Das wichtigste Sicherheitsgerät für Rolltreppen

Die Entwicklung von Bremssystemen für Rolltreppen und Fahrsteige

von Anthony Boom

Einführung

Seit die allererste Rolltreppe installiert wurde, haben Rolltreppenhersteller und Sicherheitsausschüsse proaktiv und reaktiv daran gearbeitet, Rolltreppen so sicher wie möglich zu machen. Unabhängig davon, ob Hersteller und Ausschuss proaktiv oder reaktiv handelten, wurden im Laufe der Zeit viele neue Sicherheitsvorrichtungen und -vorschriften eingeführt, um Rolltreppen und Fahrsteige sicherer zu machen. 

In den mehr als 35 Jahren meiner Tätigkeit im Rolltreppengeschäft habe ich die Implementierung einer Vielzahl neuer Sicherheitsvorrichtungen erlebt, beispielsweise Detektoren für fehlende Stufen, Handlauf-Geschwindigkeitssensoren, Kammaufprallvorrichtungen, Vorrichtungen für waagerechte Stufen, Über- und Untergeschwindigkeitsvorrichtungen und mehr. 

Über die Neuerungen und die Weiterentwicklung aller Rolltreppen-Sicherheitsvorrichtungen könnte man viel schreiben, der Schwerpunkt dieses Artikels liegt jedoch auf der Entwicklung der wichtigsten Rolltreppen-Sicherheitsvorrichtung – der Rolltreppenbremse.

Die Rolltreppenbremse ist die wichtigste Sicherheitsvorrichtung einer Rolltreppe, da jede andere Sicherheitsvorrichtung einer Rolltreppe von der Funktion der Rolltreppenbremse abhängt. Wenn es keine Rolltreppenbremse gäbe, welchen Sinn hätte dann die Installation eines Not-Aus-Schalters oder einer Übergeschwindigkeitsvorrichtung oder einer Kammschlagvorrichtung oder einer anderen Sicherheitsvorrichtung? Die Antwort lautet: „Keine.“ Wenn es keine Rolltreppenbremse gäbe, würde die Rolltreppe nicht anhalten, wenn eine Sicherheitsvorrichtung aktiviert wird. Bestenfalls würde der Rolltreppenmotor abgeschaltet und die Rolltreppe würde weiterfahren, bis das Gewicht der Passagiere auf der Rolltreppe nicht ausreicht, um die Reibung der Handläufe und des rollenden Stufenbands zu überwinden. 

Festmomentbremsen und Schwungräder

Die frühen Rolltreppenbremsen waren einfache Federbremsen, die heute als Festdrehmomentbremsen bezeichnet werden. Zugfedern und Druckfedern wurden verwendet, um die Rolltreppenbremse bei Bedarf zu betätigen. Zugfedern verloren an Beliebtheit, da der Ausfall der Zugfeder dazu führte, dass überhaupt keine Bremse mehr vorhanden war, während eine Druckfeder bei einem Federbruch noch eine gewisse Federkraft liefern kann. 

Einige Nachteile einer Bremse mit festem Drehmoment:  

• Aufgrund des Verschleißes der Bremse muss diese regelmäßig nachgestellt werden.
• Wenn das feste Drehmoment der Bremse so eingestellt ist, dass das Bremsdrehmoment ausreicht, um eine stark beladene Rolltreppe anzuhalten, kann es bei einer leicht beladenen Rolltreppe zu einem unerwünscht schnellen Anhalten der Rolltreppe kommen.
• Der Bremsweg der Rolltreppe kann je nach Belastung der Einheit stark variieren. Wenn die Belastung der Rolltreppe groß ist, ist der Bremsweg der Rolltreppe lang. Wenn die Belastung der Rolltreppe hingegen gering ist, ist der Bremsweg kurz. 

Um die Unterschiede bei Bremswegen und Bremsraten von Rolltreppen zu minimieren, haben die Hersteller von Rolltreppen dem Rolltreppenmotor ein großes Schwungrad hinzugefügt. Durch das Hinzufügen eines Schwungrads zum Rolltreppenmotor wurde die Auswirkung der Belastung auf die Rolltreppe verringert. Im Wesentlichen arbeitet die Bremse mehr daran, das Schwungrad zu stoppen, als die Belastung auf der Rolltreppe zu stoppen. Je größer das Schwungrad ist, desto gleichmäßiger wird das Anhalten einer Rolltreppe von keiner Belastung bis hin zu einer Belastung mit hoher Belastung. 

Durch das Hinzufügen eines Schwungrads wird die Rolltreppe nicht nur gleichmäßiger gestoppt, sondern das Schwungrad sorgt auch dafür, dass die Rolltreppe in beide Richtungen gleichmäßiger stoppt – nach oben und nach unten. Ohne ein am Rolltreppenmotor montiertes Schwungrad führt eine Belastung der Rolltreppe dazu, dass die Rolltreppe bei Aufwärtsfahrt vorzeitig stoppt und bei Abwärtsfahrt vorzeitig stoppt. 

Es mag den Anschein haben, dass das auf der Welle des Rolltreppenmotors montierte Schwungrad die meisten Probleme der Festdrehmomentbremse behebt. Das Hinzufügen eines Schwungrads schafft jedoch einige neue, unerwünschte Probleme:

• Die Notwendigkeit einer wesentlich größeren Bremse. Bei einem auf der Motorwelle montierten Schwungrad muss die Bremse über ein ausreichendes Bremsdrehmoment verfügen, um das Schwungrad und die volle Nennlast der Rolltreppe zu stoppen.
• Eine Vergrößerung der Bremse erhöht deren Kosten.
• Für die Montage des Schwungrads und der größeren Bremse wird mehr Platz benötigt.
• Um den Rolltreppenmotor und das Schwungrad in Drehung zu versetzen und anschließend auf die erforderliche Geschwindigkeit zu beschleunigen, ist ein hoher elektrischer Strom erforderlich. 

Hersteller von Rolltreppen haben diese Probleme jahrzehntelang in Kauf genommen, um von den Vorteilen eines Schwungrads zu profitieren. Im Laufe der Zeit wurden die Sicherheitsvorschriften jedoch strenger. Die Vorschriften verlangten einen Mindestbremsweg von 4.5 Zoll (4.5 cm) (3 cm wurden bei einer maximalen Verzögerungsrate von 2 ft/s^90 für eine Rolltreppe mit 3 ft/min berechnet). Ein Anhalten schneller als 2 ft/s^16 wurde als destabilisierend für die Passagiere erachtet. Die Rolltreppe durfte jedoch in einer Entfernung von höchstens 16 Zoll angehalten werden. Diese XNUMX Zoll wurden durch den Abstand vom Schürzenschalter zu den Kammzähnen auf der Rolltreppe bestimmt. Wenn beim Auslösen des Schürzenschalters der Schuh einer Person zwischen der Stufenkante und der Rolltreppenschürze eingeklemmt war, musste die Rolltreppe angehalten werden, bevor der Fuß dieser Person in die Kammzähne gezogen wurde. 

Um den gesetzlich zulässigen Bremsweg von 4.5 bis 16 Zoll einzuhalten, unabhängig von der Nutzlast auf der Rolltreppe, experimentierten die Hersteller mit der Vergrößerung des Motorschwungrads, um die Auswirkungen der Nutzlast auf die Rolltreppe zu minimieren. Andere Hersteller erprobten die Möglichkeit, das Bremsmoment hoch einzustellen und dann die Betätigung der Bremse zu verzögern, um den Mindestbremsweg von 4.5 Zoll einzuhalten.

Durch die Verzögerung des Bremsens konnte der erforderliche Mindestbremsweg eingehalten werden, die maximale Verzögerungsrate von 3 ft/s^2 wurde jedoch nicht erreicht. Daher hat das Code-Komitee die Anforderung hinzugefügt, die Bremse ohne Verzögerung zu betätigen, um eine Verzögerungsrate von mehr als 3 ft/s^2 zu vermeiden. 

Bremsen mit variablem Festdrehmoment

In den 1980er Jahren kombinierte das Unternehmen, für das ich arbeitete, eine Permanentmagnetbremse (PM-Bremse) mit einer neuartigen Methode zur Anwendung eines festen Bremsmoments, das proportional zur Last auf der Rolltreppe war. Der Vorteil der PM-Bremse war und ist, dass es sich um ein Gerät mit variablem Drehmoment handelt. Die PM-Bremse erzeugt ein Drehmoment, das umgekehrt proportional zum Strom ist, der durch die PM-Bremsspule fließt. Wenn die Last auf der Rolltreppe hoch war, konnte der Bremsregler das Bremsmoment erhöhen, indem er den PM-Bremsstrom verringerte. Wenn die Last auf der Rolltreppe niedrig war, konnte der Bremsregler das Bremsmoment verringern, indem er den PM-Bremsspulenstrom erhöhte.

Dieser Bremsregler ermittelt nun die Belastung der Rolltreppe, indem er den Phasenwinkel zwischen der Spannung des Rolltreppenmotors und dem Strom des Rolltreppenmotors misst. Ein größerer Phasenwinkel bedeutet eine geringere Belastung der Rolltreppe, während ein kleinerer Phasenwinkel eine höhere Belastung der Rolltreppe bedeutet. Wenn der Phasenwinkel klein wäre, würde der Rolltreppenbremsregler den PM-Bremsspulenstrom reduzieren, um beim Anhalten der Rolltreppe mehr Bremskraft anzuwenden. Wenn der Phasenwinkel größer wäre, würde der Rolltreppenbremsregler den PM-Bremsspulenstrom erhöhen, um das Bremsdrehmoment zu verringern.

Durch die Anwendung eines Bremsmoments proportional zur Last auf der Rolltreppe konnte auf ein Schwungrad verzichtet werden, während gleichzeitig die Vorschriften hinsichtlich Verzögerungsrate und Bremsweg eingehalten werden konnten. Dieser Bremsregler erforderte jedoch eine recht komplexe Steuerungskonfiguration, die je nach Motorgröße und Motorhersteller variierte. Darüber hinaus war das PM-Bremsmoment bei einem bestimmten Bremsspulenstrom von Bremse zu Bremse nicht einheitlich. Folglich mussten von Zeit zu Zeit oder bei jedem Austausch der Bremse durch eine neue Bremse zusätzliche Konfigurationsanpassungen vorgenommen werden.

Geschwindigkeits-Feedback-Bremssteuerung

1988 entwickelte dasselbe Unternehmen eine neue Bremssteuerung, die einfacher einzurichten war und unabhängig von Motorgröße, Motorherstellung und Schwankungen des Bremsdrehmoments bei einem gegebenen Bremsspulenstrom war. Diese neue Methode verwendete „Geschwindigkeitsfeedback“ mit derselben PM-Bremse. Der Bremsregler mit „Geschwindigkeitsfeedback“ verglich eine vordefinierte Spannungsrampe mit der Spannung eines vom Rolltreppenmotor angetriebenen Drehzahlmessers. Der Bremsregler variierte das Bremsdrehmoment je nachdem, wie die Drehzahlmesserspannung der vordefinierten Spannungsrampe folgte. Wenn beim Anhalten der Rolltreppe die Drehzahlmesserspannung geringer war als die vordefinierte Spannungsrampe, stoppte die Rolltreppe schneller als gewünscht. Der Bremsregler reduzierte also das Bremsdrehmoment, um die Anhaltegeschwindigkeit der Rolltreppe zu verringern. Wenn die Drehzahlmesserspannung jedoch größer war als die vordefinierte Spannungsrampe, stoppte die Rolltreppe langsamer als gewünscht. Der Bremsregler erhöhte also das Bremsdrehmoment, um die Anhaltegeschwindigkeit der Rolltreppe zu verringern.

Zu den Vorteilen der Bremssteuerung mit Geschwindigkeitsrückkopplung gehören:

• Vereinfachtes Einrichtungsverfahren
• Unabhängig von der Motorgröße
• Unabhängig vom Motorenhersteller
• Unabhängig von Schwankungen des Bremsdrehmoments bei gegebenem Bremsspulenstrom
• Kein Schwungrad mehr nötig

Solange die Bremse genügend Drehmoment erzeugen konnte, um die Nennlast zu stoppen, funktionierte die Geschwindigkeitsrückmeldung relativ gut.

Zu den Nachteilen der Bremssteuerung mit Geschwindigkeitsrückkopplung gehörten:

• Die Notwendigkeit, den Drehzahlmesser auf die vordefinierte Spannungsrampe abzustimmen, die vom Bremsregler erzeugt wird
• Da die Drehzahlmesserspannung mit der Zeit nachließ, musste der Drehzahlmesser auf die vom Bremsregler erzeugte vordefinierte Spannungsrampe „neu abgestimmt“ werden.
• Der Bremsregler verfügte nur über eine vorprogrammierte Spannungsrampe, mit der die Rückkopplungsspannung des Drehzahlmessers verglichen wurde. Daher waren für jede Geschwindigkeit, die eine Rolltreppe oder ein Rollsteig erreichen sollte, unterschiedliche Bremssteuerkarten erforderlich.

Es ist zu beachten, dass die Rolltreppensteuerung zur Vermeidung unsicherer Situationen den Betrieb der Rolltreppe nicht zulässt, wenn die Spannung am Drehzahlmesser zu niedrig ist.

Verzögerungs-Feedback-Bremssteuerung

1993 brachte dasselbe Unternehmen einen weiteren neuen Bremsregler auf den Markt, der alle Vorteile des Bremsreglers mit „Geschwindigkeitsrückmeldung“ bot, aber noch einfacher einzurichten war und nicht „abgestimmt“ oder „neu abgestimmt“ werden musste. Diese neue Methode nutzte „Verzögerungsrückmeldung“ mit derselben PM-Bremse. Dieser Bremsregler nutzte einen Encoder anstelle eines Drehzahlmessers, um die Geschwindigkeit zu bestimmen und die Rolltreppenverzögerung in Echtzeit zu berechnen. Die berechnete Rolltreppenverzögerungsrate in Echtzeit wurde dann mit einem gewünschten Verzögerungssollwert verglichen. Der Bremsregler nutzte eine PI-Steuerung (Proportional- und Integralregelung), um das Bremsmoment abhängig davon zu variieren, wie nahe die Rolltreppenverzögerungsrate in Echtzeit am gewünschten Sollwert lag. Wenn die Rolltreppenverzögerungsrate in Echtzeit beim Anhalten größer als der Sollwert war, stoppte die Rolltreppe schneller als gewünscht. Der Bremsregler reduzierte also das Bremsmoment, um die Anhalterate der Rolltreppe zu verringern. Wenn jedoch die Echtzeit-Verzögerungsrate der Rolltreppe geringer als der Sollwert ist, bremst die Rolltreppe langsamer als gewünscht. Der Bremsregler erhöht daher das Bremsmoment, um die Bremsrate der Rolltreppe zu erhöhen.

Zu den Vorteilen der Verzögerungs-Feedback-Bremssteuerung gehören:

• Alle Vorteile des Velocity Feedback Controllers
• Ein noch einfacheres Einrichtungsverfahren
• Kein Stimmen oder Umstimmen
• Die gleiche Bremssteuerkarte kann für jede Rolltreppe oder jeden Fahrsteig mit Geschwindigkeit verwendet werden.

Zu den weiteren Verbesserungen des neuen Verzögerungs-Feedback-Bremsreglers zählen:

• Die Verwendung von PWM (Pulsweitenmodulation) anstelle einer linearen Regelung zur Steuerung des Bremsstroms. PWM bietet eine präzisere Steuerung und ist energieeffizienter als die ältere lineare Steuerung.
• Die Verwendung einer PI-Steuerung zur Regulierung des Bremsspulen-Lösestroms wurde hinzugefügt. Wenn also der Bremsspulenwiderstand von Bremse zu Bremse variiert oder wenn der Bremsspulenwiderstand aufgrund von Temperaturschwankungen variiert, hält der PI-Regler im Laufe der Zeit den gleichen Bremsen-Lösestrom aufrecht.
• Die Fuzzy-Logik, für die ich ein Patent zur Bremssteuerung erhalten habe, schätzte die Belastung der Rolltreppe so, dass das anfängliche Bremsdrehmoment dem tatsächlich erforderlichen Bremsdrehmoment genau entsprach. Das Ergebnis der Schätzung der Belastung der Rolltreppe vor dem Einrücken der Bremse reduzierte die Nachlaufzeit und das Ausmaß des Bremsens und sorgte für ein sanfteres Einrücken der Bremse.

Solange die Bremse genügend Drehmoment erzeugen konnte, um die Nennlast zu stoppen, funktionierte die Verzögerungsrückmeldung gut.

Einer der größten Nachteile der Bremssteuerung mit Verzögerungsrückkopplung betrifft aufwärts laufende Rolltreppen. Eine beladene aufwärts laufende Rolltreppe wird immer schneller anhalten als der gewünschte Verzögerungssollwert, wenn keine Schwungmasse am Rolltreppenmotor montiert ist. Derzeit erfordert der Rolltreppensicherheitscode jedoch keine maximale Verzögerungsrate, wenn die Rolltreppe aufwärts läuft. 

Motorgesteuertes dynamisches Bremsen

Anfang 2024 habe ich die Tests eines neuen Hybridbremssystems für Rolltreppen und Fahrsteige abgeschlossen. Dieses Hybridbremssystem kombiniert eine Verzögerungs-Feedback-Bremssteuerung mit einer anderen Art der Bremssteuerung, die kürzlich durch die ASME A17.1-2019 und 2022 Escalator Safety Code Rule 6.1.5.3.4 zugelassen wurde. Der Escalator Safety Code bezeichnet dieses neue Bremssystem als „Motor-Controller Dynamic Braking“. Bei der motorgesteuerten dynamischen Bremsung muss während des Bremsvorgangs die Stromversorgung zum Rolltreppenmotor bestehen bleiben, da der Motor zum Bremsen verwendet wird.

Motorgesteuerte dynamische Bremsen sind eigentlich nichts Neues, waren aber bis vor kurzem für Rolltreppen und Fahrsteige nicht zugelassen, da der Fahrtreppensicherheitscode immer die Trennung von Antriebsmotor und Bremse vorschrieb, wenn eine Sicherheitsvorrichtung aktiviert wurde. Der Fahrtreppensicherheitscode erlaubt nun die Verwendung motorgesteuerter dynamischer Bremsen, sofern mehrere andere Regeln eingehalten werden. 

Die Vorteile der motorgesteuerten dynamischen Bremsung:

• Alle Vorteile des Verzögerungs-Feedback-Controllers
• Die Rolltreppe beschleunigt oder verlangsamt sich nicht, während sie darauf wartet, dass die Bremse einrastet, wenn eine Sicherheitsvorrichtung aktiviert wird. Ohne dynamisches Bremsen läuft die Rolltreppe während der Zeit, die eine normale Bremse braucht, um vom offenen zum aktivierten Zustand zu gelangen, „frei“. Während die normale Bremseinrastzeit relativ kurz ist, beschleunigt die Rolltreppe unter Last in Abwärtsrichtung kurzzeitig, bis die Bremse einrastet. Mit dynamischem Bremsen wird das Freilaufen des Motors eliminiert. Folglich wird der Anhaltevorgang verbessert.
• Konstante Bremsrate unabhängig von der Belastung der Rolltreppe oder der Fahrtrichtung
• Gleichbleibende Halteabstände unabhängig von der Belastung der Rolltreppe oder der Fahrtrichtung
• Kann als zusätzliches Stoppmittel für die Rolltreppe verwendet werden – Code erforderlich ab 6 m
• Macht eine zweite Maschinenbremse überflüssig, wenn der Code eine redundante Bremse vorschreibt
• Das Stoppprofil ist sanft wie bei einer Festmomentbremse. 

Zu den Nachteilen der motorgesteuerten dynamischen Bremse gehörten:

• Bei Leistungsverlust kann der Motor kein Drehmoment zum Bremsen erzeugen.
• Der Rolltreppen-Sicherheitscode erlaubt die Verwendung motorgesteuerter dynamischer Bremsen für die meisten, aber nicht alle Sicherheitsvorrichtungen. Dynamische Bremsen sind NICHT zulässig für Rolltreppen-Geschwindigkeitsüberwachung, Antriebskettenvorrichtung, Schachtschalter, Stoppumkehr, Sicherheitsvorrichtung für abgetrennten Motor, Kammstufen-Aufprallvorrichtung und vieles mehr.

Um die Nachteile der motorgesteuerten dynamischen Bremsung zu überwinden, habe ich die dynamische Bremsung mit einer Verzögerungsrückkopplungssteuerung kombiniert, um ein Hybridsystem zu bilden. Für die meisten Sicherheitsvorrichtungen wird die dynamische Bremsung durch die Motorsteuerung verwendet. Wo die motorgesteuerte dynamische Bremsung nicht verwendet werden kann, verwendet das Hybridsystem eine Verzögerungsrückkopplungssteuerung.

Bremsenvergleichstabelle

• Die obere gepunktete Linie stellt die PM-Bremsung bei voller Last nach unten dar.
• Die zweitoberste gestrichelte Linie stellt die PM-Bremsung ohne Last auf der Rolltreppe in beide Richtungen dar.
• Die mittlere durchgezogene Linie stellt das dynamische (regenerative) Bremsen unter allen Bedingungen dar: beladen, unbeladen, Aufwärtsrichtung, Abwärtsrichtung.
• Die untere gestrichelte Linie stellt die PM-Bremsung bei voller Belastung nach oben dar.
• Bei jeder Feder- oder Magnetbremse gibt es eine Anwendungszeit. Die Bremsvergleichstabelle zeigt eine Bremsenanwendungszeit von 100 m/s und eine Rolltreppenlaufgeschwindigkeit von 100 ft/min. Die tatsächliche Geschwindigkeit der Rolltreppe hängt von der tatsächlichen Rolltreppenlaufgeschwindigkeit ohne Last, der Laufrichtung und der Last auf der Rolltreppe ab. Eine beladene Rolltreppe, die nach oben fährt, läuft langsamer als die tatsächliche Rolltreppenlaufgeschwindigkeit ohne Last und eine beladene Rolltreppe, die nach unten fährt, läuft schneller als die tatsächliche Rolltreppenlaufgeschwindigkeit ohne Last. 
• Das Diagramm mit der Volllastbremsung in Abwärtsrichtung zeigt, dass die Geschwindigkeit der Rolltreppe um 2.5 ft/s zunimmt.² von 100 ft/min auf 115 ft/min und bewegte sich 2.15 Zoll, bevor die Bremse einrastete. Dann regelte der PM-Bremsregler die Verzögerungsrate auf 1.5 ft/s² für weitere 14.7 Zoll. Die Gesamtbremszeit beträgt etwa 1.4 s bei einem Gesamtbremsweg von 16.8 Zoll. Wenn es keine Anwendungszeit gäbe und das Bremsmoment ausreicht, um die Last mit 1.5 Fuß/s zu stoppen², dann wäre der tatsächliche Bremsabstand 11.11 Zoll.
• Das Leerlauf-PM-Bremsdiagramm zeigt, dass die Geschwindigkeit der Rolltreppe um 0.5 ft/s abnahm.² von 100 ft/min auf 97 ft/min und bewegte sich 1.97 Zoll, bevor die Bremse einrastete. Dann regelte der PM-Bremsregler die Verzögerungsrate auf 1.5 ft/min.^s2 für weitere 10.45 Zoll. Die gesamte Bremszeit beträgt etwa 1.2 s bei einem gesamten Bremsweg von 12.4 Zoll. Je nach Trägheit und Reibung des mechanischen Systems variieren die tatsächliche Zeit, Bremszeit und -entfernung. Wenn es keine Anwendungszeit gäbe und die Trägheit ausreicht, um die Systemreibung zu überwinden, würde die tatsächliche Bremsentfernung 11.11 Zoll betragen.
• Das Diagramm der PM-Bremsung bei Volllast in Aufwärtsrichtung zeigt, dass die Geschwindigkeit der Rolltreppe um 4.2 ft/s abnahm.² von 100 ft/min auf 74.8 ft/min und bewegte sich 1.75 Zoll, bevor die Bremse einrastete und dann weiter mit 4.2 ft/s verzögerte² für weitere 2.22 Zoll. Die gesamte Stoppzeit beträgt etwa 0.4 s bei einem gesamten Stoppabstand von 3.97 Zoll. In diesem Fall wird der PM-Bremsregler nur geringfügig bremsen oder nur wenig Bremskraft anwenden. Das Gewicht auf der Rolltreppe verlangsamt die Rolltreppe schneller zum Stillstand als die programmierte Geschwindigkeit des Bremsreglers. Die gesamte Stoppzeit beträgt etwa 0.4 s bei einem Stoppabstand von 3.9 Zoll. Je nachdem, wie viel Gewicht auf der Rolltreppe liegt und wie groß die Trägheit und Reibung des mechanischen Systems ist, variieren die tatsächliche Zeit, Stoppzeit und -distanz.
• Das dynamische (regenerative) Bremsdiagramm zeigt keine Verzögerungszeit beim Bremsen. Unabhängig von der Belastung der Rolltreppe und der Laufrichtung zeigt das Diagramm eine Verzögerung der Rolltreppe von 1.7 ft/s.² von 100 ft/min auf 0 ft/min in 1.0 s bei einer Gesamthaltestrecke von 9.8 Zoll. In diesem Fall wird der PM-Bremsregler beim Anhalten nur wenig Bremskraft ausüben oder anwenden, da der Wechselrichter die Rolltreppe schneller verlangsamt als der Sollwert des Bremsreglers. In Aufwärtsrichtung wird der Wechselrichter die Rolltreppenlast „drücken“, um die 1.7 ft/s beizubehalten.² Verzögerungsrate. 

Fazit

Seit die allererste Rolltreppe installiert wurde, haben Rolltreppenhersteller und Sicherheitsausschüsse proaktiv und reaktiv daran gearbeitet, Rolltreppen und Fahrsteige durch das Hinzufügen und Verbessern von Sicherheitsvorrichtungen so sicher wie möglich zu machen.

Die wichtigste Sicherheitseinrichtung an der Rolltreppe ist die Rolltreppenbremse. Alle anderen Sicherheitseinrichtungen sind auf die Rolltreppenbremse angewiesen, um die Rolltreppe anzuhalten, wenn eine Sicherheitseinrichtung aktiviert wird. Die Bremse muss nicht nur die Rolltreppe oder den Fahrsteig anhalten, sondern die Bremse muss die Rolltreppe auf eine möglichst sichere Weise anhalten.

Wie bereits erwähnt, waren Rolltreppenbremsen anfangs Bremsen mit festem Drehmoment. Später kamen Schwungräder, Bremsen mit variablem Festdrehmoment, Geschwindigkeitsrückmeldung, Verzögerungsrückmeldung und jetzt auch motorgesteuerte dynamische Bremsen hinzu. 

Bei dem Bremssystem, dessen Tests ich vor Kurzem abgeschlossen habe, handelt es sich um ein Hybridsystem, das eine motorgesteuerte dynamische Bremsung mit einer Verzögerungsrückmeldungsbremsung für den Fall kombiniert, dass die motorgesteuerte dynamische Bremsung nicht genutzt werden kann.

Code-Referenzen

ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 6.1.5.3 Bremsen

• 6.1.5.3.1 Bremse der Fahrtreppen-Antriebsmaschine 
• 6.1.5.3.2 Bremsen der Hauptantriebswelle
• 6.1.5.3.3 Fahrtreppen-Antriebsmaschinenbremsen und motorgesteuerte dynamische Bremssysteme müssen gemäß den Anforderungen von 8.3.1 und 8.3.6 zertifiziert sein.
• 6.1.5.3.4 Motorgesteuerte dynamische Bremsung der Fahrtreppen-Antriebsmaschine
• 6.1.5.3.5 Hilfsbremse 
• ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 6.1.6.7 Bremswegüberwachung für Rolltreppen
• ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 6.1.6.3 Elektrische Schutzeinrichtungen 6.1.6.3.1 bis 6.1.6.3.16 enthalten den folgenden Wortlaut, wenn für die Einrichtung eine dynamische Bremsung zulässig ist: „Muss die Einleitung einer dynamischen Bremsung (6.1.5.3.4) oder die Unterbrechung der elektrischen Energie vom Motor und der Bremse der Rolltreppenantriebsmaschine bewirken.“ Wenn eine dynamische Bremsung nicht zulässig ist, wird der folgende Wortlaut weggelassen: „Muss die Einleitung einer dynamischen Bremsung bewirken.“ Die Einrichtungen sind im Abschnitt „Anforderungen“ dieses Dokuments aufgeführt. 
• ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 6.1.6.10 Steuer- und Betriebsschaltkreise. Die Konstruktion und Installation der Steuer- und Betriebsschaltkreise müssen 6.1.6.10.1 bis 6.1.6.10.4 entsprechen.
• ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 8.3.1 Allgemeine Anforderungen für Tests und Zertifizierung
• ASME A17.1-2019/CSA B44:19 Regel 8.3.6 Typprüfungen für Rolltreppenbremsen und Bremssysteme