[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf der Umlenkung
einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe oder einen Rollsteig,
einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes.
[0002] Bei der Umlenkung der Ketten von Personenförderanlagen, insbesondere von Rolltreppen
und Rollsteigen, mittels eines Kettenrades treten Polygon- und Umlaufeffekte auf,
die sich insbesondere auf die Laufruhe der Rolltreppe oder des Rollsteiges negativ
auswirken.
[0003] Der Polygoneffekt entsteht durch die viereckförmige Auflage der Kette auf dem Kettenrad.
Mit wachsendem Drehwinkel variiert der wirksame Radius am Kettenrad, wodurch die Kettengeschwindigkeit
zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert schwankt. Beim Kettenradeingriff weisen
die Kettenrollen und die Zähne des Kettenrades unterschiedliche Geschwindigkeiten
auf, was Stöße zur Folge hat. Der Umlaufeffekt ist eine Folge des Drehimpulses, der
vom Kettenrad auf die Kettenglieder und somit auf die Stufen oder Paletten übertragen
wird. Nach Ablauf der Kette aus dem Kettenrad bleibt dieser Drehimpuls zunächst durch
die Trägheit des Systems erhalten, was zu dem sogenannten Einrollen der Kette führt.
Der Drehimpuls wird durch Reibung in der Kette bzw. bei Vorhandensein eines Kettenführungselementes
durch Stöße zwischen Kette und Führung abgebaut.
[0004] Bei herkömmlicher Anordnung, wenn der Kettenradantrieb gleichzeitig die Kette umlenkt,
wird die Kette dem Kettenrad tangential zugeführt. Dadurch weisen Kettenrad und Kette
beim Kettenradeingriff unterschiedliche Geschwindigkeiten auf. Es kommt zu Stößen
zwischen Kette und Kettenrad in Kettentrumrichtung, die sich in der Praxis als Beschleunigungen
der jeweiligen Transportelemente, wie zum Beispiel der Stufen oder Paletten von Rolltreppen
bzw. Rollsteigen messen lassen. Abgesehen von der Geräuschentwicklung führen diese
periodisch auftretenden Stöße zu hohen Belastungen an Kette, Kettenrad und Antrieb.
[0005] Durch die EP 0 711 725 ist eine Einrichtung zur Führung eines Bandkontinuums für
Fahrtreppen oder Fahrsteige bekannt geworden, bei welchem die Kettenrollen mittels
einer Stützschiene mit einer Laufbahn und mittels einer Ausgleichsschiene mit einer
Laufbahn geführt werden. Am Eingang eines das Bandkontinuum umlenkenden Kettenrades
gelangen die Kettenrollen von der geradlinigen Laufbahn der Stützschiene auf die kurvenförmige
Laufbahn der Ausgleichsschiene und von dieser an einen Tangentenpunkt in den Eingriff
mit dem Kettenrad.
[0006] Von der Laufbahn der Stützschiene bis zum Tangentenpunkt werden die Kettenrollen
in der zur Laufrichtung rechtwinklig verlaufenden Richtung um einen quer zur Laufrichtung
bemessenen Abstand zum Kettenrad hin verfahren, was sich vorteilhaft auf die Laufruhe
des Bandkontinuums auswirken soll. Durch diese spezielle Kurvenform des Anschlußteiles
soll darüber hinaus der Polygoneffekt vermindert werden.
[0007] Der DE-Zeitschrift Klepzig Fachberichte 79 (1971), H 8, M 200, Seiten 437 bis 439
sind Bewegungsprobleme bei großgliedrigen Kettentrieben zu entnehmen. Der Beitrag
setzt sich mit Auswirkungen des Polygoneffektes auseinander, wobei eine Reihe von
Lösungsmöglichkeiten auf mechanischer Seite vorgeschlagen werden. Unter anderem wird
auf die Umlenkung einer Kette durch einen Kettenstern mit Ausgleichsgetriebe verwiesen,
wobei der Kettenbolzen seine horizontale Bewegung und Geschwindigkeit so lange beibehält,
bis die nächste Rolle in Eingriff kommt und somit ein volles Kettenglied in den Kettenstern
eingelaufen ist. Erst danach wird die Umlenkung dieses Kettengliedes herbeigeführt.
[0008] Beiden Druckschriften ist ein ziemlich hoher mechanischer Aufwand entnehmbar, um
die Auswirkungen des Polygoneffektes beim Umlauf der Kette um ein Umlenkrad zu reduzieren.
[0009] Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung bereitzustellen,
mittels welchen die Polygon- und Umlaufeffekte im wesentlichen unter Beibehaltung
herkömmlicher Umlaufgegebenheiten reduziert werden können, um auf diese Weise die
Laufruhe der Personenförderanlage, insbesondere der Rolltreppe bzw. des Rollsteiges,
zu optimieren.
[0010] Dieses Ziel wird einerseits erreicht durch ein Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf
der Kettenumlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe
oder einen Rollsteig einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes, indem über den
auf das Umlenkrad mittel- oder unmittelbar einwirkenden elektrischen Antrieb der Drehzahl
des Umlenkrades eine andersartige Drehzahl überlagert wird.
[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0012] Dieses Ziel wird darüber hinaus erreicht durch eine Einrichtung zur Reduzierung des
im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer, insbesondere eine Rolltreppe
oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette auftretenden Polygoneffektes, mit mindestens
einem, gegebenenfalls mit mindestens einem Getriebe verbundenen elektrischen Antriebsmotor,
der mittel- oder unmittelbar auf das Umlenkrad einwirkt, wobei der Antriebsmotor mit
mindestens einem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere einem Frequenzumrichter,
verbunden ist, so daß der Antriebsmotor mit einer nicht konstanten Drehzahl antreibbar
ist.
[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0014] Abweichend von den bisher zum Einsatz gelangten Modifizierungen auf der mechanischen
Seite wird durch den Erfindungsgegenstand nun ein Konzept vorgestellt, welches eine
Lösung von der elektrischen, nämlich der Antriebsseite her, beinhaltet.
[0015] Üblicherweise kommen Wechselstromasynchronmotoren zum Einsatz, die mit einem Leistungsversorgungsaggregat,
wie einem Frequenzumrichter, in Wirkverbindung gebracht werden, so daß der Motor dergestalt
angesteuert werden kann, daß er mit einer nicht konstanten Drehzahl umläuft, die dann,
ggf. unter Einbeziehung eines Getriebes, in entsprechender Weise auf das jeweilige
Umlenkrad einwirkt. Die variierenden Kettengeschwindigkeiten, die beim Ketteneinlauf
gegeben sind, werden durch den Erfindungsgegenstand weitestgehend ausgeglichen bzw.
es findet eine Anpassung daran statt, so daß die bisher gegebenen Stoße im System
kompensiert werden.
[0016] Vorzugsweise wird die Phasenlage des Kettenrades und/oder die Umlaufgeschwindigkeit
der Kette gemessen, wobei der Meßwert bzw. die Meßwerte einer Regeleinrichtung zugeleitet
werden, die diese in entsprechender Weise aufbereitet an den Frequenzumrichter weiterleitet.
[0017] Zum Zwecke der Einstellung einer Grundüberlagerung können bereits diejenigen Meßwerte
zum Einsatz gelangen, die bei älteren Rolltreppen und Rollsteigen gemessen wurden,
die, in entsprechender Weise aufbereitet, eine bestimmte Frequenz in Herz ergeben,
über welche dann über entsprechende Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors eine
Drehzahlüberlagerung auf das jeweilige Umlenkrad bewirkt werden kann.
[0018] Durch den Erfindungsgegenstand wird neben einer Reduzierung des Polygoneffektes auch
die Laufruhe der Personenförderanlage beträchtlich erhöht, ohne daß Modifikationen
auf der mechanischen Seite durchzuführen sind. Fertigungstoleranzen des Umlenkrades
und/oder der Kette können durch Interpolation der Regeleinrichtung bzw. des Leistungsversorgungsaggregates
abgespeichert werden, wobei die im Betriebszustand auftretende Überwachung des Phasenwinkels
bzw. der Kettenumlaufgeschwindigkeit weitere Eingriffsmöglichkeiten gegeben sind,
die sich insbesondere dann positiv auswirken, wenn die Transportgeschwindigkeit zwischen
0 und Maximum variiert.
[0019] Der Erfindungsgegenstand ist vielseitig einsetzbar und im Hinblick auf die ständig
im Preis fallenden elektrischen bzw. elektronischen Bauteile gegenüber herkömmlichen
mechanischen Modifikationen als preiswerter anzusehen.
[0020] Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung
dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
[0021] Die einzige Figur zeigt eine Prinzipskizze einer nur angedeuteten Personenförderanlage,
beispielsweise einer Rolltreppe 1. Erkennbar sind folgende Bauteile:
[0022] ein Umlenkrad 2, das mit mehreren Zähnen 3 ausgerüstet ist, eine aus mehreren Gliedern
4 bestehenden Laschenkette 5 sowie einen elektrischen Antriebsmotor, der bedarfsweise
mit einem hier nicht weiter dargestellten Getriebe in Wirkverbindung steht. Die Verbindung
zwischen dem Antriebsmotor 6 und dem Umlenkrad 2 ist durch das Antriebsorgan 7 dargestellt.
Die Laufrichtung der Kette 5 bzw. die Umlenkrichtung des Umlenkrades 2 ist durch Pfeile
angedeutet. Die beim Einlauf der Kette 5 in das Umlenkrad 2 entstehenden Polygoneffekte
werden erfindungsgemäß nun dadurch reduziert, daß der Drehzahl des Umlenkrades 2 eine
andersartige Drehzahl überlagert wird, so daß das Umlenkrad 2 mit einer nicht konstanten
Drehzahl umläuft, die der mathematischen Funktion der Kettengeschwindigkeit beim Einlauf
in das Umlenkrad 2 weitestgehend entspricht, wodurch die, bedingt durch den Polygoneffekt
auftretenden Stöße im Gesamtsystem minimiert werden.
[0023] Diese Überlagerung wird dadurch herbeigeführt, daß mit dem Antriebsmotor 6 ein Frequenzumrichter
8 in Wirkverbindung steht, der den Antriebsmotor 6 dergestalt ansteuert, daß dieser
mit einer nicht konstanten Drehzahl umläuft und diese nicht konstante Drehzahl über
das Antriebsorgan 7 in überlagernder Weise auf das Umlenkrad 2 übertragen wird. In
einer Regeleinrichtung 9 können mehrere Ansteuerungsparameter abgespeichert sein,
die Grundmuster bereits bestehender Rolltreppen oder Rollsteige beinhalten, so daß
bei Standardausführungen auf diese Grundeinstellungen zurückgegriffen werden kann.
[0024] Soll der Komfort weiterhin erhöht werden, besteht die Möglichkeit, durch einen Sensor
10 die Phasenlage des Umlenkrades 2 zu ermitteln und diese der Regeleinrichtung 9
zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Parameter kann die Umlaufgeschwindigkeit der
Kette 5 sein, die beispielsweise über einen weiteren Sensor 11 gemessen wird, wobei
auch diese Meßwerte der Regeleinrichtung 9 zur Verfügung gestellt werden. Durch entsprechenden
Abgleich der durch die Sensoren 10, 11 gemessenen Werte in Vergleich mit der bzw.
den vorhandenen Grundmustern kann der Frequenzumrichter 8 nun so mit elektrischen
Meßwerten versorgt werden, daß eine kontinuierliche Ansteuerung des Antriebsmotors
6, beispielsweise an unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten der Kette 5, herbeigeführt
werden kann.
1. Verfahren zur Reduzierung des im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer,
insbesondere eine Rolltreppe (1) oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette (5) auftretenden
Polygoneffektes, indem über den auf das Umlenkrad (2) mittel- oder unmittelbar einwirkenden
elektrischen Antrieb (6) der Drehzahl des Umlenkrades (2) eine andersartige Drehzahl
überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der, ggf. mit einem Getriebe verbundene, elektrische Antrieb (6) über mindestens
ein Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere einen Frequenzumrichter (8) dergestalt
angesteuert wird, daß der elektrische Antrieb (6) mit einer nicht konstanten Drehzahl
(n) umläuft, die der mathematischen Funktion der Kettengeschwindigkeit beim Einlauf
in das Umlenkrad weitestgehend entspricht, und daß die Phasenlage des Umlenkrades
(2) und/oder die Geschwindigkeit der Kette (5) gemessen wird bzw. werden und dieser
Wert bzw. diese Werte einer Regeleinrichtung (9) zugeleitet wird bzw. werden, die
mit dem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter (8), elektrisch
verbunden ist
2. Einrichtung zur Reduzierung des, im Verlauf der Umlenkung einer für einen Personenförderer,
insbesondere eine Rolltreppe (1) oder einen Rollsteig, einsetzbaren Kette (5) auftretenden
Polygoneffektes, mit mindestens einem, gegebenenfalls mit mindestens einem Getriebe
verbundenen, elektrischen Antriebsmotor (6), der mittel- oder unmittelbar auf das
Umlenkrad (2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) mit mindestens einem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere
einem Frequenzumrichter (8), verbunden ist, so daß der Antriebsmotor (6) mit einer
nicht konstanten Drehzahl antreibbar ist, und daß mindestens ein Sensor (10) zur Ermittlung
der Phasenlage des Umlenkrades (2) vorgesehen ist, der seine Meßwerte einer mit dem
Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter (8), zusammenwirkenden
Regeleinrichtung (9) zur Verfügung stellt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (11) zur Ermittlung der Kettenumlaufgeschwindigkeit, der
seine Meßwerte einer, mit dem Leistungsversorgungsaggregat, insbesondere dem Frequenzumrichter
(8), zusammenwirkenden Regeleinrichtung (9) zur Verfügung stellt.
1. Method for reducing the polygon effect that occurs during the course of the reversing
of a chain (5), which can be used for a pedestrian conveyor system, in particular
an escalator (1) or moving walkway, by superimposing a different rotational speed
upon the rotational speed of the reversing wheel (2) via the electric drive (6), which
indirectly or directly acts upon said reversing wheel (2), characterized in that the electric drive (6), which is connected to a gear, if necessary, is driven by
at least one power supply unit, in particular a frequency converter (8), in such a
way that the electric drive (6) rotates with a non-constant rotational speed (n),
which essentially corresponds to the mathematical function of the chain velocity when
entering the reversing wheel (2) and that the phase position of the reversing wheel
(2) and/or the velocity of the chain (5) is respectively are measured and this measured
value respectively these measured values is respectively are transmitted to a control
unit (9), which is electrically connected to the power supply unit, in particular
the frequency converter (8).
2. Device for reducing the polygon effect that occurs during the course of the reversing
of a chain (5), which can be used for a pedestrian conveyor system, in particular
an escalator (1) or moving walkway, at least comprising one electric driving motor
(6), which is connected to at least one gear, if necessary, and which indirectly or
directly acts upon the reversing wheel (2), characterized in that the driving motor (6) is connected to at least one power supply unit, in particular
a frequency converter (8), so that the driving motor (6) can be driven with a non-constant
rotational speed and that at least one sensor (10) for detecting the phase position
of the reversing wheel (2) is provided, which sensor transmits its measured values
to a control unit (9), which cooperates with the power supply unit, in particular
the frequency converter (8)
3. Device according to claim 2, characterized by at least one sensor (11) for detecting the rotational speed of the chain, which sensor
transmits its measured values to a control unit (9), which cooperates with the power
supply unit, in particular the frequency converter (8).
1. Procédé de réduction de l'effet polygonal, qui se produit au cours du renversement
d'une chaîne (5) utilisable pour un système de transport de personnes, notamment un
escalier (1) ou un trottoir roulant, en ce qu'on superpose une vitesse de rotation
différente à la vitesse de rotation de la roue de renvoi (2) par moyen de l'entraînement
électrique (6), qui agit indirectement ou directement sur la roue de renvoi (2), caractérisé en ce que l'entraînement électrique (6), qui est, le cas échéant, relié à un engrenage, est
commandé par au moins un agrégat d'alimentation en puissance, notamment un convertisseur
de fréquences (8), de sorte que l'entraînement électrique tourne avec une vitesse
de rotation non constante (n), qui correspond essentiellement à la fonction mathématique
de la vitesse de chaîne à l'entrée dans la roue de renvoi, et qu'on mesure la relation
des phases de la roue de renvoi (2) et/ou la vitesse de la chaîne (5) et transmet
cette valeur ou ces valeurs à un dispositif de réglage (9), qui est relié électriquement
à l'agrégat d'alimentation en puissance, notamment au convertisseur de fréquences
(8).
2. Dispositif de réduction de l'effet polygonal, qui se produit au cours du renversement
d'une chaîne (5) utilisable pour un système de transport de personnes, notamment un
escalier (1) ou un trottoir roulant, comprenant au moins un moteur d'entraînement
électrique (6), qui est relié, le cas échéant, à au moins un engrenage, et qui agit
indirectement ou directement sur la roue de renvoi (2), caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (6) est relié à au moins un agrégat d'alimentation en puissance,
notamment un convertisseur de fréquences, de sorte que le moteur d'entraînement (6)
peut être entraîné avec une vitesse de rotation non constante, et qu'au moins un détecteur
(10) pour détecter la relation des phases de la roue de renvoi (2) est prévu, qui
transmet ses valeurs mesurées à un dispositif de réglage (9), qui coopère avec à l'agrégat
d'alimentation en puissance, notamment le convertisseur de fréquences (8).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par au moins un détecteur (11) pour détecter la vitesse de rotation de la chaîne, qui
transmet ses valeurs mesurées à un dispositif de réglage (9), qui coopère avec à l'agrégat
d'alimentation en puissance, notamment le convertisseur de fréquences (8).