CN1613740A - 检测曳引机构的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测曳引机构(5)的方法和一种检测曳引机构(5)的装置。所述装置(1)最佳地适用于电梯设备(1)。本发明在于对承载的抗拉承载体(51)截面的缩小进行检测，其中采用电流流过的方式对抗拉承载体(51)进行加热和其截面缩小的位置和环围所述位置的护套(52)将被剧烈地加热，利用对曳引机构表面的温度的测定对剧烈的加热加以确定。确定的温度的升高表明抗拉承载体受损的程度。

Description

检测曳引机构的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种检测曳引机构的方法和一种用于检测曳引机构的装置。
背景技术
公知的曳引机构是缆索或皮带。皮带由多个抗拉承载体构成，所述抗拉承载体被嵌入一个共同的护套内。皮带的形状通常是扁平状的。即抗拉承载体相互具有很小的间隔和护套环围所述的抗拉承载体带和对抗拉承载体之间的间隔形成的中间空间进行填充。通常采用已知的技术由钢材料或类似钢的材料大多作为绳股制成抗拉承载体和通常是导电的。
上述方式的曳引机构在制造电梯时被大量地使用。因此在公开文件WO03/043926中推荐了一种相应的皮带。
在采用这种曳引机构时，将产生对曳引机构进行检测的特殊的要求。在使用时曳引机构将受到不同的影响。所述曳引机构将受到连续的磨损。曳引机构特别是在曳引机构换向轮位置，例如当曳引机构被滚轮导向时将承受单根钢丝断裂增大的危险，或抗拉承载体由于诸如安装的影响、撞击或锈蚀等意外的事件受损。所述的影响将缩小承载的截面和随之减小曳引机构可以承受的曳引力和在极端的情况下导致曳引机构失效。
在目前通常的设备中采用的是没有护套的传统的钢丝缆索。可以采用目测或利用磁感应的方法对这种钢丝缆索进行检测，其中根据德国工业标准DIN15020-2对是否应予以报废加以确定。
发明内容
本发明的目的在于提出一种方法和一种装置，所述方法和装置应能实现对曳引机构的抗拉承载体是否受损的检测，而又不会造成对曳引机构的损伤。
实现所述目的的技术方案是：
一种检测曳引机构的方法，其中曳引机构由抗拉承载体构成，所述抗拉承载体至少部分由导电的材料构成和抗拉承载体具有护套，其特征在于，曳引机构的抗拉承载体至少暂时地被一测量电流流过和测量曳引机构的温度。
一种检测曳引机构的装置，其中曳引机构由抗拉承载体构成，所述抗拉承载体至少部分由导电的材料构成和抗拉承载体具有护套，其特征在于，具有在抗拉承载体上产生电流的电流控制装置和温度测量装置优选对曳引机构表面温度进行测量。
根据本发明采用物理效应，其中在电流流过时电导体被加热。所述加热取决于导体的截面，或取决于导体的电阻和周围导体的导热。当这时导体的一个长度段具有缩小的截面时，在相应的长度段上的电阻将增大，此点将促使如下两个作用。
首先将增大加在导体上的电压，以便达到特定的电流，或由于电阻的增大电流减小。
其二在长度段上的导体与截面未变化的其余范围相比，将被剧烈加热。
根据本发明利用这两个效应，以便进行对曳引机构是否应予以报废进行可靠的判定。
曳引机构的一个抗拉承载体至少暂时地被一个测量电流流过和确定曳引机构的温度。
通过电流控制装置产生本发明的测量电流。测量电流对被加载的部分加热。如果是一根未受损的抗拉承载体，则对曳引机构的整个长度上的加热是均匀的。当在抗拉承载体上存在损伤时，则在该长度段上的截面被缩小和在该长度段上的温度被升高。采用温度测量装置对温度进行测量，优选对曳引机构的表面温度进行测量。因此确定出温度的升高，和根据该升高对受损的程度进行判定，或对是否应予以报废进行确定。
根据本发明优选的进一步设计，主要测量在曳引机构护套的表面温度。
根据本发明优选的进一步设计，确定曳引机构的每个长度段的曳引机构的温度和每个长度段与一个对应于在先长度段的，和/或对应于整个曳引机构长度上的温度测量的平均值的相应的温度变化ΔT关联，和当温度变化ΔT低于或高于预定值时，发出报警信号。
根据本发明优选的进一步设计，用温度变化ΔT表示曳引机构局部受损和/或用不同的温度确定抗拉承载体的曳引力降低和随之确定曳引机构是否应予以报废。
根据本发明优选的进一步设计，在曳引机构投入使用时对为达到各个抗拉承载体或抗拉承载体组的测量电流的必要的新电压加以确定和在进行检测时判定所需的电源电压与新电压的比例关系或根据该比例确定曳引机构的总体状况。
根据本发明优选的进一步设计，由电流检测装置对电流值和/或电流脉冲宽度进行设定和人工或自动进行对电流检测装置的设定。
根据本发明优选的进一步设计，具有用于顺序选择有待检测的抗拉承载体或有待检测的抗拉承载体组的开关件，或抗拉承载体或抗拉承载体组被分别连接。
根据本发明优选的进一步设计，温度测量装置是表面温度计、表面温度检测单元或热成像摄像机。
根据本发明优选的进一步设计，检测单元可选择地包括下述件中的一个或多个件：
电流控制装置，用于设定必要的测量电流，其中包括必要的电源单元，
开关件，用于接通抗拉承载体，
温度测量装置或用于连接温度测量装置的连接件，
用于连接位置变送器的连接件，
用于连接设备控制装置的连接件，
评价单元，具有必要的输入和输出单元和必要的存储介质或用于连接外部的评价单元的相应的连接点。
所述装置或方法可实现对受损程度的评价以及对受损位置的确定。另外，在市场上费用低廉地购置到所述装置和所述方法应用简单。
所述装置原则上最佳地适用于电梯的制造。
附图说明
下面将对照实施例对本发明加以说明。附图中示出：
图1为未受损的曳引机构的理论模型的纵剖面图；
图2为受损的曳引机构的理论模型的纵剖面图；
图3示出用于确定电梯设备的曳引机构是否应予以报废的装置的设置的举例；
图4示出用于确定电梯设备的曳引机构是否应予以报废的装置的设置的第二举例；
图5示出用于确定电梯设备的曳引机构是否应予以报废的装置的设置的另一举例，其中曳引比为1∶1；
图6示出用于确定曳引机构的表面温度的温度测量装置的举例，和
图7示出用于确定曳引机构的表面温度的温度测量装置的另一举例。
具体实施方式
图1和2示出本发明的实体连接。曳引机构5由抗拉承载体51构成。抗拉承载体51由导电的材料制成或整体是导电的。抗拉承载体51被护套环围52或嵌在所述护套52内。护套52由一种基本绝缘的材料，例如聚酰胺构成。所述护套将各个抗拉承载体51基本相互绝缘。曳引机构5具有一个与应用目的相符的长度1。
在图3至7中所示的例子中曳引机构5由12根抗拉承载体51构成，所述抗拉承载体以缆索索股的形式由各个钢丝扭绞而成。在所示的例子中抗拉承载体51的直径大约为1.5mm至2.0mm。抗拉承载体51相互间隔和整个被塑料环围。所述护套52基本将各个抗拉承载体51相互绝缘和构成与功能相符的表面，所述护套52例如具有特殊的材料特性或表面，以便将驱动力传递给曳引机构5。在所示的例子中，所述护套52的两侧是光滑的或在一侧是具有纹槽和在另一侧是光滑的。曳引机构5的整个宽度在所示的例子中大约为23至35mm和厚度相应为3至7mm。
为实现对曳引机构5的检测，利用电流控制装置30使测量电流流过抗拉承载体51。各个抗拉承载体51具有一个大约为0.16Ω/m的电阻R。如图1所示因此在由电流控制装置30所加的电压为U1＝0.8V/m时，测试电流I1＝5A。所述测量电流在考虑到热辐射和例如所示的曳引机构设计的情况下促使未受损的抗拉承载体51的表面温度T1大约为42℃。
所述的值仅是举例值。受结构决定也可以采用其它的尺寸和相应其它的数值。
如果这时如图2所示的抗拉承载体51明显受损，在抗拉承载体51的有关的长度段Δl上将增大回路电阻和相应增大在该长度段上的功耗，从而促使表面温度的升高。以特征为例，例如截面缩小8％将促使在受损位置的表面温度升高ΔT0.7°K。在截面缩小30％时表面温度升高大约7°K。
根据本发明利用这种物理效应，以便对曳引机构5是否受损进行检测。利用电流控制装置30使测试电流流过曳引机构5的抗拉承载体51。优选利用温度测量装置40对整个关键长度上的曳引机构5进行测量和根据对应于在先长度段和在曳引机构5的整个长度上的温度测量的平均值的温度变化，产生一个报警信号和在必要时可以精确地确定受损的位置。根据确定的温度差可以识别出抗拉承载体51的截面的缩小，可靠地判定产生的曳引力的减小，和据此判定是否应予以报废。
本发明的优点在于，可以精确地判定曳引机构5的状况，检测时不会造成对曳引机构5的损伤，所采用的装置在市场上很容易购置到的，和应用简便。
优选主要确定曳引机构表面温度。替代温度测量也可以采用一种护套52或在护套52的表面上涂敷一种相应的层，所述护套或所述层根据温度变色。因此不需要设置温度测量装置40即可以特别有效地目测抗拉承载体51是否受损进行识别。
为实现测试目的也可以将一相应的根据温度变色的薄膜仅暂时地设置在护套52表面。
根据一种变型方案可以将一温度检测器嵌在曳引机构5的护套52上。温度检测器对曳引机构护套的温度进行测量。
在图3中所示的应用中以具有被悬吊的轿厢2和配重3的电梯设备1为例示出用于检测曳引机构5的装置。曳引机构5的抗拉承载体51在第一曳引机构端10利用开关件31可分别通断控制地接在电流控制装置30的一个极上。在第二曳引机构端20上抗拉承载体51导电连接和共同接在电流控制装置30的相反的极上。
利用对电源电压(U)的调整和/或脉冲控制对介质测试电流(I)进行调整，和该测试电流流过第一抗拉承载体511，从而测试电流促使对第一抗拉承载体511和它周围的护套52加热。
利用一个温度测量装置40对曳引机构5在与根据开关件31的开关位置接通的第一抗拉承载体511的设置相符的位置上的温度进行测量。所示的温度测量装置40对护套52表面的曳引机构5的温度进行测量。所述测量在所示的例子中在驱动电机4附近进行，其中驱动电机4以低速对电梯设备或曳引机构前向移动。当这时确定出表面温度变化时，驱动电机4被停机和直接可以判定出位置或为了以后的观察对所述位置加以标记。通常将确定的变化加以存储，可以采用人工的方式、利用测量装置的电子存储器或利用一个与测量装置连接的数据打印机进行所述存储。
在对第一抗拉承载体511检测后，利用开关件31接通下一个抗拉承载体512和对下一个抗拉承载体512进行与第一抗拉承载体511的检测相同的检测。通过继续进行或反复进行检测过程实现对后续的抗拉承载体...51n的检测。
这时可以根据温度的偏差对各个抗拉承载体51的承载截面的可能的缩小和是否应对曳引机构5予以报废进行评价。通常根据模型件求出和确定剩余截面与温度偏差的对应表格或关系函数。
最好在首次安装后确定和固定保持曳引机构5或抗拉承载体51的新状态。与上述过程类似进行首次测量。例如持续地存储作为新电压的为达到测试电流所需的电压。这时在对曳引机构5或抗拉承载体51检测时，附加为了确定承载的剩余截面，可以采取如下方式求出抗拉承载体51和随之曳引机构6的总状况：
未达到测试电流意味着，有关的抗拉承载体51断裂，即损坏，
当所需的电源电压高于新电压时，意味着，截面整体缩小，或存在磨损，
当所需的电源电压低于新电压时，意味着，存在并联连接。这意味着，抗拉承载体51例如与相邻的抗拉承载体接触。这时在测量表面温度时在并联的位置处将会确定出曳引机构表面温度持续的降低。
所揭示的评价方案是对抗拉承载体进行全面的检测和评价的费用低廉和简单的方案。抗拉承载体并不会受到检测的损伤，因而可以继续使用。
在图3所示的例子中，为在电流控制装置30上进行测试电流30的调整采用一个人工可调的变压器。为测量温度同样可以采用人工的温度测量装置40，例如表面温度计41。因此同样可以人工进行对测量结果的评价。因此提出一种简单和费用低廉的对曳引机构5的各个抗拉承载体51进行检测和对曳引机构5是否应予以报废评价的方法。所述设备也适用于少许工业领域。
图4示出对电梯设备1的曳引机构5进行检测的自动化的总方案。
曳引机构5的抗拉承载体51在曳引机构10的第一端成对地连接在一起，从而两个相互间隔的抗拉承载体511、51n/2+1串接在一起。在曳引机构20的第二端上，抗拉承载体51根据曳引机构10第一端的连接被引向开关件31和由开关件31引向电流控制装置30。开关件31和电流控制装置30在本例中与检测单元32结成一体或至少受检测单元32控制。
在本例中温度测量装置40是表面温度检测单元42和如图6所示由一个具有多个温度传感器43的装置构成，所述温度传感器43设置在一个机壳44内，从而对每个抗拉承载体51配备有一个温度传感器43。导向滚轮45对曳引机构5进行定位，以便保证抗拉承载体51对准温度传感器43。表面温度检测单元42的固定应使在电梯在其整个移动范围内运行时曳引机构5受到最大加载的位置在表面温度检测单元42的旁边通过和因此可以对表面温度进行测量。表面温度检测单元42将测量结果发送给检测单元32。如图4所示，位置变送器33将轿厢2或配重3的相应的位置直接或利用设备控制装置或电梯控制装置35传递给检测单元32。检测单元32特别是包括开关件31、电流控制装置30和用于测量测试电流的装置、用于存储测量数据的装置，以及用于评价测量结果的评价单元34，或检测单元32至少对开关件31、电流控制装置30和用于测量测试电流的装置、用于存储测量数据的装置，以及用于评价测量结果的评价单元34进行控制。必要时设置有一个对应于设备控制装置35的通信接口，所述通信接口可以传递设备专用的特性数据。另外，通信接口包含检测单元工作的必要的电源单元以及输入和输出设备。
检测单元32首先将开关件31接在第一抗拉承载体对511、51n/2+1上和确定必要的电源电压和将该电源电压与在新安装范围内确定的必要的电源电压进行比较。例如利用传递给设备控制装置35的信号或操作人员发出的信号，检测单元此时启动首次测试运行。在测试运行时，检测单元32对表面温度检测单元42的测量结果或被接通的抗拉承载体511、51n/2+1、轿厢1相应的精确位置，以及必要时也包括测试电流或电源电压的变化进行记录。
在第一次测试运行结束后，检测单元32利用开关件31接在下一个抗拉承载体对512、51n/2+2上和重复进行与对第一抗拉承载体对511、51n/2+1相同的测试过程。测试继续进行，直至所有的抗拉承载体51被检测完毕。最后检测单元32建立结果记录，所述结果记录对与额定状态的偏差加以记录，其中额定状态与包括预期的根据使用年限或公差容许的偏差的新状态相符。
在本例中在电流控制装置上自动进行测试电流的调整，对抗拉承载体的连接自动进行和对温度的测量以及评价自动进行。图中所示的方案是自动的总方案，采用所述方案投入最少的人力，即可进行对曳引机构5的检测。检测结果可再现地被存储。可以暂时地作为维护工具采用所述装置，或者所述装置可以持续地作为电梯设备的组成部分，利用所述装置以短的时间间隔进行测试。此点特别有益于被严重加载的设备或那些受到例如很难检测的诸如在化学侵蚀的环境下影响的设备。
在图3和4中所示的方案可以结合在一起。例如可以省去在图4中所示的对轿厢的位置识别。因此检测过程部分是人工进行的。
抗拉承载体51与设备数据和选定的检测程序无关被分别接通。在图3中每个抗拉承载体51被单独接通和被单独检测。抗拉承载体51在一个曳引机构端20电气连接。所述方案需要很少的设备和易于实施。在图4中每两个抗拉承载体51被串联在一起，其中相应的抗拉承载体51在第二抗拉承载体端20电气连接。该方案可以实现对两个抗拉承载体同时进行检测和因此进行为检测付出的时间很少。
在图5中同样每两个抗拉承载体51串联在一起。所有的抗拉承载体51在第二曳引机构端20上电气连接和通过在第一曳引机构端10上相应的开关位置实现对被连接的抗拉承载体51的选择。这种方案也可以实现对两个抗拉承载体51的同时检测和因此为检测付出的时间很少。与图1的区别在于在抗拉承载体51出现可能的并联连接时得出不同的评价结果。
对图中所示的方案专业人员可以进一步扩展，从而例如对曳引机构的多个抗拉承载体可以分别单独地按时间顺序进行检测，或将曳引机构的多个抗拉承载体连接成组和分组按时间顺序进行进行检测，或者例如将所有的抗拉承载体连接成一组和一起检测。
替代开关件31，可以将抗拉承载体直接地不需要开关件连接。
图5示出一种电梯设备1，所述电梯设备具有直接悬吊的轿厢2或配重3。例如温度测量装置40设置在轿厢上。在具体的情况下温度测量装置40设置在多个不同的位置上也是可行的，以便可以在曳引机构5的整个长度上对曳引机构5进行检测，或者专业人员根据需要将温度测量装置设置在曳引机构受到最大负荷的一个或多个位置上。最大负荷的位置例如是考虑到在设备使用的情况下受到最大交变弯曲的曳引机构的长度段。
图7示出温度传感器43在表面温度检测单元42上的另一种设置。其中温度传感器43的设置位置应使温度传感器43可以检测两个或多个抗拉承载体51。由于明显地减少了温度传感器43的数量，因而节省了成本。
专业人员认识到其它有益的组合。例如可以采用作为温度测量装置的热成像摄像机，可以求出对其最有利的抗拉承载体的连接，单独地或分组地，可以确定检测过程自动化的程度或求出温度测量装置的最佳设置。
在采用固定的曳引机构时，温度测量装置以相应的方式沿曳引机构被导向移动。

Claims (10)

1.一种检测曳引机构(5)的方法，其中曳引机构(5)由抗拉承载体(51)构成，所述抗拉承载体至少部分是由导电的材料构成的和抗拉承载体(51)具有护套(52)，其特征在于，曳引机构(5)的抗拉承载体(51)至少暂时地被一测试电流流过和测量曳引机构(5)的温度。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，主要测量在曳引机构护套的表面上的温度。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定曳引机构(5)的每个长度段的曳引机构的温度和每个长度段与一个对应于在先长度段的和/或对应于整个曳引机构长度上的温度测量的平均值的相应的温度变化ΔT相关联，和当温度变化ΔT低于或高于预定值时，发出报警信号。
4.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用温度变化ΔT表示曳引机构(5)局部受损和/或用不同的温度确定抗拉承载体(51)的曳引力降低和随之确定曳引机构(5)是否应予以报废。
5.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在曳引机构(5)投入使用时对为达到各个抗拉承载体(51)或抗拉承载体组的测试电流所需的新电压加以确定和在进行检测时判定所需的电源电压与新电压的比例关系或根据该比例确定曳引机构(5)的总体状况。
6.一种检测曳引机构(5)的装置，其中曳引机构(5)由抗拉承载体(51)构成，所述抗拉承载体至少部分由导电的材料构成和抗拉承载体(51)具有护套(52)，其特征在于，具有在抗拉承载体(51)上产生电流的电流控制装置(30)和温度测量装置(40)优选对曳引机构(5)的表面温度进行测量。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，由电流控制装置对电流值和/或电流脉冲宽度进行设定和可人工或自动进行对电流控制装置(30)的设定。
8.按照权利要求6和7所述的装置，其特征在于，具有用于顺序选择有待检测的抗拉承载体(51)或有待检测的抗拉承载体组的开关件(31)或抗拉承载体(51)或抗拉承载体组被分别连接。
9.按照权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，温度测量装置(40)是表面温度计(41)、表面温度检测单元(42)或热成像摄像机。
10.按照权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，检测单元(32)可选择地包括下述件中的一个或多个件：
电流控制装置(30)，用于设定必要的测试电流，其中包括必要的电源单元，
开关件(31)，用于接通抗拉承载体(51)，
温度测量装置(40)或用于连接温度测量装置(40)的连接件，
用于连接位置变送器(33)的连接件，
用于连接设备控制装置(35)的连接件，
评价单元(34)，具有必要的输入和输出单元和必要的存储介质或用于连接外部评价单元的相应的连接点。
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