CN1313344C - 带有测定轿厢位置的装置的电梯设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯设备，具有用于测定沿至少一个导轨(7)的导向凸缘(21)运行的电梯轿厢(2)的位置的装置。在电梯轿厢(2)的整个运行路径的运行方向(8)上位置固定地形成长度代码标记图形。由一与电梯轿厢(2)一起移动的代码阅读传感机构(11)无接触地对所述长度代码图形进行检测。所述代码阅读传感机构(11)位置固定地设置在运行方向(8)上并利用支架(14)在垂直于电梯轿厢(2)的运行方向(8)的方向上可移动地设置在电梯轿厢(2)上并在垂直于长度代码标记图形的第一方向(x)上具有一个在导向凸缘(21)的侧导向面(25)上滚动的滚轮导向装置(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯设备，具有用于测定沿至少一个导轨的导向凸缘运行的电梯轿厢的位置的装置。
背景技术
在电梯中所述装置用于测定电梯轿厢的位置和由此导出用于控制的信息信号。位置信息以编码方式位置固定地设置在沿电梯轿厢的整个运行路径上和利用一个代码阅读装置以编码方式读出并传递给一个评价单元。评价装置将读出的编码的位置信息处理成控制单元可以理解的方式并导出信息信号，即所谓的竖井信息，所述竖井信息被传递给电梯控制单元。
在德国实用新型G92 10 996.0中披露了这样一种装置，其中编码的位置数据以磁带方式在电梯轿厢的移动方向上位置固定地设置在电梯轿厢的整个提升高度上。一个固定在电梯轿厢上的和与电梯轿厢一起在代码的阅读方向可对应于磁带进行相对移动的探头对编码的信息进行阅读并将其传递给评价单元。一个减振的去交联装置用于使磁头与电梯轿厢的水平移动或振动去交联并使磁头与磁带保持恒定的间隔。但在该文件中对结构的设计未加以描述，而且在图中也未加以表述。
发明内容
所以本发明的目的在于提出一种用于测定电梯轿厢位置的装置，所述装置体积小，并且以很小的代价即可可靠地实现对编码的位置数据的精确的阅读。
实现本发明目的的技术方案在于：
一种电梯设备，具有用于测定沿至少一个导轨的导向凸缘运行的电梯轿厢的位置的装置，具有在导轨的长度上在电梯轿厢的运行方向上位置固定的形成的代码载体和用于对代码载体的长度编码无接触的进行检测的代码阅读传感机构，所述传感机构与长度代码载体留有间隔地在导轨上被导向，和所述代码阅读传感机构利用支架在运行方向固定地和在垂直于运行方向的方向可移动地与电梯轿厢连接，其中代码阅读传感机构具有导滚，所述导滚在导向凸缘上滚动。
本发明实现的优点在于，即使在电梯轿厢2沿导轨高速运行时滚轮导向装置也可以实现非常平稳的运行。采用此方式可以避免运行噪音和由导向装置传递给代码阅读传感机构的将导致阅读结果错误的振动。导滚实际上无磨损地在导向面上滚动。总之，利用本发明的滚轮导向装置以传感器对长度代码标记图形恒定不变的很小的间隔费用低廉地实现对编码的信息的无接触的阅读。另一方面，滚轮导向装置避免了代码阅读装置，特别是其传感机构与长度代码标记图形的接触和因此造成的两个组件的损伤。
滚轮导向装置最好在导向方向上具有两个在运行方向上顺序设置的滚轮。采用此方式代码阅读传感机构根据导向面相应的长度间隔被导向，从而实现对导向面的不平整进行的逐点补偿，实现代码阅读传感机构的导向特性标准化。
当将代码阅读传感机构设置在运行方向的导轮之间时，所述代码阅读传感机构平行于长度代码图形被导向。在一个具有多个在一条直线上顺序设置的传感器的代码阅读传感机构中，所有传感器的输出信号强度相同，此点便利了评价工作。
滚轮导向装置可以非常方便地与所采用的传感器类型协调，其中对传感机构与长度代码标记图形之间的间隔可在0mm＜x＜5mm的范围内进行调整。
可以不受采用的传感器的类型和滚轮导向装置的影响，保证传感机构与导轨之间的间隔，其中代码阅读机构在第一方向上具有一个x-止挡，所述止挡可以保证传感机构与导向面之间的最小的间隔。因此即使滚轮导向机构出现断裂或磨损时也能避免传感器出现机械损伤。
采用一二维滚轮导向装置，其中代码阅读传感机构在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向上，沿经过加工的导向面被导向，所述第二方向垂直于运行方向，代码阅读传感机构始终保持对长度代码标记图形的覆盖。此点在一个具有多个设置在一条直线上的代码阅读传感器的代码阅读传感机构中避免了对应于长度代码标记图形的角度偏差并因此避免了由此导致的读出误差。
即使在本实施方式中也能确保传感机构与导向凸缘的导向面的最大间隔，其中代码阅读传感机构在第二方向上具有一个y-止挡。
只要支架具有一个悬挂架，利用所述悬挂架代码阅读传感机构在垂直于导向面的第一方向上和在垂直于第一方向的第二方向上在一范围内可移动地设置，则即可以对滚轮导向的代码阅读传感机构对应于电梯轿厢在水平面上的相对移动和振动进行补偿。其中最好代码阅读传感机构设计应能实现在一大于电梯轿厢的导向靴和导向凸缘之间的间隙的范围内的移动。
在本发明的一优选实施方式中具有一个施加预应力的装置，所述装置对代码阅读传感机构朝导轨方向施加预应力。通过此方式滚轮导向装置不受轿厢水平移动的影响始终保持与导向面接触。
在本实施方式中，第一压缩弹簧同轴地套设在第一轴上和第二压缩弹簧同轴地套设在第二轴上，其中弹簧被分别夹固在十字导向件与支架座以及代码阅读装置座之间和十字导向件朝导轨方向被加有预应力。
根据本发明的特别有益的实施方式，两个悬挂架在一条直线上平行于在固定件上的代码标记图形道设置。第一轴和第二轴分别相互平行设置并且在运行方向两个第一轴之间的间隔大于第一导滚之间的间，在第二导向方向上两个导滚以一间隔顺序设置，其中第二间隔小于第一导滚之间的间隔。
另外最好两个第一轴的设置应使在运行方向的投影在代码阅读装置的截面内。采用此方式，在缩小导轨之间的间距的同时，可以减小设置在电梯轿厢侧面的代码阅读装置的结构尺寸。此点对提高电梯设备的空间利用率是特别重要的。同时以大的导滚间隔对代码阅读传感机构平行于长度代码标记图形进行导向。
根据一种有益的实施方式，附加在第二导向方向上以第二间隔顺序设置第二滚轮，其中第二间隔小于第一间隔，从而以紧凑的结构实现在一垂直于运行方向的平面上以代码标记图形为基准的精确的平行导向。
采用如下方式可以进一步提高运行稳定性，每个导滚具有一个轮圈和一个在轮圈外圆上的由橡胶或塑料构成的胎体。分别根据对胎体材料的选择可以实现减振的滚对，并且在经过加工的导向面上的磨损可以忽略不计。
当在导向凸缘上形成长度代码标记图形时，导向面和有待读出的长度代码在同一构件上，从而便于实现以长度代码标记图形为基准的对代码阅读装置的精确的导向。
其中相对于设置于在导向凸缘端面上的设置，实现了长度代码标记图形在轿厢导轨导向凸缘侧面的设置和代码阅读装置的节省空间的结构，所述代码阅读装置位于导向凸缘的侧面。
附图说明
下面将对照优选实施例结合附图对本发明的进一步的特征和优点加以详细说明。图中示出：
图1为带有一种测定电梯轿厢位置的装置的电梯设备的示意图；
图2为图1中II-II向电梯设备的剖面图的局部图，和
图3为图2中箭头III所示方向的具有测定电梯轿厢位置的装置的电梯设备的局部图。
具体实施方式
在图1示意示出的具有竖井1的电梯中，电梯轿厢2和配重3悬挂在图中用一根承载缆索4代表的多根承载缆索上。承载缆索4绕过一个换向轮5和一个被驱动的主动轮6。主动轮6将在图中未示出的的驱动电机的的驱动力传递给被其驱动的承载缆索4，沿导轨7对配重3和电梯轿厢2进行升降。在运行方向8上与电梯轿厢2固定连接的导靴9用于对电梯轿厢2在导轨7上在垂直于运行方向的方向上进行导向。在导轨7上沿电梯轿厢的整个运行距离平行于电梯轿厢2的运行方向8固定设置有代码载体。代码载体10是磁带，并在电梯轿厢的移动方向8上携带有一个单道代码标记图形，所述代码标记图形由多个在一个磁道上形成的18位的0和1的伪随机序列构成，所谓的二进制码字。每个码字构成信号的数字代码，所述信号给出电梯轿厢2以零点为基准的在竖井1内的绝对位置。
由不同的导磁率的代码标记构成磁带的长度代码标记图形并由代码阅读传感机构11的磁敏阅读站27读出。原则上讲也可以采用其它物理原理表示长度代码。例如代码标记也可以具有不同的介电常数，所述代码标记被检测电容效应的传感器读出。另外也可以采用反射的代码标记图形，其中分别根据各个代码标记的值照明装置的光线被或多或少地反射给作为传感器的反射光栅。
利用一个代码阅读装置的18位的代码阅读传感机构11对磁带的代码信息无接触地进行检测或读出。分别由18个顺序的由磁带上读出的位构成一个二进制码字。当代码阅读传感机构11沿导轨7运行代码标记图形一个位位置时，则将对一新的二进制码字进行阅读。
代码阅读传感机构11由一第一组在一条线上顺序设置的十八个对磁敏阅读站和一第二组六个传感器构成，所述第二组对第一组进行控制，对码字进行阅读。阅读站27的数量至少与伪随机序列的位数以及长度代码标记图形的码字的长度相符。例如设有霍尔传感器、电感发送器，所谓的GMR-传感器或检测磁场方向的磁敏传感器，所谓的MR-传感器。就这些每种传感器而言，可以是多个单独的传感器和/或一组在代码阅读传感机构11中的一组相互组合在一起的不同的传感器。
代码阅读装置12在运行方向8上固定设置在电梯轿厢2上。所述代码阅读装置主要由一个固定在代码阅读传感机构11上的传感器组13构成，所述传感器组13被一支架14垂直于运行方向8可移动地固定。当传感器组13与电梯轿厢2一起沿磁带移动时，滚轮导向装置15对传感器组13在导轨7上进行导向。相同的配置也可以设置在电梯轿厢的侧面或电梯轿厢的下面。
代码阅读装置12通过连接线路16将读出的编码的信息传递给评价单元17。在例如对电梯轿厢2定位时将绝对位置数据通过一悬挂电缆19传递给电梯控制单元18之前，评价单元17将读出的编码的信息转换成电梯控制单元18可以理解的绝对位置数据。
图2为图1中II-II向的电梯导轨7范围内的电梯横截面的局部图，其中示出代码阅读传感机构11。其中用相同的附图标记标示相同的部件。导轨7具有一个T形的截面，其中一导向凸缘21以90°的角度凸设在固定翼缘20的中间。导轨7的固定翼缘20利用导轨固定件22以已知的方式卡固在电梯竖井1的壁23上或一个相应的支承结构上。导向凸缘21在电梯轿厢2方向上向竖井1内部突伸。在导轨7的整个长度的导向凸缘21的自由端上形成端侧的导向面24以及侧面的两个相对侧的导向面25。以小的加工公差对导向凸缘21的导向面进行切削加工。对导轨7的其余部分不做加工并具有一个与热轧制造相应的表面。
具有导向面24、25的导向凸缘21的自由端与一个或多个位置固定固定在电梯轿厢2上的导靴构成电梯轿厢2的线性导向。在图2所示的实施方式中，滑动导靴9的在垂直于运行方向8的平面上成叉形与导向凸缘21的自由端搭接并根据绘制的坐标系统沿侧导向面在x-方向上和沿端侧导向面在y-方向上分别以很小的导向间隙44对电梯轿厢2进行导向。替代滑动导靴通常也可以采用滚轮导靴沿导向凸缘21对电梯轿厢2进行导向。滚轮导靴的滚轮垂直于运行方向8可移动地设置并在预应力的作用下顶压在导向面上。
在导向凸缘21基部26的侧面位置固定地设置载有二进制编码的长度数据的磁带。磁带齐平地嵌在容纳槽内。但在其它的实施方式中磁带也可以直接固定在未加工的导轨7上。
代码阅读传感机构11是传感器组13的一部分。图3为图1所示的电梯设备的局部图，其中以侧视图示出用于测定电梯轿厢2位置的装置。图中用相同的附图标记标示相同的部件。六面体的传感器组13的纵向与运行方向8平行，从而使其纵向侧面与导向凸缘21平行。代码阅读传感机构11的纵向侧面28在面向固定翼缘20侧的侧上方。在面向电梯轿厢2的纵向侧面29上，在运行方向8以间隔30顺序地并分别围绕一平行于端侧导向面24的轴座32可旋转地设置有两个导滚31并通过滚支架33设置在传感器组13上。导滚35在侧导向面25上滚动。在垂直于侧导向面25的方向上代码阅读传感机构11与磁带21之间的间隔39可通过一用于设置滚轴37的相应的长孔在0mm＜x＜5mm的范围内进行调整。代码阅读传感机构11原则上以尽可能小的和尽可能恒定的间隔39沿磁带21被移动，以便尽管由于间隔的增大而导致代码标记衍射出的磁场变弱，仍能精确地检测到磁带的磁性的长度编码。另外利用间隔设置的导滚35实现的在x-方向上对代码阅读传感机构11的平行导向还保证了代码阅读传感机构11的所有的在运行方向8上顺序设置的阅读站27以对应于磁带长度代码标记图形的相同间隔39被移动并因此阅读站27的输出信号具有相同的强度。因此，即使在电梯轿厢2运行速度很高的情况下也可以保证对长度编码精确的阅读。
导滚31、35分别是具有套装在轮圈上的由橡胶或塑料材料，例如聚氨酯构成的胎体的滚轮。特殊的聚氨酯构成耐磨的和减振的并且价格低廉的胎体。在导滚31、35的直径D大约为50mm时可以对导轨接头范围内非连续的过渡进行补偿。在探头11上，在x-方向上形成两个x-止挡42和在y-方向上形成两个y-止挡43，所述止挡作为所谓的应急导向机构，例如在导滚31、35失效时可构成代码阅读传感机构11与导向面25之间的最小间隔以及代码阅读传感机构11与导向凸缘21的端侧的导向面24之间的最大间隔。
一方面本发明的传感器组13利用滚轮导向装置15在x-方向上以恒定的间隔39和在y-方向以间隔34平行于在导轨7的导向凸缘21上的作为代码载体10的磁带被导向，另一方面传感器组利用在运行方向8上顺序设置的固定件38分别通过一悬挂架45垂直于运行方向8可移动地设置在支架14上。
如图3所示，每个悬挂架45具有一个设置在x-方向的传感器组13的固定件38的第二轴46和一垂直于第二轴的设置在支架14上的第一轴47。两个轴46、47通过一个十字导向件48相互以一直角连接。为此十字导向件48在运行方向8上具有两个相距一定间隔的通孔，所述通孔的中心线相互以90°的角度相交。十字导向件48在第一轴47和第二轴46的轴向上在一范围内滑动和分别围绕相应的纵轴旋转。
在第二轴46与导轨7相背端上，在支架14上的十字导向件48与第一轴47的轴支承部位49之间，顶压有一第一压缩弹簧50。第一压缩弹簧50将一与十字导向件48的移动距离成比例的的预应力加在十字导向件48上并因此迫使导滚35在x-方向上顶压在侧导向面25上。同样在第一轴47的与电梯轿厢2相背的端上，在固定件38上的十字导向件48与第一轴47的轴支承部位51之间，顶压有一第二压缩弹簧52。第二压缩弹簧52将一与十字导向件48的移动距离成比例的的预应力加在十字导向件48上并因此迫使导滚31在y-方向上顶压在端侧导向面24上。两个在运行方向8顺序设置的悬挂架45的第一轴47和第二轴46分别相互平行。因此悬挂架45对对应于传感器组13的电梯轿厢2的水平移动进行补偿并使代码阅读传感机构11不会受到电梯轿厢2振动的影响。因此磁头与磁带之间的间隔不会受到不利的影响，保持恒定不变。
Claims (18)
1.一种电梯设备，具有用于测定沿至少一个导轨(7)的导向凸缘(21)运行的电梯轿厢(2)的位置的装置，具有在导轨(7)的长度上在电梯轿厢(2)的运行方向上位置固定的形成的代码载体(10)和用于对代码载体(10)的长度编码无接触的进行检测的代码阅读传感机构(11)，所述传感机构与长度代码载体(10)留有间隔(39)地在导轨(7)上被导向，和所述代码阅读传感机构利用支架(14)在运行方向(8)固定地和在垂直于运行方向(8)的方向可移动地与电梯轿厢(2)连接，其特征在于，代码阅读传感机构(11)具有导滚(31)，所述导滚在导向凸缘(21)上滚动。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，至少有两个导滚(35)顺序地设置在运行方向(8)上。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，代码阅读传感机构(11)设置在运行方向上的导滚(35)之间。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，对代码阅读传感机构(11)与代码载体(10)之间的间隔可在0mm＜x＜5mm的范围内进行调整。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，导向凸缘(21)构成一个端侧的导向面(24)和至少一个矩形的侧导向面(25)，和第一导滚(35)沿侧导向面(25)滚动和在垂直于侧导向面(25)的第一方向上对代码阅读传感机构(11)进行导向和第二导滚(31)沿端侧导向面(24)滚动和在垂直于第一方向(x)的第二方向(y)上对代码阅读传感机构(11)进行导向。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，代码阅读传感机构(11)具有一个x-止挡(42)，所述止挡构成代码阅读传感机构(11)和侧导向面(25)之间的最小间隔(39)。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，代码阅读传感机构(11)在第二方向(y)上具有一个y-止挡(43)，所述y-止挡构成代码阅读传感机构(11)与导向凸缘(21)的端侧导向面(24)的最大间隔。
8.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，支架(14)具有悬挂架(45)，利用所述悬挂架代码阅读传感机构(11)在第一方向(x)和第二方向(y)上分别在一个范围内可移动的设置。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，悬挂架(45)具有一个与第一导滚(35)的旋转轴平行的设置在代码阅读机构(11)上的第一轴(47)和一与第一轴(47)垂直设置在支架(14)上的第二轴(46)，和第一轴(47)与第二轴(46)通过一十字导向件(48)分别围绕相应的纵轴旋转地并在一个范围内轴向可移动地相互成直角连接。
10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，电梯轿厢(2)利用一个或多个导靴(9)以导向间隙(44)在导向凸缘(21)上被导向，和第一轴(47)和第二轴(46)可在一范围内移动，所述范围大于导向间隙(44)。
11.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，具有一个用于加入一预应力的装置，利用所述装置滚轮导向装置(15)被朝导轨(7)方向加有预应力。
12.按照权利要求9或11所述的装置，其特征在于，具有弹性弹簧件(50)、(52)，利用所述弹性弹簧件十字导向件(48)被朝导轨(7)方向加有预应力。
13.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，在支架(14)的上下两端分别设置一个所述的悬挂架(45)，两个悬挂架(45)顺序地成一条直线地与代码标记图形道平行地设置，其中两个第一轴(47)相互平行和两个第二轴(46)相互平行。
14.按照权利要求13所述的装置，其特征在于，在运行方向(8)两个第一轴(47)之间的间隔(39)大于第一导滚(35)之间的间隔(36)。
15.按照权利要求13所述的装置，其特征在于，两个第一轴(47)在运行方向(8)上的投影在传感器组(13)的截面内。
16.按照权利要求13所述的装置，其特征在于，在第二导向方向(y)上两个导滚(31)以一间隔(30)顺序设置，其中第二间隔(30)小于第一导滚(35)之间的间隔(36)。
17.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，每个导滚(31)、(35)具有一个轮圈(40)和一个设置在其外圆上的胎体。
18.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在导向凸缘(21)上形成长度代码标记图形。
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