CN112805234A

CN112805234A - 电梯轿厢、电梯设备、用于运行电梯设备的方法和门驱动装置

Info

Publication number: CN112805234A
Application number: CN201980060378.1A
Authority: CN
Inventors: 法比安·福格尔; 拉费尔·齐默尔曼
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: WO2020058261A1; EP3853164A1; US11679960B2; AU2019344561B2; US20210309490A1; EP3853164B1; CN112805234B; AU2019344561A1

Abstract

本发明涉及一种电梯轿厢(1)，电梯轿厢具有至少一个电梯门(2)、具有用于操作电梯门(2)的门驱动装置(3)、具有用于检测门驱动装置(3)的马达功率的传感器(4)和评估单元(5)，该评估单元基于检测到的马达功率来确定是否存在行驶曲线(6)与基准行驶曲线(7)的偏差。评估单元(5)被设计用于确定是否由于与电梯门(2)接触的障碍物或由于变化的外部状况，特别是由于变化的压力状况和/或气流而出现偏差。

Description

电梯轿厢、电梯设备、用于运行电梯设备的方法和门驱动装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的电梯设备、一种用于运行电梯设备的方法和一种门驱动装置。

背景技术

电梯轿厢通常具有电梯门。这种电梯门包括至少一个轿厢门，该轿厢门与电梯轿厢连接。此外，可以有多个竖井门，这些竖井门被布置在建筑物的楼层上，并且提供通向电梯的竖井的入口。

在打开和关闭时，轿厢门和竖井门通常通过偶联彼此连接并且通过通常安装在电梯轿厢上的门驱动装置一起移动。

在较高的建筑物中，显著的空气阻力可能会对轿厢门和竖井门的闭合运动或者打开运动产生影响。这种空气阻力是由于建筑物外部的空气进入到电梯竖井中，由于所谓的烟囱效应，空气经历垂直方向的流动。在大多数情况下，热空气在烟囱或电梯竖井中向上上升。然而，烟囱效应也可能由于“下落”的冷空气而产生。

效应的强度取决于竖井的尺寸和变化的外部状况，例如温度、风速或大气压力。

由于烟囱效应，在竖井中的空气的速度越高，在关闭和/或打开电梯门时就有越大的阻力施加到该电梯门上。在极端多风的时间，空气阻力可能超过为电梯门提供的最大关闭力的大小。由于这个原因，电梯门的关闭会变得困难或甚至变得不可能。

US3822767A提到了检测竖井中的风速并将移动电梯门的门驱动装置的关闭力的大小与竖井中的风速的大小成比例地调节。

由于位于电梯门区域内的障碍物，也可能出现对电梯门的打开和/或关闭的阻碍。

EP0976675 A1公开了一种用于运行具有门驱动装置的自动电梯门的系统，该门驱动装置包括控制装置、马达和驱动机构，以及用于所产生或所施加的驱动力的实际值检测器。在此，由马达施加到门上的力被称为驱动力或马达力。关闭力或打开力是这样的力，即在关闭过程或打开过程期间由门边缘施加到障碍物上的力。用于驱动力的驱动力模型基于数学模型和门参数来计算在无干扰力的运行中待施加的驱动力。极限值生成器从驱动力模型值和允许的干扰力来计算力极限值。在超过力极限值时，门停止和/或触发反向运动。

然而，该系统不能区分障碍物和由外部状况引起的影响。例如，由于出现烟囱效应，力极限值可能会被超过，由此门不能再打开或关闭。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电梯轿厢或一种电梯设备或者一种用于运行这种电梯设备的方法以及一种门驱动装置，它们克服了公知的缺点并且特别是允许在较高的建筑物中运行。

该目的通过一种具有至少一个电梯轿厢的电梯设备来解决，该电梯设备包括至少一个电梯门和用于操作电梯门的门驱动装置。门驱动装置尤其包括控制装置、马达和驱动机构，通过该驱动机构能够使电梯门运动。电梯设备、特别是电梯轿厢包括用于检测门驱动装置的驱动力的传感器。特别地，传感器适于测量对于打开和/或关闭电梯门所需的马达电流。尤其在电梯门的关闭时间和/或打开时间期间来进行这种测量。此外，电梯设备还包括评估单元，该评估单元被设计成使得能够基于所检测到的或测得的驱动力来确定是否存在测得的驱动力与基准驱动力的偏差，其中基准驱动力根据楼层来确定。

此外，该目的还通过一种用于运行这种电梯设备的方法来实现。

此外，该目的还通过这种电梯设备的门驱动装置来实现，其中，门驱动装置被构造用于操作电梯门。

该电梯设备通常包括布置在建筑物中的电梯竖井。这种建筑物包括通过电梯竖井连接的多个楼层。因此，电梯设备的乘客能够借助电梯装置到达建筑物的不同楼层。

在本发明的一种有利的改进方案中，电梯设备、特别是电梯轿厢包括至少一个传感器单元，用于测量或检测外部状况，特别是检测压力状况、温度状况、气流和/或风。借助这种传感器单元例如可以检测由烟囱效应引起的变化的外部状况，尤其是检测气象条件。优选地，传感器单元是门驱动装置的部件。

传感器单元尤其也可以设置成检测至少一个变化的外部状况，该外部状况以增强或减弱的方式作用到烟囱效应。例如，烟囱效应可以在外部温度或存在的风速变化时增强或减弱，使得提前确定的基准驱动力不再对应于当前情况。

变化的外部状况可能由于变化的压力状况和/或空气流而产生，例如由于烟囱效应在变化的气象条件下发生的那些变化的外部状况。因此，借助传感器单元例如可以测量压力、温度和/或风速，其中，相应的外部状况对应于传感器单元在电梯设备中的定位，例如在电梯轿厢室上，特别是在电梯门上。该至少一个传感器单元还可以被定位成使得可以确定电梯竖井中的压力或沿电梯竖井的压力差，换句话说，可以确定风的情况和/或温度。测量、即数据收集可以以固定的时间间隔来进行，例如每天一次，或者连续地进行。

用于检测外部状况的传感器单元可以设置在电梯竖井中的一个位置处，和/或传感器单元可以设置在电梯竖井中的多个位置处。

因此，评估单元优选地设计成使得在确定与楼层相关的基准驱动力时，顾及到对至少一个所检测的外部状况的测量。

在电梯设备的改进方案中，评估单元设计成，使得在外部状况变化时使用相应的已经存储的另一基准驱动力或者触发基准驱动力的重新确定。相应地，能够顾及到例如可能导致增强的烟囱效应的变化的外部状况，从而在该增强的烟囱效应的情况下可以激活用于电梯门的更大的基准驱动力。

在电梯设备的改进方案中，评估单元被实施用于，借助在相应的关闭时间和/或打开时间期间的驱动力的与楼层相关的基准测量以及借助通过传感器单元检测到的至少一种情况来分别针对每个楼层确定与楼层相关的基准驱动力。这样，可以顾及到外部状况的测量值，以用于确定关于电梯门的基准驱动力，从而必要时可以将基准驱动力校准到更高的值，而不会超过允许从门翼出发作用到障碍物上的关闭力。

因此，借助驱动力的在相应的关闭时间和/或打开时间期间进行的基准测量来确定基准驱动力。基准驱动力可以作为在关闭时间和/或打开时间期间的驱动力曲线或者作为值或数组、尤其作为数对来存储。这种确定的值通常在数值上在测得的驱动力曲线的最大值上，也就是说，大于相应测得的驱动力曲线的值。或者确定数值对，其中，这两个数值在数值上位于所测量的驱动力曲线的两个极值上。还可以存储对应于测得的驱动力曲线的图形的整个曲线。

电梯门的关闭时间或打开时间包括属于电梯门的一个或多个门页从电梯门的打开状态运动到关闭状态所需的持续时间，或者是从关闭状态运动到打开状态所需的持续时间。

因此可以确定一个更新的基准驱动力，从而必要时可以将关于电梯门的基准驱动力校准到更高的值，而不超过允许从门翼出发作用到障碍物上的关闭力。例如，测量值可以用于对指定的基准驱动力进行加权并且将加权的基准驱动力确定为新的基准驱动力。这示例性地意味着，根据测量值预期形成的更强的烟囱效应引起新的更高的基准驱动力。

附加地，可以检测外部状况的值、尤其是压力状况、温度状况、气流和/或风的值，通过这些值对相应楼层的基准驱动力进行加权，以便在不重新测量驱动力的情况下使基准驱动力匹配于变化的外部条件。

优选地，根据对楼层进行的基准测量来确定并存储对每个楼层的基准驱动力。也可以仅对至少一个楼层进行基准测量，并且针对其余的楼层的基准驱动力进行计算、尤其是进行内插。由此从一开始就顾及到在一定程度上始终存在的烟囱效应。

测量例如可以在对各个楼层的驱动力测量的外推或内插中被应用到其他楼层的其他基准驱动力上。

基准测量以及优选地基准驱动力的确定可以在进行正常的行驶运行之前预先进行。优选地，在行驶运行期间进行基准驱动力的更新，以便必要时也符合略微变化的外部状况。为此，可以在规律的时间间隔内或在正常行驶运行期间连续地实施进一步的基准测量，以用于针对电梯门中一个电梯门更新基准驱动力。

尤其在可能出现强烈的烟囱效应的较高的建筑中，使用针对楼层特定的基准驱动力是有意义的，以便电梯门在由烟囱效应引起的空气阻力的情况下能够完全打开和/或关闭。在对于所有楼层都相同的基准驱动力的情况下，由烟囱效应引起的空气阻力可以保持阻碍移动，并且因此阻止移动，尤其是阻止电梯门的关闭。

基准驱动力通常对于不同的楼层具有不同的值，特别是在较高的建筑物的情况下更是如此，电梯门在不同的楼层上打开或关闭。

用于楼层的基准驱动力优选存储在评估单元中。特别地，基准驱动力可以通过与驱动力曲线的在数值上的最大值相比较的值来设定，或者通过与驱动力曲线的加速阶段和减速阶段期间的两个极值相比较的数值对来设定。

替代地，可以将基准驱动力确定为基准驱动力曲线，该基准驱动力曲线与驱动力在关闭时间和/或打开时间期间的变化曲线相比较。驱动力曲线通常具有不同的阶段，即加速阶段、滑动阶段和制动阶段。

在本发明的一个优选实施方案中，电梯轿厢包括调节单元，该调节单元被设计成使得基于测得的驱动力与基准驱动力的确定的偏差，能够触发电梯门的停止或反向运动。优选地，调节单元是门驱动装置的部件。

在电梯设备的正常运行期间测得的数据可以转发到评估单元和/或调节单元上，其中评估单元或调节单元可以是电梯设备的中心控制装置的部件。

评估单元被设计成将所测量的驱动力与相应的电梯门的基准驱动力进行比较。

与同楼层无关的基准驱动力的比较相反，根据本方法，可以确定是否由于障碍物或变化的外部状况而出现驱动力的增加。在基于对不同楼层的测量的、与楼层相关的基准驱动力方面，顾及到变化的外部状况。

有利地，在确定所测量的驱动力与基准驱动力的偏差之后，使门停止和/或触发反向运动。

当测得的驱动力曲线的至少一个极值在数值上超过基准驱动力的值或基准驱动力数对的至少一个值时，或者当测得的驱动力曲线的图形显著偏离基准驱动力曲线的图形时，会出现测得的驱动力与基准驱动力的这种偏差。

评估单元尤其被实施用于确定障碍物是否与电梯门接触。除了确定驱动力之外，还可以在确定是否存在障碍物时顾及到对外部状况的检测。

此外，借助测量驱动力，特别是当没有触发停止和反向运动时，可以确定至少用于相应楼层的更新后的基准驱动力。在无干扰的运行中，每次测量一方面可以用于在障碍物方面进行检查并且另一方面可以用于对基准驱动力进行更新。

替代地或附加地，外部状况的测量值可以与基准驱动力一起存储。

该电梯门特别地由轿厢门和竖井门构成，其中，轿厢门能够在楼层上偶联到竖井门上，从而轿厢门和竖井门作为电梯门能够由门驱动装置来移动。如果竖井门例如能够单独地和/或手动地打开和关闭，则电梯门也可以替代地由轿厢门构成。替代地，电梯门可以由竖井门构成。轿厢门或竖井门各自包括至少一个门翼，该门翼能够通过门驱动装置在该电梯门的一个打开位置与一个关闭位置之间移动。

附图说明

下面借助在附图中示出的示例来解释本发明。其中：

图1示出电梯设备的示意图；

图2示出烟囱效应的示意图；

图3示出示例性图表，在该图表中针对两个楼层绘制了马达电流作为对驱动力关于时间的量度。

具体实施方式

图1示出了电梯设备10的示意图。该电梯设备10包括电梯竖井12 和电梯轿厢1。

电梯轿厢1包括具有两个门翼2的轿厢门13，其中，轿厢门13在给定时刻能够与多个竖井门14中的一个竖井门偶联。这些竖井门14中的每一个竖井门分别被配置在各个楼层15上。根据所示的图1，电梯门2由轿厢门13和与轿厢门13偶联的下部的竖井门14组成。

电梯轿厢1具有用于操作轿厢门13和与轿厢门13偶联的竖井门14 的门驱动装置3。此外，电梯轿厢1还具有用于检测门驱动装置3的马达功率的传感器4和评估单元5。评估单元5能够确定检测到的最大驱动力 6a、6b(例如参见图3)是否偏离取决于楼层的基准驱动力7a、7b(例如参见图3)。

由于基准驱动力7a、7b是取决于楼层的，因此能够可靠地判定是否存在与电梯门2接触的障碍物。

电梯轿厢1包括调节单元8。在所测量的驱动力6a、6b与基准驱动力7a、7b有偏差时，由调节单元8触发电梯门2的停止运动或反向运动。

电梯轿厢1包括用于测量压力状况、温度状况、气流和/或风的传感器单元9。替代地或附加地，用于检测外部状况、尤其是检测压力情况、温度情况、气流和/或风的传感器单元11可以布置在电梯竖井12上。这意味着，必要时传感器单元11可以布置在电梯竖井12的外部，并且在确定至少一个基准驱动力7a、7b时顾及到从传感器单元11确定的测量值。

在图2中示意性地示出烟囱效应的作用。由于电梯竖井12通常经由建筑物门和电梯门与周围环境接触，因此热空气可能会进入怪井。该热空气上升很高，这导致电梯轿厢1在电梯竖井12的下部区域内受到的压力比在电梯竖井12的上部区域内受到的压力小。

图3示出一个示例性的图表，在该图表中针对两个楼层绘制马达电流 I，作为在时间t上、在此在闭合时间16的长度上针对驱动力6a、6b的量度。

实线对应于中间楼层上的驱动力6a。虚线对应于上部楼层上的驱动力6b，烟囱效应在上部楼层处起作用。

对于两个楼层，能够根据驱动力6a关于数值上的最大值的关于时间的特性来确定各个基准驱动力7a、7b。例如，基准驱动力可以通过将最大值的数值乘以例如1.1或1.2来确定。

对于其余的楼层的基准驱动力，可以在进一步的测量中确定或者从这些值7a、7b中外推得到。

在正常的运转时，仅在驱动力超过各个楼层的基准驱动力的情况下，才停止电梯门，或者开始反向运动。

替代地，基准驱动力也可以存储为驱动力特性关于时间的图形。在曲线有偏差时发生了停止运动或反向运动。为此，限定了用于表征偏差的标准和相应的极限值。在判定曲线图形的偏差时也可能考虑到较软的障碍物。

附加地，可以检测相对于外部状况的值、尤其是压力状况、温度状况、气流和/或风的值，通过这些值对相应楼层的基准驱动力进行加权，以便在不重新测量驱动力的情况下使基准驱动力匹配到变化的外部状况。

Claims

1.一种电梯设备(10)，具有至少一个电梯轿厢(1)，所述电梯设备(10)包括：至少一个电梯门(2)和用于操作至少一个电梯门(2)的至少一个门驱动装置(3)，所述门驱动装置(3)具有：

至少一个传感器(4)，用于检测电梯设备(10)的门驱动装置(3)的驱动力，尤其是用于检测马达电流；

至少一个传感器单元(9)，用于检测至少一种外部状况，尤其是检测压力状况、温度状况、气流和/或风；以及

评估单元(5)，所述评估单元被设计成基于所检测的驱动力来确定：所测量的驱动力(6a、6b)与基准驱动力(7a、7b)是否存在偏差，特别是是否超过所述基准驱动力，其中，通过借助传感器(4)实施的基准测量并根据楼层(15)来确定基准驱动力(7a、7b)；

其中，评估单元(5)被设计成在确定与楼层相关的基准驱动力(7a、7b)时，顾及到检测到的至少一种外部状况。

2.根据权利要求1所述的电梯设备(10)，其中，所述电梯设备(10)、特别是电梯轿厢(1)包括调节单元(8)，并且评估单元(5)和/或调节单元(8)被设计成使得当所测量的驱动力(6a、6b)超过基准驱动力(7a、7b)时，能够触发电梯门(2)的停止或反向运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，传感器单元(9)被固定在电梯轿厢(1)上。

4.根据权利要求1和2中任一项所述的电梯设备(10)，所述电梯设备包括电梯竖井，其中，传感器单元(9)被固定在电梯竖井中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，评估单元(5)被实施用于针对每个楼层(15)分别确定与楼层相关的基准驱动力，所述确定过程借助如下手段和参量：

在相应的关闭时间(16)和/或打开时间期间，对驱动力进行与楼层相关的基准测量；以及

借助传感器单元(9)所检测的至少一个情况。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，所述评估单元(5)被构造成，使得在外部状况发生变化时，使用相应的已经存储的其他基准驱动力或者触发对基准驱动力的重新确定。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，评估单元(5)被构造成用于确定障碍物是否与电梯门(2)接触。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，评估单元(5)被以如下方式构造，使得：

针对布置在楼层(15)上的电梯门(2)检测的驱动力或针对所述电梯门确定的基准驱动力(7a、7b)，以及

借助传感器单元(9)所检测的情况

被用于或者能够用于计算至少一个其他楼层(15)的基准驱动力。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备(10)，其中，评估单元(5)被设计成，使得：基准驱动力能够存储在评估单元(5)中，其中，基准驱动力被设计为基准驱动曲线或设计为数值。

10.一种用于运行特别是根据权利要求1至7中任一项所述的电梯设备(10)的方法，包括：

借助传感器来检测门驱动装置(3)的与楼层相关的驱动力、尤其是检测马达电流，

借助为此而确定的传感器单元(9)来检测外部状况，

借助驱动力的至少一个基准测量(6a、6b)和所检测的外部状况来确定每个楼层(15)的基准驱动力(7a、7b)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在相应的关闭时间(16)和/或打开时间期间，确定在多于一个的楼层(15)上的基准驱动力(7a，7b)。

12.根据权利要求10和11中任一项所述的方法，包括：

在正常运行中执行的打开过程和/或关闭过程期间，利用传感器(4)测量驱动力(6a)，尤其是测量马达电流，以用于打开和/或关闭至少一个电梯门；

将测得的驱动力(6a、6b)与基准驱动力(7a、7b)进行比较。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在确定所测得的驱动力超过基准驱动力之后，使门停止和/或触发反向运动。

14.一种用于操作电梯门(2)的门驱动装置，具有用于检测门驱动装置(3)的驱动力(6a、6b)的传感器(4)，以及具有评估单元(5)，所述评估单元基于所检测的驱动力(6a、6b)来确定是否存在与基准驱动力(7a、7b)的偏差，

其特征在于，

评估单元(5)被设计用于：借助在相应的关闭时间(16)和/或打开时间期间对多于一个的楼层(15)上的驱动力(6a、6b)的至少一个基准测量来针对每个楼层(15)确定基准驱动力(7a、7b)。