DE102014213404A1 - Elevator installation with braking device on the car and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage (100, 200) sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Aufzugsanlage mit einem Fahrkorb (1, 11), einem Antrieb (3, 13) zum Verfahren des Fahrkorbs (1, 11) entlang eines Verfahrweges und mit einer am Fahrkorb (1, 11) angeordneten Betriebsbremse (6, 16) zum Abbremsen des Fahrkorbs (1, 11), wobei zwischen Betriebsbremse (6, 16) und Fahrkorb (1, 11) ein Kraftaufnehmer (7, 17) derart geschaltet ist, dass der Kraftaufnehmer (7, 17) eine zwischen Betriebsbremse (6, 16) und Fahrkorb (1, 11) wirkende Kraft misst.The invention relates to an elevator installation (100, 200) and to a method for operating such an elevator installation with a car (1, 11), a drive (3, 13) for moving the car (1, 11) along a travel path and with an Car (1, 11) arranged service brake (6, 16) for braking the car (1, 11), wherein between the service brake (6, 16) and the car (1, 11), a force transducer (7, 17) is connected such that the load cell (7, 17) measures a force acting between the service brake (6, 16) and the car (1, 11).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage mit einer Bremseinrichtung am Fahrkorb und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufzugsanlage, insbesondere beim Anfahren des Fahrkorbs.The present invention relates to an elevator system with a braking device on the car and a method for operating such an elevator system, in particular when starting the car.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Aus der
Die
Die vorliegende Erfindung geht von einer Aufzugsanlage aus, bei der am Fahrkorb eine Bremseinrichtung vorhanden ist, die folglich zusammen mit dem Fahrkorb verfahren wird, wobei beispielsweise zum Bremsen Bremsbacken (Bremsklötze) auf eine im Fahrzeugschacht fest installierte Führungsschiene einwirken. Bei zwei (oder mehr) Führungsschienen können auch zwei (oder mehr) Bremseinrichtungen vorgesehen sein. Die hier behandelte Bremseinrichtung (oder Betriebsbremse) wirkt somit nicht direkt beispielsweise auf die Treibscheibe oder das Seil eines Treibscheibenaufzugs. Hier behandelte Betriebsbremsen können beispielsweise in einem Seilaufzug oder in einem seillosen Aufzug in der nachfolgend geschilderten Weise ausgeführt sein.The present invention is based on an elevator system, in which a brake device is present on the car, which is consequently moved together with the car, for example, for braking brake shoes (brake pads) act on a permanently installed in the vehicle shaft guide rail. In the case of two (or more) guide rails, two (or more) braking devices may also be provided. The brake device (or service brake) treated here thus does not act directly on, for example, the traction sheave or rope of a traction sheave elevator. Service brakes treated here can be designed, for example, in a cable lift or in a cable-free elevator in the manner described below.
Eine derartige Betriebsbremse ist als mögliche Alternative in der
Die hier zugrunde liegende Problematik soll anhand der beigefügten
Wird der Fahrkorb
Um diesen Nachteil zu überwinden, kann der Antrieb der Treibscheibe
In beiden Fällen wäre eine Verletzung der Passagiere im Fahrkorb
Anhand von
Die oben geschilderte – aus dem Stand der Technik nicht bekannte – Problematik macht Verbesserungen der genannten Aufzugsanlagen sowie Verbesserungen beim Betrieb einer solchen Aufzugsanlage erforderlich, insbesondere um unkontrollierte Sprünge des Fahrkorbs beim Anfahren zu vermeiden.The above-described - not known from the prior art - problems makes improvements of the said elevator systems and improvements in the operation of such a lift required, in particular to avoid uncontrolled jumps of the car when starting.
Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention
Hierzu werden erfindungsgemäß eine Aufzugsanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Aufzugsanlage gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.For this purpose, an elevator system and a method for operating such an elevator installation according to the independent claims are proposed according to the invention. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Die erfindungsgemäße Aufzugsanlage umfasst einen Fahrkorb, einen Antrieb zum Verfahren des Fahrkorbs entlang eines Verfahrweges und eine am Fahrkorb angeordnete Betriebsbremse zum Abbremsen oder Halten des Fahrkorbs (in ihren Funktionen als Notbremse oder Haltebremse). Hierbei ist zwischen Betriebsbremse und Fahrkorb ein Kraftaufnehmer angeordnet, der derart geschaltet ist, dass der Kraftaufnehmer eine zwischen Betriebsbremse und Fahrkorb wirkende Kraft misst. Eine derartig ausgestaltete Aufzugsanlage, bei der gleichsam Fahrkorb und Betriebsbremse durch einen Kraftaufnehmer entkoppelt sind, erlaubt die oben geschilderten Nachteile zu vermeiden, wie im Folgenden ausführlich erläutert wird.The elevator system according to the invention comprises a car, a drive for moving the car along a travel path and a service brake arranged on the car for braking or holding the car (in its functions as an emergency brake or holding brake). Here, a load cell is arranged between the service brake and the car, which is connected in such a way that the load cell measures a force acting between the service brake and the car force. An elevator system designed in this way, in which the car and the service brake are decoupled by a force transducer as it were, allows the disadvantages described above to be avoided, as will be explained in detail below.
Im Rahmen dieser Anmeldung soll unter ”ein Fahrkorb” nicht zwingend ein einziger Fahrkorb verstanden sein. Vielmehr können in einem Aufzugsschacht einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage auch mehrere Fahrkörbe verfahren werden. Analoges gilt für den Begriff ”ein Antrieb”. Der Begriff ”eine Betriebsbremse”, die am Fahrkorb angeordnet ist, meint ebenfalls nicht eine einzige Betriebsbremse; vielmehr können zwei (oder auch mehr) Betriebsbremsen am Fahrkorb vorgesehen sein, die beispielsweise mit zwei (oder mehr) Führungsschienen im Aufzugsschacht zur Erzeugung einer Bremskraft (beispielsweise durch Reibschluss) wechselwirken. Sollten mehrere Betriebsbremsen am Fahrkorb vorgesehen sein, ist es erfindungsgemäß sinnvoll, wenngleich nicht zwingend erforderlich, dass zwischen jeder Betriebsbremse und dem Fahrkorb jeweils ein Kraftaufnehmer angeordnet ist.In the context of this application, "a car" is not necessarily to be understood as a single car. Rather, several cars can be moved in an elevator shaft of an elevator system according to the invention. The same applies to the term "one drive". The term "a service brake" located on the car also does not mean a single service brake; Rather, two (or more) service brakes may be provided on the car, for example, with two (or more) guide rails in the elevator shaft to produce a Brake force (for example by friction) interact. If several service brakes are provided on the car, it is useful according to the invention, although not absolutely necessary, that a force sensor is arranged between each service brake and the car.
Kraftaufnehmer sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Sogenannte ”Federkörper-Kraftaufnehmer” enthalten einen Federkörper als Kraftaufnehmer, dessen Verformung über Dehnungsmessstreifen, deren elektrischer Widerstand sich mit der Dehnung ändert, gemessen und in eine elektrische Spannung umgewandelt wird. Derartige Kraftaufnehmer sind auch als Kraftmessdosen bekannt. Diese sind für die Erfindung vorteilhaft einsetzbar, da ihr Messbereich bis zu mehreren tausend kN reicht und sie daher gut für die Anwendung bei Aufzugsanlagen geeignet sind.Force transducers are known per se from the prior art. So-called "spring body load cells" contain a spring body as a force transducer whose deformation is measured by means of strain gauges whose electrical resistance changes with the elongation, and is converted into an electrical voltage. Such load cells are also known as load cells. These can be advantageously used for the invention, since their measuring range is up to several thousand kN and they are therefore well suited for use in elevator systems.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer solchen genannten Aufzugsanlage wird mittels eines Kraftaufnehmers eine zwischen Betriebsbremse und Fahrkorb wirkende Kraft gemessen und zur Steuerung des Betriebs der Aufzugsanlage herangezogen.In a method according to the invention for operating such a named elevator installation, a force acting between the service brake and the car is measured by means of a force transducer and used to control the operation of the elevator installation.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die angesprochene Entkopplung von Betriebsbremse und Fahrkorb durch einen Kraftaufnehmer erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb der entsprechenden Aufzugsanlage insbesondere beim Anfahren des Fahrkorbs, aber auch beim Abbremsen des Fahrkorbs.The mentioned decoupling of service brake and car by a load cell allows a particularly advantageous operation of the corresponding elevator system especially when starting the car, but also when braking the car.
Hierzu steht eine Steuereinheit zur Steuerung des Betriebs der Aufzugsanlage mit dem Kraftaufnehmer in Wirkverbindung. Auf diese Weise kann insbesondere das Anfahren des Fahrkorbs sowie das Abbremsen des Fahrkorbs abhängig von der zwischen Betriebsbremse und Fahrkorb gemessenen Kraft gesteuert oder geregelt werden. Unter ”gemessene Kraft” soll im Rahmen dieser Anmeldung auch ein zu dieser Kraft proportionales elektrisches Signal umfasst sein, das der Kraftaufnehmer als Messsignal abgibt.For this purpose, a control unit for controlling the operation of the elevator system with the force transducer in operative connection. In this way, in particular the starting of the car and the deceleration of the car can be controlled or regulated depending on the force measured between the service brake and the car. For the purposes of this application, "measured force" should also include an electrical signal which is proportional to this force and which the load cell emits as a measuring signal.
Um den Antrieb, insbesondere beim Anfahren oder Abbremsen des Fahrkorbs, abhängig von der durch den Kraftaufnehmer gemessenen Kraft zu steuern, steht die Steuereinheit zweckmäßigerweise mit dem Antrieb zum Verfahren des Fahrkorbs entlang seines Verfahrweges in Wirkverbindung.In order to control the drive, in particular when starting or braking the car, depending on the force measured by the force transducer, the control unit is expediently in operative connection with the drive for moving the car along its travel path.
Alternativ oder zusätzlich steht die Steuereinheit mit der Betriebsbremse in Wirkverbindung, um die Betriebsbremse abhängig von der durch den Kraftaufnehmer gemessenen Kraft zu steuern.Alternatively or additionally, the control unit is operatively connected to the service brake to control the service brake depending on the force measured by the force transducer.
Ein ruckelfreies Anfahren des Fahrkorbs kann auf folgende Weise realisiert werden: Bei aktivierter Betriebsbremse mit zunächst abgeschaltetem Antrieb wird vom Kraftaufnehmer eine zwischen Betriebbremse und Fahrkorb wirkende Kraft gemessen. Zum Anfahren des Fahrkorbs wird zunächst vor einem Deaktivieren der Betriebsbremse der Antrieb derart angesteuert, dass eine Antriebskraft, genauer gesagt eine Vorsteuer-Antriebskraft bzw. ein Vorsteuer-Moment des Antriebs, erzeugt wird, wobei diese Vorsteuer-Antriebskraft derart bemessen ist, dass die vom Kraftaufnehmer gemessene Kraft gleich 0 ist. Erst dann wird die Betriebsbremse deaktiviert, so dass das eigentliche Anfahren des Fahrkorbs aus einer Position erfolgen kann, in der der Fahrkorb im Gleichgewicht bzw. bewegungslos ist. Eine entsprechende Anfahrtregelung ist demnach so ausgelegt, dass vor einem Deaktivieren der Betriebsbremse ein Vorsteuerdrehmoment des Antriebs auf eine von dem Kraftaufnehmer gemessene resultierende Kraft geregelt wird, die als Sollwert den Wert 0 besitzt.Jerk-free starting of the car can be realized in the following way: When the service brake is activated with the drive initially switched off, the force transducer measures a force acting between the service brake and the car. To start the car, the drive is first controlled before deactivating the service brake such that a driving force, more precisely, a pilot control drive or a pilot torque of the drive is generated, this pilot control drive force is such that the Force transducer measured force is equal to 0. Only then is the service brake deactivated, so that the actual start-up of the car can take place from a position in which the car is in equilibrium or motionless. A corresponding approach control is therefore designed so that before deactivating the service brake, a pilot torque of the drive is controlled to a force measured by the force transducer resulting force, which has the value 0 as a setpoint.
Sind (über die Steuereinheit) einem Antrieb zum Verfahren eines Fahrkorbs mit mehr als einer Betriebsbremse mehr als ein Kraftaufnehmer zugeordnet, ist es sinnvoll, einen geeigneten Mittelwert der von den Kraftaufnehmern gemessenen Kräfte auf den Sollwert von 0 zu regeln (in einem idealen Fall sollen alle einzelne gemessene Kräfte auf den Sollwert von 0 geregelt werden, um eine asymmetrische (ungleichmäßige) Belastung des Fahrkorbes zu vermeiden). Auch möglich – wenngleich weniger bevorzugt – wäre eine Regelung des Mittelwerts auf den Sollwert von 0. In der Praxis wird zweckmäßigerweise statt auf einen Wert ”0” auf einen Wert unterhalb eines maximalen Grenzwertes geregelt.If more than one force transducer is assigned to a drive for operating a car with more than one service brake (via the control unit), it makes sense to regulate a suitable mean value of the forces measured by the force transducers to the setpoint value of 0 (in an ideal case, all individual measured forces can be adjusted to the setpoint of 0 to avoid asymmetric (uneven) loading of the car). Also possible - albeit less preferred - would be a regulation of the mean value to the setpoint value of 0. In practice, instead of being regulated to a value "0", a value below a maximum limit value is expediently regulated.
Es ist auch sinnvoll, wenn während des Verfahrens des Fahrkorbs, also während der normalen Fahrt, die Steuereinheit mit dem Kraftaufnehmer in Wirkverbindung steht, beispielsweise um das vom Kraftaufnehmer gemessene Eigengewicht der Betriebsbremse auszuwerten. Auf diese Weise kann laufend die Betriebsfähigkeit des Kraftaufnehmers getestet werden. Bei bekanntem Eigengewicht der Betriebsbremse muss der Kraftaufnehmer ein diesem Eigengewicht entsprechendes elektrisches Signal liefern, das der Steuereinheit zugeführt wird. Sollten zu definierende, maximale Abweichungen von diesem Signal auftreten, liegt ein Hinweis darauf vor, dass der Kraftaufnehmer unter Umständen nicht mehr funktionsfähig ist und eine Sicherheitsüberprüfung stattfinden muss.It is also useful if, during the process of the car, so during normal driving, the control unit is in operative connection with the force transducer, for example, to evaluate the measured by the load cell dead weight of the service brake. In this way, the operability of the force transducer can be tested continuously. With a known dead weight of the service brake, the force transducer must deliver an electrical signal corresponding to this dead weight, which is supplied to the control unit. If maximum deviations from this signal are to be defined, there is an indication that the force transducer may no longer be functional and a safety check must take place.
Zusätzlich oder alternativ kann zur Plausibilitätsprüfung ein Beschleunigungsaufnehmer am Fahrkorb oder an einem von diesem mitbewegten Element der Aufzungsanlage, wie die Trageorgane, angebracht sein, der insbesondere mit der Steuereinheit in Wirkverbindung steht. Während eines Bremsvorgangs gemessene Beschleunigungsverläufe können mit entsprechenden gemessenen Messwertverläufen eines funktionsfähigen Kraftaufnehmers in Korrelation gesetzt werden, so dass auf diese Weise ein Nichtfunktionieren des Kraftaufnehmers erkannt werden kann.In addition or as an alternative, for the plausibility check, an acceleration sensor can be mounted on the car or on an element of the Aufzungsanlage moving along with it, such as the carrying members, which is in particular in operative connection with the control unit. During one Acceleration processes measured during the braking process can be correlated with corresponding measured measured value profiles of a functioning force transducer, so that non-functioning of the force transducer can be detected in this way.
Schließlich kann auch das Abbremsen des Fahrkorbs abhängig von der vom Kraftaufnehmer gemessenen Kraft gesteuert werden. Hierzu steht die Steuereinheit mit der Betriebsbremse in Wirkverbindung, um die Bremskraft zu kontrollieren. Die vom Kraftaufnehmer gemessene Kraft wird von der Steuereinheit ausgewertet, um beispielsweise die Stärke des Bremsvorgangs zu kontrollieren. Dies kann beispielsweise gezielt auf eine Optimierung von Bremseffektivität und Fahrkomfort hin erfolgen, um die Belastung der Personen im Fahrkorb durch den Bremsvorgang zu minimieren. Auch die Betriebsfähigkeit der Betriebsbremse selbst kann auf diese Weise diagnostiziert werden.Finally, the deceleration of the car can be controlled depending on the force measured by the force transducer. For this purpose, the control unit is in operative connection with the service brake in order to control the braking force. The force measured by the force transducer is evaluated by the control unit, for example, to control the strength of the braking process. This can for example be targeted to an optimization of braking efficiency and ride comfort down to minimize the burden of people in the car by the braking process. The operability of the service brake itself can be diagnosed in this way.
Während das normale Abbremsen des Fahrkorbs durch Herunterregeln des Antriebes gesteuert wird, kann die Betriebsbremse neben ihrer Funktion als Haltebremse bei ausgeschaltetem Antrieb als Notbremse verwendet werden. In diesem Fall wird die Betriebsbremse aktiviert und der Antrieb ausgeschaltet.While the normal braking of the car is controlled by downdriving the drive, the service brake can be used as an emergency brake in addition to its function as a holding brake with the drive off. In this case, the service brake is activated and the drive is switched off.
Für den Fall, dass an einem Fahrkorb mehrere Betriebsbremsen angeordnet sind, kann eine dieser Betriebsbremsen als Fangvorrichtung eingesetzt werden. Das Überschreiten einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit kann beispielsweise über den Kraftaufnehmer und/oder über den zusätzlichen Beschleunigungsaufnehmer detektiert werden, so dass über die Steuereinheit die Fangvorrichtung ausgelöst werden kann.In the event that several service brakes are arranged on a car, one of these service brakes can be used as a safety gear. Exceeding a permissible maximum speed can be detected, for example, via the force transducer and / or via the additional accelerometer, so that the safety device can be triggered via the control unit.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage. Dieses Verfahren sowie geeignete Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Aufzugsanlage bereits ausführlich behandelt worden.The invention further relates to a method for operating an elevator installation according to the invention. This method and suitable embodiments of this method according to the invention have already been dealt with in detail in connection with the elevator installation according to the invention.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibungfigure description
Die Aufzugsanlagen
Zwischen den beiden Betriebsbremsen
Der hier dargestellte Seilaufzug
Zum ruckelfreien Anfahren des Fahrkorbs
Zur entsprechenden Steuerung der beschriebenen Anfahrt des Fahrkorbs
Um aus Sicherheitsgründen laufend die Betriebsfähigkeit der Kraftaufnehmer
Schließlich kann auch das Not-Abbremsen des Fahrkorbs
Zur weiteren Plausibilitätsprüfung kann zusätzlich ein Beschleunigungssensor
Ein derartiger seilloser Aufzug
Vor dem Anfahren befindet sich der Fahrkorb
Wiederum kann zur Plausibilitätsprüfung ein Beschleunigungssensor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrkorbcar
- 22
- Seil, TrageorganRope, carrying organ
- 33
- Treibscheibe mit AntriebTraction sheave with drive
- 44
- Umlenkrolleidler pulley
- 55
- Gegengewichtcounterweight
- 66
- Betriebsbremseservice brake
- 77
- KraftaufnehmerLoad cell
- 88th
- Beschleunigungsaufnehmeraccelerometers
- 99
- Steuereinheitcontrol unit
- 1111
- Fahrkorbcar
- 1212
- Trageorgansuspension unit
- 1313
- Linearantrieblinear actuator
- 1616
- Betriebsbremseservice brake
- 1717
- KraftaufnehmerLoad cell
- 1818
- Beschleunigungsaufnehmeraccelerometers
- 1919
- Steuereinheitcontrol unit
- 100100
- Seilaufzug, AufzugsanlageCable lift, elevator system
- 200200
- seilloser Aufzug, Aufzugsanlageropeless elevator, elevator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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