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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A HYDRAULIC LIFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/034868
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method and device for controlling a hydraulic lift, wherein a lift car (2) can be moved upwards and downwards in a lift shaft (1). The lift car (2) is connected to a reciprocating piston and is driven by an oil pump (40) which delivers pressurized oil between a tank (41) and a lifting cylinder (3). The oil pump (40) is driven by a motor (39) which is fed by a controllable power-supply part (28). The speed of the lift car (2) is detected by a sensor (13). A control and regulating unit (10) controls and regulates the assemblies influencing the movement of the lift car (2), that is the motor (39) and a valve unit (43). During upwards travel, the speed of the lift car (2) is controlled by regulating the motor (39). According to the invention, during downwards travel, a regulating and controlling effect is exerted on the valve unit (43). At low speeds when the lift car (2) is starting to move or braking, the speed is regulated by actuating the valve unit (43); at faster speeds, such as during upwards travel, the speed is regulated by regulating the motor (39).

Inventors:
VELETOVAC SEAD (CH)
HAEUSSLER HUBERT (CH)
MOSER DANIEL (CH)
BISIG ROLAND (CH)
VON HOLZEN RICHARD (CH)
Application Number:
PCT/CH1998/000040
Publication Date:
August 13, 1998
Filing Date:
February 04, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BERINGER HYDRAULIK AG (CH)
VELETOVAC SEAD (CH)
HAEUSSLER HUBERT (CH)
MOSER DANIEL (CH)
BISIG ROLAND (CH)
VON HOLZEN RICHARD (CH)
International Classes:
B66B1/26; B66B1/04; B66B1/24; B66B9/04; F15B11/042; F15B11/044; F15B11/048; (IPC1-7): B66B1/04; B66B1/24; B66B9/04
Foreign References:
US5040639A1991-08-20
US5243154A1993-09-07
Attorney, Agent or Firm:
BUCHER-GUYER AG (Niederweningen, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs mit einer Kabine (2) die längs eines Aufzugsschachtes (1) auf und abwärts bewegbar ist, einem mit der Kabine (2) verbundenen Hubkolben, einem Hubzylinder (3) zum Antrieb des Hubkolbens, einer Ölpumpe (40) zum Antrieb der Kabine (2) durch Drucköl, einem durch ein steuerbares Stromversoungsteil (9S) gespeisten itIotor (39) zum Antrieb der Ölpumpe (40). einer Ventileinheit (43), die zwischen einer Pumpenleitung (42) und einer Zylinderleitung (44) eingebaut ist, einem Sensor (13) für die Geschwindigkeit der Kabine (2) und einer Steuer und Regeleinheit (10), mit der die Bewegung der Kabine (2) beeinflu bar ist, wobei die Kabine (2) mit mindestens zwei Nenn Geschwindigkeiten betrieben wird, nämlich mit einer ersten Geschwindigkeit (Schnellfahrt) und einer zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und Übergangsphasen zwischen diesen beiden Geschwindigkeiten einerseits und der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und dem Stillstand andererseits, welche Übergangsphasen sich durch kontinuierliche Änderung der Geschwindigkeit auszeichnen, dadurch gekennzeichnet, da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder kleiner der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) durch die Steuer und Regeleinheit (10) aufgrund des Signals des Sensors (13) in der Weise erfolgt, da regelnd auf die Ventileinheit (43) eingewirkt wird, während bei Abwårtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder grö er als der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und bei Aufwärtsfahrt die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) in der Weise erfolgt, da regelnd auf das Stromversorgungsteil (2S) und damit auf den Motor (39) und die Ölpumpe (40) eingewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder kleiner der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) die Drehzahl der Ölpumpe (40) durch vorgegebene werte bestimmt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da die Geschwindigkeit der Kabine (2) die einzige Regelgrö e ist und da als Sensor ein Durchflu messer (13) verwendet wird, dessen Istwert Xi der Steuer und Regeleinheit (10) zugeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da beim Starten der Bewegung der Kabine (2) vor dem Beginn der Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) eine Phase mit einer Steuerung der Geschwindigkeit der Kabine (2) mit vorEegebenen Werten tùr die Geschwindigkeit vorgeschaltet ist, die dann beendet wird, wenn die Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert (U1, xl) erreicht. t Vorffichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs mit einer Kabine (2), die längs eines Aulzugsschachtes (1) auf und abwärts be\e bar ist.
5. einem mit der Kabine (n) verbundenen Hubkolben, einem Hubzylinder (3) zum Antrieb des Hubkolbens, einer Ölpumpe (40) zum Antrieb der Kabine (2) durch Drucköl, einem durch ein steuerbares Stromversorgungsteil (28) gespeisten Motor (39) zum Antrieb der Ölpumpe (40), einer Ventileinheit (43), die zwischen einer Pumpenleitung (49) und einer Zylinderleitung (44) eingebaut ist, einem Sensor (13) flur die Geschwindigkeit der Kabine (2) und einer Steuer und Regeleinheit (10) mit der die Bewegung der Kabine (2) beeinflu bar ist, wobei die Kabine (2) mit mindestens zwei Nenn Geschwindigkeiten betrieben wird, nämlich mit einer ersten Geschwindigkeit (Schnellfahrt) und einer zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und Übergangsphasen zwischen diesen beiden Geschwindigkeiten einerseits und der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und dem Stillstand andererseits, welche Übergangsphasen sich durch kontinuierliche Änderung der Geschwindigkeit auszeichnen, dadurch gekennzeichnet, da die Steuer und Regeleinheit (10) Mittel (12, 18, 19, 22, 27) auf veist, mit deren Hilfe die Ölpumpe (40) und die Ventileinheit (43) in der Weise ansteuerbar sind, da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder kleiner als der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) durch die Steuer und Regeleinheit (10) aufgrund des Signals des Sensors (13) in der Weise erfolgt, da regelnd auf die Ventileinheit (43) eingewirkt wird, während bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder grö er der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und bei Aufwärtsfahrt die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) dadurch erfolgt, da regelnd auf das Stromversorgungsteil (28) und damit auf den Motor (39) und die Ölpumpe (40) eingewirkt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dän die Steuer und Regeleinheit (10) einen Soliwertgenerator (12) aufweist, der in Abhängigkeit von an einem Eingang anliegenden Steuerkommandosignalen K Sollwerte für die Geschwindigkeit der Kabine (2), Sollwerte xM fluor die Drehzahl des Motors und Sollwerte XV flur die Ansteuerung der Ventileinheit (43) erzeugt, da ein Regler (18) vorhanden ist, der aus dem jeweiligen Sollwert x5 für die Geschwindigkeit der Kabine (2) und einem vom Sensor (13) erfa ten Istwert Xi flur die Geschwindigkeit der Kabine (2) eine Stellgrö e y ermittelt, da ein Steuerblock (19) vorhanden ist, der in Abhängigkeit von den Fahrkommandosignalen K, von der Stellgrö e y und von den Sollwerten xS,l und XV einen Stellbefehl YV flur die Ventileinheit (43) und einen Stellbefehl YM flur den Motor (39) erzeugt, und da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder kleiner der zweiten <BR> <BR> <BR> Gescl'windigkeit (Schleichfahrt) der Stellbefehl V flur die \ entileinheit (43) die Regelgrö e des Regelkreises darstellt, während bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa grö er der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) sowie bei Aufwärtsfahrt der Stellbefehl Yl,l flur den Nilotor (39) die Regelgrö e des Regelkreises darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da der Sensor fiir die Geschwindigkeit der Kabine (2) ein Durchflu messer (13) ist, dessen Istwert xi in allen Geschwindigkeitsbereichen für die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine (2) bestimmend ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da die Ventileinheit (43) aus einem Rückschlagventil (47) und einem dazu parallel angeordneten Abwärtsventil (4S) besteht, wobei das Rückschlagventil (47) dann öffnet, wenn der Druck in der Pumpenleitung (42) grö er ist als der Druck in der Zylinderleitung (44), und da das Abwärtsventil (48) von der Steuer und Regeleinheit (10) ansteuerbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da das Abwärtsventil (48) aus einem Vorsteuerventil (50) und einem von diesem Vorsteuerventil (50) betätigtem Steuerventil (49) besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da das Vorsteuerventil (50) elektrisch ansteuerbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da der elektrisch ansteuerbare Antrieb des Vorsteuerventils (50) einen Ventilantrieb (24) aufvveist, der eine Veränderung eines Öffhungsquerschnitts des Vorsteuerventils (50) bewirkt.
Description:
Verfahren sowie Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs gemä dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchfùhrung des Verfahrens gemä dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Solche Steuerungen eignen sich beispielsweise zum Betrieb einer Linanlage, bei der eine Kabine in einem Aufzugsschacht verschiedene Positionen, z.B. verschiedene Etagen eines Gebäudes, anfahren kann. Der Antrieb der Kabine erfolgt dabei durch das Zusammenwirken eines mit der Kabine verbundenen Hubkolbens mit einem Hubzylinder, der mit einem Drucköl gefüllt ist. Der Hubzylinder ist über eine Zylinderleitung mit einer Pumpe verbunden, die von einem Motor angetrieben wird. Durch Drehung des hiotors und der Pumpe in der einen Richtung ist Drucköl von einem Öitank zum Hubzylinder förderbar, wodurch die Kabine in AuRvärtsrichtung bewegt wird. Durch Drehung des Motors und der Pumpe in der entgegengesetzten Richtung wird Drucköl vom Hubzylinder in den Öltank gefördert, wodurch die Kabine in Abwärtsrichtung bewegt wird. Infolge des Eigengewichts der Kabine steht das Drucköl im Hubzylinder und in der Zylinderleitung dauernd unter einem bestimmten Druck.

Zur Steuerung der Bewegung ist es beispielsweise aus US-A-5,243,154 bekannt, einen starr mit der Pumpe gekoppelten Motor hinsichtlich Drehrichtung und Drehzahl zu steuern. Bekannt ist au erdem, bei Abwärtsfahrt das Eigengewicht der Kabine und den dadurch entstehenden Druck dazu zu benutzen, die Pumpe anzutreiben. Infolge der starren Kopplung mit dem Motor wirkt dabei der Motor als Generator, wobei die bei der Abwärtsbewegung erzeugte Energie entweder in Wärme umgewandelt oder durch eine Rückspeiseeinheit in das Stromversorgungsnetz eingespeist werden kann. Zusätzlich kann zwischen dem Hubzylinder und der Pumpe eine Ventileinheit vorhanden sein, mit der auf den Flu des Drucköls zwischen Hubzylinder und Pumpe zusätzlich eingewirkt werden kann.

Bei den fluor den genannten Einsatzzweck üblicheeise verwendeten Pumpen ist eine Leckage unvermeidlich. Die Leckage ist dabei eine Funktion des herrschenden Druckes. Das hat zur Folge, da die Pumpendrehzahl bei AuRvärtsfahrt etwas grö er sein mu als sie sein mü te, wenn es die Leckage nicht gäbe. Daraus folgt auch, da dann, wenn die Kabine in einer bestimmten Position gehalten werden soll, die Pumpe mit einer bestimmten Drehzahl laufen mu , um eine so gro e Menge an Drucköl zu fördern, da diese Leckage gerade ausgeglichen wird. Dies ist beispielsweise aus US-A-4,593,792 bekannt.

Alls US-A-5,2 12,951 ist eine gattungsemä e hsdraulische Aufzugsanlage bekannt, bei der die Steuerung der Bewegung der Kabine durch einen auf die Pumpe wirkenden Motor mit veränderlicher Drehzahl erfolgt. Mit Hilfe eines elektrisch gesteuerten Rückschlagventils wird der Druck an der der Pumpe zugewandten Seite vor dem Beginn der Bewegung der Kabine zuerst an den Druck angepa t, der auf der dem Hubzylinder zugewandten Seite des

Rückschlagventils herrscht. Erst nach dieser Druckanpassung öffnet das Rückschlagventil, so da die Bewegung der Kabine beginnt. NUit dieser Ma nahme werden ruckartige Bewegungen beim Anfahren weitgehend vermieden.

Aus GB-A-' 243 927 ist eine hydraulische Aufzugsanlage bekannt, bei der ein elektromagnetisches Steuerventil vorhanden ist. Auch hier beginnt die Bewegung der Kabine erst dann, wenn der Pumpendruck den Hubzylinderdruck überschreitet. Erst nach dieser Druckanpassung schaltet das Steuerventil die Verbindung von der Pumpe zum Hubzylinder durch.

Allen bekannten Lösungen mit drehzahlgeregelten Motoren ist das Problem gemeinsam, da die Motoren eine gewisse Drehzahl-Nachgiebigkeit auftveisen, die auch als Schlupf bezeichnet wird. Die betrieblich störungsfrei kleinstmögliche Drehzahl mit vollem Drehmoment ist eine Funktion dieses Schlupfes. Unterhalb einer dadurch bedingten Grenzdrehzahl ist das Drehverhalten des Motors instabil, was sich in Drehzahlschwankungen äu ert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, die auf diese Umstände insoweit Rücksicht nimmt, als sie auch bei sehr kleinen Geschwindigkeiten wie beispielsweise beim Übergang in den Stillstand eine ruckfreie Fahrt ermöglicht. Gleichzeitig soll der hydraulische Aufzug bzw. dessen Steuerungssystem mit wenig Sensoren auskommen und die Verwendung elektrischer Standard-Bauelemente zur Niotorsteuerung erlauben.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemä durch die hlerkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst. Dabei betrifft der Anspruch 1 das erfindungsgemä e Verfahren, während der Anspruch 5 eine Vorrichtung kennzeichnet, mit der das erfindungsgemä e Verfahren durchgeführt werden kann. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 ein Schema einer hydraulischen Aufzugsanlage mit einer ihrer Steuerung dienenden Vorrichtung, Fig. 2 einen Teilschnitt eines Steuerventils, Fig. 2a und 2b Details eines Schnittes und Fig. 3 bis 6 Sigllaldiagranltlle zur Erläuterung der Funktion.

In der Fig. list ein Aufzugsschacht 1 dargestellt, in dem eine schienenCeRlhrte Kabine 7 bewegbar ist. Die Kabine 2 ist mit einem Hubkolben eines Hubzylinders 3 v verbunden. Im Xufiugsschacht 1 sind Schacht-Impulsgeber 4 angeordnet, die im Zusammenwirken mit an der

Kabine 2 angebrachten, in der Fig. 1 nicht dargestellten Betätigungseinrichtungen Informationen über die Positionsveränderungen geben, beispielsweise die Annäherung an ein Stockwerk von oben oder von unten.

Die Fig. 1 zeigt weiter eine Aufzugsteuerung 5, die über eine Signalleitung 6 mit Au en- Bedieneinheiten 7, die den einzelnen Stockwerken zugeordnet sind und von denen in der Fig. 1 nur eines dargestellt ist, und einer Kabinen-Bedieneinheit 8 verbunden ist. Bei der Aufzugsteuerung 5 kann es sich beispielsweise um ein handelsübliches Produkt wie etwa die "Aufzu ,ssteuerung Liftronic 2000" (Firma Findili AG, I<leinandelfingen/Schweiz) handeln.

Von der Aufzugsteuerung 5 führt eine Steuerleitung 9 zu einer Steuer- und Regeleinheit 10.

Auf dieser Steuerleitung 9 werden von der Aufzugsteuerung 5 Steuerkommandosignale K an die Steuer- und Regeleinheit 10 übermittelt, was noch beschrieben werden wird.

Die Steuerkommandosignale K gelangen von der Aufzugsteuerung 5 an einen Steuereingang 11 der Steuer- und Regeleinheit 10. Von diesem Steuereingang 11 werden diese Steuerkommandosignale K einem Sollwertgenerator 12 zugefluhrt. Weiterhin zeigt die Fig. 1 einen Durchflu messer 13, mit dem der Flu des Drucköls vom und zum Hubzylinder 3 und damit eindeutig auch die Geschwindigkeit der Kabine 2 erfa t werden. Dieser Durchflu messer 13 steht über eine Signalleitung 14 mit einem weiteren Eingang 15 der Steuer- und Regeleinheit 10 in Verbindung, so da vom Durchflu messer 13 ausgehende Me werte des Volumenstroms, nämlich dessen Istwerte xi, der Steuer- und Regeleinheit 10 zur Verfügung stehen. Der Durchflu messer 13 kann vorteilhaft einen Hallsensor enthalten.

Ein solcher Durchflu messer ist aus EP-BI-0 427 102 bekannt.

Der Sollwertgenerator 12 erzeugt aus den Steuerkommandosignalen K einen Sollwert x5 für die Geschwindigkeit der Kabine 2. Wegen des eindeutigen Zusammenhangs zwischen Kabinengeschwindigkeit und Volumenstrom des Drucköls, gemessen mit dem Durchflu messer 13, ist dieser Sollwert der Kabinengeschwindigkeit gleichzeitig der Sollwert x5 des Volumenstroms. Diese beiden Werte, Volumenstrom-Istwert x; und 'olumenstrom-Sollwert xs, die also auch als Kabinei\geschwi ndigkeits-istwert Xi und Kabinengeschwindigkeits-Sollwert xs bezeichnet werden können, werden einem Regler 18 zugefuhrt, der in bekannter Weise daraus eine Regelabweichung #x und aus dieser eine Stellgrö e y ermittelt. Diese Stellgrö e y steht an einem ersten Ausgang des Reglers 18 zur Verfugung.

Der Sollwertgenerator 12 erzeugt aus den Steuerkommandosignalen K au erdem unmittelbar auch Sollwerte S r die von der Steuer- und Regel&inheit 10 anzusteuernden Aggregate, was noch beschrieben werden wird.

Alle Sollwerte und auch die Steuerkommandosignale K werden einem Steuerblock 19 zugeführt. Dieser Steuerblock 19 verfügt über drei Ausgänge: Ein erster Ausgang fiihrt zu einem ersten Signalwandler 22, dessen Ausgang über ein in der Aufiu(steuerung 5 enthaltenes

Sicherheitsrelais 23 auf einen Ventilantrieb 24 geführt ist. Dieser Ventilantrieb 24 kann vorteilhaft einen magnetisch wirkenden Antrieb auRveisen, beispielsweise einen Proportionalmagneten. Ein zweiter Ausgang des Steuerblocks 19 führt zu einem zweiten Signalwandler 27, dessen Ausgang mit einem Stromversorgungsteil 28 verbunden ist. Dieses Stromversorgungsteil 28 enthält einen Leistungssteller 29, der beispielsweise ein Frequenzumrichter ist. Ein dritter Ausgang des Steuerblocks 19 ist mit einem dritten Signalwandler 30 verbunden, dessen Ausgang ebenfalls mit dem Stromversorgungsteil 2S verbunden ist.

In der Fig. list weiterhin ein Kontrollblock 33 dargestellt, der von einem zweiten Ausgang des Reglers 18 die Information über die Grö e der Regelabweichung Ax erhält. Dieser Kontrollblock 33 vergleicht die Grö e der Regelabweichung åx mit einem Grenzwert und löst dann, wenn die Grö e der Regelabweichung Ax diesen Grenzwert überschreitet, ein Signal aus, das dem Steuerblock 19 zugeführt wird. Damit sind alle vom Steuerblock 19 ausgehenden Signale auf Null setzbar, so da die Kabine 2 im Notfall zum Stillstand kommt.

Der Vollständigkeit halber ist auch noch ein Parameterblock 34 gezeigt, der mit einer seriellen Schnittstelle 35 verbunden ist. Über diese serielle Schnittstelle 35 ist eine nicht dargestellte Serviceeinheit an die Steuer- und Regeleinheit 10 anschlie bar. Auf diese Weise können Parameter der Steuer- und Regeleinheit 10 wie beispielsweise der vorgenannte Grenzwert der Regelabweichung AX abgefragt und verändert werden.

Die Fig. 1 zeigt weiter eine im gezeichneten AusfU.hrungsbeispiel als dreipolige Leitung dargestellte Starkstromleitung 36, die über einen Hauptschalter 37 mit dem Stromversorgungsnetz Ll, L2, L3 verbunden ist. Mittels dieser Starkstromleitung 36 wird dem Stromversorgungsteil 28 die zum Betrieb des hydraulischen Aufzugs nötige elektrische Energie zugefuhrt. Vom Stromversorgungsteil 25 wird die elektrische Energie über einen Motorschütz 3S, der beispielsweise aus zwei in Serie geschalteten Schützen bestehen kann, einem Motor 39 zugeführt. Gemä der Darstellung in der Fig. 1 handelt es sich beim Stromversorgungsnetz L1, Lq, L3 um ein Drehstromnetz und der Motor 39 ist entsprechend ein Drehstrommotor. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise könnte der Motor 39 ein beliebiger Elektromotor, auch ein Gleichstrommotor sein. Das Stromversorgungsteil 25 ist in seiner Bauart jeweils dem ver vendeten Motor 39 entsprechend.

Der Motor 39 ist starr mit einer Ölpumpe 40 verbunden, mit der Drucköl aus einem Öltank 4 1 in den Hubzylinder 3 förderbar ist. Üblicherxveise sind Motor 39 und Ölpumpe 40 unmittelbar in diesem Öltank 41 angeordnet. Das von der Öl pumpe 40 geförderte Drucköl gelangt über eine Pumpenleitung 42 zu einer Ventileinheit 43 und von dieser über eine Zylinderleitung 44 zum Hubzylinder 3. Die Drehrichtung des Motors 39 bestimmt dabei die Flu richtung des Drucköls. In der einen Drehrichtung gelangt Drucköl vom Tank 41 über Pumpenleitung 42, Ventileinheit 43 und Zylinderleitung 44 zum Hubzylinder 3, sofern die Drehzahl des Nlotors 3i?

grö er ist jene Drehzahl, die nötig ist, um die Leckage der ölpumpe 40 auszugleichen.

Dadurch wird die Kabine 2 in Autivärtsrichtuns bewegt. In der anderen Drehrichtung gelangt Drucköl vom Hubzylinder 3 über Zylinderleitung 44, Ventileinheit 43 und Pumpenleitung 42 in den Öltank 41. Dadurch wird die Kabine 2 in Abwärtsnchtung bewegt.

Aus der Fig. list weiterhin entnehmbar, da das Stromversorgungsteil 28 über eine Leistung 45 mit einem Statuseingang 46 der Steuer- und Regeleinheit 10 verbunden ist. Auf der Leitung 4D gelangen Statussignale SSt vom Stromversorgungsteil 25 zur Steuer- und Regeleinheit 10.

Die Ventileinheit 43 besteht vorteilhaft im wesentlichen aus einem Rückschlagventil 47 und einem Abwärtsventil 48, die zwischen der Pumpenleitung 42 und der Zylinderleitung 44 zueinander parallel angeordnet sind. Das Abwärtsventil 45 seinerseits besteht vorteilhaft aus einem Steuerventil 49 und einem auf dieses wirkenden 'orsteuerv,entil 50. Das Vorsteuerventil 50 wird vorteilhaft durch den schon erwähnten Ventilantrieb 24 betätigt.

Um den sicherheitstechnischen Anforderungen ZU genügen, ist in der Ventileinheit 43 zudem ein Notabla ventil 51 enthalten, das auf der der Zylinderleitung 44 zugewandten Seite der Verbindung von Rückschlagventil 47 und Abwärtsventil 48 angeordnet ist. Zudem ist auf der der Pumpenleitung 42 zugewandten Seite der Verbindung von Rückschlagventil 47 und Abwärtsventil 45 ein Druckbegrenzungsventil 52 angeordnet. Ein Druckschalter 53 und ein Manometer 54 gehören in bekannter Weise zur Ausstattung einer solchen Anlage.

Auf der der Pumpenleitung 42 zugewandten Seite der Ölpumpe 40 ist zudem ein Nachsaugventil 67 angeordnet, dessen Funktion später beschrieben wird. Der schon erwähnte Durchflu messer 13 erfa t die Geschwindigkeit des zwischen der Ventileinheit 43 und dem <BR> <BR> Hubzylinder 3 in der Zylindedeitung 44 flie enden Drucköls. Vorteilhaft ist er innerhalb der Ventileinheit 43 angeordnet.

An das Stromversorgungsteil 25 sind anschlie bar eine Bremseinheit 81 und/oder eine Rückspeiseeinheit S2, deren Funktion gleichfalls noch beschrieben werden wird.

Üblicherweise wird die Kabine 2 eines solchen hydraulischen Aufzugs mit mindestens zwei Nenn-Geschwindigkeiten betrieben, nämlich mit einer ersten Geschwindigkeit (Schnellfahrt) und einer zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und Übergangsphasen zwischen diesen beiden Geschwindigkeiten einerseits und der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und dem Stillstand andererseits, die sich durch kontinuierliche Anderung der Geschwindigkeit auszeichnen. Die zweite Geschwindigkeit (Schleichfahrt) kann beispielsweise 5 bis 10 % der ersten Geschwindigkeit betragen. Gibt die Aufzussteuerung 5 auf~nind einer Bedienungshandlung an einer Au en-Bedieneinheit 7 oder an der Kabinen-Bedieneinheit S, aus der ein Fahrkommandosignal resultiert, ein Steuerkommandosignal K an die Steuer- und Regeleinheit 10 ab. so wird die Kabine 2 in Bewegung gesetzt. Die noch beschrieben werden wird, beginnt die Bewegung mit einer zunehmenden Beschleunigung bis zur Erreichung der

ersten Geschwindigkeit (Schnell fahrt). Ist diese erste Geschwindigkeit erreicht, wird die Fahrt mit dieser konstanten Geschwindigkeit fortgesetzt. Bei Annäherung an das Fahrtziel beginnt eine Verzöyerungsphase. Innerhalb dieser Verzö Verzögerungsphase wird schlie lich die zweite Geschwindigkeit (Schleichfahrt) erreicht. Dann erfolgt das Abbremsen bis zum Stillstand.

Beschleunigung und Verzögerung nehmen dabei aus Komfortgründen gleitend zu bzw. ab. Das der Erfindung zugrundeliegende Problem tritt bei Abwäntsfahrt im Bereich geringer Geschwindigkeiten auf, nämlich bei Geschwindigkeiten etwa gleich oder kleiner der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt).

Erfindungsgemä wird bei Abwäntsiahrt im Bereich geringer Geschwindigkeiten in Anfahr- und Bremsphasen die Kabinengeschwindigkeit durch Einwirkung auf die Ventileinheit 43 geregelt, während sie bei grö eren Geschwindigkeiten durch Einwirkung auf das Stromversorgungsteil 28 und damit auf den Motor 39 und die Ölpumpe 40 geregelt wird, wobei gleichzeitig die Ventileinheit 43 gesteuert wird. Bei Aufnvärtsfahrt wird die Ventileinheit 43 nicht angesteuert und die Regelung der Kabinengeschwindigkeit erfolgt in allen Geschwindigkeitsbereichen durch Einwirkung auf das Stromversorgungsteil 28 und damit auf den Motor 39 und die Ölpumpe 40.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit der Kabine 2 die einzige Regelgrö e ist und wenn als Sensor der Durchflu messer 13 verwendet wird, dessen Istwert Xi der Steuer- und Regeleinheit 10 zugeführt wird.

Anhand der Fig. 1 wird dieses Verfahren nun näher erläutert. Durch Drehen des Motors 39 in der einen Richtung dreht die Ölpumpe 40 ebenfalls in der einen Richtung. Dadurch wird von der Ölpumpe 40 Drucköl in die Pumpenleitung 42 gefördert. In der Pumpenleitung 42 entsteht ein Druck, der so lange steigt, bis das in der Ventileinheit 43 enthaltene Rückschlagventil 47 öffnet. Dieses Öffnen beginnt, wenn der Druck in der Pumpenleitung 42 den Druck in der Zylinderleitung 44 übersteigt. Das Drucköl strömt nun durch den Durchflu messer 13 und die Zylinderleitung 44 in den Hubzylinder 3. Dadurch wird die Kabine 2 in Aufvärtsrichtung beweot. Die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 erfolgt in der Weise, da der vom Sollwertgenerator 12 vorgegebene Sollwert xs mit dem vom Durchflu messer 13 gelieferten Istwert Xi verglichen wird, was innerhalb des Reglers 18 geschieht. Der Regler 18 gibt die Stellgrö e y an den Steuerblock 19 ab. Aufgrund der am Steuerblock 19 ebenfalls anliegenden Fahrkommandosignale leitet der Steuerblock 19 bei Aufwärtsfahrt die Stellgrö e y an den Signalwandler 27 weiter. In diesem Signalwandler 27 wird aus der Stellgrö e y ein Stellbefehl Yj- erzeugt. Der Stellbetelal Yhl ist seiner Art nach auf das zu steuernde Glied.

nämlich das Stromversorguntsteil 28 mit dem Leistungssteller 29, abgestimmt. Ist der Motor 39 ein Drehstrommotor und der Leistungssteller 29 ein Frequenzumrichter, so mu der Steilbefehl YM dem verwendeten Frequenzumrichter angepa t sein. Als Frequenzumrichter kann beispielsweise der Typ G9S-2E mit Bremschopper BU III 220-2 (Firma Fuji) verwendet

werden. Der Signalwandler 27 ist dann so ausgeführt, da aus der Stellgrö e y ein genau zu diesem Frequenzumrichtertyp passender Stellbefehl \ l generiert wird.

Bei Auf ärtsfahrt wird also, wie geschildert, von der Steuer- und Regeleinheit 10 allein die das Stromversorgungsteil 28 mit dem Leistungssteller 29, den Motor 39 und die Ölpumpe 40 enthaltene Wirkungskette betätigt. Bei allen vorkommenden Geschwindigkeiten erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit durch Regelung der Drehzahl des Niotors 39 und damit der Drehzahl der Ölpumpe 40.

Bei Abwärtsfahrt erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit in abweichender Art und Weise.

Bei einem Steuerkommandosignal tur Abwärtsfahrt erzeugt der Sollwertgenerator 12 au er dem Sollwert x5 vorteilhaft noch einen weiteren Sollwert, nämlich einen der Ansteuerung des Motors dienenden Sollwert x Vom Steuerblock 19 wird dieser Sollwert XM an den Signalwandler 27 weitergeleitet, der analog zur zuvor beschriebenen Aufwärtsfahrt den Stellbefehl Y!VI generiert. Im Unterschied zur AuRvärtsfahrt handelt es sich hier aber nicht um ein Signal innerhalb der Regelkette, sondern eine reine Steuerungsgrö e. Der Motor 39 wird entsprechend zunächst nur gesteuert, nicht geregelt. Motor 39 und damit die Ölpumpe 40 drehen nun in Rückwartsnchtung. Da die Ventileinheit 43 nicht angesteuert wird und somit geschlossen ist, entsteht in der Pumpenleitung 42 ein Unterdruck, der durch automatisches Öffnen des Nachsaugventils 67 begrenzt wird. Erfindungsgemä wird nun auch die Ventileinheit 43, nämlich das Abwärtsventil 48 angesteuert. Dies geschieht in der Weise, da der Ventilantrieb 24 angesteuert wird. Durch dessen Ansteuerung wird das Vorsteuerventil 50 betätigt, was seinerseits auf das Steuerventil 49 einwirkt. Die Ansteuerung des Ventilantriebs 24 erfolgt mittels eines Stellbefehls YV, wobei es unerheblich ist, ob zu Beginn der Ansteuerung der Stellbefehl YV aus einem reinen.Steuersignal oder aus einem Signal einer Regeikette generiert wird. Erfindungsgemä wird aber wenigstens bald nach Beginn der Ansteuerung der Stellbefehl YV im Rahmen einer Regelung gebildet. Dies geschieht dadurch, da der Sollwertgenerator 12 einen Sollwert X5 flur die Geschwindigkeit vorgibt, den der Regler 18 mit dem vom Durchflu messer 13 gelieferten Istwert Xi vergleicht und aus der Regelabweichung Ax die Stellgrö e y als Regelsignal bildet. Der Steuerblock 19 leitet diese Stellgrö e y an den Signalwandler 22 weiter, der die Stellgrö e y in einen Stellbefehl YV umsetzt. Mit diesem Stellbefehl YX wird der Ventilantrieb 24 angesteuert. Mit steigendem Stellbefehl YV öffnet das Abwärtsventil 48 in der Weise, da der Ventilantrieb 24 das Vorsteuerventil 50 und dieses das Steuerventil 49 betätigt. Nun erfolgt also erfindungsgemä eine GeschwindigkeitsreJelung durch Einwirkung auf das .Abwärtsventil 4S. Gleichzeitig wird, wie etvähnt, der Motor 39 lediglich gesteuert.

Sobald eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist, deren \Vert vorgebbar ist und der grö enmä ig etwa der zweiten Nenn-Geschwindigkeit (Schleichfahrt) entspricht, wird die Regelung erfindungsgemä umgeschaltet. Dies geschieht dadurch, da der Sollwertgenerator 12 zusätzlich zu den Sollwerten Ns (Sollwert für die

Kabinengeschwindigkeit) und xNi (Steuergrö e für den Motor 39) auch noch einen Sollwert xv generiert, der eine Steuercrö e für das Abwärtsventil 4S ist. Erfindungsgemä wird nun vom Steuerblock 19 die Stellgrö e y, die das Signal der Regelkette dargestellt, vom Signalwandler 22 auf den Signalwandler 27 umgeschaltet, während gleichzeitig der Signalwandler 22 den Sollwert XV erhält. Damit erfolgt nun die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 nicht mehr mittels Einwirkung auf das Abwärtsventil 48. sondern durch Einwirkung auf die Drehzahl des Motors 39. Damit durch Regelung der Drehzahl des Motors 39 die Geschwindigkeit der Kabine 2 vollständig beherrschbar ist, wird im Anschlu an den vorstehend beschriebenen Umschaltvorgang der Regelgrö e das Abwärtsventil 48 langsam in die Stellung "voll offen" gesteuert, was durch einen entsprechenden Anstieg des Sollwerts XV bewirkt wird. Der Sollwert XV wird dabei vom Sollwertgenerator 12 erzeugt und stellt nun eine reine Steuergrö e dar.

Bei Annäherung an das Fahrtziel erfolgt dann eine Reduktion der Geschwindigkeit der Kabine 2 dadurch, da der Sollwert s, verkleinert wird. Die Regelung erfolgt in Fortsetzung der zuvor beschriebenen Wirkung durch Verkleinerting des Stellbefehls YN,i. Gleichzeitig wird der Sollwert xV reduziert, woraus folgt, da das Abwärtsventil 48 langsam in Schlie richtung gesteuert wird. In dem Moment, da der Sollwert xs einem vorgegebenen Wert, der grö enmä ig etwa der zweiten Nenn-Geschwindigkeit (Schleichfahrt) entspricht, erreicht, erfolgt nun wiederum eine Umschaltung der Regelgrö e. Die Stellgrö e y, also das Signal der Regelkette, wird nun durch den Steuerblock 19 wiederum auf den Signalwandler 22 gelegt und der Signalwandler 27 erhält den Sollwert XM. Nach dieser Umschaltung erfolgt nun die Regelung der Geschwindigkeit wieder durch die Ansteuerung des Abwärtsventils 48, während der Motor 39 gemä den Vorgaben durch den Sollwert xM lediglich gesteuert wird. Bis zum Stillstand erfoigt-nun die Regelung der-Geschuindigi;eil dadurch, da der Sollwert xs dürch den Sollwertgenerator 12 reduziert wird, woraus folgt, da das Abwärtsventil 48 im Rahmen der Regelung in Schlie richtung betätigt wird, bis es voll geschlossen ist. Damit steht die Kabine 2 still. Parallel dazu wird die Steuergrö, e itir den Motor 39, der Sollwert XM bis auf Null reduziert.

Wie geschildert, wird jeweils dann, wenn der rotor 39 bzw. das Abwärtsventil 48 nicht als Teil der Regelkette betrieben werden, der Motor 39 bzw. das Abwärtsventil 48 durch vorgegebene Steuergrö en angesteuert. Das hat den Vorteil, da im Moment des Umschaltvorgangs flir die Regelgrö e keinerlei Instabilitäten wie Regelschwingungen oder Sprünge im Regelverhalten auftreten.

Die erlindungsgemä e Vorrichtung ist entsprechend dem vorerwähnten \ert'ii0ren dadurch gekennzeichnet, da die Steuer- und Regeleinheit 10 Nlittel autiveist, mit deren Hilfe die Ölpumpe 40 und die Ventileinheit 43 in der \Veise ansteuerbar sind, da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa leich oder kleiner als der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 durch die Steuer- und Reeleinheit 10

aufgrund des Signals des Sensors 13 in der Weise erfolgt, da regelnd auf die Ventileinheit 43 eingewirkt wird, während bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder grö er der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) und bei Aufwärtsfahrt die Regelung der Geschwindigkeit.der Kabine 2 dadurch erfolgt, da regelnd auf das StrornversorCungsteil 25 und damit auf den Motor 39 und die Ölpumpe 40 eingewirkt wird.

Diese Mittel sind: Erstens der Sollwertgenerator 12, der in Abhängigkeit von an seinem Eingang anliegenden Steuerkommandosignalen K Sollwerte fur die Geschwindigkeit der Kabine 2, Sollwerte XNI fur die Drehzahl des Motors und Sollwerte xr, für die Ansteuerung der Ventileinheit 43 erzeugt, zweitens der Regler I S, der aus dem jeweiligen Sollwert x5 für die Geschwindigkeit der Kabine 2 und einem vom Sensor 13 erfa ten Istwert xi flur die Geschwindigkeit der Kabine 2 eine Stellgrö e y ermittelt, drittens der Steuerblock 19, der in Abhängigkeit von den Fahrkommandosignalen K, von der Stellgrö e y und von den Sollwerten XM und XV einen Stellbefehl YV flur die Ventileinheit 43 und einen Stellbefehl YD für den Motor 39 erzeugt. Dabei wirkt der Steuerblock 19 erfindungsgemä so, da bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa gleich oder kleiner der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) der Stellbefehl YV flur die Ventileinheit 43 die Regelgrö e des Regelkreises darstellt, während bei Abwärtsfahrt mit einer Geschwindigkeit etwa grö er der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) sowie bei Aufnvärtsfahrt der Stellbefehl YM für den Motor 39 die Regelgrö e des Regelkreises darstellt.

Au erordentlich vorteilhaft ist, wenn als einziger Sensor, mit dessen Hilfe die Geschwindigkeit der Kabine 2 erfa t wird, der Durchflu messer 13 vorhanden ist. Die von diesem Durchflu messer 13 an die Steuer- und Regeleinheit 10 abgegebene ivle grö e korreliert mit <BR> <BR> <BR> der Geschwindigkeit der Kabine2, zwar unter allen Umständen, beispiels- eise auch bei Anderungen der Temperatur des Drucköls, die mit einer Viskositätsänderung verbunden ist, sowie bei wechselnder Belastung der Kabine 2.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für das Abwärtsventil 45 in einem Teilschnitt dargestellt. Der Ventilantrieb 24 ist durch den Stellbefehl YV ansteuerbar. Der Stellbefehl Yv ist beispielsweise eine Spannung. Im Ventilantrieb 24 wird ein dieser Spannung proportionales Magnetfeld erzeugt, das auf einen in der Fig. 2 nicht gezeigten Magnetanker eine Kraft ausübt.

Dieser Magnetanker ist mit einem Stö el 68 verbunden, so da die auf den Magnetanker ausgeübte Kraft auch auf den Stö el 6S wirkt. Dargestellt ist weiter eine Feder 69, die sich gegen einen Kegel 70 abstützt. In diesen Kegel 70 greift der Stö el 68 ein, so da die vom Ventilantrieb 24 erzeugte Kraft auf diesen Kegel 70 übertragen wird. Der Kegel 70 ist dadurch relativ zu einer 'orsteuerbtic'r1se 71 bewegbar. Der durch den Hub des Kegels 70 gegenüber der Vorsteuerbüchse 71 freigebbare Öffnungsquerschnitt bestimmt die Wirkun~9 des Vorsteuerventils 50 (Fig. 1).

Die Fig. 2 zeigt weiter eine Zylinderkammer 72, die über den nicht dargestellten Durchflu messer 13 mit der Zylinderleitung 44 in Verbindung steht. Weiter gezeigt ist ein mit Schlitzen 73 versehener Steuerkolben 74, der die Zylinderkammer 72 von einer Steuerkammer 75 trennt. Diese Steuerkammer 75 ist über eine Bohrung 76 mit einer Vorsteuerkammer 94 verbunden. Jenseits der Vorsteuerbüchse 7 1 befindet sich eine Bohrung 77, die zum Tank 41 (Fig. 1) führt.

ìt it der Bezugszahl 78 ist ein der Führung des Steuerkolbens 74 dienender Führungszylinder bezeichnet. Über zwei Öftnungen im Führungszylinder 78 und die Schlitze 73 besteht ein Durchla zwischen der Zylinderkammer 72 und der Steuerkammer 75. Au erdem sind der Führungszylinder 78 auf seiner Innenseite und der Steuerkolben 74 auf seiner Au enseite so gestaltet, da zwischen ihnen ein freigebbarer offnungsquerschnitt 79 besteht, dessen durch die Bewegung des Steuerkolbens 74 veränderliche Grö e den Flu des Drucköls zwischen der ZylinderkamMer 72 und einer Pumpenkammer 95, die über die Pumpenleitung 42 mit der Ölpumpe 40 in Verbindung steht, bestimmt.

Die schon erwähnte Feder 69, die sich einerseits gegen den Kegel 70 abstützt, stützt sich andererseits gegen eine Einstellschraube 92 ab. Ein Kompensationsstift 93 dient als Sicherheitselement bei Überdruck oder Bruch der Feder 69. Schlie lich ist ein Kolbenkopf 96 gezeigt, der in einer Bohrung des Führungszylinders 78 bewegbar ist und der präzisen Führung des Steuerkolbens 74 dient.

Die linke Hälfte der Fig. 2 zeigt somit im wesentlichen das Steuerventil 49 (Fig. 1), während rechts davon das Vorsteuerventil 50 (Fig. 1) dargestellt ist.

Die-Fig. 2a und 2b zeigen Detaildärstellunen ines TeilscIinittsDargestellt sind Einzelheiten der Schlitze 73 im Steuerkolben 74. In Verbindung mit der Fig. 2 wird aus der Fig. 2a erkennbar, da sich die Schlitze 73 axial bis zum einen Ende des Steuerkolbens 74 erstrecken.

Die Tiefe der Schlitze 73 nimmt bis zum Ende des Steuerkolbens 74 mit einer Schräge von beispielsweise etwa 20 Grad linear ab. Die Schlitze 73 wirken als Zulauflulenden zur Steuerkammer 75 (Fig. 2). In der in der Fig. 2 gezeigten Schlie stellung des Steuerkolbens 74 geben die Schlitze 73 eine minimale Öffnung frei. Mit zunehmendem Hub des Steuerkolbens 74 vergrö ert sich die Querschnittsfläche dieser Zulaufblenden. Dies wirkt als interne, hydraulisch-mechanische Gegenkopplung, mit der eine höhere Positionierungsgenauigkeit, Dynamik und Auflösung der Bewegung des Steuerkolbens 74 erreicht wird.

Nachstehend ist die Funktionsweise dieses Abwärtsventils 48 beschrieben. Die Fig. 2 zeigt dabei die Schlie stellung. die dann vorliegt, wenn am Ventilantrieb n kein Stellbelehl YV anliegt. In dieser Stellung herrscht in der Zylinderkammer 72, in der Steuerkammer 75 und in der Vorsteuerkammer 94 der gleiche Druck. Sobald ein Stellbefehl ' und damit eine Spannung am Ventilantrieb 24 anliegt, erzeugt der im 'entilantrieb 24 enthaltende Proportionalnlagnet wie schon erwähnt ein Niagnetfld, das auf den Stö el 68 und damit auf

den Kegel 70 eine Kraft ausübt. Zu einer Bewegung des Kegels 70 kommt es erst dann, wenn diese Kraft grö er wird als die von der Feder 69 ausgeübte Kraft. Zwischen dem Kegel 70 und der Vorsteuerbüchse entsteht eine Öffnung, über die Drucköl von der Vorsteuerkammer 94 über die Bohrung 77 in den Tank 41 abflie en kann. Dadurch sinkt der Druck in der Vorsteuerkammer 94. Dadurch bewegt sich der Steuerkolben 74 und somit wird der Öffilungsquerschnitt 79 von Null verschieden. In der Folge kann Drucköl von der Zylinderkammer 72 in die Pumpenkammer 95 abflie en, was zu einer Abwärtsbewegung der Kabine 2 (Fig. 1) führt.

Mit zunehmendem Stellbefehl YV wird der Öffnungsquerschnitt 79 grö er. Damit lä t sich, wenn der Stellbefehl YV im Rahmen der Regelkette gebildet und wirksam wird, die Geschwindigkeit der Kabine 2 durch die Einwirkung auf das in der Ventileinheit 43 enthaltene Abwärtsventil 48 regeln. Dies geschieht, wie schon erwähnt, bei Abwärtsfahrt im Bereich geringer Geschwindigkeiten.

Vorteilhaft ist es, wenn das Abwärtsventil 48 so ausgeführt ist, da der Kolbenkopf 96 des Steuerkolbens 74 den gleichen Durchmesser hat wie die Dichtfläche im Bereich des Öffnungsquerschnitts 79. Auf den Steuerkolben 74 wirkt somit keine aus dem Druck in der Pumpenkammer 95 resultierende Kraft. Dadurch ist der Steuerkolben 74 hydraulisch ausoeglichen, was sich positiv auf die Dynamik der Steuerung des Steuerkolbens 74 auswirkt.

Nachfolgend werden die Fig. 3 bis 6 näher erläutert, die die Bewegung der Kabine 2 anhand ausgewählter Signale darstellen. In der Fig. 3 sind drei Diagramme gezeigt. Das obere Diagramm zeigt in einer Spannungs-Zeit-Darstellung den Verlauf des Sollwerts xs flur die Geschwindigkeit der Kabine 2 (Fig. 1). Dies ist nur als Beispiel im Falle einer analogen Steuer- und Reyeleinheit 10 (Fig. 1) zu verstehen, bei dem der Sollwert xs durch eine Spannung repräsentiert ist. Im Falle eine digitalen Steuer- und Regeleinheit 10 mit einem Mikroprozessor wird der zeitliche Verlauf des Sollwerts x5 durch eine Variable repräsentiert. Dies gilt in gleicher Weise auch fur die nachfolgenden Fig. 4 bis 6. Gezeigt ist der Verlauf einer Fahrt der Kabine 2 (Fig. 1) von einem Halt bis zum nächsten Halt.

Das mittlere Diagramm der Fig. 3 zeigt den Verlauf des Istwertes Xi der vom Durchflu messer 13 gemessenen tatsächlichen Fahrcreschsvindigkeit der Kabine 2 (Fig. 1).

Auch hier ist eine Spannungs-Zeit-Darstellung gezeigt, die das vom Durchflu messer 13 abgegebene Spannungssignal darstelit. Im Falle einer digitalen Steuer- und Regeleinheit 10 (Fig. wäre dies auch als Variable darstellbar, die von einem Anaiot Digital-\N'andler an die Steuer- und Receiein11eit 10 (Fig. 1) abgegeben wird. Bei einwandfreier Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 (Fig. 1) durch die Steuer- und Regeleinheit 10 (Fig. 1) sind die Verläufe von xi und ss nahezu deckungsgleich.

Im unteren Diagramm der Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf des Stellbefehls Y,xl dargestellt.

Dieser Stellbefehl YA wird durch einen Spannungsverlaut repräsentiert. Unterhalb des unteren

Diagramms sind zwei von der Aufzugssteuerung 5 (Fig. 1) generiert Steuerkommandosignale K dargestellt, nämlich ein erstes Steuersignalkommando Kl, das bei einer Aufwärtsfahrt gesetzt wird und durch die Annäherung an das Ziel, ausgelöst durch einen Schacht-Impulsgeber 4 (Fig. 1) zurückgesetzt wird, und ein zweites Steuersignalkommando K2, das gleichfalls bei Aufwärtsfahrt gesetzt wird, das aber erst dann zurückgesetzt wird, wenn sich die Kabine 2 (Fig. 1) einem zweiten Schacllt-lmpulsoeber 4 (Fig. 1), der näher am vorgesehenen Fahrziel plaziert ist, nähert.

Das untere Diagramm der Fig. 3 zeigt, da durch das Setzen der Steuerkommandosignale K und K2 der Stellbefehl YM von Null auf einen Wert gesetzt wird der einen0 Offsetwert Uofs entspricht. Damit läuft der Motor 39 (Fig. 1) und folglich die Ölpumpe 40 an. Infolge der Massenträgheit, der Leckage der Ölpumpe 40 und der Kompressibilität des Drucköls kommt durch diesen Signalsprung aber nicht zu einem Ruck in der Kabine 2. Zunächst mu auch erst ein Druck in der Pumpenleitung 42 aufgebaut werden. Sobald dieser Druck den Druck in der Zylinderleitung 44 übersteigt, öffnet automatisch das Rückschlagventil 47. Der Offsetwert Uofs sollte deshalb vorteilhaft gerade so gro sein, da die Drehzahl des Motors 39 gerade so gro ist, da in der Pumpenleitung 42 ein Druck aufgebaut wird, der etwa dem Druck in der Zylinderleitung 44 entspricht. Die Grö e des Offsetwertes Uofs kann zu jenen Parametern gehören, die im Parameterblock 34 gespeichert sind und über die serielle Schnittstelle 35 veränderbar sind.

Im Anschlu an den Anlauf des Motors 39 mit einem dem Offsetwert Uof5 entsprechenden Stellbefehl YM erfolgt die Steuerung des Motors 39 nach einer Rampenfunktion UR. Der Stellbefehl YM steigt nun kontinuierlich an. Im mittleren Diagramm der Fig. 3 ist ein Schwellenwert Ug eingezeiclmet. Dieser vorzugsweise ebenfalls als Parameter einstellbare Schwellenwert Ug beträgt beispielsweise etwa 0,5 bis 2 % des maximalen Wertes des Sollwertes X5 bzw. des Istwertes Xi. In diesem Moment wird die Steuerung nach der Rampenflunktion UR beendet und damit die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 begonnen. Dieses Verfahren der anfänglichen Steuerung der Geschwindigkeit mit einem Übergang zu einer Regelung der Geschwindigkeit ist besonders vorteilhaft, denn der Übergang von der Steuerung zur Regelung erfolgt in dem Moment, da im Rahmen der Steuerung eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist. Somit treten beim Ubergan von der Steuerung zur Regelung keinerlei Sprungftinktionen oder Regelschwingungen auf.

Der weitere zeitliche Verlauf des Stellbefehls YM ist damit allein das Resultat der Regelung des Motors 39 durch den Regler 18 aufgrund des Sollwertes x5 der Geschwindigkeit der Kabine und des Istwertes Xi. Die Kurve tiir den Sollwert x; (oberes Diagramm) steigt anschlie end bis zu einem Maximum an, das der schon erxvähnten ersten Geschwindigkeit (Schnellfahrt) entspricht. Der Verlauf des Istwertes x; und der Verlauf des Stellbefehls YM ergibt sich nun als Folge der Regelung.

Sobald das Steuerkommandosignal KI zurückgesetzt wird, beginnt eine Verzögerungsphase Pverz (oberes Diagramm der Fig. 3). Der Sollwert x5 wird nun durch den Sollwertgenerator 12 (Fig. 1) gemä der Darstellung des Kurvenzuges reduziert. Der Verlauf des Istwertes xj und der Verlauf des Stellbefehls YM ergibt sich wiederum als Folge der Regelung. Das Ende der Verzögerungsphase PVerz ist gekennzeichnet durch den stufenlosen Übergang in eine Geschwindigkeit, die der erwähnten zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) entspricht. Beim Abfall des Steuersignalkommandos K2 durch die Annäherung der Kabine 2 (Fig. 1) an den zweiten Schacht-Impulsgeber 4 (Fig. 1) wird der Sollwert x5 vom Sollwertgenerator 12 gemä einer Soflstop-Sollwertkurve Kss gebildet (oberes Diagramm der Fig. 3), die gekennzeichnet ist durch einen gleitenden Übergang von der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt) zum Stillstand. Der Verlauf des Istwertes N und der Verlauf des Stellbefehls YM ergeben sich auch hierbei als Folge der Regelung des Motors 39 durch den Regler 18. Durch die Reduktion der Drehzahl des Motors 39 wird die durch die Ölpumpe 40 geförderte Menge an Drucköl reduziert. Infolge der Leckage der Ölpumpe 40 kommt es bei einer noch endlichen Drehzahl des Motors 39 dazu, da die geförderte Menge an Drucköl auf Null sinkt. In der Folge wird auch der durch die Ölpumpe 40 erzeugte Druck in der Pumpenleitung 42 reduziert. Sobald dieser Druck den Druck in der Zylinderleitung 44 unterschreitet, schlie t das Rückschlagventil 47 automatisch, was zum Stillstand der Kabine 2 fuhrt.

Während in der vorstehend beschriebenen Fig. 3 eine erste Variante der Steuerung und Regelung bei der Aufwärtsfahrt gezeigt ist, wird nun anhand der Fig. 4 eine zweite Variante beschrieben. Die Fig. 4 entspricht weitgehend der Fig. 3 und nachfolgend werden nur die Unterschiede zur Fig. 3 beschrieben. Beim Verfahren nach Fig. 4 wird auf den Offset Uof5 und die Rampenfunktion UR für den Steilbefehl i'A,I verzichtet. Satt dessen wird die Funktion flur den Sollwert x5 der Geschwindigkeit der Kabine 2 mit einem Offset sofs gestartet. Das bedeutet, da von Anbeginn mit einer Regelung gestartet wird. Trotz des Sollwertsprungs am Anfang, nämlich von xs gleich Null auf xs gleich xofs, kommt es, wie das mittlere Diagramm flur den Istwert Xi zeigt, nicht zu einem Sprung in der wirklich erreichten Geschwindigkeit, obwohl aufgrund der Regelung der Stellbefehl YM zu Beginn von Null auf einen endlichen Wert YMo springt. Die Gründe wurden bei der Beschreibung der Fig. 3 schon erwähnt: Wegen der Massenträgheit, der Leckage der Öl pumpe 40 und der Kompressibilität des Drucköls erfolgt die Anfahrt trotzdem ruckfrei.

Nachfolgend werden nun zwei altenzative Verfahren für die Abwärtsfahrt anhand der Fig. 5 und 6 beschrieben. In der Fig. 5 ist ein erstes 'erfaiaren fluor die Abwärtsnihrt anhand ausgewählter Signale dargestellt. Die Fig. 5 zeigt vier Diagramme. Das obere Diagramm zeigt in einer Spannungs-Zeit-Darstellun den Verlauf des Sollwerts xs flur die Geschwindigkeit der Kabine 2 (Fig. 1) in gleicher Weise wie in den Fig. 3 und 4. Gleichfalls analog zu den Fig. j und 4 ist im zweiten Diagramm von oben der Verlauf des Istwertes xi der Geschwindigkeit der Kabine 2, repräsentiert durch den Me wert des Durchfu n'essers 13 (Fi. 1), gezeigt. Im

dritten Diagramm ist der zeitliche Verlauf des Steilsignals YV gezeigt, das von der Steuer- und Regeleinheit 10 an den Ventilantrieb 24 zur Steuerung des Abwärtsventils 48 abgegeben wird.

Das untere Diagramm zeigt wiederum analog zu den Fig. 3 und 4 den zeitlichen Verlauf des Stellbefehls YA,l. Zuunterst sind zwei von der Aufzugssteuerung 5 (Fig. 1 ) zenerierte Steuerkommandosignale K dargestellt, nämlich ein drittes Steuersignalkommando K3, das bei einer Abwärtsfahrt gesetzt wird und durch die Annäherung an das Ziel, ausgelöst durch einen Schacht-Impulsgeber 4 (Fig. 1) zurückgesetzt wird und ein zweites Steuersignalkommando K4, das gleichfalls bei Abwärts fahrt gesetzt wird das aber erst dann zurückgesetzt wird, wenn sich die Kabine 2 (Fig. 1) einem zweiten Schacht-lmpulsgeber 4 (Fig. 1), der näher am vorgesehenen Fahrziel plaziert ist, nähert.

Durch die Steuerkommandosignale K3 und K4 wird vom Sollwertgenerator 12 (Fig. 1) der Steuer- und Regeleinheit 10 zum Zeitpunkt t0 (drittes Diagramm von oben, wobei diese Zeitachse für alle vier Diagramme gilt) zunächst ein Offsetwert UofsM (unteres Diagramm) flur den Stelibefehl YM generiert und vom Steuerblock 19 dem Stromversorgungsteil 28 zugeführt. Damit drehen Motor 39 und Pumpe 40 mit einer entsprechenden vorgegebenen Drehzahl. Gezeigt ist hier nur der Absolutwert, jedoch ist auch dem zuvor Erwähnten bereits zu entnehmen, da die Drehrichtung von Motor 39 und Pumpe 40 gegenüber der Aufwärtsfahrt umgekehrt ist. In der Pumpenleitung 42 entsteht dadurch ein Unterdruck. Um diesen Unterdruck so zu begrenzen, da Kavitation der Pumpe 40 vermieden wird, öffnet nun das Nachsaugventil 67.

Gleichzeitig wird zum Zeitpunkt t0 vom Sollwertgenerator 12 (Fig. 1) der Steuer- und Regeleinheit 10 zunächst ein Offsetwert UofsV (drittes Diagramm von oben) fur den Stellbefehl YV generiert und vom Steuerblock 19 dem Ventilantrieb 24 zur Ansteuerung des Abwärtsventils 48 zugeführt. Die Grö e des Offsetwert UofsV ist so bemessen, da die vom Magnetanker auf den Stö el 68 (Fig. 2) ausgeübte Kraft noch kleiner ist als die Vorspannung der Feder 69, so da der Kegel 70 von der Vorsteuerbüchse 71 noch nicht abhebt. Der Kegel 70 macht damit noch keinen Hub, so da das Vorsteuerventil 50 (Fig. 1) noch geschlossen bleibt.

Zum Zeitpunkt t0 wird au erdem eine erste Sollwertrampe UR1 fluor den Stellbefehl YV gestartet. Damit steigt die vom Ventilantrieb 24 erzeugte und auf den Stö el 65 (Fig. 2) ausgeübte Kraft. Sobald diese Kraft die Vorspannung der Feder 69 übersteigt, hebt der Kegel 70 von der Vorsteuerbüchse 71 ab. Folglich öffnen das Vorsteuerventil 50 und in der Folge auch das Steuerventil 49. Sonst kann Druckol aus der Zylinderleitung 44 in Richtung Tank 4 1 entweichen und die Bewegung der Kabine 2 (Fig. 1) beginnt Das äu ert sich unmittelbar dadurch, da nun der Istwert Xi von Sull verschieden wird. wie das zweite Diagramm zeigt.

Sobald die Geschwindigkeit der Kabine 2 einen ersten Schwellenwert N 1 (zweites Diagramm) erreicht hat, wird die erste Sollwertrampe UR1 flur den Stellbefehl ' abgcbrochen. Dies entspricht dem Zeitpunkt t1. In diesem Moment wird eine zweite, etwas flachere Sollwertrampe UR2 für den Stellbefehl YV gestartet. Dadurch ist die Geschwindigkeitszunahme der Bewegung der Kabine 2 begrenzt, so da ein Anfahrruck nicht auftritt. Sobald dann die Geschwindigkeit der Kabine 2 einen zweiten Schwellenwert x <BR> <BR> <BR> (zweites Diagramm) erreicht hat, wird die zweite Sollwertrampe UR2 fluor den Stellbefehl YV abgebrochen. Dies entspricht dem Zeitpunkt t.

Zum Zeitpunkt t2 wird nun die Funktion fur den Sollwert x5 der Geschwindigkeit der Kabine 2 mit einem Offsetwert sofs gestartet. Das bedeutet, da in dem Moment die reine Steuerung beendet wird und mit einer Regelung begonnen wird. Trotz des Sollwertsprungs von X5 gleich Null auf x5 gleich sofs kommt es, wie das zweite Diagramm fluor den Istwert xi zeigt, nicht zu einem Sprung in der wirklich erreichten Geschwindigkeit. Dies kann dadurch erreicht werden, da der Offsetwert xofs gleich gro gewählt wird wie der zweite Schwellenwert x2. Aber selbst dann, wenn dies nicht zuträfe, wäre der Übergang von der Steuerung zur Regelung wegen der Massenträgheit und der Kompressibilität des Drucköls trotzdem ruckfrei.

Nun erfolgt ab dem Zeitpunkt t2 eine Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 (Fig. 1) dadurch, da Istwert xi und Sollwert xs vom Regler IS vergleichen und über das Stellsignal y und den Steuerblock 19 ein Stellbefehl YV generiert und an den Ventilantrieb 24 geschickt wird, der eine echte Regelgrö e darstellt. Nun erfolgt also die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 durch Beeinflussung des Abwärtsventils 4S.

Entsprechend dem ansteigenden Sollwert x5 steigen auch der Stellbefeh YV und der Istwert xi. Sobald dann der Sollwert x5 einen Schwellenwert X3 erreicht hat, was zum Zeitpunkt t3 der Fall ist, erfolgt eine Umschaltung der Regelung. Der Steuerblock 19 generiert nun aus dem Stellsignal y nicht mehr den Stellbefehl V fluor das Abwärtsventil 48, sondern den Stellbefehl YN,I tur das Stromversorgungsteil 28, somit also für den Motor 39.

Gleichzeitig generiert der Steuerblock 19 den Stellbefehl YV weiterhin, nun aber nicht mehr aufgrund der Stellgrö e y, sondern aufgrund der Vorgabe von Sollwerten XV (Fig. 1), die der Sollwertgenerator 12 erzeugt. Der Sollwert XV steigt dann relativ rasch, was sich am steigenden Stellbefehl V (Fig. 5, drittes Diagramm von oben) äu ert. Damit wird das Abwärtsventil 48 in Richtung "voll geöffnet" gesteuert und verliert somit zunehmend und schlie lich gänzlich eine Wirkung auf die Geschwindigkeit der.Kabire 7. Die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 erfolgt nun ausschlie lich in der Weise. da der Regler 18 Sollwert Xs und Istwert X vergleicht, daraus die Stellgrö e y bildet, die dann vom Steuerblock 19 in einen Stellbefehl YM umgesetzt wird. Dabei ist dieser Stellbefehl 1 Teil der Regelkette.

Wie zuvor schon bei der Aufwärtsfahrt beschrieben, steigt nun der Sollwert xs bis zu einen.

Maximum an und die Steuer- und Regeleinheit 10 sorgt entsprechend dafür, da der Stellbefehl Y?VI entsprechend steigt. Folglich steigt dann auch der Istwert xi.

Analog zur Aufwärsfahrt wird beim Abfall des Steuersignalkommandos K3 eine Verzögerungsphase eingeleitet. Entsprechend reduziert sich der Sollwert xS. woraus im Rahmen der Regelung folgt, da auch Stellbefehl 'A,1 und in der Folge Istwert Xj fallen.

Gleichzeitig wird entsprechend den Vorgaben durch den Soliwertgenerator 12 der Sollwert x.

reduziert, was sich in der Verkleinerung des Stellbefehls YV (Fig. 5, drittes Diagramm) äu ert.

Mit der durch die Verkleinerung des Stellbefehls YV bewirkten Betätigung des Abwärtsventils 45 in Schlie richtung gewinnt das Abwärtsventil 48 zunehmend Einflu auf den Flu des Drucköls vom Zylinder 3 (Fig. 1) zurück in den Tank 41. Dieser zunehmende Einflu wird aber automatisch durch eine entsprechende Veränderung des Stellbefehls YM ausgeglichen. Zu einem beinahe beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Verzögerungsphase PVerZ kann nun die Regelung wiederum vom Stellbefehl YM auf den Stellbefehl YV umgeschaltet werden. Im Moment des Erreichens der zweiten Geschwindigkeit (Schleichfahrt), wobei analog zur Aufwärtsfahrt das Abfallen des Steuersignalkommandos K4 bestimmend ist, ist jedenfalls der Zustand wieder erreicht, da sich der Stellbefehl V aus der Regelung durch den Regler 18 ergibt, während der Stellbefehl YM aufgrund der Vorgabe des Sollwertes XV durch den Sollwertgenerator 12 bestimmt wird. Bis zum Stillstand erfolgt dann die Regelung der Geschwindigkeit der Kabine 2 entsprechend der Vorgabe des Sollwertes x5 (oberes Diagramm) ausschlie lich dadurch, da sich das weitere Schlie en des Abwärtsventils 4S aus dem über die Regelgrö e y generierten Stellbefehl YV ergibt.

Im Moment des vollständigen Schlie ens des Abwärtsventils 48 steht die Kabine 2 wieder still.

Da im Moment des Stillstands der Kabine 2 das Stellsignal YV noch einen endlichen Wert aufweiset, hat damit zu tun, da das Vorsteuerventil 50 aufgrund der Wirkung der Vorspannunu der Feder 69 bereits schlie t, wenn noch ein Stellsignal YV von endlicher Grö e am Ventilantrieb 24 anliegt.

In der Fig. 6 ist eine zweite Variante der Abwärtsfährt gezeigt. Diese Variante unterscheidet sich von der in der Fig. 5 gezeigten Variante in gleicher Weise, wie dies bei der Auvärtsfahrt nach Fig.4 im Vergleich zur Aufwärtsfahrt nach Fig. 3 der Fall ist: Die Rampenfunktionen entfallen bei dieser Variante und es wird von \10beginn mit einer Regelung begonnen.

Bei beiden Varianten der Abwärts fahrt wird durch das Öffnen des Abw'..'rtsventils 4S bewirkt, da sich der durch die Kabine 2 ausgeübte Druck in Zylinderleitung 44 und Pumpenleitung 42 in der Weise auf die Ölpumpe 40 auswirkt, da die Ölpumpe 40 vom Drucköl angetrieben wird. Der mit der Ölpumpe 40 gekoppelte Motor 39 benötigt also keine Energie, sondern wirkt nun als Generator. Mit Hilfe des Stellsignals Y11 wird dabei die Drehzahl des Motors 39

geregelt. Die vom Motor 39 erzeugte elektrische Energie wird wahlweise in der Bremseinheit 81 in Wärme umgewandelt oder mittels der Rückspeiseeinheit 82 in wieder nutzbare elektrische Energie umgeformt und in das Stromversorgungsnetz Ll, L2, L3 zurückgespeist. Es ist also erforderlich, dan eine dieser Einheiten S1, 82 vorhanden ist.

Der einganges envähnte dritte Signalwandler 30 erhält vom Steuerblock 19 Informationen über den Betriebszustand. Der Signalwandler 30 gibt an das Stromversorgllnosteil 28 die Information über die Fahrtrichtung, also Au hvärtsfahrt oder Abwärtsfahrt, ab, so da das Stromversorgungsteil 28 samt Leistungssteller 29 demgemä zwischen Antriebs- und Bremssteuerung umschalten kann.

Der Vollständigkeit sei noch erwähnt, da die erwähnten Statussignale SSt dazu dienen, den Sollwertgenerator 12 und in der Folge auch den Steuerblock 19 über den tatsächlichen Betriebszustand des Stromversorgungsteils 2S zu unterrichten. Damit ist es beispielsweise möglich, eine Fehlfunktion im Stromversorgungsteil 25 zu erkennen und den Steuerblock 19 die sicherheitstechnisch notwendigen Ma nahmen ergreifen zu lassen.

Vorteilhaft ist die Steuer- und Regeleinheit 10 als Mikroprozessor-Steuerung ausgebildet. Die in der Fig. 1 dargestellten Einzelheiten mit Sollwertgenerator 12 und Steuerblock 19 und deren Funktionsweise sind dann durch Programmcode realisiert. Die Ein- und Ausgänge der Steuer- und Regeleinheit 10 werden dann von Analog-Di«gital-Wandlern bzw. Digital-Analog- Wandlern gebildet.

Im dem Fall, da bei einem hydraulischen Aufzug eine Ölpumpe 40 mit sehr kleiner Leckrate zur Anwendung kommt, kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemä e Ansteuerung einer Ventileinheit 43 auch bei Aufwårtsfahrt mit kleiner Geschwindigkeit sinngemä anzuwenden.




 
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