DE10141412A1

DE10141412A1 - Verfahren und Einrichtung zur Geschwindigkeitsüberwachung sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen

Info

Publication number: DE10141412A1
Application number: DE2001141412
Authority: DE
Inventors: Alexander Pietz
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: DE10141412C2

Abstract

Verfahren zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen, insbesondere der Handläufe von Rolltreppen und Rollsteigen, indem mindestens ein durch eine Digitalkamera gebildeter Sensor auf der Oberfläche des sich bewegenden Bauteiles gegebene Strukturen innerhalb eines vorgebbaren Zeitraumes mehrfach aufnimmt und die digitalen Signale einer Auswerteelektronik zur Verfügung gestellt werden, wobei mindestens eine der aufgenommenen Strukturen als Referenzstruktur definiert und mit einer identischen Struktur im Verlauf weiterer Aufnahmen innerhalb des vorgebbaren Zeitraumes auf Versatz verglichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen, insbesondere der Handläufe von Rolltreppen und Rollsteigen.

Als Personenförderanlagen werden Aufzüge, Rolltreppen und Rollsteige angesehen, die eine Vielzahl sich bewegender Bauteile beinhalten. Einige dieser Bauteile, wie z. B. Förderseile, Antriebsketten, Handläufe oder dergleichen, unterliegen im Betriebszustand - unter anderem bedingt durch ihre Vorspannung - einem gewissen Schlupf sowie einer Längenänderung, die sich nach einer bestimmten Laufzeit durch Schlupf und einer damit verbundenen Geschwindigkeitsänderung bemerkbar macht. Je nach Abhängigkeit der Längenänderung muß die Vorspannung entweder angepaßt oder aber die Bauteile müssen aus Gründen der allgemeinen Betriebssicherheit ausgetauscht werden.

Der EP-A 0 780 336 ist ein Handlaufüberwachungssystem zu entnehmen, das eine Vielzahl im Handlauf vorgesehener elektrisch leitfähiger Elemente beinhaltet, die durch eine einen Strom induzierende Einrichtung überwacht werden. Letztere wirkt mit einer den induzierten Strom überwachenden Einrichtung zusammen, wodurch ein ständiger Abgleich der ermittelten Werte stattfindet. Liegen die ermittelten Werte außerhalb eines vorgebbaren Bereiches wird der Antrieb der Personenförderanlage gestoppt.

Der JP-A 10218541 ist eine auf dem Handlauf aufsetzbare Überwachungseinrichtung zu entnehmen. Auf dem Handlauf selber wird mindestens ein aus einer Eisenfolie bestehender Streifen aufgebracht, dessen Magneteigenschaften durch die auf den Handlauf aufzusetzende Einrichtung erfaßt werden. Diese Einrichtung, die mit einer Auswerteeinrichtung zusammenwirkt, kann hierbei nicht stationär, d. h. dauerhaft vorgesehen werden, sondern wird bedarfsweise eingesetzt.

Diese Arten der Überwachung funktionieren nur dann, wenn in oder auf den Handläufen entsprechend leitfähige Elemente vorgesehen sind. Bei Handläufen mit lediglich faserartigen (nicht leitenden) Verstärkungen sind derartige Überwachungssysteme nicht einsetzbar.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen bereitzustellen, das einfach im Aufbau ist und unabhängig von im Bereich des Bauteiles vorgesehen oder darin eingelagerten Hilfsmitteln seine Funktion wirksam entfalten kann.

Dieses Ziel wird einerseits erreicht durch ein Verfahren zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen, insbesondere der Handläufe von Rolltreppen und Rollsteigen, indem mindestens ein durch eine Digitalkamera gebildeter Sensor auf der Oberfläche des sich bewegenden Bauteiles gegebene Strukturen innerhalb eines vorgebbaren Zeitraumes mehrfach aufnimmt und die digitalen Signale einer Auswerteelektronik zur Verfügung gestellt werden, dergestalt, daß mindestens eine der aufgenommenen Strukturen als Referenzstruktur definiert und mit einer identischen Struktur im Verlauf weiterer Aufnahmen innerhalb des vorgebbaren Zeitraumes auf Versatz verglichen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Dieses Ziel wird ebenfalls erreicht durch eine Einrichtung zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen, insbesondere der Handläufe von Rolltreppen und Rollsteigen, beinhaltend mindestens einen auf Basis einer Digitalkamera gebildeten Sensor, der mit vorgebbarem Abstand zur sich bewegenden Oberfläche des Bauteiles stationär angeordnet ist und in Wirkverbindung mit einer Auswerteelektronik steht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.

Wie eingangs bereits ausgeführt, ist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Einrichtung sinnvoll einsetzbar im Bereich sich bewegender Bauteile von Personenförderanlagen, wie Aufzügen, Rolltreppen und Rollsteigen. Die Längenänderungen unterliegenden Bauteile, wie Förderseile, Antriebsketten, Riemen, Handläufe oder dergleichen, können durch das erfindungsgemäße Verfahren, respektive die erfindungsgemäße Einrichtung - ohne daß weitere Hilfsmittel, z. B. leitfähige Elemente oder dergleichen, im Bereich der Bauteile vorgesehen werden müssen - auf Längenänderungen (Schlupf) überwacht werden.

Zum Einsatz kommt vorzugsweise eine sogenannte CMOS-Digitalkamera, die die Oberfläche der sich bewegenden Bauteile in einer Größenordnung > 1500 mal/s, vorzugsweise jedoch > 2000 mal/s, aufnimmt und diese digitalen Werte der Auswerteelektronik zur Verfügung stellt. Somit ist sichergestellt, daß innerhalb der gegebenen Zeiteinheit, beispielsweise 1 s, die Struktur der sich bewegenden Oberfläche in der genannten Größenordnung aufgenommen und analysiert werden können. Hierbei werden identische Strukturen als Referenz- und Vergleichsmuster verwendet und innerhalb des genannten Zeitraumes auf entsprechende Geschwindigkeitsänderungen des sich bewegenden Bauteiles überprüft. Der zeitliche Versatz identischer Strukturen innerhalb ein- und desselben Überwachungszeitraumes wird in der Auswerteelektronik als Schlupf definiert, der als ein Kriterium für beispielsweise mangelnde Vorspannung, Schlupf (Gleitschlupf) oder dergleichen der Bauteile dient. Somit können auch Beschädigungen frühzeitig erkannt werden, die unter Umständen einen Austausch des sich bewegenden Bauteiles bedingen. Die Sicherheit der Personenförderanlage wird durch den Erfindungsgegenstand gegenüber dem Stand der Technik beträchtlich erhöht, ohne daß es eines großen Aufwandes bedarf. Vielmehr besteht die Möglichkeit, die bis dato zum Einsatz gelangenden, beispielsweise elektromechanischen Baueinheiten zur Überwachung des Schlupfes entbehrlich zu machen.

Die Überwachungseinrichtung kann an einer von außen nicht zugänglichen Stelle, beispielsweise im Rücklauftrum eines Handlaufes, vorgesehen werden. Vandalismus ist somit ausgeschlossen. Sollten die Lichtverhältnisse hier nicht ausreichend sein, kann eine entsprechende Beleuchtung, beispielsweise durch LED, zum Einsatz gelangen.

Bedarfsweise kann bei auftretendem Schmutz eine Reinigungsvorrichtung im Bereich der Digitalkamera vorgesehen werden, so daß die Oberflächenstrukturen sich nicht verändern.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Prinzipskizze eines Handlaufbereiches, beinhaltend eine Einrichtung zur Überwachung der Geschwindigkeit des Handlaufes;
Fig. 2 Prinzipskizze eines Aufzugbereiches, beinhaltend ein Förderseil samt zugehöriger Einrichtung zur Überwachung der Geschwindigkeit des Förderseiles.
Fig. 1 zeigt als Prinzipskizze einen Teilbereich einer Handlaufführung 1. Erkennbar ist der Handlauf 2, der in diesem Beispiel aus einem faserverstärktem Kunststoff gebildet sein soll. In dieser Prinzipskizze ist eine Überwachungseinrichtung 3 im nicht sichtbaren Bereich der Handlaufführung 1, beispielsweise im Rücklauftrum, positioniert. Im Bereich einer Halterung 4, die z. B. gerüstseitig (nicht dargestellt) vorgesehen sein kann, ist eine Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera 5 (CMOS-Kamera) vorgesehen, die mit einem intelligenten Chip 6 in Wirkverbindung steht, dessen digitale Signale einer nicht weiter dargestellten Auswerteelektronik zur Verfügung gestellt werden. Die Oberfläche 7 des Handlaufes 2 ist herstellungsbedingt mit unterschiedlichsten Strukturen 8 versehen, wie sie sich beispielsweise beim Vulkanisieren oder andersartigen Fertigungsvorgängen des Handlaufes 2 einstellen. Diese Strukturen 8 bilden charakteristische Erkennungsmerkmale für die Digitalkamera 5. In diesem Beispiel soll eine Hochgeschwindigkeits- Digitalkamera 5 zum Einsatz gelangen, die je Sekunde 2000 Aufnahmen machen kann, wobei die Anzahl der Aufnahmen dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen ist. Ferner zu berücksichtigen ist die Geschwindigkeit v des sich bewegenden Handlaufes 2. In diesem Beispiel ist eine aus LED gebildete Lichtquelle 9 vorgesehen, die innerhalb eines Gehäuses 10 positioniert ist. Vor und hinter der Digitalkamera 5 sind durch Bürsten gebildete Reinigungsvorrichtungen 11, 12 angeordnet, so daß ggf. vorhandener Schmutz entfernt werden kann, um die Aufnahmequalität der Digitalkamera 5 nicht zu beeinträchtigen. Innerhalb des vorgebbaren Zeitraumes kann somit die gleiche Struktur 8 2000-mal aufgenommen werden, wobei die erste Aufnahme als Referenzstruktur dient und die identische Struktur mit der Referenzstruktur verglichen wird. Längenänderungen des Handlaufes 2, die sich in Form von Schlupf bemerkbar machen, verändern die Geschwindigkeit v, so daß die Auswerteelektronik durch Abgleich zwischen Referenz- und Folgeaufnahmen unter Einbeziehung der Geschwindigkeit v des sich bewegenden Handlaufes 2 bereits kleinste Änderungen feststellen kann. Wird ein klar definierter Schlupfbereich verlassen, wird dies entweder an eine Zentrale weitergemeldet oder aber die Anlage wird stillgesetzt.
Fig. 2 zeigt als weitere Prinzipskizze eine Aufzugkabine 13, die in Wirkverbindung mit einem Förderseil 14 steht, das im Dachbereich 15 der Aufzugkabine 13 befestigt ist. An einer definierten Stelle ist die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 16 stationär positioniert, die ebenfalls eine Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera 17 beinhaltet, deren Wirkungsweise analog zu Fig. 1 ist. In diesem Beispiel werden die Oberflächenstrukturen des Förderseiles 14, respektive der selbiges bildenden einzelnen Litzen, analysiert und unter Einbeziehung der Förderseilgeschwindigkeit im Bereich einer nicht weiter dargestellten Auswerteelektronik vergleichen. Auch hier können unerwünschte Längenänderungen des Förderseiles 14 problemlos erkannt werden.
Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf die dargestellten Beispiel beschränkt, vielmehr ist er sinnvoll zur Überwachung aller im Bereich von Personenförderanlagen vorgesehenen, sich bewegenden Bauteile einsetzbar, um auf diese Weise die Sicherheit der Personenförderanlage mit einfachen Mitteln zu erhöhen.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile (2, 14) von Personenförderanlagen (13), insbesondere der Handläufe (2) von Rolltreppen und Rollsteigen, indem mindestens ein durch eine Digitalkamera (5, 17) gebildeter Sensor auf der Oberfläche (7) des sich bewegenden Bauteiles (2, 14) gegebene Strukturen (8) innerhalb eines vorgebbaren Zeitraumes mehrfach aufnimmt und die digitalen Signale einer Auswerteelektronik zur Verfügung gestellt werden, dergestalt, daß mindestens eine der aufgenommenen Strukturen (8) als Referenzstruktur definiert und mit einer identischen Struktur (8) im Verlauf weiterer Aufnahmen innerhalb des vorgebbaren Zeitraumes auf Versatz verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5, 17) durch eine digitale Hochgeschwindigkeitskamera gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5, 17) die Referenz- und Folgeaufnahmen in einer Größenordnung > 1000 mal, insbesondere > 2000 mal, innerhalb eines Zeitraumes von 1 Sekunde aufnimmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht ausreichenden Lichtverhältnissen im jeweiligen Aufnahmebereich selbiger, insbesondere durch LED (9), ausgeleuchtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (7), in Laufrichtung des Bauteiles (2, 14) gesehen, zumindest vor dem Aufnahmebereich von anhaftenden Partikeln oder dergleichen befreit wird.

6. Einrichtung zur Überwachung der Geschwindigkeit sich bewegender Bauteile (2, 14) von Personenförderanlagen (13), insbesondere der Handläufe (2) von Rolltreppen und Rollsteigen, beinhaltend mindestens einen auf Basis einer Digitalkamera (5, 17) gebildeten Sensor, der mit vorgebbarem Abstand zur sich bewegenden Oberfläche (7) des Bauteiles (2, 14) stationär angeordnet ist und in Wirkverbindung mit einer Auswerteelektronik steht.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5, 17) eine Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5, 17) in geschützter Form im Bereich des sich bewegenden Bauteiles (2, 14) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmebereich mindestens eine Lichtquelle, insbesondere in Form von LED (9), vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß, in Laufrichtung des Bauteiles (2, 14) gesehen, zumindest vor dem Aufnahmebereich eine Reinigungsvorrichtung (11, 12) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung durch auf der Oberfläche (7) des Bauteiles (2, 14) anliegenden Bürsten (11, 12) gebildet ist.