Richtung bewegten Transporteinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegten Transporteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , ein Steuergerät mit einem entsprechenden Regelalgorithmus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 1 und eine Transporteinrichtung mit einem Steuergerät zum Regeln der Beschleunigung der Transporteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12. Aus dem Bereich der Aufzugtechnik sind verschiedene Bremsregelkreise bekannt, mit denen eine Aufzugskabine in allen Betriebszuständen des Aufzugs,

insbesondere auch im Fehlerfall, sicher abgebremst werden kann. Bekannte Bremsregelkreise umfassen ein Steuergerät mit einem Regelalgorithmus und eine Sensorik zum Erfassen der Regelgröße, sowie eine Bremse, die das Stellglied der Regelung bildet. Die Regelgröße der Bremsregelung ist üblicherweise die

Position, der Weg, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung der

Transporteinrichtung, kann aber auch die Bremskraft oder das Bremsmoment der Bremse sein. In der WO 2010 107 409 wird beispielsweise eine Steuervorrichtung zum Steuern der Beschleunigung eines in vertikaler Richtung bewegten Aufzugs beschrieben, bei der die aktuellen Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte des Aufzugs von Sensoren ermittelt und einer Elektronik zugeführt werden. Wenn die Elektronik ein Überschreiten bestimmter Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsgrenzwerte feststellt, wird eine Bremsung eingeleitet. Die genauere Funktion der Steuerung wird aber nicht erläutert.

Darüber hinaus ist aus der EP 1942071 B1 eine Fangvorrichtung für Aufzüge bekannt, die bei Überschreiten eines zulässigen Beschleunigungsgrenzwertes automatisch betätigt wird, um eine Aufzugskabine mit Hilfe eines

Keilmechanismus abzubremsen. Weitere Details zur Ausführung der Steuerung sind darin jedoch nicht enthalten. Schließlich ist aus der EP 1679279 B1 eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen von Aufzugskabinen bekannt, die eine Sensorik zur Erfassung der absoluten Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung einer Aufzugskabine sowie eine Steuerung umfasst, die bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes eine

Betriebsbremse und bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes zusätzlich eine Fangvorrichtung aktiviert, um die Aufzugskabine abzubremsen. Nähere Angaben zum Aufbau und zur Funktionsweise der Steuerung sind jedoch nicht zu

entnehmen. In der EP0648703 A1 wird eine hydraulische Aufzugsbremse offenbart, die über eine Regeleinrichtung zur Anpassung des Hydraulikdruckes bzw. der

Zuspannkraft verfügt. Die Anpassung erfolgt unter Berücksichtigung eines

Beschleunigungssignales der Aufzugskabine. Bewegt sich der Aufzug in

Abwärtsrichtung, wird die Bremskraft derart eingestellt, dass ein der einfachen Erdbeschleunigung entsprechender Verzögerungswert erreicht wird.

Eine derartige Regelung genügt jedoch nicht, um den Aufzug sicher abzubremsen, da der Erdbeschleunigung entsprechende Verzögerungswerte die

Geschwindigkeit nicht vermindern, sondern lediglich konstant halten.

Für einen in Aufwärtsrichtung fahrenden Aufzug sollen Verzögerungswerte unterhalb der einfachen Erdbeschleunigung erreicht werden. Wie jedoch in diesem Fall Regelabweichungen durch die Regelung ausgeglichen und wie die

Anpassung der Bremskraft im Zusammenhang mit dem Beschleunigungssignal zu erfolgen hat wird nicht offenbart. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Regelvorrichtung zum Regeln der Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegten

Transporteinrichtung zu schaffen, mit der die Transporteinrichtung in allen

Betriebszuständen, und insbesondere auch in einem Fehlerfall, sicher abgebremst werden kann. Außerdem soll ein entsprechendes Verfahren zum Regeln der Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegten Transporteinrichtung entwickelt werden. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 , 1 1 oder 12 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Regeln der Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegten Transporteinrichtung mit Hilfe einer Regelvorrichtung vorgeschlagen, mit folgenden Schritten:

- Ermitteln der Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung mittels einer Sensorik;

- Auswählen eines Beschleunigungs-Regelalgorithmus und Bestimmen eines Beschleunigungs-Sollwerts für die durchzuführende

Beschleunigungsregelung jeweils in Abhängigkeit von der zuvor ermittelten Bewegungsrichtung; und

- Regeln der Beschleunigung der Transporteinrichtung mittels des

ausgewählten Beschleunigungs-Regelalgorithmus und unter Verwendung des zuvor bestimmten Beschleunigungs-Sollwerts (asoii), wobei die aktuelle Beschleunigung der Transporteinrichtung mittels einer geeigneten Sensorik, vorzugsweise mittels eines

Beschleunigungssensors, gemessen wird. Gemäß der Erfindung wird also je nach Bewegungsrichtung (aufwärts/abwärts) der Transporteinrichtung ein bestimmter Beschleunigungs-Regelalgorithmus ausgewählt und ein jeweils passender Sollwert für die Beschleunigungsregelung bestimmt. Die Transporteinrichtung kann somit in beiden Bewegungsrichtungen sicher abgebremst werden. Die einzelnen Verfahrensschritte werden

vorzugsweise von einer Reglersoftware ausgeführt, die z. B. in einem Steuergerät hinterlegt sein kann.

Der Grund für die Auswahl unterschiedlicher Beschleunigungs-Regelalgorithmen und Sollwerte liegt im Wesentlichen darin, dass die Änderung des Signals des Beschleunigungssensors bei einem Bremseingriff während einer

Aufwärtsbewegung ein anderes Vorzeichen hat als bei einer Abwärtsbewegung der Transporteinrichtung. Bewegt sich die Transporteinrichtung nämlich in

Fahrtrichtung nach oben, bewirkt ein Bremseingriff, bei dem die Aufzugskabine mit zunehmender Bremskraft abgebremst wird, eine Abnahme der vom

Beschleunigungssensor gemessenen Beschleunigung; bei einer Bewegung nach unten bewirkt derselbe Bremseingriff dagegen eine Zunahme der vom

Beschleunigungssensor gemessenen Beschleunigung. Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, im Falle einer sich abwärts bewegenden

Transporteinrichtung ein Stellsignal zu generieren, mittels dessen die Bremskraft der Bremse reduziert wird, wenn die vom Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung der Transporteinrichtung größer ist als der Beschleunigungs- Sollwert, und mittels dessen die Bremskraft der Bremse erhöht wird, wenn die tatsächliche Beschleunigung der Transporteinrichtung kleiner ist als der

Beschleunigungs-Sollwert (erster Beschleunigungs-Regelalgorithmus), und im Falle einer sich aufwärts bewegenden Transporteinrichtung ein Stellsignal zu generieren, mittels dessen die Bremskraft der Bremse erhöht wird, wenn die gemessene Beschleunigung der Transporteinrichtung größer ist als der

Beschleunigungs-Sollwert, und mittels dessen die Bremskraft der Bremse reduziert wird, wenn die gemessene Beschleunigung der Transporteinrichtung kleiner ist als der vorgegebene Beschleunigungs-Sollwert (zweiter

Beschleunigungs-Regelalgorithmus).

Bei der Transporteinrichtung kann es sich gemäß der Erfindung beispielsweise um eine Aufzugskabine, eine Hebebühne oder ein beliebig anderes Transportsystem handeln, das sich in vertikaler Richtung bewegt. Die vorstehend genannte Sensorik zur Ermittlung der Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung kann z. B. einen oder mehrere Positions- und/oder

Geschwindigkeitssensoren umfassen. Die Bewegungsrichtung kann z. B. aus dem Signal eines Positionssensors abgeleitet werden. Sie könnte alternativ aber auch aus dem Signal des Geschwindigkeitssensors ermittelt werden.

Bezüglich des Beschleunigungs-Sollwerts wird vorgeschlagen, im Falle einer sich abwärts bewegenden Transporteinrichtung einen Beschleunigungs-Sollwert vorzugeben, der größer als 1 g, und im Falle einer sich aufwärts bewegenden Transporteinnchtung einen Beschleunigungs-Sollwert vorzugeben, der kleiner als 1 g ist, jeweils unter Einbeziehung der Erdbeschleunigung.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann der

Beschleunigungs-Sollwert innerhalb eines vorgegebenen Intervalls gewählt werden. Im Falle einer sich abwärts bewegenden Transporteinrichtung kann der Beschleunigungs-Sollwert beispielsweise innerhalb eines ersten Intervalls von z. B. 1 ,4 g bis 1 ,9 g, und im Falle einer sich aufwärts bewegenden

Transporteinrichtung beispielsweise innerhalb eines zweiten Intervalls von z. B. 0,6 g bis 0,1 g gewählt werden. Das Intervall der Beschleunigungs-Sollwerte kann aber auch kleiner oder größer sein.

Der Beschleunigungs-Sollwert oder das Sollwert- Intervall können beispielsweise von der aktuellen Beschleunigung der Transporteinrichtung abhängig sein. Die untere Grenze des Sollwert-Intervalls kann z. B. im Falle einer sich abwärts bewegenden Transporteinrichtung so gewählt werden, dass sie (im Moment der Bremsauslösung) größer ist als die gemessene Beschleunigung, und die obere Grenze des Sollwert-Intervalls kann im Falle einer Aufwärtsbewegung der

Transporteinrichtung z.B. so gewählt werden, dass sie (im Moment der

Bremsauslösung) kleiner ist als die gemessene Beschleunigung der

Transporteinrichtung.

Der Beschleunigungs-Sollwert oder der Regelalgorithmus können auch von einer oder mehreren der folgenden Größen abhängig sein: der Art eines Fehlers im (Antriebs-)System der Transporteinrichtung, der Position der Transporteinrichtung, der Geschwindigkeit der Transporteinrichtung, der Beschleunigung der

Transporteinrichtung oder der Beladung der Transporteinrichtung. Dadurch wird es möglich, auf verschiedene Fehlersituationen oder Betriebszustände der

Transporteinrichtung optimal zu reagieren. Als ein Beispiel für eine vom Betriebszustand abhängige Beschleunigungsregelung wird im Folgenden angenommen, dass es sich bei der

Transporteinrichtung um einen Aufzug mit einer an einem Seil aufgehängten Aufzugskabine handelt. Zum Ausgleich des Gewichts der Aufzugskabine und deren Beladung ist am anderen Seilende ein Gegengewicht befestigt. Wenn das Gegengewicht größer ist als das Gewicht der Aufzugskabine inklusive Beladung, wird die Aufzugskabine z.B. bei einem Ausfall oder Leerlauf des Antriebs von allein nach oben beschleunigen. Ist das Gegengewicht dagegen kleiner als das Gewicht der Aufzugskabine inklusive Beladung, wird die Aufzugskabine nach unten beschleunigen. In beiden Fällen wird also die Beschleunigungssensorik die aktuelle Beschleunigung des Aufzugs sensieren, obwohl noch kein Bremseingriff vorliegt. Um jedoch den Aufzug tatsächlich verzögern zu können, muss die

Bremse je nach Bewegungsrichtung des Aufzugs einen Sollwert vorgeben, der größer oder kleiner als die aktuelle Beschleunigung ist. Demnach kann es in einer solchen (Fehler-)Situationen erforderlich sein, dass die erfindungsgemäße

Beschleunigungsregelung entsprechend reagieren können muss, um

beispielsweise die Stellgröße z.B. je nach Beladungszustand oder Fehlerfall zu modifizieren. Zur Überwachung des Betriebszustands der Transporteinrichtung kann diese z. B. eine Sensorik enthalten, aus deren Signalen sich die Art eines Fehlers im

(Antriebs-)System der Transporteinrichtung ermitteln lässt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Sensorik zur Ermittlung eines Seilrisses und/oder eines Ausfalls des Antriebs vorgesehen. Die Reglersoftware ist in diesem Fall vorzugsweise dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der Art des Systemfehlers einen Regelalgorithmus mit unterschiedlichen Parametern auszuführen.

Um die mit einer Transporteinrichtung beförderten Personen oder Gegenstände nicht zu gefährden, sollte die Beschleunigung der Transporteinrichtung weder in Aufwärts- noch in Abwärtsrichtung betragsmäßig größer als 1 g sein. Unter Einbeziehung der von einem Beschleunigungssensor ständig gemessenen

Erdbeschleunigung von 1 g sollte daher eine obere Grenze von 2 g und eine untere Grenze von 0 g nicht über- bzw. unterschritten werden. Je nach

Ausführungsform und Anwendungsgebiet der Transporteinrichtung können aber auch andere Grenzwerte vorgegebenen werden. Um die vorgegebenen

Grenzwerte nicht zu überschreiten, umfasst die erfindungsgemäße

Regelvorrichtung vorzugsweise Mittel zum Begrenzen der Beschleunigung der Transporteinnchtung. Die genannten Mittel können beispielsweise eine Steuerung umfassen, die eine Bremsvorrichtung entsprechend ansteuert.

In gleicher weise kann die erfindungsgemäße Regelvorrichtung auch Mittel zum Begrenzen der Geschwindigkeit, der Position oder einer anderen Zustandsgröße der Transporteinrichtung aufweisen. Derartige Einrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.

Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung zum Regeln der Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegten Transporteinrichtung umfasst ein Steuergerät mit einer Reglersoftware, die dazu eingerichtet ist, die von einem

Beschleunigungssensor gelieferten Signale zu verarbeiten und ferner die

Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung zu ermitteln. Die Software wählt dann in Abhängigkeit von der ermittelten Bewegungsrichtung (aufwärts bzw.

abwärts) einen zugehörigen Beschleunigungs-Regelalgorithmus aus und bestimmt einen richtungsabhängigen Beschleunigungs-Sollwert für die durchzuführende Beschleunigungsregelung.

Die Regelvorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen

Beschleunigungssensor sowie einen Sensor zur Bestimmung der

Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung. Der Beschleunigungssensor arbeitet vorzugsweise nach dem kapazitiven Meßprinzip und ist vorzugsweise als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut. Im Falle eines Aufzugs ist der Beschleunigungssensor vorzugsweise an der Aufzugskabine montiert. Damit die erfindungsgemäße Beschleunigungsregelung zuverlässig funktioniert, sollten die Sensorsignale der Sensorik ständig überwacht werden. Vorzugsweise ist daher zumindest einer der Sensoren, wie z.B. der Beschleunigungssensor oder der Sensor zur Richtungserkennung redundant vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transporteinrichtung zwei

Beschleunigungssensoren und einen Sensor zur Richtungserkennung, wie z.B. einen Positionssensor. Die Sensorsignale der beiden Beschleunigungssensoren können in diesem Fall z. B. direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor genau identifizieren zu können, müssen wenigstens drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es aber einer einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren. Vorzugsweise werden daher die Beschleunigungssignale der beiden Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand des abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden.

In der Praxis gibt es zwei wichtige Probleme: Rauschen bei einem differenzierten Signal und Drift bei einem integrierten Signal. Eine praktische Lösung muss mit beiden Problemen umgehen können.

Die erste Schätzung der Geschwindigkeit v, aus der Position x erfolgt am einfachsten durch einen Vergleich der letzten zwei gemessenen Positionen und deren zugehörigen Messzeitpunkte

Um das Rauschen von dem differenzierten Positionssignal zu reduzieren, kann vorzugsweise ein Filter benutzt werden. In der Laplace-Form bekommt man: mit x = Position (m), v = Geschwindigkeit (m/s) und = Zeitkonstante des

Derivativfilters (s).

Von der Beschleunigung kommt man auf die Geschwindigkeit indem man integriert, nämlich mit a = Beschleunigung (m/s ² ). Damit die beiden Signale vergleichbar bleiben, sollen sie gleich gefiltert werden. Dann gilt

Hiermit ist das Problem von dem Signalrauschen gelöst, das der Drift des Beschleunigungssensors aber nicht. Dafür muss der tieffrequente Teil des Beschleunigungssignals durch die von dem Positionssensor ermittelte

Geschwindigkeit ersetzt werden. Hierzu kann die ermittelte Geschwindigkeit in zwei Teile getrennt werden - einen hoch- und einen tieffrequenten Teil. Wir können schreiben: mit = Zeitkonstante des Tiefpassfilters. Wenn beide Signale miteinander übereinstimmen, dann kann man genauso gut die Schätzung von der

Beschleunigung für den zweiten Teil benutzen. Das heißt:

Wenn wir dann definieren und die Zeitkonstante genügend lang machen, können wir die beiden

Schätzungen v ₁ und v ₃ miteinander vergleichen: sie sollen nominell identisch sein. Beschleunigungsfehler wie Offset und Drift werden kompensiert durch den ersten, tieffrequenten Teil von v ₃ . Wenn sich die beiden Signale signifikant unterscheiden, ist klar, dass eines der beiden Signale einen Fehler hat.

Die erfindungsgemäße Beschleunigungsregelung kann beispielsweise ein

Teilkreis eines über- bzw. untergeordneten Regelkreises sein. So können beispielsweise mehrere Teilregelkreise zu einem kaskardierten Regelkreis verschachtelt werden. Der Regelkreis des erfindungsgemäßen

Beschleunigungsreglers kann somit beispielsweise um einen Geschwindigkeitsund/oder Positionsregelkreis erweitert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schienengeführten Personenaufzug mit einer Regelvorrichtung zum Regeln der Beschleunigung der Aufzugskabine; die von einem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung bei verschiedenen Bremsmanövern im Falle eines sich aufwärts bzw. abwärts bewegenden Aufzugs;

Fig. 3a die Bremskraft der Aufzugsbremse in Abhängigkeit vom Zuspannweg der Bremse; Fig. 3b die zugehörige, von einem Beschleunigungssensor gemessene

Beschleunigung der Aufzugskabine in Abhängigkeit von der

Bewegungsrichtung des Aufzugs; Fig. 4 die von einem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung der Aufzugskabine bei einem Ausfall des Antriebs, wenn das Gegengewicht des Aufzugs größer ist als das Gewicht der Aufzugskabine inklusive

Beladung; Fig. 5 die von einem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung der Aufzugskabine bei einem Ausfall des Antriebs, wenn das Gegengewicht des Aufzugs kleiner ist als das Gewicht der Aufzugskabine inklusive Beladung;

Fig. 6 die von einem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung der Aufzugskabine im Falle eines Seilrisses;

Fig. 7 eine schematische Darstellung verschiedener Komponenten einer

Regelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 8 verschieden Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Regeln der

Beschleunigung einer in vertikaler Richtung bewegbaren

Transporteinrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Aufzugskabine 1 , die in einem Aufzugsschacht entlang vertikal verlaufender Führungsschienen 2 auf- oder abwärts bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung ist mit B bezeichnet. Zwischen der Aufzugskabine 1 und den seitlich angeordneten Führungsschienen 2 ist jeweils ein Lager 3 vorgesehen, das eine möglichst reibungsfreie Bewegung der Aufzugskabine 1 ermöglicht.

Die Aufzugskabine 1 ist an einem Seil 4 aufgehängt, an dessen anderem Ende ein Gegengewicht 17 befestigt ist. Das Gegengewicht 17 ist typischerweise so bemessen, dass es eine zu etwa 50% beladene Aufzugskabine 1 im

Gleichgewicht halten kann. Das Seil 4 wird über eine Treibscheibe 18 umgelenkt. Der Aufzug wird von einem Antrieb 19, wie z.B. einem Elektromotor, angetrieben. Um die Aufzugskabine 1 abzubremsen, ist eine Bremse 5 vorgesehen. Diese ist hier an der Aufzugskabine 1 befestigt und nutzt die Führungsschiene 2 als

Bremselement. Sie kann aber auch an einer anderen geeigneten Stelle des Aufzugssystems angeordnet sein, wie z.B. am Antrieb 19 oder an der Treibscheibe 18. Die Bremse 5 dient vorzugsweise als Notbremse bzw.

Fangvorrichtung kann aber auch als Betriebsbremse, ggf. mit Notbremsfunktion, ausgebildet sein.

Das in Figur 1 dargestellte Aufzugssystem umfasst eine in der Steuereinheit 6 implementierte Regelvorrichtung 23 (siehe Fig. 7) zum Regeln der

Beschleunigung der Aufzugskabine 1 , die unter anderem eine Reglersoftware 16 enthält. Das Steuergerät 6 ist hier in der Aufzugskabine 1 mit integriert, könnte aber auch an anderer Stelle angeordnet sein. Die Regelvorrichtung 23 umfasst außerdem einen Beschleunigungssensor 7 und einen Sensor 8 zur Ermittlung der Bewegungsrichtung. Der Sensor 8 kann beispielsweise ein Positionsgeber sein, der die Position der Aufzugskabine 1 im Aufzugsschacht erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Geschwindigkeitssensor verwendet werden. Der

Beschleunigungssensor 7 ist hier im Steuergerät 6 mit integriert, könnte aber auch an anderer Stelle angeordnet sein. Vorteilhafterweise umfasst die Sensorik (7) einen Beschleunigungssensor mit kapazitivem Meßprinzip, welcher als mikro- elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut ist.

Die Reglersoftware 16 verarbeitet die von den Sensoren 7,8 gelieferten Signale und bestimmt anhand des Richtungserkennungs-Algorithmus 20 daraus die Bewegungsrichtung B der Aufzugskabine 1 . Aus der erfassten

Positionsveränderung bei einer Aufzugsbewegung (positiv oder negativ) kann z.B. die Richtung abgeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die

Bewegungsrichtung des Aufzugs 1 auch über einen Geschwindigkeitssensor ermittelt werden. Beispielsweise könnte bei einer Aufwärtsbewegung das

Geschwindigkeitssignal mit einem positiven Vorzeichen und bei Abwärtsbewegung mit einem negativen Vorzeichen behaftet sein. Da im Falle eines stillstehenden Aufzugs 1 kein eindeutiges Richtungssignal bestimmbar ist, wird die Steuereinheit 6 erfindungsgemäß eine bestimmte Richtung bei Stillstand zwangsweise vorgeben. Ebenso kann die Richtungserkennung versagen, wenn die Sensorik ausgefallen ist. Daher wird bei Stillstand des Aufzugs 1 und im Fehlerfall vorzugsweise eine Abwärtsbewegung festgelegt, da auf die Transporteinrichtung 1 grundsätzlich die Erdbeschleunigung wirkt, die den Aufzug 1 stets in

Abwärtsrichtung beschleunigt. Da aus dem Beschleunigungssignal as nicht erkennbar ist, ob der Aufzug 1 stillsteht oder sich mit konstanter Geschwindigkeit fortbewegt, kann die

Steuereinheit 6 die ermittelte Geschwindigkeit oder das Positionssignal nutzen, um den Stillstand zu erkennen. Je nach Bewegungsrichtung der Aufzugskabine 1 wird dann ein zugehöriger Beschleunigungs-Regelalgorithmus 21 ,22 (siehe Fig. 7) ausgewählt und ein passender Beschleunigungs-Sollwert asoii für die durchzuführende

Beschleunigungsregelung bestimmt. Die Beschleunigung as der

Transporteinrichtung 1 wird schließlich mittels des ausgewählten

Beschleunigungs-Regelalgorithmus 21 ,22 und unter Verwendung des zuvor bestimmten Beschleunigungs-Sollwerts asoii geregelt, wobei die Beschleunigung der Transporteinrichtung 1 mittels des Beschleunigungssensors 7 gemessen wird. Dieses Verfahren wird später noch anhand der Fig. 7 und 8 näher erläutert. Die Auswahl des Beschleunigungs-Regelalgorithmus kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass z.B. von der Steuerung 6 mindestens ein Parameter gesetzt wird. Dabei nimmt der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit der

Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung 1 einen bestimmten Wert an, so dass in Abhängigkeit dieses Parameterwertes ein Algorithmus ausgeführt wird, der je nachdem dem einen oder dem anderen Beschleunigungs-Regelalgorithmus 21 , 22 entspricht. Auf diese Weise kann ein übergeordneter Regelalgorithmus gebildet werden, der beide Beschleunigungs-Regelalgorithmen 21 , 22 in sich vereint.

Figur 2 zeigt die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Beschleunigung as bei verschiedenen Bremsmanövern, jeweils für den Fall, dass sich die

Aufzugskabine 1 aufwärts bzw. abwärts bewegt. Bezüglich der

Beschleunigungsmessung ist anzumerken, dass auf den Beschleunigungssensor 7 stets die Gravitationskraft der Erde wirkt. Infolgedessen misst der

Beschleunigungssensor 7 im Stillstand oder bei konstanter Geschwindigkeit der Aufzugskabine 1 den Wert 1 g (Erdbeschleunigung 1 g = 9,81 m/s ² ).

In Fig. 2 ist eine Situation dargestellt, in der sich die Aufzugskabine 1 zunächst mit konstanter Geschwindigkeit abwärts bewegt - der vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Wert ist in diesem Fall 1 g (siehe Kennlinie 9). Wenn die Aufzugskabine 1 nun gebremst wird, misst der Beschleunigungssensor 7

Beschleunigungswerte as größer als 1 g, die je nach Art und Stärke des

Bremseingriffs unterschiedlich hoch sind, wie an den Kennlinien 10 und 14 zu sehen ist. Wenn sich die Aufzugskabine dagegen in Aufwärtsrichtung bewegt und dabei gebremst wird, treten Beschleunigungswerte kleiner als 1 g auf, wie an den Kennlinien 1 1 und 15 zu sehen ist. Um die in der Aufzugskabine 1 transportierten Personen oder Gegenstände nicht zu gefährden, sollte ein Maximalwert 12 von z.B. 2 g und ein Minimalwert 13 von z.B. 0 g nicht über- bzw. unterschritten werden.

Figur 3a zeigt die von der Bremse 5 ausgeübte Bremskraft F _B in Abhängigkeit des Zuspannwegs X _B . Im vorliegenden Fall wird vereinfacht angenommen, dass die Bremskraft F _B nach der Überwindung eines Lüftspiels xo in etwa linear mit zunehmenden Zuspannweg X _B zunimmt.

Figur 3b zeigt die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Beschleunigung as in Abhängigkeit vom Zuspannweg X _B der Bremse 5 für den Fall, dass sich die Aufzugskabine 1 aufwärts bzw. abwärts bewegt. Bei einer Abwärtsbewegung der Aufzugskabine 1 misst der Beschleunigungssensor 7 eine höhere

Beschleunigung, wenn die Bremse 5 zugespannt wird. Bei einer

Aufwärtsbewegung misst der Beschleunigungssensor 7 dagegen kleinere Werte, je stärker die Bremse 5 zugespannt wird.

Für die Beschleunigungsregelung bedeutet dies, dass in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Aufzugskabine verschiedene Regelstrategien eingesetzt werden müssen. Die Reglersoftware 16 ist daher derart ausgelegt, dass sie im Falle einer sich abwärts bewegenden Aufzugskabine 1 gemäß eines ersten Regelalgorithmus 22 (Fig. 7) ein Stellsignal ausgibt, mittels dessen die Bremskraft der Bremse 5 reduziert wird, wenn die tatsächliche Beschleunigung as der Transporteinrichtung 1 größer ist als der Beschleunigungs-Sollwert asoii, und die Bremskraft der Bremse 5 erhöht wird, wenn die tatsächliche Beschleunigung as der Transporteinrichtung 1 kleiner ist als der Beschleunigungs-Sollwert asoii, und die im Falle einer sich aufwärts bewegenden Transporteinrichtung 1 gemäß eines zweiten Regelalgorithmus 21 (Fig. 7) ein Stellsignal ausgibt, mittels dessen die Bremskraft der Bremse 5 erhöht wird, wenn die tatsächliche Beschleunigung as der Transporteinrichtung 1 größer ist als der Beschleunigungs-Sollwert asoii und die Bremskraft der Bremse 5 reduziert wird, wenn sie kleiner ist als der

Beschleunigungs-Sollwert asoii-

Figur 8 zeigt die wesentlichen Verfahrensschritte einer entsprechenden

Beschleunigungsregelung der Aufzugskabine 1 . Durch den Schritt„Start" wird die erfindungsgemäße Bremsenregelung ausgelöst. Eine solche Auslösung kann z.B. durch einen äußeren Fehler im Aufzugssystem (z.B. Seilriss oder Aktivierung eines Not-Aus-Schalters) oder durch eine systeminterne Bremsanforderung hervorgerufen werden. Beispielsweise kann die Aufzugskabine 1 überwacht werden. Verletzt die Aufzugskabine 1 einen bestimmten Grenzwert (z.B. maximal erlaubte Geschwindigkeit, Überfahren einer unerlaubten Positionsmarke, minimal erlaubter Abstand zu einem Hindernis oder maximal erlaubte Beschleunigung), so wird die Bremse automatisch ausgelöst. All jene Auslösekriterien können in der Steuereinheit 6 hinterlegt sein, so dass die Steuereinheit 6 selbstständig eine Bremsung einleiten kann. In Schritt S1 wird dann die Bewegungsrichtung der Aufzugskabine 1 durch den Richtungserkennungs-Algorithmus 20 (Fig. 7) ermittelt, wie vorstehend beschrieben wurde. Wird eine Aufwärtsbewegung der Aufzugskabine 1 festgestellt, wird in Schritt S2 der zweite Regelalgorithmus 21 (siehe Fig. 7) ausgewählt. Bewegt sich die Aufzugskabine 1 dagegen in

Abwärtsrichtung, wird in Schritt S3 der erste Regelalgorithmus 22 ausgewählt. Für den Fall der Aufwärtsbewegung wird außerdem in Schritt S4 ein Beschleunigungs- Sollwert asoii bestimmt, der kleiner 1 g ist, und im Falle einer Abwärtsbewegung ein Beschleunigungs-Sollwert asoii größer 1 g generiert (Schritt S5). Anstelle eines festen Sollwertes asoii könnte alternativ auch ein Sollwert-Intervall vorgegeben werden, innerhalb dessen sich die tatsächliche bzw. die sensierte Beschleunigung as bewegen darf. Die Beschleunigung as der Aufzugskabine 1 wird dann auf Basis des ausgewählten Regelalgorithmus 21 , 22 und unter Verwendung des ermittelten Sollwertes asoii geregelt, wobei die Bremse 5 je nach Regelabweichung

angesteuert wird, mehr oder weniger zuzustellen (vgl. Zuspannweg XB), um die Aufzugskabine 1 geregelt abzubremsen. Alternativ zu den dargestellten Verfahrensschritten nach Fig. 8 kann erfindungsgemäß die Reihenfolge der einzelnen Schritte variieren. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, den Sollwert asoii zuerst zu bestimmen und anschließend den Regelalgorithmus auszuwählen und die Regelung durchzuführen. Während der Beschleunigungsregelung wird die aktuelle Beschleunigung as der Aufzugkabine 1 ständig vom Beschleunigungssensor 7 gemessen. Analog dazu können auch die übrigen Bewegungsgrößen wie die Geschwindigkeit, die Position und die Bewegungsrichtung kontinuierlich erfasst werden, so dass z.B. bei einer plötzlichen Änderung der Bewegungsrichtung (beispielsweise beim Anhalten bei einer Aufwärtsbewegung) unmittelbar reagiert werden kann und ein passender Sollwert asoii sowie der korrekte Regelalgorithmus 21 ,22 gewählt werden kann. Der Regelung ist beispielsweise beendet (Schritt„End"), sobald der Aufzug den Bewegungsstillstand erreicht hat. Dann genügt es, wenn die Bremse einen Kraftwert aufrecht erhält, um den Aufzug 1 im Stillstand zu halten, bis eine Anforderung zur Lösung der Bremse 5 an die Steuerung gesendet wird.

Zur Vereinfachung des Ausführungsbeispiels wurde angenommen, dass auf den Aufzug 1 lediglich die Erdbeschleunigung von 1 g wirkt. Auf den Aufzug 1 können jedoch weitere Beschleunigungen wirken, welche unterschiedliche Ursachen haben können. Beispielsweise kann der Aufzug 1 über das Seil 4 durch den Antrieb 19 beschleunigt oder durch eine am Antrieb 19 zusätzlich angeordnete (Betriebs-)Bremse verzögert werden. Ferner kann der Aufzug 1 z.B. bei einem Fehlerfall, bei dem der Antrieb 19 ausgefallen ist, beschleunigt werden. In solchen Fällen wird der Beschleunigungssensor Beschleunigungswerte messen, wie in Figur 4 oder 5 gezeigt.

Im Folgenden zeigt Figur 4 die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Beschleunigung der Aufzugskabine 1 beispielsweise bei einem Fehlerfall, bei dem der Antrieb 19 ausgefallen ist. Dabei wird angenommen, dass das Gegengewicht 17 etwas größer ist als das Gewicht der Aufzugskabine 1 inklusive Beladung, so dass die Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung beschleunigt. Somit verschiebt sich der zuvor in Figur 3b gezeigte Verlauf nach oben. Daraus folgt, dass zum

Aufrechterhalten eines Stillstands (as = 1 g) des Aufzugs 1 die Bremse 5 über die Zustellposition x ₀ hinaus bis zu einer Zustellposition x ₂ (>x ₀ ) zugestellt werden muss und der Aufzug 1 erst ab einer Zustellposition x ₂ zu verzögern beginnt.

Damit die Beschleunigungsregelung in diesem Fall zuverlässig funktionieren kann, kann die erfindungsgemäße Steuerung mithilfe der Beschleunigungssensorik 7 eine entsprechende Abweichung detektieren und wird darauf ihren

Beschleunigungs-Sollwert asoii und / oder den Regelalgorithmus 21 ,22 und / oder die von der Reglersoftware 16 ausgegebene Stellgröße dementsprechend vorgeben bzw. anpassen. Im Folgenden zeigt Figur 5 die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene

Beschleunigung as der Aufzugskabine 1 ebenfalls für den Fall, dass der Antrieb 19 ausgefallen ist. Dabei wird jedoch angenommen, dass das Gegengewicht 17 kleiner ist als das Gewicht der Aufzugskabine 1 inklusive Beladung. Der Aufzug beschleunigt somit von selbst nach unten, wobei der Beschleunigungssensor 7 eine Beschleunigung as kleiner 1 g misst. Daher wird analog zum vorherigen Fall auch hier die erfindungsgemäße Steuerung reagieren und den Sollwert und / oder den Regelalgorithmus 21 ,22 und / oder die Stellgröße entsprechend vorgeben bzw. anpassen. Figur 6 zeigt die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Beschleunigung as bei einer Bremsung einer in Abwärtsrichtung bewegenden Aufzugskabine 1 aus dem freien Fall heraus (z.B. wenn das Seil 4 unfallbedingt gerissen ist). Wie zu erkennen ist, misst der Beschleunigungssensor 7 zunächst eine Beschleunigung von 0 g, da sich die Aufzugskabine 1 im freien Fall befindet. Im weiteren Verlauf spannt die Bremse 5 immer weiter zu, wodurch die vom Beschleunigungssensor 7 gemessene Beschleunigung as etwa linear zunimmt. Eine solche Notbremsung kann beispielweise automatisch eingeleitet werden, wenn der Fehlerzustand „freier Fall" erkannt wird. Letzterer kann beispielsweise durch Auswertung des Signals des Beschleunigungssensors 7, des Positionssensors 8 oder eines anderen Sensors zur Erkennung eines Seilrisses erkannt werden: Da ein Seilriss ein plötzlich eintretendes Ereignis darstellt, kann ein eben solcher Seilriss beispielsweise durch ein plötzliches Abfallen der gemessenen Beschleunigung auf 0g detektiert werden. Wie auch bei Figur 4 bzw. Figur 5 gilt auch hier, dass eine Verzögerung erst ab einer Zustellposition x ₂ eintritt, wobei hier über 1 g Verzögerung erreicht werden muss. Die Steuerung ist daher entsprechend programmiert und wird im Falle eines detektierten Seilrisses den Sollwert und / oder den Regelalgorithmus 21 ,22 und / oder die Stellgröße entsprechend vorgeben bzw. anpassen.

Um die in der Aufzugskabine 1 beförderten Personen oder Güter nicht zu gefährden, umfasst die im Steuergerät 6 integrierte Reglersoftware 16

vorzugsweise Mittel zum Begrenzen der Beschleunigung as auf einen

vorgegebenen Wert, insbesondere einen Maximal- und/oder Minimalwert. Der Maximalwert kann beispielsweise 2 g und der Minimalwert 0 g betragen. Die genannten Mittel können z. B. als Software (nicht gezeigt) realisiert sein, die die vorgegebenen Beschleunigungs-Schwellenwerte überwacht und bei Überschreiten eines Schwellenwertes die Aufzugsbremse 5 oder eine andere Aufzugsbremse entweder automatisch aktiviert oder aber deaktiviert bzw. nicht auslöst.

Reißt beispielsweise das Seil 4 während sich der Aufzug 1 noch aufwärts bewegt, würde eine Verzögerung des Aufzugs dazu führen, dass der Aufzug 1 eine

Beschleunigung as von kleiner 0g erfährt. Dies wiederum würde jedoch zur Folge haben, dass die im Aufzug befindlichen Personen (und Gegenstände) aufgrund der eintretenden Schwerelosigkeit vom Boden der Aufzugskabine abheben und möglicherweise mit dem Kopf gegen die Decke der Aufzugskabine stoßen.

Deshalb muss zur Vermeidung von Verletzungen und Beschädigungen dieser Fall jedoch wirksam ausgeschlossen werden können. Die erfindungsgemäße

Steuerung wird daher in einem solchen Fall die Breme 5 solange nicht aktivieren, bis die Gefahr gebannt ist und der sich im freien Fall befindliche Aufzug 1 beginnt, sich nach unten zu bewegen. Die Begrenzung der Beschleunigung kann entweder im Rahmen einer Regelung oder einer Steuerung erfolgen. In gleicher weise kann die Reglersoftware 16 auch Mittel zum Begrenzen der

Geschwindigkeit und/oder der Position der Aufzugskabine 1 umfassen. Analog zur vorstehend beschriebenen Begrenzung der Beschleunigung können wiederum Schwellenwerte überwacht werden und bei Überschreiten des bzw. der jeweiligen Schwellenwerte eine automatische Bremsung der Aufzugskabine 1 eingeleitet werden. Die Grenzwertkontrolle der Geschwindigkeit und der Aufzugsposition kann wiederum im Rahmen einer Regelung oder einer Steuerung erfolgen. Die Aufzugskabine 1 kann somit beispielsweise am oberen und unteren Ende des Aufzugsschachtes automatisch angehalten werden.

Die für die Grenzwertkontrolle erforderlichen Beschleunigung-, Geschwindigkeitsoder Positionssignale können entweder mittels entsprechender Sensoren 7,8 jeweils direkt gemessen oder aus dem Signal eines Sensors abgeleitet werden (z. B. durch Integration oder Ableitung des Signals). So kann die Position der

Aufzugskabine 1 z. B. aus dem Signal eines Geschwindigkeitssensors integriert werden.

Damit die erfindungsgemäße Regelung einwandfrei funktioniert, kann die erfindungsgemäße Steuerung 6 die Eingangssignale überwachen und

plausibilisieren. Demnach wird die Beschleunigungssensorik 7 und / oder die Sensorik zur Richtungserkennung 8 redundant ausgebildet. Vorteilhafterweise genügen 2 Beschleunigungssensoren 7 und ein Positionssensor 8. Somit können die beiden Beschleunigungssensoren 7 direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor zu bestimmen, müssen jedoch alle drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es einer vergleichbaren

einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren.

Erfindungsgemäß werden daher die Beschleunigungssignale der beiden

Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei

Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand seines gegenüber den beiden

übereinstimmenden Signalen abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden. Durch das Differenzieren bzw. Integrieren können in der Praxis

Signalrauschen bzw. Drifts hervorgerufen werden. Um derartige Phänomene zu vermeiden, können, wie bereits oben erläutert, geeignete Hochpass- und / oder Tiefpassfilter eingesetzt werden (siehe Gleichungen 1 bis 6).