CN104144868B - 用于电梯箱的位置采集的装置和用于运行电梯设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电梯箱(40)的位置采集的装置，具有可设置在电梯箱处并与具有长度编码和/或位置编码的条纹(14)共同作用构成的、容纳于传感器壳体(10)中的传感器及评估单元(20、22、24)，其与开关单元(12)相连，后者提供了用于电梯箱的紧急功能、特别是紧急停止的安全开关(30)和/或中断触点，其中，传感器及评估单元被构造为用于从长度编码或位置编码中生成位置信号和/或速度信号以及用于生成或接收与电梯箱门的开启状态对应的电梯箱门状态信号(62)。根据本发明，为传感器及评估单元配备了用于激活开关单元的监视部件(60)，其如下地构造，使得如果在开启的电梯箱门的情况下箱体运动超过预先确定的速度阈值和/或加速度阈值和/或移动量阈值，则作为对位置信号或速度信号以及电梯箱门状态信号的响应可以激活紧急功能。

Description

用于电梯箱的位置采集的装置和用于运行电梯设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电梯箱的位置采集的装置。本发明还涉及一种用于运行具有电梯箱的电梯设备的方法。
背景技术
从现有技术中普遍公知通用构造的装置，其中特别是也普遍公知这类典型地将沿着电梯井并因此沿着电梯箱移动方向延伸的条纹作为用于电梯箱的位置确定和/或速度确定使用的磁编码的载体。因此，例如DE 10 2009 054 337 A1为申请人示出了一种通用构造的装置，其中滑块形状构造的并能够沿着条纹移动的传感器壳体具有以合适的磁场传感器形式的传感器及评估单元以及对应的解码及评估电子元件，并且将如此产生的电子信号提供给其它后置的控制单元。
因此，特别结合安全性重要的电梯技术而公知和通常的是，各个电梯箱(用于载人或载货运行)在箱体的外部区域配备有这种的通用构造的传感器及评估单元。在电梯运行中，于是通过连续读取在相对于传感器壳体静止的条纹上的(相对或绝对设置的)磁编码进行各自的数据生成、具有位置确定的可能、以及由此推导确定电梯箱的速度。
作为现有技术中的前提条件的是电梯设备的紧急系统。典型这种的紧急系统例如被设置作为对电梯箱的危急运行状态和移动状态(例如超过(必要时与当前位置相关的)速度阈值)的反应而自动地触发安全措施，例如触发用于电梯电动机的制动功能或激活用于电梯箱的捕捉制动。
在此，采集安全性具有特别的意义，因此通常冗余构造了传感器及评估单元，即作为两个功能单元，其基本上互相并行和彼此独立地设置和运行。它们可以分别作为对于达到例如速度阈值的反应而激活紧急功能。
尽管通过所描述和作为通用构造的前提条件公知的电梯箱相对于(静止并典型磁编码或其它方式编码的)条纹的速度采集和位置采集的技术，仍然在电梯设备技术中还通常利用机械开关或类似的机组确保安全性重要的功能。这样的情况例如是设置在维护运行中电梯箱在井中的所谓的安全位置或关闭位置：如果例如维护人员在这样的维护运行期间逗留在电梯井底部，则典型地通过激活合适的(钥匙)开关来激活可由电梯箱操作的机械的静止的限位开关，其如下地定位在井中，使得通过紧急关闭停止向下运动的电梯箱，从而这(在达到开关时)实现了或避免低于对于人员来说在井中作为安全距离的自由最低高度。然而，这样的机械限位开关维护昂贵或者具有潜在的功能故障等的危险，以及与此相关的对于维护人员的危险。在此，这样的最低安全距离既被用于下部的(底侧的)电梯井区域，也例如被用于上部的井区域(于是作为电梯箱顶与上部的井末端之间的自由区域)，在后者处习惯上也通过静止设置在井处的机械开关来确保安全距离。
在实现和运行电梯设备中的其它安全性重要的优化潜在性在于针对在沿着井的各个停止位置处的功能故障(并由此针对电梯箱乘客的可能危险)的防护：停止位置典型地对应于各个楼层，从而在开启电梯箱门时乘客可以进入或离开电梯箱。在此，在各个设置的位置通过相应的制动部件使电梯箱停止。但是，同时可以考虑电梯箱在对于危险情况下的箱体停止状态和门开启状态下的意外运动，例如如果驱动故障和/或制动故障时箱体未精确停止在垂直位置或意外运动。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，对用于电梯箱的位置采集的这类装置关于由此实现的电梯设备的运行安全和维护安全进行改善，特别是在箱体停止状态(和开启箱门)期间考虑在电梯运行中的附加安全性，和/或在电梯设备的维护运行中提高在电梯井中从事维护的人员的安全性。在此，特别使设备或硬件成本最小化，使传统机械传感器或开关的危险潜在性最小化，并且普遍改善这样的装置的可监视性。
该技术问题通过具有本发明的特征的用于电梯箱的位置采集的装置得以解决。该技术问题还通过按照本发明的用于运行电梯设备的方法得以解决，其中所述方法特别可以涉及按照本发明的用于位置采集的装置的运行。
由此首先有利地实现了，这类提供的或产生的位置信号和/或速度信号(其通过扫描和随后评估在条纹上设置的优选的磁编码产生，其中所述编码也可以替代是可光学或机械扫描的)被用于在井中的安全停止位置的其它安全性重要的监视，和/或用于在开启电梯门时的停止状态中对电梯箱的不符合规定的(即超出相应阈值的)运动的监视。换言之，本发明以极其简单和有效的方式实现了，可以通过进一步评估总归已经作为原始信号存在的位置信号或速度信号实现附加的安全性(或相对于传统开关传感器基本上运行更安全和维护更低的替代)。
由此可以采集电梯箱的运动重要的量，即例如电梯运动的速度、电梯箱的加速度和/或电梯箱的移动量(例如关于预先确定的时间段和/或在振荡情况下的振幅范围)，然后将这些量与作为阈值的对应标准量进行比较，并且由此及时、高度运行安全并无需附加机械传感器地确定可能的故障功能。这于是可以在总归存在的安全功能范围内导致触发相应的紧急措施，例如导致紧急停止。
同样地，技术架构允许定义安全停止位置，例如借助条纹实现的引导(分别在考虑了对于安全空间或安全距离所需的长度边缘)的一端(例如在井底部)或两端。于是，刚好在此取消了对静止的、维护密集的并潜在易故障的限位开关在各个位置处的需要，从而不仅降低了设备费用，而且附加地可以显著提高运行安全性。
在根据本发明的扩展中，其中各个本发明的观点还互相关联并且在一定范围可以互相扩展，于是例如传感器及评估单元附加地提供生成电梯门允许信号的可能性。通过例如由位置信号(与合适的预先给出的例如与楼层位置对应的对比信号相比较)刚好可以将当前的电梯箱位置与这样的预定值对应，根据扩展能够实现电梯门允许信号的生成，即首先作为对该允许信号的响应才可以进行箱门的开启运行，从而可以附加提高运行安全性。特别根据扩展，根据本发明的监视单元接收该电梯门允许信号并使其在取决于该附加采集的范围内运行。
在此，按照以上本发明的实际扩展设置可手动或机械操作的开关或模式选择单元可能是有意义并有用的，例如用于激活根据本发明的维护运行以及为此设置的功能。为此，维护人员于是在进入电梯井前必须进行这样的(可能利用其它安全部件保护的)激活。
尽管本发明原则上作为“用于电梯箱的位置采集的装置”也独立于具体的箱体或设备背景而设置有根据本发明要求保护的机组(即例如作为由传感器和电子部件构成的合适布置)，但是本发明不受此限制。因此根据本发明的方法涉及电梯设备的运行，也如(具有所属电梯箱的)电梯设备那样，作为系统和上下文的替换地也应当作为本发明所属的公开。
附图说明
根据以下优选实施例以及结合附图得出本发明的其它优点、特征和细节。附图中：
图1示出了用于说明本发明的主要功能部件的、集成在共同的实施例中的示意性框图，以及
图2示出了用于说明本发明的背景技术和应用环境的电梯设备的示意图。
具体实施方式
图2在示意图中示出了具有电梯箱40的电梯设备，其(示意性示出)可以在电梯井中在垂直方向在驱动单元42、44处移动。
在电梯箱40处具有用于位置采集的装置，其包括传感器壳体10以及经由电缆连接26连接的开关壳体12。开关壳体12通过线路布置与位于电梯井端面区域的电梯控制单元48相连，从该处控制所示电梯设备的不同运行状态，并且也触发可能的紧急措施(例如紧急停止)。
具有用于位置采集以及用于确定电梯速度的传感器及评估单元的传感器壳体10与固定的磁带14一起准静止的在电梯井垂直方向延伸，其中磁带借助拉伸部件50垂直拉伸。
按照其它已知方式，例如在申请人的DE 10 2009 054 337A1中描述的，在传感器壳体10中的传感器及评估单元具有磁传感器的布置，其读取磁带的永磁的绝对编码，并且转换成位置信息，利用(通过电梯箱移动)改变的位置信号为箱体的速度采集(以及由此为速度信号)提供了基础。
经由电缆26连接到传感器壳体10，开关壳体12首先建立了到电梯控制单元48的连接。此外，在开关壳体12中设置了不同的安全重要的单元，特别是可以激活紧急功能的开关单元。该开关单元典型由继电器30构成，其作为对激活制动运行(例如电梯驱动42、44的电动机制动，替代在电梯井合适设置的未示出的捕捉制动)的响应而被触发，并且负责停止电梯箱。
图1的框图在细节上说明了功能必须的部件，其可以按照其它已知方式通过各自的传感器及电子结构部件实际实现。这样，传感器壳体10包括按照冗余布置的传感器及评估单元：示意性示出的磁场传感器20(参照例如所提到的DE 10 2009 054 337 A1的进一步解释)冗余地以两个互相并行并独立设置的支路(a/b)的方式首先被放大，A/D转换并转换成复用信号(单元22a、22b)，然后在单元24a、24b中进行实际解码，包括通过外推采集的永磁的磁信号(按照其它已知方式)进行精确定位。(分别对于支路a、b)以典型的基于微控制器的为支路合适编程的电路配置的方式实现了单元22、24的功能。
此外，单元24a、24b与示意性示出的监视单元60相连(又适合借助可编程的微控制器单元，必要时也在总归存在的单元范围内实现)，其一方面象征性地通过线路62获得电梯门开启信号，另一方面，通过示意性示出的线路64自身向控制单元48提供电梯门允许信号。
电缆连接26的附图标记26a、26b说明了，在传感器壳体10中的冗余的传感器及评估单元22、24怎样与开关壳体12双通道通信，该开关壳体首先可通过两个支路触发，具有带有所示的安全功能的继电器装置30。因此，特别地中断所属的线路16导致触发所描述的安全功能，例如对于电梯箱的电动机制动和/或捕捉制动。
控制功能在图1的实施例中通过成对(a/b)设置的控制单元32实现，其设置在开关壳体12中。附加地在壳体12中并且与控制单元32a、32b通信地，安全位置单元70通过支路22-24-26-32(冗余地)接收当前的电梯位置信息，并且将其与存储在(象征连接示出的)存储单元72中的额定值比较。这样的额定值例如可以是安全距离，其在(可合适激活的在图中未示出的)维护模式中预先给出电梯箱在电梯井上方和/或下方必须遵守的安全位置，以便保护可能位于那里的维护人员。
因此，在图1中示意性示出的并在图2的设备中构造的装置在运行中借助监视单元60能够首先确定电梯箱的停止位置以及电梯门的门开启状态，并且在该状态下通过评估位置信号和/或速度信号监视电梯箱的运动。相应地，在超过预先给出的(适合在单元60设置或编程或配置的)阈值时，则可以(通过继电器30)触发紧急停止。为该目的，单元60不仅处理(冗余引入的)单元24a、24b的解码的位置信号或速度信号，附加还以输入端62的形式施加关于电梯门开启状态的信息。单元60还有利地能够在由单元24a、24b获得的位置信号(例如与合适设置的对应楼层位置的存储值相比较)显示箱体位于门开启合适的位置时，才借助线路64允许电梯门的开启。
在所示的结合该功能的实施例中，单元70有利地实现了在合适的预先给出的或设置的维护运行中(例如可通过未示出的钥匙开关激活地)确定、监视预先确定的和与电梯持续运行不同的安全停止位置，并且基于此在达到或超过时可以考虑关闭或停止电梯箱。在此，在电梯井中不需要额外的(例如机械的)开关技术或传感器技术。
本发明不限于所描述的实施例。于是，例如根据扩展地或替换地可以仅设置单元60或70之一用于实现本发明，如同这些单元可以仅在传感器壳体10的范围内单独设置一样，从而例如开关壳体12可以是具有继电器30的纯粹的无源壳体，并且全部的电子评估仅在壳体10中进行。
附图标记列表
10 传感器壳体
12 开关壳体
14 磁带
16 线路
20 磁场传感器
22、24 传感器及评估单元
22、24、26、32 支路
22a、22b、24a、24b 单元
26 电缆连接
30 继电器
32 控制单元
32a、32b 控制单元
40 电梯箱
42、44 电梯驱动
48 电梯控制单元
50 拉伸部件
60 监视单元
62、64 线路
70 安全位置单元
72 存储单元

Claims (8)

1.一种用于电梯箱(40)的位置采集的装置，具有可设置在电梯箱处并与具有长度编码和/或位置编码的条纹(14)共同作用构成的、容纳于传感器壳体(10)中的传感器及评估单元(20、22、24)，所述传感器及评估单元与开关单元(12)相连，后者提供了用于电梯箱的紧急功能的安全开关(30)和/或中断触点，
其中，所述传感器及评估单元被构造为用于从所述长度编码或位置编码中生成位置信号和速度信号，以及用于生成或接收与电梯箱门的开启状态对应的电梯箱门状态信号(62)，
其中，为所述传感器及评估单元配备了用于激活所述开关单元的监视部件(60)，其如下地构造，使得如果在开启的电梯箱门的情况下箱体运动超过预先确定的速度阈值和/或加速度阈值以及预先确定的移动量阈值，则作为对位置信号或速度信号以及电梯箱门状态信号的响应能够激活紧急功能，
其中，所述传感器及评估单元具有安全位置单元(70)，其如下地构造为将所述位置信号与预先确定的与电梯正常运行不同的维护运行中的位置值(72)相比较，使得触发用于作为紧急功能的紧急停止的开关单元，作为对于达到关于超过或低于与预先确定的位置值对应的电梯箱的移动位置的响应，
其特征在于，所述安全位置单元与能够手动和/或机械操作的开关选择部件或运行模式选择部件共同作用，所述开关选择部件或运行模式选择部件能够被操作用于激活维护运行。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器及评估单元被构造为从所述位置信号中附加地生成电梯箱门允许信号(64)，其中，可与电梯箱门对应的控制部件能够激活电梯箱门的开启运行作为对电梯箱门允许信号的响应。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监视部件(60)如下地构造，使得根据所述电梯箱门允许信号来激活所述开关单元。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，预先确定的位置值对应于条纹的至少一端设置的电梯箱的移动位置，其与条纹末端和/或电梯箱的井末端间隔有与维护人员的工作高度相应的距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器及评估单元被构造为用于与带有绝对编码的条纹共同作用，并且用于确定位置信息和/或速度信息。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器及评估单元冗余地设置有一对互相独立的、执行电梯箱的位置确定和/或速度确定的电子控制单元(22、24)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器壳体被实现作为沿着所述条纹移动构造的测量滑块单元(10)，在其上通过连接电缆耦合物理上分离并相邻设置的开关单元(12)。
8.一种用于运行具有电梯箱的电梯设备的方法，所述方法用于运行根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于以下步骤：
-探测电梯箱的电梯门开启状态；
-在电梯门开启状态期间通过采样和评估沿着与电梯箱对应的条纹设置的长度编码或位置编码来采集电梯箱的运动速度、加速度和移动量；以及
-如果运动速度和/或加速度以及移动量超过预先确定的阈值，则触发电梯箱的紧急功能。
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