První stránky
o brněnském podzemí
Zde je prostor
pro Vaše logo
a ikonu
nebo reklamu,
i výměnný systém.
Smyslem
výtahu je dopravit člověka nebo břemeno nahoru, nebo dolů, a ulehčit tak fyzické námaze, ale také zpřístupnit jiná podlaží osobám nepohyblivým, nemocným.
Pohon
Princip souvisí se způsobem pohonu výtahu - kabiny. Již téměř celé minulé století se používá k mechanickému pohonu motorů, později také hydraulických pístů.
Dojíždění
Obecná snaha je, zvyšovat komfort jízdy, napomáhá tomu i konkurenční prostředí výtahových firem. Jedním ze zásadních témat byl tvrdý rozjezd i zastavení kabiny. Je to vždy otázkou seřízení součinnosti brzdy a jejího nastavení spolu s rozběhem a zastavením motoru. To bylo limitováno samotným principem, a tak se nejnověji začalo používat moderní motory, jejichž rychlost lze plynule ovládat frekvenčním měničem. Paraelně a již předtím, se začalo používat "dojíždění" do stanice před úplným zastavením, zejména u rychlovýtahů. Mělo to jednak zvýšit komfort a měkkost zastavení ve stanici, ale také přesnost polohy zastavení. Dojíždění se jeden čas řešilo paraelním pomalejším motorem, který převzal práci namísto hlavního motoru vždy před dojetím do stanice. Proto v některých rozvaděčích vidíme čtyři směrové stykače namísto dvou, týká se to vždy dojíždění. Ke změně rychlosti (vystřídání motorů) dojde samozřejmě díky polohovým kontaktům, aktivovaným v nastavené poloze před stanicí.
Protizávaží
V počátcích výroby výtahů se řešil problém potřebného výkonu a také spotřeby motoru. Jako určitá úspora se jevilo použití protizávaží, které by vyvažovalo polovičně zatíženou kabinu. V jisté době platil zákaz jízdy výtahem dolů, přitom paradoxně právě s prázdnou kabinou byl motor více zatížen vytahováním těžšího protizávaží, než kdyby v kabině stály 2 osoby. Výtah s protizávažím musel mít strojovnu na střeše domu. V dnešní době se od použití protizávaží výrazně upouští a lano se na výtahovém stroji navíjí na navíjecích bubnech. Strojovna tak může být umístěna naopak do sklepení pod domem a výtaháři nemusí při každé poruše chodit pěšky do strojovny až nahoru na střechu - ušetří si čas a sílu :-)
Strojovna
Výtah má tedy strojovnu, kde je umístěn výtahový stroj pro pohon a elektrický rozvaděč pro ovládání výtahu a řízení stroje. Nejnovější výtahy se obejdou bez místnosti strojovny, zejména pokud je nedostatek místa. Výtahový stroj je pak umístěn například přímo u stropu výtahové šachty a ovládací zařízení (výtahový rozvaděč) třeba na chodbě domu. Zvláštní skupinou jsou stavební výtahy, na krátký čas přikotvené k budově zvenčí. Stroj - pohon - je umístěn přímo v kabině, jedná se o motor, spojku, převodovku, brzdu a ozubená kola, zapadající do ozubení svislé průvodnice - zubaté vodící kolejnice, podél níž kabina svisle jezdí. Běžný výtahový stroj se nachází ve strojovně a rovněž má motor, spojku, brzdu, převodovku a navíjecí lanový buben, nebo větší kladkové lanové kolo v případě použití protizávaží.
Rozvaděč
Rozvaděč je plechová skříň, obsahující ovládací a logické prvky. Také jističe, transformátory, usměrňovač, relátka nebo integrované obvody a stykače a svorkovnice. Rozvaděč obsahuje napájení a řízení světelných obvodů, bezpečnostních obvodů, logickou část a silovou část.
Napájení
Napájení rozvaděče přichází přes vnější hlavní vypínač výtahu a pojistky. V rozvaděči dále přes třífázový jistič do světelného transformátoru s výstupem 24/12/10V a do řídícího transformátoru s výstupem 48V. Obojí opět přes jističe, chránící transformátory, postupuje do dílčích obvodů.
Světelný obvod
Slouží k ovládání světla v kabině a signalizačních prvků o jízdě, případně směru jízdy a patru, kde se právě kabina nachází nebo projíždí. V klidovém režimu výtahu je trvale světelné relé seplé a díky rozpínacím kontaktům je kabina zhaslá. Pokud by došlo k poruše v řídící části, nebo nefunkčnosti světelného relé, smyslem je, aby kabina raději svítila, kdyby v ní zrovna byli lidé. Výměna světelného relé patřila mezi nejčastější úkony a opravy výtahářů.
Řídící obvod
Je napájený druhým transformátorem, týká se ovládání jízdy výtahu. S tím souvisí bezpečnostní obvod a patrová logika pro objednání a vyřízení objednávky.
Bezpečnostní obvod
Jeho uzavření je podmínkou pro sepnutí směrových relé a stykačů motoru. Pokud někde v šachtě nejsou uzavřeny dveře, nebo je kabina na hranici koncového spínače, nebo je kabina příliž přetížena a podlahový spínač (pro přetížení) nebo dveřní spínače, nebo spínače šachetních uzávěrek - zámků - jsou někde rozpojeny, na stykače nejde proud a ty nesepnou napájení motoru. Bezpečnostní okruh tedy podmiňuje, že nepřetížená kabina se rozjede a pohybuje jen v případě zavřených a zamčených všech dveří a v dovoleném rozmezí první a poslední stanice.
Silová část
Takto je nazýván obvod napájení rozvaděče a směrových stykačů a napájení motoru. Stykače jsou chráněny - zapojeny reverzibilně - pokud je sepnut jeden (směr), nemůže být sepnut i druhý, a naopak. To ještě jistí vyhybka směrových relé - pokud je aktivní relé směru "nahoru", je tím odpojena možnost relé smeru "dolů".
Brzda
V zapojení přímo souvisí i činnost odkláněcího magnetu na kabině (48V) (přikloněním kovové křivky ke kabině se uzamkne šachetní zámek a teprve může dojít k sepnutí směrových jističů) a také zároveň napájení elektromagnetu brzdy u výtahového stoje - při sepnutí stykače a tedy proudu do motoru je zároveň 48V řídícím napětím napájena cívka pro odbrždění stroje. Brzdové obložení (oblouky kolem kotouče spojky) jsou trvale přitlačeny pružinou ke kotouči a plošným třecím tlakem znemožňují samootáčení kotouče a hřídele stroje. Pokud je přiveden do motoru a (nepřímo) zároveň do cívky elektromagnetu proud, elektromagnet překoná trvalou sílu pružiny a odkloní brzdové obklopení kotouče a ten je již volný v pohybu. Odbrždění je na místo elektromagnetu možno provést i ručně menší pákou, která odkloní brzdící čelisti a nasazením otočného kola za motor na hřídel je možné ručně pomalu kabinu dopraviti blíže do patra, opět zabrzdit a ručním otevřením dveřní uzávěrky vyprostit osoby z kabiny zastavené před dojetím do stanice.
Patrová logika
Je oproti ostatním složitější obvod s vývody ke tlačítkům do kabiny a k šachetním dveřím (ovládací tlačítka v patrech). Tak dojde k stisku tlačítka a objednávce. Záznamové relé příslušného patra je v případě uzavřeného dveřního a podlahového bezpečnostního okruhu sepnuto a podle polohy kabiny a polohy ostatních logických relé (nebo pákových přepínačů v patrech šachty ve starších nebo nákladních typech) dojde k rozhodnutí o směru jízdy kabiny. Ta se v případě nerozpojených bezpečnostních okruhů, kabinové dveřní fotobuňky atd rozjede. Nyní dochází k odpočítávání projetých stanic až do zvolené, na jejíž hranici dojde k rozpojení napájení motoru, napájení odbrždění a napájení zamykací křivky na kabině. Motor zastaví, vyplá brzda sevře čelisti a zabrzdí kotouč, křivka na kabině odpadne čímž odkloní páku šachetního zámku a otevře vnější dveře a po nastaveném časovém úseku a zavření dveří kabina zhasne a lze přivolat zase jinam. To je nejjednodušší popis obecné rozhodovací logiky.
Patrová vložka
Vývoj a druhy patrové logiky - patrová (záznamová) relé byla společně umístěna do kovové části se svorkovnicemi, které se říkalo Patrová vložka. Byla jako samostatný celek přišroubována k nosné zadní stěně rozvaděče. Ty starší, první patrové vložky, neměly plechový kryt proti prachu, ani relé a jejich kontakty nebyly před prachem a vlhkostí chráněny plexisklovým krytem. U starých výtahů je tedy vidět, jak působila koroze a nečistoty na kontaktech postupně znemožňovaly fungování výtahu. Nejdříve zlobil, vynechával třeba patro, do některého nešel přivolat, musel někdo kontakty očistit. Později se používala relé v plexisklovém krytu a tyto starosti zmizely. Při nástupu patrových vložek s dvěmi řadami nechráněných relé se chránila celá releová část přitlačeným plechovým víkem s gumovým těsněním.
Odpočítávání pater
Nejprve o určení patra, kde kabina zastaví, rozhodoval dříve pákový šachetní přepínač v každém patře a příslušné zvolené patro souviselo s příslušným přepínačem, který kabina svým průjezdem přepla a stykače a motor přestaly být dále napájeny. Vzhledem k potřebné údržbě spínačů a úspoře na množství dlouhých drátů vedených šachtou, se začaly používat magnetické snímače na kabině. U každého patra jsou umístěny a polohově nastaveny vyčnívající kovové segmenty přesně tak, aby při průjezdu kabiny projely skrze U tvar magnetického snímače, v němž magnetický kontakt přiskočí ke druhému díky nacházení se vnější kovové destičky - "clonky" a pošle impulz do řídící logiky výtahu. Pokud kabina projela patrem, magnetické snímače odešlou tedy impulz a patrová logika odečte další zbývající patro do toho zvoleného, kde výtah zastaví. Protože proces zastavení vyžaduje vždy určitý okamžik, není v patře jedna clonka, ale dvě - před rovinou patra kousek výše, i před patrem kousek níže. A zvláště při funkci dojíždění - změně rychlosti již před patrem, jsou potřeba další dvě clonky, umístěné od roviny patra kousek dále, cca půl metru až metr. Pro tento systém s magnetickými snímači musely nahradit patrové přepínače další relátka a vznikla patrová vložka VRN 3 s "paměťovým registrem" - další svislou řadou relé, která se postupně přepínají s průjezdem patry. Až to dojde (polohy kontaktů relé) do místa, přes které již neteče proud do směrového relé a potažmo stykače, tak se jeho napájení přeruší a motor vypne. Stále to popisuji jen jednodušeji principielně, ale ve skutečnosti jsou procesy složitější, často se využívá třeba opačného pólu, kterým se najednou anuluje sepnutí relé, protože z obou stran již na jeho cívku přichází stejná polarita, atd. Paměťový registr je tedy řada relé, z nichž krajní, a nebo dvě, jsou vždy sepnuta a při průjezdu patrem (přes dvě clonky a relé BP a BR) vždy jedno relé z dvojice odpadne a vedlejší sousední relé naopak se přitáhne. Když stojíte ve strojovně a výtah jede, slyšíte klap-klap; klap-klap; klap-klap, jak kabina projíždí patry.
Parkování
Restart a parkování do výchozí pozice - to je funkce nastavená v této patrové vložce (VRN 3) a všech dalších systémech, využívající magnetické snímače na kabině namísto starých patrových přepínačů. Když najednou vypnou elektřinu pro panelák, odpadnou všechna relé - i v paměťovém registru, a výtah by po opětovném zapnutí elektřiny v síti nevěděl, kde stojí. Proto v prvé řadě se rozjede směrem dolů a jede "se zaparkovat" do výchozí stanice (kde zastaví na koncový spínač) a odsud už začne paměťový registr jednoduše odpočítávat patra a polohu kabiny svým klap-klap. Funkce parkování se používá i v CD a DVD přístrojích, v rotujícím počítačovém harddisku se také prvně zaparkují hlavy do výchozí pozice, aby podle indexu pak odpočítávaly závity dat.
Sběrné řízení
Patrovou logiku a provoz výtahu dělíme na jednoduchý systém, Simplex, který při jízdě kabinou nehledí na požadavky zvenčí a je časově úspornější pro klienta v kabině zatímco ti venku v patrech déle čekají na další příjezd kabiny; nebo sběrný systém, který reaguje i na vnější požadavky pro směr dolů a přibírá do kabiny další klienty pro směr dolů. To zvládá i nejběžnější VRN3 patrová vložka. Další variantou je sběrný systém pro oba směry - to už je systém, který potřebuje odlišit a má objednací relátka záznamová pro patro ale i pro každý směr požadovaný, takže třeba pro třetí patro jsou záznamová (objednací) relé označena BN 43 a BD 43 a kabina vyřizuje vždy objednávky shodného směru.
Logika více výtahů
Při provozu více výtahů je provázaná logika (aby po stisku tlačítka přijel nejbližší výtah) mnohem složitější. Logika pro dva výtahy se nazývá Duplex - přijede nebo zastaví ten, který projíždí stejným směrem dřív, nebo se nachází blíž. Ve světě se ještě užívala i logika pro tři výtahy - Triplex. A na Šumavské ulici v Brně se nachází ve třech výškových budovách systémy Duplex Quatro, jde vždy o čtyři výtahy s logikou dva a dva, přičemž některé funkce jako ranní / odpolední režim se ovládají "najednou", ve skutečnosti obě dvojice kontakty jednoho společného spínače. Pro tyto náročnější funkce se samozřejmě jednodušeji uplatňují naprogramované integrované obvody, protože už jen pro 20 patrový Duplex systém zapojení vyžadovalo velikou skříň plnou relé, viz stránka Duplexy - Šumavská.
Pístové výtahy
Nemají výtahový stroj s motorem, ale kompresor s ventily a dlouhý píst v šachtě buď přímo pod kabinou (kabinu vytlačuje) a nebo píst podél šachty vytlačuje kladky s lanem a pak stačí na výšku šachty poloviční výška pístu atd.
Nákladní výtahy
Mívají místo nosných lan Gallovy řetězy. Používají se spíše omezeně a pro méně důležitá zařízení s rychlostí do 0,3 m/s a zdvihem do 8 m. Mají kratší životnost, než ocelová lana, protože jsou citlivější na nárazy, ale i na přesnou svislost ozubených kol i závěsů, aby bylo namáhání retězu rovnoměrné. Výhodou je snad menší potřebný průměr hnacího (ozubeného) kola a menší převodovky a tak se celý výtahový stroj vejde do podstatně menší prostory.
Další detailní popisy už by přesahovaly rámec článku o celkovém principu výtahu a budu se jim postupně věnovat jednotlivě.
