DE102017129822A1

DE102017129822A1 - Sichere Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht

Info

Publication number: DE102017129822A1
Application number: DE102017129822.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Uhlenbrock
Original assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Current assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht. Um eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, die einfach und zuverlässig sind, kostengünstig hergestellt und montiert werden können, einen Betrieb des Aufzugs auch im Brandfall ermöglichen sowie auch für besonders lange Aufzugschächte und/oder Aufzüge ohne Tragseil verwendet werden können, ist vorgesehen, dass an der Aufzugkabine oder an wenigstens einem Ende des Aufzugschachts ein Radarsensor angeordnet und derart entlang des Aufzugschachts ausgerichtet ist, dass mittels des Radarsensors der Abstand zwischen der Aufzugkabine und dem Ende des Aufzugschachts messbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht.
Vorrichtungen und Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht sind bereits in vielfältiger Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei können eine Vielzahl von im Aufzugschacht und/oder an der Aufzugkabine angeordnete Sensoren, beispielsweise induktive oder kapazitive Sensoren oder Berührungsschalter, verwendet werden, um die jeweilige Position einer Aufzugkabine zu bestimmen, wobei dies den Nachteil hat, dass typischerweise für jedes anzusteuernde Stockwerk wenigstens eine Sensoranordnung notwendig ist und dadurch die Vorrichtung zur Positionierung komplex, fehleranfällig und teuer in der Herstellung und Montage ist. Zudem ist nur eine genaue Positionsbestimmung der Aufzugkabine im Aufzugschacht möglich, wenn die Aufzugkabine sich auf Höhe eines der Sensoren befindet.
Darüber hinaus ist bekannt, eine Messung der Position der Aufzugkabine mittels Laser-Distanz-Sensoren vorzunehmen, wobei diese Erfassung meist durch weitere Sensoren ergänzt wird. Eine optische Erfassung der Position der Aufzugkabine, insbesondere mittels eines Lasers, hat jedoch den Nachteil, dass der Aufzug im Brandfall nicht verwendet werden darf, da Rauch in dem Aufzugschacht eine Erfassung mittels des Laserstrahls und damit eine Positionsbestimmung unmöglich macht.
Schließlich ist es bekannt, die Position der Aufzugkabine im Bereich der Antriebstechnik, insbesondere bei einem Seilaufzug, über den Antrieb des Tragseils oder bei einem Treibscheibenaufzug über den Antrieb der Treibscheibe, zu erfassen bzw. parallel zum Tragseil einen Signaldraht anzuordnen, über den die Positionserfassung der Aufzugkabine erfolgt. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, dass zum einen mit zunehmender Länge der Aufzugschächte nur eine immer geringer werdende Genauigkeit der Positionsbestimmung erreicht werden kann und zum anderen diese Technik nur bis zu einer gewissen Aufzugschachtlänge, typischerweise maximal 100 - 150 m, verwendbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht bereitzustellen, die einfach und zuverlässig sind, kostengünstig hergestellt und montiert werden können, einen Betrieb des Aufzugs auch im Brandfall ermöglichen sowie auch für besonders lange Aufzugschächte und/oder Aufzüge ohne Tragseil verwendet werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht weist an der Aufzugkabine oder an wenigstens einem Ende des Aufzugschachts wenigstens einen Radarsensor auf, der derart angeordnet und entlang des Aufzugschachts ausgerichtet ist, dass mittels des Radarsensors der Abstand zwischen der Aufzugkabine und dem Ende des Aufzugschachts messbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht umfasst eine Grobbestimmung der Position der Aufzugkabine durch eine kontinuierliche oder periodische Abstandsmessung zwischen der Aufzugkabine und dem Aufzugschacht mittels eines Radarsensors sowie eine Feinbestimmung der Position der Aufzugkabine, insbesondere im Bereich der vorbestimmten Haltepositionen in den einzelnen Stockwerken, wobei die Feinbestimmung vorgenommen wird, indem eine am oder im Aufzugschacht angeordnete Referenzstruktur mit einem an der Aufzugkabine angeordneten Sensor zur Abstandsmessung erfasst wird.
Die Verwendung eines Radarsensors ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise einen kostengünstigen und einfachen Aufbau der Vorrichtung unabhängig von der Antriebstechnik der Aufzugkabine im Aufzugschacht. Zudem kann mittels eines Radarsensors die Position der Aufzugkabine in einem besonders langen Aufzugschacht mit einer Länge von deutlich über 100 m unkompliziert und genau bestimmt werden. Schließlich ermöglicht die Verwendung eines Radarsensors eine Abstandsmessung auch in einem verrauchten Aufzugschacht und somit einen zuverlässigen und präzisen Betrieb des Aufzugs während eines Brandes.
Unter einem Aufzug wird generell eine beliebige Anlage zum Transport von Lasten und/oder Personen in einer Aufzugkabine wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollständig innerhalb eines Aufzugschachts verstanden, wobei die Aufzuganlage wenigstens zwei Zugangsstellen hat. Dabei erfolgt der Transport bevorzugt wenigstens teilweise, besonders bevorzugt ausschließlich vertikal. Grundsätzlich muss es sich jedoch nicht zwingend um einen Senkrechtaufzug handeln, sondern der Aufzug kann auch ein Schrägaufzug oder eine Anlage sein, die den wahlweise senkrechten und/oder waagerechten Transport erlaubt. Ein Aufzug im Sinne der Erfindung kann ein Fahrstuhl oder ein Lift sein bzw. als solcher bezeichnet werden.
Eine Aufzugkabine ist grundsätzlich wenigstens eine innerhalb des Aufzugschachts beweglich angeordnete Plattform zum Transport von Personen und/oder Lasten. Bevorzugt ist die Aufzugkabine eine im Betrieb geschlossene Kabine bzw. ein geschlossener Fahrkorb, wobei weiterhin bevorzugt mindestens ein zu öffnender Zugang vorgesehen ist, der besonders bevorzugt beim Erreichen einer Zugangsstelle, insbesondere eines Stockwerks eines Gebäudes, automatisch geöffnet und/oder vor dem Verlassen der Zugangsstelle automatisch geschlossen werden kann. Weiterhin bevorzugt erfolgt die Bewegung der Aufzugkabine entlang einer linearen Bahn, insbesondere innerhalb des Aufzugschachts.
Bei dem Aufzugschacht handelt es sich grundsätzlich um den Bereich, in dem wenigstens eine Aufzugkabine bewegbar ist. Dabei kann der Aufzugschacht zur Aufnahme nur einer einzigen Aufzugkabine vorgesehen sein. Alternativ können im Aufzugschacht mehrere Aufzugkabinen übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein. Bevorzugt ist der Aufzugschacht allseitig geschlossen und/oder weist an den Zugangsstellen schließbare Türen auf. Besonders bevorzugt ist der Aufzugschacht ein im Wesentlichen vertikal verlaufender Schacht, dessen Querschnitt ganz besonders bevorzugt in etwa der Grundfläche der Aufzugkabine entspricht.
Der Radarsensor kann zunächst eine beliebige Vorrichtung sein, die mittels Radar einen Abstand bestimmen kann, wobei elektromagnetische Wellen vom Sensor ausgesendet und die zum Sensor zurückkehrenden Wellen gemessen werden. Dabei kann der Radarsensor sowohl kontinuierlich als auch gepulst betrieben werden. Bei dem Radarsensor kann es sich beispielsweise um ein 24 GHz-System handeln. Bevorzugt ist der Radarsensor derart gebildet, dass eine Abstandsmessung über eine Distanz von wenigstens 150 m, besonders bevorzugt wenigstens 200 m und ganz besonders bevorzugt wenigstens 300 m möglich ist. Bevorzugt beträgt die Genauigkeit der Radarmessung in Messrichtung wenigstens ± 15 mm, besonders bevorzugt wenigstens ± 10 mm und ganz besonders bevorzugt wenigstens ± 6 mm.
Erfindungsgemäß ist ein Radarsensor an der Aufzugkabine oder an einem Ende des Aufzugschachts angeordnet und dabei entlang des Aufzugschachts ausgerichtet. Entlang des Aufzugschachts ausgerichtet bedeutet, dass der Radarsensor wenigstens derart ausgerichtet ist, dass eine Aufzugkabine über wenigstens 50% der Länge des Aufzugschachts, bevorzugt 75% und besonders bevorzugt 100% erfasst werden kann. Bevorzugt ist dabei der Winkel zwischen der Mittellängsachse des Aufzugschachts bzw. der Bewegungsbahn der Aufzugkabine und der Richtung, in die die elektromagnetischen Wellen gebündelt zur Messung ausgesendet werden, kleiner als 2°, bevorzugt kleiner als 1°, besonders bevorzugt kleiner als 0,5° und ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,25°, sodass selbst bei einer Aufzugschachtlänge von 300 m die seitliche Abweichung des Radars weniger als 1,5 m beträgt.
Unter einer Anordnung des Radarsensors an der Aufzugkabine wird zunächst lediglich eine Anordnung in der Nähe der Aufzugkabine, jedoch in jedem Fall in einem gleichbleibenden Abstand zur Aufzugkabine verstanden, wobei der Radarsensor bevorzugt wenigstens mittelbar, besonders bevorzugt unmittelbar an der Aufzugkabine angeordnet ist.
Unter einer Anordnung am Ende des Aufzugschachts wird eine Anordnung des Radarsensors im Bereich des Endes oberhalb der obersten Zugangsstelle bzw. Halteposition der Aufzugkabine oder unterhalb der untersten Zugangsstelle bzw. Halteposition der Aufzugkabine verstanden. Dabei kann sich der Aufzugschacht auch über den Radarsensor hinaus erstrecken, beispielsweise zur Anordnung weiterer technischer Einrichtungen, etwa der Antriebstechnik.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der Aufzugkabine ein auf das obere Aufzugschachtende gerichteter und/oder ein auf das untere Aufzugschachtende gerichteter Radarsensor zur Abstandsmessung angeordnet, wodurch der Abstand zum jeweiligen Ende des Aufzugschachts in besonders einfacher Weise bestimmbar ist sowie insbesondere bei einer Anordnung von zwei Radarsensoren redundante Messungen ermöglicht werden und somit die Betriebssicherheit erhöht wird. Unter der Ausrichtung auf das Schachtende hin wird eine Ausrichtung entlang des Aufzugschachts gemäß Anspruch 1 verstanden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung denkbar, bei der die Radarsensoren am einem oder beiden Aufzugschachtenden angeordnet und auf die im Aufzugschacht verfahrbare Aufzugkabine gerichtet sind.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am oberen und/oder am unteren Aufzugschachtende ein Referenztarget für den Radarsensor angeordnet, wodurch die Fläche, an der die Radarwellen des Sensors reflektiert werden, genau definiert ist und somit eine besonders genaue Messung unabhängig von der Form des Auszugschachts und insbesondere dessen Endes erreicht werden kann. Bevorzugt ist an jedem Ende des Aufzugschachts ein Referenztarget angeordnet, auf das ein Radarsensor gerichtet ist und besonders bevorzugt ist an beiden Enden des Aufzugschachts jeweils ein Referenztarget angeordnet.
Das Referenztarget kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material gebildet sein und eine beliebige Form und Größe aufweisen. In der einfachsten Ausführung ist das Referenztarget eine flache Platte aus einem Kunststoff oder einem Metall. Bevorzugt ist die Breite und Länge des Referenztargets der Querschnittsform und/oder -größe des Aufzugschachts angepasst. Ebenfalls bevorzugt deckt das Referenztarget wenigstens 75 %, besonders bevorzugt wenigstens 85 % und ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 % der Querschnittsfläche des Aufzugschachts ab.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Referenztarget eine in Richtung des Radarsensors ausgerichtete, definierte Oberflächenstruktur zum Erzeugen einer vorbestimmten Radarsignatur aufweist, wobei die auf den Radarsensor gerichtete Oberfläche bevorzugt wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Höhe hat, wodurch eine bekannte Radarsignatur erzeugt wird, die es in vorteilhafter Weise ermöglicht, ein unmittelbar von dem Referenztarget stammendes Signal eindeutig zu identifizieren und von Signalen zu unterscheiden, die durch Reflektionen entlang des Aufzugschachts oder an Objekten am oder im Aufzugschacht entstanden sind. Weiterhin kann auf diese Weise ein direkt reflektiertes Signal von Signalen unterschieden werden, die durch die Ausbildung stehender Wellen im Aufzugschacht oder durch Interferenz mehrerer Radarwellen entstehen.
Eine unterschiedliche Höhe der Bereiche ist dabei im Sinne eines unterschiedlichen Abstands zum Radarsensor zu verstehen. Bevorzugt weist das Referenztarget eine Schachbrettstruktur auf, wobei sich die unterschiedlichen Felder besonders bevorzugt in der Höhe voneinander unterscheiden und ganz besonders bevorzugt in zwei unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Dabei besteht die Schachbrettstruktur aus wenigstens 4 Feldern, kann aber auch mehr Felder, beispielsweise 9 oder 16 Felder aufweisen. Dabei kann jedes Feld quadratisch oder rechteckig sein, sodass auch von einer quadratischen Anordnung, z.B. 2 × 2, 3 × 3 oder 4 × 4 Felder, abweichende Anordnungen, z.B. von 2 × 3, 2 × 4, 3 × 4 oder 4 × 5 Feldern, denkbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind entlang des Aufzugschachts, bevorzugt im Bereich der Haltepositionen jeweils eines Stockwerks, wenigstens eine, bevorzugt mehrere Referenzstrukturen angeordnet, die mittels wenigstens eines an der Aufzugkabine angeordneten Abstandssensors erfasst werden können, wobei der Abstandssensor bevorzugt ein Radarsensor ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann in besonders einfacher Weise eine Feinpositionierung der Aufzugkabine in der gewünschten Halteposition erreicht werden, insbesondere mit einer Genauigkeit von wenigstens ± 2 mm, bevorzugt wenigstens ± 1 mm.
Jede Referenzstruktur kann dabei grundsätzlich als einstückiges Bauteil oder als mehrstückige Baugruppe aus beliebigen Materialien gebildet sein. Bevorzugt ist die Referenzstruktur im Wesentlichen einstückig gebildet. Ebenfalls bevorzugt ist die Referenzstruktur als eine Leiste gebildet und/oder weist eine im Wesentlichen quaderförmige Gestaltung auf. Weiterhin bevorzugt ist die Referenzstruktur derart ausgerichtet, dass sich diese, insbesondere mit der längsten Seite der Referenzstruktur, entlang der Richtung des Aufzugschachts erstreckt. Die Länge der Referenzstruktur beträgt bevorzugt zwischen 100 mm und 500 mm, besonders bevorzugt zwischen 200 mm und 400 mm und ganz besonders bevorzugt zwischen 250 mm und 350 mm.
Dabei kann in jedem Stockwerk bzw. im Bereich jeder möglichen Halteposition der Aufzugkabine im Aufzugschacht bzw. jeder Zugangsstelle wenigstens eine Referenzstruktur angeordnet sein. Alternativ sind nur in einem Teil der Stockwerke, der Haltepositionen und/oder der Zugangsstellen Referenzstrukturen angeordnet. Bevorzugt ist jedoch im Bereich jeder Halteposition bzw. jeder Zugangsstelle eine Referenzstruktur angeordnet.
Eine Anordnung der Referenzstruktur im Bereich der Halteposition jeweils eines Stockwerks ist zunächst lediglich dahingehend zu verstehen, dass die Referenzstruktur der Halteposition zugeordnet im Aufzugschacht angeordnet ist, wobei die Referenzstruktur nicht zwingend vom Abstandssensor in der Halteposition der Aufzugkabine erfassbar sein muss. Dabei ist die Referenzstruktur jedoch bevorzugt nicht weiter als 20 %, besonders bevorzugt nicht weiter als 10 % und ganz besonders bevorzugt nicht weiter als 5 % des Abstandes zweier aufeinander folgender Haltepositionen von der jeweiligen Halteposition entfernt angeordnet.
Jede Referenzstruktur ist bevorzugt an einer Wand des Aufzugschachts festgelegt. Ebenfalls bevorzugt sind die Referenzstrukturen im Bereich der Halteposition angeordnet, wobei sich die Referenzstrukturen besonders bevorzugt in beide Richtungen entlang des Aufzugschachts über die Halteposition hinaus erstrecken, sodass eine einzige Referenzstruktur aus jeder der beiden möglichen Fahrtrichtungen (aufwärts und abwärts) vor dem Erreichen der Halteposition erfassbar ist. Grundsätzlich ist jedoch eine besonders präzise Positionierung der Referenzstrukturen in Bezug zu den Haltepositionen der Aufzugkabine im Aufzugschacht nicht notwendig, da die jeweilige Position der Referenzstruktur in Bezug zur Halteposition für jedes Stockwerk in der Aufzugsteuerung hinterlegt und bei der Bestimmung der präzisen Halteposition als Offset berücksichtigt werden kann.
Grundsätzlich kann der Abstandssensor in beliebiger Weise die Referenzstruktur erfassen. Bevorzugt ist der Abstandssensor ein optischer Abstandssensor, insbesondere ein Lasersensor. Besonders bevorzugt ist der Abstandssensor ein Ultraschall- oder insbesondere ein Radarsensor, wodurch eine präzise Bestimmung der Haltepositionen auch in einem verrauchten Aufzugschacht möglich ist.
Dabei ist an der Aufzugkabine bevorzugt wenigstens ein Abstandssensor angeordnet. Besonders bevorzugt sind an der Aufzugkabine wenigstens zwei Abstandssensoren angeordnet, wobei mittels zwei entlang der Richtung des Aufzugschachts angeordneten, insbesondere in entgegengesetzte Richtungen gerichtete Abstandssensoren die Geschwindigkeit der Aufzugkabine ermittelt werden kann und/oder mittels zwei nebeneinander bzw. an unterschiedlichen Positionen angeordneten Abstandssensoren eine Referenzstruktur aus unterschiedlichen Winkeln oder zwei Referenzstrukturen erfasst werden kann, wodurch eine Redundanz der Erfassung und damit eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht wird. Neben einer Redundanz der Messung kann durch eine Anordnung von zwei Radarsensoren in Richtung jeweils eines Ende des Aufzugschachtes weiterhin vorteilhaft eine größere messbare Distanz erreicht werden, da jeweils der von einem der Abstandssensoren gemessene Abstand zum Aufzugschachtende jeweils kleiner als die Hälfe der gesamten Aufzugschachtlänge ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist jede Referenzstruktur eine Referenzoberfläche auf, die sich entlang der Richtung des Aufzugschachts erstreckt und bevorzugt zur Richtung des Aufzugschachts Abschnitte unterschiedlicher Höhe, insbesondere der Höhe entlang des Aufzugschachts, aufweist, sodass ein an der Aufzugkabine angeordneter Abstandssensor beim Vorbeifahren der Aufzugkabine an der Referenzstruktur wenigstens zwei unterschiedliche Abstände zur Referenzoberfläche erfasst. Bevorzugt sind dabei alle Referenzstrukturen zueinander identisch gebildet und/oder weisen eine identische Referenzoberfläche auf. Die wenigstens zwei, bevorzugt die zwei sich am stärksten voneinander unterscheidenden Höhen weisen dabei mindestens einen Abstand zwischen 50 mm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 30 mm und 10 mm und ganz besonders bevorzugt zwischen 25 mm und 15 mm auf.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Referenzoberfläche wenigstens aus einer sich wiederholenden Anordnung von Struktureinheiten gebildet ist, wobei jede Struktureinheit wenigstens zwei Abschnitte unterschiedlicher Höhen aufweist. Dabei ist weiterhin bevorzugt die Länge aller entlang der Richtung des Aufzugschachts sich wiederholend angeordneter Struktureinheiten gleich. Grundsätzlich kann dabei die Strukturoberfläche beliebig gebildet sein. Bevorzugt weist die Strukturoberfläche ein Sinus-, Rechteck-, Dreieck- oder Sägezahn-Profil auf, wobei sich besonders bevorzugt über die Länge der Referenzstruktur wenigstens drei, ganz besonders bevorzugt wenigstens fünf Schwingungen bzw. sich wiederholende Struktureinheiten dieses Profils erstrecken. Dabei kann das Profil bei jeder Schwingung bzw. Wiederholung bezüglich der Höhe und/oder Länge identisch sein, sodass die einzelnen Abschnitte des Profils entlang der Länge der Referenzstruktur voneinander nicht unterscheidbar sind.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verändert, insbesondere verkürzt, sich die Länge jeder der wiederholenden Struktureinheiten in wenigstens eine Richtung, bevorzugt in beide Richtungen entlang des Aufzugschachts auf die Halteposition hin, wodurch entlang der Referenzstruktur ein messbarer Unterschied an unterschiedlichen Positionen und somit eine Ortsauflösung erreicht wird. Zudem ermöglicht eine Verkürzung der sich wiederholenden Struktureinheiten der Referenzstruktur auf die Halteposition bzw. die Mitte der Referenzstruktur hin in vorteilhafter Weise eine gleichbleibende Genauigkeit der Ortsbestimmung mit der auf die Halteposition hin abnehmende Geschwindigkeit der Aufzugkabine. Besonders bevorzugt verkürzt sich die Länge der Struktureinheiten dabei kontinuierlich, insbesondere dabei linear, auf die Halteposition hin. Weiterhin bevorzugt beträgt die Länge der kürzesten Struktureinheit in Bezug zur längsten Struktureinheit zwischen 90 % und 10 %, besonders bevorzugt zwischen 80 % und 20 % und ganz besonders bevorzugt zwischen 60 % und 40 %.
Bei einer alternativ bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Referenzoberfläche als wenigstens eine kontinuierliche Rampe gebildet bzw. als eine mathematische Steigung zu betrachten, die bevorzugt einseitig oder beidseitig auf die Halteposition hin ansteigt, wodurch ebenfalls in einfacher Weise eine besonders genaue Ortsauflösung in der Feinbestimmung der Aufzugkabinenposition erreicht werden kann.
Mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht mit einer ersten Ausführung einer Referenzstruktur,
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführung einer Referenzstruktur,
3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführung einer Referenzstruktur,
4a eine schematische Ansicht einer vierten, als einseitigen Rampe gebildeten Ausführung einer Referenzstruktur,
4b eine schematische Ansicht einer fünften, als zweiseitigen Rampe gebildeten Ausführung einer Referenzstruktur,
5a eine schematische Ansicht einer sechsten, als abklingende harmonische Schwingung gebildeten Ausführung einer Referenzstruktur und
5b eine schematische Ansicht einer siebten, als abklingende Dreiecksfunktion gebildeten Ausführung einer Referenzstruktur.

Bei einer in 1 schematisch dargestellten Vorrichtung zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine 1 in einem Aufzugschacht 2 ist in einem mehrstöckigen Gebäude ein Aufzugschacht 2 mit einer einzigen, zum Transport von Personen und Lasten vorgesehene Aufzugkabine 1 angeordnet, wobei die Aufzugkabine 1 derart innerhalb des Aufzugschachtes linear beweglich ist, dass diese in jedem Stockwerk 6 anhalten kann.
Zur Grobbestimmung der Position der Aufzugkabine 1 im Aufzugschacht 2 sind an der Aufzugkabine 1 zwei Radarabstandssensoren 3a, b angeordnet, wobei der eine Radarabstandssensor 3a auf das obere Ende E des Aufzugschachts 2 und der andere Radarabstandssensor 3b auf das untere Ende E des Aufzugschachts 2 gerichtet ist. Beide Radarabstandssensoren 3a, b sind 24 GHz-Systeme, die periodisch Radarwellen ausstrahlen und die am Ende E des Aufzugschachts 2 die reflektierten Radarwellen wieder erfassen.
Dabei ist mittels jedem der Radarabstandssensoren 3a, b eine Messung über wenigstens 300 m möglich. Beide Radarabstandssensoren 3a, b werden zugleich betrieben, sodass die erhaltenen Abstände redundant sind und eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht werden kann. Mittels der Radarabstandssensoren 3a, b ist eine auf ± 6 mm genaue Positionsbestimmung der Aufzugkabine 1 entlang des Aufzugschachts 2 möglich.
Um eine möglichst genaue Messung zu gewährleisten und die am Ende E des Aufzugschachts 2 reflektierten Radarwellen von durch Mehrfachreflektion oder Interferenzen entstandenen Signalen unterscheiden zu können, sind im Aufzugschacht 2 jeweils eine das obere bzw. untere Ende E des Aufzugschachts 2 bildende Referenztargets 4a, b angeordnet. Jedes der Referenztargets 4a, b ist dabei in der einfachsten Ausführung als ebene Platte mit einer flachen Oberflächenstruktur 5a, b gebildet, wobei auch Ausführungen mit einer definierten Oberflächenstruktur 5a, b denkbar sind, um eine entsprechende, wiedererkennbare Radarsignatur zu erzeugen. Die Oberflächenstruktur besteht dann bevorzugt aus verschiedenen Bereichen unterschiedlicher Höhe in Richtung des Aufzugschachts 2.
Zur Feinbestimmung der Position der Aufzugkabine 1 im Aufzugschacht 2, insbesondere im Bereich der vorgesehenen Haltepositionen der einzelnen Stockwerke 6, ist an der Aufzugkabine 1 ein Radar-Abstandssensor 8 angeordnet, der auf die Seitenwand des Aufzugschachts 2 gerichtet ist. Im Bereich der Haltepositionen ist an der Seitenwand des Aufzugschachts 2 jeweils eine Referenzstruktur 7 mit einer Referenzoberfläche 9 angeordnet, die vom Abstandssensor 8 erfasst werden kann. Alternativ bevorzugt können auch zwei Referenzstrukturen 7a, b im Bereich der Halteposition angeordnet sein, inbesondere eine Referenzstruktur 7a oberhalb und eine Referenzstruktur 7b unterhalb der Halteposition.
Die Referenzoberfläche 9 weist dabei eine sich wiederholende Anordnung einer Struktureinheit 10 mit wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen H1, H2 auf. Bei der in 1 dargestellten Ausführung ist die Referenzoberfläche 9 im Zickzack angeordnet, sodass vom Abstandssensor 8 abwechselnd Maxima und Minima zwischen den linear ansteigenden bzw. abfallenden Flanken detektiert werden können. Somit ist im Bereich der Referenzstrukturen 7 eine sehr genaue Bestimmung der Position und der Geschwindigkeit der Aufzugkabine 1 möglich.
Eine in 2 dargestellte weitere Ausführung einer Referenzstruktur 7 weist ein Viereckprofil auf, wobei die einzelnen Struktureinheiten 10 der Referenzoberfläche 9 jeweils die gleiche Länge L haben. Dabei ist die Anzahl der fünf in 2 dargestellten Struktureinheiten 10 lediglich exemplarisch. Dabei ist das Viereckprofil aus gleichlangen Abschnitten in zwei unterschiedlichen Höhen H1, H2 gebildet.
Auch eine alternative, in 3 dargestellte Ausführung einer Referenzstruktur 7 ist als Viereckprofil gebildet, wobei sich die Längen L1, L2 der einzelnen Struktureinheiten 10 auf die Mitte M der Referenzstruktur 7 hin verkürzen, sodass eine höhere Ortsauflösung in der Mitte M der Referenzstruktur 7 erreicht werden kann, die idealerweise im Bereich der gewünschten Halteposition der Aufzugkabine 1 angeordnet ist.
Darüber hinaus sind auch Ausführungen von Referenzstrukturen 7 möglich, bei denen die Referenzoberfläche 9 als kontinuierlich ansteigende oder abfallende Rampe 11 gebildet ist (siehe 4a, b). Dabei kann dann über das mittels des Abstandssensors 8 gemessene Signal unmittelbar die Position der Aufzugkabine 1 gegenüber der Referenzstruktur 7 bestimmt werden. Insbesondere bevorzugt steigt die Referenzoberfläche 9 beidseitig auf die Mitte M der Referenzstruktur 7 bzw. auf die gewünschte Halteposition der Aufzugkabine 1 hin an.
Schließlich sind auch Ausführungen von Referenzstrukturen 7 denkbar, die eine mit dem Verlauf der Referenzstruktur 7 abnehmende Länge L1, L2 der einzelnen Struktureinheiten 10 und/oder abnehmenden Amplitude bzw. Höhe der Struktureinheiten 10 aufweisen. Dies kann beispielsweise durch eine abklingende harmonische Schwingung, insbesondere eine Sinus- und/oder Cosinusfunktion realisiert sein (5a). Alternativ ist auch eine abklingende Sägezahn- bzw. Dreiecksfunktion denkbar (5b).
Bezugszeichenliste

1: Aufzugkabine
2: Aufzugschacht
3a, b: Radarsensor
4a, b: Referenztarget
5a, b: Oberflächenstruktur
6: Stockwerk
7a, b: Referenzstruktur
8: Abstandssensor
9: Referenzoberfläche
10: Struktureinheit
11: Rampe
E: Ende des Aufzugschachts
H1, H2: unterschiedliche Höhen
L: Länge einer Struktureinheit
M: Mitte

Claims

Vorrichtung zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine (1) in einem Aufzugschacht (2), wobei an der Aufzugkabine (1) oder an wenigstens einem Ende (E) des Aufzugschachts (2) ein Radarsensor (3) angeordnet und derart entlang des Aufzugschachts (2) ausgerichtet ist, dass mittels des Radarsensors (3) der Abstand zwischen der Aufzugkabine (1) und dem Ende (E) des Aufzugschachts (2) messbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufzugkabine (1) ein auf das obere Aufzugschachtende (E) gerichteter und/oder ein auf das untere Aufzugschachtende (E) gerichteter Radarsensor (3a, b) zur Abstandsmessung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen und/oder am unteren Aufzugschachtende (E) ein Referenztarget (4a, b) für den Radarsensor (3a, b) angeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenztarget (4a, b) eine in Richtung des Radarsensors (3a, b) ausgerichtete, definierte Oberflächenstruktur (5a, b) zum Erzeugen einer vorbestimmten Radarsignatur aufweist, wobei die auf den Radarsensor (3a, b) gerichtete Oberfläche (5) des Referenztargets (4a, b) bevorzugt wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Höhe aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Aufzugschachts (2), bevorzugt im Bereich der Haltepositionen jeweils eines Stockwerks (6), jeweils wenigstens eine Referenzstruktur (7) angeordnet ist, die mittels wenigstens eines an der Aufzugkabine (1) angeordneten Abstandssensors (8) erfasst werden kann, wobei der Abstandssensor (8) bevorzugt ein Radarsensor ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Referenzstruktur (7) eine Referenzoberfläche (9) aufweist, die sich entlang der Richtung des Aufzugschachts (2) erstreckt und rechtwinklig zur Richtung des Aufzugschachts (2) Abschnitte unterschiedlicher Höhe (H1, H2) aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzoberfläche (9) wenigstens aus einer sich wiederholenden Anordnung von Struktureinheiten (10) gebildet ist, wobei jede Struktureinheit (10) wenigstens zwei Abschnitte unterschiedlicher Höhen (H1, H2) aufweist und wobei bevorzugt die Länge (L) aller entlang der Richtung des Aufzugschachts (2) sich wiederholend angeordneter Struktureinheiten (10) gleich ist und/oder wobei die Strukturoberfläche (9) bevorzugt ein Sinus-, Rechteck-, Dreieck- oder Sägezahn-Profil aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Länge (L) jeder der wiederholenden Struktureinheiten (10) in wenigstens eine Richtung, bevorzugt in beide Richtungen entlang des Aufzugschachts (2) auf die Halteposition hin verkürzen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzoberfläche (9) als wenigstens eine kontinuierliche Rampe (11) gebildet ist, die bevorzugt einseitig oder beidseitig auf die Halteposition hin ansteigt.
Verfahren zur sicheren Positionierung einer Aufzugkabine (1) in einem Aufzugschacht (2), wobei eine Grobbestimmung der Position der Aufzugkabine (1) durch eine kontinuierliche oder periodische Abstandsmessung zwischen der Aufzugkabine (1) und dem Aufzugschacht (2) mittels eines Radarsensors (3) erfolgt und eine Feinbestimmung der Position der Aufzugkabine (1), insbesondere im Bereich der vorbestimmten Haltepositionen in den einzelnen Stockwerken (6), vorgenommen wird, indem eine am oder im Aufzugschacht (2) angeordnete Referenzstruktur (7) mit einem an der Aufzugkabine (1) angeordneten Sensor (8) zur Abstandsmessung erfasst wird.