CN104797516B - 具有可调节的缓冲器长度的电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯，其包括沿着电梯井(14)驱动的至少一个电梯轿厢(12)以及测量轿厢位置的电梯控制器(42)。所述电梯进一步包括在井坑中的缓冲器(20)，缓冲器的长度能够响应于轿厢位置和轿厢速度而进行调节。经由该手段，井坑可以在需要大的缓冲长度的高速电梯中得以减小。
Description
技术领域
本发明涉及电梯，特别地，涉及速度优选超过3.5m/s的高速电梯。
背景技术
这些高速电梯用于高层建筑中。欧洲规程要求在井坑中具有缓冲器，其在电梯轿厢由于任何原因而超过它的驱动路径的下限时减缓冲撞。根据一般规程，缓冲器，其产生受控的减速比，必须具有根据电梯的额定移动速度的长度。在高速电梯的情况下，规程允许使用根据降低的电梯速度的缓冲器，尽管如此，但是要求的缓冲器是偏长的，其使得在最低停靠处下方的深的井坑成为必需。
EP0619263A2公开了一种电梯。该电梯具有缓冲器，该缓冲器具有可调节的长度，由此，长度调节仅在当电梯轿厢处于它的顶部位置时才能够进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速电梯，其具有减小的井坑深度。
本发明的目的通过一种电梯以及一种用于调节电梯井的井坑中的缓冲器的长度的方法得以实现。
根据本发明，电梯具有在井坑中的缓冲器，该缓冲器具有能够响应于轿厢位置和轿厢速度而进行调节的长度。
这种解决方案使得能够利用具有较小深度的井坑，因为缓冲器的长度在电梯轿厢接近最低停靠处期间能够减小。轿厢位置因而能够通过电梯的轿厢位置检测系统或者经由单独的轿厢位置检测机构来获得，其中所述单独的轿厢位置检测机构是相对于电梯的强制轿厢位置检测系统而言额外地提供的。
本发明采用这样的构思：当电梯轿厢接近最低停靠处时轿厢速度降低。在该位置，轿厢在上缓冲器末端上方仅前进一些距离。相应地，当轿厢它的下降行程期间早已处于最低停靠处上方的该减速区域中时，缓冲器长度可以根据在该区域中不断降低的行进速度而降低。当轿厢以几乎为零的速度抵达最低停靠处时，缓冲器缩回到它的最小长度以使得它的顶部末端接触到轿厢底部，或者在该位置在轿厢和缓冲器顶部末端之间仅留有小的间隙。
借助于本发明，井坑仅必须具有等于可调节的缓冲器的最小长度的长度。井坑可以相应地制造得比根据额定(或者根据规程的降低的)电梯轿厢速度要求的缓冲器长度更短。电梯轿厢一离开最低停靠处，缓冲器就再次被驱动到它的伸出位置，在那里缓冲器的长度对应于一般规程。在该位置，缓冲器突出在最低停靠处的水平上方。
显然，轿厢的位置检测还可以提供关于行进速度的信息以使得，对于缓冲器长度的减小，可以保证轿厢向下驱动并已经到达最低停靠处上方的减速区域。仅当这两个条件都满足时，缓冲器长度才应当减小。
为了也提高解决方案的安全性，轿厢速度被用于缓冲器长度的调节。这意味着，在轿厢接近最低停靠处期间缓冲器长度的减小仅在额外地轿厢的减速如预期地那样发生，例如对应于预置的减速斜率，才执行。相应地，这种解决方案确保缓冲器长度仅在轿厢以正常方式(例如根据推崇值)接近最低停靠处减速的情形下才减小。
这样，为了实现本发明，这将是足够的：轿厢速度在接近最低停靠处的阶段在一些点测量以检验轿厢的减速是否如预期地进行。总的来说，甚至本发明可以仅在距离最低底部的短的距离中进行一次轿厢速度测量来进行检验。在该位置，轿厢应当达到满的运动阶段。如果慢的运动阶段通过测量被确认，则缓冲器长度减小到它的最低值。如果慢的运动阶段没有被确认，则缓冲器，其很有可能已经开始了长度减小，应当立即启动以达到整个长度。这可以例如通过快速驱动或气动系统例如已知的气袋来实现。
优选地，缓冲器是液压缸装置，其包括缸体和活塞，由此缓冲器的长度可以经由液压缸装置的冲程进行调节。对于冲程调节，优选地，包括例如流体泵的缓冲器驱动被提供。优选地，油用作液力缓冲装置中的流体。
当然，强制性地，缓冲器必须包括阻尼元件。在说明书中，缩略的术语“轿厢”代表“电梯轿厢”。
优选地，检测器安装在最低停靠位置上方的电梯井的减速区域中，该检测器在电梯一通过它们时就被促动。电梯轿厢承载着触发元件。当触发元件通过位置检测器时，电梯控制器的缓冲器控制部分比较实际轿厢速度与来自与电梯控制器相连的参考数据存储器的相应的参考值。如果参考值超过一极限值，则故障动作被启动。故障动作可包括打开电梯安全电路，该电路自动使得电梯电机停止以及操作机器制动器。额外地或者替代地，缓冲器可被驱动到它的最大长度。触发元件可以是配置来仅用于触发动作的单独的元件，例如磁体。它还可以是电梯轿厢的一部分，例如轿厢框架的一部分。
在本文中，必须阐明的是，缓冲器控制部分可以是电梯控制器的单独的一部分或者一体部分，例如，电梯控制器中的模块或者程序。
通过在最低停靠处上方在减速中的不同水平处单独提供这些轿厢位置检测器中的若干个，可以真正地保证轿厢在接近最低停靠处中的给定减速斜率得以保持。
优选地，在该情形中，当轿厢已经进入到最低停靠处的停靠区域时，在最低停靠处上方的最后一个位置检测器设置为刚刚在触发元件位置上方，例如在触发元件位置的上方大约5-30厘米。通过这种方式，可以保证当刚好在停靠停止处上方的轿厢速度几乎为零时，缓冲器长度减小为最小长度。
这些位置检测器优选地为二进制开关，当轿厢通过所述二进制开关时，它们从一个状态被操作为另一状态。因为切换状态取决于轿厢速度，这些开关还给出关于轿厢驱动方向的信息。二进制开关可以由具有在轿厢上的触发元件的机械触头触发。它们还可以由电磁敏感元件组成，该元件由安装在轿厢上优选轿厢顶部上的磁性触发元件触发。
优选地，除了电梯的强制性的轿厢位置测量装置，还额外提供这些轿厢位置检测器。这提供关于实际轿厢位置的冗余安全性，因为所述位置由电梯的强制性的轿厢位置测量装置以及由轿厢位置检测器确定。优选地，在该情形下，还可以通过电梯的强制性位置测量装置的轿厢位置值执行横向检测以验证两个系统所测量的轿厢位置值是否重合。在这些测量值不相同的情形下，强制性的轿厢位置测量装置可以被再次调节到轿厢位置检测器的值，或者任何的失配动作可以被启动，例如，自动呼叫维修中心，或者打开安全电路。上面提及的替代方案还可以一起使用。
如果在不同位置检测器的水平处的轿厢速度并不对应给定或预置的减速斜率，故障动作启动，这包括例如打开电梯电路，在该情形中，驱动机器停止，机器制动器被操作。可以额外地或者替代地采取的另一可能性是调节缓冲器长度到它的最大长度。在此情形下，保证轿厢将面对用于任何类型的冲撞的最大缓冲器长度。
一般而言，缓冲器长度被控制来仅响应于轿厢位置是足够的，因为当轿厢位置被检测到位于最低停靠处上方的减速区域中时，轿厢速度已经降低到满足最低停靠处上方的强制减速斜率。当然，在此情形下，额外的检查并不执行以保证电梯轿厢真正以预置减速斜率和相应的降低后的速度前进。
在发明的方法中，轿厢位置被确定，缓冲器的长度响应于实际轿厢位置和实际轿厢速度而被调节。这保证在最低停靠处上方的减速区域中的缓冲器长度减小对应于在该区域中的逐渐减小的轿厢速度。这保证轿厢事实上以给定的降低的速度接近缓冲器。如果轿厢偏离给定减速斜率一极限值，缓冲器长度可以被延伸。
上面关于本发明的电梯所作的前部陈述同样适用于本发明的方法，反之亦然。
优选地，缓冲器的最小长度被调节以使得当轿厢抵达最低停靠处或者在缓冲器和轿厢之间留有一点间隙时轿厢停靠在缓冲器上。该间隙可以是例如最大十或者二十厘米。通过该手段，井坑深度可以尽可能地减小。
上述实施例可以彼此组合，只要这在技术上可行。
当然，可调节的缓冲器还可以或者替代地设置用于高速电梯的配重。
而且，缓冲器长度还可以依赖于轿厢加速度/减速度进行调节，由此，在本发明的意义上，轿厢减速度被评估为特定形式的轿厢速度，即时间导数。在此情形下，例如，轿厢位置和相应的减速度值可以与参考值进行比较以评估缓冲器长度是否将被调节到相应的减小的缓冲器长度值。根据本发明缓冲器基于轿厢速度进行调节还包括基于与轿厢速度有关的任何值(轿厢速度关于时间的导数，转速计信号，与轿厢速度有任何数学关系的值)进行调节。
附图说明
现通过例子结合示意图公开本发明。
图1a-c示出正接近最低停靠处由此缓冲器长度减小的电梯轿厢的侧视图。
图2示出用于检验正接近最低停靠处的轿厢减速度得以维持的控制机构的侧视图和示意图。
具体实施方式
图1示出电梯10，其包括在电梯井14中竖直驱动的电梯轿厢12，所述电梯井14具有最低停靠处16和井坑18，其中缓冲器20在轿厢的方向竖直延伸，所述缓冲器20是液压缸装置，包括缸体22和活塞24。
液压缸装置20的高度可以在图1a中的最大长度hmax和图1c中的最小长度hmin之间进行调节，所述最大长度和最小长度优选地为液压缸装置20的冲程的极限值。液压缸装置的流体优选地为油。所示电梯10是以至少3m/s的额定轿厢速度vmax驱动的高速电梯，对于该额定轿厢速度vmax，需要相应的最小缓冲器长度，该最小缓冲器长度在实施例中以及在本发明中总的来说对应于缓冲器20的最大长度hmax。
图1a-c清楚地示出缓冲器长度如何随着电梯轿厢接近最低停靠处16而减小。该解决方案的优点是井坑的深度L可以被保持为低于对应于电梯轿厢的额定速度所要求的缓冲器20的长度hmax。这要求更小深度的井坑并在建筑物结构中实现巨大的成本节省。
在图1中，电梯轿厢在它的下侧具有挡板26，该挡板26配置为如果轿厢将接触到缓冲器20则撞击缓冲器20的活塞24的上端。如图1c所示，仅10-20厘米的非常小的间隙保留在活塞24的上端和电梯轿厢12的缓冲板26之间。
当轿厢在向上方向远离最低停靠处移动时，缓冲器再次被驱动到它的最大长度hmax。液压缸装置20的长度调节优选地通过流体泵实现，该流体泵通过电梯控制器，特别地通过电梯控制器的缓冲器控制部分，进行控制。
在图2中，相同或者功能一致的部件用相同的附图标记表示。
在图2的电梯30中，除了已经在图1a中讨论的部件之外，触发元件例如磁体32设置在电梯的顶部。该触发元件32与四个不同的位置传感器34，36，38，40共同动作，所述位置传感器可以是例如二进制开关，当触发元件32通过所述开关时，该开关切换。开关的状态在此情形下依赖于电梯轿厢得到移动方向。这些位置检测器34，36，38，40的信号线与电梯控制器42(或者空气缓冲器控制部分)连接，所述电梯控制器42进一步连接到参考数据存储器44。而且，电梯控制器42经由促动线46与电梯安全电路的开关48连接，所述电梯安全电路根据一般的规程例如EN81-1对于电梯是强制性的。最后，控制器42连接到缓冲器驱动器50，缓冲器驱动器50设置来调节包括缸体22和活塞24的液压缸装置20的长度。
该实施例工作如下：
在接近最低停靠处期间，电梯轿厢12减速。在减速区域开始后一段距离，触发元件32通过第一位置检测器34。这启动第一位置检测器34的开关信号，该信号经由信号线传递到电梯控制器42。当控制器42接收第一位置检测器的开关信号时，它知晓电梯已经刚刚通过第一位置检测器的水平以及轿厢的移动方向。如果移动方向是向下的，则它比较在第一位置检测器处的实际轿厢速度是否对应于根据参考数据存储器44中的参考速度值的给定轿厢速度。如果对应，控制器42启动缓冲器驱动器50以根据在第一位置检测器34的水平处的轿厢速度减小缓冲器长度。在电梯轿厢12接近于最低停靠处16的进一步期间，触发元件32进一步通过第二、第三和第四位置检测器36，38，40，由此在这些水平处的每一个处，上述的比较被执行，并且缓冲器长度根据在位置检测器的水平处的实际轿厢速度减小(在这些点的所述轿厢速度被评估作为用于调节缓冲器长度的新的额定速度)。进一步地，总是检验轿厢速度在给定的极限至内是否真正地对应于参考数据存储器44中存储的参考数据。如果轿厢以给定减速斜率接近最低停靠处，则缓冲器长度通过如图1所示的电梯控制器减小直到轿厢进入最低停靠处。
如果无论什么原因在轿厢位置检测器34，36，38，40的水平之一处的实际轿厢速度超过参考值一极限值，则控制器42经由促动线46打开电梯控制器中的开关48并额外地启动缓冲器驱动器50以立即驱动缓冲器20到它的全长以使得活塞24从缸体22最大地延伸。
经由这些手段，系统的安全性总是对应于相应轿厢速度所要求的缓冲器长度。进一步地保证，在偏离正常操作的情形下，足够的安全手段被采取以避免电梯轿厢碰撞井坑。
当然，图2的位置检测器系统可以应用于图1的电梯10中。
当然，在接近最低停靠处时的预置减速斜率的保持可以在没有图2的位置传感器系统的情形下进行检验，只需考虑来自于电梯的强制性的轿厢位置和轿厢速度测量装置的轿厢位置和轿厢速度数据即可。
本发明并不局限于所示实施例，而是可以在本发明的范围内进行修改。
Claims (11)
1.一种电梯，包括在电梯井(14)中驱动的至少一个电梯轿厢(12)以及测量轿厢位置的电梯控制器(42)，所述电梯进一步包括在电梯井的井坑中的缓冲器(20)，由此，所述缓冲器的长度能够响应于轿厢位置和轿厢速度而进行调节，
其中，所述电梯控制器(42)具有缓冲器控制部分，该缓冲器控制部分被配置来监视当电梯轿厢(12)接近电梯井中的最低停靠处(16)时的减速度，以及所述缓冲器控制部分被配置为如果在接近所述最低停靠处期间轿厢减速度对应于给定斜率则减小缓冲器长度(h)。
2.如权利要求1所述的电梯，其中，所述井坑(18)具有在最低停靠处(16)下方的比缓冲器(20)的最大长度(hmax)小的深度(L)。
3.如前述权利要求之一所述的电梯，其中，所述缓冲器(20)是具有缸体(22)和活塞(24)的液压缸装置，其中，所述活塞关于缸体的位置是可调节的。
4.如权利要求1所述的电梯，其中控制器轿厢位置检测器(34，36，38，40)设置在最低停靠处(16)上方的轿厢减速区域中的电梯井(14)中的不同的水平处，所述位置检测器与安装在电梯轿厢(12)上的触发元件(32)共同动作，其中，进一步的参考数据存储器(44)设置为与电梯控制器(42)相连，其中所述缓冲器控制部分被配置为当在位置检测器的水平处的实际轿厢速度超过来自于参考数据存储器的相应的参考速度一极限值时启动故障动作。
5.如权利要求4所述的电梯，其中，除了电梯(10；30)的强制性的轿厢位置测量装置之外，还设置控制器轿厢位置检测器(34，36，38，40)。
6.如权利要求4所述的电梯，其中，故障动作包括电梯安全电路的打开(48)。
7.如权利要求4，5或者6所述的电梯，其中，故障动作包括促动缓冲器驱动器(50)以延伸缓冲器长度。
8.一种用于调节电梯井(14)的井坑(18)中的缓冲器(20)的长度的方法，在该方法中，电梯轿厢(12)的位置被确定并且缓冲器(20)的长度响应于实际轿厢位置和实际轿厢速度而进行调节，
其中，当电梯轿厢(12)接近最低停靠处(16)并根据给定减速斜率减速时缓冲器长度减小。
9.如权利要求8所述的方法，其中，如果电梯轿厢(12)在接近最低停靠处(16)时从给定减速斜率偏离一极限范围，所述缓冲器延伸到它的最大长度(hmax)。
10.如权利要求8-9之一所述的方法，其中，在最低停靠处(16)上方的电梯井(14)的轿厢减速区域中的位置检测器(34，36，38，40)的信号用作用于电梯控制器(42)的触发器以比较实际轿厢速度与对应于位置检测器的位置的参考轿厢速度，其中，如果在所述位置的实际轿厢速度超过参考值一极限值，则提供故障动作。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述故障动作包括缓冲器长度到它的最大长度(hmax)的驱动和/或电梯安全电路的打开(48)。
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