CN101298306A - 防止电梯轿厢碰撞的方法和对应的电梯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防止电梯装置的两个电梯轿厢(A1，A2)碰撞的方法，和电梯装置，其电梯轿厢在公共电梯竖井中实质彼此独立运动。一旦电梯轿厢(A1，A2)之间的有效距离低于临界最小距离，碰撞保护系统(20)就利用停止制动器使每个运动电梯轿厢(A1，A2)减速。在电梯轿厢(A1，A2)利用停止制动器减速后，紧急停止系统开始工作。这种紧急停止系统的控制系统确定电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态。当其状态满足可定义的紧急停止准则时，借助于与电梯轿厢(A1，A2)关联的电梯轿厢制动器，触发每个运动的电梯轿厢(A1，A2)的另外减速。

Description

防止电梯轿厢碰撞的方法和对应的电梯装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的防止在电梯装置的相同电梯竖井中活动的两个电梯轿厢碰撞的方法，和根据权利要求6的前序部分的可根据该方法操作的电梯装置。
背景技术
在相同电梯竖井中具有多个电梯轿厢的电梯装置也称作多移动电梯装置，通常每个电梯轿厢具有各自的驱动和制动系统。此外，这种电梯装置配置有碰撞保护系统，防止电梯轿厢的碰撞。
除传统的电控制碰撞保护系统外，欧洲专利申请EP 06 120 359描述了具有能够机械触发的机电开关机构的碰撞保护系统的电梯装置。该欧洲专利申请的公开被视为本申请的整体部分。该提及的碰撞保护系统的结构简单并且操作可靠。然而，不利地，其触发仅发生在两个接近电梯轿厢之间的临界最小距离落到下面时，没有将在触发停止制动后的每个情况中，诸如例如电梯轿厢之间的相对速度或瞬时有效距离的其它制动准则考虑在内。特别地，在高轿厢速度和紧急状况的情况中，它无法最终确实保证设置在上面或下面的另一电梯轿厢在适合时刻停止以避免碰撞。
发明内容
现在，本发明的目的在于
-提出一种方法，以在多移动电梯装置的情况中，当电梯轿厢之间的距离进一步减小，尽管利用碰撞保护系统触发了停止制动器，但因而需要立即紧急停止时，触发另外的制动，和
-以创建可根据该方法操作的多移动电梯装置。
关于这一点，该紧急停止系统被构想成尽可能地使它不会迫使扩大电梯竖井的横断面。
通过如下方式实现这一目的：
-方法的权利要求1的特性，和
-电梯装置的权利要求6的特性。
本发明的实施例和发展的优选实例由各自的从属专利权利要求确定。
该新型的电梯装置包括至少一个上部电梯轿厢和至少一个下部电梯轿厢。在电梯装置的公共电梯竖井中，两个电梯轿厢能够实质独立于彼此向上和向下垂直运动。
该上部电梯轿厢具有第一驱动和制动系统，包括第一停止制动器(优选地电机制动器)。该下部轿厢具有第二驱动和制动系统，包括第二停止制动器(优选地电机制动器)。根据本发明，第一电梯轿厢另外配置有第一轿厢(紧急)制动器，并且第二电梯轿厢配置有第二轿厢(紧急)制动器，其功能在下面更详细地说明。
此外，该电梯装置具有碰撞保护系统，以避免电梯轿厢之间的碰撞。该碰撞保护系统优选地包括：在上部电梯轿厢处的第一机电开关机构；和在下部电梯轿厢处的第二机电开关机构，利用它们，能够触发上部电梯轿厢利用第一停止制动器的减速和/或下部电梯轿厢利用第二停止制动器的减速。然而，根据EP-06120359，电梯轿厢和碰撞保护系统能够特别地构造-但不一定必须构造。
根据本发明，另外提供了紧急停止系统。该紧急停止系统被如此设计以便：在减速的触发或停止制动器的制动后，它连续或重复地确定两个电梯轿厢的瞬时运动状态，并且一方面考虑电梯轿厢的运动状态并且另一方面考虑可确定的制动准则，如果需要的话，触发利用相关轿厢制动器的一个或两个运动电梯轿厢的另外的制动。
该电梯轿厢的运动状态尤其并实质是其相对速度的函数。
制动准则原则上可以预先确定，但优选地包括电梯轿厢的瞬时运动状态。
附图说明
本发明的其它细节和优点将通过实施例的实例和参照附图在以下进行描述，其中：
图1采用简单、示意图的方式显示了根据现有技术的多移动电梯装置。
图2采用简单、示意图的方式显示了多移动电梯装置的碰撞保护系统和紧急停止系统。
图3显示了说明根据本发明的方法的框图；和
图4显示了实施例的尤其优选实例的细节。
具体实施方式
图1显示了一种简单的电梯设备10。如上面提及，这种电梯装置称作标志多移动电梯装置。该电梯装置10具有电梯竖井11，在竖井中上部电梯轿厢A1和下部电梯轿厢A2能够垂直运动。只要保持两个电梯轿厢A1，A2之间的临界最小距离d(0)，即在其中瞬时间距di大于临界最小距离d(0)的正常操作期间，电梯轿厢A1，A2可以在电梯竖井11中彼此独立地运动。该电梯装置10具有驱动和制动单元，其中：优选地，每个电梯轿厢A1，A2具有独立的驱动和制动系统。
该电梯装置10另外具有碰撞保护系统20。该碰撞保护系统20包括：布置在上部电梯轿厢A1的下部区域中的第一机电开关机构21；和布置在下部电梯轿厢A2的上部区域中的第二机电开关机构22。该两个开关机构21，22采用垂直对准的方式一个安装在另一个上方。
对于每个电梯轿厢A1，A2，该电梯装置10的碰撞保护系统20优选地包括独立的安全电路，其中：诸如例如安全触点和安全开关的多个安全元件串行布置。仅当其安全电路及集成在其中的所有安全触点关闭时，该相应的电梯轿厢A1或A2才能够运动。该安全电路与电梯装置10的驱动和制动单元或电梯轿厢A1，A2的驱动和制动系统连接，以便：如果相应的机电开关机构21和/或22的致动打开安全电路，中断相应的电梯轿厢A1和/或A2的行进操作。
该第一开关机构21包括具有悬挂在伸长柔韧承重元件24处的重量G的重量体23，其又被紧固在上部电梯轿厢A1的下部区域处。该承重元件24和重量体23的整个垂直尺寸大体对应于在电梯轿厢A1，A2之间保持的临界距离d(0)。
该第二开关机构22包括机械传感器，采用作用在接触开关34上的柄(杠杆)28(参见图2)的形式。
在正常情况中，即当电梯轿厢A1和A2之间的间距di大于临界距离d(0)时，该重量体23自由悬挂在承重(支持)元件24处，其置于接伸应力下，并由重量体23的重量G保持拉伸。
如果电梯轿厢A1，A2接近这种程度：其瞬时间距di落在临界距离d0下，重量体23则碰撞在第二机电开关机构22的柄28上。因此，由重量体23施加在承重元件24上的拉伸应力减小并且从而实质承重元件24中的拉伸应力减小。
由于承重元件24中的拉伸应力相当的减小，上部电梯轿厢A1的第一驱动和制动单元的安全电路打开。从而触发上部电梯轿厢A1利用第一停止制动器(例如设计为电机制动器)减速。通过重量体23碰撞在柄28上，下部电梯轿厢A2的第二驱动和制动单元的安全电路大体同时打开。从而触发下部电梯轿厢A2利用第二停止制动器(例如设计为电机制动器)减速。
然而，根据本发明的紧急停止系统还能够用于电梯装置10中，其中：碰撞保护系统采用不同设计，或其中停止制动器能够采用不同方式触发和/或代替提及的安全电路，其配置有安全总线系统。
根据本发明，除了碰撞保护系统20，电梯装置10具有紧急停止系统，利用它，在一个或两个电梯轿厢A1，A2利用一个或两个停止制动器减速后，能够实现移动的电梯轿厢A1和/或A2的另外减速。考虑到电梯轿厢A1，A2的瞬时运动状态并在紧急停止准则的基础上，发生这种另外减速的触发。
本发明的紧急停止系统可以包括：碰撞保护系统20的结构元件；和另外的结构元件，即在这种情况中的紧急停止系统至少部分地集成在碰撞保护系统20中。
在根据本发明和根据图2的电梯装置10的碰撞保护系统的情况中，规定：柔韧承重元件24不直接或固定地紧固在上部电梯轿厢A1的下部区域处或在设置在那里的柄处，而被安装在辊30处。该辊30接着可旋转地紧固在上部电梯轿厢A1的下部区域处。这种紧固未显示在图2中。该辊30具有内部能量存储器31(或如图4所示，附加能量存储器31)，优选地采用螺旋弹簧的形式，其施加一种趋向于旋转辊30(在所示实例中，这种旋转以顺时针方式作用)以使柔韧承重元件20卷在辊30上的力。在正常情况中，即当电梯轿厢A1和A2之间的瞬时间距di大于临界距离d0时，该辊30被阻塞抑制旋转，并且特别地利用重量体23的重量G加载的柔韧承重元件24施加的张力。这意味着由于这种阻塞，该辊30无法由其内部能量存储31使得旋转。一旦因为电梯轿厢A1和A2之间的瞬时间距di下降在临界距离d0下方，电梯轿厢A1，A2的减速已由停止制动器启动，紧急停止系统或其控制系统被启动。在当前情况中，这由重量体23碰撞在下部电梯轿厢A2的开关机构22的传感器(例如与开关34配合的柄28)上出现。在重量体23的碰撞后，阻塞辊30的柔韧承重24中的张力消失。该辊30现在被释放并在由其内部力存储器31传送的卷起扭矩下旋转，以便柔韧承重元件24卷起在辊30上。该辊30的释放实质与机电开关机构22的启动和电梯轿厢A1，A2利用其停止制动器的减速同时发生。
该辊30在其释放后旋转，并且在那种情况下大体对应于临界距离d0与电梯轿厢A1，A2的瞬时间距di之差的柔韧元件24的部分被卷起。然而，关于这一点，重量体23不必向上拉动。因此，由内部能量存储器21施加在辊30上的卷起扭矩必然在柔韧承重元件24上施加小于重量体23的重量G(23)，但大于柔韧承重元件24的重量G(24)的卷起力，其中：摩擦力也必须考虑在内。
由瞬时角度速度ωi和电梯轿厢A1，A2之间的瞬时距离di，该辊30的旋转实现探测电梯轿厢A1，A2的瞬时运动状态。该辊30一旋转，作其为时间函数的角速度ωi就被增量发射器(incrementaltransmitter)32探测出来。该电梯轿厢A1，A2的瞬时相对速度vi(rel)则能够从该角速度ωi确定。该电梯轿厢A1，A2的瞬时距离di则能够类似地确定，或者通过行进测量传感器35或者利用辊30的瞬时角速度ωi采用计算机化方式。随后，考虑如此确定的运动状态和紧急停止准则，确定是否由其电梯轿厢制动器触发一个或两个电梯轿厢A1，A2的另外的减速。
下面将通过实例说明其实现方式。
使用如下符号：
d0         临界距离(最大探测距离)
di         电梯轿厢A1，A2的瞬时距离
ωi        辊30的瞬时角速度
vi(rel)    电梯轿厢A1，A2的瞬时相对速度
vi         一个电梯轿厢的瞬时速度
vi(A1)     上部电梯轿厢A1的瞬时速度
vi(A2)     下部电梯轿厢A2的瞬时速度
a(min)     紧急停止中的最小可取得的减速
sstop(min)I如果仅一个电梯轿厢A1，A2运动的最小停止距离(即如果vi(rel)＝vi实际)
sstop(min)II如果两个电梯轿厢A1，A2都运动的最小停止距离(即如果(vi(rel)/2)＝vi实际)
此外，应用以下假定或规则：
如果在当前描述的上下文中，两个电梯轿厢A1，A2均运动，则它们以相同的速度vi(A1)＝vi(A2)  接近，其中vi(A1)和vi(A2)是绝对值。
如果下部电梯轿厢A2的安全电路的接触开关34打开和/或电梯轿厢A1，A2之间的瞬时距离di小于临界距离d0，则通过利用其停止制动器减速，出现每个运动的电梯轿厢A1，A2的减速。
紧急停止准则
如果满足下面两个紧急停止准则中的一个的话，除利用停止制动器制动外，还触发利用一个或两个电梯制动器的紧急停止或制动：
紧急停止准则A：如果电梯轿厢A1或A2运动并且电梯轿厢A1和A2之间的瞬时距离di小于或等于对应的最小停止距离sstop(min)I，则由运动的电梯轿厢A1或A2的轿厢制动器触发制动。
紧急停止准则B：如果两个电梯轿厢均运动并且电梯轿厢A1与A2之间的瞬时距离di小于或等于对应的最小停止距离sstop(min)II，则由两个电梯轿厢A1和A2的轿厢制动器触发减速。
为了确定运动状态和与紧急停止准则的比较，对下述内容进行探测或计算：
通过测量：    一个电梯轿厢不运动？
下部电梯轿厢A2的安全电路的触点34打开？
通过计算：    vi(A1)＝vi(A2)＝vi＝0.5vi(rel)
sstop(min)I＝(vi(rel))2/(2*a(min))
sstop(min)II＝(0.5vi(rel))2/(2*a(min))
图3显示了通过实例说明的整体制动过程的顺序的图，不仅使用停止制动器而且使用轿厢制动器。
字段F1显示了测量或可用值，即
vi(rel)；di；vi(1)；vi(2)；接点34的设置；
在这些值可用后，出现问题A1。
由问题Q1确定接点34是否可打开和/或di＜d0。
如果问题Q1回答为不N，则显然无需制动，既不利用停止制动器也不利用电梯轿厢制动器。
如果问题Q1的回答为是Y，则根据字段F2触发停止制动器，即紧急停止系统未引起触发电梯轿厢制动器的另外制动。
然后，由问题Q2确定两个电梯轿厢是否均运动。
如果问题Q2的回答是不N，因此仅一个电梯轿厢运动，则设置问题Q3。
通过问题Q3，确定di是否等于或甚至小于sstop(min)I。
如果问题Q3的回答为是Y，从而到达或超过这种情况的最小停止距离，则根据字段F3，发生相应轿厢的另外减速，用于紧急停止。
如果Q3的回答为不N，则出现另一问题Q4。
问题Q4说明电梯轿厢的相对速度是否为0。
如果问题Q4的回答为是Y，则这能够仅意味着：现有两个电梯轿厢不再运动，因为根据字段F2，停止制动器被触发，并且根据对问题Q2的回答不N，仅一个电梯轿厢A1或A2运动。根据字段F4，由于显然停止制动器的制动动作已足够，则不需要使用电梯轿厢制动器的另外制动。
如果问题Q4的回答为不N，则再次提出问题Q2。
如果问题Q2的回答为是Y，因此两个电梯轿厢A1和A2运动，则接着提出问题Q5。
通过问题Q5明确di是否可等于或甚至小于sstop(min)lI。
如果问题Q5的回答为不N，则为了进一步明确，提出问题Q4，即由问题Q4明确电梯轿厢A1，A2的相对速度vi(rel)是否为零。如果这是这种情况，则根据字段F4，不需要由轿厢制动器的另外制动。
如果反之，问题Q5的回答为是Y，则根据字段F3，发生由轿厢制动器的另外制动，用于紧急制动。
如果超过两个电梯轿厢在相同电梯竖井11中运动，则适合的紧急停止系统也能够配合在这些电梯轿厢之间。
紧急停止系统21的重要部件的实施例的当前特别优选的形式显示在图4中。可以看到辊30，当它未由悬挂在重量体23的重力装载时，承重装置24卷在辊30上。同辊30一样，在这里也称作紧急存储器的弹簧驱动器31就位在相同的轴42上。增量发射器32由联接器40附加。利用适配器41实现连接。

Claims (9)

1.防止电梯装置(10)的两个电梯轿厢(A1，A2)碰撞的方法，所述电梯轿厢在公共竖井(11)中实质彼此独立地运动，其中：当电梯轿厢(A1，A2)之间的有效距离(di)低于临界最小距离(dk)时，碰撞保护系统(20)触发利用停止制动器的每个运动电梯轿厢(A1，A2)的减速，其特征在于：在触发停止制动器之后，紧急停止系统(21)
-利用控制系统，确定电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态，和
-当其运动状态满足可定义的紧急停止准则时，利用与电梯轿厢(A1，A2)关联的电梯轿厢制动器，触发一个或两个电梯轿厢(A1，A2)的另外的减速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：考虑电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态，确定紧急停止准则。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：用于确定电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态的控制系统反复地
-探测电梯轿厢(A1，A2)  的瞬时相对速度(vi(rel))，和
-考虑瞬时相对速度(vi(rel))
-确定电梯轿厢(A1，A2)之间的瞬时有效距离(di)，
-作为紧急停止准则，确定瞬时最小紧急停止距离(sstop(min)I，sstop(min)II)和
-确定瞬时有效距离(di)是否小于或等于瞬时最小停止距离(sstop(min)I，sstop(min)II)，以便然后触发每个运动电梯轿厢(A1，A2)的轿厢制动器。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当一落在最小距离(d0)下方重量体(23)碰撞下部电梯轿厢(A2)，并且在那种情况下释放辊(30)用于旋转时，所述控制系统由辊(30)的旋转频率(ωi)探测电梯轿厢(A1，A2)  的相对速度(vi(rel))，所述辊(30)被紧固到上部电梯轿厢(A1)上并且具有大体对应于临界最小距离(d0)的未卷绕长度的柔韧承重元件(24)卷在辊(30)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
-在重量体(23)碰撞在下部电梯轿厢(A2)前，由重量体(23)施加在承重元件(24)上的张力(G)防止辊(30)旋转和
-当重量体(23)碰撞在下部电梯轿厢(A2)时，由重量体(23)施加在承重元件(24)上的张力(G)终止，辊(30)被释放用于旋转。
6.具有至少一个上部电梯轿厢(A1)和至少一个下部电梯轿厢(A2)的电梯装置(10)，在电梯装置(2)的正常操作中，至少一个上部电梯轿厢(A1)和至少一个下部电梯轿厢(A2)在公共电梯竖井(11)中可独立于彼此地垂直运动，其中：
-上部电梯轿厢(A1)具有带有第一停止制动器的第一驱动和制动系统，和
-下部电梯轿厢(A2)具有带有第二停止制动器的第二驱动和制动系统，并且其中：
-提供了碰撞保护系统(20)，当电梯轿厢(A1，A2)之间的瞬时距离(di)小于临界最小距离(d0)时，利用碰撞保护系统(20)，能够启动停止制动器的触发，其特征在于：紧急停止系统(21)配置有：
-控制系统，利用它，在可确定触发停止制动器和紧急停止准则后，在进一步落在最小距离(d0)下的情况中，可探测电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态，和
-配置有用于上部电梯轿厢(A1)的第一轿厢制动器和用于下部电梯轿厢(A2)的第二轿厢制动器，其中：当满足紧急停止准则时，能够触发一个或两个轿厢制动器。
7.根据权利要求6所述的电梯系统(10)，其特征在于：在触发保持制动器后，用于探测电梯轿厢(A1，A2)的瞬时运动状态的控制系统包括：
-用于确定电梯轿厢(A1，A2)  之间的瞬时有效距离(di)的装置，
-用于确定电梯轿厢(A1，A2)的相对速度(vi(rel))的装置，
-考虑电梯轿厢(A1，A2)的相对速度(vi(rel))，用于确定电梯轿厢(A1，A2)的最小停止距离的装置，
-用于将瞬时最小停止距离与瞬时有效距离比较的装置，和
-当有效距离小于或等于最小停止距离时，用于触发每个运动电梯轿厢(A1，A2)的轿厢制动器的装置。
8.根据权利要求7所述的电梯系统(10)，其特征在于：用于确定电梯轿厢(A1，A2)  的相对速度和有效距离的装置包括：
-柔韧承重元件(24)，
-具有：固定到辊(30)并可以在这个辊(30)上卷起的第一端，和
-具有重量体(23)被紧固到其上的第二端，
其中：柔韧承重元件与重量体(23)一起的长度对应于临界最小距离，并且其中
-辊(30)
-被可旋转地紧固到上部电梯轿厢(A1)，
-包括能够在辊(30)上施加缠绕力的内部能量存储器(31)，通过它，辊能够被设置以旋转，
-与用于探测其旋转频率的装置(32)联接，
-当电梯轿厢(A1，A2)之间的距离大于临界最小距离时，利用重量体(23)施加在承重元件(24)上的张力阻塞抑制旋转，和
-当重量体(23)已碰撞在下部电梯轿厢(A2)上时，在缠绕力的作用下旋转，
-和具有用于从辊(30)的旋转频率计算相对速度和有效距离的装置。
9.根据权利要求6所述的电梯系统(10)，其特征在于：碰撞保护系统(20)包括：
-在第一电梯轿厢(A1)处具有第一机电开关机构(21)的第一安全电路，利用它，能够触发第一电梯轿厢(A1)的停止制动器，和
-在第二电梯轿厢(A2)处具有第二机电开关机构(22)的第二安全电路，利用它，能够触发第二电梯轿厢(A2)的停止制动器，
其中：第一开关机构(21)
-包括承重元件和重量体(23)
-在重量体(23)的重量下，被保持在行进设置中，并利用它
-第一保持制动器能够在重量体(23)碰撞后启动，和
其中：第二开关机构(22)
-被设置在重量体(23)下方，
-在重量体(23)碰撞前，保持在行进设置中，并且利用它
-第二保持制动器可在重量体(23)碰撞后启动。
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