DE112018000894T5

DE112018000894T5 - Fahrstuhleinrichtung

Info

Publication number: DE112018000894T5
Application number: DE112018000894.0T
Authority: DE
Inventors: Rikio Kondo; Seiji Watanabe; Morishige Minobe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2019-10-31
Also published as: US20200002134A1; CN110267895A; JPWO2018150786A1; CN110267895B; JP6452914B1; US11136220B2; WO2018150786A1

Abstract

Es wird eine Fahrstuhleinrichtung angegeben, die Folgendes aufweist: ein Hauptseil (5), das so konfiguriert ist, dass es eine Kabine (1) und ein Gegengewicht (2) hält; eine Hebemaschine (3), die so konfiguriert ist, dass sie mit dem darum geschlungenen Hauptseil (5) angetrieben wird; eine Hebemaschinensteuerung (9a), die so konfiguriert ist, dass sie die Hebemaschine (3) steuert; eine Kabinenbremssteuerung (9b), die so konfiguriert ist, dass sie eine Kabinenbremseinrichtung (8) steuert, die zum Ausüben einer Last auf Kabinenschienen (6) konfiguriert ist, um das Heben und Senken der Kabine (1) zu steuern; und eine Vibrations-Detektionseinrichtung (12), die so konfiguriert ist, dass sie Vibrationen der Kabine (1) detektiert. Wenn eine Vibration der Kabine (1) auf der Basis eines Ausgangssignals von der Vibrations-Detektionseinrichtung (12)in einem Fahrtzustand detektiert wird, in welchem die Hebemaschinensteuerung (9a) den Antrieb der Hebemaschine (3) steuert, steuert die Kabinenbremssteuerung (9b) die Kabinenbremseinrichtung (8) so, dass sie eine Bremskraft erzeugt, bis die Vibrationen kleiner werden als ein Vorgabewert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrstuhleinrichtung, die eine Bremseinrichtung aufweist, welche für eine Kabine vorgesehen ist.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass eine Fahrstuhleinrichtung vom Traktionstyp eine Kabine unter Verwendung eines Hauptseils hält und antreibt. Demzufolge wird die Kabine infolge der Dehnung und Stauchung des Hauptseils erschüttert, oder es treten laterale Oszillationen infolge dessen auf, dass das Seil selbst durchhängt. Insbesondere gibt es bei einer Fahrstuhleinrichtung vom Traktionstyp, die einen großen vertikalen Fahrweg hat und beispielsweise in einem Hochhaus installiert ist, eine Anfälligkeit dafür, dass eine Dehnung und Stauchung oder ein Durchhängen auftritt, da ein Hauptseil mit einer großen Länge verwendet wird. Demzufolge gibt es die Anfälligkeit, dass die oben erwähnten Erschütterungen oder Oszillationen auftreten.
Im Stand der Technik sind Bremseinrichtungen an der Kabine und einem Gegengewicht vorgesehen, um ein Springen der Kabine oder des Gegengewichts und ein daraus resultierendes Durchhängen des Hauptseils zu vermeiden, was andernfalls durch den Betrieb einer Bremse für eine Hebemaschine oder einen Puffer insbesondere im Falle eines Nothalts hervorgerufen werden kann. Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird eine Kollision der Kabine oder des Gegengewichts gegen eine Einrichtung in einem Fahrstuhlschacht infolge des Durchhängens des Hauptseils oder die Erzeugung einer großen Aufprallkraft zu der Zeit, wenn das Hauptseil nach dem Durchhängen wieder straff wird, verhindert (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
[PTL 1] JP 2012-515126 A1 (Abs. 0021)
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der oben beschriebenen Fahrstuhleinrichtung kann eine Erschütterung, die durch eine Dehnung oder Stauchung des Hauptseils hervorgerufen wird, unter den gegebenen Umständen, mit Ausnahme der Nothalt-Bedingung, nicht beseitigt werden. Dadurch ergeben sich dahingehende Probleme, dass eine Erschütterung der Kabine, die sich gegenwärtig bewegt, zunehmen kann, so dass der Fahrkomfort beeinträchtigt wird und das Hauptseil mit einer Seite-zu-Seite-Erschütterung bzw. Nachbarelement-Erschütterung einer Konstruktion in Schwingung versetzt werden kann, die von einem Erdbeben oder starken Winden hervorgerufen werden, so dass es schwingt und mit der Einrichtung im Fahrstuhlschacht kollidiert.
Bei einer Fahrstuhleinrichtung, die einen großen vertikalen Fahrweg aufweist und beispielsweise in dem Hochhaus installiert wird, ist außerdem das Hauptseil anfällig dafür, zu schwingen. Außerdem ist ein langes Hauptseil zwischen der Kabine und der Hebemaschine installiert. Demzufolge besteht das Problem, dass es schwierig ist, eine Erschütterung der Kabine allein durch die Steuerung des Antriebs der Hebemaschine zu unterbinden.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Es ist ihre Aufgabe, eine Fahrstuhleinrichtung anzugeben, die zum Beseitigen der Erschütterung einer Kabine imstande ist, und zwar ungeachtet des Zustands eines Hauptseils.
Lösung des Problems
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, weist eine Fahrstuhleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: eine Kabine, ein Gegengewicht, ein Hauptseil, das so konfiguriert ist, dass es die Kabine und das Gegengewicht hält, eine Hebemaschine, die mit einem darum geschlungenen Hauptseil angetrieben werden soll, Kabinenschienen, die so konfiguriert sind, dass sie die Kabine führen, eine Kabinenbremseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Last auf die Kabinenschienen ausübt, um das Heben und Senken der Kabine zu steuern, eine Hebemaschinensteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Hebemaschine steuert, eine Kabinenbremssteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Kabinenbremseinrichtung steuert, und eine Vibrations-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Vibrationen der Kabine detektiert.
Wenn eine Vibration der Kabine auf der Basis eines Ausgangssignals von der Vibrations-Detektionseinrichtung in einem Fahrtzustand detektiert wird, in welchem die Hebemaschinensteuerung den Antrieb der Hebemaschine steuert, steuert die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so, dass sie eine Bremskraft erzeugt, bis die Vibrationen kleiner werden als ein Vorgabewert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Fahrstuhleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass dann - wenn eine Vibration einer Kabine auf der Basis des Ausgangssignals aus der Vibrations-Detektionseinrichtung unter dem Fahrtzustand detektiert wird - die Kabinenbremseinrichtung so gesteuert wird, dass sie die Bremskraft erzeugt, bis die Vibrationen kleiner werden als der Vorgabewert. Demzufolge wird die Wirkung erzielt, dass eine Erschütterung der Kabine verringert wird, was durch die Dehnung und die Stauchung des Hauptseils hervorgerufen wird, so dass der Fahrkomfort verbessert wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer schematischen Konfiguration einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen der Verarbeitung, die von der Fahrstuhleinrichtung durchgeführt werden soll, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A ist ein Graph zum Darstellen einer zeitlichen Veränderung der Hauptseil-Spannung der Fahrstuhleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3B ist ein Graph zum Darstellen einer zeitlichen Veränderung der Bremskraft der Fahrstuhleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer schematischen Konfiguration einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer schematischen Konfiguration einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verarbeitungsvorgangs, der von der Fahrstuhleinrichtung durchgeführt werden soll, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Es wird nun eine Fahrstuhleinrichtung gemäß den jeweiligen verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in dieser Ausführungsform beschriebene Fahrstuhleinrichtung ist vom Traktionstyp. Eine Kabine 1 und ein Gegengewicht 2 sind jeweils an zwei Enden eines Hauptseils 5 aufgehängt, so dass sie davon gehalten werden. Das Hauptseil 5 ist um eine anzutreibende Seilscheibe 4 geschlungen.
Durch die Rotation der Seilscheibe 4, die von einer Hebemaschine 3 hervorgerufen wird, wird eine Reibungskraft erzeugt, die zwischen der Seilscheibe 4 und dem Hauptseil 5 wirkt. Mit der Reibungskraft wird das Hauptseil 5 angetrieben, so dass es die Fahrstuhleinrichtung antreibt. Die Kabine 1 wird vertikal gehoben und gesenkt, während sie von den Kabinen-Führungsschienen 6 geführt wird, wohingegen das Gegengewicht 2 vertikal gehoben und gesenkt wird, während es von den Gegengewicht-Schienen 7 geführt wird.
Die Kabine 1 weist eine Kabinenbremseinrichtung 8 auf, die so konfiguriert ist, dass sie eine Last auf die Kabinenschienen 6 ausübt, um die Kabine 1 zu bremsen. Die Kabinenbremseinrichtung 8 hält die Kabinenschienen 6, so dass sie eine Dehnung und Stauchung des Hauptseils 5 verhindert, so dass die Kabine 1 nicht in ihrer vertikalen Position versetzt wird, wenn eine Person in die Kabine 1 einsteigt oder aus ihr aussteigt, oder sie wird im Fall eines Notfalls, wie z. B. bei Auftreten einer Fehlfunktion einer Einrichtung betätigt, so dass die Kabine 1 verlangsamt und angehalten wird.
Außerdem kann die Kabinenbremseinrichtung 8 betätigt werden, während die Kabine 1 fährt. Der Zeitraum, in welchem die Kabine 1 fährt, schließt einen Zeitraum ein, in welchem die Kabine 1 beschleunigt wird, einen Zeitraum, in welchem die Kabine 1 mit konstanter Geschwindigkeit fährt, und einen Zeitraum, in welchem die Kabine 1 verlangsamt wird.
Außerdem weist die Fahrstuhleinrichtung eine Fahrstuhleinrichtung 9 auf, die so konfiguriert ist, dass sie den Betrieb der Fahrstuhleinrichtung selbst steuert. Die Fahrstuhlsteuerung 9 weist zumindest eine Hebemaschinensteuerung 9a und eine Kabinenbremssteuerung 9b auf. Die Hebemaschinensteuerung 9a ist so konfiguriert, dass sie den Antrieb der Hebemaschine 3 steuert. Die Kabinenbremssteuerung 9b ist so konfiguriert, dass sie die Kabinenbremseinrichtung steuert. Außerdem weist die oben beschriebene Fahrstuhleinrichtung eine Spannungs-Detektionseinrichtung 10 auf.
Die Spannungs-Detektionseinrichtung 10 ist so konfiguriert, dass sie die Spannung des Hauptseils 5 detektiert. Genauer gesagt, es werden als Spannungs-Detektionseinrichtung 10 beispielhaft folgende genannt: Eine Brems-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Versagen des Hauptseils 5 auf der Basis der Last detektiert; und eine Wägeeinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Gewicht in der Kabine auf der Basis einer Veränderung der Last detektiert.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration ist die Kabinenbremssteuerung 9b so konfiguriert, dass sie die Kabinenbremseinrichtung 8 steuert, so dass sie eine Bremskraft auf der Basis eines Ausgangssignals von der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 erzeugt, und zwar in einem Zustand, in welchem die Hebemaschinensteuerung 9b den Antrieb der Hebemaschine 3 steuert. Wenn die Spannungs-Detektionseinrichtung 10 eine Vibration detektiert, die mit einer Erschütterung der Kabine zusammenhängt, um die Kabinenbremseinrichtung 8 so zu steuern, dass sie eine Bremskraft erzeugt, während die Kabine 1 fährt, kann demzufolge eine Erschütterung der Kabine 1, die durch eine Dehnung oder Stauchung des Hauptseils 5 hervorgerufen wird, unterbunden werden. Genauer gesagt: Die Spannungs-Detektionseinrichtung 10 fungiert als eine Vibrations-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Vibrationen detektiert, die mit einer Erschütterung der Kabine zusammenhängen.
2 ist eine Darstellung eines Verarbeitungsablaufs, wenn die Fahrstuhleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Erschütterung der Kabine 1 infolge der Dehnung oder Stauchung des Hauptseils 5 durch Erzeugung der Bremskraft mittels der Kabinenbremseinrichtung 8 unterbindet, während die Kabine 1 fährt. Die Zustände der Fahrstuhleinrichtung, wenn der Fahrstuhl in Betrieb ist, werden grob in einen Fahrtzustand (im Falle des Fahrtmodus gemäß 2) und einen Anhaltezustand (im Falle eines Anhaltemodus gemäß 2) unterteilt. Der Übergang vom Anhaltezustand in den Fahrtzustand wird in Ansprechen auf den Start der Fahrt bewirkt, und der Übergang vom Fahrtzustand in den Anhaltezustand wird in Ansprechen auf den Start des Ankommens bewirkt.
Im Anhaltemodus gemäß 2 wird bestimmt, dass das Einsteigen oder Aussteigen des Benutzers vollständig ist, und dass das Schließen der Tür vollständig ist (eine Tür ist geschlossen) (Schritt 1b). Nachdem das Schließen der Tür bestätigt ist, wird der Wert der Spannung des Hauptseils 5 (nachfolgend als „Hauptseil-Spannung“ bezeichnet) zur Zeit des Schließens der Tür gespeichert (Schritt 2b).
Indessen wird im Fahrtmodus gemäß 2, nachdem die Fahrt gestartet worden ist, aus einer Veränderung der Vibration der Hauptseil-Spannung auf der Basis des Signals von der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 bestimmt, ob oder ob nicht eine Vibration der Kabine 1 aufgetreten ist (Schritt 1a). Wenn eine Vibration der Kabine 1 auf der Basis des Ausgangssignals von der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 detektiert wird, so wird anschließend die Kabinenbremseinrichtung 8 betätigt, so dass die Vibrationen der Kabine 1 im Fahrtzustand unterbunden werden, in welchem die Hebemaschinensteuerung 9a den Antrieb der Hebemaschine 3 steuert (Schritt 2a).
Genauer gesagt: Die Kabinenbremseinrichtung 8 wird betätigt, um die Resonanzfrequenz des Hauptseils 5 gemäß der Stärke der Hauptseil-Spannung zu verändern. Auf diese Weise wird eine Vibrationsfrequenz, die bereits angeregt worden ist, von der Resonanzfrequenz aus verschoben, so dass sich die Fähigkeit ergibt, dass die Resonanz unterbunden und beseitigt wird.
Danach wird bestimmt, ob oder ob nicht die Vibrationen der Hauptseil-Spannung kleiner als ein Vorgabewert geworden sind (Schritt 3a). Wenn die Vibrationen der Hauptseil-Spannung kleiner geworden sind als der Vorgabewert, wird die Kabinenbremseinrichtung 8 gelöst. Dann springt die Verarbeitung zum Schritt 1 a zurück, wo die Erzeugung der Vibrationen der Hauptseil-Spannung geprüft werden (Schritt 1a). Die Stärke der Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung 8 kann konstant sein, oder sie kann periodisch verändert werden, wie später noch beschrieben.
Im Allgemeinen wird während des Zeitraums, in welchem die Kabine 1 beschleunigt wird, oder des Zeitraums, in welchem die Kabine 1 so gesteuert wird, dass sie mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, die Kabinenbremseinrichtung 8 nicht so betätigt, dass sie einen Bremsvorgang durchführt. Wenn Vibrationen der Kabine 1 speziell in irgendeinem der oben beschriebenen Zeiträume detektiert werden, wird die Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung 8 erzeugt, so dass dadurch eine Vibrations-Unterdrückungswirkung erzielt wird, die im Stand der Technik nicht erzielt worden ist. Die Vibrations-Unterdrückungswirkung wird erhalten, da die Spannung des Hauptseils 5 direkt an beiden Enden des Hauptseils 5 gesteuert werden kann.
3A und 3B sind Graphen, die eine zeitliche Veränderung der Hauptseil-Spannung bzw. eine zeitliche Veränderung der Bremskraft zeigen, wenn eine Erschütterung der Kabine 1, die durch die Dehnung und Stauchung des Hauptseils 5 hervorgerufen wird, wirksam durch die Erzeugung der Bremskraft mittels der Kabinenbremseinrichtung 8 unterbunden wird, während die Kabine 1 fährt.
Die Bremskraft gemäß 3B wirkt in der Richtung, in der die Kabine 1 gehoben wird, und zwar in einem Zustand, in welchem die Kabine 1 gesenkt wird, und sie wirkt in der Richtung, in der die Kabine 1 gesenkt wird, und zwar in einem Zustand, in welchem die Kabine 1 gehoben wird. Für jede von der Bremskraft gemäß 3B und der Hauptseil-Spannung gemäß 3A wird beispielhaft die Kraft, die in Bezug auf die Kabine aufwärts wirkt, als Kraft in positiver Richtung definiert. Im unteren Teil des Graphen gemäß 3A, der die zeitliche Veränderung der Hauptseil-Spannung zeigt, sind die entsprechenden Modi und Verarbeitungsschritte gezeigt. Die spezifischen Inhalte der Bestimmung in jedem der Schritte sind nachstehend beschrieben.
Im Anhaltemodus gemäß 2 wird, nachdem die Tür vom Benutzer geschlossen worden ist, die Hauptseil-Spannung gemäß 3A im Wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten. Die Hauptseil-Spannung (nachfolgend als „T“ bezeichnet) in dem Zustand, in welchem sie auf dem konstanten Wert gehalten wird, wird als ein Hauptseil-Spannungswert gespeichert (Schritt 2b). Nachdem die Fahrt gestartet worden ist, wird vom Anhaltemodus in den Fahrtmodus gemäß 2 umgeschaltet. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Vibrationen der Hauptseil-Spannung nach dem Umschalten in den Fahrtmodus zunehmen. Die Vibrationen der Hauptseil-Spannung werden beispielsweise durch eine vertikale Erschütterung der Kabine 1 hervorgerufen, die unnötigerweise von dem Benutzer in der Kabine 1 veranlasst wird, durch Störungen, die von einer Beanspruchung der Schienen 6 hervorgerufen werden, oder durch die Resonanz des Systems.
Nachdem gemäß 2 aus dem Anhaltemodus in den Fahrtmodus umgeschaltet worden ist, werden zunächst die Vibrationen der Hauptseil-Spannung detektiert, genauer gesagt, es wird zunächst die Erzeugung der Vibrationen der Hauptseil-Spannung bestimmt, die gleich groß wie oder größer sind als ein Vorgabewert (Schritt 1a). Genauer gesagt: Die Erzeugung der Vibrationen der Hauptseil-Spannung kann aus dem gespeicherten Hauptseil-Spannungswert T (Schritt 2b) bestimmt werden, der auf der Basis dessen bestimmt wird, ob oder ob nicht eine Spannung mit einer Stärke, die gleich groß wie oder größer ist als Δt1 erzeugt worden ist, was als eine nicht zulässige Spannungsamplitude vorbestimmt ist.
Wenn bestimmt wird, dass Vibrationen der Hauptseil-Spannung aufgetreten sind, wird die Kabinenbremseinrichtung 8 betätigt (Schritt 2a). Dann wird bestimmt, ob oder ob nicht die Vibrationen der Hauptseil-Spannung kleiner geworden sind als ein Vorgabewert, genauer gesagt, ob die Vibrationen der Hauptseil-Spannung, die gleich groß wie oder größer sind als der Vorgabewert, nicht aufgetreten sind (Schritt 3a).
Genauer gesagt: Es wird auf der Basis des gespeicherten Hauptseil-Spannungswerts T (Schritt 2b) bestimmt, ob die Spannung, die eine Größe hat, welche gleich groß wie oder größer ist als Δt2, was als ein zulässiger Bereich für die Spannungsamplitude vorbestimmt ist, für einen gegebenen Zeitraum abwesend war. Wenn das Bestimmungsergebnis „JA“ lautet, wird bestimmt, dass die Vibrationen der Hauptseil-Spannung konvergiert sind, und die Kabinenbremseinrichtung 8 wird gelöst (Schritt 4a).
In diesem Fall kann der gegebene Zeitraum geeignet bestimmt werden. Es wird jedoch erwogen, dass der gegebene Zeitraum beispielsweise auf der Basis einer Periode w der Vibrationen der Hauptseil-Spannung als eine Referenz bestimmt wird. Die eine Periode w kann, wie in 3A veranschaulicht, als ein Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten vorgegeben werden, bei denen bei jedem von diesen die detektierte Hauptseil-Spannung den Spannungswert T schneidet.
Um Vibrationen der Hauptseil-Spannung wirksam zu unterbinden, ist es indessen bevorzugt, dass die Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung 8 in der Richtung erzeugt wird, in welcher eine Dehnung oder Stauchung der Vibration des Hauptseils unterdrückt wird. Folglich ist es bevorzugt, dass die Bremskraft in einer Richtung ausgeübt wird, in welcher die Kabine gesenkt wird, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn sich die Spannung verringert, oder dass sie in einer Richtung ausgeübt wird, in welcher die Kabine 1 angehoben wird, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn sich die Spannung erhöht. Wenn die Kabinenbremseinrichtung 8 mit der oben erwähnten Zeitabfolge betätigt wird, mit der gleichen Periode wie die Vibration der Hauptseil-Spannung, wird die Bremskraft in Aufwärtsrichtung für die Kabine 1 zu einem Zeitpunkt angelegt, zu welchem die Hauptseil-Spannung schwach wird.
Genauer gesagt: Wie in 3A gezeigt, wird die Bremskraft mit einem solchen Zeitablauf angelegt, dass die gleiche Periode wie die Vibration der Hauptseil-Spannung und eine der Vibration der Hauptseil-Spannung entgegengesetzte Phase erhalten werden, so dass ein Spannungs-Schwankungszeitraum des Hauptseils 5 ausgeglichen wird. Auf diese Weise können Vibrationen unterdrückt werden.
Wie in 3B gezeigt, kann ferner die Stärke der Bremskraft geeignet bestimmt werden. Mit dem Vorgeben der Stärke der Bremskraft auf die gleiche Stärke wie die Stärke der detektierten Hauptseil-Spannung, können jedoch die Vibrationen der Hauptseil-Spannung wirksam unterbunden werden. Wenn die Kabinenbremseinrichtung 8 kein ausreichendes Steuerungs-Ansprechverhalten hat, um die gleiche Bremskraft zu erzeugen wie die detektierte Hauptseil-Spannung, obwohl die Hauptseil-Spannung detektiert wird, können die Vibrationen wirksam unterdrückt werden, und zwar sogar mittels eines Verfahrens, mit welchem die maximale Amplitude der Seilspannung eine halbe Periode früher detektiert wird, so dass die Bremskraft mit der gleichen Stärke erzeugt wird.
Wie in 3B gezeigt, wird außerdem der Amplitudenpegel der Bremskraft gemäß den Stärken der Vibration der Hauptseil-Spannung verändert, die zu den Zeitpunkten p1, p2 und p3 detektiert werden. Auf diese Weise kann das Risiko verringert werden, dass eine Bremskraft erzeugt wird, die größer ist als notwendig, und zwar von der Kabinenbremseinrichtung 8, so dass eine ungewollte Erschütterung erzeugt wird.
Bei der Fahrstuhleinrichtung in dieser Ausführungsform werden die Vibrationen der Hauptseil-Spannung des Hauptseils 5 von der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 detektiert, die auf der Oberseite auf einer Außenseite der Kabine 1 angeordnet ist. Eine Spannungs-Detektionseinrichtung, die an einer anderen Position angeordnet ist, kann jedoch auch verwendet werden, solange die Hauptseil-Spannung geprüft werden kann.
Wie oben beschrieben, wird in der Fahrstuhleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Erschütterung der Kabine, die gegenwärtig fährt, von der Kabinenbremssteuerung gesteuert. Mit der oben beschriebenen Steuerung wird die Wirkung erzielt, dass eine Erschütterung der Kabine infolge einer Dehnung oder Stauchung des Hauptseils verringert wird, so dass der Fahrkomfort verbessert wird. Insbesondere wird eine Erschütterung der Kabine manchmal erhöht, und zwar mit einer Beschleunigung an einem Umschaltpunkt zwischen einem Bereich, in welchem die Kabine beschleunigt oder verlangsamt wird, und einem Bereich, in welchem die Kabine mit einer konstant beibehaltenen Geschwindigkeit betrieben wird. Die Steuerung kann so durchgeführt werden, dass sie direkt eine Erschütterung mit hoher Empfindlichkeit detektiert, so dass eine derartige Erschütterung unterbunden wird.
Bislang hat man dann, wenn die Antriebssteuerung so durchgeführt wird, dass die Beschleunigung oder die konstante Geschwindigkeit erzielt wird, die Bremskraft der Bremse nicht auf Seiten der Kabine erzeugt. Folglich ist es schwierig, eine Erschütterung infolge einer Dehnung oder Stauchung des Hauptseils auf Seiten der Hebemaschine zu unterbinden. Bei dieser Ausführungsform kann die Spannung direkt an beiden Enden des Hauptseils gesteuert werden. Demzufolge kann eine Erschütterung leicht unterbunden werden.
Zweite Ausführungsform
4 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fahrstuhleinrichtung weist eine Last-Detektionseinrichtung 11 auf, die so konfiguriert ist, dass sie eine Nutzlast in der Kabine 1 an einer inneren Bodenposition der Kabine 1 detektiert, und zwar anstelle der Spannungs-Detektionseinrichtung in der Konfiguration von 1.
Bei dieser Ausführungsform können Vibrationen der Hauptseil-Spannung nicht direkt detektiert werden. In einem Zustand, in welchem eine Schwankung der Spannung des Hauptseils 5 auftritt, so dass die Kabine 1 erschüttert wird, schwingt jedoch auch der Lastwert-Ausgang aus der Last-Detektionseinrichtung 11, die in der Kabine 1 angebracht ist. Die Kabinenbremseinrichtung 8 wird so gesteuert, dass sie eine Bremskraft entsprechend dem Lastwert erzeugt. Mit der so erzeugten Bremskraft kann eine Erschütterung unterbunden werden.
Für eine Schwankung der Hauptseil-Spannung, die von dem Benutzer hervorgerufen wird, der sich in der Kabine 1 befindet und die Kabine 1 erschüttert, kann insbesondere eine externe Kraft, die von innerhalb der Kabine 1 ausgeübt wird, direkt an einer Position der Kabine 1 detektiert werden. Demzufolge können Vibrationen der Kabine 1 direkt in einer Richtung unterdrückt werden, in welcher die externe Kraft von der Kabinenbremseinrichtung 8 aufgehoben wird. Demzufolge kann eine Erschütterung der Kabine 1 wirksam mit hoher Genauigkeit verringert werden.
Auch bei dieser Ausführungsform fungiert die Last-Detektionseinrichtung 11 als die Vibrations-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Vibrationen der Kabine 1 detektiert. Zur Steuerung der Kabinenbremseinrichtung 8, die so durchgeführt wird, dass sie die detektierten Vibrationen unterdrückt, kann das gleiche Verfahren wie dasjenige bei der ersten Ausführungsform verwendet werden.
Wie oben beschrieben, steuert bei der Fahrstuhleinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so, dass sie wirksam eine Erschütterung der Kabine aufhebt, die gegenwärtig fährt, insbesondere die externe Kraft, die von der Innenseite der Kabine ausgeübt wird, um die Bremskraft aufzubringen. Mit der Bremskraft wird die Wirkung erzielt, dass eine Erschütterung der Kabine infolge einer Dehnung oder Stauchung des Hauptseils verringert wird, so dass der Fahrkomfort verbessert wird.
Dritte Ausführungsform
5 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Fahrstuhleinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beim Vergleich dieser Ausführungsform mit 1 zum Veranschaulichen der ersten Ausführungsform ist eine Erschütterungs-Detektionseinrichtung 12, die so konfiguriert ist, dass sie eine Erschütterung einer Konstruktion 20 zum Aufnehmen der Fahrstuhleinrichtung darin detektiert, anstelle der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 angebracht. Eine übliche Fahrstuhleinrichtung weist einen Erdbebensensor auf, der der Erschütterungs-Detektionseinrichtung entspricht. Mit der Erschütterungs-Detektionseinrichtung kann die Fahrstuhlsteuerung die Stärke einer Erschütterung der Konstruktion 20 detektieren. Die Erschütterungs-Detektionseinrichtung 12 ist eine Art der Vibrations-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Vibration der Kabine 1 detektiert.
Für den Fall, dass die Fahrstuhlsteuerung 9 eine Erschütterung der Konstruktion detektiert, die gleich groß wie oder größer ist als ein Vorgabewert, besteht folgendes Risiko: Wenn die Konstruktion in einer Seite-zu-Seite-Erschütterung erschüttert wird, und zwar infolge eines Erdbebens oder eines starken Windes, kann das Hauptseil 5 infolge der Resonanz schwingen, so dass es mit einer Einrichtung in einem Fahrstuhlschacht kollidiert und diese beschädigt. Demzufolge ist es üblich, den Betrieb vorübergehend einzustellen und den Betrieb nach einem Wartungsvorgang neu zu starten.
Indessen weist die Fahrstuhleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Kabinenbremssteuerung 9b auf. Im Fahrtzustand, in welchem die Hebemaschinensteuerung 9a den Antrieb der Hebemaschinensteuerung 3 steuert, kann demzufolge die Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung 8 erzeugt werden. Insbesondere kann der Antrieb der Hebemaschine 3 in Abhängigkeit von der Erschütterung der Konstruktion gesteuert werden, die von dem Erdbeben oder dem starken Wind hervorgerufen wird.
Durch die Steuerung des Antriebs der Hebemaschine 3 derart, dass die Vibrationen des Hauptseils 5 infolge eines Erdbebens oder eines starken Windes unterbunden werden, werden demzufolge Oszillationen des Hauptseils 5 unterdrückt. Auf diese Weise kann ein Schwingen des Hauptseils 5, das durch die Resonanz hervorgerufen wird, verhindert werden, so dass eine Kollision mit der Einrichtung im Fahrstuhlschacht vermieden wird.
6 ist eine Darstellung des Verarbeitungsablaufs, der durchgeführt werden soll, wenn die Fahrstuhleinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Antrieb der Hebemaschine 3 in Abhängigkeit von der Erschütterung der Konstruktion 20 steuert, so dass die Oszillationen des Hauptseils 5 unterbunden werden. Die Zustände im Verarbeitungsablauf können grob klassifiziert werden in einen Zustand, in welchem ein Ereignis im Dienst bzw. in Betrieb ist (in einem Dienstmodus gemäß 6), und einen Unterbrechungszustand (einen Unterbrechungsmodus gemäß 6). Der Übergang vom Unterbrechungszustand in den Dienstzustand wird in Ansprechen auf den Start des Dienstes bewirkt, und der Übergang vom Dienstzustand in den Unterbrechungszustand wird in Ansprechen auf die Unterbrechung des Dienstes bewirkt.
Im Unterbrechungsmodus gemäß 6 wird die Fahrstuhleinrichtung nicht besonders angetrieben, und demzufolge wird kein Betrieb durchgeführt. Nachdem der Dienst gestartet wird, wird der Unterbrechungsmodus in den Dienstmodus gemäß 6 umgeschaltet. Dann bestimmt die Fahrstuhlsteuerung 9 auf der Basis eines Ausgangssignals aus der Erschütterungs-Detektionseinrichtung 12, ob oder ob nicht eine Erschütterung der Konstruktion 20 einen Vorgabewert überschritten hat (Schritt 1c). Wenn bestimmt worden ist, dass eine Erschütterung der Konstruktion 20 gleich groß wie oder größer geworden ist als der Vorgabewert (JA), dann wird bestimmt, ob die Kabine 1 gegenwärtig fährt oder nicht (Schritt 2c).
Im Ergebnis gilt Folgendes: Wenn die Kabine 1 gegenwärtig fährt, wird die Kabine 1 an der nächstgelegenen Etage angehalten (Schritt 3c). Danach wird, in einem Zustand, in welchem die Kabine 1 angehalten ist, die Kabinenbremssteuerung 8 betätigt, so dass die Kabine 1 an einer Anhalteposition gehalten wird (Schritt 4c). In einem Zustand, in welchem die Kabine 1 gehalten wird, wird dann die Steuerung des Antriebs der Hebemaschine 3 gestartet, so dass die Oszillationen des Hauptseils 5 unterbunden werden (Schritt 5c). Nachdem bestätigt worden ist, dass eine Erschütterung der Konstruktion 20 kleiner geworden ist als der Vorgabewert, wird danach die Antriebssteuerung beendet (Schritt 6c, Schritt 7c).
Als nächstes wird ein spezifisches Steuerverfahren zum Unterdrücken von Erschütterungen der Kabine 1 beschrieben, genauer gesagt, der Oszillationen des Hauptseils 5 in dieser Ausführungsform. Die lateralen Oszillationen des Hauptseils 5 werden erhöht, da eine Eigenfrequenz der Erschütterung der Konstruktion 20 und eine Eigenfrequenz der lateralen Oszillationen des Hauptseils 5 miteinander überstimmen. Durch eine Steuerung der Übereinstimmung der Eigenfrequenzen können die Vibrationen der Kabine 1 unterbunden werden. Dieses Ereignis wird als eine Einzelsaitenschwingung aufgefasst, und die Eigenfrequenz der lateralen Oszillationen des Hauptseils 5 wird aus dem folgenden Ausdruck berechnet. $v = \frac{1}{2 x l} \sqrt{\frac{T}{ρ}}$
In dem Ausdruck (1) bezeichnet v die Eigenfrequenz der lateralen Oszillationen des Hauptseils 5, 1 bezeichnet die Länge des vibrierenden Hauptseils 5, p bezeichnet die lineare Massendichte des Hauptseils 5, und T bezeichnet die auf das Hauptseil 5 wirkende Spannung.
Aus dem Ausdruck (1) ergibt sich, dass die Eigenfrequenz frei verändert werden kann, und zwar durch eine Steuerung der Spannung. Wie in dem Verarbeitungsablauf für den Dienstmodus gemäß 6 veranschaulicht, gilt also Folgendes: Wenn der Antrieb der Hebemaschine 3 in einem Zustand gesteuert wird, in welchem die Kabine 1 von der Kabinenbremseinrichtung 8 in einem angehaltenen Zustand gehalten wird, kann die Spannung des Hauptseils 5 von der Kabine 1 auf die Seilscheibe 4 gesteuert werden.
Die Hauptseil-Spannung T wird so verändert, dass die Eigenfrequenz der detektierten Erschütterung der Konstruktion 20 und die Eigenfrequenz des Hauptseils 5 voneinander getrennt sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Eigenvibration des Hauptseils 5 von einer Erschütterung der Konstruktion 20 angeregt wird.
Außerdem werden bei dieser Ausführungsform die Detektion der Erschütterung der Konstruktion 20 und die Detektion der Vibration der Kabine 1 einander zugeordnet. Die gleichen Wirkungen werden aber auch auf folgende Weise erzielt. Bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 wird die Spannung des Hauptseils 5 von der Spannungs-Detektionseinrichtung 10 detektiert. Nachdem die Frequenz der Erschütterung der Konstruktion 20 aus einer Veränderung der Hauptseil-Spannung detektiert worden ist, wird die Spannung des Hauptseils 5 durch die Steuerung des Antriebs der Hebemaschine 3 verändert, so dass die Eigenfrequenz des Hauptseils 5 von der detektierten Frequenz der Erschütterung der Konstruktion 20 getrennt wird.
In diesem Fall ist es nötig, dass die Spannung des Hauptseils 5 gesteuert wird, wobei die Aufmerksamkeit auf der Tatsache liegt, dass die Frequenz der lateralen Oszillationen des Hauptseils 5 als die Hälfte der Frequenz der vertikalen Oszillationen des Hauptseils 5 detektiert werden. Nachdem die Hauptseil-Spannung unter der Annahme geregelt worden ist, dass die Konstruktion 20 in einer Seite-zu-Seite-Erschütterung erschüttert wird, und zwar in einem Zeitraum, der der Hälfte der Frequenz des Hauptseils 5 entspricht, die detektiert werden soll, ist es nötig, dass die Eigenfrequenz der lateralen Oszillationen gesteuert wird.
Wie oben beschrieben, gilt bei der Fahrstuhleinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: Durch die Steuerung der Eigenfrequenz des Hauptseils wird die Resonanz des Hauptseils unterdrückt, und zwar sogar dann, wenn die Konstruktion erschüttert wird, beispielsweise infolge eines Erdbebens oder infolge von starkem Wind. Im Ergebnis wird die Wirkung erzielt, dass die Kollision des Hauptseils gegen die Einrichtungen im Fahrstuhlschacht verhindert wird, so dass die Einrichtungen im Fahrstuhlschacht nicht beschädigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Kabine
2: Gegengewicht
3: Hebemaschine
4: Seilscheibe
5: Hauptseil
6: Kabinenschiene
7: Gegengewicht-Schiene
8: Kabinenbremseinrichtung
9: Fahrstuhlsteuerung
9a: Hebemaschinensteuerung
9b: Kabinenbremssteuerung
10: Spannungs-Detektionseinrichtung
11: Last-Detektionseinrichtung
12: Erschütterungs-Detektionseinrichtung
20: Konstruktion.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012515126 A1 [0004]

Claims

Fahrstuhleinrichtung, die Folgendes aufweist: - eine Kabine; - ein Gegengewicht, - ein Hauptseil, das so konfiguriert ist, dass es die Kabine und das Gegengewicht hält; - eine Hebemaschine, die mit einem darum geschlungenen Hauptseil angetrieben werden soll; - Kabinenschienen, die so konfiguriert sind, dass sie die Kabine führen, - eine Kabinenbremseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Last auf die Kabinenschienen ausübt, um die Kabine zu bremsen; - eine Hebemaschinensteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Hebemaschinensteuerung steuert; - eine Kabinenbremssteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Kabinenbremseinrichtung steuert; und - eine Vibrations-Detektionseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Vibrationen der Kabine oder Vibrationen einer Konstruktion zum Darin-Aufnehmen der Fahrstuhleinrichtung detektiert, wobei in einem Zustand, in welchem die Hebemaschinensteuerung den Antrieb der Hebemaschine steuert und die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung zum Erzeugen einer Bremskraft steuert, die Steuerung des Antriebs der Hebemaschine fortgesetzt wird.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die Vibrations-Detektionseinrichtung Vibrationen der Kabine oder Vibrationen der Konstruktion detektiert, die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie die Bremskraft auf der Basis eines Ausgangssignals aus der Vibrations-Detektionseinrichtung erzeugt.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung eine Spannungs-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Spannung des Hauptseils als die Vibrationen der Kabine detektiert.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung eine Last-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Last, die zwischen einem inneren Boden der Kabine und der Kabinenbremseinrichtung wirkt, als Vibrationen der Kabine detektiert.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung eine Erschütterungs-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion detektiert.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion auf der Basis einer Schwankung der Spannung des Hauptseils detektiert.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei dann, wenn eine Stärke der Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion gleich groß wie oder größer ist als ein Vorgabewert, die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie eine Bremskraft erzeugt.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kabinenbremssteuerung die Bremskraft, die von der Kabinenbremseinrichtung erzeugt werden soll, in Abhängigkeit von einem Signal verändert, das die Vibrationen angibt, die von der Vibrations-Detektionseinrichtung detektiert werden.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 2 oder 8, wobei die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung steuert, und zwar auf der Basis sowohl eines Signals, das die Vibrationen angibt, die von der Vibrations-Detektionseinrichtung detektiert werden, als auch eines Signals, das eine gegenwärtige Vibration angibt, die von der Vibrations-Detektionseinrichtung detektiert wird.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung einen Spannungs-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Spannung des Hauptseils als Vibrationen der Kabine detektiert, und wobei die Kabinenbremssteuerung einen Differenzwert berechnet, der erhalten wird, indem eine gegenwärtige Spannung, die von der Spannungs-Detektionseinrichtung erhalten wird, von einem Durchschnittswert der Spannungen subtrahiert wird, die von der Spannungs-Detektionseinrichtung detektiert werden, und die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie die Bremskraft erzeugt, die den gleichen Wert hat wie der Differenzwert.
Fahrstuhleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung eine Last-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Last, die zwischen einem inneren Boden der Kabine und der Kabinenbremseinrichtung wirkt, als Vibrationen der Kabine detektiert, und wobei die Kabinenbremssteuerung einen Differenzwert berechnet, der erhalten wird, indem eine gegenwärtige Last, die von der Last-Detektionseinrichtung erhalten wird, von einem Durchschnittswert der Lasten subtrahiert wird, die von der Last-Detektionseinrichtung detektiert werden, und die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie eine Bremskraft erzeugt, die den gleichen Wert hat wie der Differenzwert.
Fahrstuhleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie eine Bremskraft erzeugt, die die gleiche Periode hat wie eine Vibrationsperiode, die von der Vibrations-Detektionseinrichtung detektiert wird, und die eine Phase hat, die einer Phase der Vibrationsperiode entgegengesetzt ist.
Fahrstuhleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Vibrations-Detektionseinrichtung eine Erschütterungs-Detektionseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion detektiert, wobei dann, wenn die Stärke der Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion gleich groß wie oder größer ist als ein Vorgabewert, die Kabinenbremssteuerung die Kabinenbremseinrichtung so steuert, dass sie die Bremskraft erzeugt, und wobei eine Antriebskraft der Hebemaschine und die Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung so gesteuert werden, dass eine Differenz zwischen einer Frequenz der Seite-zu-Seite-Erschütterung der Konstruktion und eine Eigenfrequenz des Hauptseils zunimmt.
Fahrstuhleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Zustand, in welchem die Hebemaschinensteuerung den Antrieb der Hebemaschine steuert, einen Antriebs-Steuerungszustand mit Beschleunigung und einen Antriebs-Steuerungszustand mit konstanter Geschwindigkeit aufweist.
Fahrstuhleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, wobei dann, wenn Vibrationen der Kabine auf der Basis des Ausgangssignals aus der Vibrations-Detektionseinrichtung detektiert werden, eine Bremskraft der Kabinenbremseinrichtung erzeugt wird, bis die Vibrationen kleiner werden als ein Vorgabewert.