liegt zwischen den beiden Anschlüssen A und B einer Speisespannungsquelle
bzw. einer Betriebsspannungsquelle, die üblicherweise durch ein Drehstromnetz gebildet
wird, weshalb der mit dem Anschluß A verbundene Leiter als Phasenleiter L bezeichnet
ist, während der mit dem Anschluß B verbundene Leiter als Null-Leiter N bezeichnet
ist, für den gemäß Fig. 1 ein Erdungsanschluß E vorgesehen ist. Die Fahrschütze RA
und RS, die beispielsweise der Aufwärtsfahrt und der schnellen Fahrt eines zugehörigen
Aufzugs zugeordnet sind, können in der Schaltung gemäß Fig. 1 nur dann anziehen, wenn
alle vier Sicherheitskontakte S1 bis S4 geschlossen sind. Andererseits müssen die
Schütze abfallen, sobald einer der vier Sicherheitskontakte S1 bis S4 anspricht. Diese
Bedingungen sind für den in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand nicht erfüllt, da der Sicherheitskontakt
S3 geöffnet ist. Die Tatsache, daß der Sicherheitskontakt S3, der beispielsweise ein
Tür- oder ein Riegelkontakt sein kann, geöffnet ist, soll gemäß der Erfindung als
Störung erkannt werden, wobei gleichzeitig auch der Kontakt S3 als nicht-geschlossener
Kontakt identifiziert werden soll. Diesem Ziel dienen erfindungsgemäß vier Kontrollschaltungen
K1 bis K4 , von denen jeweils eine jeweils einem der Sicherheitskontakte S1 bis S4
zugeordnet ist. Die Kontrollschaltungen K1 bis K4 liegen jeweils zwischen der von
dem Anschluß A abgewandten Seite des zugeordneten Sicherheitskontaktes S1 bis S4 und
dem Anschluß B bzw- dem Null-Leiter N, wobei gemäß Fig. 1 für die zweiten Anschlüsse
der Kontrollschaltungen K1 bis K4 eine von dem Null-Leiter N abzweigende Leitung N'
vorgesehen ist.
[0014] Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 können sich bei einer Unterbrechung U der Abzweigung
N' auf dem Teilstück zwischen den zweiten Anschlüssen der Kontrollschaltungen K1 und
K2 (sowie bei einer Unterbrechung zwischen dem Erdungsanschluß E und dem zweiten Anschluß
der ersten Kontrollschaltung K1 beim öffnen der Sicherheitskontaktes S3 dann Fehler
ergeben, wenn über den in diesem Fall zur Verfügung stehenden Parallelzweig zur Sicherheitsstrecke
ein Strom fließen könnte, der zu einem Ansprechen bzw. Nicht-Abfallen der Fahrschütze
RA, RS führen könnte. Aus diesem Grunde müssen die Innenwiderstände
[0015] R
i der Kontrollschaltungen K1 bis K4 ausreichend hoch sein, um bei einer Unterbrechung
U ein Anziehen der Fahrschütze RA, RS mit Sicherheit zu verhindern.
[0016] Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der Schaltung gemäß Fig. 1 für den Fall eines offenen
Sicherheitskontaktes und einer Unterbrechung in der Abzweigung N'. Im einzelnen zeigt
Fig. 2 zwischen den beiden Anschlüssen A und B einen Widerstand R , der in Serie zu
der Parallelschaltung der Fahrschütze RA, RS liegt, die jeweils durch die Serienschaltung
eines Ohm'schen Widerstandes R und einer Induktivität L angedeutet sind.
[0017] Aus Fig. 3 der Zeichnung, wo anstelle der Parallelschaltung zweier Fahrschütze nur
ein einziges Fahrschütz RA eingezeichnet ist, wird deutlich, daß für den allgemeinen
Fall von n Sicherheitskontakten in der Sicherheitsstrecke und von n zugeordneten Kontrollschaltungen,
die jeweils einen Innenwiderstand R
i aufweisen, für den ungünstigsten Fall, nämlich bei einer Unterbrechung der Abzweigung
N' zwischen dem Erdungsanschluß E und.der ersten Kontrollschaltung K1 und bei einem
offenen Sicherheitskontakt in der Mitte der Serienschaltung von Sicherheitskontakten
für den Vorwiderstand folgender Wert erhalten wird:

Für diesen Extremfall muß der Vorwiderstand R immer v noch hoch genug sein, um ein
Anziehen der Fahrschütze bzw. - dies ist als Zusatzbedingung zu beachten - auch nur
des einzigen in Fig. 3 gezeigten Fahrschützes RA zu verhindern bzw. das Abfallen zu
gewährleisten. In der Praxis bedeutet dies, daß die effektive Spannung über dem Fahrschütz
RA für den betrachteten, ungünstigsten Fall nur 1O % der Nennspannung zwischen den
Anschlüssen A und B betragen darf, da gemäß der VDE-Vorschrift 0660 der Abfall der
Schütze bei 10% der Nennspannung gewährleistet sein muß, wobei von den Herstellerfirmen
jedoch häufig höhere Werte von beispielsweise 15% der Nennspannung garantiert werden.
[0018] Das erfindungsgemäße Konzept der Überwachung der einzelnen Sicherheitskontakte mit
Hilfe von zugeordneten Kontrollschaltungen ist also unter Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften
dann zulässig, wenn gemäß den vorstehend erläuterten Überlegungen auch im ungünstigsten
Fall eine entsprechende Höhe des Vorwiderstandes R
v bzw. des verbleibenden Widerstandswertes der Serienschaltung von Sicherheitskontakten
mit den durch die zugeordneten Kontrollschaltungen gebildeten Parallelzweigen sichergestellt
wird. In der Praxis lässt sich diese Forderung ohne besondere Schwierigkeiten realisieren.
[0019] Fig. 4 zeigt ein schematisches Schaltbild einer in der Praxis für eine erfindungsgemäße.
Überwachungsschaltung eingesetzten Kontrollschaltung K.. Man erkennt, daß die Kontrollschaltung
K
i eine Brückenschaltung B umfasst, deren eine Brückendiagonale über Ohm'sche Widerstände
R1, R2 an die Leitungen L bzw. N angeschlossen ist und deren ausgangsseitige Brückendiagonale
mit der Eingangsseite (Fotodiode) eines Optokopplers 0 verbunden ist, dessen Ausgangsseite
(Fototransistor) mit einer Schwellwertschaltung SW verbunden ist, deren Signalausgang
SA signalisiert, ob der der Kontrollschaltung K. zugeordnete Sicherheitskontakt S
i geöffnet oder geschlossen ist. Dabei werden der Fototransistor des Optokopplers O
und die Schwellwertschaltung SW mit einer Hilfs-Gleichspannung +
U gespeist, die beispielsweise mittels einer (nicht dargestellten) Gleichrichterschaltung
aus der Ausgangsspannung eines mit der Betriebsspannung gespeisten Hilfstransformators
gewonnen werden kann. Die beschriebene überwachungsschaltung mit Gleichrichterbrücke,
Optokoppler und Schwellwert- bzw. Triggerschaltung bietet den besonderen Vorteil der
galvanischen Trennung zwischen Schaltungseingang und -ausgang.
[0020] Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Kontrollschaltung
auch unter Worst- case-Bedingungen.(Widerstandstoleranz,
Spannungstoleranzen, Kurzschluß an den Halbleitern) ordnungsgemäß arbeitet.
[0021] Ergänzend soll noch darauf hingewiesen werden, daß durch geeignete Dimensionierung
der Kontrollschaltung bis zu fünfzig in Serie liegende Sicherheitskontakte überwacht
werden können.
1. Uberwachungsschaltung für im Sicherheitskreis von mindestens einem Fahrschütz einer
Aufzugsteuerung liegende Sicherheitskontakte, insbesondere Tür-und Riegelkontakte,
die in Serie mit dem mindestens einen Fahrschütz, insbesondere in Serie mit zwei parallel
zueinander geschalteten Fahrschützen, längs einer Sicherheitsstrecke zwischen einen
ersten Speisespannungsanschluß und einen zweiten Speisespannungsanschluß geschaltet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zweien der Sicherheitskontakte (S.) eine
ein auswertbares, für den Zustand des zugeordneten Sicherheitsschalters charakteristisches
Kontrollsignal erzeugende Kontrollschaltung (Ki) zugeordnet ist, deren einer Anschluß mit der vom ersten Speisespannungsanschluß
(A) abgewandten Seite des zugeordneten Sicherheitskontaktes (Si) verbunden ist und deren anderer Anschluß mit dem zweiten Speisespannungsanschluß
(B) verbunden ist, und daß der Innenwiderstand (Ri) jeder der Kontrollschaltungen (Ki) derart gewählt ist, daß der im ungünstigsten Fall bei einer Leitungsunterbrechung
(U) in der Überwachungsschaltung wegen des Vorhandenseins der Kontrollschaltungen
(K.) über die Sicherheitsstrecke (A-B) fließende Strom an dem mindestens einen Fahrschütz
(RA, RS) lediglich zu einem Spannungsabfall führt, der deutlich unter der Ansprechschwelle
und Abfallschwelle für das Fahrschütz (RA, RS) liegt.
2. überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kontrollschaltungen
(Ki) eingangs.seitig eine Gleichrichterschaltung (B) aufweist, mit deren Hilfe eine Gleichrichtung
der als Wechselspannung vorliegenden Speisespannung durchführbar ist und deren Ausgangssignal
einem Optokoppler (O) zuführbar ist, an dessen Ausgang eine Schwellwertschaltung (SW)
liegt, an deren Ausgang (SA) das.Kontrollsignal verfügbar ist.