-
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Aufzugsysteme und im Spezielleren auf Aufzug-Fahrkorb-Positionsbestimmungssysteme.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Beim Betrieb von Aufzugsystemen ist es aus Gründen der Sicherheit und des Comforts wünschenswert, einen Aufzug sanft und auf gleicher Höhe mit der Landestelle zu stoppen. Zum Erzielen eines sanften, genauen Stops muss das Aufzugsystem den Aufzugstop zum richtigen Zeitpunkt initiieren. Der Betriebsmodus der Nivellierung und der Beginn der Türöffnung müssen zeitlich korrekt gesteuert werden. Die meisten Aufzugtüren beginnen mit dem Öffnen in einer vorbestimmten Distanz, bevor der Aufzug-Fahrkorb tatsächlich auf der gleichen Höhe wie die Landestelle ist, um den Fahrgasttransfer zu beschleunigen (in den „Türzonen“). Zur Ausführung dieser Funktionen für einen sicheren und genauen Betrieb ist es erforderlich, die exakte vertikale Position des Aufzug-Fahrkorbs zu allen Zeiten zu überwachen.
-
Bereits bekannte Aufzug-Fahrkorb-Positionsbestimmungssysteme verwenden typischerweise „Band-/Scheiben-Systeme“, um die Aufzug-Fahrkorbposition zu überwachen. Das heißt, ein Band ist direkt mit dem Aufzug-Fahrkorb verbunden und folgt der vertikalen Bewegung des Aufzug-Fahrkorbs. Das Band treibt eine Scheibe an, die sich typischerweise an dem oberen Ende des Aufzugschachts befindet. Bei der Band-/Scheiben-Kontaktfläche handelt es sich um eine spezielle und positive mechanische Traktionsverbindung. Die Scheibe treibt wiederum einen Positionscodierer an, d.h. eine Vorrichtung zum Übertragen von Positionsdaten von einem Kommunikationssystem in ein anderes, das exakte Positionsdaten an eine Aufzugsteuerung übermittelt, nachdem das System korrekt kalibriert worden ist. Zum Beispiel verwenden sich über hohe Strecken bewegende Aufzugsysteme entweder einen digitalen Codierer oder einen Primärpositions-Messwertaufnehmer, um der Aufzugsteuerung Positionsinformation hinsichtlich des Aufzug-Fahrkorbs zu liefern. Bei dem Primärpositions-Messwertaufnehmer handelt es sich um einen digitalen Codierer, der sich in dem Maschinenraum über dem Aufzugschacht befindet. Seine drehbare Komponente wird durch ein mit Stahlzähnen versehenes Band angetrieben, das an dem Aufzug-Fahrkorb angebracht ist und zusammen mit diesem läuft, wenn der Fahrkorb sich in Vertikalrichtung bewegt.
-
Zum Ergänzen der Positionsinformation, die von dem Band-/Scheiben-System geliefert wird, werden Sätze von Stahlleisten oder Flügeln über den gesamten Aufzugschacht hinweg positioniert, so dass an dem Aufzug-Fahrkorb angebrachte Positionssensoren von den Flügeln (Positionssensor-Betätigungseinrichtungen) betätigt werden, wenn sich der Fahrkorb in Vertikalrichtung an diesen vorbei bewegt. Die Flügel sind typischerweise an den Aufzugführungsschienen oder an einem schwebenden Stahlband angebracht, das sich über die Länge des Aufzugschachts erstreckt.
-
Die in der Nähe jeder Aufzug-Landestelle angeordneten Flügel werden als „Landestellen-Flügel“ bezeichnet und dazu verwendet, ungefähre Distanzen von den Landestellen zu markieren, innerhalb derer sich die Aufzugtüren zu öffnen beginnen, was eine Grobeinstellung (äußere Türzone) und eine Feineinstellung (innere Türzone) der Aufzuggeschwindigkeit erforderlich macht. Zusätzlich dazu markieren die Landestellen-Flügel die ungefähre Distanz, innerhalb derer sehr feine Einstellungen an der Aufzuggeschwindigkeit vorgenommen werden, während der Aufzug-Fahrkorb mit der Landestelle (der Nivellierungszone) nivelliert wird. Typischerweise wird primäre Positionsinformation von dem kalibrierten Codierer des Band-/Scheiben-Systems gesendet, während die Landestellen-Flügel des Stands der Technik eine grobe Überprüfung derselben vornehmen.
-
„Absolutpositions-Flügel“ definieren körperliche Absolutpositionen in dem Aufzugschacht, und zwar zum Zweck der Kalibrierung nach dem Einbau oder wenn die Aufzug-Fahrkorbposition ansonsten unbekannt ist, z.B. nach einem Stromausfall, bei dem Positionsinformation verloren gehen kann. Ferner ist auch ein Flügel „Aufwärtsfahrt erforderlich“ am Boden des Aufzugschachts vorhanden. Der Flügel zum Anzeigen einer erforderlichen Aufwärtsfahrt erstreckt sich von unmittelbar oberhalb des unteren distalen Endes des untersten Absolutpositions-Flügels nach unten zu der äußersten mechanischen harten Grenze der Bewegung des Aufzug-Fahrkorbs, d.h. der vollen Pufferkompression. Die Feststellung des Flügels für eine erforderliche Aufwärtsfahrt zeigt an, dass der Aufzug-Fahrkorb anstatt in der normalen Vorgaberichtung „abwärts“ in „Aufwärts“-Richtung gefahren werden muss, wenn während eines Lernlaufs, d.h. eines Kalibrierlaufs, eine Absolutpositions-Referenz hergestellt wird.
-
Das System wird anfangs nach der Montage kalibriert, wobei ein Techniker das Aufzugsystem einem halbautomatischen „Lernlauf“ unterzieht. Während eines Lernlaufes positioniert der Techniker den Aufzug-Fahrkorb manuell an einer bestimmten Ausgangsposition in dem Aufzugschacht, z.B. an einem Punkt unter dem untersten Absolutpositions-Flügel. Der Techniker führt mehrere Läufe ausgehend von der Ausgangsposition aus, um die exakten Distanzen von der Ausgangsposition zu den Übergangs- bzw. Überfahrtkanten jedes Flügels zu bestimmen, d.h. zu lernen. Der Positionscodierer gibt einen laufenden Strom von Impulsen ab, der die Position des Aufzug-Fahrkorbs relativ zu der Ausgangsposition des Lernlaufes anzeigt. Die exakten Positionswerte, die den Überfahrkanten jeder Landestelle entsprechen, werden von einem Positionszähler gezählt und in einer Landestellen-Tabelle als Referenzwerte gespeichert. Die Referenzwerte in der Landestellen-Tabelle werden zur Bestätigung der Position des Aufzug-Fahrkorbs verwendet und werden typischerweise nur dann verstellt, wenn ein neuer Lernlauf erforderlich ist.
-
„Band-/Scheiben-Systeme“, wie beispielsweise die Systeme Otis Elevonic 401 und 411, unterliegen jedoch Verschleiß und Bandbruch, wodurch das Aufzugsystem bis zum Ersetzen des Bands außer Betrieb gesetzt wird. Der Austauschvorgang ist zeitaufwändig und teuer. Außerdem benötigen solche Systeme zusätzliche und spezielle mechanische und/oder elektrische Komponenten, die der Montage, Reparatur, Wartung und Einstellung bedürfen, was sich alles zu den Gesamtkosten des Aufzugsystems hinzu addiert.
-
Da es für das Positionsüberwachungssystem erforderlich ist, die exakte vertikale Position des Aufzug-Fahrkorbs zu allen Zeiten anzuzeigen, unterhalten die Band-/Scheiben-Systeme des Standes der Technik eine Band-/Scheiben-Kontaktfläche, die eine formschlüssige Traktionsverbindung, d.h. eine schlupffreie mechanische Verbindung, aufweist. Die exakten Positionserfordernisse machen es schwierig, die speziellen Band-/Scheiben-Komponenten durch andere, bereits bestehende mechanische Verbindungen zu ersetzen, die bereits in dem Aufzugsystem vorhanden sind und die weniger anfällig für Verschleiß und Bruch sind, jedoch anfälliger für Schlupf sind. Zum Beispiel handelt es sich bei der bestehenden mechanischen Verbindung des Sicherheitssystems des Aufzugs um eine Scheibe, die an einer Geschwindigkeits-Überwachungseinrichtung angebracht ist, die von einem mit dem Aufzug-Fahrkorb verbundenen, äußerst zuverlässigen Drahtseil reibungsmäßig angetrieben wird. Die Genauigkeit einer solchen mechanischen Verbindung ist jedoch geringer als ideal, wenn sie zum Bestimmen der Aufzug-Fahrkorbposition verwendet wird, da sie bereits stark von den Reibungseigenschaften des Seils gegenüber der Scheibe abhängig ist. Bei Verwendung einer solchen Verbindung würde bei einem Schlupf des Drahtseils über die Scheibe die Genauigkeit der Positionsdaten beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund wäre eine Kompensation hierfür erforderlich, da die Position nicht garantiert werden kann.
-
Ferner schaffen Positionsbestimmungssysteme des Standes der Technik, wie die Band-/Scheiben-Systeme, keine Kompensation für Gebäude-Setzungserscheinungen. Wenn sich ein Gebäude im Verlauf der Zeit setzt, kann sich die Lage einer bestimmten Aufzuglandestelle relativ zu einem bestimmten Kalibrierpunkt in dem Aufzugschacht verändern. Problematischerweise können sich auch die Landestellen-Flügel in ihrer Position verschieben, und zwar unabhängig von den sich ändernden Positionen der Landestellen, wodurch die Genauigkeit der Positionsinformation der Landestellen-Flügel signifikant beeinträchtigt wird. Dieses Problem wird mit steigender Höhe des Gebäudes noch signifikanter. Die Setzungserscheinungen in einem hohen Gebäude können erforderlich machen, dass Techniker einen neuen „Lernlauf“ bis zu zweimal pro Jahr durchführen, wodurch beträchtliche Stillstandszeiten und Kosten zum Aufrechterhalten der Genauigkeit des Positionsbestimmungssystems entstehen.
-
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 11 und 19. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die vorliegende Erfindung bietet Vorteile und Alternativen gegenüber dem Stand der Technik durch Schaffung eines Systems zum Erfassen der Aufzug-Fahrkorbposition, das Probleme auf Grund von Reibungsschlupf seiner mechanischen Verbindung zwischen dem Aufzug-Fahrkorb und einem Codierer und/ oder auf Grund von Gebäude-Setzungserscheinungen dynamisch kompensiert. Vorteilhafterweise ermöglicht die Erfindung die Integration des Positionserfassungssystems in vorhandene Aufzugsysteme, die z.B. ein Aufzuggeschwindigkeits-Überwachungssystem aufweisen, so dass sich die Zuverlässigkeit erhöhen lässt und die Kosten vermindern lassen. Durch dynamische Kompensation von Gebäudesetzungen kann ferner die Anzahl von Lernläufen, die vor Ort durchgeführt werden müssen, beträchtlich reduziert werden.
-
Diese und weitere Vorteile werden bei einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung erzielt durch Schaffung eines Aufzug-Fahrkorb-Positionserfassungssystems, das einen Aufzug-Fahrkorb in einem Aufzugschacht eines Gebäudes aufweist. Ein Codierer ist in dem Aufzugschacht angebracht und mit dem Aufzug-Fahrkorb mechanisch verbunden, wobei die mechanische Verbindung den Codierer derart antriebsmäßig bewegt, dass der Codierer Daten erzeugt, die die Position des Aufzug-Fahrkorbs in dem Aufzugschacht anzeigen. Eine Einrichtung aus einem Positionssensor und einer Positionssensor-Betätigungseinrichtung ist in feststehender Relation zu einer Landestelle des Aufzugschachts angebracht. Die jeweils andere Einrichtung von Positionssensor und Positionssensor-Betätigungseinrichtung ist in feststehender Relation zu dem Aufzug-Fahrkorb angebracht. Der Positionssensor erzeugt Daten, die anzeigen, dass der Aufzug-Fahrkorbboden eine vorbestimmte Distanz von der Aufzug-Landestelle erreicht, wenn eine Betätigung des Positionssensors durch die Positionssensor-Betätigungseinrichtung erfolgt. Eine Aufzugpositionssteuerung erhält die sowohl von dem Positionssensor als auch von dem Codierer erzeugten Daten.
-
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die mechanische Verbindung ein Aufzugseil, das eine Überwachungsscheibe eines Aufzuggeschwindigkeits-Überwachungssystems, an dem der Codierer angebracht ist, reibungsmäßig antreibt. Die Aufzugpositionssteuerung verwendet Daten von dem Positionssensor zum dynamischen Kompensieren von Beeinträchtigungen der von dem Codierer erzeugten Positionsdaten auf Grund von Reibungsschlupf des Seils.
-
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel des Positionserfassungssystems folgt die in feststehender Relation zu der Landestelle angebrachte Einrichtung, d.h. entweder der Positionssensor oder die Positionssensor-Betätigungseinrichtung, dem sich ändernden Ort der Landestelle, wenn sich das Gebäude setzt. Die Aufzugpositionssteuerung verwendet Daten von dem Positionssensor zum dynamischen Kompensieren von Beeinträchtigungen der von dem Codierer erzeugten Positionsdaten auf Grund des sich ändernden Orts der Landestelle, wenn sich das Gebäude setzt.
-
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet eine bestehende Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung (ETSLD bzw. Emergency Terminal Speel Limiting Device), Referenz ANSI (Amerikanisches Normeninstitut) A17.1 des Gesetzes über Aufzüge, als Ersatz für spezielle Absolutpositions-Flügel. Bei der Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung handelt es sich typischerweise um einen Satz von Positionsflügeln, die bei Aufzugsystemen mit „Pufferung mit reduzierter Hubdistanz“ verwendet werden, um die Geschwindigkeit anzuzeigen und den Aufzug-Fahrkorb daran zu hindern, sich mit einer höheren als mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen. Durch integrales Ausbilden des Aufzug-Fahrkorb-Positionsführungssystems mit der Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung werden die Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Komponenten und somit die Platzerfordernisse sowie die Wartungskosten reduziert.
-
Die vorstehend erläuterten sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich dem Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Figurenliste
-
Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Aufzug-Fahrkorbgeschwindigkeits-Überwachungssystems sowie von Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine fragmentarische, schematische Ansicht des Übergangs zwischen einem Aufzug-Fahrkorb und einer Aufzug-Landestelle gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine fragmentarische, schematische Ansicht von Flügeln einer Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung, die in einem Aufzugschacht angeordnet ist, gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- 4 eine Tabelle der binären Ausgangswerte von Absolutpositionssensoren, die von den Flügeln der Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung der 4 betätigt werden.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Ein Ausführungsbeispiel eines Aufzug-Fahrkorb-Positionserfassungssystems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Das Positionserfassungssystem 100 ist in ein bestehendes Aufzuggeschwindigkeits-Überwachungssystem 101 integriert, um die Anzahl der speziellen, erforderlichen Komponenten zu reduzieren. Das Aufzuggeschwindigkeits-Überwachungssystem 101 weist eine obere Überwachungsscheibe 102, eine untere Überwachungsscheibe 104 sowie ein Überwachungsseil 106 auf.
-
Das Überwachungsseil 106 läuft von einem Aufzug-Fahrkorb 112 weg, um die an dem oberen Ende des Aufzugschachts (nicht gezeigt) angeordnete Überwachungsscheibe 102 antriebsmäßig zu bewegen. Die mechanische Verbindung des Seils 106 und der Scheibe 102 des Geschwindigkeitsüberwachungssystems 101 ist weniger anfällig für Bruch als Band-/Scheiben-Systeme des Standes der Technik. Die Genauigkeit der mechanischen Verbindung zwischen dem Seil 106 und der Scheibe 102 ist jedoch weniger als ideal, wenn sie zum Bestimmen der Position des Aufzug-Fahrkorbs verwendet wird, da sie stark von den Reibungseigenschaften des Seils 106 gegenüber der Scheibe 102 abhängig ist. Wie jedoch im Folgenden noch ausführlicher erläutert wird, kompensiert das Positionserfassungssystem 100 der vorliegenden Erfindung in dynamischer Weise Probleme auf Grund von Schlupf dieser mechanischen Verbindung und/oder Gebäude-Setzungserscheinungen.
-
Ein digitaler Drehgeber bzw. Drehcodierer 108 ist an der oberen Überwachungsscheibe 102 angebracht. Der Drehcodierer 108 liefert Signale, die die Position sowie zugehörige Zeitwerte für die Verlagerung des Aufzug-Fahrkorbs 112 anzeigen, wie z.B. Laufpositionszählwerte.
-
Eine Mehrzahl einzelner Sensoren 110 ist an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebracht. Der Aufzug-Fahrkorb 112 ist zur Ausführung einer vertikalen Bewegung in einem vertikalen Aufzugschacht (nicht gezeigt) ausgebildet. Die Sensoren 110 beinhalten Landestellen-Detektionssensoren 124, 126 und 128 (am besten in 2 zu sehen), Absolutpositions-Sensoren 140 und 142 (am besten in 3 zu sehen) sowie einen Sensor 158 für eine „erforderliche Aufwärtsfahrt“ (am besten in 3 zu sehen). Die Positionssensoren weisen einen Lichtstrahl auf, der auf einen Fotodetektor fokussiert ist, wobei bei Unterbrechung des Strahls durch eine Positionssensor-Betätigungseinrichtung der Sensor eingeschaltet wird, um die Detektion einer Position anzuzeigen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Sensoren des Typs mit durchgehendem Strahl und des Fotodetektor-Typs beschrieben, jedoch liegen auch andere Positionssensoren im Umfang der vorliegenden Erfindung, wie z.B. magnetische, rückstrahlende, elektromechanische oder andere fotoelektrische Vorrichtungen. Eine Sekundärsteuerung 113 ist zum Speichern und Verarbeiten von Aufzug-Fahrkorbbewegungs- und -Zeitsteuerungsdaten von dem Codierer 108 sowie von Aufzug-Fahrkorbpositionsdaten von den Sensoren 110 vorgesehen. Dies ermöglicht der Sekundärsteuerung 113, die Daten zum Bestimmen der Aufzug-Fahrkorbposition zu einem bestimmten Zeitpunkt in Beziehung zu setzen. Die Sekundärsteuerung 113 steht in betriebsmäßiger Verbindung mit dem Aufzug-Hauptsteuersystem 115. Sowohl die Sekundärsteuerung 113 als auch das Aufzug-Hauptsteuersystem 115 weisen typischerweise Systeme auf Mikroprozessor-Basis auf, wie diese in der Technik allgemein bekannt sind. Ferner beinhalten die Systeme 113 und 115 typischerweise Eingabe-/Ausgabevorrichtungen zum Empfangen und Senden von Daten, wie einen RAM (Direktzugriffspeicher), einen ROM (Festspeicher), einen EEPROM (elektronisch löschbaren und programmierbaren Festspeicher) und einen Flash-EEPROM, die alle eine Schnittstelle mit dem Mikroprozessor bilden. Als Beispiel sei erwähnt, dass die Steuersysteme 113 und 115 einen Computer, eine programmierbare Steuerung oder eine spezielle integrierte Schaltung beinhalten können.
-
Unter Bezugnahme auf 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einen Aufzug-Fahrkorbboden 114 und eine Aufzugschwellenplatte 116 einer Landestelle, die in Vertikalrichtung in etwa miteinander ausgefluchtet sind. Die Schwellenplatte 116 ist in integraler Weise mit der Aufzug-Landestelle 117 verbunden und befindet sich auf der gleichen Höhe wie diese, um eine einfache Passage für die Fahrgäste in sowie aus dem Aufzug-Fahrkorb zu schaffen. Ein Aufzugschwellenplatten-Befestigungsträger 118, der an der Aufzugschwellenplatte 116 starr angebracht ist, ist mit der Aufzugschwellenplatte 116 exakt ausgerichtet und auf der gleichen Höhe mit dieser angebracht. Zwei vertikale Landestellen-Flügel 120, 122, die als Positionssensor-Betätigungseinrichtungen wirken, sind in feststehender Relation zu der Schwelle 116 angebracht, wobei sie jeweils vordefinierte Längen aufweisen und in Bezug auf die Schwelle 116 jeweils vertikal zentriert sind. Ein erster Landestellen-Positionssensor 124 und ein zweiter Satz von Landestellen-Positionssensoren 126, 128 sind an dem Aufzug-Fahrkorb 112 derart festgelegt, dass sie mit einem jeweiligen ersten und zweiten Landestellen-Flügel 120, 122 zusammenarbeiten. Wenn sich der Aufzug-Fahrkorb 112 der Schwelle 116 nähert, unterbrechen die in Bewegungsrichtung vorderen Kanten bzw. Vorderkanten der Flügel 120 und 122 die Lichtstrahlen ihrer zugeordneten Sensoren 124, 126 und 128, um der Steuerung 113 dadurch anzuzeigen, dass der Aufzug-Fahrkorbboden 114 eine bestimmte Position relativ zu der Schwelle 16 und ihrer zugehörigen Landestelle erreicht hat.
-
Obwohl die Positionssensor-Betätigungseinrichtungen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als vom Flügel-Typ beschrieben werden, liegen auch andere Positionssensor-Betätigungseinrichtungen im Umfang der vorliegenden Erfindung, wie z.B. magnetische, rückstrahlende, elektromechanische oder andere fotoelektrische Vorrichtungen. Wie für den Fachmann erkennbar ist, können die Positionssensor-Betätigungseinrichtungen auch an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebracht werden, während die Positionssensoren an der Schwelle 116 angebracht werden können.
-
Der Landestellen-Flügel 120 besitzt eine größere Länge als der Landestellen-Flügel 122, und seine in Bewegungsrichtung vorderen Kanten, d.h. die distalen Enden, befinden sich in einer ersten vorbestimmten Distanz von der Landestelle 116, z.B. 228 mm, um die „äußere Türzone“ der Landestelle 116 zu definieren. Der erste Landestellen-Sensor 124 wird eingeschaltet, wenn er einen der in Bewegungsrichtung vorderen Kanten des Landestellen-Flügels 120 erreicht, um dem Aufzug-Fahrkorb 112 die Ausführung von Grobeinstellungen in seiner Geschwindigkeit zu ermöglichen, während sich der Aufzug-Fahrkorbboden 116 der Landestelle sowie deren zugeordneten Schwelle 116 nähert.
-
Die in Bewegungsrichtung vorderen Kanten des Landestellen-Flügels 122 befinden sich in einer zweiten vorbestimmten Distanz, z.B. 76 mm, von der Schwelle 116, um die „innere Türzone“ zu definieren, in der Feineinstellungen an der Geschwindigkeit des Aufzug-Fahrkorbs 112 vorgenommen werden, während sich der Fahrkorbboden 114 der Schwelle 116 nähert. In Abhängigkeit davon, ob sich der Aufzug-Fahrkorb 112 der Schwelle 116 von oben oder von unten nähert, wird einer der Sensoren des zweiten Satzes von Landestellen-Sensoren 126 oder 128 eingeschaltet, wobei dies anzeigt, dass sich der Aufzug-Fahrkorbboden 114 innerhalb der zweiten vorbestimmten Distanz befindet. Zusätzlich dazu wird eine dritte vorbestimmte Distanz, z.B. 12 mm, des Aufzug-Fahrkorbbodens 116 von der Schwelle 116 angezeigt, wenn alle drei Sensoren 124, 126 und 128 eingeschaltet bzw. aktiviert werden, wodurch die Nivellierungszone definiert wird.
-
Durch Anbringen der Landestellen-Flügel 120, 122 an der Schwelle 116 folgt die Position der Landestellen-Flügel 120, 122 in vorteilhafter Weise exakt der sich ändernden Lage der Landestelle, wenn sich das Gebäude setzt. Die in Bewegungsrichtung vorderen Kanten der Landestellen-Flügel 120, 122 schaffen somit einen exakten Satz von Positionsprüfpunkten in einer vorbestimmten Distanz von der Landestelle und ihrer zugehörigen Schwelle 116, wobei dies im Gegensatz zu der ungefähren Positionsinformation steht, die von Landestellen - Flügeln des Standes der Technik geschaffen wird.
-
Durch Anbringen der Landestellen-Flügel 120, 122 an der Schwelle 116 werden die von ihren zugehörigen Sensoren 124, 126 und 128 übermittelten Positionsdaten von dem Aufzugsteuersystem 115 zum dynamischen Kompensieren von Beeinträchtigungen der kalibrierten Positionsdaten auf Grund von Reibungsschlupf des Überwachungsseils 106 verwendet. Zusätzlich dazu kompensiert das Steuersystem 115 Landestellen-Positionsänderungen, die durch Gebäudesetzungen bedingt sind. Die Fähigkeit zum dynamischen Kompensieren von Reibungsproblemen und Setzungsproblemen ermöglicht dem Positionserfassungssystem 100 die Verwendung der sehr dauerhaften mechanischen Reibungsantriebsverbindung des Seils 106 und der Scheibe 102 in dem Geschwindigkeitsüberwachungssystem 101. Diese Anordnung reduziert die Anzahl der speziellen Komponenten und eliminiert das fragilere Band-/ScheibenSystem, das typischerweise zum Detektieren der Position des Aufzug-Fahrkorbs verwendet wird. Außerdem wird die Anzahl der „Lernläufe“ eliminiert, die zum neu Kalibrieren des Systems 100 bei Setzungen des Gebäudes im Verlauf der Zeit erforderlich ist. Diese Merkmale schaffen beträchtliche Einsparungen bei den Kosten und der Stillstandszeit, insbesondere bei hohen Gebäuden, bei denen Aufzüge mit hoher Leistung verwendet werden.
-
Als Beispiel sei genannt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Positionskorrekturereignis immer dann stattfindet, wenn die an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebrachten Sensoren 126 oder 128 mit der in Bewegungsrichtung vorderen Kante des Landestellen-Flügels 122 einer Ziellandestelle 117 zusammenwirken, d.h. einer Landestelle, an der der Aufzug-Fahrkorb stoppt. Es können auch andere in Bewegungsrichtung vordere Kanten verwendet werden, um Positionskorrekturereignisse zu definieren, z.B. die in Bewegungsrichtung vordere Kante des Flügels 120, die mit dem Sensor 124 zusammenwirkt, wobei dies ebenfalls als im Umfang der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet wird.
-
Wenn ein Positionskorrekturereignis stattfindet, wird der Wert eines laufenden Positionszählers (nicht gezeigt) innerhalb der Sekundärsteuerung 113, der die Impulse des von dem Codierer 108 abgegebenen Signals zählt, festgehalten. Die Steuerung 115 weist eine gespeicherte Landestellen-Tabelle (nicht gezeigt) mit Referenzwerten auf, die aus einem vorangehenden Lernlauf generiert wurden. Bei Initiierung des Korrekturereignisses wählt die Steuerung 115 den entsprechenden Referenzwert aus der Landestellen-Tabelle aus und überträgt diesen zu der Sekundärsteuerung 113. Wenn die Sekundärsteuerung 113 den Referenzwert über das Verbindungsglied 109 von der Steuerung 115 erhält, liest sie wiederum den Positionszähler ab und nimmt die Differenz zwischen dem zuvor aufgezeichneten Positionszählerwert und dem derzeitigen Positionszählerwert und verstellt den Referenzwert um diesen Betrag (einschließlich des mathematischen Zeichens), bevor dieser Referenzwert in den Positionszähler geschrieben wird. Dies eliminiert alle unmittelbaren Fehler zum exakten Stoppen an der Landestelle 117, und zwar unabhängig von der Ursache derselben, die Folgendes beinhaltet:
- (1) Fehler auf Grund der von dem Aufzug-Fahrkorb 112 zurückgelegten Distanz während der Zeit zwischen der Initiierung des Positionskorrekturereignisses und dem Empfang eines Referenzwerts von der Hauptsteuerung 115 durch die Sekundärsteuerung 113;
- (2) Fehler auf Grund von Reibungsschlupf des Seiles 106; und
- (3) Fehler auf Grund von Gebäudesetzung.
-
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel die Steuerungen 113 und 115 als entfernt vorgesehene Einrichtungen beschreibt, versteht es sich für den Fachmann, dass auch eine einzelne Steuerung verwendet werden kann. In diesem Fall gäbe es keinen Übertragungszeit-Latenzfehler, und somit wären auf Grund des vorstehend genannten Punktes (1) verursachte Fehler vernachlässigbar. Die Messung von Fehlern auf Grund von Reibungsschlupf des Seils 113 und Gebäudesetzung erfolgt durch einen einfachen Vergleich des aufgezeichneten Positionszählerwerts bei dem Korrekturereignis und dem unverstellten Referenzwert.
-
Zusätzlich wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein TiefpassfilterAlgorithmus für jede Landestelle 117 verwendet, um Fehler, die durch Langzeiteffekte der Gebäudesetzung bedingt sind, von Fehlern zu trennen, die durch Reibungsschlupf bedingt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der verstellte (wie vorstehend beschrieben) Positionszählerwert von der Sekundärsteuerung 115 gespeichert, wenn das Positionskorrekturereignis stattfindet. Der Positionszählerwert wird von der Steuerung 113 mit dem von der Steuerung 115 übermittelten Referenzwert verglichen. Diese mit Vorzeichen versehene Differenz wird von der Sekundärsteuerung 113 zu der Hauptsteuerung 115 zurückgeschickt, und zwar als:
- (1) eine Bestätigung, dass die Positionszählerkorrektur tatsächlich stattgfunden hat; und
- (2) eine Anzeige, um wie viel (über oder unter) der Positionszähler von dem Referenzwert abweichend war.
-
Wenn dieser mit Vorzeichen versehene Differenzwert von der Steuerung 115 empfangen wird, wird er als Eingang dem Tiefpassfilter dieser Landestelle (ein Tiefpassfilter pro Landestelle) zugeführt. Sobald eine statistisch repräsentative Mindestanzahl von Positionskorrekturereignissen an einer bestimmten Landestelle vorgenommen ist (unter Validierung des Filterausgangs für Analysezwecke), wird der Ausgang dieses Tiefpassfilters mit einem Schwellenwert maximaler Größe verglichen. Sollte der Filterausgang eine langfristige Abweichung anzeigen, die größer ist als dieser Schwellenwert, werden die Einträge dieser Landestelle in die Landestellen-Referenztabelle automatisch um den Betrag des Filterausgangs verstellt, und zwar unter Berücksichtigung der Polarität der Abweichung. Die Historie des Filters dieser Landestelle wird dann zurückgesetzt, und der Vorgang wird wiederholt. Dies eliminiert die Notwendigkeit für periodische halbautomatische Lernläufe, wie dies beim Stand der Technik derzeit der Fall ist.
-
Als zusätzliche Maßnahme dieses Ausführungsbeispiels ist zur weiteren Kompensation von Kommunikationsverzögerungen zwischen Fernsteuerungen ein exakter Zeitgeber (nicht gezeigt) sowohl in der Sekundärsteuerung 113 als auch in der Hauptsteuerung 115 enthalten, wobei die Zeitgeber beim Verlassen der inneren Türzone synchronisiert werden. Alle aufgezeichneten Positionswerte und berechneten Geschwindigkeitswerte werden zeitprotokolliert. Diese Zeitdaten werden zusammen mit Aufzug-Fahrkorb-Geschwindigkeitsdaten verarbeitet. Die Hauptsteuerung 115 berechnet die Distanz, die von dem Aufzug-Fahrkorb 112 während der Datenübertragung zurückgelegt wird, durch Ermitteln der Differenz zwischen der Übertragungsbeginnzeit und der Empfangszeit und verwendet die Geschwindigkeitsdaten zum Bestimmen der zurückgelegten Distanz. Der empfangene Positionswert wird dann um diesen Betrag kompensiert, bevor er von den Steuerfunktionen verwendet wird.
-
Unter Bezugnahme auf 3 verwendet ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine bestehende Notfall-Endgeschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtung bzw. Emergency Terminal Speed Limiting Device (ETSLD) 130, Referenz ANSI (Amerikanisches Nameninstitut) A17.1 des Gesetzes über Aufzüge, als Ersatz für bestimmte Absolutpositions-Flügel in dem Positionserfassungssystem 100. Die ETSLD 130 weist typischerweise einen Satz Flügel 132, 134, 136 und 138 auf, die bei Aufzugsystemen mit „Pufferung mit reduzierter Hubstrecke“ verwendet werden, um die Aufzug-Fahrkorbgeschwindigkeit bei bestimmten Aufzugschachtpositionen zu bestimmen und den Aufzug-Fahrkorb daran zu binden, eine höhere als eine vorbestimmte Endgeschwindigkeit anzunehmen. Durch Integrieren der ETSLD 130 in das Aufzug-Fahrkorb-Positionsführungssystem 100 für den einzigen Zweck der anfänglichen Absolutpositions-Detektion eliminieren die Flügel 132, 134, 136 und 138 der ETSLD 130 die Notwendigkeit für zusätzliche Absolutsensoren, wobei dies zu einer beträchtlichen Verringerung der Platzerfordernisse sowie der Hardwarekosten führt.
-
Die ETSLD-Flügel 132, 134, 136 und 138 sind in Bezug auf den Aufzugschacht 131 angeordnet. Ein oberer ETSLD-Flügel 132 und ein unterer ETSLD-Flügel 134 sind an dem oberen und dem unteren äußersten Ende des Aufzugschachts 131 angeordnet. Die ETSLD-Flügel 132 und 134 wirken mit einem entsprechenden ersten Absolutpositionssensor 142 zusammen, der an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebracht ist.
-
Zwei zwischengeordnete ETSLD-Flügel 136, 138 sind in überlappender Anordnung mit dem oberen 132 bzw. dem unteren ETSLD-Flügel 134 angeordnet. Die ETSLD-Flügel 136, 138 wirken mit einem entsprechenden zweiten Absolutpositionssensor 140 zusammen, der ebenfalls an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebracht ist. Die in Bewegungsrichtung vorderen Kanten 144, 146, 148, 150, 152 und 154 der ETSLD-Flügel definieren Übergangspunkte, an denen einer der Positionssensoren 140 oder 142 von einer logischen 1 (ein) auf eine logische 0 (aus), oder umgekehrt, umschaltet.
-
Ein Flügel 156 für eine „Aufwärtsfahrt erforderlich“ befindet sich am Boden des Aufzugschachts 131. Der Flügel 156 für eine erforderliche Aufwärtsfahrt erstreckt sich unmittelbar von oberhalb der in Bewegungsrichtung vorderen Kante 144 nach unten zu der äußersten mechanischen harten Grenze der Bewegung des Aufzug-Fahrkorbs, d.h. der vollständigen Pufferkompression. Der Flügel 156 für eine erforderliche Aufwärtsfahrt arbeitet mit dem Sensor 158 für eine erforderliche Aufwärtsfahrt zusammen, der ebenfalls an dem Aufzug-Fahrkorb 112 angebracht ist. Die Detektion des Flügels 156 für eine erforderliche Aufwärtsfahrt zeigt an, dass der Aufzug-Fahrkorb in „Aufwärts-Richtung“ anstatt der normalen Vorgaberichtung „Abwärts“ gefahren werden muss, wenn eine Absolutpositionsreferenz gebildet wird.
-
Unter Bezugnahme auf 4 wird die Absolutposition bestimmt durch Überprüfen des ersten und des zweiten Absolutpositionssensors 140 und 142 als Binärzahl mit zwei Bits, die sich an der exakten Stelle jeder Vorderkante oder jedes Übergangspunkts ändert. Bei Kombination mit der bekannten Richtung („aufwärts“ oder „abwärts“ des Aufzug-Fahrkorbs) sind sechs einzigartige Übergangspunkte zu erkennen. Wenn z.B. (wie in 4 gezeigt) das Aufzugsystem einem Stromausfall ausgesetzt wird, in dem gespeicherte Positionen verloren gehen, und das Aufzugsystem später „aufwacht“, wobei sich der Aufzug-Fahrkorb 112 oberhalb der Vorderkante 154 des ETSLD-Flügels 136 (an der Oberseite des Aufzugschachts) befindet, ist der kombinierte Ausgang der Sensoren 140 und 142 eine binäre 1. Wenn der Aufzug-Fahrkorb zur Ausführung einer Bewegung in seiner Vorgaberichtung „abwärts“ veranlasst wird, erfolgt ein Übergang des Ausgangs von 1 auf 3 an der Vorderkante oder dem Übergangspunkt 154, wodurch die exakte Position des Aufzug-Fahrkorbs 112 dargestellt wird. Falls der Aufzug-Fahrkorb den gesamten Aufzugschacht durchfahren sollte, erfährt der binäre Ausgang sechs Übergänge, die jeden Übergangspunkt in einzigartiger Weise identifizieren, d.h. von 1 auf 3 an dem Punkt 154, von 3 auf 2 an dem Punkt 152, von 2 auf 0 an dem Punkt 150, von 0 auf 2 an dem Punkt 148, von 2 auf 3 an dem Punkt 146 und von 3 auf 1 an dem Punkt 144. Unter Verwendung dieser sechs einzigartigen Übergangspunkte der ETSLD 130 wird die Laufzeit bei dem Versuch der Erzielung einer Absolutpositionsreferenz ohne zusätzliche Kosten minimiert.
-
Vorstehend ist zwar das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben worden, jedoch versteht es sich, dass dabei auch Modifikationen im Rahmen des Umfangs der derzeit beanspruchten Erfindung vorgenommen werden können.
