DE102022124567A1 - Method for operating an elevator system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage (50), wobei die Aufzuganlage (1) einen Aufzugsschacht aufweist, in dem zumindest ein erster Fahrkorb (51a) verfahren kann,wobei zur Vermeidung einer Kollision des ersten Fahrkorbs mit einem Kollisionsobjekt (51b, 52W), insbesondere einem zweiten Fahrkorb (51b) oder einem Schachtende (52W), im Bedarfsfall eine Notbremsung des ersten Fahrkorbs (51a) ausgelöst wird,wobei zur Einleitung der Notbremsung fortlaufend ein Notbremsweg zu einem Stoppunkt (SP) berechnet wird und mit einem aktuellen Abstand (d) des ersten Fahrkorbs zu dem Kollisionsobjekt (51b, 52W) verglichen wird,wobei der Berechnung ein Verzögerungswert (b) für den Fahrkorb zugrunde gelegt wird,wobei zur Berechnung zugrunde liegende Verzögerungswert (b1, b2, b3) variabel ist und in Abhängigkeit einer Fahrsituation festgelegt wird.Method for operating an elevator system (50), wherein the elevator system (1) has an elevator shaft in which at least a first car (51a) can move, in order to avoid a collision of the first car with a collision object (51b, 52W), in particular a second car (51b) or a shaft end (52W), if necessary, an emergency braking of the first car (51a) is triggered, whereby to initiate the emergency braking, an emergency braking distance to a stop point (SP) is continuously calculated and with a current distance (d) of the first car is compared to the collision object (51b, 52W), the calculation being based on a deceleration value (b) for the car, the deceleration value (b1, b2, b3) underlying the calculation being variable and being determined depending on a driving situation .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzugsanlage.The invention relates to a method for operating an elevator system.
Die
Bei einer Notbremsung während der Abwärtsfahrt steht der Passagier sicher auf den Füßen und kann die vertikal nach oben drückende Bremskraft sicher über die Beine aufnehmen.In the event of emergency braking while traveling downwards, the passenger stands securely on his feet and can safely absorb the vertically upward braking force using his legs.
Bei der Aufzugsanlage des vorgenannten Verfahrens kann eine Notbremsung auch während einer Aufwärtsfahrt oder während einer Seitwärtsfahrt erforderlich werden. Bei einer Notbremsung während einer Aufwärtsfahrt oder während einer Seitwärtsfahrt besteht allerdings eine erhebliche Verletzungsgefahr. Bei einer Notbremsung in Seitenrichtung erfolgt zwangsläufig ein Schleudern der Passagiere in seitlicher Richtung; bei einer Notbremsung während der Aufwärtsfahrt können die Passagiere die Bodenhaftung verlieren und kopfvoraus gegen die Kabinendecke geschleudert werden.In the elevator system of the aforementioned method, emergency braking may also be necessary during upward travel or during sideways travel. However, there is a significant risk of injury when emergency braking occurs while driving upwards or sideways. In the event of an emergency braking in the lateral direction, the passengers will inevitably skid in the lateral direction; In the event of emergency braking while ascending, passengers can lose traction and be thrown headfirst into the cabin ceiling.
Bei der Anwendung des Stoppunkte-Konzept, wie in der
Geringere Verzögerungswerte reduzieren das Risiko vor Verletzungen, haben jedoch in der Praxis auch längere Anhaltewege und Anhaltedauern zur Folge. Die Fahrkorbgeschwindigkeit muss folglich bereits frühzeitig bei Annäherung an eine Kollisionsobjekt verringert werden, um eine Notbremsung durch das Stoppunkte-Konzept zu vermeiden.Lower deceleration values reduce the risk of injury, but in practice also result in longer stopping distances and stopping times. The car speed must therefore be reduced early on when approaching a collision object in order to avoid emergency braking due to the stop point concept.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Aufzugsanlage bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide an improved method for operating an elevator system.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren sowie eine Aufzugsanlage nach den Hauptansprüchen; Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung.The object on which the invention is based is achieved by a method and an elevator system according to the main claims; Refinements are the subject of the subclaims and the description.
Um das Risiko vor möglichen Verletzungen bei Passagieren während einer Notbremsung zu vermeiden und gleichzeitig einen möglichst schnellen Normalbetrieb zu realisieren, werden nun unterschiedliche Bremsszenarien eingeführt. Die Bremsszenarien unterscheiden sich dabei durch die Verzögerungswerte, die der Berechnung zu Grunde liegen.In order to avoid the risk of possible injuries to passengers during emergency braking and at the same time to achieve normal operation as quickly as possible, different braking scenarios are now being introduced. The braking scenarios differ in the deceleration values on which the calculation is based.
Bei der fortlaufenden Überprüfung anhand des Stoppunkt-Konzepts wird dabei ständig überprüft, welcher Verzögerungswert bei der Ermittlung bzw. Berechnung einer der Notwendigkeit einer Notbremsung zugrunde gelegt werden soll.During the ongoing check based on the stop point concept, it is constantly checked which deceleration value should be used as a basis for determining or calculating the need for emergency braking.
Würde die Notbremsung mit einem großen Verzögerungswert ausgeführt werden, so erlaubt das Stoppunkt-Konzept eine Annäherung des Fahrkorbs an ein Kollisionsobjekt bei geringerem Sicherheitsabstand oder mit einer erhöhten Fahrgeschwindigkeit.If the emergency braking were to be carried out with a large deceleration value, the stop point concept would allow the car to approach a collision object at a smaller safety distance or at an increased travel speed.
Würde die Notbremsung mit einem kleineren Verzögerungswert ausgeführt werden, so erlaubt das Stoppunkt-Konzept eine Annäherung des Fahrkorbs an ein Kollisionsobjekt bei größerem Sicherheitsabstand oder mit einer geringeren Fahrgeschwindigkeit.If the emergency braking were to be carried out with a smaller deceleration value, the stop point concept would allow the car to approach a collision object at a greater safety distance or at a lower travel speed.
Die Erfindung sieht hier nun vor, den Verzögerungswert der Notbremsung in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrkorbs festzulegen und basierend auf dem festgelegten Verzögerungswert die Notbremsung dann auch bedarfsweise auszuführen.The invention now provides for the deceleration value of the emergency braking to be determined as a function of the current travel speed of the elevator car and for the emergency braking to then be carried out as required based on the determined deceleration value.
Aus diesem Grund wird in Abhängigkeit des Abstandes zwischen der Kabine und anderen Objekten entschieden, ob und mit welchem Bremsszenario die Kabine gestoppt werden soll. Somit kann zum einen sichergestellt werden, dass die Belastung auf die Passagiere nur so hoch wie nötig ist, und zum anderen auch während der Verzögerung falls notwendig ein Bremsszenario mit kürzeren Anhaltewege gewählt werden kann.For this reason, depending on the distance between the cabin and other objects, a decision is made as to whether and with which braking scenario the cabin should be stopped. This means that, on the one hand, it can be ensured that the load on the passengers is only as high as necessary, and on the other hand, if necessary, a braking scenario with shorter stopping distances can be selected during the deceleration.
Insbesondere sieht die Erfindung vor, die Verzögerung mit einem größeren Verzögerungswert durchzuführen, wenn die Fahrgeschwindigkeit gering ist; bei höheren Fahrgeschwindigkeiten wird die Verzögerung mit einer geringeren Verzögerung durchgeführt.In particular, the invention provides for deceleration to be carried out with a larger deceleration value when the driving speed is low; at higher driving speeds the ver delay is carried out with a smaller delay.
Hierbei ist zu betonen, dass die sich Verzögerung hierbei auf den Einsatz der Sicherheitsbremse bezieht. Die Sicherheitsbremse wird dann ausgelöst, wenn die aktuelle Fahrsituation in einen unsicheren Fahrzustand geraten kann, insbesondere wenn der Fahrkorb sich einem Hindernis mit zu großer Fahrgeschwindigkeit annähert und eine Kollision droht.It should be emphasized that the delay relates to the use of the safety brake. The safety brake is triggered if the current driving situation could become unsafe, especially if the car approaches an obstacle at too high a speed and there is a risk of a collision.
Hiervon unberührt ist die Fahrsteuerung des Fahrkorbs, welche die Geschwindigkeit des Fahrkorbs im Normalbetrieb einstellt.This does not affect the driving control of the car, which sets the speed of the car during normal operation.
Ein Kollisionsobjekt kann beispielsweise ein im Schacht benachbarter Fahrkorb, ein Schachtende, insbesondere ein oberes Schachtende eines Vertikalschachts oder ein seitliches Schachtende eines Horizontalschachts sein.A collision object can be, for example, a car adjacent in the shaft, a shaft end, in particular an upper shaft end of a vertical shaft or a side shaft end of a horizontal shaft.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert; hierin zeigt:
-
1 ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage in schematischer Darstellung; -
2 ausschnittsweise die Aufzugsanlage nach1 in Frontalansicht während einer Horizontalfahrt eines Fahrkorbs; -
3 ausschnittsweise die Aufzugsanlage nach1 in Frontalansicht während einer Vertikalfahrt zweier Fahrkörbe in zwei unterschiedlichen Varianten; -
4 ein erstes Kennfeld für die Betriebsparameter einer Notbremsung; -
5 ein zweites Kennfeld für die Betriebsparameter einer Notbremsung; -
6 basierend auf dem Kennfeld nach5 eine Gegenüberstellung eines konventionelles Abbremsvorgangs gegenüber einem Abbremsvorgang entsprechend der vorliegenden Erfindung.
-
1 detail of an elevator system according to the invention in a schematic representation; -
2 a section of the elevator system1 in frontal view during horizontal travel of a car; -
3 a section of the elevator system1 in frontal view during vertical travel of two cars in two different versions; -
4 a first map for the operating parameters of emergency braking; -
5 a second map for the operating parameters of emergency braking; -
6 based on the map5 a comparison of a conventional braking process versus a braking process according to the present invention.
Die ersten Führungsschienen 56 sind vertikal in einer ersten z-Richtung z1 (erster Schacht 52') oder vertikal in einer zweiten z-Richtung (zweiter Schacht 52") ausgerichtet. Fahrkörbe in dem einen Schacht 52' können sich weitgehend unabhängig und unbehindert von Fahrkörben in dem anderen Schacht 52" an den jeweiligen ersten Führungsschienen 56 bewegen.The
Die Aufzugsanlage 50 umfasst ferner feststehende zweite Führungsschienen 57, entlang welcher der Fahrkorb 51 anhand der Rucksacklagerung geführt werden kann. Die zweiten Führungsschienen 57 sind horizontal in einer y-Richtung ausgerichtet, und ermöglichen, dass der Fahrkorb 51 innerhalb eines Stockwerks verfahrbar ist. Ferner verbinden die zweiten Führungsschienen 57 die ersten Führungsschienen 56 der beiden Schächte 52', 52" miteinander.The
Somit dienen die zweiten Führungsschienen 57 auch beim Umsetzen des Fahrkorbs 51 zwischen den beiden Schächten 52', 52", um z.B. einen modernen Paternoster-Betrieb auszuführen.The
Über dritte Führungsschienen 58 ist der Fahrkorb 51 von den ersten Führungsschienen 56 auf die zweiten Führungsschienen 57 und umgekehrt überführbar. Die dritten Führungsschienen 58 sind drehbar um eine Achse parallel zur x-Richtung bewegbar, die senkrecht zu einer y-z-Ebene liegt, welche durch die ersten und die zweiten Führungsschienen 56, 57 aufgespannt wird. Die Bewegung erfolgt entlang einer vordefinierten Bewegungsrichtung B. Die Verdrehung der dritten Führungsschienen wird anhand eines nicht näher dargestellten Antriebs durchgeführt. Die dritten Führungsschienen 58 und der Antrieb 2 sind Bestandteil einer Umsetzanordnung 1.The
Sämtliche Führungsschienen 56, 57, 58 sind zumindest mittelbar an zumindest einer Schachtwand des Schachts 52 befestigt. Die Schachtwand definiert ein ortsfestes Bezugsystem des Schachtes. Der Begriff Schachtwand umfasst auch eine ortsfeste Rahmenstruktur des Schachts, welche die Führungsschienen trägt. Die drehbaren dritten Führungsschienen 58 sind auf einer Drehplattform 53 befestigt. Die Drehplattform 53 ist mittels einer Lagereinheit 71 gelagert.All
Solche Anlagen sind dem Grunde nach in der
Die Aufzugsanlage wird anhand einer Steuerungsvorrichtung 54 angesteuert. Diese Steuerungsvorrichtung 54 kann eine Mehrzahl an dezentral verteilten Untersteuerungseinheiten umfassen. Die Steuerungsvorrichtung 54 ist eingerichtet, eine Notbremsung eines Fahrkorbs auszulösen.The elevator system is controlled using a
Anhand der
Der Berechnung der Stoppunkte liegen dabei die folgenden Parameter zugrunde:
- - die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v des ersten Fahrkorbs 51 a;
- - ein theoretischer Verzögerungswert, mit dem der erste Fahrkorb 51a im Falle einer Notbremsung abgebremst wird. Dieser zugrundeliegende theoretisch Verzögerungswert kann geringer sein als ein tatsächlicher Verzögerungswert, mit dem die Notbremsung dann tatsächlich ausgeführt würde, was im Wesentlichen zu mehr höheren Sicherheitsreserve führt. Jedoch darf der zugrundeliegende theoretisch Verzögerungswert niemals größer sein als ein tatsächlicher Verzögerungswert, da dann die Berechnung von einer Sicherheit ausgeht, die faktisch nicht existiert.
- - the current travel speed v of the
first car 51 a; - - a theoretical deceleration value with which the
first car 51a is braked in the event of emergency braking. This underlying theoretical deceleration value can be lower than an actual deceleration value with which the emergency braking would then actually be carried out, which essentially leads to a higher safety reserve. However, the underlying theoretical delay value must never be greater than an actual delay value, since the calculation then assumes a level of security that actually does not exist.
Der Verzögerungswert wird hierbei grundsätzlich als positiver Wert angesehen; je größer die Verzögerung ist, desto schneller wird der Fahrkorb abgebremst.The delay value is generally viewed as a positive value; the greater the delay, the faster the car is braked.
Sollte die Berechnung ergeben, dass im Falle der Notbremsung und unter Berücksichtigung der obigen Parameter der erste Fahrkorb 51a rechnerisch erst am oder hinter einem Stoppunkt SP zum Stillstand käme, wird sofort die Notbremsung ausgelöst.If the calculation shows that in the event of emergency braking and taking the above parameters into account, the
Im Beispiel nach der
Um auch im Fehlerfall ein sicheres Anhalten ohne Kollision mit der Schachtwand sicherzustellen, muss zwischen der Drehplattform 53 und der Schachtwand ein Überfahrtsweg U vorgehalten werden. Um die Anhaltewege aller Bremsszenarien zu berücksichtigen, fällt dieser Überfahrtsweg bislang entsprechend groß aus. Im Sinne der Gebäudeplanung ist dies jedoch unerwünscht, da dafür viel Bauraum benötigt wird.In order to ensure safe stopping without collision with the shaft wall even in the event of a fault, a crossing path U must be provided between the
In den Beispielen nach der
Die in
Die Notbremsungen werden gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der Kennfelder der
So sind mehrere Bremsszenarien s1, s2, s3 vorgesehen, im vorliegenden Beispiel sind es drei Bremsszenarien.Several braking scenarios s1, s2, s3 are provided; in the present example there are three braking scenarios.
Die Bremsszenarien unterscheiden sich im Wesentlichen durch die zugeordneten Verzögerungswerte b1, b2, b3 (
Die Auswahl des Bremsszenarios erfolgt auf Basis der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v. Je höher dabei die Fahrgeschwindigkeit ist, desto geringer ist der jeweils zugeordnete Verzögerungswert b.The braking scenario is selected based on the current driving speed v. The higher the driving speed, the lower the associated deceleration value b.
Während der fortlaufenden Berechnung der Stoppunkte wird nun zunächst die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v ermittelt; basierend auf der Fahrgeschwindigkeit v wird dann der Verzögerungswert b ermittelt, auf dessen Basis wiederum die Stoppunkte berechnet werden.During the continuous calculation of the stop points, the current driving speed v is first determined; Based on the driving speed v, the deceleration value b then becomes determined, on the basis of which the stop points are calculated.
Das Kennfeld nach
Befindet sich beispielhaft der Fahrkorb in einem ersten Betriebszustand B1, so fährt der Fahrkorb mit der Geschwindigkeit v1 in einer Entfernung d1 zum nächstliegenden Stoppunkt SP. Es erfolgt keine Auslösung, da die Entfernung zum Stopppunkt ausreichend groß ist. Nähert sich der Fahrkorb nun ohne Geschwindigkeitsreduktion (also weiterhin mit Geschwindigkeit v1) weiter dem Stoppunkt, so wird mit dem Abstand d2 ein zweiter Betriebspunkt B2 erreicht, der auf der Auslöselinie des ersten Bremsszenarios s1 liegt. Es erfolgt die Auslösung der Notbremsung.For example, if the car is in a first operating state B1, the car travels at speed v1 at a distance d1 to the nearest stop point SP. No activation occurs because the distance to the stop point is sufficiently large. If the car now approaches the stop point without reducing speed (i.e. still at speed v1), a second operating point B2 is reached at a distance d2, which lies on the activation line of the first braking scenario s1. The emergency braking is activated.
In einem regulären Betrieb wird allerdings rechtzeitig vor dem Erreichen eines Stopppunktes die Geschwindigkeit durch die reguläre Fahrsteuerung ohnehin reduziert werden, beispielsweise bei der Anfahrt auf ein Schachtende. Ein dritter Betriebspunkt B3 bezeichnet dabei einen Zustand des Fahrkorbs, bei dem der Fahrkorb im Vergleich zum zweiten Betriebspunkt bereits durch die reguläre Fahrtregelung auf eine Geschwindigkeit v2 abgebremst wurde.In regular operation, however, the speed will be reduced by the regular travel control in good time before a stop point is reached, for example when approaching the end of a shaft. A third operating point B3 describes a state of the car in which the car has already been braked to a speed v2 by the regular travel control compared to the second operating point.
Der dritte Betriebspunkt B3 liegt dabei ebenfalls auf der (verlängerten) Auslöselinie des ersten Bremsszenarios s1. Es erfolgt allerdings keine Auslösung der Notbremsung, da gemäß dem Kennfeld aus
Eine Auslösung gemäß einem anderen Bremsszenario s2, s3 kommt im dritten Betriebspunkt B3 derzeit nicht in Betracht, da der dritte Betriebspunkt B3 mit der zweiten Geschwindigkeit v2 nicht auf oder unterhalb der Auslöselinie des zweiten oder dritten Bremsszenario s2, s3 liegt.Triggering according to another braking scenario s2, s3 is currently not possible in the third operating point B3, since the third operating point B3 with the second speed v2 is not on or below the triggering line of the second or third braking scenario s2, s3.
Der vierte Betriebspunkt B4 bezeichnet nun eine Situation, in welcher sich der Fahrkorb bereits sehr nahe am Stoppunkt befindet. Dabei bewegt sich der Fahrkorb mit einer dritten Geschwindigkeit v3, so dass das dritte Bremsszenario aus
Als Vergleichsbeispiel ist in die
Der Vergleich zwischen dem vierten Betriebspunkt B4 und dem fünften Betriebspunkt B5 verdeutlicht nun, dass aufgrund der Erfindung die Stoppunkte SP mit deutlicher höherer Geschwindigkeit angefahren werden können und nicht bereits frühzeitig auf ein sehr niedriges Geschwindigkeitsniveau herunter zu bremsen ist. Dem zugrunde liegt die Erkenntnis, dass hohe Verzögerungswerte bei einer geringen Geschwindigkeit tolerierbar sind. So ist selbst bei einer hohen Verzögerung die Verletzungsgefahr gering, sofern die hohe Verzögerung bei einer geringen Fahrgeschwindigkeit auftritt. Denn bei einer hohen Verzögerung bei geringer Geschwindigkeit ist der Passagier nur sehr kurzzeitig der hohen Verzögerung ausgesetzt.The comparison between the fourth operating point B4 and the fifth operating point B5 now makes it clear that, due to the invention, the stop points SP can be approached at a significantly higher speed and do not have to be braked down to a very low speed level at an early stage. This is based on the knowledge that high deceleration values are tolerable at low speeds. Even with a high deceleration, the risk of injury is low if the high deceleration occurs at a low driving speed. Because with a high deceleration at low speed, the passenger is only exposed to the high deceleration for a very short time.
Dieser Vorteil ist in
Dadurch, dass bei geringen Geschwindigkeiten mit einem deutliche größeren Verzögerungswert gebremst werden, kann der Überfahrtsweg U hinter einer Umsetzeinheit (
Ausgeführt werden kann die Notbremsung mit den herkömmlichen Sicherheitsbremsen. Hierbei können verschiedene Sicherheitsbremsen mit unterschiedlicher Bremsstärke parallelgeschaltet werden, die je nach Bremsszenario aktiviert oder deaktiviert werden. Alternativ kann eine Sicherheitsbremse durch aktives Verstellen einer Vorspannfeder realisiert sein, wodurch die unterschiedlichen Verzögerungswerte eingestellt werden können.Emergency braking can be carried out with conventional safety brakes. Different safety brakes with different braking strengths can be connected in parallel, which are activated or deactivated depending on the braking scenario. Alternatively, a safety brake can be implemented by actively adjusting a preload spring, whereby the different deceleration values can be set.
Die Festlegung des Verzögerungswertes erfolgt anhand des Kennfeldes aus
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- UmsetzanordnungTransfer arrangement
- 22
- Antriebdrive
- 5050
- AufzugsanlageElevator system
- 5151
- Fahrkorbelevator car
- 5252
- Schachtshaft
- 52W52W
- Schachtwandshaft wall
- 5353
- DrehplattformRotary platform
- 5454
- SteuerungsvorrichtungControl device
- 5656
- feststehende erste Führungsschienefixed first guide rail
- 5757
- zweite feststehende Führungsschienesecond fixed guide rail
- 5858
- dritte drehbare Führungsschienethird rotating guide rail
- 6060
- Getriebetransmission
- 6161
- Antriebswelledrive shaft
- 6262
- Abtriebswelleoutput shaft
- 6565
- Zugmitteltraction means
- 6464
- Antriebsritzel drive sprocket
- v, v1, v2, v3v, v1, v2, v3
- Fahrgeschwindigkeit des FahrkorbsTraveling speed of the car
- dd
- Bezugsabstandreference distance
- b, b1, b2, b3b, b1, b2, b3
- VerzögerungswertDelay value
- UU
- Überfahrtswegcrossing route
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102016211997 A1 [0026]DE 102016211997 A1 [0026]
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-
2022
- 2022-09-23 DE DE102022124567.5A patent/DE102022124567A1/en active Pending
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- 2023-09-15 WO PCT/EP2023/075455 patent/WO2024061766A1/en unknown
Patent Citations (5)
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