CN105829767A - 用于电梯系统的滑轮，具有滑轮的电梯系统和用于监测电梯系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于引导电梯的悬挂牵引装置(2)的滑轮(1)，具有中央部分(3)，其特征在于，所述中央部分(3)具有至少一个标记(5,5ˊ)，用于检测悬挂牵引装置(2)是否正确地定位在滑轮(1)上，一种具有这样的滑轮的电梯系统(6)以及用于监测这样的电梯系统的方法。

Description

用于电梯系统的滑轮，具有滑轮的电梯系统和用于监测电梯系统的方法

技术领域

本发明涉及一种滑轮，具有这样的滑轮的电梯系统，和用于监测这样的电梯系统的方法。

背景技术

一个悬吊牵引装置(STM)是在电梯系统中使用的用于悬挂或驱动电梯轿厢的绳索或带形装置。特别是，如果使用由塑料材料制成的带形的STM，则存在STM可相对于滑轮轴向移动的风险，STM在滑轮上被引导，并且被通常由钢制成的滑轮的边缘损坏。当STM绷得不够紧时，例如，当电梯轿厢突然停止时，或当STM由于电梯轿厢的不均匀载荷而受到斜拉时，该STM还可以滑离或跳离滑轮。

为了避免STM从滑轮滑离或跳离，在现有技术中，围绕滑轮布置有盖罩以用于物理地防止STM从滑轮移开。盖罩目前是不利的，因为它可以被定位错误的STM损坏，并因此损坏STM本身。在任何情况下，一旦损坏，装置就不能有效地防止STM从滑轮移开。这样的盖罩的一个示例在EP1626026A2中公开。

另一种方法是通过定位成与滑轮相邻的传感器来监测滑轮和STM以便检测STM的错位。这种方法的缺点是，每一个滑轮必须设有传感器，传感器进而必须连接到监测设备，因此使这种结构变得复杂、易受影响和成本高。

因此，本发明的目的是提供一种滑轮和具有至少这样的滑轮的电梯系统以及用于监测这样的电梯系统的方法，其解决了公知滑轮、系统和方法的问题，特别是其可以可靠地用于在STM被损坏或滑出或跳出滑轮之前监测和早期检测STM的错位。

发明内容

这个问题通过根据独立权利要求的滑轮、电梯系统和方法得以解决。

滑轮——其适于引导电梯系统的悬挂牵引装置(STM)——设有中央部分，中央部分具有至少一个标记以用于检测STM是否正确地定位在滑轮上。在滑轮上正确定位的STM被正确地引导或与滑轮正确对准。因此，当STM改变其对准状态、从在滑轮上正确对准改变成在滑轮上不正确对准时，对准状态的这种改变可由标记自身的连续监测或STM与标记之间的相互作用的连续监测检测到。

这种标记可以示例性地形成为机械突出部或光学标记或磁标记等。示例性地，当STM连续接触这样的突出部时，可以检测到声音。通过STM处于正确对准的状态，该STM和突出部之间的相互作用导致在滑轮旋转期间产生特定声音模式，无论STM是否连续接触所述突出部都是这样。STM的对准状态从正确对准状态到不正确对准状态或反之亦然的改变将导致不同的声音模式。

除监测突出部之外或代替监测突出部，光学传感器、优选照相机等从优选静止的观察点处连续监测光学标记的连续出现。这种光学标记可以是一个部段，与该光学标记的周围相比，具有例如不同的反射或颜色特征。光学标记也可以从中央部分的表面机械地突出。从静止观察点看，光学标记在电梯系统的运行期间由于滑轮的旋转而连续出现。当STM正确对准并因此基于连续出现的光学标记的光模式可由光学传感器连续地检测到时，检测到的光模式的后期变化、如光学频率的变化意味着该STM已经改变其在滑轮上的位置，因此不再正确对准。不同的光模式是基于这样的事实，即光是否被STM至少部分地覆盖或不覆盖。光学传感器以使光传感器能够检测光模式的方式布置在电梯系统内部。

优选地，所述中央部分具有用于与悬挂牵引装置接合的接合表面，当悬挂牵引装置被正确地引导以及所述中央部分具有邻近所述接合表面的一部分时，由此所述邻近接合表面的部分具有至少一个标记。当STM在滑轮上不对准时，STM将分别只接触或触摸邻近接合表面的那部分。由于如下事实——该标记是邻近接合表面的部分的一部分，当STM从正确对准到不正确对准改变其位置时，STM和标记之间的相互作用具有显著可检测的变化。如果例如光学标记是邻近部分的一部分，该光学标记可以在具有正确对准的STM的运行期间连续被检测到。滑轮的旋转期间不能检测到连续出现的光学标记意味着或者STM不再正确对准或者监测检测器不能正常工作。有利的是，任一可能性都可作为电梯系统的故障进行处理。如果例如突出部是邻近接合表面部分的一部分，STM在滑轮上正确对准时STM将不会磨损。可替代地，标记也可以成为接合表面的一部分。

优选地，中央部分包括至少一个端壁，由此邻近接合表面的部分具有第一直径且端壁具有大于第一直径的第二直径，由此端壁的内侧面具有至少一个标记。端壁不一定需要形成为封闭的表面。可以设想由一个或多个凸出突出部段形成的端壁。

两个端壁的直径不必相同。中央部分还可以设有周向和/或轴向的沟槽或凹槽以及表面结构，以促进和提高的STM的对准和摩擦。端壁的内侧面——意味着当STM在滑轮上被引导时端壁的朝向STM的侧面——具有指定的至少一个标记。

所述至少一个突出部优选由与滑轮相同的材料制成并且优选地与滑轮一体形成。所述至少一个突出部也可以是一个分离的部分，该部分由公知的方式附接到滑轮。

所述至少一个突出部被成形为用于在STM在滑轮上被驱动并且至少一个突出部接触STM时产生特征噪声。所述至少一个突出部的形状优选为基本上半球形的。其它形状，例如基本上圆柱形的也是可以的。

作为替代，该至少一个突出部可以在静止位置被弹性装置例如弹簧偏压，以便在被STM接触时相对于滑轮的端壁移动，并且仅在至少一个突出部被弹性装置朝向其静止位置推回之后产生噪声。

当STM不对准和/或不在滑轮上被驱动时，所述至少一个突出部会周期性地与STM的边缘接触并产生具有特征重复频率的特征噪声。如果产生特征噪声，这是表明STM不在滑轮上正确驱动并且有必要检查或停止电梯系统的信号。

在本发明的优选实施例中，滑轮的邻近接合表面的两个部分、优选两个端壁的内侧面具有至少一个标记以便允许在STM的两侧检测STM的不对准。一个端壁的至少一个标记可以位于朝向对向的端壁的至少一个标记。但是，这是不是强制性的，如下文所示。

在本发明的一个优选实施例中，滑轮具有多个圆形排列、即排列成圆形图案的标记，其可以被布置在邻近接合表面的一个或两个部分上，优选在滑轮的一个或两个端壁上。标记优选彼此等间距地隔开。这样可以产生用于在滑轮的每一圈进行多于一次的检测的特性，由此特征频率和/或特征的重复声模式或光模式取决于——除了滑轮的旋转速度之外——两个邻近的标记之间的间隔。

在本发明的另一优选实施例中，至少一个突出部成形为在滑轮在一个方向旋转时产生第一特征噪声，而当滑轮在相反方向旋转时产生不同于第一特征噪声的第二特征噪声或者不产生噪声。

根据本发明的电梯系统具有一STM和如上所述的至少一个滑轮。

在一个优选实施例中，电梯系统具有多个滑轮，由此每一个滑轮具有不同数量和/或布置的突出部。因此，能够基于特征噪声和特征频率和/或特征重复声模式辨识具有不对准的STM的滑轮。

根据本发明的电梯系统的优选实施例设有用于测量STM的速度的速度传感器。该传感器可以直接或间接地测量STM的速度，这例如通过在系统加速或减速时测量已知直径的滑轮的转速并考虑其它因素，例如STM的厚度、STM的拉伸和缩短等等而实现。STM的速度的知识有助于确定旋转的滑轮的特征频率和/或特征重复声模式或光模式，尤其是当电梯系统中存在不同尺寸的多个滑轮时是这样。光模式也可以与滑轮的旋转频率不同和/或光模式基于皮带的速度或速度差。

在另一优选实施例中，滑轮的一个端壁的突出部的数量和/或布置与该滑轮的另一端壁的数量和/或布置不同。因此，可以确定哪些滑轮的端壁被不对准的STM接触。

根据本发明的电梯系统在优选实施例中根据滑轮的构造包括具有至少一个检测器的监测装置，所述检测器用于监测STM是否在滑轮上被正确引导。因此检测器可以例如是用于检测当至少一个突出部接触STM时产生的噪声的检测器，或者用于检测滑轮上的至少一个光学标记的光检测器。因此，可以自动监测由根据本发明的电梯系统中的不对准的STM产生的噪声，如下文所示。噪声检测器必须能够检测特征噪声。这可以通过如下而产生：分析波形和/或光谱和/或显性频率和/或功率和/或失真和/或谐波和/或带宽和其他频谱分量，例如损害、衰减维持和释放检测到的噪声。因此，噪声检测器可以是麦克风、振动传感器或超声波传感器。

监测装置还可以包括具有傅里叶变换装置的频谱分析仪，滤波装置，特别是高通、低通或带通滤波器以用于过滤所检测到的噪声，并且还可以包括降噪装置以用于减少背景和信号噪声。

噪声检测器可静止地定位在井道内或可动地设置在电梯系统的移动部分上，例如电梯轿厢、配重等。

在本发明的优选实施例中，所述至少一个噪声或光传感器位于靠近被监测的滑轮。根据不同的系统，多个滑轮可以通过设置在井道中的不同的噪声检测器来监测。也可以使用一个噪声检测器来监测一组位于井道的一个部段、例如电梯轿厢下面的一组滑轮。

根据用于监测本发明的电梯系统的方法，使用所述至少一个噪声检测器监测井道内的噪声，并且来自所述至少一个噪声检测器的信号被发送到监测设备，在那里被处理。

监测设备随后确定检测到的噪声是否是STM在至少一个滑轮上不正确定位并且因此接触所述至少一个突出部的特征噪声。此处可以通过确定所检测到的噪声是否与和电梯系统的正常操作模式有关的噪声不同而进行监测。关于正常操作模式的噪声可通过监测设备提前(预载)而已知，或者可以在常规间隔下确定，以考虑到其他因素，例如可在电梯系统的操作期间变化的背景噪声。

优选地，确定所检测到的声学或光学模式是否是STM在至少一个滑轮上不正确定位并因而分别接触或覆盖至少一个标记的特征模式通过将所检测到的模式与储存在监测设备中的特征模式或者关于特征模式的数据直接进行比较而进行。

也可以处理和分析由所述至少一个噪声检测器检测到的噪声并且确定除了上面提到的参数之外的所检测到的噪声的典型特征，例如所检测的噪声的特征频率或所检测到的噪声的重复模式，然后将其与和电梯系统中存在的至少一个滑轮有关的数据进行比较，所述有关的数据即与至少一个滑轮的尺寸有关的数据，例如突出部沿其布置的圆周的直径、与STM的尺寸，例如宽度和厚度、突出部的数量和/或排列有关的数据，以便确定所检测到的噪声是否是由至少一个滑轮与不对准的STM产生的特征噪声。

如果识别出一个特征噪声，监测装置将随后触发关于所识别的特征噪声的反应，例如在最接近的下一楼层停止电梯系统，发送信号到服务中心和/或发送警报给维修团队等。相应地，旋转的滑轮的光模式可以被分析和/或处理。

在本发明的另一优选实施例中，当确定所检测到的模式是否是特征模式时，考虑至少一个滑轮的旋转速度。由于电梯系统通常不连续操作，至少一个滑轮以变化的转速进行旋转。因此，特征频率和/或特性重复声模式或光模式可以根据所述至少一个滑轮的旋转速度而变化，从而利用所述至少一个滑轮的旋转速度作为有用的工具来预测特征频率和/或特征重复模式。至少一个滑轮的旋转速度的检测可以例如通过至少一个速度传感器直接发生，或例如通过测量所述STM的速度或驱动马达的旋转速度等间接发生。

还可以的是，如果检测到潜在的特征模式，即监测设备通过减少或增加驱动马达的转速而触发滑轮的转速改变，然后监测潜在的特征模式是否相应地改变其特征频率和/或特征重复模式。

在本发明的一个优选实施例中也考虑该至少一个噪声检测器的位置。特别是，如果噪声检测器仅配置成监测和检测由特定滑轮或一组滑轮产生的噪声，例如方向传感器或仅在与传感器自身相距的给定距离内具有感测性的传感器，当确定所检测到的噪声是否是特征噪声时，只能考虑由被监测的(多个)滑轮产生的特征噪声。

本发明还涉及使用一个环形元件以用于改装电梯系统的现有滑轮，由此，环形元件被设计成至少部分地形成所述滑轮的端壁并具有至少一个突出部。上述的滑轮的全部实施例也适用于具有至少一个突出部的环形元件。

附图说明

本发明的其他优点将从下面对优选实施例的说明中变得更清楚。附图示出：

图1是根据本发明的滑轮的第一实施例的透视图；

图2是滑轮的第二实施例的透视图；

图3是滑轮的第三实施例的透视图；

图4是突出部的可能的形状的侧视图；

图5是电梯系统的示意图；和

图6是环形元件的透视图，

图7是具有根据本发明的标记的滑轮的视图。

具体实施方式

在图1、2和3中，分别示出三个不同的滑轮1、1’和1”。滑轮1、1’和1”与中央部分3共用一个共同的结构。中央部分3包含两个端壁4和4’。滑轮1、1’和1”优选地由塑料材料制成。

每一个滑轮1、1’和1”具有设置在端壁4和4’的内侧上的多个突出部5，然而由于透视原因，只有端壁4的突出部可见。突出部由分别与滑轮1、1’和1”相同的材料制成，与端壁4和4’成形为一体并具有相同的大致半球的形状和尺寸，但设置成不同的图案。

在图4中，一个大致半球形的突出部I的侧视图示意性地示出成靠近大致圆柱形突出部II和大致截头圆锥形状的突出部III。一个滑轮上的全部突出部5可具有图4所示的形状之一或滑轮的突出部可以具有图4所示的一个以上的形状。

作为一种替代方案，突出部可以是与滑轮1、1’和1”相同或不同材料的单独的部件，其随后通过附接、螺纹连接等到端壁4或4’的内侧。如果图5示意性示出的现有电梯系统6被升级和配备有根据本发明的监测系统则这是特别有利的。

另外，也可以使每个滑轮配备不同形状的突出部5以便产生用于每个滑轮的不同的特征噪声。

图1的滑轮1的四个突出部5布置成在端壁4、4’的内侧上圆形地偏置90°，由此端壁4的每个突出部5朝向相对的端壁4’的对应的突出部。

图2的滑轮1的六个突出部5布置成在端壁4和4’的内侧上圆形地偏置60°，由此端壁4的每个突出部5朝向相对的端壁4’的对应的突出部。

图3的滑轮1”的六个突出部5没有布置成等间距地彼此间隔开，而是布置成两组，每组三个突出部，一个组的每个突出部5都是与另一组的对应的突出部对称的点。端壁4的每个突出部5面向相对的端壁4’的相应突出部。在这种情况下，如果STM不对准，滑轮1”的突出部会产生噪声，其特征模式为三个连续的噪声峰值接着一个停顿，滑轮1”每转一圈重复两次。

因此，通过设置不同的滑轮1、1’和1”，即具有不同数量和/或排列的突出部5的滑轮，不仅能够检测STM的错位而且还能基于由突出部5的独特的排列和/或数量产生的噪声识别有关的滑轮1、1’或1”。这可以在检查有关电梯系统时节省时间，特别是当存在多个滑轮1、1’和1”时，尤其是当滑轮位于例如难以接近或接近有危险的位置时是这样，因此也降低了检查电梯系统的技术人员的风险。

因此，电梯系统6在图5中示意性地示出。电梯系统包括位于井道10内用于支承和安装电梯系统6的部件的支承框架，其中，为方便起见，没有在图5示出。电梯轿厢11也布置在井道10中。

电梯系统还包括一配重12和具有驱动绳轮14的驱动马达13，其还设有根据本发明的突出部，以及用于测量STM2的速度的速度传感器7。

滑轮1和1’位于电梯轿厢11下面并且滑轮1”连接至配重12。STM2在其两端附接至位于井道10内的框架并且在滑轮1和1’上方、电梯轿厢11下面、驱动绳轮14上方和配重12的滑轮1”上被引导。

一种噪声检测器9被安装在井道10内并连接到监测设备8。监测设备还连接至速度传感器7。所述连接可以尤其是借助于总线或电缆有线地形成，或无线地形成。

因此，监测装置8能够分别根据STM2的速度和有关滑轮1、1’和1”的数据确定每个滑轮1、1’和1”的转速，特别是每个滑轮1、1’和1”的直径。所述噪声检测器9将所检测的噪声连续地供给监测设备8，在那里被分析。监测设备8然后确定检测到的噪声是否对应于由STM2在滑轮1、1’和1”中的一个滑轮上不正确定位产生的特征噪声。特别是，每个滑轮1、1’和1”的检测噪声的期望的频率和/或重复模式与所检测到的噪声进行比较。

如果监测设备8随后识别该检测到的噪声是STM2在滑轮1、1’和1”中的一个滑轮上不正确定位产生的特征噪声，该监测设备将触发有关所检测到的噪声的反应，例如在最近的下一楼层停止电梯系统和/或发送警报给维修团队等。

在图6中，具有四个突出部5的环形元件15示意性地示出。突出部5的设置与图1的滑轮1相同。这样的环形元件15可以用于改装现有电梯系统而无需更换现有滑轮。环形元件15装在STM的侧面上并附接到滑轮的端壁或中央部分，因此至少部分地形成具有至少一个突出部的滑轮端壁，如上所示。

图7示出滑轮1，其中STM2在滑轮1上被正确地引导。这种滑轮1可以是前面提到的电梯系统的一部分。滑轮1可转动地安装在轴线A上。滑轮1具有可能接触STM2的中央部分3。中央部分3具有接合表面20，并且可以具有邻近于接合表面20的至少一个部分16、16’。中央部分3可具有至少一个端壁4、4’。当在滑轮1上正确地对准时，STM2只接触具有宽度E的接合表面20，所述宽度E对应于STM2的宽度。邻近接合表面20的第一部分16布置在滑轮1的一侧上。邻近接合表面20的第二部分16’布置在滑轮1的对向侧。如果STM2在滑轮1上没有正确对准，则这两个部件16、16’都仅被STM2至少部分地覆盖。所述至少一个端壁4、4’具有面朝STM2的内侧4a、4b。壁4、4’的内侧4a、4b和/或邻近端壁4、4’和/或接合表面20的所述至少一个部件16、16’具有至少一个标记，优选为突出部和/或光标记5’。这种光标记5’可通过未示出的光检测器检测。

Claims (16)

1.一种滑轮(1)，用于引导电梯的悬挂牵引装置(2)，具有中央部分(3)，其特征在于，所述中央部分(3)具有至少一个标记(5,5')以用于检测所述悬挂牵引装置(2)是否在滑轮(1)上正确地定位。

2.根据权利要求1所述的滑轮(1)，其中所述至少一个标记(5,5')是突出部(5)和/或光标记(5')。

3.根据权利要求1所述的滑轮(1)，其特征在于，所述中央部分(3)具有接合表面(20)以用于在悬挂牵引装置(2)被正确引导时接合悬挂牵引装置(2)，并且中央部分(3)具有邻近接合表面(20)的部件(16，16’)，由此邻近接合表面(20)的所述部件(16，16’)具有所述至少一个标记(5，5')。

4.根据权利要求1所述的滑轮(1)，其特征在于，所述中央部分(3)包括至少一个端壁(4，4')，由此邻近接合表面(20)的所述部件(16，16')具有第一直径(D1)且端壁(4,4')具有大于第一直径(D1)的第二直径(D2)，由此端壁(4)的内侧(4a，4b)具有至少一个标记(5)。

5.根据权利要求4所述的滑轮(1)，其特征在于，端壁(4)的所述至少一个突出部(5)面对另一端壁(4')的所述至少一个突出部(5)定位。

6.根据前述权利要求中任一项所述的滑轮，其特征在于，所述滑轮具有以圆形布置的多个标记(5,5')。

7.根据权利要求6所述的滑轮(1)，其特征在于，所述标记(5,5')彼此等间距地间隔开。

8.一种电梯系统(6)，包括在至少一个根据前述权利要求中任一项所述的滑轮(1)上被引导的悬挂牵引装置(2)。

9.根据权利要求8所述的电梯系统(6)，具有多个滑轮(1)，其中每个滑轮(1)具有不同数目和/或排列的突出部(5)。

10.根据权利要求8或9所述电梯系统(1)，具有至少一个速度传感器(7)以用于直接或间接地测量所述悬挂牵引装置(2)的速度。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的电梯系统(1)，包括监测设备(8)，所述监测设备(8)具有用于监测井道(10)中的噪声的至少一个噪声检测器(9)。

12.根据权利要求11所述的电梯系统(1)，其中所述至少一个噪声检测器(9)位于滑轮(1)附近。

13.用于监测优选根据权利要求11至12中任一项所述的电梯系统(6)的方法，包括下列步骤：

-通过所述至少一个检测器(9)监测滑轮(1)的中央部分(3)的标记(5,5')，

-将监测到的模式传送给监测设备(8)，

-确定该检测到的模式是否是悬挂牵引装置(2)在至少一个滑轮(1)上不正确定位且接触滑轮(1)的至少一个突出部(5)的特征模式，

-触发与所识别的特征模式相关的反应。

14.根据权利要求13所述的方法，其中当确定所检测到的噪声是否是特征噪声时，也考虑所检测到的噪声的特征频率和/或检测到的噪声的重复模式。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，当确定所检测到的噪声是否是特征噪声时，也考虑至少一个滑轮(1)的转速。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，当确定所检测到的噪声是否是特征噪声时，也考虑所述至少一个噪声检测器(9)的位置。