DE20218477U1

DE20218477U1 - Fahrtreppe oder Fahrsteig

Info

Publication number: DE20218477U1
Application number: DE20218477U
Authority: DE
Original assignee: Thyssen Fahrtreppen GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Fahrtreppen GmbH
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2012-11-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteig,
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind verschiedene Überwachungsvorrichtungen bekannt
geworden, um Störungen bei Fahrtreppen oder Fahrsteigen zu
erfassen und die erforderlichen Maßnahmen einzuleiten. Zu den aufwändigeren Vorrichtungen gehören beispielsweise Kameras,
die den Einstiegsbereich oder Ausstiegsbereich einer
Fahrtreppe übewachen. Ein Beispiel für eine derartige
Konstruktion ist aus der JP-OS 2002-114 475 ersichtlich.
Derartige Systeme sind dazu gedacht, Betriebsstörungen und
gegebenenfalls Unfälle durch Fahrgäste der Fahrtreppe zentral zu erfassen, um die geeigneten Maßnahmen einzuleiten.

Sie vermögen allerdings nicht interne Probleme der Fahrtreppe im Einzelnen zu erfassen.

Um eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteigs betriebssicher zu
halten, ist es notwendig, dass die Fahrtreppe oder der Fahrsteig
regelmäßig gewartet wird. Die Wartung ist personal- und kostenintensiv und erfordert meist die Demontage einer größeren Anzahl von Bauteilen, die dann auch wieder in der richtigen Weise zusammengesetzt werden müssen. Aus Sicherheitsgründen wird nach erfolgter Wartung die Funktion der Fahrtreppe meist von einem zweiten Monteur - im Einzelnen geprüft. Damit

soll verhindert werden, dass versehentlich bei der Wartung etwas übersehen wurde. Trotz regelmäßiger Wartung kann es vorkommen, dass Störungen während des Betriebs auftreten. Beispielsweise können Zinken von Kammplatten brechen, oder eine Stufe kann - gegebenenfalls auf Grund eines eingedrungenen Fremdkörpers - an der Balustrade schleifen.

Für die Überwachung der Stege der Fahrstufen ist es bekannt geworden, einen elektromagnetischen Aufnehmer zu verwenden, der bei Störungen der Stege - wie einem Rippenbruch oder eines verbogenen Steges - ein andersartiges Ausgangssignal abgibt, das erfasst werden kann. Eine derartige Lösung ist aus der JP-OS 8-301 566 bekannt. Diese Lösung vermag jedoch nur recht isolierte Störungen festzustellen, und kann insbesondere nicht erfassen, ob ein einzelner Steg fehlerhaft ist, oder ob beispielsweise die Stufe auf Grund eines Lagerschadens falsch läuft.

Ferner ist es seit langem bekannt, den Motorstrom des Antriebsmotors von Fahrtreppen zu erfassen. Wenn sich eine Fahrtreppenstufe des umlaufenden Fahrtreppenbandes tatsächlich verklemmen sollte, würde der Motorstrom signifikant ansteigen, und es kann umgehend eine Notabschaltung vorgenommen werden. Nachteilig hierbei ist es, dass eine geringe Erhöhung des Vortriebswiderstands, wie sie durch beispielsweise das Schleifen einer Stufe an der Balustrade geschehen würde, keine derart signifikante Änderung der Motorstroms bewirkt. Insbesondere muss hier die Toleranz recht groß gewählt werden, denn der Motorstrom ist auch im Aufwärts-Beförderungsfall einer Vielzahl von Fahrgästen wesentlich höher als im Leerlaufbetrieb.

Auch sind Überwachungssysteme bekannt geworden, bei denen die Überwachung der einzelnen Bauteile über Sicherheitskreise erfolgt. Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus der DE-GM 201 02 459 ersichtlich.

Ferner ist aus der DE-GM 201 02 251 ein Zahnbruch-Schallsensor für die Kammplatte ersichtlich. Bei einer derartigen Lösung lauscht der Körperschallsensor kontinuierlich während des Betriebs der Fahrtreppe und gibt ein Alarmsignal ab, wenn durch den Bruch des Zahnes ein entsprechender Körperschall in die Zahnplatte induziert wird, was regelmäßig auch akkustisch als "Pling"-Geräusch zu hören ist. Eine derartige Lösung vermag zwar den Zahnbruch in der Regel sicher anzuzeigen. Wenn allerdings die dem Zahnbruch entsprechende, einmalige Schallemission überhört oder nicht richtig erfasst wird, beispielsweise weil gerade ein andersartiges Geräusch die betreffende Schallemission übertönt, ist die Zuverlässigkeit des Systems begrenzt .

Auch kann durch ein starkes Auftreten mit einem metallbeschlagenem Absatz auf der Kammplatte eine recht ähnliche Schallemission erzeugt werden, was einen weiteren Nachteil bei dieser Lösung darstellt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteig gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die zuverlässig arbeitet und insbesondere die Wartungskosten für die Fahrtreppe oder den Fahrsteig senkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Die erfindungsgemäße Lösung sieht die selektive Erfassung des relevanten Gesamt-Schallspektrums der Fahrtreppe oder der Fahrsteigs und den Vergleich mit einem Referenzspektrum vor. Die Erfassung kann entweder durch Pegelmessung bestimmter, bevorzugt begrenzter Frequenzbereiche erfolgen, wobei die Pegelerhöhung dann einer Störung entspricht, oder durch eine Überwachung im Frequenzbereich, also Erfassung bestimmter

ausgewählter Frequenzen und deren spektralem Anteil am emittierten Schall.

Überraschend lässt sich mit der erfindungsgemäßen Schallüberwachung der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs das regelmäßige Wartungsintervall verlängern, was die Kosten für die Wartung deutlich senkt. Durch die Schallerfassung kann eine Früherkennung eines etwaigen Schadens erfolgen, so dass der Wartungsmonteur gezielt die erforderliche Reparatur vornehmen kann, ohne dass sicherheitshalber im Rahmen der regelmäßigen Wartung die entsprechende Demontage und Montage erfolgen müsste, die dann lediglich zum Ergebnis führt, dass das betreffende Teil noch in Ordnung ist.

Wenn beispielsweise eine Stufe an der Balustrade schleift, wird ein Schleifgeräusch mit einem charakteristischen SchallSpektrum erzeugt, das erfindungsgemäß erfasst und gemeldet wird.

Bevorzugt ist es vorgesehen, ein Referenzspektrum der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs im Normalbetrieb abzuspeichern und bei einer Änderung des Spektrums, die beispielsweise auch in einer Reduktion des Pegels in bestimmten Frequenzbereichen bestehen kann, zunächst ein Überwachungssignal abzugeben, das die überwachende Zentrale zur Überprüfung veranlasst, und bei der Feststellung einer größeren Abweichung, die auf einen Schaden schließen lässt, ein Alarmsignal abzugeben.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, dass verschiedene Schallsensoren, also Körperschallsensoren und Luftschallsensoren gezielt kombiniert und von der Überwachungsvorrichtung überwacht werden können. Die Sensoren können sich auf die störungsrelevanten Bauteile richten, so dass sie lediglich dann ein Fehlersignal abgeben, wenn auch tatsächlich ein Fehler entsteht. Beispielsweise kann der Antriebsmotor sowohl mit einem Körperschallsensor als auch mit einem Luftschallsensor

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überwacht werden. Im Falle von Störungen wie einem Lagerschaden zeigt der Körperschallsensor eine stärkere Abweichung vom Normalspektrum an, während beispielsweise bei Störungen im Getriebebereich bei Getriebeteilen, die nicht mit dem Antriebsmotor einstückig verbunden sind, ein Luftschallsensor eine genauere Überwachung erlaubt.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, wenn die Überwachung durch periodische Frequenzerfassung geschieht, die bevorzugt durch Abspeicherung der Signale für einen vorgegebenen Zeitraum und Wandlung der erfassten Signal durch eine FFT in ein Spektrum erfolgen kann, wobei es sich versteht, dass die aufgezeichneten Signale durch einen A/D-Wandler digitalisiert werden.

Erfindungsgemäß besonders ist es, dass auch vorbeugend eine detaillierte Zustandsanalyse einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteigs möglich ist. Hierzu wird auch die Änderung des Spektrums zwischen belasteter und unbelasteter Fahrtreppe oder Fahrsteig ausgewertet. Regelmäßig entstehen im belasteten Antriebsstrang Emissionen mit vergleichsweise tiefen Frequenzen. Hier können beispielsweise Schwingungen des Antriebsstrangs herausgefiltert werden, die zu erhöhtem Verschleiß führen würden, so dass Gegenmaßnahmen getroffen werden können, bevor die entsprechende Störung auftritt.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, wenn vorab, also nach Inbetriebnahme der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs, jedoch vor Freigabe für den öffentlichen Verkehr, das Schallspektrum der betreffenden Fahrtreppe oder des betreffenden Fahrsteigs im belasteten und im unbelasteten Zustand erfasst wird. Diese Spektren werden als Referenzspektren abgespeichert und stehen für die Differenzbildung zur genaueren Erfassung zur Verfügung.

Durch die Abspeicherung der Spektren in einem Messwertspeicher

lassen sich auf diese Weise sogar Auslastungsprofile der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs angenähert ermitteln, aber jedenfalls auch ein gegebenenfalls auftretender Verschleiss und das Erfordernis einer Wartung der Fahrtreppe.

Es versteht sich, dass die Messwerterfassung sowohl im Bereich der Fahrtreppen nah angeordneten Überwachungsvorrichtung als auch in der Überwachungszentrale je nach Wunsch des Fahrtreppenbetreibers erfolgen kann.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

die einzige Figur der Zeichnung eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Fahrtreppe.

Die in der Figur dargestellte Fahrtreppe 10 weist eine Überwachungsvorrichtung 12 auf, an die erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Schallsensoren angeschlossen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Luftschallsensor 14 und ein Körperschallsensor 16 vorgesehen, die ihre Ausgangssignale der Überwachungsvorrichtung 12 zuleiten.

Der Luftschallsensor 14 ist ein Richtmikrophon, das sich auf die Antriebskette der Fahrtreppe 10 richtet und dort auftretende Geräusche erfasst. Seine spektrale Empfindlichkeit ist sehr hoch, beispielsweise von 5 Hz bis 100 kHz. Es versteht sich, dass anstelle eines Luftschallsensors 12 auch mehrere Luftschallsensoren 14 für die unterschiedlichen Frequenzbänder eingesetzt werden können, so dass preisgünstige Schallsensoren verwendet werden können.

Auch wenn in der Figur lediglich ein einziger Luftschallsensor

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14 dargestellt ist, versteht es sich, dass in der Praxis bevorzugt eine Mehrzahl von Luftschallsensoren an je geeigneten und störungsrelevanten Stellen eingesetzt sind. Bevorzugt werden Mikrophone mit Richtcharakteristik eingesetzt, so dass Fehlgeräusche aus der Umgebung die Auswertung nicht beeinflussen.

Die Figur zeigt im Bereich der Überwachungseinrichtung 12 einen Körperschallsensor 16. Der Körperschallsensor 16 ist an der Kammplatte oder den Fahrtreppenrahmen anliegend montiert, und erfasst den Körperschall. Hierzu kann auch das den Bruch eines Zahns der Kammplatte entsprechende Geräusch gehören, aber bevorzugt auch Schleifgeräusche zur Balustrade der Fahrtreppe hin. Bevorzugt ist auch hier eine Mehrzahl von Schall-Sensoren angeordnet, die sowohl räumlich verteilt sind, als auch unterschiedliche Frequenzspektren erfassen, wobei auch KörperschallSensoren für die Balustrade vorgesehen sind.

Auch im Bereich des Handlaufs sind - hier nicht dargestellte Körperschallsensoren vorgesehen, die beispielsweise dazu dienen, die Lagerüberlastung von Rollen für den Handlauf zu erfassen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zur Überwachungsvorrichtung 12 eine Tochter-Überwachungsvorrichtung 20 vorgesehen, die am oberen Ausstieg der Fahrtreppe angeordnet ist. Dort ist meist der Antriebsmotor 22 der Fahrtreppe angeordnet, und auch dessen Körperschall und Luftschall, hinsichtlich des Körperschalls mit einem Körperschallsensor 24 wird erfindungsgemäß überwacht und erfasst. Beispielhaft ist hier ein weiterer Körperschallsensor 26 vorgesehen, der den oberen Ausstieg der Fahrtreppe überwacht.

Auch wenn hier zwei Überwachungsvorrichtungen 12 und 20 für die Fahrtreppe 10 dargestellt sind, versteht es sich, dass es auch ohne Weiteres möglich ist, beide Überwachungsvorrichtun-

gen in einer Überwachungsvorrichtung zusammenzufassen, und für die Signalübermittlung auf beliebige geeignete Weise zu sorgen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Signal-Übermittlung von der Tochter-Überwachungsvorrichtung 20 zur Überwachungsvorrichtung 12 über eine Sendeantenne 28 zu einer Empfangsantenne 30 der Überwachungsvorrichtung 12. Es versteht sich, dass auch anstelle dessen ohne Weiteres ein Kabel oder auch eine Signalübermittlung über eine Glasfaserleitung möglich ist.

Bevorzugt weist die Überwachungsvorrichtung 12 eine Antenne auf, die insbesondere die erfassten Spektren einer nicht dargestellten Überwachungszentrale übermittelt, die für mehrere Fahrtreppen zuständig ist.

Bevorzugt ist die Antenne 32 auch als Empfangsantenne für Signale der Überwachungszentrale ausgebildet, so dass eine bidirektionale Kommunikation möglich ist.

Die Überwachungsvorrichtung 12 weist einen Mikrocomputer auf, der mit einem Messwertspeicher ausgestattet ist. Der Mikrocomputer steuert die oder den A/D-Wandler für die Erfassung der Signale der Schallsensoren, 14, 16, 24 und 26 und nimmt bevorzugt eine FFT vor. Das erfasste Messspektrum vergleicht er für jeden Schallsensor mit dem betreffenden Referenzspektrum oder den Referenzspektren für den belasteten und den unbelasteten Zustand der Fahrtreppe. Aus Abweichungen zwischen den Spektren bei bestimmten, zuvor ermittelten und relevanten Frequenzen werden Überwachungs- und/oder Alarmsignale abgeleitet, die über die Antenne 32 abgegeben werden.

Claims

1. Fahrtreppe oder Fahrsteig, mit einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung mehrerer Betriebsparameter der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schallsensor (14, 16, 24, 26) vorgesehen ist, der den von der Fahrtreppe oder dem Fahrsteig (10) stammenden Schall erfasst und der Überwachungsvorrichtung (12, 20) zuleitet.

2. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallsensor oder die Schallsensoren (14, 16, 24, 26) an der Fahrtreppe (10) gelagert sind.

3. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Körperschallsensor (16, 26, 24) vorgesehen ist.

4. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Luftschallsensor (14) vorgesehen ist.

5. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein breitbandiger Schallsensor (14, 16, 24, 26) vorgesehen ist, der insbesondere auch im Ultraschallbereich empfindlich ist.

6. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (12, 20) den Schallpegel misst und bei einer Pegelerhöhung, die ein vorgegebenes Maß übersteigt, ein Warnsignal abgibt.

7. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallpegel bei bestimmten Frequenzen erfassbar ist, die aus dem Empfindlichkeitsspektrum der Schallsensoren (14, 16, 24, 26) ausgewählt sind und störungssignifikant sind.

8. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Übewachungsvorrichtung (12, 20) ein Referenzspektrum abgespeichert ist, die den Schallpegel über den erfassten Frequenzbereich verteilt im Normalbetrieb der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs (10) wiedergibt, und dass ein Vergleicher vorgesehen ist, der ein Differenzspektrum zwischen dem Referenzspektrum und dem erfassten Spektrum bildet und bei Überschreiten vorgegebener Änderungsschwellen ein Warnsignal oder ein Alarmsignal abgibt.

9. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des Schallspektrums eine Frequenztransformation, insbesondere eine FFT durchführbar ist, und dass die Überwachungsvorrichtung (12, 20) insbesondere in regelmäßigen Abständen eine FFT durchführt.

10. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschreiten eines ersten Pegels bei einer vorgegebenen Frequenz ein Warn- oder Überwachungssignal und beim Überschreiten eines zweiten Pegels, der höher als der erste Pegel ist, ein Alarmsignal abgebbar ist.

11. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (12, 20) die erfassten Daten, insbesondere Überwachungs- und/oder Alarmsignale, einer Überwachungszentrale übermittelt, die mehrere Fahrtreppe oder Fahrsteige (10) überwacht.

12. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (12, 20) Schallsensoren (14, 16, 24, 26) mehrerer, insbesondere benachbarter Fahrtreppen oder Fahrsteige (10) erfasst.

13. Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (12, 20) einen Messwertspeicher aufweist, mit welchem die erfassten Messwerte kontinuierlich und in regelmäßigen Abständen erfassbar sind.