CN107428497B - 电梯系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯系统(10)和用于操作这种电梯系统(10)的方法，该电梯系统(10)具有轿厢(3)和用于所述轿厢(3)的第一运输路径(1)和第二运输路径(2)，其中，第一运输路径(1)的方向与第二运输路径(2)的方向不同，以及其中，信号编码器(4)位于轿厢(3)中或上，该信号编码器(4)显示轿厢从第一运输路径(1)到第二运输路径(2)的改变和/或反之亦然。

Description

电梯系统

技术领域

本发明涉及电梯系统，该电梯系统具有轿厢和用于所述轿厢的第一运输路径和第二运输路径，其中，第一运输路径的方向与第二运输路径的方向不同，本发明还涉及用于操作这种电梯系统的方法。

背景技术

具有用于轿厢的不同运输路径的电梯系统通常具有不只一个井道。例如，在两个井道之间的循环操作中运输轿厢。传送装置在至少两个楼层上将轿厢从一个井道运输到另一个井道。这种传送装置通常在具有两个以上轿厢并且交通在两个井道之间循环的电梯系统中使用。还已知轿厢通过传送装置(临时)停靠在不同的井道中的系统。

为了在所述电梯系统(其具有至少两个轿厢和至少两个井道)中实现整个系统的足够运载能力，轿厢必须偶尔(例如，在将轿厢从一个井道传送到另外的井道时)以一定速度水平地行驶，这构成损伤轿厢中存在的人员的风险。该损伤的风险存在于轿厢的普通加速以及紧急制动期间的增大加速的情形中。至于在改变运输路径、特别是水平运输期间运输人员尤其不被允许，并且是不受期望的并且应当避免。尽管如此，仍然存在以下可能性，人员错误地或者由于误用而留在轿厢中，并且之后在运输路径改变期间、特别是水平行驶期间具有受到损伤的风险。

因此，期望提供电梯系统和用于操作这种电梯系统的方法，以使人员留在电梯系统的轿厢时在运输路径改变期间、特别是水平行驶期间受到损伤的风险最小化。

发明内容

根据本发明，提出具有权利要求1的特征的电梯系统和具有权利要求10的特征的用于操作电梯系统的方法。有益的配置在从属权利要求以及下文描述的主题中。

根据本发明的电梯系统包括轿厢以及用于所述轿厢的第一运输路径和第二运输路径，其中，第一运输路径的方向与第二运输路径的方向不同。具体地，第一运输路径包括竖直方向，第二运输路径包括水平方向。信号发送装置位于轿厢中和/或上，该信号发送装置显示轿厢从第一运输路径到第二运输路径的改变、特别是即将到来的改变和/或反之亦然。在上述示例性情形下，通过位于轿厢中或上的信号发送装置向轿厢中的人员显示从竖直方向到水平方向的改变和/或从水平方向到竖直方向的改变。

在根据本发明的用于操作具有轿厢的电梯系统的相应方法中，轿厢沿着用于所述轿厢的第一运输路径和第二运输路径移动，其中，第一运输路径的方向与第二运输路径的方向不同，通过信号标示轿厢从第一运输路径到第二运输路径的改变、特别是即将到来的改变和/或反之亦然。

标示运输路径改变的信号允许轿厢中的人员稳定其位置以及特别是使其为即将到来的运输路径改变做好准备。

在本文中，应当强调不定冠词的使用，例如“轿厢”、“运输路径”或“信号发送装置”并非是指“单个”而是指不定数量，换言之，表示“一个或多个”。

如果一个或多个信号发送装置产生光学和/或声学信号则是有益的。以该方式，可以通过其听觉和/或视觉通知人员。

如果输出标示运输路径中至少一者的方向的光学信号则也是有益的。例如，可以通过轿厢中发光的箭头显示轿厢的运输路径的相应方向，其中，在运输的方向改变时，例如，额外的声学信号发出声音。

如果在发生方向改变之前的特定时间段显示运输路径的改变，则是特别有益的。例如，为此可以输出标示方向改变的信号，例如标示接下来运输路径的方向的闪烁红箭头。优选地，实际的运输路径改变之前的剩余时间段应当近似相同于或至少等于轿厢中人员的平均反应时间。以该方式，为人员留有足够的时间以使其位置稳定。另一方面，将该时间段限制为轿厢在电梯系统的两个停靠点之间行驶需要的时间、特别是在运输路径改变之前的最后一个停靠点和运输路径发生改变所在的停靠点之间行驶需要的时间是有益的。以该方式，因此，在向运输路径发生改变所在的停靠点行驶期间向在轿厢中的人员显示运输路径改变。

正如已经多次提到的，当本发明用于第一运输路径的方向竖直地延伸以及第二运输路径的方向水平地延伸的电梯系统时是特别有益的。当然第一运输路径和第二运输路径可以互换，使得第一运输路径水平地延伸以及第二运输路径竖直地延伸。自然地，还可以想到运输路径的任何其他可能的方向。

本发明的第二方面涉及在运输路径改变之后轿厢的最大速度和/或最大加速度的确定。以下描述该方面并且具有与之前描述的标示运输路径方向改变的信号相关的通用性。然而，权利由针对本发明的该方面的独立权利要求的范围保留。

根据本发明的第二方面，在运输路径改变之后立即将轿厢的最大速度和/或最大加速度限定为预定值。该方式单独或结合以上详细描述的信号的输出可以在运输路径发生改变时辅助人员充分稳定其站姿或位置以使受损伤的风险最小化。

有益地，在运输路径改变之后对轿厢的最大速度的值进行如下确定：假设为了其自身的稳定性，在移动轿厢中站立的人员占据轿厢地板的一定面积，该面积主要由其脚底的中点之间的距离D表示。在没有外部影响时，通常，人员采取重心的位置近似在连接脚底的中点的线的中间，即，在两脚之间跨度的中间。如果人员受到外部影响，例如运输路径改变，只要该重心在两脚之间的跨度内，或换言之，在连接脚底的中点的假想线内，则损伤的风险最小化。如果重心离开所述区域，则摔倒在轿厢壁或与轿厢壁碰撞等等而导致的损伤的风险较高。

选择足够小的目标速度V_max可以具有以下效果，允许中等警觉状态和上述站姿的人员能够在发生相当大的加速时及时地通过将其重量转移到一只脚或另一只脚而保持稳定性。为了安全的原因，假设加速度可以随意地变化，即，可以发生从0迅速到目标速度的加速以及反之亦然。此处考虑的情形与紧急停靠、特别是在水平运输路径方向上的紧急停靠密切相关。在这种情况下，人员和轿厢的相对速度接近于目标速度。为了人员保持其稳定性，在平均响应时间T期间身体的重心不移动到上述两脚之间的跨度的外部就可以。重心相对于轿厢行进的距离以S＝V·T表示。为了保持稳定性，V必须≤(D/2)/T以及因此V_max＝D/(2T)。

假设，例如，人员站姿的宽度或两脚之间的跨度为D＝500mm以及平均响应时间T＝1S，因此最大速度V_max＝0.25m/s。

因此，在上述示例中，例如在紧急制动时可以通过人员转移其重量而补偿最大速度并且不增加损伤的风险。

通常，可以想到涉及分阶段震动式制动以及还有(正)加速。由于当当以稳定速度行驶时没有其他力作用在人员上，所以原理上可以在特定时间段之后执行更新的加速/减速。新的加速/减速之前的该时间段是人员从例如一只脚上的大致稳定位置移动返回重心的中心位置(在该情形下，其重量均匀地分布在两脚之上并且具有最大的稳定性)需要的额外时间。直到此时在后续加速/减速过程开始之前可以再次存在与第一次加速/减速过程开始之前的类似的初始条件。由于第一时间T由人类对事件“制动开始”的响应界定，所以可以假设额外的事件“相对轿厢静止”转而需要使其重心返回到两脚之间的中心的相同时间T。对于一次制动，该时间是不相关的，这是因为其不会导致对最大速度的任何其他限制。然而，对于多阶段制动，时间是相关的，这是因为已经描述的，如果将满足对于速度差异的相关条件，则在每一个制动阶段之前类似的初始条件必须发生作用。

除了分段式制动(毫无疑问，其对于电梯中的人员是相对不舒服的)，还可以实施具有有限加速度的连续制动并且具有相同的结果。与之前的假设不同，在制动的发生不比人员的响应时间快很多的情形(即，不是紧急制动)中，连续制动的更详细的考虑(或相应的加速)是有用的。那么，不需要规定最大速度，而是需要规定最大加速度a_max。由于根据假设的该加速度同时表示人员相对于轿厢的相对加速度，针对速度的积分获得的结果(即，路径)就是恒定加速度下的公知的运动公式：

以及，由于s_max是上述两脚之间的距离的一半，所以最大加速度为

本发明还涉及如之前阐释的用于操作根据本发明的电梯系统的相应方法，其中，此处参照对于根据本发明的电梯系统进行的全部描述以避免重复。

显然，上述特征以及以下阐释的那些特征不仅可以应用在在相应指定组合中，在不脱离本发明的范围的情况下还可以在应用在其他组合中或者单独使用。

本发明通过参照示例性实施例在附图中示意性地示出并且以下将参照附图进行详细描述。

附图说明

图1示出电梯系统的示意图，其具有两个轿厢和传送装置，传送装置用于将轿厢从电梯系统的一个井道运输到另一个井道中，

图2在示意图中示出在电梯系统的轿厢中的人员的稳定位置，

图3示出电梯轿厢的分段式制动的图，以及

图4示出电梯轿厢的连续式制动的图。

具体实施方式

图1示出在循环操作中的电梯系统(例如，具有至少两个轿厢的多轿厢系统)的两个井道9的示意图。传送装置8(此处仅示意性地示出)将轿厢3从一个井道运输到另一个井道。存在另外的传送装置8，此处未示出。示出的轿厢3可以是不同的轿厢。然而，还可以将图1理解为在不同时刻获得的电梯系统10中的轿厢3的快照。

信号发送装置4(未按比例绘制)位于轿厢3中，该信号发送装置标示轿厢3从第一运输路径1(此处沿竖直方向)到第二运输路径2(此处沿水平方向)的改变。在该示例性实施例中，如果信号发送装置标示从第二运输路径2到第一运输路径1的改变(例如，通过传送装置8之后)则是有益的。

在该示例中，信号发送装置包括两个光学信号5和6。光学信号5示出相应路径1或2的方向。因此，设置四个方向箭头，通过该箭头可以标示相应的竖直方向或水平方向。在根据图1的示例性实施例中，下轿厢3的光学信号5标示运输路径1的方向指向向上并且例如其颜色为绿色。在该实施例中例如，光学信号6在该状态下未被激活。

在轿厢从第一运输路径1到第二运输路径2的改变中，光学信号5例如以红色标示运输路径2的相应方向。在该示例性实施例中，额外地激活光学信号6，例如红色闪光灯。此外，当光学信号6处于激活时还可以使声学信号发出声音。因此，与运输路径的改变相关联的方向的改变向位于轿厢3中的人员7(参照图2)发送信号，使得所述人员能够采用稳定的位置以使其受损伤的风险最小化。

为此，如果在实际的方向改变之前的预定时间段以描述的方式激活信号5和/或6则是特别有益的。例如，光学信号6可以在该预定时间段期间已经被激活以向人员7发送方向即将改变的信号。除了信号5的例如指向向上的绿色箭头标示方向，还可以通过例如指向运输路径2的方向的额外红色闪光箭头向用户7发送方向即将改变的信号。如果所谓的时间段是使用电梯系统10的人员7的平均响应时间则是有益的。已知这种平均响应时间本身。可以将该指定的时间段选择为更大，使得甚至在传送装置8变为激活之前标示方向改变信号。这可以在例如从之前停靠点到传送装置8的停靠点的路程上完成。

图2示出位于图1中所示电梯系统10的轿厢3中的人员7的高度示意性且未按照比例的示意图。在正常电梯乘坐期间，例如在运输路径1的方向上(对照图1)，人员7占据轿厢地板的一定站立面积，该面积可以表示为脚底的中点之间的距离D。选择示出人员7的位置以用于最大稳定性。该人员7的重心S近似位于连接脚底的中点的假想线的中点之上。

在外部影响的情形下，特别是在图2所示的轿厢3在运输路径2的方向上加速的情形下，改变首先在重心S的位置中发生直到再次占据稳定位置。只要重心S在连接脚底的中心的假想线上移动，就可以假设仅存在由于摔倒或与轿厢壁碰撞导致的损伤的最小风险。为了在运输路径方向改变之后在平均响应时间T内使人员7保持其重心S在连接脚底的中心的假想线内，在方向改变之后必须满足用于轿厢3的最大速度的以下等式：V_max＝D/(2T)。对于平均站姿宽度D＝500mm和T＝1s，由此获得最大速度V_max＝0.25m/s。正如已经指出的，这些考虑特别适用于紧急制动，在紧急制动中在可能的最短时间中使轿厢从V_max制动为0。

如果电梯系统10或传送装置8包括根据上述内容对在相关运输路径2上的轿厢3的运输速度进行限制的控制装置则是有益的。在该情形下，应当强调在特定情况中，用于速度限制的描述的方式甚至可以足以用于使损伤的风险最小化并且不需要根据图1描述的额外的信号发送。

正如以上已经描述的，图3示出多阶段制动，其中，轿厢的绝对速度v和人员相对于轿厢的相对速度vrel随着时间改变。

在时间t＝1s处执行轿厢的第一次制动Δv＝-vmax＝-0.25m/s(具有菱形点的曲线)，使得人员现在具有相对于轿厢的相对速度vrel＝+vmax(具有方形点的曲线)。在响应时间T＝1s之后(t＝2s处)，人员刚刚到达在相对位置D/2处其稳定性的极限并且相对速度恰好立即减小到vrel＝0。然而，人员还立即开始将其位置调整回到中心位置，这需要花费T＝1s(直到t＝3s)来完成，以及因此，还必须由相同的速度vrel＝vmax产生相同的路径。此处人员立即减速到vrel＝0并且开始休息一段时间以及同时其重心在两脚之间的中间。但是现在，由于制动的下一个阶段开始，所以人员的调整过程再次开始。曲线vrel的积分是零，这表示轿厢和人员之间的相对距离最终为零，以及由此平均来看人员没有相对于轿厢移动。

除了上述分段式制动以外，可以实施具有有限加速度的连续制动并且具有相同的结果。对于该情形，通过选择该加速度使得其与多阶段制动的全部速度改变和全部持续时间相对应，从而获得图4的图。在该情形下，为了简便再次假设人员可以对具有速度跃变的事件“到达边缘位置”和“到达中心位置”做出反应。此外，此处的分析忽略了以下事实，在减速阶段期间人员选择用于重心的稍微靠近中心的位置，以最佳地补偿轻微更改的合力。与由于重力导致的加速相比，针对水平加速的位移非常小，所以对于普通制动可靠地调整该近似。

在这些假设下，再次发现相对速度在开始处、在结束处以及在整个过程期间的积分均为零的事实，因此，该事实考虑每一次人员的重心返回中心位置的事实。

令人吃惊的是，除了在分段式制动情形中的相同平均加速度，在两个情形中相对速度均较小并且相对速度曲线下的面积/积分较小，因此相对路径也是这种情形。因此，在人员的运动的换向位置处，甚至未到达稳定性极限(单脚翻倒)。与分段式制动相比，情况是描述的连续制动表示更有利的情形，这是因为在迫使人员到稳定性极限之前可以选择大致更大的平均减速度。

正如以上阐释的，用于最大加速度a_max的值是：

附图标记列表

1 第一运输路径

2 第二运输路径

3 轿厢

4 信号发送装置

5 光学信号

6 光学信号

7 人员

8 传送装置

9 井道

10 电梯系统

T 平均响应时间

D 平均站姿宽度

S 重心

Claims (15)

1.一种电梯系统(10)，其具有轿厢(3)和用于所述轿厢(3)的第一运输路径(1)和第二运输路径(2)，其中，所述第一运输路径(1)的方向与所述第二运输路径(2)的方向不同，

其特征在于，

信号发送装置(4)位于所述轿厢(3)中或上，所述信号发送装置(4)显示所述轿厢从所述第一运输路径(1)到所述第二运输路径(2)的改变和/或从所述第二运输路径(2)到所述第一运输路径(1)的改变。

2.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述信号发送装置(4)是用于光学信号和/或声学信号的信号发送装置。

3.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，所述信号发送装置(4)产生显示运输路径(1；2)中至少一者的光学信号(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电梯系统，其特征在于，所述信号发送装置(4)在发生方向改变之前的特定时间段标示所述运输路径(1；2)的改变。

5.根据权利要求4所述的电梯系统，其特征在于，所述特定时间段至少等于所述轿厢(3)中人员(7)的平均响应时间(T)。

6.根据权利要求4所述的电梯系统，其特征在于，所述特定时间段不大于所述轿厢(3)在所述电梯系统(10)的两个停靠点之间行驶需要的时间。

7.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述第一运输路径(1)的方向竖直地延伸以及所述第二运输路径(2)的方向水平地延伸。

8.一种用于操作具有轿厢(3)的电梯系统(10)的方法，所述轿厢(3)沿着第一运输路径(1)和第二运输路径(2)移动，其中，所述第一运输路径(1)的方向与所述第二运输路径(2)的方向不同，

其特征在于，由信号(5，6)标示所述轿厢(3)从所述第一运输路径(1)到所述第二运输路径(2)的改变和/或从所述第二运输路径(2)到所述第一运输路径(1)的改变。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在发生方向改变之前的特定时间段已经标示运输路径(1；2)的改变。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述特定时间段至少等于使用所述电梯系统(10)的人员(7)的平均响应时间(T)。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述特定时间段不大于所述轿厢(3)在所述电梯系统(10)的两个停靠点之间行驶需要的时间。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述轿厢(3)的最大速度限定为预定值(V_max)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述最大速度的所述预定值(V_max)近似为D/(2T)，其中，D是使用所述电梯系统(10)的人员(7)的平均站姿宽度以及T是所述人员(7)的平均响应时间。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述轿厢(3)的最大加速度限定为预定值(a_max)。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述最大加速度的预定值(a_max)近似为其中，D是使用所述电梯系统的人员(7)的平均站姿宽度以及T是所述人员(7)的平均响应时间。