DE69016581T2 - Method and device for generating load data. - Google Patents
Method and device for generating load data.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Generierung von Lastdaten in einem Aufzug unter Verwendung einer oder mehrerer Spannungsdetektoren, die an der Aufzugkabine oder an einem Teil angeordnet sind, das das Gewicht einer Aufzugkabine trägt, wobei zumindest einer dieser Detektoren an der Aufzugkabine an einer Stelle angebracht ist, wo die durch die Last verursachte Spannung hoch ist.The present invention relates to a method and a device for generating load data in an elevator using one or more voltage detectors arranged on the elevator car or on a part that supports the weight of an elevator car, at least one of these detectors being mounted on the elevator car at a location where the voltage caused by the load is high.
In bislang bekannten Lastmeßsystemen ist es beabsichtigt, Signale zu erhalten, die von der Last der Aufzugkabine abhängen. Ein Lastmeßgerät dieser Art, welches für die Kabine eines Aufzugs unter Verwendung von Zugseilen konstruiert ist, wird z. B. in der FI-A 75048 vorgeschlagen. In dem dort beschriebenen Aufzug lastet der Boden der Aufzugkabine auf Isolationselementen, die wiederum auf den horizontalen Schultern eines Winkeleisens abgestützt sind, dessen vertikale Schultern mit Schrauben an dem Bodenrahmen befestigt sind. Über und unter jedem Winkeleisen ist ein Dehnmeßstreifen angebracht. In der Veröffentlichung wird es als vorteilhaft angesehen, vier Winkeleisen zu verwenden, die an den vier Ecken des Bodenrahmens angeordnet sind. Einer der Nachteile der in dieser Veröffentlichung vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß die Dehnmeßstreifen schwierig durch Kleben zu montieren sind, insbesondere wenn sie nach der ersten Installation montiert werden sollen.In previously known load measuring systems it is intended to obtain signals that depend on the load of the elevator car. A load measuring device of this type, designed for the car of an elevator using traction ropes, is proposed, for example, in FI-A 75048. In the elevator described there, the floor of the elevator car rests on insulation elements, which in turn are supported on the horizontal shoulders of an angle iron, the vertical shoulders of which are fastened to the floor frame by screws. A strain gauge is mounted above and below each angle iron. In the publication it is considered advantageous to use four angle irons arranged at the four corners of the floor frame. One of the disadvantages of the solution proposed in this publication is that the strain gauges are difficult to mount by gluing, especially if they are to be mounted after the first installation.
Konventionelle Lastmeßsysteme, die unter der Aufzugkabine angeordnet sind, stellen keine direkten Initialisierungsdaten (Start setting data) zur Verfügung. Deshalb wird eine separate Lastwägeeinrichtung, z. B. eine Bremsskala für diesen Zweck benötigt.Conventional load measuring systems located under the elevator car do not provide direct initialization data (start setting data). Therefore, a separate load weighing device, e.g. a brake scale, is required for this purpose.
In der GB-A 2 033 207 sind Dehnmeßstreifen dargestellt, die an dem oberen Träger und dem unteren Träger des Kabinenrahmens angeordnet sind, um das Gewicht der Kabine und das Gewicht der Kompensationskabel zu messen. Die von den Dehnmeßstreifen erhaltenen Signale werden verwendet, um die Kabinenlast zu bestimmen.GB-A 2 033 207 shows strain gauges arranged on the upper beam and the lower beam of the cabin frame to measure the weight of the cabin and the weight of the compensation cables. The signals obtained from the strain gauges are used to determine the cabin load.
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und ein System für die Generierung von Lastdaten eines Aufzuges zu schaffen, das insbesondere bei der Modernisierung von Aufzügen anwendbar ist.The aim of the present invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and to create a system for generating load data of an elevator, which is particularly applicable in the modernization of elevators.
Das erfindungsgemäße Verfahren für die Generierung von Aufzuglastdaten ist dadurch gekennzeichnet, daß basierend auf der von den Detektoren erhaltenen Information ein Kabinenlastsignal und ein anderes Lastsignal generiert wird, welches insbesondere für die Initialisierung oder das Hochfahren eines Aufzugmotorantriebs verwendet wird und von der Position der Aufzugkabine abhängt.The method according to the invention for generating elevator load data is characterized in that, based on the information obtained from the detectors, a cabin load signal and another load signal is generated, which is used in particular for the initialization or start-up of an elevator motor drive and depends on the position of the elevator cabin.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind in den anderen Ansprüchen beschrieben.The preferred embodiments of the invention are described in the other claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann leicht bei existierenden Aufzügen montiert werden. Verglichen mit Lastwägeeinrichtungen, die unter der Aufzugkabine angeordnet sind, bietet die Erfindung die folgenden Vorteile, die insbesondere bei der Modernisierung von Aufzügen signifikant sind. Die Aufzugkabine muß für die Montage der Detektoren nicht angehoben werden, und daher wird kein zusätzlicher Zwischenraum unterhalb des Kopfträgers des Kabinenrahmens benötigt. Es müssen aufgrund des Lastmeßsystems keine zusätzlichen Isolationselemente unter der Aufzugkabine vorgesehen werden, weshalb keine Konstruktionsänderungen bei den Strukturen unterhalb der Aufzugkabine vorgenommen werden müssen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung in Aufzugkabinenrahmensystemen verwendet werden, bei welchen keine Isolation zwischen der Aufzugkabine und dem Kabinenrahmen vorgesehen ist.The device according to the invention can be easily installed in existing elevators. Compared to load weighing devices arranged under the elevator car, the invention offers the following advantages, which are particularly significant when modernizing elevators. The elevator car does not have to be lifted for the installation of the detectors and therefore no additional space is required below the head beam of the car frame. No additional insulation elements have to be provided under the elevator car due to the load measuring system, which means that no design changes have to be made to the structures below the elevator car. In addition, the device can be used in elevator car frame systems in which no insulation is provided between the elevator car and the car frame.
Nachfolgend wird die Erfindung detailliert anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:The invention is described in detail below using examples with reference to the accompanying drawings, in which:
Figur 1 einen Aufzug, der mit einer erfindungsgemäßen Lastmeßvorrichtung versehen ist,Figure 1 shows an elevator equipped with a load measuring device according to the invention,
Figur 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,Figure 2 shows a device according to the invention,
Figur 3 eine Aufzugkabine, die mit einer erfindungsgemäßen Lastmeßvorrichtung versehen ist,Figure 3 shows an elevator car equipped with a load measuring device according to the invention,
Figur 4 eine andere Aufzugkabine, die mit einer erfindungsgemäßen Lastmeßvorrichtung versehen ist,Figure 4 shows another elevator car equipped with a load measuring device according to the invention,
Figur 5 eine weitere Aufzugkabine, die mit einer erfindungsgemäßen Lastmeßvorrichtung versehen ist,Figure 5 shows another elevator car equipped with a load measuring device according to the invention,
Figur 6 ein Anschlußprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Figure 6 shows a connection principle of the device according to the invention,
Figur 7a-d eine Darstellung der Ausgangssignale der Verstärker, undFigure 7a-d shows the output signals of the amplifiers, and
Figur 8a-b einen hydraulischen Aufzug, der mit der erfindungsgemäßen Lastmeßvorrichtung ausgestattet ist.Figure 8a-b shows a hydraulic elevator equipped with the load measuring device according to the invention.
Das in Figur 1 dargestellte Aufzugsystem enthält eine Aufzugkabineneinheit 1, die aus einer Aufzugkabine 2 und dem Kabinenrahmen besteht. Diese Einheit bewegt sich entlang Führungsschienen in einem (nicht dargestellten) Hebeweg. Der Kabinenrahmen besteht aus den Kopfträgern 3a und 3b, Seitenträgern 4 und Bodenträgern 5a und 5b (Figur 3). Die Aufzugkabineneinheit wird unter Verwendung von Zugseilen 10 mittels eines Hebemotors 6, eines Getriebes 7, eines Antriebsrades 8 und Umlenkräder 9 bewegt, welche in einem Maschinenraum über dem Hebeweg angeordnet sind. Der Hebemotor ist mit einer Steuereinheit versehen. Ein Ende der Zugseile ist an einem Festpunkt 11 zwischen den Kopfträgern angebracht, und das andere Ende an dem Gegengewicht 12. Ein Kabinenkabel 13 ist mit der Aufzugkabineneinheit verbunden. Die Kopfträger werden an den gleichen vertikalen Trägern befestigt, und die Kabine befindet sich innerhalb des Kabinenrahmens.The elevator system shown in Figure 1 includes an elevator car unit 1 consisting of an elevator car 2 and the car frame. This unit moves along guide rails in a lifting path (not shown). The car frame consists of the head beams 3a and 3b, side beams 4 and floor beams 5a and 5b (Figure 3). The elevator car unit is moved using traction ropes 10 by means of a lifting motor 6, a gear 7, a drive wheel 8 and deflection wheels 9 which are arranged in a machine room above the lifting path. The lifting motor is provided with a control unit. One end of the traction ropes is attached to a fixed point 11 between the head beams and the other end to the counterweight 12. A car cable 13 is connected to the elevator car unit. The head beams are attached to the same vertical beams and the cabin is located within the cabin frame.
Für die Bestimmung der Kabinenlast durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Kopfträger 3a mit einem Dehnmeßstreifen-Meßwertgeber 14 versehen, der an der Oberseite des Trägers angeordnet ist und über eine Leitung 15 mit einer Zentraleinheit 16 verbunden ist, die an der Oberseite der Aufzugkabine angeordnet ist.To determine the cabin load by the method according to the invention, the head support 3a is provided with a strain gauge sensor 14 which is arranged on the top of the support and is connected via a line 15 to a central unit 16 which is arranged on the top of the elevator cabin.
Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung enthält einen Dehnmeßstreifen-Meßwertgeber 14, eine Verbindungsleitung 15 und eine Verstärkerkarte 17, die in einem Gehäuse 18 mit einer Durchführung 19 angeordnet ist. Wenn eine Netzversorgung und/oder Relaisausgänge benötigt werden, wird ebenfalls eine Adapterkarte 20 benötigt. Der verwendete Detektor kann z. B. ein Dehnmeßstreifen-Meßwertgeber sein, wie er in der FI-A 62904 vorgeschlagen ist. Dort ist ein Meßwertgeber beschrieben, welcher wenn er mit seinen Enden durch Schrauben an einer geeigneten Basis befestigt wird, Zug- und Druckspannungen der Basis in Längsrichtung des Meßwertgebers detektiert. Zwischen den Enden des Übertragerkörpers sind Dehnmeßstreifen angeordnet, welche sich an ihren Befestigungspunkten aufgrund der Zug- und Druckspannungen der Basis biegen.The device shown in Figure 2 contains a strain gauge sensor 14, a connecting line 15 and a Amplifier card 17, which is arranged in a housing 18 with a feedthrough 19. If a mains supply and/or relay outputs are required, an adapter card 20 is also required. The detector used can be, for example, a strain gauge sensor as proposed in FI-A 62904. There, a sensor is described which, when attached by its ends to a suitable base by screws, detects tensile and compressive stresses of the base in the longitudinal direction of the sensor. Strain gauges are arranged between the ends of the transmitter body, which bend at their attachment points due to the tensile and compressive stresses of the base.
Figur 3 zeigt eine Aufzugkabineneinheit, bei welcher die Kopf träger mit separaten vertikalen Trägern 21a und 21b verbunden sind, oder die Aufzugkabine 2 sich in einer asymmetrischen Position relativ zum Kabinenrahmen befindet. In diesem Fall werden zwei Detektoren 14 und 22 verwendet, einer an jedem Kopf träger. Die Detektoren werden mit der Zentraleinheit über die Leiter 15 und 23 verbunden.Figure 3 shows an elevator car unit in which the head beams are connected to separate vertical beams 21a and 21b, or the elevator car 2 is in an asymmetrical position relative to the car frame. In this case, two detectors 14 and 22 are used, one on each head beam. The detectors are connected to the central unit via conductors 15 and 23.
Die Detektoren produzieren Signale, die die Kraft (Last) anzeigen, die auf die Zugseile aufgebracht wird. Zusätzlich ist es möglich, Signale zu erhalten, die Änderungen der Zugspannung des Trägers anzeigen, welche durch Installationsfehler oder die Führung der Aufzugkabine verursacht werden. Dies ermöglicht es, sowohl die Qualität der Installation als auch die kinetische Reibung des Aufzugkabinensystems festzustellen.The detectors produce signals indicating the force (load) applied to the traction ropes. In addition, it is possible to obtain signals indicating changes in the tension of the beam caused by installation errors or the guidance of the elevator car. This makes it possible to determine both the quality of the installation and the kinetic friction of the elevator car system.
Figur 4 zeigt eine Aufzugkabineneinheit korrespondierend zu Figur 1, jedoch mit einer Rolle 24 für das Zugseil, die an dem Kopfträger angeordnet ist. Zusätzlich ist die Einheit mit einer Ausgleichseinrichtung versehen, welche an dem Bodenträger angeordnet ist und aus dem Träger 25 und einer Ausgleichskette 26 oder dergleichen besteht. Die Aufzugkabine ist symmetrisch in dem Kabinenrahmen angeordnet. In diesem Fall ist der Träger 25 mit einem Detektor 27 versehen, der über die Leitung 28 mit der Zentraleinheit verbunden ist. Das System ermöglicht es, das Ausbalancieren bzw. den Ausgleich des Aufzugsystems zu überprüfen.Figure 4 shows an elevator car unit corresponding to Figure 1, but with a pulley 24 for the traction cable arranged on the head carrier. In addition, the unit is provided with a compensation device which is arranged on the floor carrier and consists of the carrier 25 and a compensation chain 26 or the like. The elevator car is arranged symmetrically in the car frame. In this case, the carrier 25 is provided with a detector 27 which is connected to the central unit via the line 28. The system makes it possible to To balance or check the equilibrium of the elevator system.
Figur 5 zeigt eine Aufzugkabineneinheit korrespondierend zu Figur 4. In dieser Ausführungsform sind die Kopfträger mit separaten senkrechten Trägern verbunden, oder die Kabine ist in einer asymmetrischen Position relativ zum Kabinenrahmen angeordnet. Wie in dem Fall der Figur 4 ist die Aufzugkabineneinheit mit einer Rolle für das Zugseil versehen, und die Auslgeichseinrichtung ist an dem Bodenträger angeordnet. Zusätzlich hat die Einheit einen Kompensationsdetektor 27, der Daten über die absolute Kabinenposition bereitstellt.Figure 5 shows an elevator car unit corresponding to Figure 4. In this embodiment, the head beams are connected to separate vertical beams, or the car is arranged in an asymmetrical position relative to the car frame. As in the case of Figure 4, the elevator car unit is provided with a pulley for the traction cable, and the compensating device is arranged on the floor beam. In addition, the unit has a compensation detector 27 which provides data on the absolute car position.
Figur 6 zeigt ein Diagramm, welches das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. Wie in Figur 2 dargestellt, enthält die Zentraleinheit 16 eine Aufzugkarte 17. Der Verstärker wird durch eine 24 V Gleichspannung gespeist. Die Verstärkerkarte ist über Leitungen mit drei Detektoren (Detektor 1, Detektor 2, Detektor 3) 14, 22, 27 verbunden und hat Transistorausgänge T, die mit einer Steuertafel verbunden sind. Die Leitungen können auch z. B. durch einen Bus ersetzt werden.Figure 6 shows a diagram illustrating the operating principle of the device according to the invention. As shown in Figure 2, the central unit 16 contains an elevator card 17. The amplifier is powered by a 24 V DC voltage. The amplifier card is connected via lines to three detectors (detector 1, detector 2, detector 3) 14, 22, 27 and has transistor outputs T which are connected to a control panel. The lines can also be replaced by a bus, for example.
Wenn keine Versorgungsgleichspannung zur Verfügung steht, und potentialfreie Kontakte benötigt werden, wird eine Adapterkarte 20 verwendet, die die Netzspannung Vac in eine Gleichspannung umwandelt, welche in Verbindung mit der Zentraleinheit verwendet wird. Zusätzlich kann die Vorrichtung Relaisausgänge R aufweisen, die mit der Steuertafel verbunden sind.If no DC supply voltage is available and potential-free contacts are required, an adapter card 20 is used which converts the mains voltage Vac into a DC voltage which is used in conjunction with the central unit. In addition, the device can have relay outputs R connected to the control panel.
Figur 7a zeigt den verstärkten Ausgang 01 des Meßkanals (der Meßkanäle). Das Ausgangssignal LF wird bei einer vollen Kabine abgegeben, und das Ausgangssignal LE wird bei einer leeren Kabine abgegeben. Die Ausgangsdaten steigen von dem niedrigsten Flur A bis zum höchsten Flur Y (horizontale Achse) aufgrund der positionsabhängigen Last, welche durch das Kabinenkabel und die Ausgleichseinrichtung verursacht wird, linear an. Die Differenz zwischen diesen Ausgangsignalen repräsentiert die Last L. Zusätzlich zeigt die Figur ein konstantes Ausgangssignal (offset) OS, welches die Last repräsentiert, die durch das Gewicht der Aufzugkabineneinheit selber aufgebracht wird. Figur 7b zeigt das Ausgangssignal 02 des Kompensationskanals, welches ein linear ansteigendes Signal ist, wobei BT die Last repräsentiert, die durch die Ausgleichseinrichtung und das Kabinenkabel verursacht wird. Figur 7c zeigt das Lastsignal L, welches erhalten wird durch die Subtraktion des Offset-Signals OS und des Gewichts der Kabinenaufzugeinheit, der Zugseile und der Ausgleichseinrichtung von dem Ausgangssignal 01 der Figur 7a. Figur 7d zeigt die Starteinstellungs- oder Initialisierungsdaten ST, welche sich mit einer falschen oder fehlenden Kompensation linear ändern. Die Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Nullwert am Start zeigt den Kompensationsfehler OS' an.Figure 7a shows the amplified output 01 of the measuring channel(s). The output signal LF is given when the car is full and the output signal LE is given when the car is empty. The output data increases linearly from the lowest floor A to the highest floor Y (horizontal axis) due to the position-dependent load caused by the car cable and the compensation device. The difference between these output signals represents the load L. In addition, the figure shows a constant output signal (offset) OS, which represents the load imposed by the weight of the elevator car unit itself. Figure 7b shows the output signal 02 of the compensation channel, which is a linearly increasing signal, where BT represents the load caused by the balancing device and the car cable. Figure 7c shows the load signal L, which is obtained by subtracting the offset signal OS and the weight of the elevator car unit, the traction ropes and the balancing device from the output signal 01 of Figure 7a. Figure 7d shows the start setting or initialization data ST, which changes linearly with incorrect or missing compensation. The difference between the mean value and the zero value at the start indicates the compensation error OS'.
Figur 8a zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Anwendung in einem hydraulischen Zylinder, der einen hydraulischen Hubzylinder 29 für die Bewegung der Aufzugkabinenheinheit 28 verwendet. Das Hydrauliksystem enthält einen bewegbaren Kolben 30 innerhalb des Zylinders, eine Druckleitung 31 und eine Hubmaschine 32. Letztere umfaßt eine hydraulische Pumpe, einen Hubmotor und andere für den Hub erforderlichen Ausrüstungen. Der Kolben ist über einen Arm 33 mit der Aufzugkabineneinheit verbunden. Ein Kabinenkabel 34 ist an dem Boden der Kabineneinheit befestigt. Auf dem Stützträger 35 unter dem Hubzylinder ist ein Detektor 14 zusammen mit einer Zentraleinheit 16 und einer Verbindungsleitung 15 angeordnet. Im Fall der Figur 8b ist der Detektor an dem Arm in der Nähe der Aufzugkabineneinheit angeordnet.Figure 8a shows the device according to the invention in application in a hydraulic cylinder using a hydraulic lifting cylinder 29 for moving the elevator car unit 28. The hydraulic system includes a movable piston 30 inside the cylinder, a pressure line 31 and a lifting machine 32. The latter comprises a hydraulic pump, a lifting motor and other equipment required for the lift. The piston is connected to the elevator car unit via an arm 33. A car cable 34 is attached to the bottom of the car unit. On the support beam 35 under the lifting cylinder a detector 14 is arranged together with a central unit 16 and a connecting line 15. In the case of Figure 8b the detector is arranged on the arm near the elevator car unit.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß unterschiedliche Ausführungen der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt sind, sondern innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche variieren können. Anstelle der Dehnmeßstreifen-Meßwertgeber ist es z. B. möglich, piezoelektrische oder andere Spannungs- oder Zugspannungsdetektoren zu verwenden.It is obvious to the person skilled in the art that different embodiments of the invention are not limited to the examples described above, but can vary within the scope of the following claims. Instead of the strain gauge sensors, it is possible, for example, to use piezoelectric or other voltage or tensile stress detectors.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KONE CORP., HELSINKI, FI |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |