Bei Fahrstuhlanlagen werden derzeit zur Überwachung der Zulässigkeit ihrer augenblicklichen Belastung mechani- sche Meßeinrichtungen angewandt, die einen Torsionsstab oder eine Feder mit einem Grenzschalter im Fahrstuhl enthalten. Über den Torsionsstab oder die Feder wird das Gewicht der beförderten Last auf den Grenzschalter übertragen. Bei einer Überlastung wird durch den Grenz- schalter der Hubmotor abgeschaltet und abgebremst.

Bei einer bekannten, im Handel erhältlichen Vorrichtung der eingangs genannten Art enthält die Fahrstuhlsteue- rung außerdem eine Drehmomentmeßeinheit, die lediglich zur Anzeige des augenblicklichen Drehmoments des Hubmo- tors herangezogen werden kann, wenn dies erwünscht sein sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwa- chungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine einfachere und genauere Überwachung der Zuläs- sigkeit der augenblicklichen Belastung ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Speicher die Drehmomentmeßwerte der Drehmoment- meßeinheit in der untersten und der obersten Höhenlage des Lastaufnahmemittels bei maximal zulässiger Belas- tung des Lastaufnahmemittels sowie die Wegstrecke zwi- schen der untersten und der obersten Höhenlage spei- cherbar sind, wobei durch die Recheneinheit aus den ge- speicherten Drehmomentmeßwerten ein Drehmoment-Grenz- wert für die augenblickliche Höhenlage berechenbar und mit dem augenblicklichen Drehmomentmeßwert vergleichbar und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis die Hub- einrichtung blockierbar oder freigebbar ist.

Diese Lösung macht sich die Tatsache zunutze, daß das augenblickliche Drehmoment des Hubmotors seiner augen- blicklichen Belastung proportional und damit nicht nur der Last im Lastaufnahmemittel (Fahrstuhl), sondern auch dem augenblicklich wirksamen Gewicht des Förder- mittels, wie Tragseils, zwischen Hubmotor und Lastauf- nahmemittel proportional ist. Aus den in der untersten und obersten Höhenlage des Lastaufnahmemittels bei sei- ner maximal zulässigen Beladung gemessenen Drehmomenten können alle Zwischenwerte der Drehmomente bei den au- genblicklichen Höhenlagemeßwerten aus dem maximal wirk- samen Gewicht des Fördermittels (Tragseils) durch die

Recheneinheit ermittelt und mit der im Speicher der Re- cheneinheit gespeicherten maximal zulässigen Belastung verglichen werden, um bei Überschreitung der maximal zulässigen Belastung die Hubeinrichtung zu blockieren.

Hierbei wird mithin das sich in Abhängigkeit von der augenblicklichen Höhenlage des Lastaufnahmemittels än- dernde wirksame Gewicht des Fördermittels (Tragseils) durch die laufende Messung der Höhenlage und des Dreh- moments automatisch in den Vergleich einbezogen. Me- ßeinrichtungen zur unmittelbaren Messung der Beladung des Lastaufnahmemittels entfallen. Es muß nur einmal vor der ersten Benutzung der Hubeinrichtung das in der obersten und der untersten Höhenlage des Lastaufnahme- mittels auftretende Drehmoment des Hubmotors gemessen und zusammen mit der maximalen Hubhöhe gespeichert wer- den.

Ferner kann die Vorrichtung einen Drehmomentregler zur Regelung des Drehmoments des Hubmotors aufweisen, des- sen Drehmoment-Istwertgeber die Drehmomentmeßeinheit ist. Der Drehmoment-Istwertgeber dient dann nicht nur zur Ermittlung des Istwerts des Drehmoments des Hubmo- tors für die Drehmomentregelung, sondern gleichzeitig auch zur Ermittlung des in jeder Höhenlage des Lastauf- nahmemittels in Abhängigkeit von der wirksamen Länge des Fördermittels (Tragseils) und der augenblicklichen Belastung des Lastaufnahmemittels vorhandenen Drehmo- ments des Hubmotors.

Die Höhenlagemeßeinheit kann einen Abstandsfühler für den Abstand des Lastaufnahmemittels von einer Bezugsla-

ge, insbesondere von der obersten oder untersten Höhen- lage des Lastaufnahmemittels, aufweisen. Eine solche Höhenlagemeßeinheit ermöglicht eine absolute Messung der jeweiligen Höhenlage des Lastaufnahmemittels und die Berechnung der augenblicklichen Höhenlage des Last- aufnahmemittels relativ zu dem Bezugspunkt, um in Ab- hängigkeit von der gemessenen Höhenlage die wirksame Länge bzw. das wirksame Gewicht des Fördermittels (Tragseils) zu errechnen und in die Berechnung des Drehmoment-Grenzwerts für die augenblickliche Höhenlage einzubeziehen.

Der Abstandsfühler kann einen Laser aufweisen. Mittels des Lasers kann ein Lichtimpuls auf eine reflektierende Fläche am Lastaufnahmemittel gerichtet und dann die Hin-und Rücklaufzeit des Lichtimpulses gemessen und aus dieser Gesamtlaufzeit der Abstand des Lastaufnahme- mittels vom Abstandsfühler und damit bei Kenntnis der Höhenlage des Abstandsfühlers die Höhenlage des Last- aufnahmemittels genau berechnet werden.

Alternativ kann dafür gesorgt sein, daß die Höhenlage- meßeinheit einen Drehwinkelgeber auf der Abtriebsseite des Hubmotors und ein durch das Lastaufnahmemittel be- tätigbares Schaltwerk an einem Bezugspunkt zur Erzeu- gung eines den Bezugspunkt des Drehwinkelgebers bestim- menden Signals aufweist. Eine solche Höhenlagemeßein- heit ermöglicht eine genaue relative inkrementelle Mes- sung der Höhenlage des Lastaufnahmemittels.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste- hend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher be- schrieben. Darin stellen dar : Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Hub- einrichtung mit einer Steuer-und Regelein- richtung, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrich- tung für die Hubeinrichtung aufweist, und Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild derselben Hubeinrichtung und Steuer-und Regeleinrich- tung, die ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung aufweist.

Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung nach Fig 1 dient zur Überwa- chung der Zulässigkeit der augenblicklichen Belastung einer Hubeinrichtung 1, hier einer Fahrstuhlanlage, mit einem Hubmotor 2, der eine auf seiner Welle 3 drehfest angeordnete Treibscheibe 4 antreibt. Die Welle 3 kann durch eine elektromechanische Bremse 5 abgebremst oder freigegeben werden. Die Treibscheibe 4 hebt und senkt über ein Fördermittel, hier das Tragseil 6 der Fahr- stuhlanlage, ein Lastaufnahmemittel 7 in Form eines Fahrstuhls für Personen und Lasten, das am einen Ende des Tragseils 6 befestigt ist. Am anderen Ende des Tragseils 6 ist ein Gegengewicht 8 befestigt.

Die Hubeinrichtung 1 wird durch eine Steuer-und Regel- einrichtung angetrieben, die eine erfindungsgemäße Vor- richtung zur Überwachung der Zulässigkeit der augen- blicklichen Belastung der Hubeinrichtung 1 aufweist.

Die Steuer-und Regeleinrichtung nach Fig. 1 enthält einen Lageregler 9 für die Höhenlage des Lastaufnahme- mittels 7. Dem Lageregler 9 ist über einen Umschalter 10 ein Drehzahlregler 11 für die Drehzahl des Hubmotors 2 nachgeschaltet. Dem Drehzahlregler 11 ist wiederum ein Drehmomentregler 12 für das Drehmoment des Hubmo- tors 2 nachgeschaltet. Das Ausgangssignal des Drehmo- mentreglers 12 wird über einen Leistungsteil 13, der zur Einstellung der Betriebsspannung des Hubmotors 2 dient, und über einen Schalter 14 zugeführt, wenn der Schalter 14 die Verbindung zwischen dem Leistungsteil 13 und dem Hubmotor 2 hergestellt hat.

Die Regler 9,11 und 12 enthalten jeweils einen Ver- gleicher 15,16 und 17 und einen diesem nachgeschalte- ten, über eine nicht dargestellte Rückführung gegenge- koppelten Verstärker 18,19 und 20 hoher Verstärkung.

Die Vergleicher 15,16 und 17 dienen zur Ermittlung ei- ner Regelabweichung oder Regeldifferenz zwischen einem ihnen zugeführten Sollwert WL, Wn und wM für die Höhen- lage L, die Drehzahl n und das Drehmoment M einerseits und einem Istwert xL, xn und wu für die Höhenlage L, die Drehzahl n und das Drehmoment M andererseits.

Die Sollwerte WL und wn werden durch eine Recheneinheit 21, die ein Rechen-und Leitwerk 22 und einen damit verbundenen Speicher 23 aufweist, über einen Pegelwand-

ler 24 vorgegeben, und zwar in Abhängigkeit von dem Re- chen-und Leitwerk 22 über einen Pegelwandler 25 aus einer übergeordneten Steuereinrichtung 32 zugeführten Richtungs-, Geschwindigkeits-und Freigabesignalen für die Richtung, Geschwindigkeit und die Freigabe der Fahrt des Lastaufnahmemittels 7. Hierbei wird der Dreh- zahl-Sollwert wn alternativ durch das Ausgangssignal des Lagereglers 9 in Abhängigkeit von der Stellung des Umschalters 10 bestimmt, der durch ein Umschaltsignal des Rechen-und Leitwerks 22 gesteuert wird.

Die Höhenlage des Lastaufnahmemittels 7 wird durch eine Höhenlagemeßeinheit 26 gemessen, die einen Abstandsfüh- ler mit einem Laser enthält. Dieser erzeugt einen Lichtimpuls, der an einer reflektierenden Fläche des Lastaufnahmemittels 7 reflektiert und dessen Hin-und Rücklaufzeit in der Höhenlagemeßeinheit 26 ermittelt wird. Daraus wird dann der Abstand des Lastaufnahmemit- tels 7 vom Abstandsfühler und damit die absolute Höhen- lage des Lastaufnahmemittels 7 ermittelt und dem Lage- regler 9 als Istwert XL für die augenblickliche Höhen- lage des Lastaufnahmemittels 7 sowie der Recheneinheit 21 zugeführt.

Ferner ist eine Drehmomentmeßeinheit 27 vorgesehen, mittels der das Drehmoment des Hubmotors 2 gemessen wird. Die Drehmomentmeßeinheit 27 enthält einen mit der Welle 3 des Hubmotors 2 gekoppelten Impulsgeber 28, der bei jeder Umdrehung der Welle 3 einen oder mehrere Im- pulse erzeugt. Aus der Folgefrequenz der Impulse des Impulsgebers 28 erzeugt ein Meßsignalumformer 29 ein

den Istwert xn der Drehzahl darstellendes Signal, das dem Vergleicher 16 des Drehzahlreglers 11 und einem Meßsignalumformer 30 für das Drehmoment zugeführt wird.

Der Meßsignalumformer 30 erhält weitere Signale Ip und Iw aus dem Leistungsteil 13, die jeweils ein Maß für den flußbildenden Strom sowie den Wirkstrom des Hubmo- tors 2 darstellen. Die Signale xn, I und Iw formt der Meßsignalumformer 30 in ein Signal um, das den Istwert XM des Drehmoments des Hubmotors 2 darstellt. Dieses Signal wird dem Vergleicher 17 des Drehmomentreglers 12 und dem Rechen-und Leitwerk 22 zugeführt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Steuer-und Regel- einrichtung ist folgende.

Vor der erstmaligen Benutzung der Hubeinrichtung 1 wird das Lastaufnahmemittel 7 in die unterste Höhenlage (Haltestelle) gefahren. Dort wird es mit einem maximal zulässigen Gewicht, d. h. der Nennlast sowie der halben zulässigen Überlast, beladen, z. B. mit einer Nennlast von 1.000 kg und einer halben Überlast von 50 kg.

Sodann wird die Höhenlagemeßeinheit 26 in der untersten Höhenlage auf Null gestellt. Anschließend wird an einer (nur in der Inbetriebnahmephase der Anlage vorgesehe- nen) Anzeige-und Bedieneinheit 33, die mit dem Rechen- und Leitwerk 22 verbunden ist, ein"Einlern"-Modus ein- geleitet. Anschließend werden durch Anforderung einer Fahrt an der übergeordneten Steuereinrichtung 32 von dieser die entsprechenden Fahrbefehlssignale (Freigabe, Richtung und Sollwert der Geschwindigkeit) dem Rechen-

und Leitwerk 22 zugeführt. Daraufhin überträgt das Re- chen-und Leitwerk 22 die unterste Höhenlage als Soll- wert WL an den Lageregler 9 und verbindet, nach Abgabe eines Umschaltsignals an den Schalter 10, den Ausgang des Lagereglers 9 über den umgeschalteten Schalter 10 mit dem Drehzahlregler 11. Gleichzeitig überträgt das Rechen-und Leitwerk 22 ein Einschaltsignal an den Schalter 14, so daß dieser den Hubmotor 2 mit dem Leis- tungsteil 13 verbindet und dadurch den Hubmotor 2 ein- schaltet. Im Anschluß daran löst das Rechen-und Leit- werk 22 die Bremse 5 durch ein Bremsfreigabesignal. Da- durch belastet das Lastaufnahmemittel 7 den Hubmotor 2 über das Tragseil 6, die Treibscheibe 4 und die Welle 3 mit einem Drehmoment. Der Lageregler 9 regelt daraufhin die Drehwinkellage der Motorwelle 3 derart, daß diese die der untersten Höhenlage des Lastaufnahmemittels 7 entsprechende Drehwinkellage beibehält und weder durch das Lastaufnahmemittel 7, einschließlich seiner Bela- dung, noch durch das Gegengewicht 8 aus ihrer Drehwin- kellage bewegt wird. Gleichzeitig formt der Meßsignal- umformer 29 die Impulse des Impulsgebers 28 in den Ist- wert xn der Drehzahl des Hubmotors 2 und der Meßsignal- umformer 30 das Meßsignal der Drehzahl xn und die Meß- signale der Ströme Iw und I in den Istwert XM des Dreh- moments des Hubmotors 2 um. Dieses Drehmoment wird durch das Rechen-und Leitwerk 22 als Drehmoment- Grenzwert für die unterste Höhenlage in den Speicher 23 der Recheneinheit 21 übertragen. Nach Abschluß dieser Messung stellt das Rechen-und Leitwerk 22 das Brems- freigabesignal und das Einschaltsignal des Schalters 14 zurück, so daß die Bremse 5 wieder betätigt und der

Hubmotor 2 wieder vom Leistungsteil 13 und damit seine Stromversorgung abgeschaltet wird.

Danach wird das Lastaufnahmemittel 7 in die oberste Hö- henlage gefahren. Wenn sich das Lastaufnahmemittel in der obersten Höhenlage befindet, wird mittels der An- zeige-und Bedieneinheit 33 wieder der Einlern-Modus aktiviert. Anschließend werden wiederum durch Anforde- rung einer Fahrt an der übergeordneten Steuereinrich- tung 32 von dieser die entsprechenden Fahrbefehlssigna- le dem Rechen-und Leitwerk 22 zugeführt und die be- schriebene Messung des Drehmoments XM des Hubmotors 2 nunmehr in der obersten Höhenlage des Lastaufnahmemit- tels 7 durchgeführt. Der für die oberste Höhenlage ge- messene Wert des Drehmoments wird anschließend eben- falls zusammen mit dem Meßwert XL der obersten Höhenla- ge in den Speicher 23 der Recheneinheit 21 übertragen.

Damit sind alle erforderlichen Werte"eingelernt".

Nachdem die"Einlern-Beladung"aus dem Lastaufnahmemit- tel 7 entfernt wurde, kann die Hubeinrichtung 1 bestim- mungsgemäß benutzt werden.

Im Normalbetrieb überträgt die übergeordnete Steuerein- richtung 32 bei Anforderung eines Betriebs der Hubein- richtung 1 bzw. einer Fahrt die erforderlichen Signale, wie Freigabe, Geschwindigkeit und Richtung, an das Re- chen-und Leitwerk 22. Das Rechen-und Leitwerk 22 überträgt einen der augenblicklichen Höhenlage (Halte- stelle) entsprechenden Sollwert WL an den Lageregler 9 und verbindet den Lageregler 9 über den Schalter 10 mit

dem Drehzahlregler 11 sowie den Leistungsteil 13 über den Schalter 14 mit dem Hubmotor 2. Danach löst das Re- chen-und Leitwerk 22 die Bremse 5 durch ein Bremsfrei- gabesignal. Der Hubmotor 2 übernimmt daraufhin das bis dahin von der Bremse 5 aufgenommene Lastmoment. Der La- geregler 9 regelt danach den Hubmotor 2 derart, daß er den eingegebenen Sollwert WL der Anfangs-Höhenlage bei- behält. Aus dem in der Anfangs-Höhenlage durch die Hö- henlagemeßeinheit 26 gemessenen Istwert XL der Höhenla- ge und dem gleichzeitig durch die Drehmomentmeßeinheit 27 gemessenen Istwert wu des Drehmoments bei unbelade- nem oder beladenem Lastaufnahmemittel 7, den gespei- cherten Werten des Drehmoments für die unterste und die oberste Höhenlage sowie dem gespeicherten Wert der obersten Höhenlage, d. h. der maximal wirksamen Länge des Tragseils 6, berechnet das Rechen-und Leitwerk 22 einen zulässigen Drehmomentwert für die augenblickliche Höhenlage des Lastaufnahmemittels 7. Dabei wird zwangs- läufig das in dieser Höhenlage wirksame Tragseil- Gewicht, das dem Verhältnis der augenblicklichen Höhen- lage zur obersten Höhenlage proportional ist, berück- sichtigt. Dieser berechnete augenblickliche Drehmoment- wert wird mit dem augenblicklich gemessenen Istwert XM des Drehmoments verglichen. Sollte der gemessene Ist- wert XM des Drehmoments größer oder gleich dem für die augenblickliche Höhenlage XL berechneten Drehmomentwert sein, so wird der übergeordneten Steuereinrichtung 32 durch das Rechen-und Leitwerk 22"Überlast"gemeldet.

Gleichzeitig betätigt das Rechen-und Leitwerk 22 die Bremse 5, um dann den Schalter 14 zu öffnen, so daß der Hubmotor 2 abgeschaltet wird. Sollte das augenblicklich

gemessene Drehmoment kleiner als das zur augenblickli- chen Höhenlage berechnete, zulässige Drehmoment sein, dann erzeugt das Rechen-und Leitwerk 22 einen Dreh- zahl-Sollwert wn, der durch Umschalten des Schalters 10 dem Drehzahlregler 11 zugeführt wird, wonach die ange- forderte Betätigung der Hubeinrichtung 1 bzw. Fahrt ausgeführt wird.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Er- findung unterscheidet sich von dem in Fig. 1 darge- stellten im wesentlichen durch die Ausbildung der Hö- henlagemeßeinheit 26 und einen zusätzlichen Schalter 34. Die Höhenlagemeßeinheit 26 enthält ebenfalls den Impulsgeber 28 und einen Meßsignalumformer 35 für die Höhenlage, der die Anzahl der Impulse des Impulsgebers 28 bzw. die Anzahl der Umdrehungen des Hilfsmotors 2 von einem Bezugswert Null der Höhenlage aus zählt und in ein den Istwert XL der Höhenlage darstellendes Meß- signal umformt. Der Bezugswert Null wird durch einen Schalter 36 bestimmt, der durch das Lastaufnahmemittel 7 betätigt wird, wenn es in die unterste Höhenlage ge- fahren worden ist. Im vorliegenden Beispiel wird der Zähler im Meßsignalumformer 35 durch das Schließen des Schalters 34 auf Null zurückgesetzt.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Hö- henlagemeßeinheit 26 jederzeit, auch nach einem Span- nungsausfall, die absolute Höhenlage des Lastaufnahme- mittels 7 messen kann, ist dies bei der Höhenlagemeß- einheit 26 nach Fig. 2 erst möglich, wenn das Lastauf- nahmemittel 7 erstmalig den Schalter 32 betätigt hat,

sich also erstmalig in der untersten Höhenlage befin- det. In der Regel löst die übergeordnete Steuereinrich- tung 32 bei einer Fahrstuhlanlage die Fahrt in die un- terste Haltestelle nach einem Spannungsausfall selbst- tätig aus. Sollte dies nicht der Fall sein, so werden, solange nicht die unterste Haltestelle angefahren und damit der Schalter nicht betätigt wurde, die Drehmo- mentwerte der obersten Haltestelle als Vergleichswerte benutzt, da diese die unterste Grenze der zulässigen Belastung der Hubeinrichtung 1 darstellen, weil in die- ser Lage das wirksame Gewicht des Tragseils 6 praktisch Null ist.