[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugskabine einer Aufzugsanlage und ein
Verfahren zum Modernisieren einer Aufzugskabine, insbesondere von deren Türantrieb.
[0002] Eine solche Aufzugskabine enthält unter anderem eine Zugangsöffnung, eine Kabinentür
zum Verschliessen der Zugangsöffnung, wobei die Kabinentür wenigstens ein parallel
zur Zugangsöffnung verschiebbares Türfeld, einen Schubkurbeltrieb zum Bewegen des
wenigstens einen Türfelds zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung,
einen Elektromotor zum Antreiben des Schubkurbeltriebs und eine Steuervorrichtung
zum Ansteuern des Elektromotors aufweist.
[0003] Die
EP 0 677 475 B1 zeigt ein Verfahren zum Steuern einer Aufzugstür, wobei eine Aufzugstür aus einer
Extremstellung in eine andere Extremstellung gebracht wird und Phasen- bzw. Richtungsinformationen,
die sich aus dem Bewegungsschritt ergeben, gespeichert werden. Das Bewegen der Aufzugstür
erfolgt mit einer konstanten, vorgewählten Geschwindigkeit, während Impulse gezählt
werden, die von einem Inkrementalkodierer erzeugt werden.
[0004] Aus der
EP 0 196 675 A1 ist ein Verfahren zur Kraftbegrenzung für automatische Aufzugstüren bekannt. Dabei
wird in einem störkraftfreien Betrieb der aufzubringende Antriebskraftverlauf mittels
eines mathematischen Modells für den Türantrieb bestimmt und mit dem vom Türantrieb
erzeugten Antriebskraftverlauf verglichen. Abweichungen hieraus können zum Stoppen
der Türe führen.
[0005] Die
EP 0 383 087 A1 beschreibt eine Aufzugskabine mit einem Aufzugskorb und einer Aufzugstür mit mehreren
Türfeldern. Es sind Türantriebsarme vorgesehen, die Teile eines Schubkurbelantriebs
sind und über eine Antriebsscheibe durch einen Elektromotor angetrieben werden.
[0006] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Aufzugskabine mit
einer Kabinentüre und einem einen Schubkurbeltrieb umfassenden Türantrieb zu schaffen,
bei der die Schliess- bzw. Öffnungszeiten minimiert sind, wobei insbesondere die beim
Schliessvorgang in den Türfeldern maximal vorhandene kinetische Energie einen zulässigen
Wert nicht überschreitet.
[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Modernisieren
einer Aufzugskabine mit einer Kabinentür und einem einen Schubkurbeltrieb umfassenden
Türantrieb anzugeben, das zu einer Aufzugskabine mit einem Türantrieb führt, bei dem
die Schliess- bzw. Öffnungszeiten minimiert sind, wobei insbesondere die beim Schliessvorgang
in den Türfeldern maximal vorhandene kinetische Energie einen zulässigen Wert nicht
überschreitet.
[0008] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Aufzugskabine mit den Merkmalen des
Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12.
[0009] Die Aufzugskabine weist eine Zugangsöffnung auf, die mit einer Kabinentür verschlossen
werden kann. Die Kabinentür weist wenigstens ein parallel zur Zugangsöffnung verschiebbares
Türfeld auf. Mit einem Schubkurbeltrieb kann das wenigstens eine Türfeld zwischen
einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegt werden. Es ist ein Elektromotor
zum Antreiben des Schubkurbeltriebs vorgesehen, der mittels einer Steuervorrichtung
angesteuert werden kann. Erfindungsgemäss ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet,
dass sie den Elektromotor derart ansteuern kann, dass die Bewegungsgeschwindigkeit
des wenigstens einen Türfeldes über den gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung
und der Geschlossenstellung des Türfeldes im Wesentlichen konstant ist.
[0010] Unter "im Wesentlichen konstant" ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die durch
die Kinematik des Schubkurbeltriebs bedingten Unregelmässigkeiten in der Bewegung
ausgeglichen werden und die Türfelder zumindest nahezu mit gleich bleibender Geschwindigkeit
geschlossen bzw. geöffnet werden. Unbeschadet davon bleibt ein gewisses Anfahren bzw.
Abbremsen der Türfelder in der Nähe der Extremposition der Türfelder, nämlich den
Positionen, in denen die Kabinentür vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet
ist. Es ist selbstverständlich, dass nahe den Extrempositionen keine konstante Geschwindigkeit
herrschen kann, da ein Anhalten stets mit einer über mindestens eine kurze Zeit vorhandenen
Geschwindigkeitsveränderung verbunden ist. Ferner kann auch unbeschadet der im Wesentlichen
konstanten Geschwindigkeit der Türfelder ein sanftes Anfahren oder Abbremsen der Türfelder
vorgesehen sein, ohne dass der Erfindungsgegenstand verlassen wird. Insofern ist unter
dem Begriff "gesamter Bewegungsweg" vorzugsweise derjenige Bewegungsweg gemeint, bei
dem das Türfeld bereits auf eine Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt ist bzw. bevor
das Türfeld aus dieser Betriebsgeschwindigkeit wieder abgebremst wird.
[0011] Bei einer konstanten Drehzahl des Elektromotors verursacht die Kinematik des Schubkurbeltriebs
einer herkömmlichen Aufzugskabine in Abhängigkeit von der Momentanstellung des Schubkurbeltriebs
variierende Übersetzungsverhältnisse, was eine ungleichmässige Bewegung der Türfelder
zur Folge hat. Daneben bewirken die wechselnden Übersetzungsverhältnisse trotz konstantem,
vom Elektromotor abgegebenem Drehmoment auch Unterschiede in der durch den Schubkurbeltrieb
maximal auf die Türfelder ausübbare Betätigungskraft.
[0012] Erfindungsgemäss wird nun die ungleichmässige Bewegung durch die erfindungsgemässe
Steuerung der Drehzahl des Elektromotors ausgeglichen. In Bereichen von Kurbelarmstellungen,
in denen bei konstanter Drehzahl des Elektromotors eine überdurchschnittliche Geschwindigkeit
des Türfelds resultieren würde, wird die Drehzahl des Elektromotors reduziert, und
in Bereichen von Kurbelarmstellungen, in denen bei konstanter Drehzahl des Elektromotors
eine unterdurchschnittliche Geschwindigkeit des Türfelds resultieren würde, wird die
Drehzahl des Elektromotors erhöht.
[0013] Die Aufzugskabine der Erfindung kombiniert in vorteilhafter Weise die Vorteile eines
herkömmlichen Schubkurbeltriebs für die Türfelder (d.h. definierte Endlagen, einfacher
Aufbau, usw.) mit den Vorteilen einer intelligenten Ansteuerung des Elektromotors,
d.h. mit den Vorteilen einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit des bewegten
Türfelds. Dadurch lassen sich kürzere Schliess- und Öffnungszeiten für die Türfelder
erzielen, ohne die maximal zulässige kinetische Energie im bewegten Türfeld zu überschreiten.
[0014] Bei einer der Ausführungsformen der Erfindung ist die Steuervorrichtung so ausgebildet,
dass sie den Elektromotor derart ansteuern kann, dass die vom Schubkurbeltrieb auf
das wenigstens eine Türfeld maximal ausübbare Betätigungskraft über den gesamten Bewegungsweg
zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung des Türfeldes im Wesentlichen
konstant ist. In Bereichen von Kurbelarmstellungen, in denen bei konstantem vom Elektromotor
abgegebenem Drehmoment eine zu hohe maximal ausübbare Betätigungskraft auf das Türfeld
resultieren würde, wird das maximal erzeugbare Drehmoment des Elektromotors unter
Berücksichtigung der momentan gegebenen kinematischen Verhältnisse reduziert. Desgleichen
wird in Bereichen von Kurbelarmstellungen, in denen bei konstantem vom Elektromotor
abgegebenem Drehmoment des Elektromotors eine zu geringe maximal ausübbare Betätigungskraft
resultieren würde, das maximal erzeugbare Drehmoment des Elektromotors unter Berücksichtigung
der momentan gegebenen kinematischen Verhältnisse erhöht. Damit wird gewährleistet,
dass in keiner Stellung des Schubkurbeltriebs eine unzulässig hohe Betätigungskraft
auf das Türfeld ausgeübt werden kann, so dass vom schliessenden Türfeld eingeklemmte
Passagiere nicht verletzt werden.
[0015] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Steuervorrichtung eine
Speichereinrichtung zum Speichern eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs für den Elektromotor
über den gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung
des Türfeldes auf. Der vorbestimmte Drehzahlverlauf bewirkt dann in Verbindung mit
der wechselnden Übersetzung des Schubkurbeltriebs eine im Wesentlichen konstante Bewegungsgeschwindigkeit
des wenigstens einen Türfeldes über dessen gesamten Bewegungsweg.
[0016] Alternativ oder in Kombination zur vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann
die Speichereinrichtung auch zum Speichern der von der Stellung des Schubkurbeltriebs
abhängig variierenden Übersetzungsverhältnisse des Schubkurbeltriebs über den gesamten
Bewegungsweg des Türfeldes ausgebildet sein. Bei Kenntnis des jeder Stellung des Schubkurbeltriebs
zugeordneten Übersetzungsverhältnisses kann zum Erreichen einer gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit
des Türfeldes für jede Momentanstellung des Schubkurbeltriebs die erforderliche Drehzahl
des Elektromotors errechnet werden. Dies gilt analog für die auf das Türfeld maximal
ausübbare Betätigungskraft. Eine gewünschte maximal ausübbare Betätigungskraft kann
bei Kenntnis der jeweils einer Momentanstellung des Schubkurbeltriebs - bzw. einer
Position des Bewegungswegs - zugeordneten Übersetzungsverhältnisse in jeweils einer
Momentanstellung zugeordnete maximal zulässige Motorantriebsmomente umgerechnet werden.
[0017] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ferner eine Auswerteeinrichtung
vorgesehen sein, die eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen Motorgrösse und
einer für den vorbestimmten Drehzahlverlauf erforderlichen Motorgrösse erfassen kann.
Unter einer Motorgrösse sind dabei insbesondere Zustandsgrössen des Motors gemeint,
die auf eine Drehzahl oder ein Motorantriebsmoment hinweisen können. Eine derartige
Motorgrösse kann, beispielsweise bei einem Gleichstromantrieb, für den Drehzahlverlauf
der Verlauf der Ankerspannung sein; für den Verlauf des Drehmoments kann dies insbesondere
der Verlauf des Ankerstroms sein.
[0018] Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung dabei derart ausgebildet, dass bei einer erfassten
Abweichung einer bestimmten Grösse, insbesondere einer Zustandsgrösse des Motors,
die Bewegung des Türfeldes gestoppt oder umgekehrt wird. Dies kann insbesondere dann
von Vorteil sein, wenn die Bewegung des Türfeldes durch ein Hindernis blockiert wird,
beispielsweise eine Person, die durch das Türfeld eingeklemmt wird. Dabei kann sich
das Türfeld - wenn überhaupt - nur noch langsam weiterbewegen. Aufgrund des Blockierens
und der zum Erhalt der Drehzahl notwendigen Drehmomenterhöhung steigt zum Beispiel
bei einem Gleichstromantrieb die Ankerstromstärke an, was durch die Auswerteeinrichtung
erkannt werden kann. Unter Beachtung gegebenenfalls weiterer Parameter kann die Tür
dann gestoppt werden und/oder in entgegen gesetzter Richtung beschleunigt werden,
um ein Wiederöffnen des Türfeldes oder Freigeben einer eingeklemmten Person zu ermöglichen.
[0019] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung
zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Türfeldes vorgesehen.
Eine derartige
[0020] Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann zum Beispiel einen Wegmesssensor umfassen, welcher
eine Wegänderung aufnehmen kann. Unter Berücksichtung der dabei benötigten Zeiteinheit
kann die Bewegungsgeschwindigkeit zumindest in einem Abschnitt des Bewegungsweges
ermittelt werden. Ferner kann eine solche Geschwindigkeitsmesseinrichtung auch durch
einen Beschleunigungssensor gebildet sein. Durch Integralbildung eines ermittelten
Beschleunigungsverlaufs über einer Zeiteinheit kann auf die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit
insbesondere eines Türfeldes geschlossen werden.
[0021] In diesem Fall weist die Steuervorrichtung vorzugsweise ferner eine Adaptionseinrichtung
zum Anpassen des vorbestimmten Drehzahlverlaufs für den Elektromotor während des Betriebs
der Aufzugskabine anhand der erfassten Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens einen
Türfeldes auf. Die Adaptionseinrichtung dient insbesondere dazu, dass der Drehzahlverlauf,
welcher vorbestimmt ist, auch tatsächlich eingehalten wird. Hierzu kann die Adaptionseinrichtung
Zustandsgrössen des Elektromotors, wie beispielsweise die Ankerstromstärke, verändern.
[0022] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Winkelmesseinrichtung zum
Erfassen zumindest einer Winkellage zumindest einer Komponente des Schubkurbeltriebs
vorgesehen. Eine Komponente des Schubkurbeltriebs kann insbesondere ein Kurbelrad,
ein Verbindungsarm oder ein Türantriebsarm sein. Die Winkellage kann dabei eine absolute
Winkellage der entsprechenden Komponente gegenüber der Vertikalen oder der Horizontalen
sein. Die Winkellage kann aber auch die relative Winkellage einer Komponente gegenüber
einem anderen Bauteil der Aufzugskabine, insbesondere einer anderen Komponente des
Schubkurbeltriebs, insbesondere des jeweils anderen Arms sein. Es ist vorteilhaft,
wenn - wie vorstehend beschrieben - über die Winkellage Rückschlüsse auf die von der
Momentanstellung des Schubkurbeltriebes abhängige Übersetzung des Schubkurbeltriebes
möglich sind. Aus dieser Übersetzung kann auf die notwendige Motordrehzahl oder auf
das zulässige Motordrehmoment geschlossen werden. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung
dabei derart ausgebildet, dass eine Regelung des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl
des Elektromotors in Abhängigkeit von der durch die Winkelmesseinrichtung erfassten
Winkellage vorgesehen wird. Die Winkellage stellt damit eine Eingangsgrösse der Regelung
der Motordrehzahl und/oder des maximal zulässigen Motordrehmoments dar. Die Steuervorrichtung
übernimmt dann streng genommen die Aufgaben einer Regelvorrichtung.
[0023] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuereinrichtung eine programmierbare
Steuervorrichtung sein. Dabei kann die Steuervorrichtung mit einem Algorithmus programmierbar
sein, der bei der Bestimmung der momentanen Motordrehzahl und/oder des momentanen
Motordrehmoments des Elektromotors die Kinematik des Schubkurbeltriebs derart berücksichtigen
kann, dass insbesondere eine konstante Geschwindigkeit des Türfelds resultiert und/oder
die am Türfeld maximal ausübbare Schliesskraft während des gesamten Schliess- bzw.
Öffnungswegs konstant bleibt.
[0024] Vorzugsweise ist zwischen dem Elektromotor und dem Schubkurbeltrieb ein Untersetzungsgetriebe
angeordnet. Das Untersetzungsgetriebe ermöglicht die Verwendung eines Elektromotors
mit zweckmässiger, handelsüblicher Nenndrehzahl.
[0025] Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch
ein Verfahren zum Modernisieren einer Aufzugskabine mit den Merkmalen des Anspruchs
13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind
in den abhängigen Ansprüche 14 bis 17 angegeben.
[0026] Beim Modernisieren bzw. Nachrüsten einer Aufzugskabine mit einer Zugangsöffnung,
einer Kabinentür mit wenigstens einem parallel zur Zugangsöffnung verschiebbaren Türfeld
zum Verschliessen der Zugangsöffnung, einem Schubkurbeltrieb zum Bewegen des wenigstens
einen Türfeldes zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung sowie einem
Elektromotor zum Antreiben des Schubkurbeltriebs, wird eine vorhandene Steuervorrichtung
zum Ansteuern des Elektromotors ausgebaut und durch eine Steuervorrichtung ersetzt,
die derart ausgebildet ist, dass sie den Elektromotor so ansteuern kann, dass eine
Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Türfeldes über den gesamten Bewegungsweg
zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung des Türfeldes im Wesentlichen
konstant ist, und/oder, dass eine vom Schubkurbeltrieb auf das wenigstens eine Türfeld
maximal ausübbare Betätigungskraft über den gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung
und der Geschlossenstellung des Türfeldes im Wesentlichen konstant ist.
[0027] Die Vorteile eines derart modernisierten Türantriebs einer Aufzugskabine wurden bereits
oben erläutert.
[0028] Nach einer der Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass ein vorhandener
Elektromotor ausgebaut wird und ein neuer Elektromotor eingebaut wird. Ein neuer Elektromotor
kann erforderlich sein, um ein einwandfreies Zusammenwirken zwischen der neu eingebauten
Steuervorrichtung und dem Elektromotor zu gewährleisten. Die Steuervorrichtung kann
beispielsweise einen Frequenzumrichter oder eine Gleichstrom-Regeleinrichtung zur
Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl und/oder des Drehmoments des Elektromotors umfassen.
[0029] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Zuge der Modernisierung vorzugsweise
auch eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit
wenigstens eines Türfelds eingebaut.
[0030] Alternativ oder in Kombination zur Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann vorzugsweise
eine Winkelmesseinrichtung zum Erfassen zumindest einer Winkellage zumindest einer
Komponente des Schubkurbeltriebs eingebaut werden.
[0031] Obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine Aufzugskabine eines Aufzugs mit einem Mechanismus zum Öffnen und Verschliessen
einer Kabinentür in schematischer Darstellung
[0032] In Fig. 1 ist auszugsweise und vereinfacht eine Aufzugskabine 1 mit einer Zugangsöffnung
11 gezeigt. Die Zugangsöffnung 11 wird durch eine Kabinentür verschlossen. Die Kabinentür
weist zwei Türfelder 10 auf, welche parallel zur Zugangsöffnung 11 durch einen Türantrieb
15 verschiebbar sind. Dabei sind die Türfelder 10 an einer Türaufhängung 12 so über
Laufrollen aufgehängt, dass sie axial entlang einer Führungsschiene 14 verschiebbar
sind. Die Führungsschiene 14 ist fest an einer Tragplatte 16 der Aufzugskabine angeordnet.
[0033] Der Türantrieb 15 ist im Wesentlichen auf der Tragplatte 16 angeordnet und umfasst
einen Elektromotor 22 sowie einen Schubkurbeltrieb. Der Schubkurbeltrieb umfasst im
Wesentlichen ein Kurbelrad 18 sowie für jedes der beiden Türfelder 10 je einen Verbindungsarm
24, einen Türantriebsarm 26 und einen Kopplungshebel 28. Der Elektromotor 22 wird
durch eine Steuervorrichtung 32 angesteuert und treibt das Kurbelrad 18 des Schubkurbeltriebs
unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes 20 so an, dass das Kurbelrad
jeweils eine halbe Drehung, abwechselnd im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn,
ausführt. Dabei ist eine grössere Riemenscheibe einer Doppelriemenscheibe 20.1 des
Untersetzungsgetriebes 20 mittels eines ersten Riemens 23.1 mit einer Riemenscheibe
22.1 des Elektromotors 22 gekoppelt. Das Kurbelrad 18 ist mittels eines zweiten Riemens
23.2 mit einer kleineren Riemenscheibe der Doppelriemenscheibe 20.1 des Untersetzungsgetriebes
20 gekoppelt.
[0034] Im Folgenden ist die Wirkungsweise des Schubkurbeltriebs beschrieben, wobei sich
die Beschreibung nur auf die Seite des Schubkurbeltriebs bezieht, die dem links dargestellten
Türfeld zugeordnet ist.
[0035] Der Verbindungsarm 24 des Schubkurbeltriebs ist an seinem ersten Ende gelenkig auf
dem Kurbelrad 18 gelagert. Eine halbe Drehung des Kurbelrads 18 bewirkt im Wesentlichen
ein horizontales Verschieben des Verbindungsarms 24. Der Schubkurbeltrieb umfasst
ferner einen Türantriebsarm 26, welcher relativ ortsfest, aber drehbar um eine Drehachse
30 auf der Tragplatte 16 gelagert ist. Die Drehachse 30 des Türantriebsarms 26 ist
zwischen dessen erstem Ende und dessen zweitem Ende angeordnet. An seinem oberen Ende
ist der Türantriebsarm 26 mit einem zweiten Ende des Verbindungsarms 24 gelenkig verbunden.
Ein unteres Ende des Türantriebsarms 26 ist gelenkig mit einem ersten Ende eines Kopplungshebels
28 verbunden, dessen zweites Ende schwenkbar auf einem Türfeld 10 gelagert ist. Eine
Drehbewegung der Abtriebswelle des Elektromotors 22 bewirkt über dessen Riemenscheibe
22.1 und den ersten Riemen 23.1 eine Drehbewegung der Doppelriemenscheibe 20.1 des
Untersetzungsgetriebes 20. Über die kleinere Riemenscheibe der Doppelriemenscheibe
20.1 und den zweiten Riemen 23.2 wird eine verlangsamte, aber mit höherem Drehmoment
versehene Drehbewegung des Kurbelrads 18 erzeugt. In der in Fig. 1 gezeigten Situation
der Komponenten des Schubkurbeltriebs bewirkt eine Verdrehung des Kurbelrads 18 im
Gegenuhrzeigersinn ein Verschieben des Verbindungsarms 24 nach rechts. Dies hat zur
Folge, dass der mit dem Verbindungsarm 24 antriebsverbundene Türantriebsarm 26 eine
Bewegung im Uhrzeigersinn um die Drehachse 30 vollzieht. Dies bewirkt eine Bewegung
des unteren Endes des Türantriebsarms 26 nach links, wodurch, übertragen durch den
Kopplungshebel 28, das Türfeld 10 ebenfalls nach links bewegt, d. h., in Offenstellung
gebracht wird. Es ist ersichtlich, dass aufgrund des grösseren Abstandes des zweiten
Endes des Türantriebsarms 26 zur Drehachse 30 gegenüber dem Abstand des ersten Endes
des Türantriebsarms 26 zur Drehachse 30 die vom Verbindungsarm 24 vollzogene Bewegung
nach rechts vergrössert wird, so dass das Türfeld weiter nach links bewegt wird, als
der Verbindungsarm 24 nach rechts bewegt wird.
[0036] Es ist auch ersichtlich, dass ein gleichmässiges Verdrehen der Abtriebswelle des
Elektromotors 22 eine nicht lineare Bewegung des Türfeldes 10 zur Folge hat, wobei
die Nichtlinearität durch die von der Momentanstellung des Schubkurbeltriebs abhängig
variierenden Übersetzungsverhältnisse des Schubkurbeltriebs bedingt ist. Um dennoch
die Bewegungsgeschwindigkeit des Türfeldes 10 über den gesamten Bewegungsweg zwischen
der Geschlossenstellung und der Offenstellung im Wesentlichen konstant zu halten,
ist eine Steuervorrichtung 32 vorgesehen, welche den Elektromotor 22 derart ansteuert,
dass die gewünschte konstante Bewegungsgeschwindigkeit des Türfelds 10 erreicht wird.
[0037] Zu diesem Zweck gibt die Steuervorrichtung 32 einen Drehzahlsollwert aus, der sich
im Verlauf der Bewegung des Türfeldes ändert und der so ausgebildet ist, dass eine
im Wesentlichen konstante Bewegungsgeschwindigkeit über den gesamten Bewegungsweg
des Türfeldes 10 sichergestellt ist. Dazu weist die Steuervorrichtung zum Beispiel
eine Speichereinrichtung 34 auf, in der ein Drehzahlverlauf für den Elektromotor abgespeichert
ist. Dieser abgespeicherte und vorbestimmte Drehzahlverlauf bewirkt, übertragen durch
den Schubkurbeltrieb und das Untersetzungsgetriebe, eine im Wesentlichen konstante
Bewegung des Türfeldes.
[0038] Falls der Elektromotor beispielsweise als Gleichstrommotor ausgeführt ist, kann die
Steuervorrichtung 32 eine Auswerteeinrichtung 36 aufweisen, welche beispielsweise
Abweichungen der am Elektromotor 22 anliegenden Ankerspannung bzw. der Ankerstromstärke
von einem vorgegebenen oder optimalen Sollwert ermittelt. Zur Erfassung dieser Motorgrössen
sind separate, nicht dargestellte Sensormittel am Elektromotor 22 vorgesehen, die
mittels einer nicht dargestellten Kommunikationsleitung mit der Auswerteeinrichtung
verbunden sind.
[0039] Wenn von der Auswerteeinrichtung 36 bestimmte Abweichungen festgestellt wurden, kann
die Steuervorrichtung 32 die Bewegung des Türfeldes 10 beschleunigen, verzögern, stoppen
und/oder umkehren, indem sie den Elektromotor 22 so ansteuert, dass die erforderliche
Bewegungsänderung des Elektromotors 22 resultiert.
[0040] Ferner kann eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung 40 vorgesehen sein, beispielsweise
in Form eines Wegmesssensors, welcher unter Berücksichtigung der zurückgelegten Zeit
zur Ermittlung der Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Türfeldes 10 dient.
Diese Geschwindigkeitsmesseinrichtung 40 überprüft, ob tatsächlich das gewünschte
Bewegungsprofil des Türfeldes 10 erreicht wird. Sie kann insbesondere auch als Istwertrückführung
für eine - weiter unten beschriebene - Drehzahlregelung des Elektromotors 22 dienen.
[0041] Ausserdem kann (zusätzlich oder alternativ zur Geschwindigkeitsmesseinrichtung 40)
eine Winkelmesseinrichtung 42 vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Winkelmessgeräts
oder Inkrementalkodierers. Diese Winkelmesseinrichtung 42 kann eine Winkellage des
Kurbelrades 18 und/oder des Türantriebsarms 26 aufnehmen. Aus dieser Winkellage sind
Rückschlüsse auf die stellungsabhängig vorliegenden Übersetzungsverhältnisse des Schubkurbeltriebs
möglich.
[0042] Die Steuervorrichtung 32 umfasst ferner als Adaptionseinrichtung einen Regler 38.
Der Regler 38 kann beispielsweise mit Hilfe des Wegmesssensors 40 Abweichungen der
tatsächlichen Bewegungsgeschwindigkeit von einer Soll-Bewegungsgeschwindigkeit feststellen
und - falls der Elektromotor beispielsweise in Form eines Gleichstrommotors vorhanden
ist - entsprechend die Ankerstromstärke des Elektromotors 22 anpassen, um die Türfelder
10 mit der gewünschten Geschwindigkeit zu bewegen.
[0043] Die vorstehende Beschreibung geht davon aus, dass als Elektromotor ein regelbarer
Gleichstrommotor in Kombination mit einem entsprechenden Gleichstrom-Regelgerät verwendet
wird. Ebenso zweckmässig lässt sich die Erfindung mit einem Drehstrommotor realisieren,
dessen Drehzahl mit Hilfe eines Frequenzumrichters gesteuert wird. Dabei kann der
Bewegungsablauf beispielsweise wegabhängig aufgrund eines gespeicherten Soll-Bewegungsprofils
gesteuert werden. Ein präzise steuerbarer Bewegungsablauf ist erreichbar, wenn die
Drehzahlsteuerung mittels eines Frequenzumrichters in Abhängigkeit von der Rückmeldung
der momentan vorhandenen Stellung eines Glieds des Schubkurbeltriebs (Winkelmessung)
erfolgt.
[0044] Zur Modernisierung einer Aufzugskabine können einzelne Komponenten der zu modernisierenden
Kabine ausgebaut und durch Bauteile ersetzt werden, die im Rahmen der obigen Beschreibung
genannt wurden. Es können im Rahmen der Modernisierung auch einzelne Bauteile eingebaut
werden, ohne dass zuvor entsprechende Bauteile ausgebaut wurden.
[0045] Als neu einzubauende Bauteile kommen insbesondere ein oder mehrere der folgenden
Bauteile in Betracht: der Elektromotor 22, die Steuervorrichtung 32, die Auswerteeinrichtung
36, der Regler 38, der Wegmesssensor 40 oder das Winkelmessgerät 42.
[0046] Der oben beschriebene Türfeldantrieb kann einerseits bei neuen Aufzugskabinen zur
Anwendung kommen, ist aber insbesondere bei einer Modernisierung bestehender Aufzugskabinen
mit Schubkurbeltrieb von Vorteil. Im Fall der Modernisierung können die Vorteile des
Schubkurbeltriebs wie insbesondere die definierten Endlagen und der einfache und kostengünstige
Aufbau beibehalten werden und andererseits das günstige Verhalten eines Linearantriebs
nachgebildet werden, der kürzeste Schliesszeiten und Öffnungszeiten bei im Wesentlichen
konstanter Bewegungsgeschwindigkeit der Türfelder ermöglicht. Mit anderen Worten wird
bei einer bestehenden Aufzugskabine mit einem herkömmlichen Schubkurbeltrieb nicht
der komplette Türantrieb ausgetauscht, sondern es wird der bestehende Schubkurbeltrieb
mit einer verbesserten Ansteuerung modernisiert.
1. Aufzugskabine, mit
einer Zugangsöffnung (11);
einer Kabinentür zum Verschliessen der Zugangsöffnung, die wenigstens ein parallel
zur Zugangsöffnung verschiebbares Türfeld (10) aufweist;
einem Schubkurbeltrieb (18, 24 - 30) zum Bewegen des wenigstens einen Türfeldes (10)
zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung;
einem Elektromotor (22) zum Antreiben des Schubkurbeltriebs; und
einer Steuervorrichtung (32) zum Ansteuern des Elektromotors,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) so ausgebildet ist, dass sie den Elektromotor (22) derart
ansteuern kann, dass eine Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Türfeldes
(10) über einen gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung
des Türfeldes (10) im Wesentlichen konstant ist.
2. Aufzugskabine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) so ausgebildet ist, dass sie den Elektromotor (22) derart
ansteuern kann, dass eine vom Schubkurbeltrieb (18, 24 - 30) auf das wenigstens eine
Türfeld (10) maximal ausübbare Betätigungskraft über den gesamten Bewegungsweg zwischen
der Offenstellung und der Geschlossenstellung des Türfeldes (10) im Wesentlichen konstant
ist.
3. Aufzugskabine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) eine Speichereinrichtung (34) zum Speichern eines vorbestimmten
Drehzahlverlaufs für den Elektromotor (22) über den gesamten Bewegungsweg zwischen
der Offenstellung und der Geschlossenstellung des Türfeldes (10) aufweist.
4. Aufzugskabine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) eine Speichereinrichtung (34) zum Speichern von wechselnden
Übersetzungsverhältnissen des Schubkurbeltriebs über den gesamten Bewegungsweg zwischen
der Offenstellung und der Geschlossenstellung des Türfeldes (10) aufweist.
5. Aufzugskabine nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) eine Auswerteeinrichtung (36) zum Erfassen einer Abweichung
zwischen einer tatsächlichen Motorgrösse und einer für den vorbestimmten Drehzahlverlauf
erforderlichen Motorgrösse aufweist.
6. Aufzugskabine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) ausgebildet ist, um bei einer erfassten Abweichung bestimmter
Grössen die Bewegung des Türfeldes (10) zu stoppen und/oder umzukehren.
7. Aufzugskabine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung (40) zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit
des wenigstens einen Türfeldes (10) vorgesehen ist.
8. Aufzugskabine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) eine Adaptionseinrichtung (38) zum Anpassen des vorbestimmten
Drehzahlverlaufs für den Elektromotor (22) während des Betriebs der Aufzugskabine
anhand der erfassten Bewegungsgeschwindigkeiten des wenigstens einen Türfeldes (10)
aufweist.
9. Aufzugskabine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Winkelmesseinrichtung (42) zum Erfassen zumindest einer Winkellage zumindest
einer Komponente des Schubkurbeltriebs (18, 24 - 30) vorgesehen ist.
10. Aufzugskabine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) derart ausgebildet ist, dass eine Regelung des Motordrehmoments
und/oder der Motordrehzahl des Elektromotors (22) in Abhängigkeit von der durch die
Winkelmesseinrichtung (42) erfassten Winkellage vorgenommen wird.
11. Aufzugskabine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (32) eine programmierbare Steuervorrichtung ist, wobei die
Steuervorrichtung mit einem Algorithmus programmierbar ist, der bei der Bestimmung
der Motordrehzahl und/oder des Motordrehmoments des Elektromotors (22) die Kinematik
des Schubkurbeltriebs derart berücksichtigen kann, dass insbesondere eine konstante
Geschwindigkeit des Türfelds resultiert und/oder die am Türfeld maximal ausübbare
Schliesskraft während des gesamten Schliess- bzw. Öffnungswegs konstant bleibt.
12. Aufzugskabine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Elektromotor (22) und dem Schubkurbeltrieb (18, 24 - 30) ein Untersetzungsgetriebe
(20) vorgesehen ist.
13. Verfahren zum Modernisieren einer Aufzugskabine mit einer Zugangsöffnung (11), einer
Kabinentür zum Verschliessen der Zugangsöffnung, die wenigstens ein parallel zur Zugangsöffnung
verschiebbares Türfeld (10) aufweist, einem Schubkurbeltrieb (18, 24 - 30) zum Bewegen
des wenigstens einen Türfeldes (10) zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung
sowie einem Elektromotor (22) zum Antreiben des Schubkurbeltriebs,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuervorrichtung (32) eingebaut wird, welche derart ausgebildet ist, dass sie
den Elektromotor (22) so ansteuern kann, dass eine Bewegungsgeschwindigkeit des wenigstens
einen Türfeldes (10) über den gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung und
der Geschlossenstellung des Türfeldes (10) im Wesentlichen konstant ist, und/oder
dass eine vom Schubkurbeltrieb auf das wenigstens eine Türfeld (10) maximal ausübbare
Betätigungskraft über den gesamten Bewegungsweg zwischen der Offenstellung und der
Geschlossenstellung des Türfeldes (10) im Wesentlichen konstant ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein vorhandener Elektromotor ausgebaut wird und ein neuer Elektromotor (22) eingebaut
und mit der eingebauten Steuervorrichtung (32) gekoppelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Frequenzumrichter zur Steuerung des Elektromotors (22) eingebaut wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung (40) zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit
des wenigstens einen Türfelds (19) eingebaut und mit der eingebauten Steuervorrichtung
(32) gekoppelt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Winkelmesseinrichtung (42) zum Erfassen zumindest einer Winkellage zumindest
einer Komponente des Schubkurbeltriebs (18, 24 - 30) eingebaut und mit der eingebauten
Steuervorrichtung (32) gekoppelt wird.