DE69127786T2 - Active elevator suspension system - Google Patents

Active elevator suspension system

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DE69127786T2
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Sib S Ray
Randall K Roberts
John K Salmon
Clement A Skalski
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Description

Die Erfindung betrifft Aufzüge, insbesondere verbesserte Fahrqualität.The invention relates to elevators, in particular to improved ride quality.

Konventionalle Aufzugsystem-Aufhängungen lassen sich durch die mechanischen Eigenschaften der übertragenden Elemente kennzeichnen, welche drei Haupt-Aufzugkomponenten verbinden: die Fahrkorb-Plattform, den Tragrahmen und die Führungsschienen. Die konventionelle Aufzugfahrkorb-Plattform ist typischerweise mittels harter Gummikissen an dem Tragrahmen befestigt. Der Tragrahmen seinerseits läuft entlang den Führungsschienen und ist entweder durch hart gefederte Räder oder durch Gleitkeile an vier Befestigungspunkten abgestützt.Conventional elevator system suspensions can be characterized by the mechanical properties of the transmitting elements that connect three main elevator components: the car platform, the support frame and the guide rails. The conventional elevator car platform is typically attached to the support frame by means of hard rubber cushions. The support frame, in turn, runs along the guide rails and is supported by either hard-sprung wheels or by sliding wedges at four attachment points.

Die Bewegung der Fahrkorbplattform bei diesen konventionellen Aufzugsystemen wird durch Kräfte beeinflußt, die direkt auf den Fahrkorb einwirken, z.B. Reaktionskräfte aufgrund der Fahrgastbewegung oder Windkräfte, und durch Kräfte, die indirekt wirken, insbesondere durch Führungsschienen-Unregelmäßigkeiten, beispielsweise Stoßverbindungs- Fehlausrichtungen oder Welligkeiten aufgrund von Gebäude-Absenkungen. Diese konventionellen Aufzug-Aufhängungssysteme lassen sich klassifizieren als "passiv" in dem Sinn, daß keine Energie auf das Aufhängungssystem aufgebracht wird, um den direkten oder den durch die Schiene hervorgerufenen Kräften entgegenzuwirken. Bei passiven Systemen gibt es einen systemtypischen Kompromiß bei der Fahrqualität. Steife Übertragungselemente mildern die Einflüsse direkter Fahrkorbkräfte, während nachgiebige Übertragungselemente (geringer Steifigkeit) die Einflüsse von Führungsschienen-Unregelmäßigkeiten abmildern.The movement of the car platform in these conventional elevator systems is influenced by forces acting directly on the car, e.g. reaction forces due to passenger movement or wind forces, and by forces acting indirectly, particularly from guide rail irregularities, e.g. butt joint misalignments or undulations due to building subsidence. These conventional elevator suspension systems can be classified as "passive" in the sense that no energy is applied to the suspension system to counteract the direct or rail induced forces. In passive systems there is a system-specific compromise in ride quality. Rigid transmission elements mitigate the effects of direct car forces, while compliant transmission elements (low stiffness) mitigate the effects of guide rail irregularities.

In dem US-Patent 4 899 852 von Salmon et al ist eine passive Aufhängungs-Konfiguration mit einer mechanisch nachgiebigen Befestigung zwischen Fahrkorbplattform und Rahmen offenbart. Die mechanisch nachgiebige Befestigung wird realisiert, indem die Fahrkorbplattform an dem Rahmen mittels langer Stahlstäbe aufgehängt wird. Diese im folgenden als "Pendelfahrkorb" bezeichnete Aufzugkonfiguration ist eine passive Konstruktion, bei der die Schwächung von Einflüssen der Schienenunregelmäßigkeiten maximiert wird auf Kosten einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber direkten Fahrkorbkräften. In einer eine nicht als Pendel ausgebildete Kabine betreffenden Offenbarung, dem US- Patent 4 754 849 von Hiroshi Ando, sind Elektromagnete dargestellt, die außerhalb des Fahrkorbs symetrisch bezüglich der Führungsschienen in einem Steuersystem angeordnet sind, welches gegenläufige Kräfte von den Elektromagneten dazu nutzt, den Fahrkorb stabil zu halten, wobei die Schienen als die benötigte ferromagnetische Masse dienen, die Schienen jedoch nicht als gerade Bezugslinie benutzt werden, sondern stattdessen ein Kabel dient, welches zwischen der Decke und dem Boden des Aufzugsschachts gespannt ist. Die Stellung des Fahrkorbs in bezug auf das Kabel wird mit Hilfe von Detektoren in einem Regelschleifensystem geregelt. Es erhebt sich die ernsthafte Frage, ob ein derartiges Kabel mit Erfolg als zuverlässige Geraden-Führung eingesetzt werden kann, insbesondere in hohen Gebäuden.In US Patent 4,899,852 to Salmon et al. a passive suspension configuration with a mechanically compliant attachment between the car platform and the frame is disclosed. The mechanically compliant attachment is realized by suspending the car platform from the frame by means of long steel rods. This elevator configuration, hereinafter referred to as a "pendulum car", is a passive construction in which the attenuation of the influences of the Rail irregularities are maximized at the expense of increased sensitivity to direct car forces. In a disclosure concerning a non-pendulum car, U.S. Patent 4,754,849 to Hiroshi Ando, electromagnets are shown arranged outside the car symmetrically with respect to the guide rails in a control system which uses opposing forces from the electromagnets to keep the car stable, the rails serving as the required ferromagnetic mass, but the rails are not used as a straight reference line, but instead a cable stretched between the ceiling and floor of the elevator shaft serves as the straight reference line. The position of the car with respect to the cable is controlled by means of detectors in a control loop system. Serious questions arise as to whether such a cable can be successfully used as a reliable straight guide, particularly in tall buildings.

In einer anderen Offenbarung, die eine nicht als Pendel ausgebildete Kabine betrifft, der US-Patentschrift 4 750 590 von Matti Otala, ist dargestellt, was wie ein im wesentlichen offenes Schleifenregelsystem mit solenoidbetätigten Führungsschuhen aussieht, welches von dem Konzept Gebrauch macht, gemäß dem die Abweichungen von der Geraden der Führungsschienen in einem Rechnerspeicher abgespeichert werden, um später die Stellung des Fahrkorbs in dem Aufzugschacht in der Absicht zu erfassen, die entsprechende Information wieder aus dem Speicher zu holen und die Führungsschienenschuh-Stellungen entsprechend zu korrigieren. Im Anspruch 6 ist ein Beschleunigungssensor erwähnt, dieser scheint jedoch bezüglich seines Zwecks in der dortigen Beschreibung oder Zeichnung nicht anderweitig offenbart zu sein. Möglicherweise dient er zur Bestimmung der Beschleunigung des Fahrkorbs innerhalb des Aufzugsschachts. Ein solches Beschleunigungssignal wäre vermutlich notwendig, um festzustellen, welcher Datenpunkt aus dem Speicher zu holen ist, wie es in Anspruch 2 angegeben ist. Die Vorgehensweise gemäß Ottala leidet an dem Problem von Änderungen der Abweichungen von der Geraden, bevor ein Korrekturlauf vorgenommen und die Genauigkeit der gespeicherten Information in Einklang mit der momentanen Stellung des Fahrkorbs gebracht werden kann.In another disclosure relating to a non-pendulum car, U.S. Patent No. 4,750,590 to Matti Otala, there is shown what appears to be a substantially open loop control system with solenoid operated guide shoes which makes use of the concept of storing the deviations from the straightness of the guide rails in a computer memory for later sensing the position of the car in the hoistway with a view to retrieving the relevant information from the memory and correcting the guide rail shoe positions accordingly. An acceleration sensor is mentioned in claim 6, but does not appear to be otherwise disclosed as to its purpose in the description or drawing therein. It may be for determining the acceleration of the car within the hoistway. Such an acceleration signal would presumably be necessary to determine which data point to retrieve from the memory as stated in claim 2. The Ottala approach suffers from the problem of changes in the deviations from the straightness before a correction run is made. and the accuracy of the stored information can be brought into line with the current position of the car.

Eine Lagerungsanordnung für eine Pendeltyp- oder aufgehängte Kabine ist in dem US-Patent 4 113 064 von Shigeta et al dargestellt, wobei die Kabine innerhalb eines äußeren Fahrkorb-Rahmenwerks an dessen Oberteil mit Hilfe mehrerer Stäbe aufgehängt ist, welche mit dem Boden des Fahrkorbs gekoppelt sind. Es befinden sich mehrere Stabilisierungsanschläge zwischen der Unterseite der aufgehängten Kabine und dem Boden des Fahrkorbrahmens. Jeder Anschlag enthält einen Zylinder, der sich von der Unterseite der aufgehängten Kabine nach unten erstreckt, um einen Gummitorus zu umfassen, der sich auf einem vom Boden des Fahrkorbrahmens hochstehenden Stab befindet. Das Spiel zwischen dem Zylinder und der aufgehängten Kabine reicht aus, um eine Bewegung zuzulassen, ist jedoch nicht groß genug, als daß die aufgehängte Kabine gegen den Fahrkorbrahmen stoßen könnte. Eine andere Ausführungsform mit einer Kugellager beinhaltenden "Polster"-Einrichtung gestattet Bewegung in beliebige Richtungen innerhalb der Horizontalebene.A suspension arrangement for a pendulum-type or suspended car is shown in U.S. Patent 4,113,064 to Shigeta et al., where the car is suspended within an external car frame at the top thereof by means of a plurality of rods coupled to the floor of the car. A plurality of stabilizing stops are located between the bottom of the suspended car and the floor of the car frame. Each stop includes a cylinder extending downward from the bottom of the suspended car to enclose a rubber torus located on a rod raised from the floor of the car frame. The clearance between the cylinder and the suspended car is sufficient to allow movement, but not large enough to allow the suspended car to strike the car frame. Another embodiment using a "cushion" device incorporating ball bearings allows movement in any direction within the horizontal plane.

Eine weitere Vorgehensweise ist von Luinstra et al in dem US-Patent 4 660 682 offenbart, wonach ein Paar paralleler Schienen horizontal in einem Parallelogramm zwischen der aufgehängten Kabine und dem Fahrkorbrahmen angeordnet ist, wobei Folgeglieder so angeordnet sind, daß sie an den Schienen in der Weise abrollen oder gleiten, daß die aufgehängte Kabine sich in jeder horizontalen Richtung relativ zu dem Fahrkorbrahmen bewegen kann.Another approach is disclosed by Luinstra et al in U.S. Patent 4,660,682, wherein a pair of parallel rails are arranged horizontally in a parallelogram between the suspended car and the car frame, with followers arranged to roll or slide on the rails such that the suspended car can move in any horizontal direction relative to the car frame.

Die beiden zuletzt angesprochenen Pendel- oder abgestützten Kabinen- Konstruktionen verwenden passive Beschränkungen für eine Bewegung, die von Natur aus reaktiv und nicht aktiv ist.The last two pendulum or supported cabin designs discussed use passive restraints for a motion that is inherently reactive rather than active.

Die AU-A-41565/89 von Kahkipuro (von der ausgehend der zweiteilige Anspruch 1 gebildet ist) offenbart eine Prozedur zum Dämpfen vertikaler Vibrationen eines Aufzugfahrkorbs, der mit Hilfe elastischer Aufhängungselemente gelagert ist, umfassend die Schritte des Messens der Beschleunigung und des Verwendens des Ausgangssignals des Beschleunigungsmessers zum Steuern zumindest eines Vibrationsdämpfers in der vertikalen Richtung. Ein Hochpaßfilter dient zum Blockieren des Durchgangs niederfrequenter vertikaler Beschleunigungen, die zu den üblichen Start- und Anhaltebeschleunigungen des Aufzugs gehören. Lediglich Vibrationsfrequenzen von oberhalb 1 Hertz gelangen durch das Hochpaßfilter, um wirksam von dem Dämpfer absorbiert zu werden. Auf Seite 8 von Kahkipuro ist in den Zeilen 24 bis 34 angegeben, daß Vibrationen in sämtlichen drei Dimensionen unterdrückt werden können, daß jedoch für die anderen Dimensionen (die nicht im Detail offenbart sind) Signalwandler zum Messen der Beschleunigung in den anderen zwei Dimensionen nicht gefiltert werden müssen. Die Offenbarung von Kahkipuro geht nicht in weitere Einzelheiten, was den Zweck einer Beschleunigungsmessung in der horizontalen Richtung angeht, und auch nicht, was die erforderliche Art der Signalaufbereitung für die horizontale Ebene angeht. Tatsächlich lehrt Kahkiputo, daß überhaupt keine Signalaufbereitungen für die Horizontalebene, nicht einmal Filter, benötigt werden. Aber selbst dann, wenn ein Zweck angegeben wäre, ergibt sich keine Lehre bezüglich des Problems, wie eine Beschleunigungsregelung als weiche Feder gegen Vibrationen einzusetzen wäre, während gleichzeitig eine harte Feder zum Zweck der Nivellierung oder Zentrierung geschaffen würde. Es müssen diese beiden Probleme angegangen werden, um erfolgreich Vibrationen in der Horizontalebene zu beherrschen.AU-A-41565/89 by Kahkipuro (from which the two-part claim 1 is formed) discloses a procedure for damping vertical vibrations of an elevator car which is suspended by means of elastic suspension elements comprising the steps of measuring acceleration and using the output of the accelerometer to control at least one vibration damper in the vertical direction. A high pass filter serves to block the passage of low frequency vertical accelerations which are part of the usual starting and stopping accelerations of the elevator. Only vibration frequencies above 1 hertz pass through the high pass filter to be effectively absorbed by the damper. On page 8 of Kahkipuro, lines 24 to 34, it is stated that vibrations in all three dimensions can be suppressed, but that for the other dimensions (which are not disclosed in detail) transducers for measuring acceleration in the other two dimensions do not need to be filtered. The Kahkipuro disclosure does not go into further detail as to the purpose of measuring acceleration in the horizontal direction, nor as to the type of signal conditioning required for the horizontal plane. In fact, Kahkiputo teaches that no horizontal plane signal conditioning, not even filters, is needed. But even if a purpose were given, no teaching emerges on the problem of how to use an acceleration controller as a soft spring against vibrations while at the same time creating a hard spring for the purpose of leveling or centering. Both of these problems must be addressed in order to successfully control vibrations in the horizontal plane.

Aktive Aufhängungssysteme sind in der Automobiltechnik bekannt. Als abstimmbare Impedanzen werden insbesondere sogenannte "abstimmbare Stoßdämpfer" eingesetzt. Sie enthalten ein eine relative Versetzung durchmachende Vorrichtung, die aus der Sicht des "Systems" aus einer mechanischen Impedanz (hier definiert als das frequenzabhängige Verhältnis von Auslenkung bei einer aufgebrachten Kraft) einer Versteifung parallel zu einem Dämpfer besteht. Die Versteifungs- und Dämplungselemente werden während unterschiedlicher Bedingungen justiert. Beispielsweise ist bei Kurvenfahrt, die von Beschleunigungsmessern nachgewiesen wird, erhöhte Versteifung bei ausgewählten Stoßdämpfern wünschenswert. In ähnlicher Weise werden beim Bremsvorgang die beiden vorderen Stoßdämpfer härter gemacht. Dies geschieht durch Software, indem die Verlagerung des Fahrzeugs in Bezug auf das Fahrgestell ermittelt und ein Soll-Versatz vorgegeben wird. Bei der einfachen Einstellung von Versteifung und Dämpfung gibt es einen gegenläufigen Effekt: wenn die mechanische Impedanz der Stoßdämpfer gesteigert wird, wird das Fahrzeug empfindlicher für eine holprige Straße. Wird die mechanische Impedanz der Stoßdämpfer verringert, wird das Fahrzeug empfindlicher für direkte Kräfte außer der Holprigkeit.Active suspension systems are well known in automotive engineering. Tunable impedances are used in particular in the form of so-called "tunable shock absorbers". They contain a device that undergoes a relative displacement and, from the point of view of the "system", consists of a mechanical impedance (here defined as the frequency-dependent ratio of deflection to an applied force) of a stiffener in parallel with a damper. The stiffening and damping elements are adjusted during different conditions adjusted. For example, during cornering, as detected by accelerometers, increased stiffening of selected shock absorbers is desirable. Similarly, during braking, the two front shock absorbers are stiffened. This is done by software by detecting the displacement of the vehicle in relation to the chassis and setting a target offset. There is an opposite effect to simply adjusting stiffening and damping: if the mechanical impedance of the shock absorbers is increased, the vehicle becomes more sensitive to a bumpy road. If the mechanical impedance of the shock absorbers is decreased, the vehicle becomes more sensitive to direct forces other than the bumpiness.

Bei unserem Studium verbesserter Fahrqualität für Aufzüge haben wir die Frequenzen von Störungen, die durch Schienen-Holprigkeit in einer Pendelkabine hervorgerufen werden, verglichen mit Frequenzverteilungen bei direkten Kräften, und herausgefunden, daß es zumindest bei einer Pendelkabine einen kritischen Bereich zwischen 2 bis 10 Herz gibt, in welchem wir nicht gleichzeitig den Wunsch verringerter mechanischer Impedanz zum Beheben der starken Holprigkeit und unseren Wunsch einer erhöhten mechanischen Impedanz zur Milderung direkter Kräfte erfüllen konnten. Zumindest bei einer Pendelkabine beschränkt dieses Problem in äußerst beträchtlichem Maß die Wirksamkeit der impedanz-abstimmbaren aktiven Aufhängung, wie sie bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.In our study of improved ride quality for elevators, we compared the frequencies of disturbances caused by rail bumps in a pendulum car with frequency distributions for direct forces and found that, at least for a pendulum car, there is a critical region between 2 to 10 Hz where we could not simultaneously satisfy the desire for reduced mechanical impedance to eliminate the severe bumps and our desire for increased mechanical impedance to mitigate direct forces. At least for a pendulum car, this problem limits to a very considerable extent the effectiveness of the impedance-tunable active suspension used in automobiles.

Im folgenden sollen einige spezifische Beispiele für interessierende aktive Aufhängungssysteme angegeben werden:Some specific examples of active suspension systems of interest are given below:

US-Patent 4 809 179 von Klinger et alUS Patent 4,809,179 by Klinger et al

Klinger et al offenbart einen Beschleunigungssensor 26, der einen Microprozessor speist, welcher seinerseits einen Aktuator für eine Kraftfahrzeug-Aufhängungseinheit zu steuern scheint.Klinger et al discloses an acceleration sensor 26 that feeds a microprocessor which in turn appears to control an actuator for a motor vehicle suspension unit.

US-Patent 4 892 238 von Kurtzman et alUS Patent 4,892,238 to Kurtzman et al

Kurtzman et al offenbaren ein aktives Aufhängungssystem zum Steuern der Orientierung des Chassis eines Kraftfahrzeugs in Bezug auf den Rahmen. Fig. 2 zeigt ein Beschleunigungsmesser-Rückführsignal zwischen einem Lenkersteuerungsprozessor 20 und einer Lenkeranordnung 10 zwischen jedem Rad 14 und dem Chassis, d.h. dem Rahmen 12 eines Kraftfahrzeugs.Kurtzman et al disclose an active suspension system for controlling the orientation of the chassis of a motor vehicle with respect to the frame. Figure 2 shows an accelerometer feedback signal between a control arm processor 20 and a control arm assembly 10 between each wheel 14 and the chassis, i.e., the frame 12 of a motor vehicle.

US-Patent 4 621 833 von SoltisUS Patent 4,621,833 by Soltis

Soltis offenbart einen Beschleunigungssensor 16 in Fig. 2, der ein Signal an ein Aufhängungs-Steuermodul für eine multistabile Aufhängung liefert.Soltis discloses an acceleration sensor 16 in Fig. 2 that provides a signal to a suspension control module for a multi-stable suspension.

US-Patent 3 939 778 von Ross et alUS Patent 3,939,778 by Ross et al

Ross et al offenbaren einen Seiten-Beschleunigungsmesser 40' in Fig. 6, der Verbindungskomponenten aufweist, die an den Z-Z-Eingängen in Fig. 4 einfügbar sind, um Seitenstabilität zu erhalten. Bezüglich einer Darstellung des elektromagnetischen Seitenrahmens 1 und eines ferromagnetischen Seitenrahmens 2 als Teil eines Blockdiagramms eines vollständigen elektrischen Steuersystems mit einer aktiven Aufhängung für ein Schienenfahrzeug nach Fig. 2 sei ebenfalls auf Fig. 4 verwiesen.Ross et al disclose a lateral accelerometer 40' in Fig. 6, which has interconnect components insertable at the Z-Z inputs in Fig. 4 to obtain lateral stability. Reference is also made to Fig. 4 for an illustration of the electromagnetic side frame 1 and a ferromagnetic side frame 2 as part of a block diagram of a complete electrical control system with an active suspension for a rail vehicle according to Fig. 2.

US-Patent 4 625 993 von Williams et alUS Patent 4,625,993 to Williams et al

Williams et al zeigen Steuersignale, die sich durch Signale modifizieren lassen, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Seiten- und Längsbeschleunigung repräsentieren.Williams et al show control signals that can be modified by signals representing vehicle speed as well as lateral and longitudinal acceleration.

US-Patent 3 871 309 von Kolm et alUS Patent 3,871,309 to Kolm et al

Kolm et al offenbaren die aktive Dämpfung von Schwingungen eines magnetisch angehobenen Fahrzeugs mit Trägheit- und Stellungssensoren an dem Fahrzeug.Kolm et al disclose the active damping of vibrations of a magnetically lifted vehicle using inertial and position sensors on the vehicle.

US-Patent 4 770 438 von Sugasawa et alUS Patent 4,770,438 to Sugasawa et al

Sugasawa et al offenbaren eine Kraftfahrzeug-Aufhängungssteuerung mit Vibrationssensoren zum Nachweisen von Straßenoberflächenbedingungen, sowie entsprechende Gegenmaßnahmen.Sugasawa et al disclose an automotive suspension control system with vibration sensors for detecting road surface conditions, as well as corresponding countermeasures.

US-Patent 4 215 403 von Pollard et alUS Patent 4,215,403 by Pollard et al

Pollard et al offenbaren eine aktive Aufhängung für ein Fahrzeug, bei dem ein Beschleunigungsmesser 3 verwendet wird.Pollard et al disclose an active suspension for a vehicle using an accelerometer 3.

US-Patent 4 909 535 von Klag et alUS Patent 4,909,535 to Klag et al

Klag et al offenbaren ein "aktives" Aufhängungssystem zwischen Karosserie und Rad eines Fahrzeugs. Offenbart ist eine eine hohe Verstärkung aufweisende geschlossene Stellungs-Geschwindigkeits-Regelschleife.Klag et al disclose an "active" suspension system between the body and wheel of a vehicle. A high gain closed loop position-velocity control system is disclosed.

US-Patent 4 898 257 von BrandstatterUS Patent 4 898 257 by Brandstatter

Brandstatter offenbart ein aktives hydropneumatisches Aufhängungssystem für ein schweres Kampffahrzeug, bei dem Vertikalbeschleunigungsmesser 188a, 188b, 188c und 200 gemäß Fig. 3 verwendet werden.Brandstatter discloses an active hydropneumatic suspension system for a heavy combat vehicle using vertical accelerometers 188a, 188b, 188c and 200 as shown in Fig. 3.

NASA TECH BRIEFS, Juli 1990 offenbart einen "Flux-Feedback Magnetic-Suspension Actuator", bei dem die Flußdichte im wesentlichen konstant gehalten wird und Halleffekt-Bauelemente als Sensoren für eine elektronische Rückkopplungsschaltung dienen, welche Ströme regelt, die in den elektromagnetischen Windungen fließen, um den Fluß, der das aufgehängte Element bindet, auf einen im wesentlichen konstanten Wert zu halten, unabhängig von Änderungen der Spaltbreite. Bezug genommen wird auf weitere Informationen, die sich in NASA - TEM 100672 findet.NASA TECH BRIEFS, July 1990 discloses a "Flux-Feedback Magnetic-Suspension Actuator" in which the flux density is kept substantially constant and Hall effect devices serve as sensors for an electronic feedback circuit which controls currents that in the electromagnetic windings to maintain the flux binding the suspended element at a substantially constant value, independent of changes in the gap width. Reference is made to further information found in NASA - TEM 100672.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Fahrqualität von Aufzügen zu steigern.One aim of the present invention is to improve the ride quality of elevators.

Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff "Kabine" auf eme Fahrgastplattform, die innerhalb eines äußeren Rahmens aufgehängt oder bewegt gelagert ist. "Fahrkorb" bezieht sich auf eine Fahrgastplattform, die sich nicht frei innerhalb eines Tragrahmens oder auf einer anderen Tragplattform bewegen kann, oder es wird "Fahrkorb" alternativ dazu benutzt, einen Rahmen für eine beweglich gelagerte oder aufgehängte Kabinenplattform zu bezeichnen (z.B. "Fahrkorbrahmen"). Erfindungsgemäß wird ein Aufzugfahrkorb mit einer Vorrichtung zum Stabilisieren des Fahrkorbs geschaffen, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Beschleunigungsmesser, der auf eine Horizontalbeschleunigung des Fahrkorbs anspricht, um ein Meßsignal mit einem der Horizontalbeschleunigung entsprechenden Betrag zu liefern; und eine Steuereinrichtung, die auf das gemessene Beschleunigungssignal anspricht, um eine Aktuatoreinrichtung zum horizontalen In-Bewegung-Setzen des Fahrkorbs entgegen der Beschleunigung zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin aufweist: eine Stellungsfühleinrichtung, die auf den Grad der Zentrierung des Fahrkorbs anspricht, um ein Fühlsignal zu liefern, dessen Betrag einer Horizontalstellung des Fahrkorbs entspricht; und daß, wenn das Beschleunigungssignal an die Akuatoreinrichtung gegeben wird, die Steuereinrichtung auch auf das von der Stellungsfühleinrichtung kommende Signal anspricht, um dadurch Komponenten des Beschleunigungssignals zu kompensieren, die nicht repräsentativ sind für die auf den Fahrkorb einwirkende Ist-Horizontalbeschleunigung, und um Kräfte zu kompensieren, die auf den Fahrkorb einwirken, um diesen zu dezentrieren.As used herein, the term "cab" refers to a passenger platform that is suspended or movably supported within an external frame. "Car" refers to a passenger platform that is not free to move within a support frame or on another support platform, or "car" is alternatively used to refer to a frame for a movably supported or suspended car platform (e.g., "car frame"). According to the invention, there is provided an elevator car with a device for stabilizing the car, the device comprising: an accelerometer responsive to a horizontal acceleration of the car for providing a measurement signal having a magnitude corresponding to the horizontal acceleration; and a control device responsive to the measured acceleration signal for controlling an actuator device for setting the car in horizontal motion against the acceleration, characterized in that the device further comprises: a position sensing device responsive to the degree of centering of the car for providing a sensing signal whose magnitude corresponds to a horizontal position of the car; and that when the acceleration signal is applied to the actuator device, the control device is also responsive to the signal from the position sensing device to thereby compensate for components of the acceleration signal which are not representative of the actual horizontal acceleration acting on the car and to compensate for forces acting on the car to decenter it.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung spricht die Steuerung an auf die gelesenen Signale, um die gelesenen Signale so zu verarbeiten, daß der Aktuator mit einem Frequenzgang angetrieben wird, der so zugeschnitten ist, daß ein stabiles, driftfreies System hoher Leistung geschaffen wird.According to an embodiment of the present invention, the controller is responsive to the read signals to process the read signals to drive the actuator with a frequency response tailored to provide a stable, drift-free, high performance system.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird - zumindest bei Pendelkabinen-Ausführungsformen - in solchen Zonen, in denen die Fahrkorbbewegung zu minimieren ist, die Schleifenverstärkung auf einen Wert größer als 1 eingestellt. Bei hohen Frequenzen wird die Schleifenverstärkung heruntergesetzt, um Anforderungen an sichere Stabilität zu entsprechen. Bei niedrigen Frequenzen wird die Schleifenverstärkung "ausgewaschen" um die Effekte von Sensorrauschen und Drift zu verringern.According to a further embodiment of the present invention, at least in shuttle car embodiments, in those zones where car motion is to be minimized, the loop gain is set to a value greater than 1. At high frequencies, the loop gain is reduced to meet safe stability requirements. At low frequencies, the loop gain is "washed out" to reduce the effects of sensor noise and drift.

Das hier offenbarte aktive Aufzug-Aufhängungssystem stellt eine Kombination aus Sensoren, einer Steuerung und einem Aktuator dar, die auf eine oder mehrere Achsen angewendet wird, um die Auswirkungen von schieneninduzierten Störungen und direkten Fahrkorbkräften zu minimieren.The active elevator suspension system disclosed here is a combination of sensors, a controller and an actuator applied to one or more axes to minimize the effects of rail-induced disturbances and direct car forces.

Ein Aufzug, der in einem Aufzugschacht hoch- und niederfährt, wird Störungen aufgrund von Schienen-Unregelmäßigkeiten ausgesetzt, deren Frequenzinhalt nicht unähnlich den Störungen ist, die durch andere Kräfte verursacht werden, die wir als direkte Kräfte bezeichnen. Zumindest bei einer Pendelkabine liegt unglücklicherweise und im Gegensatz zu Automobilen der Frequenzanteil der schieneninduzierten Störungen nn gleichen Bereich wie Frequenzen, die gleichzeitig bei Störungen angetroffen werden, die von direkten Kräften verursacht werden. Direkten Kräften kann man am wirksamsten durch hohe mechanische Impedanz entgegenwirken, während Schienenunregelmäßigkeiten wirksam durch niedrige mechanische Impedanz begegnet werden kann. Bei Kraftfahrzeugen gibt es gut definierte nachweisbare Betriebsarten, beispielsweise Kurvenfahrten, Beschleunigung und Verzögerung, denen man wirksam unter Verwendung einer abstimmbaren Impedanz begegnen kann, wie es oben erläutert wurde. Bei unserem Verfahren erzeugen wir gemäß der Lehre nach der Erfindung direkt Kräfte in Abhängigkeit der erfaßten Beschleunigung, und lediglich die Rückstellkraft des Pendels steuert den relativen Versatz zwischen dem Fahrkorb und dem Rahmen oder Aufzugsschacht. Das gleiche Verfahren gilt für die aktive Steuerung konventioneller Aufzugfahrkörbe.An elevator traveling up and down a hoistway is subject to disturbances due to rail irregularities, the frequency content of which is not dissimilar to disturbances caused by other forces we call direct forces. Unfortunately, at least in a pendulum car, and unlike automobiles, the frequency content of the rail-induced disturbances is in the same range as frequencies simultaneously encountered in disturbances caused by direct forces. Direct forces can be most effectively counteracted by high mechanical impedance, while rail irregularities can be effectively counteracted by low mechanical impedance. In automobiles, there are well-defined demonstrable modes of operation, for example, cornering, acceleration and deceleration, which can be effectively counteracted using a tunable impedance as explained above. In our method, according to the teaching of the invention, we directly generate forces depending on the acceleration sensed, and only the restoring force of the pendulum controls the relative displacement between the car and the frame or elevator shaft. The same method applies to the active control of conventional elevator cars.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Aktuatoren bei einer Ausführungsform für konventionelle Fahrkörbe derart angeordnet werden, daß sie horizontalen Querkräften, die auf den sich im Aufzugsschacht bewegenden Fahrkorb einwirken, entgegenwirken, während sie bei nicht-konventionellen, aufgehängten (Pendel) oder abgestützten Kabinen-Ausführungsformen so angeordnet sind, daß sie Horizontalkräften entgegenwirken, welche auf die aufgehängte oder abgestützte Kabine einwirken, welche sich in dem Fahrkorbrahmen bewegt, während sich der Rahmen in dem Aufzugsschacht bewegt. Wenn ein derartiges Konzept bei einem konventionellen Fahrkorb angewendet wird, werden nur vier aktive Aktuatoren in der Nähe des Bodens des Fahrkorbs benötigt, jeweils zwei zum In-Bewegungsetzen bezüglich Schienen auf einander abgewandten Seiten des Fahrkorbs. Vier konventionelle oder passive Führungen könnten zusätzlich in der Nähe des Oberteils des Fahrkorbs eingesetzt werden. Eine solche Anordnung könnte in vorteilhafter Weise zum Beispiel bei einer nicht konventionellen "V" förmigen Schiene, wie sie für andere Zwecke zum Beispiel von Charles R. Otis in dem US-Patent 134 698 (erteilt am 7. Januar 1873) offenbart ist, verwendet werden. Wird ein derartiges Konzept bei einer Pendel- oder gestützten Kabine eingesetzt, so könnte es in ähnlicher Weise und ohne Beschränkung lediglich vier Aktuatoren benötigen, indem eine aktive Aktuatoranordnung an oder in der Nähe des Bodens der Kabine eingesetzt wird, um den Fahrkorbrahmen in Bewegung zu setzen, wobei - ebenfalls ohne Beschränkung - konventionelle Schienen zum Führen des Rahmens Verwendung finden.According to a further embodiment of the present invention, in an embodiment for conventional elevator cars the actuators can be arranged to counteract horizontal transverse forces acting on the car moving in the elevator shaft, while in non-conventional suspended (pendulum) or supported car embodiments they are arranged to counteract horizontal forces acting on the suspended or supported car moving in the car frame as the frame moves in the elevator shaft. When such a concept is applied to a conventional elevator car, only four active actuators are needed near the bottom of the car, two each for setting in motion relative to rails on opposite sides of the car. Four conventional or passive guides could additionally be used near the top of the car. Such an arrangement could be advantageously used, for example, with a non-conventional "V" shaped rail, as disclosed for other purposes, for example, by Charles R. Otis in U.S. Patent 134,698 (issued January 7, 1873). Similarly, if such a concept is used in a pendulum or supported car, it could, without limitation, require only four actuators by employing an active actuator assembly at or near the bottom of the car to move the car frame, using, again without limitation, conventional rails to guide the frame.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Aktuatoren in der Weise angeordnet werden, daß sie Drehkräften entgegenwirken, die um die Vertikale auf den konventionellen Fahrkorb in einem Aufzugsschacht oder auf eine Kabine einwirken, die von einem Fahrkorbrahmen aufgehängt oder getragen wird. Wenn ein solches Konzept außerdem dazu benutzt wird, einen konventionellen Fahrkorb in einem Schacht zu steuern, wird dies ebenfalls nur vier Aktuatoren benötigen, wobei für die aktive Steuerung die gleiche neue Schienenform verwendet wird. Wenn ein solches Konzept bei einer Pendel- oder getragenen Kabine Verwendung findet, so erfordert dies in ähnlicher Weise lediglich vier Aktuatoren unter Verwendung einer aktiven Aktuatoranordnung und - ohne Beschränkung - den Einsatz konventioneller Schienen zum Führen des Rahmens.According to yet another embodiment of the invention, the actuators can be arranged to counteract rotational forces about the vertical acting on the conventional car in a hoistway or on a car suspended or supported by a car frame. Furthermore, if such a concept is used to control a conventional car in a hoistway, this will also only require four actuators, using the same new rail form for active control. Similarly, if such a concept is used on a pendulum or supported car, this will only require four actuators using an active actuator arrangement and, without limitation, the use of conventional rails to guide the frame.

Bei einer noch weiteren Ausffihrungsform der Erfindung können die Aktuatoren in der Weise angeordnet werden, daß sie Drehkräften entgegenwirken, die auf einen konventionellen Fahrkorb oder eine an einem Rahmen aufgehängte oder gehalterte Kabine um eine oder mehrere Achsen in einer Horizontalebene einwirken. Solche Achsen können - müssen aber nicht - zu Steuerungszwecken defimert werden als orthogonale Achsen in einer solchen horizontalen Ebene, die möglicherweise parallel zu den Aufzugschachtwänden verlaufen. In diesem Fall können mehrere Aktuatoren an der Decke und am Boden des Fahrkorbs eingesetzt werden, wobei jene an der Decke Horizontalbeschleunigungen der Decke steuern, während jene am Boden Horizontalbeschleunigungen des Bodens steuern. Durch unabhängige Steuerung von Horizontalbeschleunigungen an der Decke und am Boden werden Verdrehungen automatisch berücksichtigt. Wenn das oben beschriebene Vier-Aktuator-Verfahren für einen nicht als Pendel ausgebildeten Fahrkorb realisiert wird (in Verbindung mit der Steuerung horizontaler Translationen und vertikaler Verdrehungen), so kann dies (muß aber nicht) lediglich acht Aktuatoren (vier oben und vier unten) unter Einsatz einer neuen Schienenform für die aktive Steuerung verwenden. Wenn ein solches Konzept für eine Pendel- oder rahmengestützte Kabine (in Verbindung mit einer Steuerung horizontaler Translationen und vertikaler Verdrehungen) realisiert wird, kann es in ähnlicher Weise, muß jedoch nicht, bloß acht Aktuatoren verwenden, indem vier an der Decke der Kabine und vier an deren Boden eingesetzt werden.In yet another embodiment of the invention, the actuators may be arranged to counteract rotational forces acting on a conventional elevator car or a car suspended or supported on a frame about one or more axes in a horizontal plane. Such axes may, but need not, be defined for control purposes as orthogonal axes in such a horizontal plane, possibly parallel to the elevator shaft walls. In this case, multiple actuators may be used on the ceiling and floor of the elevator car, with those on the ceiling controlling horizontal accelerations of the ceiling while those on the floor controlling horizontal accelerations of the floor. By independently controlling horizontal accelerations on the ceiling and floor, rotations are automatically taken into account. If the four-actuator method described above is implemented for a non-pendulum car (in connection with the control of horizontal translations and vertical rotations), this may (but does not have to) use only eight actuators (four above and four below) using a new rail shape for active control. If such a concept is to be used for a Similarly, if the system is implemented as a pendulum- or frame-supported cabin (in conjunction with a control of horizontal translations and vertical rotations), it may, but need not, use only eight actuators, placing four on the ceiling of the cabin and four on its floor.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Aktuatoren vom elektromagnetischen Typ sein.According to yet another embodiment of the present invention, the actuators may be of the electromagnetic type.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Aktuatoren elektromechanisch ausgebildet, z.B. solenoidbetätigte Räder sein.According to yet another embodiment of the invention, the actuators can be electromechanical, e.g. solenoid-operated wheels.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden vier elektromagnetische Aktuatoren eingesetzt, von denen jeder entlang einer Achse arbeitet, die bei einem nicht als Pendel ausgebildeten oder nicht von einem Rahmen gestützten. Fahrkorb so verläuft, daß Kräfte unter einem Winkel von 45 Grad bezüglich einer Schachtwand, z.B. einander gegenüberliegender, mit Schienen bestückter Schachtwände einwirken, während bei der Ausführungsform der aufgehängten Kabine die Achse so verläuft, daß Kräfte entlang Achsen einwirken, die einen Winkel von 45 Grad zu den Ebenen der Wände der aufgehängten oder abgestützten Kabine bilden.According to a further embodiment of the invention, four electromagnetic actuators are used, each of which operates along an axis which, in the case of a car which is not designed as a pendulum or not supported by a frame, runs such that forces act at an angle of 45 degrees with respect to a shaft wall, e.g. opposing shaft walls equipped with rails, while in the embodiment of the suspended car the axis runs such that forces act along axes which form an angle of 45 degrees with the planes of the walls of the suspended or supported car.

Die vorliegende Ausführungsform lehrt unter anderem, daß nicht Stellungsfühler, sondern Beschleunigungsmesser am vorteilhaftesten in einer geschlossenen Schleife eingesetzt werden, um einen Aufzugfahrkorb oder eine Kabine aktiv zu steuern. Sie vermittelt weiterhin die Lehre, daß bei einem Fahrkorb, der durch an Schachtwänden angebrachte Schienen geführt wird, die zwölf Elektromagnete zum Steuern horizontaler Translationen eines Aufzugfahrkorbs gemäß Ando ersetzt werden können durch eine geringere Anzahl von Aktuatoren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines Aspekts der vorliegenden Erfindung reichen vier Aktuatoren aus, um derartige translatorische Kräfte in der Horizontalebene zu steuern. Als weitere Lehre können ferner die gleichen vier Aktuatoren dazu benutzt werden, Verdrehungskräfte um die Vertikale zu beherrschen. Bei der Ausführungsform bezüglich einer nicht als Pendel ausgebildeten Kabine kann, wenngleich konventionell gestaltete Schienen ähnlich wie bei der Konfiguration nach Ando benutzt werden können, in vorteilhafter Weise eine neue Schienengestaltung Anwendung bei einem aktiven System basierend auf Beschleunigungs-Rückführung Anwendung finden, wobei vier oder mehr Aktuatoren richtig angeordnet werden können, um translatorische Kräfte in der Horizontalebene zu beherrschen. Und ebenfalls können in ähnlicher Weise als weitere technische Lehre die gleichen Aktuatoren dazu benutzt werden, Drehkräfte um die Vertikale zu beherrschen.The present embodiment teaches, among other things, that accelerometers, rather than position sensors, are most advantageously used in a closed loop to actively control an elevator car or cabin. It also teaches that in a car that is guided by rails attached to shaft walls, the twelve electromagnets for controlling horizontal translations of an elevator car according to Ando can be replaced by a smaller number of actuators. According to a preferred embodiment of an aspect of the present invention, four actuators are sufficient to achieve such translational forces in the horizontal plane. As a further teaching, the same four actuators can also be used to control torsional forces about the vertical. In the non-pendulum cabin embodiment, although conventionally designed rails similar to the Ando configuration can be used, a new rail design can be advantageously applied to an active system based on acceleration feedback, where four or more actuators can be properly arranged to control translational forces in the horizontal plane. And also, in a similar manner, as a further teaching, the same actuators can be used to control torsional forces about the vertical.

Diese Vorgehensweisen weisen den zusätzlichen Vorteil starker Vereinfachung des Entwurfs auf. Durch Einsatz von Beschleunigungsmessern besteht dann auch nicht die Notwendigkeit, das Andor'sche Kabel zu verwenden, welches möglicherweise die Gerade zunichtemachenden Kräften ausgesetzt ist, bedingt durch zahlreiche Faktoren wie z.B. Schwankungen, Expansionen und Kontraktionen des Gebäudes aufgrund von Temperaturänderungen, Vibrationen aufgrund von Luftströmen in dem Aufzugsschacht und andere Ursachen. Ein solcher Aufbau kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersetzt werden durch Beschleunigungsmesser, die dazu dienen, Signale zu liefern, die in einem geschlossenen Regelschleifensystem auch für die Stellung bezeichnend sind.These approaches have the additional advantage of greatly simplifying the design. By using accelerometers, there is also no need to use the Andor cable, which is potentially subject to straight-line-destroying forces due to numerous factors such as fluctuations, expansions and contractions of the building due to temperature changes, vibrations due to air currents in the elevator shaft, and other causes. Such a structure can be replaced, according to a preferred embodiment of the invention, by accelerometers which serve to provide signals which are also indicative of position in a closed loop control system.

Obschon wir die Lehre vermitteln, daß ein Stellungsregelsystem basierend auf einem Beschleunigungsmesser-Ausgangssignal ein überlegenes Verfahren darstellt, erkennen wir auch, daß Beschleunigungsmesser mit Drift behaftet sind, welche wir erfindungsgemäß zu korrigieren lehren, basierend auf einer langsamen Regelschleife zum Regeln der mittleren Fahrkorb- oder Kabinenstellung in bezug auf eine feste Referenzgröße.Although we teach that a position control system based on an accelerometer output is a superior method, we also recognize that accelerometers are subject to drift, which we teach to correct according to the invention based on a slow control loop for controlling the mean car or cab position with respect to a fixed reference.

Somit weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine bevorzugte Ausführungsform eine relativ schnelle, einfache und analog arbeitende Regelschleife auf, die anspricht auf Beschleunigungsmesser mit einem oder mehreren relativ langsameren, jedoch genaueren Digital- Regeischleifen, die auf Stellungs- oder Beschleunigungsfühler oder beide Arten von Fühlern ansprechen.Thus, in accordance with one aspect of the present invention, a preferred embodiment comprises a relatively fast, simple, analog control loop responsive to accelerometers with one or more relatively slower, but more accurate digital control loops responsive to position or acceleration sensors or both types of sensors.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung entstand aus dem Bedürfnis, das kombinierte Festigkeits/Gewichts-Verhältnis der Führungsschienen zu verbessern, ohne ihre Steuereigenschaften zu verschlechtern. Diese Ausführungsform der Erfindung erreicht dieses Ziel durch Verwendung einer im Querschnitt "Y"-förmigen Schiene anstelle der üblichen "T"-förmigen FührungsschieneAnother preferred embodiment of the invention arose from the need to improve the combined strength-to-weight ratio of the guide rails without compromising their control characteristics. This embodiment of the invention achieves this goal by using a "Y"-shaped rail in cross-section instead of the usual "T"-shaped guide rail

Die Führungsschiene kann eine Schnittstelle bezüglich dreier Räder bilden, die an dem Aufzugfahrkorb angebracht sind, wobei die drei Räder auf Flächen abrollen, die mit denen der "T"-Form vergleichbar sind, nämlich auf zwei einander abgewandten Seiten der Basis, wobei allerdings die Lagerungsfläche durch den oberen Teil des "Y" und durch die Schenkel des"Y", die ein "V" bilden, verläuft, und nicht flach und senkrecht "oben" an dem "T".The guide rail may form an interface with three wheels attached to the elevator car, the three wheels rolling on surfaces comparable to those of the "T" shape, namely on two opposite sides of the base, but with the bearing surface passing through the top of the "Y" and through the legs of the "Y" forming a "V", rather than flat and vertical "at the top" of the "T".

Ausgeführt werden kann dies in Form von zwei oder drei aktiv gesteuerten Rädern oder anderen Aktuatoren wie z.B. Elektromagneten unter Verwendung des aufrechten Abschnitts des "T" oder des oberen Teils des "Y" als ferromagnetische Massen.This can be implemented in the form of two or three actively controlled wheels or other actuators such as electromagnets using the upright section of the "T" or the upper part of the "Y" as ferromagnetic masses.

Die Y-Form hat bessere Querschnitteigenschaften als die entsprechende T-Form und wiegt dennoch beträchtlich weniger. Diese Gewichtseinsparung wird unter Beibehaltung der Querschnitteigenschaften dadurch erreicht, daß das Material in den zwei Schenkeln des "Y" ausgebreitet wird. Der T-Querschnitt besitzt unterhalb des Stegs mehr Material, welches in der Nähe der Mittellinie konzentriert ist und damit weniger zum Flächenträgheitsmoment bezüglich der Mittellinie beiträgt.The Y-shape has better cross-sectional properties than the corresponding T-shape, yet weighs considerably less. This weight saving is achieved while maintaining the cross-sectional properties by spreading the material out in the two legs of the "Y". The T-section has more material below the web, which is concentrated near the centerline and thus contributes less to the area moment of inertia with respect to the centerline.

Bei der Y-förmigen, mehrstegigen Schiene ist das Material unterhalb des Stegs in die zwei Schenkel des "Y" und weiter von der Mittellinie entfernt verlagert. Jene tragen mehr zu dem Fiächenträgheitsmoment bezüglich der Mittellinie bei. Folglich ist eine Y-Form mit gleichen Querschnitteigenschaften leichter als die entsprechende T-Form.In the Y-shaped, multi-web rail, the material below the web is displaced into the two legs of the "Y" and further away from the centerline. These contribute more to the area moment of inertia with respect to the centerline. Consequently, a Y-shape with the same cross-sectional properties is lighter than the corresponding T-shape.

In angemessener Weise gestaltete "Y"-förmige Führungsschienen können die T-Formen ersetzen, wobei man eine Gewichtseinsparung von beispielsweise zehn bis zwanzig Prozent (10 % bis 20 %) erreicht.Appropriately designed "Y"-shaped guide rails can replace the T-shapes, achieving a weight saving of, for example, ten to twenty percent (10% to 20%).

Wie oben vorgeschlagen, sind die von Shigeta et al verwendeten passiven Begrenzer nicht so wirksam wie die vorliegende Erfindung insofern, als sie nicht den unerwünschten translatorischen Kräften, denen die Kabine ausgesetzt ist, aktiv entgegenwirken und somit nicht für eine derart ruhige Fahrt der Fahrgäste sorgen, wie dies durch die vorliegende Erfindung erreicht wird. Darüberhinaus wirken sie nicht aktiv den unerwünschten Verdrehungskräften entgegen, denen die Kabine ausgesetzt ist, und folglich sorgen sie aus ähnlichen Gründen auch nicht für eine ruhige Fahrt der Fahrgäste, wie dies durch die vorliegende Erfindung erreicht wird. Und sicherlich berücksichtigen sie auch keine passiven Begrenzer ?? und sicherlich keine aktiven Gegenmaßnahmen jeglicher Art bezüglich der Verdrehungsachsen außer der Vertikalen, wie es hier offenbart wird.As suggested above, the passive limiters used by Shigeta et al are not as effective as the present invention in that they do not actively counteract the undesirable translational forces to which the car is subjected and thus do not provide as smooth a ride for passengers as is achieved by the present invention. Furthermore, they do not actively counteract the undesirable twisting forces to which the car is subjected and thus, for similar reasons, do not provide as smooth a ride for passengers as is achieved by the present invention. And certainly they do not provide for passive limiters?? and certainly not for active countermeasures of any kind with respect to the axes of twist other than the vertical as disclosed here.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher im Lichte der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen angeboten wird. Es zeigen:These and other objects and advantages of the present invention will become more apparent in light of the following detailed description, which is given by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines aktiven Steuersystems für einen Aufzugfahrkorb oder einer Aufzugkabine;Fig. 1 is a block diagram of an active control system for an elevator car or cabin;

Fig. 2 eine Darstellung eines Fahrkorbs oder einer Kabine eines Aufzugs mit einem dargestellten Koordinatensystem;Fig. 2 is a representation of a car or cabin of an elevator with a coordinate system shown;

Fig. 3 das Koordinatensystem nach Fig. 2 in größerer Einzelheit;Fig. 3 shows the coordinate system of Fig. 2 in greater detail;

Fig. 4 bis 7 verschiedene, mit mehreren Stegen ausgestattete aktive Schienenkonfigurationen;Fig. 4 to 7 different active rail configurations equipped with multiple webs;

Fig. 8 eine dem Stand der Technik zugehörige aktive Schienenkonfiguration;Fig. 8 shows a prior art active rail configuration;

Fig. 9 bis 13 verschiedene, mit mehreren Stegen ausgestattete aktive Schienenkonfiguration;Fig. 9 to 13 different active rail configurations equipped with multiple webs;

Fig. 14A eine Draufsicht auf einen Pendelfahrkorb, der in Fig. 14B von der Seite dargestellt ist.Fig. 14A is a plan view of a shuttle car shown from the side in Fig. 14B.

Fig. 14B eine Seitenansicht des Pendelfahrkorbs nach Fig. 14A mit einer dargestellten aktiven Aufhängung;Fig. 14B is a side view of the shuttle car of Fig. 14A with an active suspension shown;

Fig. 14C eine geschnittene Draufsicht auf den Boden einer Aufzugkabine mit einer fünf Freiheitsgrade aufweisenden Plattform, die an einem Rahmen aufgehängt oder abgestützt ist, welcher seinerseits an einem Seil aufgehängt ist oder an einem Kolben gelagert ist, wobei eine neue Aktuatoranordnung (die an der Decke der Kabine ähnlich ausgebildet sein kann) dargestellt ist, welche nur vier Elektromagnete zwischen der Unterseite der aufgehängten oder abgestützten Kabine und dem Boden des Rahmens verwendet;Fig. 14C is a sectional plan view of the floor of an elevator car with a five degree of freedom platform suspended or supported on a frame which in turn is suspended by a cable or supported by a piston, showing a new actuator arrangement (which may be similarly constructed on the ceiling of the car) which uses only four electromagnets between the bottom of the suspended or supported car and the floor of the frame;

Fig. 14D eine weitere, ähnliche Darstellung (wie in Fig. 14C) einer Gruppe von elektromagnetischen Aktuatoren, die sich zwischen der Unterseite der aufgehängten oder abgestützten Kabine und dem Boden des Fahrkorbrahmens befinden, nur daß hier sechs Elektromagnete verwendet sind;Fig. 14D is another similar illustration (as in Fig. 14C) of a group of electromagnetic actuators located between the underside of the suspended or supported cabin and the floor of the car frame, except that six electromagnets are used here;

Fig. 15 eine Darstellung des Bodens (das Oberteil kann ähnlich ausgebildet sein) einer Aufzugfahrkorb-Plattform in Draufsicht mit einer aktiven Steuerung unter Verwendung von "V"-förmigen oder dreieckförmigen Schienen;Fig. 15 is a plan view of the bottom (the top may be similar) of an elevator car platform with an active control using "V"-shaped or triangular-shaped rails;

Fig. 16 eine Veranschaulichung eines Signalprozessors, der als die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung 20 zum Bestimmen des Betrags des Ansprechverhaltens verwendet wird, welche notwendig ist, um Störungen entgegenzuwirken;Fig. 16 is an illustration of a signal processor used as the means 20 shown in Fig. 1 for determining the amount of response necessary to counteract noise;

Fig. 17 eine Darstellung einer Reihe von Schritten, die von dem Prozessor nach Fig. 17 oder dessen Äquivalent ausgeführt werden können, um den Betrag des zum Entgegenwirken von Störungen benötigten Ansprechverhaltens eingesetzt wird;Fig. 17 is an illustration of a series of steps that may be performed by the processor of Fig. 17 or its equivalent to determine the amount of response needed to counteract disturbances;

Fig. 18 ein mathematisches abstraktes Blockschaltbild einer bevorzugten Regelanordnung zum Ausführen der aktiven Steuerung nach Fig. 1 mit einer inneren Schleife mit Beschleunigungs-Rückkopplung und langsameren äußeren Schleifen mit Stellungs- und Beschleunigungsrückführung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 18 is a mathematical abstract block diagram of a preferred control arrangement for carrying out the active control of Fig. 1 with an inner loop with acceleration feedback and slower outer loops with position and acceleration feedback in accordance with the present invention;

Fig. 19 konkrete Mittel zum Ausführen der abstrahierten Regelung nach Fig. 18 für die Steuerung nach Fig. 14C, bei der eine schnelle, analoge Regelung in der inneren Schleife und eine relativ langsame, jedoch genauere, digitale Regelung in der äußeren Schleife verwendet wird;Fig. 19 shows concrete means for implementing the abstracted control of Fig. 18 for the control of Fig. 14C, in which a fast, analog control is used in the inner loop and a relatively slow, but more accurate, digital control in the outer loop;

Fig. 20 die Analaogsteuerung in Fig. 19 in größerer Einzelheit;Fig. 20 the analog control in Fig. 19 in more detail;

Fig. 21 die Darstellung eines Leistungsreglers;Fig. 21 shows a power controller;

Fig. 22 eine Zündplatine zum Durchsteuern von gesteuerten Siliziumgleichrichtern in den Leistungsreglern nach Fig. 21;Fig. 22 an ignition board for controlling controlled silicon rectifiers in the power regulators according to Fig. 21;

Fig. 23 das Konzept der Nicht-Linearität und des Offsets in übertriebener Form;Fig. 23 the concept of non-linearity and offset in an exaggerated form;

Fig. 24 die Theorie der Operation nach Fig. 18 in einer reduzierten Blockdiagrammdarstellung;Fig. 24 shows the theory of operation according to Fig. 18 in a reduced block diagram representation;

Fig. 25 ein noch stärker reduziertes Modell, welches für sämtliche Frequenzen mit Ausnahme der niedrigsten Frequenzen gültig ist;Fig. 25 an even more reduced model, which is valid for all frequencies except the lowest frequencies;

Fig. 26 eine grafische Darstellung des Stroms in Abhängigkeit des Luftspalts;Fig. 26 a graphical representation of the current as a function of the air gap;

Fig. 27 eine grafische Darstellung der Leistung in Abhängigkeit des Luftspalts;Fig. 27 a graphical representation of the power as a function of the air gap;

Fig. 28 eine grafische Darstellung der Zeitkonstanten in Abhängigkeit des Luftspalts;Fig. 28 a graphical representation of the time constants as a function of the air gap;

Fig. 29 ein Paar Spulen zur Verwendung bei dem in Fig. 30 dargestellten Kern;Fig. 29 shows a pair of coils for use with the core shown in Fig. 30;

Fig. 30 einen geblechten Kern zur Verwendung bei den Spulen nach Fig. 29;Fig. 30 a laminated core for use with the coils according to Fig. 29;

Fig. 31 eine Darstellung eines einachsigen Seitenvibrations-Stabilisierungssystems, wie es bei der Aktuatoranordnung nach Fig. 14D eingesetzt werden kann;Fig. 31 is an illustration of a single-axis side vibration stabilization system as may be used with the actuator arrangement of Fig. 14D;

Fig. 32 die in dem System nach Fig. 31 angewendete Kraftsummierungsmethode;Fig. 32 shows the force summation method used in the system of Fig. 31;

Fig. 33 einen negativen Gleichrichter-Invertierer, wie er in dem System nach Fig. 31 eingesetzt wird;Fig. 33 shows a negative rectifier inverter as used in the system of Fig. 31;

Fig. 34 einen positiven Gleichrichter-Invertierer, wie er in dem System nach Fig. 31 eingesetzt wird;Fig. 34 shows a positive rectifier inverter as used in the system of Fig. 31;

Fig. 35 eine FC-gesteuerte Klemmschaltung, wie sie in dem System nach Fig. 31 zum Einsatz kommt;Fig. 35 shows an FC-controlled clamp circuit as used in the system of Fig. 31;

Fig. 36A ein weiteres, der Systemebene entsprechendes Diagramm einer spezifischen Implementierung eines aktiven Aufhängungssystems für eine spezielle Pendelkabine (gemäß der US-A 4 899 852);Fig. 36A is another system level diagram of a specific implementation of an active suspension system for a special pendulum cabin (according to US-A 4 899 852);

Fig. 36B eine qualitative Darstellung von Entwurfserfordernissen für die Gesamt-Schleifenverstärkung für eine spezielle Pendelkabine (z.B. di gemäß der US-A-4 899 852);Fig. 36B is a qualitative illustration of design requirements for the total loop gain for a specific shuttle car (e.g., as described in US-A-4,899,852);

Fig. 37A und 37B grafische Darstellungen der Offenschleifenverstärkung und des Phasenwinkels des Produkts (L(s) von C(s) und G(s) in Fig. 36A);Fig. 37A and 37B are graphical representations of the open loop gain and the phase angle of the product (L(s) of C(s) and G(s) in Fig. 36A);

Fig. 38A und B grafische Darstellungen der Rückkopplungs-Regelverstärkung und des Phasenwinkels für jene spezielle Pendelkabinen-Ausgestaltung;Fig. 38A and B are graphical representations of the feedback control gain and phase angle for that particular shuttle car design;

Fig. 39 bis 41 eine zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse einer Simulationsstudie eines aktiven Aufhängungssystems unter Verwendung des Kompensators nach Fig. 36A und 36B, 37A und 378 und 38A und 38B;Fig. 39 to 41 are a summary of the results of a simulation study of an active suspension system using the compensator of Fig. 36A and 36B, 37A and 37B and 38A and 38B;

Fig. 42 eine Darstellung einer digitalen Steuerung, die zum Implementieren der Steuerung nach Fig. 36A eingesetzt werden kann;Fig. 42 is an illustration of a digital controller that can be used to implement the controller of Fig. 36A;

Fig. 43 eine Darstellung einer Reihe von Schritten, die von dem Prozessor nach Fig. 42 ausgeführt werden können;Fig. 43 is an illustration of a series of steps that may be performed by the processor of Fig. 42;

Fig. 44 die Ergebnisse eines Tests zur Erprobung der Effektivität des aktiven Systems nach Fig. 36A für eine Pendelkabine bei der Abschwächung direkter Fahrkorbkräfte, wobei ein Verhältnis der gemessenen Fahrkorbbeschleunigung zu dem Betrag einer sinusförmigen Eingangskraft in einem Frequenz-Wobbelbereich verdeutlicht;Fig. 44 shows the results of a test to verify the effectiveness of the active system of Fig. 36A for a pendulum car in mitigating direct car forces, illustrating a ratio of the measured car acceleration to the magnitude of a sinusoidal input force in a frequency sweep range;

Fig. 45 einen Vergleich des vorhergesagten zeitlichen Ansprechverhaltens (mittels Simulation) und des erzielten Ansprechverhaltens für die direkte Pendelkabinen-Kraftabschwächung;Fig. 45 a comparison of the predicted temporal response (by simulation) and the achieved response for the direct pendulum car force attenuation;

Fig. 46 das Ansprechverhalten des Pendelkabinensystems auf eine Schienenunregelmäßigkeit, simuliert auf einem Prüfstand mit einer rotierenden Unwucht;Fig. 46 the response of the pendulum cabin system to a rail irregularity, simulated on a test bench with a rotating unbalance;

Fig. 47 eine detaillierte schematische Darstellung einer Schaltung zum Steuern eines der Elektromagneten nach Fig. 14D in Abhängigkeit eines Kraftsollsignals 106 von einem Signalprozes sor, wie er in Fig. 42 zum Beispiel dargestellt ist;Fig. 47 is a detailed schematic representation of a circuit for controlling one of the electromagnets according to Fig. 14D in dependence of a force command signal 106 from a signal processor, as shown in Fig. 42, for example;

Fig. 48 eine bevorzugte Einrichtung zum Ausführen des bevorzugten Regelschemas nach Fig. 15;Fig. 48 shows a preferred device for carrying out the preferred control scheme of Fig. 15;

Fig. 49 eine Darstellung einer drei Räder umfassenden aktiven Führung;Fig. 49 is a representation of an active guidance system comprising three wheels;

Fig. 50 ein soleoidbetätigtes Rad zur Verwendung in dem aktiven System, wie es zum Beispiel Fig. 49 zeigt;Fig. 50 shows a solenoid-operated wheel for use in the active system, for example as shown in Fig. 49;

Fig. 51 Schritte, die unter Verwendung von Aktuatoren ausgeführt werden können, um eine aufgehängte oder abgestützte Plattform an einer Schwelle zum Ruhen zu bringen;Fig. 51 Steps that can be performed using actuators to bring a suspended or supported platform to rest on a threshold;

Fig. 52 eine stirnseitige Schnittansicht einer genormten und in der Praxis eingeführten, im Querschnitt "T"-förmigen Führungsschiene, wobei deren Grenzflächen bezüglich dreier Räder dargestellt sind;Fig. 52 is a front sectional view of a standardized and in practice introduced guide rail with a "T"-shaped cross section, with its interfaces shown with respect to three wheels;

Fig. 53 eine stirnseitige Schnittansicht der im Querschnitt "Y"-förmigen Führungsschiene, die in aktiven Aufzugsystemen eingesetzt werden können, wobei deren Schnittstelle mit drei Rädern dargestellt ist;Fig. 53 is an end sectional view of the "Y"-shaped cross-section guide rail that can be used in active elevator systems, showing its interface with three wheels;

Fig. 54 eine stirnseitige Schnittansicht der im Querschnitt "Y"-förmigen Führungsschiene nach Fig. 52 mit zwei elektromagnetischen Akuatoren;Fig. 54 is a front sectional view of the cross-sectionally "Y"-shaped guide rail according to Fig. 52 with two electromagnetic actuators;

Fig. 55A, 55B und 55C detaillierte Vergleichskizzen mit Tabellen 1 und 2 zum Vergleich der charakteristischen Merkmale der T- förmigen Führungsschiene gemäß Fig. 55A und der Y-förmigen Führungsschiene gemäß Fig. 55B, wobei jeweils im oberen Bereich Definitionen für die elementaren Teile sowie Abmessungen der beiden zu vergleichenden Formen angegeben sind, in Verbindung mit zwei dazugehörigen Tabellen unterhalb der Darstellung und darunter wiederum eine Legende von Definitionen, die in den Tabellen verwendet werden;Fig. 55A, 55B and 55C are detailed comparison sketches with tables 1 and 2 for comparing the characteristic features of the T-shaped guide rail according to Fig. 55A and the Y-shaped guide rail according to Fig. 55B, with definitions for the elementary parts and dimensions of the two shapes to be compared being given in the upper part, in conjunction with two corresponding tables below the illustration and below that again a legend of definitions used in the tables;

Fig. 56 eine perspektivische Ansicht einer Führungsrollengruppe;Fig. 56 is a perspective view of a guide roller group;

Fig. 57 eine seitliche Draufsicht auf die Führungsrollengruppen nach Fig. 56, wobei Einzelheiten des seitlichen Rolleneinstellmechanismus für die Sekundäraufhängung dargestellt sind;Fig. 57 is a side elevational view of the guide roller assemblies of Fig. 56, showing details of the lateral roller adjustment mechanism for the secondary suspension;

Fig. 58 eine auseinandergezogene, schematische Ansicht des zur Einstellung in Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Rolle dienenden Winkelhebels, an dem die Feder gemäß Fig. 59 angekoppelt ist;Fig. 58 is an exploded, schematic view of the angle lever used for adjusting the roller in the forward-backward direction, to which the spring according to Fig. 59 is coupled;

Fig. 59 eine Draufsicht auf die Flachspiralfeder, die in der Vorwärts- Rückwärts-Führung zum Dämpfen und Einstellen der Vorwärts- Rückwärts-Rollen in der Gruppe eingesetzt wird;Fig. 59 is a plan view of the flat spiral spring used in the forward-rear guide for damping and adjusting the forward-rear rollers in the group;

Fig. 60 eine Vorder-Draufsicht auf die Vorwärts-Rückwärts-Führungsrollen der Gruppe;Fig. 60 is a front plan view of the forward-rearward guide rollers of the group;

Fig. 61 eine Teil-Draufsicht einer Führung und einer der Rollen der Führungsschienengruppe der Führung gemäß Fig. 56, wobei die Positionierung der Elektromagnete eines für eine relativ kleine Kraft ausgelegten Aktuators dargestellt ist;Fig. 61 is a partial plan view of a guide and one of the rollers of the guide rail group of the guide according to Fig. 56, showing the positioning of the electromagnets of an actuator designed for a relatively small force;

Fig. 62 einen Spaltfühler;Fig. 62 a gap sensor;

Fig. 63 einen Flußfühler, der in der Beschleunigungsschleife nach Fig. 69 eingesetzt wird;Fig. 63 shows a flow sensor used in the acceleration loop according to Fig. 69;

Fig. 64 eine Seitenansicht eines Elektromagnet-Kerns;Fig. 64 is a side view of an electromagnet core;

Fig. 65 eine Draufsicht auf den Kern nach Fig. 64 mit angedeuteten Spulen;Fig. 65 a top view of the core according to Fig. 64 with indicated coils;

Fig. 66 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Lenkschaltung zum Steuern zweier aktiver Führungen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Aufzugfahrkorbs zur Seitensteuerung angeordnet sind, die aber für eine Vorwärts-Rückwärts- Steuerung der Führungen auf einander abgewandten Seiten emes Schienenstegs eingesetzt werden können;Fig. 66 is a simplified block diagram of a steering circuit for controlling two active guides arranged on opposite sides of an elevator car for lateral control, but which can be used for forward-backward control of the guides on opposite sides of a rail web;

Fig. 67 eine grafische Darstellung einer Vorspannmethode zum Steuern emes Paares einander gegenüberliegender Elektromagnete, wobei zum Beispiel der Kraftbefehl für die rechtsbefindliche aktive Führung nach Fig. 66 in positiver Richtung vorgespannt und der Kraftbefehl für die linke Führung negativer Richtung vorgespannt wird, um ein zusammengesetztes Ansprechverhalten zu erlangen, welches ein abruptes Umschalten zwischen dem Paar vermeidet;Fig. 67 is a graphical representation of a biasing method for controlling a pair of opposing electromagnets, for example, where the force command for the right active guide of Fig. 66 is biased in the positive direction and the force command for the left guide is biased in the negative direction to achieve a composite response which avoids abrupt switching between the pair;

Fig. 68 eine detalliertere Darstellung des diskreten Signalprozessors nach Fig. 66;Fig. 68 is a more detailed representation of the discrete signal processor according to Fig. 66;

Fig. 69 ein Steuerschema für ein Paar aktiver Führungen, wie sie in Fig. 66 gezeigt sind, einschließlich der Steuerung sowohl der kleinen Aktuatoren als auch der großen Aktuatoren, umfassend eine Lenkanordnung für die großen Aktuatoren;Fig. 69 is a control scheme for a pair of active guides as shown in Fig. 66, including control of both the small actuators and the large actuators, including a steering arrangement for the large actuators;

Fig. 70 eine Darstellung einiger der Parameter, die in dem Steuerschema nach Fig. 69 dargestellt sind;Fig. 70 is a diagram showing some of the parameters shown in the control scheme of Fig. 69;

Fig. 71 eine Darstellung des Ansprechverhaltens eines Einzelstellungs- Wandlers, der zu jedem der Stellungswandler gehört, wie er in Fig. 62 dargestellt ist; undFig. 71 is a diagram showing the response of a single position transducer associated with each of the position transducers shown in Fig. 62; and

Fig. 72 eine Darstellung der Zusammensetzung zweier derartiger Wandler-Kennlinien, wie sie möglicherweise auf der Leitung 698 in Fig. 69 auftritt.Fig. 72 is a representation of the composition of two such converter characteristics, as may possibly occur on line 698 in Fig. 69.

Nach Fig. 1 ist eine Fahrgastplattform 10 für einen Aufzugfahrkorb oder einer Aufzugkabine mit einer Einrichtung 12 aufgehängt oder abgestützt Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich "Kabine" auf eine Fahrgastplattform, die innerhalb eines äußeren (in Fig. 1 nicht dargestellten) Rahmens aufgehängt oder beweglich abgestützt ist. "Fahrkorb" bezieht sich auf eine Fahrgastplattform, die nicht beweglich innerhalb eines Rahmens abgestützt ist, oder - alternativ - auf einen Rahmen für eine aufgehängte oder abgestützte Kabinenplattform (in einigen Fällen auch als "Fahrkorbrahmen" bezeichnet). Einige Beispiele für die Verwendung jedes Ausdrucks sind: (i) ein Fahrkorb, der an einem über eine sich drehende Sellscheibe geführtes Kabel aufgehängt ist (ii) eine ("Pendel"-) Kabine, die mittels eines Kabels, einer oder mehreren Stangen in einem Fahrkorbrahmen aufgehängt ist, (ii) ein Fahrkorb, der auf einer beweglichen Plattform abgestützt ist, die ihrerseits an einem hydraulisch betätigten Kolben gelagert ist, (iv) eine Kabine, die auf einer beweglichen Plattform in einem abgestützten oder aufgehängten Fahrkorbrahmen abgestützt ist, etc. In sämtlichen Fällen wird der Aufzugfahrkorb oder der Fahrkorbrahmen in einem Aufzugsschacht (der in Fig. 1 nicht dargestellt ist) nach oben und nach unten bewegt, und zwar geführt von einer Einrichtung wie zum Beispiel (nicht gezeigten) vertikalen Schienen, die an den Schachtwänden befestigt sind.According to Fig. 1, a passenger platform 10 for an elevator car or cabin is suspended or supported by a device 12. In the present context, "cabin" refers to a passenger platform which is suspended or movably supported within an outer frame (not shown in Fig. 1). "Car" refers to refers to a passenger platform which is not movably supported within a frame or, alternatively, to a frame for a suspended or supported cabin platform (in some cases also referred to as a 'car frame'). Some examples of the use of each term are: (i) a car suspended from a cable passed over a rotating pulley, (ii) a ("swing") cab suspended by a cable, one or more rods in a car frame, (iii) a car supported on a movable platform which in turn is supported on a hydraulically operated piston, (iv) a cab supported on a movable platform in a supported or suspended car frame, etc. In all cases, the elevator car or car frame is moved up and down in an elevator shaft (not shown in Fig. 1) guided by means such as vertical rails (not shown) attached to the shaft walls.

Erfindungsgemäß können von einem Sensor 16, der in oder an dem Fahrkorb oder der Kabinenplattform 10 angebracht ist, ein oder mehrere Störungen 14 gefühlt werden (z.B. einen Luftstrom in dem Schacht, welcher auf den Fahrkorb oder den Fahrkorbrahmen einwirkt, eine Störung in Form einer holprigen Fahrt, die sich als Ergebnis eines nichtgeraden Zustands eines Schienenquerschnitts und dergleichen auf den Fahrkorb oder die Kabine überträgt, etc.). Der Sensor 16 fühlt typischerweise einen Effekt der Störung 14, um auf der Leitung 18 ein Signal bereitzustellen, dessen Betrag dem Betrag des Effekts entspricht. Eine Einrichtung 20 spricht auf das Signal auf der Leitung 18 an, um den Betrag der Reaktion zu bestimmen, der erforderlich ist, um dem gefühlten Effekt der Störung entgegenzuwirken, und um ein Signal auf der Leitung 22 bereitzustellen, welches einen Aktuator 24 veranlaßt, die Plattform 10 so in Bewegung zu setzen, wie dies durch ein Betätigungssignal auf einer Leitung 26 vörgegeben wird. Der Aktuator 24 kann, ohne daß dies eine Beschränkung bedeutet, zwischen dem Fahrkorb oder dem Fahrkorbrahmen und dem Schacht angeordnet sein, oder er kann sich zwischen dem Fahrkorbrhhmen und der Kabine im Inneren des Rahmens befinden, um dazwischen Kräfte in Abhängigkeit des Steuersignals auf der Leitung 22 zur Wirkung kommen zu lassen.In accordance with the invention, one or more disturbances 14 (e.g., an air current in the shaft acting on the car or car frame, a disturbance in the form of a bumpy ride imparted to the car or car as a result of a non-straight condition of a rail cross section, etc.) may be sensed by a sensor 16 mounted in or on the car or car platform 10. The sensor 16 typically senses an effect of the disturbance 14 to provide a signal on line 18 having a magnitude corresponding to the magnitude of the effect. A device 20 is responsive to the signal on line 18 for determining the amount of response required to counteract the sensed effect of the disturbance and for providing a signal on line 22 which causes an actuator 24 to move the platform 10 as directed by an actuation signal on line 26. The actuator 24 may, without limitation, be arranged between the car or the car frame and the shaft, or it may are located between the car frame and the cabin inside the frame in order to allow forces to act therebetween depending on the control signal on the line 22.

Mehrere dem Sensor 16 ähnliche Sensoren können auf einen oder mehrere ausgewählte Parameter ansprechen, die bezeichnend sind für translatorische oder Dreh-Bewegungen des Fahrkorbs oder der Kabine, welche letztere veranlassen, von der perfekt zentrierten Ruhelage auf einer imaginären Vertikal-Linie durch die Mitte des Aufzugsschachts abzuweichen. Derartige Sensoren können auf irgendeinen oder irgendeine Anzahl ausgewahlter Parameter ansprechen, so z.B. die Stellung des Fahrkorbs oder der Kabine bezüglich des Aufzugsschachts, die Translations-Beschleunigungen, die auf den Fahrkorb oder die Kabine einwirken, etc. Erfindungsgemäß wird Beschleunigung erfaßt. Solche Sensoren können ein oder mehrere Lesesignale an die Einrichtung 20 oder eine ähnliche Einrichtung liefern, um eine geschlossene Regelschleife zwecks automatischer Regelung gemäß der Erfindung zu vervollständigen.A plurality of sensors similar to sensor 16 may be responsive to one or more selected parameters indicative of translational or rotational movements of the car or cab which cause the latter to deviate from a perfectly centered rest position on an imaginary vertical line through the center of the elevator shaft. Such sensors may be responsive to any one or any number of selected parameters, such as the position of the car or cab relative to the elevator shaft, the translational accelerations acting on the car or cab, etc., as sensed in accordance with the invention. Such sensors may provide one or more readings to device 20 or similar device to complete a closed loop control system for automatic control in accordance with the invention.

Wie oben vorgeschlagen, besteht eine Möglichkeit der Betrachtung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darin, sich das Steuersystem so vorzustellen, als veranlasse dieses, daß die vertikale Mittellinie des Aufzugfahrkorbs (oder die vertikale Mittellinie einer an einem Rahmen aufgehängten oder am Rahmen abgestützte Kabine eines Aufzugs) bleibend zusammenfällt mit einer imaginären, ortsfesten Referenzlinie, die sich in der Mitte des Aufzugsschachts hinauferstreckt, ohne daß die Mittellinie des aufgehängten Fahrkorbs oder der aufgehängten Kabine von der Referenz-Mittellinie des Schachts abweicht, oder ohne daß der Fahrkorb oder die Kabine, deren Mittellinie mit der ortsfesten Mittellinie übereinstimmt, sich um die ortsfeste Mittellinie verdreht.As suggested above, one way of considering a preferred embodiment of the invention is to think of the control system as causing the vertical centerline of the elevator car (or the vertical centerline of a frame-suspended or frame-supported elevator cab) to consistently coincide with an imaginary fixed reference line extending up the center of the elevator shaft, without the centerline of the suspended car or cab deviating from the reference centerline of the shaft, or without the car or cab, whose centerline coincides with the fixed centerline, rotating about the fixed centerline.

Fig. 2 zeigt am Fahrkorb oder an der Kabine gelagerte Beschleunigungsmesser 16a, 16b und 16c, die gemeinsam ein Beispiel für eine Sensoranordnung bilden, die dazu einsetzbar ist, Horizontalbeschleunigungen zu fühlen, die kleine Horizontal-Transtationen darstellen, die Abweichungen der Fahrkorb- oder Kabinen-Mittellinie von der Schacht- Mittellinie bewirken, wobei zusätzlich - ohne Beschränkung des oben gesagten - Beschleunigungen erfaßt werden, die kleine Verdrehungen des Fahrkorbs oder der Kabine um die Schacht-Mittellinie darstellen. Ein zusätzlicher Satz ähnlicher Sensoren 16d, 16e und 16f kann - ohne Notwendigkeit allerdings - in der Nähe der Decke des Fahrkorbs oder der Kabine angeordnet sein. Der selektive Einsatz von einer oder mehreren Gruppen von Aktuatoren, z.B. der Aktuatorgruppen 24a, 24b, 24c und 24d gestattet die Ausübung von Kräften zum Aufrechterhalten der gewünschten Übereinstimmung der Mittellinie von Fahrkorb oder Kabine einerseits und schafft andererseits, und auf Wunsch, dies bei Drehfreiheit bezüglich der Vertikalen oder gar um eine oder mehr Achsen in der Horizontalebene. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet zwei Gruppen von Aktuatoren 24a, 24b, z.B. jeweils eine Gruppe aus einem Paar von Aktuatoren. Obschon also zwei Gruppen von Aktuatoren in der Nähe sowohl der Decke als auch des Bodens des Fahrkorbs oder der Kabine dargestellt sind, versteht sich, daß dies nur deshalb so dargestellt ist, um anzudeuten, daß Aktuatoren, die aus irgendeiner Stellung heraus oder in irgendeiner Gruppierung arbeiten, d.h. anderen Gruppierungen in anderen Positionen, mit Sicherheit durch die Ansprüche gemäß der Erfindung eingeschlossen sind. Wie erwähnt, verwendet die bevorzugte Ausführungsform nur Aktuatoren am Boden. Der Umstand, daß die Aktuatoren losgelöst von der Plattform dargestellt sind, was elektromagnetische Aktuatoren des berührungsfreien Typs (Luftspalttyps) ist schließt in keiner Weise Aktuatoren aus, die mechanisch an der Plattform befestigt sind.Fig. 2 shows accelerometers 16a, 16b and 16c mounted on the car, which together form an example of a sensor arrangement that can be used to measure horizontal accelerations to sense small horizontal translations which cause deviations of the car or cab centerline from the shaft centerline, and in addition - without limiting the above - to sense accelerations which represent small rotations of the car or cab about the shaft centerline. An additional set of similar sensors 16d, 16e and 16f may - but not necessarily - be located near the ceiling of the car or cab. The selective use of one or more groups of actuators, e.g. actuator groups 24a, 24b, 24c and 24d, allows the application of forces to maintain the desired conformity of the car or cab centerline on the one hand and, on the other hand, and if desired, provides this with freedom of rotation with respect to the vertical or even about one or more axes in the horizontal plane. A preferred embodiment of the present invention uses two groups of actuators 24a, 24b, e.g. one group each comprising a pair of actuators. Thus, although two groups of actuators are shown near both the ceiling and the floor of the car or cab, it is to be understood that this is only shown to indicate that actuators operating from any position or in any grouping, i.e. other groupings in other positions, are certainly encompassed by the claims of the invention. As mentioned, the preferred embodiment uses only floor actuators. The fact that the actuators are shown detached from the platform, which are electromagnetic actuators of the non-contact type (air gap type), in no way excludes actuators which are mechanically attached to the platform.

Ein beliebig eingerichtetes, dreidimensionales Koordinatensystem 44 in Fig. 2 liegt mit seiner X-Z-Ebene in der Zeichnungsebene, wobei sein Ursprung als übereinstimmend mit dem Schwerpunkt des Fahrkorbs oder der Kabine 10 gedacht wird, während die Minus-Y-Achse senkrecht aus der Zeichnungsebene in Richtung des Betrachters herausragt. Das Koordinatensystem 44 nach Fig. 2 ist in Fig. 3 detaillierter dargestellt. Dort erkennt man, daß zusätzlich zu Drehungen um die vertikale Z-Achse auch Drehungen um die X- ünd die Y-Achse möglich sind, die erfindungsgemäß ebenfalls - auf Wunsch - geregelt werden können. Erfindungsgemäß können Transiationen in der Horizontalebene unter Verwendung der dargestellten Vorrichtung beherrscht werden. Diese kann auch - muß aber nicht - zum Einregeln von Verdrehungen benutzt werden. Somit kann die vorliegende Erfindung dazu dienen, Verdrehungen in der Horizontalebene zu beherrschen, und sie kann auf zwei oder noch mehr Achsen erweitert werden, einschließlich einer zusätzlichen horizontalen und einer vertikalen Achse.An arbitrarily configured three-dimensional coordinate system 44 in Fig. 2 lies with its XZ plane in the drawing plane, with its origin being considered to coincide with the center of gravity of the elevator car or cabin 10, while the minus Y axis protrudes vertically from the drawing plane in the direction of the observer. The coordinate system 44 according to Fig. 2 is shown in more detail in Fig. 3. There it can be seen that in addition to rotations around the vertical Z axis, rotations around the X and Y axes are also possible, which according to the invention can also be controlled if desired. According to the invention, translations in the horizontal plane can be controlled using the device shown. This can also - but does not have to - be used to control twists. Thus, the present invention can be used to control twists in the horizontal plane and can be extended to two or more axes, including an additional horizontal and a vertical axis.

Man erkennt weiterhin, daß die Beschleunigungsmesser nicht im Schwerpunkt angeordnet werden können, was wünschenswert sein könnte. Ein Boden oder eine Decke eines Fahrgastraums ist hier ohne Beschränkung als akzeptabler Kompromiß dargestellt. Natürlich ist die ausgewählte Positionierung der dargestellten Sensoren beliebig. Aus der Symmetrie dieser Positionierung bezüglich des dargestellten Koordinatensystems oder in bezug auf einander sollte nicht geschlossen werden, daß die ausgewählte Relation erforderlich ist, um die beanspruchte Erfindung in die Praxis umzusetzen. In anderen Worten: beispielsweise können Sensoren zum Messen von Beschleunigungen entlang Achsen ausgerichtet werden, die parallel zueinander verlaufen, oder die mit den Betätigungsachsen übereinstimmen, d.h. 45 Grad bezüglich der Schachtwände. In jedem Fall kann es manchmal von Vorteil sein, ein Koordinatensystem zu verwenden, dessen Achse in ähnlicher Weise mit den Kraftwirkungsrichtungen der Aktuatoren fluchten. Es sollte auch verstanden sein, daß die Orientierung der Aktuatoren unter Winkeln von 45 Grad bezüglich der Schachtwände nicht absolut wesentlich ist. Tatsächlich sind die Relationen der Aktuatoren in bezug auf den Fahrkorb oder die Kabine nicht kritisch. Allerdings ist bevorzugt, die Aktuatoren orthogonal auszurichten, um die Möglichkeit universeller Kraftvektoren zu erhalten und eine Distanz zwischen Verläufen entgegengesetzter Kraft und damit das Zustandekommen von Drehmoment zu erlauben. Mithin könnte man die Aktuatoren in jeder Fcke anbringen, sodaß sie in Diagonalen-Richtung wirken und nicht senkrecht dazu. Obschon eine derartige Ausgestaltung nicht besonders bevorzugt ist, da sie die Möglichkeit ausschlösse, Vertikal-Verdrehungen entgegenzuwirken, würde sie dennoch in den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche fallen.It will also be appreciated that the accelerometers cannot be located at the center of gravity, which might be desirable. A floor or ceiling of a passenger compartment is illustrated here without limitation as an acceptable compromise. Of course, the selected positioning of the illustrated sensors is arbitrary. The symmetry of this positioning with respect to the illustrated coordinate system or with respect to each other should not be inferred that the selected relation is required to practice the claimed invention. In other words, for example, sensors for measuring accelerations can be aligned along axes that are parallel to each other or that coincide with the axes of actuation, i.e. 45 degrees with respect to the shaft walls. In any event, it may sometimes be advantageous to use a coordinate system whose axes are similarly aligned with the directions of force action of the actuators. It should also be understood that the orientation of the actuators at angles of 45 degrees with respect to the shaft walls is not absolutely essential. In fact, the relations of the actuators with respect to the car or cab are not critical. However, it is preferable to align the actuators orthogonally in order to obtain the possibility of universal force vectors and to allow a distance between paths of opposing force and thus the creation of torque. Thus, the actuators could be mounted in each corner so that they are aligned in the diagonal direction. and not perpendicular thereto. Although such a configuration is not particularly preferred since it would exclude the possibility of counteracting vertical twists, it would nevertheless fall within the scope of the present claims.

Aus den Plätzen der dargestellten Beschleunigungssensoren in der Nähe des Bodens ist auch ersichtlich, daß Querbeschleunigungen entlang der X-Achse vom Beschleunigungsmesser 16a erfaßt werden können, während solche entlang der Y-Achse von den Beschleunigungsmessern 16b und 16c erfaßt werden können. Eine Nichtübereinstimmung der Ausgangsgrößen der zwei Y-empfindlichen Beschleunigungsmesser gibt eme Drehung um die Z-Achse an. Eine Drehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn wird abhängig davon angezeigt, ob der Y-Beschleunigungsmesser 16b oder 16c das Lesesignal mit dem größeren Betrag liefert. Der Betrag der Differenz ist kennzeichnend für den Betrag des Drehwinkels gegenüber einer Referenzposition. Eine ähnliche Situation gibt es für die Sensoren 16d, 16e und 16f an der Decke.It can also be seen from the locations of the illustrated accelerometers near the floor that lateral accelerations along the X axis can be sensed by accelerometer 16a, while those along the Y axis can be sensed by accelerometers 16b and 16c. A mismatch of the outputs of the two Y-sensitive accelerometers indicates rotation about the Z axis. Clockwise or counterclockwise rotation is indicated depending on whether the Y accelerometer 16b or 16c provides the reading signal with the larger magnitude. The magnitude of the difference is indicative of the magnitude of the angle of rotation relative to a reference position. A similar situation exists for sensors 16d, 16e and 16f on the ceiling.

Obschon keine Führungsschienen dargestellt sind, befinden sich diese typischerweise auf einander entgegengesetzten Stellen an zwei der vier Schachtwände. Diese könnten dann beispielsweise für einen Fahrkorb als ferromagnetische Massen dienen, die z. B. von den Aktuatoren 24a, 24b, 24c und 24d benutzt werden, wenn die Aktuatoren vom elektromagnetischen Typ sind. In solchen Fällen können die Aktuatoren 24a und 24b in der Nähe des Bodens und die Aktuatoren 24c und 24d in der Nähe des Oberteils der Plattform 10 angeordnet sein, um magnetische Induktion für die berührungslose Wechselwirkung über Luftspalte bezüglich der Schienen zu erzeugen. Es können auch elektromechanische, d.h. mit Berührung arbeitende aktive Aktuatoren verwendet werden, die weiter unten noch erläutert werden. Man kann konventionelle, passive Radführungen anstelle aktiver Aktuatoren 24c, 24d an einander abgewandten Seiten im oberen Teil des Fahrkorbs dazu verwenden, zusätzliche Stabilität zu schaffen, ohne daß das Erfordernis entsteht, zusätzliche aktive Steuersysteme vorzusehen, wie es z.B. bei Ando erforderlich ist, allerdings für dessen beschränktere Zwecke.Although no guide rails are shown, they are typically located at opposite locations on two of the four shaft walls. These could then serve, for example, for a car as ferromagnetic masses used by, for example, the actuators 24a, 24b, 24c and 24d if the actuators are of the electromagnetic type. In such cases, the actuators 24a and 24b may be located near the floor and the actuators 24c and 24d near the top of the platform 10 to create magnetic induction for non-contact interaction across air gaps with respect to the rails. Electromechanical, ie contact-operating active actuators may also be used, as will be discussed below. Conventional, passive wheel guides may be used instead of active actuators 24c, 24d on opposite sides in the upper part of the car to provide additional stability without the need for to provide additional active control systems, as is required for example by Ando, but for its more limited purposes.

Beispielsweise können bei einer aufgehängten (Pendel-) Kabine elektromagnetische, berührungslose Aktuatoren 24a und 24b an der Unterseite der Kabine in Verbindung mit geeigneten ferromagnetischen Reaktionsplatten befestigt werden, welche an dem Boden des Fahrkorbrahmens hochstehen, um einen Weg für den von den Aktuatoren geschaffenen magnetischen Fluß bereitzustellen. In diesem Fall werden keine zusätzlichen passiven Führungen für das Oberteil der Kabine notwendig.For example, in a suspended (swing) car, electromagnetic non-contact actuators 24a and 24b may be mounted on the bottom of the car in conjunction with suitable ferromagnetic reaction plates which extend up from the bottom of the car frame to provide a path for the magnetic flux created by the actuators. In this case, no additional passive guides for the top of the car are necessary.

In einem Beispiel für einen abgestützten Fahrkorb oder eine abgestützte Kabine unter Verwendung einer horizontal verschieblichen Plattform für die Abstützung, wie es z.B. in der US-A-4 660 682 von Luinstra et al gezeigt ist, allerdings auf einem hydraulischen Kolben oder in einem aufgehängten Fahrkorbralanen gelagert (wie es bei Luinstra et al dargestellt ist), können elektromagnetische, berührungslose Aktuatoren 24a und 24b an der Unterseite der Gleitplattform mit geeigneten ferromagnetischen Reaktionsplatten befestigt werden, die unterhalb der Gleitplattform auf einer nicht gleitfähigen horizontalen Plattform hochstehen, welche oben an dem Kolben angebracht ist oder - bei einer abgestützten Kabine auf dem Boden des Fahrkorbrahmens, um einen Weg für magnetischen Fluß zu bilden, der von den Aktuatoren stammt.In an example of a supported car or cab using a horizontally sliding platform for support, such as shown in Luinstra et al.'s US-A-4,660,682, but supported on a hydraulic piston or in a suspended car rail (as shown in Luinstra et al.), electromagnetic non-contact actuators 24a and 24b may be mounted on the underside of the sliding platform with suitable ferromagnetic reaction plates raised below the sliding platform on a non-sliding horizontal platform attached to the top of the piston or, in a supported car, on the floor of the car frame, to provide a path for magnetic flux originating from the actuators.

Aus dem oben gesagten sollte ersichtlich sein, daß eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann zum Steigern des Fahrkomforts in einem Aufzugfahrkorb oder einer Aufzugkabine. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zuerst für eine Kabine und dann für einen Fahrkorb beschrieben. Es wird deutlich werden, daß die gleiche Vorgehensweise sowohl für den Fahrkorb als auch die Kabine verwendet werden kann, was sich im Detail nur in dem Grad unterscheidet, der notwendig ist, um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß die Aktuatoren für einen Fahrkorb gegen eine Schiene an einer Schachtwand wirken, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, während die Aktuatoren für eine Kabine an einem Rahmen wirksam werden, wie dies in Fig. 14B, 14C und 14D dargestellt ist.From the above it should be apparent that a preferred embodiment of the present invention can be used to increase the ride comfort in an elevator car or cabin. The preferred embodiment of the present invention will be described first for a cabin and then for a lift car. It will be clear that the same approach can be used for both the lift car and the cabin, differing in detail only to the extent necessary to take into account the fact that the actuators for a Car actuators act against a rail on a shaft wall, as shown in Fig. 15, while the actuators for a cabin act on a frame, as shown in Figs. 14B, 14C and 14D.

Fig. 14A ist eine Draufsicht, und Fig. 14D ist eine Seitenansicht eines Pendelfahrkorbs 46. Er enthält ein aktives Aufhängungssystem mit einem Aktuator 45 gemäß Fig. 14B, der von einer (nicht dargestellten) Steuerung angetrieben wird, um gelesene Daten bezüglich der Bewegung einer Plattform 10b zu verarbeiten. Sensoren 50, 52 und 54, bei denen es sich um Beschleunigungsmesser handelt, messen die Bewegung der Plattform. Die Plattform 10b ist mittels Stäben 56, 58 an einem Rahmen 60 aufgehängt, der seinerseits an einem Kabel 62 hängt, um den Fahrkorb 46 in einem Aufzugsschacht mit Wänden 64 und 66 und darauf gelagerten Schienen 68 und 70 nach oben und nach unten zu bewegen. Mehrere Rader 72, 74, 76 und 78 sind mit Hilfe von Federn 80, 82, 84 und 86 an dem Rahmen 60 gelagert. Ein passiver Pendelfahrkorb dieses Typs (ohne den Aktuator 45) ist im Detail in dem US-Patent 4 899 852 dargestellt.Fig. 14A is a top view and Fig. 14D is a side view of a shuttle car 46. It includes an active suspension system with an actuator 45 as shown in Fig. 14B which is driven by a controller (not shown) to process read data regarding the movement of a platform 10b. Sensors 50, 52 and 54, which are accelerometers, measure the movement of the platform. The platform 10b is suspended by rods 56, 58 from a frame 60 which in turn hangs from a cable 62 to move the car 46 up and down in an elevator shaft having walls 64 and 66 and rails 68 and 70 supported thereon. A plurality of wheels 72, 74, 76 and 78 are mounted on the frame 60 by means of springs 80, 82, 84 and 86. A passive shuttle car of this type (without the actuator 45) is shown in detail in U.S. Patent 4,899,852.

Beim Aufwärts- und Abwärtsbewegen im Schacht sind die Räder der Unebenheit der Schienen ausgesetzt, die z.B. durch eine Fehlausrichtung 88 einer Schienen-Stoßverbindung oder durch eine Welligkeit 90 verursacht wird. Derartige Stoßverbindungs-Unregelmäßigkeiten rufen relativ hochfrequente Fahrkorbvibrationen hervor, während eine Welligkeit üblicherweise Vibrationen niedrigerer Frequenz bewirkt. Zusätzlich zu Vibrationen, die durch Schienenunregelmäßigkeiten über den Rahmen 60 auf die Plattform 10b einwirken, ist die Plattform 10b auch von uns so benannten direkten Kräften 92 ausgesetzt, die eine große Anzahl unterschiedlicher Ursachen haben können, darunter Windkräfte, Bewegung der Personen innerhalb des Fahrkorbs, die auf der Plattform stehen, und zahlreiche weitere ähnliche "direkte" Kräfte.As the wheels move up and down the shaft, they are subject to rail irregularities caused, for example, by a rail joint misalignment 88 or by a waviness 90. Such joint irregularities cause relatively high frequency car vibrations, while a waviness typically causes lower frequency vibrations. In addition to vibrations caused by rail irregularities through the frame 60 to the platform 10b, the platform 10b is also subjected to what we call direct forces 92, which can have a large number of different causes, including wind forces, movement of persons within the car standing on the platform, and numerous other similar "direct" forces.

In beiden Fig. 14A und 14B ist (ähnlich wie in Fig. 2) ein Koordinatensystem dargestellt, welches eine X-Y-Ebene im Boden der Plattform 10b darstellt, wobei die Z-Achse in vertikale Richtung weist. Die vorliegende Erfindung mildert sowohl direkte Kräfte als auch durch Schienenunregelmäßigkeiten hervorgerufene Kräfte, die über den Rahmen 60 auf die Plattform 10b einwirken. Sie tut dies, indem sie seitlichen Kräften sowohl in X- als auch in Y-Richtung entgegenwirkt. Verdrehungen bezüglich der Z-Achse werden ebenfalls gemildert durch Seitensteuerung entlang der X- und Y-Achsen, wie weiter unten noch ausgeführt wird.In both Figures 14A and 14B (similar to Figure 2) a coordinate system is shown which represents an X-Y plane in the floor of the platform 10b with the Z axis pointing vertically. The present invention mitigates both direct forces and forces induced by track irregularities acting on the platform 10b through the frame 60. It does this by counteracting lateral forces in both the X and Y directions. Twisting with respect to the Z axis is also mitigated by lateral control along the X and Y axes as discussed below.

In Fig. 16C sind ein Boden 200 einer Fahrgastplattform ähnlich der Kabine 10b in den Fig. 14A und 14B und ein Boden 202 eines Rahmens ähnlich dem Rahmen 60 in Fig. 16A und 16B übereinander angeordnet und in einer Draufsicht dargestellt, welche die beiden Teile im Ruhezustand im wesentlichen fluchtend zeigt. Zum Zweck der Beschreibung und ohne Beschränkung kann man, wenn man eine rechteckige oder zur weiteren Vereinfachung eine quadratische Ausgestaltung des Kabinenbodens 200 und des Rahmenbodens annimmt, sich ein paar Reaktionsebenen senkrecht zu dem Kabinenboden und dem Rahmenunterteil vorstellen, die einander in einer vertikalen Kabinen-Mittellinie schneiden, welche ihrerseits die Mitte des Quadrats senkrecht schneidet. Die Reaktionsebenen können den Boden und das Unterteil entlang der Diagonalen des Unterteils (und des Bodens) schneiden, müssen es aber nicht.In Fig. 16C, a floor 200 of a passenger platform similar to the cabin 10b in Figs. 14A and 14B and a floor 202 of a frame similar to the frame 60 in Figs. 16A and 16B are arranged one above the other and shown in a plan view showing the two parts in substantially alignment in the resting state. For purposes of description and without limitation, assuming a rectangular or, for further simplicity, a square configuration of the cabin floor 200 and the frame floor, one can imagine a pair of reaction planes perpendicular to the cabin floor and the frame base intersecting each other at a vertical cabin centerline which in turn intersects the center of the square perpendicularly. The reaction planes may or may not intersect the floor and the base along the diagonals of the base (and the floor).

Wie erwähnt, besteht eine Möglichkeit, die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu betrachten, darin, sich das Steuersystem so vorzustellen, daß dieses die Mittellinie der Aufzugkabine veranlaßt, dauernd mit einer imaginären Referenzlinie zusammenzufallen, die in der Mitte des Aufzugsschachts verläuft, ohne daß die aufgehängte oder abgestützte Kabine sich um die zusammenfallenden Mittellinien von Kabine und Schacht dreht.As mentioned, one way to view the preferred embodiment of the invention is to think of the control system as causing the centerline of the elevator car to constantly coincide with an imaginary reference line running down the center of the elevator shaft, without the suspended or supported car rotating about the coincident centerlines of the car and the shaft.

Sie kann dies erreichen durch Einsatz von an der Kabine gelagerten Beschleunigungsmessern 204, 206 und 208, die gemeinsam dazu dienen, Beschleunigungen zu messen, die sich in Form kleiner Querabweichungen der Kabinen-Mittellinie von der Schacht-Mittellinie manifestieren, wobei zusätzlich Beschleunigungen gemessen werden, die kleine Verdrehungen der Kabine um die Schacht-Mittellinie darstellen, wobei außerdem selektiver Gebrauch von den Aktuatoren 210, 212, 214 und 216 gemacht wird, die Kräfte senkrecht zu den Reaktionsebenen aufbringen, um den gewünschten Zusammenfall der Mittellinien ohne vertikale Verdrehung der Kabine um die Schacht-Mittellinie aufrechtzuerhalten. Diese Aktuatoren entsprechen dem in Fig. 14B gezeigten Aktuator 45. Ein in Fig. 14C dargestelltes dreidimensionales Koordinatensystem 218 liegt mit seiner X-Y-Ebene in der Zeichnungsebene und sollte gedacht werden als mit dem Ursprung in der Mitte der Quadrate 200 und 202 liegend, während seine Z-Achse senkrecht aus der Zeichnungsebene in Richtung des Betrachters weist, ähnlich wie bei dem Koordinatensystem nach Fig. 14B. Aus den Orten der Beschleunigungsmesser erkennt man, daß Querbeschleunigungen entlang der Y-Achse von dem Beschleunigungsmesser 206 erfaßt werden können, während solche entlang der X-Achse von dem Beschleunigungsmesser 204 oder 208 gemessen werden können. Eine Nichtübereinstimmung der Ausgangssignale der zwei X-empfindlichen Beschleunigungsmesser kennzeichnet eine Drehung um die Z-Achse. Eine Drehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn wird abhängig davon angezeigt, welcher X- Beschleunigungsmesser 204 oder 208 das Lesesignal mit dem größeren Betrag liefert. Das heißt: Betrag und Vorzeichen der Nichtübereinstimmung sind Kennzeichen für Betrag und Richtung des Drehwinkels. In dem betrachteten Ausführungsbeispiel allerdings, d.h. bei der Regelung, sind die gemessenen Bewegungen für den Fahrgast nicht wahrnehmbar.It can achieve this by using accelerometers 204, 206 and 208 mounted on the cabin, which together serve to to measure accelerations manifested as small transverse deviations of the car centerline from the shaft centerline, additionally measuring accelerations representing small rotations of the car about the shaft centerline, and also making selective use of actuators 210, 212, 214 and 216 which apply forces perpendicular to the reaction planes to maintain the desired coincidence of the centerlines without vertical rotation of the car about the shaft centerline. These actuators correspond to actuator 45 shown in Fig. 14B. A three-dimensional coordinate system 218 shown in Fig. 14C has its XY plane in the plane of the drawing and should be thought of as having its origin at the center of squares 200 and 202 while its Z axis points perpendicularly from the plane of the drawing toward the viewer, similar to the coordinate system of Fig. 14B. From the locations of the accelerometers, it can be seen that transverse accelerations along the Y axis can be detected by the accelerometer 206, while those along the X axis can be measured by the accelerometer 204 or 208. A mismatch of the output signals of the two X-sensitive accelerometers indicates a rotation around the Z axis. A clockwise or counterclockwise rotation is displayed depending on which X accelerometer 204 or 208 supplies the reading signal with the larger magnitude. This means that the magnitude and sign of the mismatch are indicators for the magnitude and direction of the angle of rotation. In the exemplary embodiment considered, however, ie during control, the measured movements are not perceptible to the passenger.

Ferromagnetische Reaktionsplatten 218, 220, 222 und 224 gleicher Größe können sich symetrisch bezüglich der Mitte des Rahmenbodens in der Nähe jeder Ecke entlang der Diagonalen derart erheben, daß sie in den Reaktionsebenen liegen. Vier Elektromagnetkerne 226, 228, 230 und 232 mit Spulen können an der Bodenfläche einer aufgehängten oder abgestützten Plattform derart befestigt werden, daß sie jeweils einer der Reaktionsplatten gegenüberstehen. Anziehungskräfte, die durch das Steuersystem mit Hilfe der vier Elektromaguetkern-Spulen erzeugt werden, werden in der Weise wirksarn, daß die Kern-Spulen-Paare von den zugehörigen Reaktionsplatten abrücken oder diesen näherkommen.Ferromagnetic reaction plates 218, 220, 222 and 224 of equal size may rise symmetrically with respect to the center of the frame bottom near each corner along the diagonals so that they lie in the reaction planes. Four electromagnet cores 226, 228, 230 and 232 with coils may be mounted on the bottom surface of a suspended or supported platform in such a way that they each face one of the reaction plates. Attractive forces generated by the control system with the help of the four electromagnet core coils are effective in such a way that the core-coil pairs move away from or closer to the associated reaction plates.

Das Positionieren der Kern-Spulen-Anordnungen bezüglich der Reaktionsebenen kann natürlich variieren. Wie z.B. in Fig. 14C gezeigt ist, sind Elektromagnetkern-Spulen, die entlang derselben Orthogonalen an einander abgewandten Ecken liegen, d.h. das Paar 226, 232 oder das Paar 228, 230 ist so angeordnet, daß Anziehungskräfte auf einander abgewandten Seiten der Reaktionsebene ausgeübt werden, denen zufolge ein Paar von Elektromagneten, die zu einer der Reaktionsebenen gehören, gemeinsam den im Uhrzeigersinn orientierten Drehkräften entgegenwirken, während das andere Paar den im Gegenuhrzeigersinn orientierten Drehkräften entgegenwirkt. Elektromagnetische Aktuatoren, die entlang Achsen wirken, die sich in der gleichen Kabinenwand schneiden, beispielsweise 230, 232 oder 226, 228, können zwischen dieser Wand und ihren jewelligen Reaktionsplatten liegen, so daß sie gemeinsam zur Versetzung von Querkräften arbeiten können.The positioning of the core-coil assemblies with respect to the reaction planes can of course vary. For example, as shown in Fig. 14C, electromagnet core-coils located along the same orthogonal at opposite corners, i.e., pair 226, 232 or pair 228, 230, are arranged to exert attractive forces on opposite sides of the reaction plane, whereby a pair of electromagnets belonging to one of the reaction planes jointly opposes the clockwise rotational forces, while the other pair opposes the counterclockwise rotational forces. Electromagnetic actuators acting along axes intersecting in the same cabin wall, for example 230, 232 or 226, 228, may be located between that wall and its respective reaction plates so that they can work together to displace transverse forces.

Allerdings sollte gesehen werden, daß die Elektromagnete in Fig. 14C sämtlich auf den Seiten der Reaktionsplatten angeordnet sein könnten, die den dargestellten Seiten abgewandt sind, wobei die einzige Änderung darin bestünde, daß sämtliche Steueraktionen umgekehrt wären. Außerdem können die Kern-Spulen-Paare zum Zusammenwirken gegen Störkräfte in einer speziellen Drehrichtung benachbarten Ecken der Kabine zugeordnet sein, so daß sie in bezug auf die Diagonalen auf der gleichen Seite der Reaktionsplatte liegen und damit die diagonal einander zugeordneten Paare nicht länger zusammenarbeiten. In diesem Fall müßten natürlich die unten angegebenen Gleichungen umgeschrieben werden, obschon nach wie vor die gleichen hier offenbarten Grundprinzipien Anwendung fänden.However, it should be noted that the electromagnets in Fig. 14C could all be located on the opposite sides of the reaction plates from those shown, the only change being that all control actions would be reversed. In addition, the core-coil pairs for cooperating against disturbing forces in a particular direction of rotation could be assigned to adjacent corners of the cabin so that they are on the same side of the reaction plate with respect to the diagonals, and thus the diagonally assigned pairs no longer cooperating. In this case, of course, the equations given below would have to be rewritten, although the same basic principles disclosed here would still apply.

Es sollte ebenfalls gesehen werden, daß alternativ die Reaktionsplatten auch auf der Unterseite der Kabine gelagert sein könnten, während die Elektromagnetkern-Spulen auf dem Boden des Rahmens gelagert wären.It should also be noted that alternatively the reaction plates could be supported on the underside of the cabin while the electromagnet core coils would be supported on the floor of the frame.

Es sollte ferner gesehen werden, daß ein "X"- oder Diagonalkonzept mit "Reaktionsebenen" hier als lehrhaftes Instrument eingeführt wurde, daß dies aber lediglich eine Konzept-Hilfe darstellt, um eine bevorzugte Kabinen-Ausführungsform zu beschreiben, hingegen keine Notwendigkeit besteht für die praktische Ausgestaltung, nicht einmal für die Anwendung des Konzepts bei sämtlichen erfindungsgemäßen praktischen Fällen.It should also be recognized that an "X" or diagonal concept with "planes of response" has been introduced here as an educational tool, but that this is merely a conceptual aid to describe a preferred cabin embodiment, but there is no requirement for practical implementation, nor even for application of the concept to all practical cases of the invention.

Wenngleich vom Konzept her auf sämtliche oder einen Teil der übrigen Ausführungsformen anwendbar, obschon dies, wie aus dem unten zu beschreibenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 4D hervorgeht, nicht unbedingt der Fall sein muß, sollte gesehen werden, daß die Orientierung des "X" nicht von Ecke zu Ecke verlaufen muß, sondern daß die lage irgendeiner geeigneten Orientierung entsprechen kann. In ähnlicher Weise müssen die Aktuatoren und Reaktionsplatten nicht zwischen dem Boden der Kabine und dem Boden des Rahmens angeordnet sein. Ferner müssen sie nicht notwendigerweise sämtlich auf gleicher Höhe liegen, wenngleich eine derartige Ausgestaltung möglicherweise eine überflüssige Komplexität zur Folge haben könnte. Überflüssig zu sagen, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf den Einsatz von vier Aktuatoren; denn man kann auch drei, vier, fünf oder noch mehr Aktuatoren verwenden. Die Zahl vier wurde als geeignete Zahl deshalb gewählt, weil sie gut zu der Symmetrie eines typischen Aufzugfahrkorbs und Aufzugsschacht paßt. Eine "X"-Orientierung wurde zuerst in dem US-Patent 4 899 852 von Salmon et al der Anmelderin in Verbindung mit einem passiven Stabilisierungssystem offenbart.While conceptually applicable to all or part of the other embodiments, although not necessarily so as will be apparent from the embodiment of Figure 4D to be described below, it should be appreciated that the orientation of the "X" need not be from corner to corner, but may be in any suitable orientation. Similarly, the actuators and reaction plates need not be located between the floor of the car and the floor of the frame. Nor do they necessarily all have to be at the same level, although such a configuration could potentially result in unnecessary complexity. Needless to say, the invention is not limited to the use of four actuators; three, four, five or even more actuators may be used. The number four was chosen as a suitable number because it fits well with the symmetry of a typical elevator car and elevator shaft. An "X" orientation was first disclosed in Applicant's U.S. Patent 4,899,852 to Salmon et al. in connection with a passive stabilization system.

Bei der unten in größerer Einzelheit zu offenbarenden Fahrkorbausführungsform dienen die Fig. 4 bis 7 und die Fig. 9 bis 13 zur Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen von mehrere Stege aufweisenden Schienenkonfigurationen zur Verwendung bei aktiven Steuersystemen, wobei sich die mehrere Stege aufweisenden Schienen sämtlich von der zum Stand der Technik gehörigen Einzelsteg-Schiene, die in Fig. 8 gezeigt ist und in mindestens einem herkömmlichen aktiven System eingesetzt wird, unterscheiden (vgl. US-Patent 4 754 849 von Ando et al).In the car embodiment to be disclosed in greater detail below, Figs. 4 to 7 and Figs. 9 to 13 serve to illustrate different embodiments of several webs rail configurations for use in active control systems, all of which have multiple web rails that are different from the prior art single web rail shown in Figure 8 that is used in at least one conventional active system (see U.S. Patent 4,754,849 to Ando et al.).

In den Fig. 4 bis 7 und 9 bis 13 werden mehr als ein "Steg" in jedem Fall für das Zusammenwirken mit zwei oder noch mehr entsprechenden Aktuatoren eingesetzt. In Fig. 8 hingegen wird ein Einzelsteg 40 von sämtlichen drei Aktuatoren 42, 44 und 46 benutzt. Es sollte gesehen werden, daß bei sämtlichen der nachstehend dargestellten mehrstegigen Schienen die zugehörigen Aktuatoren anders angeordnet sein können als genau in der Weise, in der sie gezeichnet sind.In Figs. 4 to 7 and 9 to 13, more than one "web" is used in each case to interact with two or more corresponding actuators. In Fig. 8, however, a single web 40 is used by all three actuators 42, 44 and 46. It should be appreciated that in all of the multi-web rails shown below, the associated actuators may be arranged in a manner other than exactly as drawn.

In Fig. 4 besitzt eine rechteckförmige Schiene 48 drei Stege 50, 52 und 54, die als ferromagnetische Wege oder Massen für drei getrennte elektromagnetische Aktuatoren 56, 58 bzw. 60 dienen. Als ein Beispiel dafür, wie ein zugehöriger Aktuator anders als dargestellt angeordnet werden könnte, ließe sich der Aktuator 58 stattdessen zwischen dem Steg 52 und der Schachtwand anordnen, um Platz zu sparen und die gesamte Anordnung kompakter zu gestalten.In Fig. 4, a rectangular rail 48 has three webs 50, 52 and 54 which serve as ferromagnetic paths or masses for three separate electromagnetic actuators 56, 58 and 60, respectively. As an example of how an associated actuator could be arranged differently than shown, the actuator 58 could instead be arranged between the web 52 and the shaft wall to save space and make the overall arrangement more compact.

In Fig. 5 ist eine Schiene 62 mit zwei Stegen dargestellt; sie besitzt eine V-Form mit einem Steg 64 und einem Steg 66. Die dreieckförmige Konfiguration wurde bereits früher für ein passives System von Charles A. Otis in dem US-Patent 134 698 offenbart. Erfindungsgemäß allerdings werden mehrere Stege in einem aktiven System verwendet, wobei z.B. der Steg 64 als ferromagnetische Masse für einen elektromagnetischen Aktuator 68 dient, während der Steg 66 eine ähnliche Funktion für den Aktuator 70 ausübt. Gesehen werden sollte, daß die Schiene 62 Fußstücke 72 und 74 zur einfachen Befestigung der Schiene an der Aufzugsschachtwand 76 haben kann. Die Schiene 62 kann auch mit vollem Dreieckquerschnitt ausgebildet sein, und zwar mit oder ohne Fußstücke (nicht dargestellt). Zurückkehrend zur Fig. 4, kann die mit drei Stegen ausgestattete Ausführungsform in ähnlicher Weise eine vier Stege aufweisende, kastenförmige Schiene ohne Fußstücke sein. Als weiteres Beispiel dafür, wie ein zugehöriger Aktuator anders als in der Zeichnung dargestellt angeordnet werden könnte, ließe sich der Aktuator 70 gegenüber dem Aktuator 68 auf der anderen Seite des Stegs 64 anordnen, während sich der Steg 66 als Gegenvorsprung für eine (nicht gezeigte) Sicherheitsbremse benutzen ließe.In Fig. 5, a rail 62 is shown with two webs; it has a V-shape with a web 64 and a web 66. The triangular configuration was previously disclosed for a passive system by Charles A. Otis in US Patent 134,698. However, according to the invention, multiple webs are used in an active system, for example, with web 64 serving as a ferromagnetic mass for an electromagnetic actuator 68, while web 66 performs a similar function for actuator 70. It should be noted that rail 62 may have foot pieces 72 and 74 for easy attachment of the rail to the elevator shaft wall 76. Rail 62 may also be formed with a full triangular cross-section, with or without feet (not shown). Returning to Figure 4, the three-web embodiment may similarly be a four-web box-shaped rail without feet. As another example of how an associated actuator could be arranged differently than shown in the drawing, actuator 70 could be arranged opposite actuator 68 on the other side of web 64, while web 66 could be used as a counter projection for a safety brake (not shown).

In Fig. 6 wird ein I-Träger 78 verwendet. Ein Steg 80 dient einem Paar emander gegenüberliegender elektromagnetischer Aktuatoren 82 und 84, während ein zweiter Steg 86 für einen dritten Aktuator 88 bereitsteht. Ein dritter Steg 90 dient nicht als ferromagnetische Masse oder Weg für emen anderen Aktuator sondern kann dazu benutzt werden, die übrigen zwei Stege an einer Schachtwand 92 zu befestigen.In Fig. 6, an I-beam 78 is used. One web 80 serves a pair of opposing electromagnetic actuators 82 and 84, while a second web 86 provides a third actuator 88. A third web 90 does not serve as a ferromagnetic mass or path for another actuator but can be used to attach the remaining two webs to a shaft wall 92.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 5 dargestellten zweistegigen, V-förmigen Schiene 62. Die Schiene 94 enthält ein Paar Stege 96, 98, die zugehörigen Aktuatoren 100 und 102 gegenüberstehen. Außerdem enthält die Schiene einen vorspringenden Steg 104, der als leicht zuganglicher Handgriff dienen kann, an dem eine (nicht gezeigte) Sicherheitsbremse angreift.Fig. 7 shows a variation of the two-webbed, V-shaped rail 62 shown in Fig. 5. The rail 94 includes a pair of webs 96, 98 facing respective actuators 100 and 102. The rail also includes a projecting web 104 which can serve as an easily accessible handle to which a safety brake (not shown) is applied.

Fig. 9 zeigt eine in Form eines umgekehrten V ausgebildete Schiene 106 mit einem Steg 108 zum Zusammenwirken mit einer elektromagnetischen Spule 110 und einem Steg 112 für eine Spule 114. Steg 116 und 118 sorgen für Strukturfestigkeit.Fig. 9 shows an inverted V-shaped rail 106 with a web 108 for cooperation with an electromagnetic coil 110 and a web 112 for a coil 114. Webs 116 and 118 provide structural strength.

Fig. 10 zeigt eine C-förmige Schiene 120 mit einem Steg 122 und einem Steg 124, die einen ferromagnetischen Weg für eine Spule 126 bzw. 128 bilden. Eine Spule 130 benutzt einen Steg 132 als ihre ferromagnetische Masse. Der Steg 132 kann auch zur Anbringung der Schiene 120 an einer Schachtwand 134 dienen.Fig. 10 shows a C-shaped rail 120 with a web 122 and a web 124 which form a ferromagnetic path for a coil 126 and 128, respectively. A coil 130 uses a web 132 as its ferromagnetic mass. The web 132 can also be used to attach the rail 120 to a shaft wall 134.

Fig. 11 zeigt eine Schiene 136, die an einer Schachtwand mit Hilfe eines stirnseitigen Sockels 140 gelagert ist. Die Schiene 136 enthält einen gekrümmten Abschnitt 142, der in seiner Wirkung aus zwei "Stegen" besteht, einen auf jeder Seite eines vorstehenden Stegs 144 für Sicherheitsbremsen-Zwecke. Eine Seite des gekrümmten Querschnitts dient zum Interagieren mit einer Spule 146, während der andere zum Interagieren mit einer Spule 14B dient.Fig. 11 shows a rail 136 supported on a shaft wall by means of a front base 140. The rail 136 includes a curved section 142 which in effect consists of two "webs", one on each side of a projecting web 144 for safety braking purposes. One side of the curved cross-section is for interacting with a coil 146, while the other is for interacting with a coil 14B.

Fig. 12 ist eine Darstellung einer Schiene 150, die mit Hilfe eines Fußstücks 154 an der Schachtwand 152 befestigt ist. Der aktive Teil der Schiene 150 enthält eine kreisförmige Schiene 156, die in ihrer Wirkung zwei Halbkreise auf jeder Seite eines Vorsprungs 158 aufweist. Spulen 160 und 162 benutzen die jeweiligen Hälften des Kreises 156 als ferromagnetische Massen. Damit besteht die Schiene 150 im Endeffekt aus einer zweistegigen Schiene.Fig. 12 is an illustration of a rail 150 attached to the shaft wall 152 by means of a foot piece 154. The active part of the rail 150 includes a circular rail 156 which in effect has two semicircles on each side of a projection 158. Coils 160 and 162 use the respective halves of the circle 156 as ferromagnetic masses. Thus, the rail 150 is in effect a two-web rail.

Fig. 13 ist eine Darstellung einer an einer Schachtwand 166 mit Hilfe von Fußstücken 168 und 170 befestigten Schiene 164. Ein gekrümmter Abschnitt 172 ist von der Wirkung her gesehen in zwei Abschnitte aufgeteilt, jeweils ein Abschnitt auf einer Seite eines Vorsprungs 174. Jeder Abschnitt wird von einem Aktuator benutzt, d.h. einem Aktuator 176 und einem Aktuator 178. Die Schiene 164 ist vom Konzept her ähnlich der Schiene 136 in Fig. 11, mit der Ausnahme, daß sie die Form eines "Omega" aufweist und nicht die Form eines "D".Fig. 13 is an illustration of a rail 164 attached to a shaft wall 166 by means of feet 168 and 170. A curved section 172 is effectively divided into two sections, one section on either side of a projection 174. Each section is used by an actuator, i.e., an actuator 176 and an actuator 178. The rail 164 is similar in concept to the rail 136 in Fig. 11, except that it is in the shape of an "omega" rather than a "D".

Die Schiene nach Fig. 7 stellt die bevorzugte Ausführungsform dar, die den Einsatz von nur acht Elektromagneten gestattet, wie unten in Verbindung mit der Stabilisierung innerhalb der Horizontalebene und um drei Drehachsen gezeigt wird.The rail of Fig. 7 represents the preferred embodiment, which allows the use of only eight electromagnets, as shown below in connection with stabilization within the horizontal plane and about three axes of rotation.

Bei einer aufgehängten (Pendel-) Kabine gibt es wenig oder überhaupt keinen Bedarf für die Stabilisierung des Oberteils der Kabine in bezug auf den Rahmen, an dem sie aufgehängt ist, weil es keine nennenswerten Verdrehungen um irgendeine horizontale Achse gibt. Bei einer abgestützten Kabine jedoch, die z.B. in kippbarer Weise an einem Punkt abgestützt ist, welcher sich auf einer querverlagerbaren Plattform innerhalb des Rahmens befindet, ksnnen Verdrehungen um horizontale Achsen beträchtlich sein. In einem derartigen Fall kann es wünschenswert sein, ein Steuersystem ähnlich oder identisch demjenigen zu verwenden, welches oben in Verbindung mit Fig. 14C für das Dach der Kabine beschrieben wurde, und welches vollständig unabhängig von dem Steuersystem arbeitet, welches die Stabilisierung des Bodens übernimmt. Bei dem Problem der Kippstabilisierung könnte man auf den ersten Blick als notwendig ansehen, das Verkippen der Kabine zu messen, um Drehungen um irgendeine horizontale Achse oder mehrere horizontale Achsen direkt entgegenzuwirken. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung werden sowohl für Kabinen als auch für Fahrkörbe zwei unabhängige Steuersysteme zum Stabilisieren horizontaler Translationen in der Decke und im Boden eingesetzt; überraschenderweise werden jegliche Verdrehungen um irgendwelche horizontalen Achsen automatisch mitberücksichtigt. Obschon anwendbar sowohl auf Kabinen (und insbesondere auf abgestützte Kabinen) und Fahrkörbe, soll die nachstehende Beschreibung sich auf den Fall eines Fahrkorbs beziehen. Der Fachmann wird keine Schwierigkeiten haben, die nachfolgend angegebene Lehre zu nutzen, um eine Kabine mit Horizontalverdrehungs-Stabilisierung herzustellen und einzusetzen.In a suspended (pendulum) cabin, there is little or no need for stabilizing the top of the cabin in relation to the frame on which it is suspended, because there is no significant twisting about any horizontal axis. In a However, in a supported car, e.g. tiltably supported at a point located on a transversely displaceable platform within the frame, twists about horizontal axes can be considerable. In such a case, it may be desirable to use a control system similar or identical to that described above in connection with Fig. 14C for the roof of the car, and which operates completely independently of the control system providing stabilization of the floor. In the problem of tilt stabilization, it might at first glance be considered necessary to measure the tilt of the car in order to directly counteract rotations about any horizontal axis or axes. According to the teachings of the present invention, two independent control systems are used for both cars and elevator cars to stabilize horizontal translations in the ceiling and floor; surprisingly, any twists about any horizontal axes are automatically taken into account. Although applicable to both cabins (and in particular to supported cabins) and lift cars, the following description will refer to the case of a lift car. The person skilled in the art will have no difficulty in using the teaching given below to manufacture and use a cabin with horizontal torsion stabilization.

Fig. 14D ist eine Draufsicht auf den Pendelfahrkorb nach Fig. 14B, wenn man von der Bodenfläche der Plattform 10b einer Aktuatoranordnung in dem Raum zwischen dem Boden des Fahrkorbrahmens und der Unterseite der aufgehängten Kabine nach unten schaut. In diesem Fall haben wir drei Aktuatoren 240, 242 und 244 anstelle des einzelnen in Fig. 14B gezeigten Aktuators 45 dargestellt. Die in Fig. 14D gezeigten Aktuatoren sind vom elektromagnetischen Typ, der im folgenden detaliert erläutert werden wird. Die Orientierung der Plattform 10b ist die gleiche, wie sie in Fig. 14A dargestellt ist, und es gilt das gleiche Koordinatensystem. Somit erzeugt der Aktuator 142 Kräfte entlang der X-Achse, während die Aktuatoren 240 und 244 Kräfte entlang Achsen parallel zu Y-Achse erzeugen. Jeder der Aktuatoren 240, 242 und 244 besitzt eine getrennte Regeischleife unabhängig von den anderen zumindest in dem Sinne, daß sie nicht von Sensoren in irgendeiner anderen Achse abhängen. Es versteht sich natürlich, daß die verschiedenen Steuerachsen mechanisch gekoppelt sind.Fig. 14D is a plan view of the shuttle car of Fig. 14B looking down from the bottom surface of the platform 10b of an actuator assembly in the space between the floor of the car frame and the bottom of the suspended car. In this case we have shown three actuators 240, 242 and 244 instead of the single actuator 45 shown in Fig. 14B. The actuators shown in Fig. 14D are of the electromagnetic type which will be discussed in more detail below. The orientation of the platform 10b is the same as shown in Fig. 14A and the same coordinate system applies. Thus, actuator 142 generates forces along the X axis while actuators 240 and 244 generate forces along axes parallel to the Y axis. Each of the actuators 240, 242 and 244 has a separate control loop independent of the others, at least in the sense that they do not depend on sensors in any other axis. It is of course understood that the various control axes are mechanically coupled.

Es werden hier mehrere Erfindungen bezüglich aktiver Aufhängung offenbart, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben, die getrennte, Einachsen-Regelungen enthalten, wie sie hier in Verbindung mit Fig. 14D offenbart sind, wobei mehrere dieser Ausführungsformen kombinierte Mehrachsen-Steuerkanäle beschreiben, wie sie in Fig. 14C und 15 gezeigt sind. Es versteht sich, daß die hier offenbarten getrennten Einzelachsensteuerungen den Vorteil eines vereinfachten Entwurfs und den Vorteil haben, daß sie elektronisch für die verschiedenen Steuerachsen entkoppelbar sind. Allerdings sei angemerkt, daß die Vorgehensweise für getrennte Einzelachsen etwas teurer ist als die kombinierte mehrachsige Vorgehensweise, weil eine zusätzliche Zahl von Elektromagneten erforderlich ist. Andererseits gibt es nur drei Elektronikkanäle für die separaten Kanäle, während die kombinierte, Mehrachsen-Verfahrensweise ein Minimum von vier Elektronikanälen erfordert.Several active suspension inventions are disclosed herein that describe embodiments of the present invention that include separate, single-axis controls as disclosed herein in connection with Figure 14D, with several of these embodiments describing combined multi-axis control channels as shown in Figures 14C and 15. It will be appreciated that the separate, single-axis controls disclosed herein have the advantage of simplified design and the advantage of being electronically decoupled for the various control axes. However, it should be noted that the separate, single-axis approach is somewhat more expensive than the combined multi-axis approach because an additional number of electromagnets are required. On the other hand, there are only three electronic channels for the separate channels, while the combined, multi-axis approach requires a minimum of four electronic channels.

Es wurde oben angegeben, es verstehe sich, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung könne dazu benutzt werden, den Fahrkomfort in einem Aufzugfahrkorb oder einer Aufzugkabine zu steigern. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde teilweise zunächst für eine Kabine beschrieben, sie soll im folgenden für einen Fahrkorb beschrieben werden. Wiederum ist ersichtlich, daß dieselbe Vorgehensweise sowohl für Fahrkorb als auch für Kabine verwendet wird, wobei Unterschiede im Detail nur insoweit vorhanden sind, als sie notwendigerweise dem Umstand Rechnung tragen, daß die Aktuatoren für einen Fahrkorb gegen eine Schiene an einer Schachtwand arbeiten, während die Aktuatoren für eine Kabine an einem Rahmen arbeiten, wie dies in Fig. 14C gezeigt ist.It has been stated above, it should be understood, that a preferred embodiment of the invention may be used to increase the comfort of travel in an elevator car or cabin. The preferred embodiment of the present invention has been described in part initially for a cabin, it will be described below for an elevator car. Again, it will be seen that the same procedure is used for both the elevator car and the cabin, with differences in detail only being necessary to take into account the fact that the actuators for a car operate against a rail on a shaft wall, while the actuators for a cabin operate on a frame, as shown in Fig. 14C.

Bezugnehmend auf Fig. 15, ist der Boden eines aufgehängten oder abgestützten Fahrkorbs 250 in Draufsicht dargestellt, welche den Fahrkorb in Ruhelage zeigt. Wiederum soll ähnlich wie bei der obigen Darstellung für eine Kabine auch hier zum Zwecke der Beschreibung und nicht zur Beschränkung ausgegangen werden von einem rechteckigen oder - zur noch größeren Vereinfachung - einem quadratischen Layout einer Fahrgastplattform oder eines Fahrkorbbodens, wobei man sich ein Paar Reaktionsebenen senkrecht zu dem Boden des Fahrkorbs 250 vorstellen könne, die einander entlang einer vertikalen Fahrkorb-Mittellinie schneiden, welche ihrerseits senkrecht die Mitte des Quadrats durchsetzt. Die Reaktionsebenen können, müssen aber nicht den Boden entlang der Boden-Diagonalen schneiden.Referring to Figure 15, the floor of a suspended or supported car 250 is shown in plan view showing the car at rest. Again, similar to the above illustration for a car, for purposes of description and not limitation, a rectangular or, for even greater simplicity, a square layout of a passenger platform or car floor is assumed, where one can imagine a pair of reaction planes perpendicular to the floor of the car 250 intersecting each other along a vertical car centerline which in turn passes perpendicularly through the center of the square. The reaction planes may, but need not, intersect the floor along the floor diagonals.

Wie oben, besteht wiederum eine Möglichkeit der Betrachtung der bevorzugten Ausführungsform darin, sich ein Steuersystem so vorzustellen, als veranlasse dieses die Mittellinie des Aufzugfahrkorbs, dauernd zusammenzufallen mit einer imaginären Referenzlinie, die in der Mitte des Schachts verläuft, ohne daß sich der aufgehängte oder abgestützte Fahrkorb um die zusammenfallenden Mittellinien von Fahrkorb und Schacht dreht.As above, again, one way of considering the preferred embodiment is to imagine a control system as causing the centerline of the elevator car to constantly coincide with an imaginary reference line running down the center of the shaft, without the suspended or supported car rotating about the coincident centerlines of the car and the shaft.

Es tut dies durch Verwendung von am Fahrkorb gelagerten Beschleunigungsmessern 252, 254 und 258 (analog den Sensoren 16b, 16a bzw. 16c in Fig. 2), die gemeinsam dazu dienen, Beschleunigungen zu fühlen, die sich in kleinen Querverlagerungen der Fahrkorb-Mittellinie gegenüber der Schachtmittellinie zeigen, und um weiterhin Beschleunigungen zu messen, die sich in Form geringfügiger Verdrehungen des Fahrkorbs um die Schacht-Mittellinie zeigen, wobei selektiver Gebrauch von Aktuatoren 258, 260, 262 und 264 gemacht wird, um Kräfte senkrecht bezüglich der Reaktionsebenen auszuüben, damit der gewünschte Zusammenfall der Mittellinien ohne Verdrehung aufrechterhalten bleibt. Ein dreidimensionales Koordinatensystem 266 in Fig. 15 liegt mit seiner XY-Ebene in der Zeichnungsebene und sollte so betrachtet werden, als liege sein Ursprung in der Mitte des Quadrats 250, während seine Z- Achse senkrecht auf der Zeichnungsebene in Richtung des Betrachtert zeige. Aus den Anbringungsstellen der Beschleunigungsmesser ist ersichtlich, daß Querbeschleunigungen entlang der Y-Achse von dem Beschleunigungsmesser 254 nachgewiesen werden können, während solche entlang der X-Achse von entweder dem Beschleunigungsmesser 252 oder 256 gemessen werden können. Eine Nichtübereinstimmung der Ausgangssignale der beiden X-empfindlichen Beschleunigungsmesser kennzeichnet eine Verdrehung um die Z-Achse. Eine Verdrehung im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn wird abhängig davon angegeben, welcher der X-Beschleunigungsmesser 252 oder 256 das Meßsignal mit dem größeren Betrag liefert. Das heißt: Betrag und Vorzeichen der Nichtübereinstimmung sind kennzeichnend für Betrag und Richtung des Drehwinkels.It does this by using car-mounted accelerometers 252, 254 and 258 (analogous to sensors 16b, 16a and 16c in Fig. 2, respectively) which together serve to sense accelerations manifested as small transverse displacements of the car centerline relative to the shaft centerline and to further measure accelerations manifested as small rotations of the car about the shaft centerline, making selective use of actuators 258, 260, 262 and 264 to apply forces perpendicular to the reaction planes to maintain the desired coincidence of the centerlines without rotation. A three-dimensional coordinate system 266 in Fig. 15 has its XY plane in the plane of the drawing and should be viewed as its origin lies in the middle of the square 250, while its Z axis points perpendicular to the plane of the drawing in the direction of the observer. From the mounting locations of the accelerometers it can be seen that transverse accelerations along the Y axis can be detected by the accelerometer 254, while those along the X axis can be measured by either the accelerometer 252 or 256. A mismatch of the output signals of the two X-sensitive accelerometers indicates a rotation about the Z axis. A clockwise or counterclockwise rotation is indicated depending on which of the X accelerometers 252 or 256 supplies the measurement signal with the larger magnitude. This means: the magnitude and sign of the mismatch are characteristic of the magnitude and direction of the angle of rotation.

V-förmige Schienen 267 und 268 ähnlich der in den Fig. 5 und 7 dargestellten Schiene oder ähnlich der von C.R. Otis vorgeschlagenen Schiene, die an den zwei einander gegenüberliegenden Schachtwänden 267a und 268a befestigt sind, stellen ferromagnetische Reaktionsplatten 270, 272, 274 und 276 dar. Vier Elektromagnetkerne 280, 282, 284 und 286 mit zugehörigen Spulen können an den Seiten in der Nähe des Bodens einer aufgehängten oder abgestützten Plattform angebracht werden, so daß jeder einer der Reaktionsplatten gegenübersteht. Von dem Steuersystem mit Hilfe der vier Elektromaguetkern-Spulen erzeugte Anziehungskräfte wirken in der Weise, daß die Kern-Spulen bezüglich ihrer zugehörigen Reaktionsplatten abgerückt oder angenähert werden. Das Positionieren der Kern-Spulen in bezug auf die Reaktionsplatten kann natürlich variieren wie bei dem Beispiel der Kabine, mit der hier besonderen Ausnahme bezüglich der ausgewählten Schienenform.V-shaped rails 267 and 268 similar to the rail shown in Figs. 5 and 7 or similar to the rail suggested by C.R. Otis, attached to the two opposing shaft walls 267a and 268a, represent ferromagnetic reaction plates 270, 272, 274 and 276. Four electromagnet cores 280, 282, 284 and 286 with associated coils may be mounted on the sides near the bottom of a suspended or supported platform so that each faces one of the reaction plates. Attractive forces generated by the control system by means of the four electromagnet core coils act to move the core coils apart or closer to their associated reaction plates. The positioning of the core coils in relation to the reaction plates can of course vary as in the example of the cabin, with the special exception here regarding the selected rail shape.

Nunmehr auf Fig. 16 bezugnehmend ist die Einrichtung 20 aus Fig. 1 in ihrer Ausführungsform als digitaler Signalprozessor dargestellt, der eine Eingabe-/Ausgabe-(E/A-) Elnrichtung 280 aufweisen kann, die möglicherweise einen Analog-Digital-(A/D-) Wandler (nicht dargestellt) enthält, der auf ein von dem Sensor 16 kommendes Analogsignal anspricht. Der Sensor kann die Form von Beschleunigungsmessern 204, 206 und 208 gemäß Fig. 14C oder Beschleunigungsmessern 252, 254 und 256 gemäß Fig. 15 aufweisen. Die E/A-Einrichtung 280 kann weiterhin einen Digital-Analog-(D/A-) Wandler (nicht dargestellt) enthalten, um Kraftsollsignale auf der Leitung 22 an einen Analog-Aktuator 24 zu geben, der die Aktuatoren 210, 212, 214 und 216 aus Fig. 14C, die Aktuatoren 258, 260, 262 und 264 aus Fig. 15 oder andere geeignete Aktuatoren enthalten kann. Ebenfalls innerhalb der Steuerung 20 nach Fig. 16 befindet sich ein Steuer-, Daten- und Adressbus 282, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 264, einen Schreib-/Lese-Speicher (RAM) 286 und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 288 miteinander verbindet. Die CPU führt ein schrittweises, in dem ROM abgespeichertes Programm aus, speichert Eingangssignale mit Beträgen, die bezeichnend sind für den Wert des festgestellten Parameters, wie er sich auf der Leitung 18 einstellt, innerhalb des RAM, ebenso wie Signale mit Betragen entsprechend den Ergebnissen von Zwischenberechnungen, und Ausgangssignale mit Beträgen entsprechend dem Wert des zu steuernden Parameters, wie er in Form des Ausgangssignals auf der Leitung 22 in Erscheinung tritt.Referring now to Fig. 16, the device 20 of Fig. 1 is shown in its embodiment as a digital signal processor which may include an input/output (I/O) device 280 which may include an analog-to-digital (A/D) converter (not shown). responsive to an analog signal from sensor 16. The sensor may take the form of accelerometers 204, 206 and 208 as shown in Fig. 14C or accelerometers 252, 254 and 256 as shown in Fig. 15. I/O device 280 may further include a digital to analog (D/A) converter (not shown) for providing force command signals on line 22 to an analog actuator 24 which may include actuators 210, 212, 214 and 216 as shown in Fig. 14C, actuators 258, 260, 262 and 264 as shown in Fig. 15, or other suitable actuators. Also within the controller 20 of Fig. 16 is a control, data and address bus 282 which interconnects a central processing unit (CPU) 264, a random access memory (RAM) 286 and a read only memory (ROM) 288. The CPU executes a step-by-step program stored in the ROM, stores within the RAM input signals having magnitudes indicative of the value of the parameter being controlled as presented on line 18, as well as signals having magnitudes corresponding to the results of intermediate calculations, and output signals having magnitudes corresponding to the value of the parameter being controlled as presented as the output signal on line 22.

Rückkehrend zu der Ausgestaltung der Kabinen- oder Fahrkorbplattform nach den Fig. 14C und 15 und gleichzeitig auf Fig. 17 bezgugnehmend, soll ein vereinfachtes. schrittweises Programm erlänert werden, welches die CPU aus Fig. 16 ausführt, indem sie die Regelschleifenfunktion ausübt, die oben in Verbindung mit der Einrichtung 20 aus Fig. 1 und deren Ausführungsform gemäß Fig. 16 ausübt. Nach dem Eintritt im Schritt 300 wird ein Eingabeschritt 302 ausgeführt, bei dem der Betrag (die Beträge) des Signals (der Signale) auf der Leitung 18 von der E/A-Einheit 280 aufgenommen wird (werden). Im Hinblick auf die Fig. 14C und 15 sollen diese als Signale Ax1, Ax2 bzw. Ay für die Signale von den Beschleunigungsmessern 204, 208 und 206 aus Fig. 14C (oder von den Beschleunigungsmessern 252, 256 und 254 in Fig. 15 (mit geeigneter Koordinatentransformation)) bezeichnet werden, und sie werden in dem RAM 286 in Fig. 16 gespeichert. Der eine oder der andere der beiden X-Achsen-Beschleunigungsmesser 204, 208 (oder 252, 256) kann in einem Schritt 304 dazu dienen, den Betrag eines positiven oder negativen Signals Ax zu berechnen oder beide Beschleunigungsmesser können dazu dienen, um eine gegenseitige Prüfung vorzunhemen, um dann einen Durchschnittswert zu bilden, oder sie können in irgendeiner anderen ähnlichen Redundanz-Methode eingesetzt werden. (Natürlich sollte gesehen werden, daß die Schritte 302 und 304 zu einem einzelnen Leseschritt kombiniert werden können, wenn ein Drehsensor in Verbindung mit zwei Translations - (X- und Y-) Sensoren verwendet wird). Aus einem Vergleich der zwei von den Beschleunigungsmessern 204, 208 (oder 252, 256) gelieferten Signale läßt sich im Schritt 304 ein Wert Aθ berechnen. Der Betrag des Signals Aθ hängt ab von dem Maß, in welchem der Betrag der Signale von den Beschleunigungsmessern 204 und 208 (oder 252 und 256) differieren. Das Vorzeichen ihrer Summe bestimmt die Drehrichtung. Die Werte von Ax, Ay und Aθ werden vorübergehend in dem RAM 286 abgespeichert.Returning to the car platform design of Figs. 14C and 15, and referring to Fig. 17, a simplified step-by-step program will be explained which the CPU of Fig. 16 executes in performing the control loop function described above in connection with the device 20 of Fig. 1 and the embodiment thereof shown in Fig. 16. After entering step 300, an input step 302 is executed in which the magnitude(s) of the signal(s) on line 18 is received by the I/O unit 280. With regard to Figs. 14C and 15, these shall be referred to as signals Ax1, Ax2 and Ay, respectively, for the signals from accelerometers 204, 208 and 206 of Fig. 14C (or from accelerometers 252, 256 and 254 in Fig. 15 (with appropriate coordinate transformation)), and they are stored in the RAM 286 in Fig. 16. One or the other of the two X-axis accelerometers 204, 208 (or 252, 256) may be used in a step 304 to calculate the magnitude of a positive or negative signal Ax, or both accelerometers may be used to check each other and then average, or they may be used in some other similar redundancy method. (Of course, it should be seen that steps 302 and 304 may be combined into a single reading step when a rotary sensor is used in conjunction with two translational (X and Y) sensors.) From a comparison of the two signals provided by the accelerometers 204, 208 (or 252, 256), a value Aθ may be calculated in step 304. The magnitude of the signal Aθ depends on the degree to which the magnitude of the signals from accelerometers 204 and 208 (or 252 and 256) differ. The sign of their sum determines the direction of rotation. The values of Ax, Ay and Aθ are temporarily stored in RAM 286.

Als nächstes wird ein Schritt 306 ausgeführt, bei dem eine Berechnung der Kräfte stattfindet, die benötigt werden, um dem Einfluß (den Einflüssen) der Störung(en) entgegenzuwirken, wie er (sie) sich in Form einer oder mehrerer gemessener Parameter (Beschleunigungen) zeigen. Dies kann anhand der bekannten Masse der aufgehängten oder abgestützten Kabine oder des Fahrkorbs sowie der Formel F = ma geschehen, wobei "F" die erforderliche Gegenkraft, "m" die Masse der aufgehängten oder abgestützten Kabine oder des Fahrkorbs und "a" der Wert der ermittelten Beschleunigung ist. Somit werden aus den Signalen Ax, Ay und Aθ, die im Schritt 304 innerhalb des RAM 286 abgespeichert wurden, die Werte Fx, Fy und Fθ berechnet. Diese berechneten Werte werden in Form von Kräftsollsignalen über die Leitung 22 gegeben, was durch einen Schritt 308 angedeutet ist. Es sollte gesehen werden, daß die Orientierung der Aktuatoren gemäß Fig. 14C und 15 derart ist, daß ein Sollsignal, welches eine Gegenkraft in positiver X-Richtung anfordert, von den Elektromagneten 210 und 214 (oder 258, 262) im Verein aufgebracht werden muß, wobei jeder Elektromagnet die Hälfte der erforderlichen Gegenkraft dadurch bereitstellt, daß er eine Kraft liefert, die der vorgegebenen Kraft in X-Richtung, multipliziert mit cos (45 Grad) gleicht. Ähnliche Aufteilungen von Gegenkiften erfolgen für die Y-Richtung sowie für Verdrehungen. Nachstehend ist ein Satz von Formeln angegeben, die sämtliche Möglichkeiten abdecken (bei den folgenden Gleichungen entsprechen die Indizes 1, 2, 3 und 4 den elektromagnetischen Aktuatoren 210, 212, 214 und 216 aus Fig. 14C (oder den Aktuatoren 258, 260, 262 und 264 aus Fig. 15)):Next, a step 306 is executed in which a calculation is made of the forces required to counteract the influence(s) of the disturbance(s) as manifested in the form of one or more measured parameters (accelerations). This can be done using the known mass of the suspended or supported car or lift cage and the formula F = ma, where "F" is the required counterforce, "m" is the mass of the suspended or supported car or lift cage and "a" is the value of the determined acceleration. Thus, from the signals Ax, Ay and Aθ stored in step 304 within the RAM 286, the values Fx, Fy and Fθ are calculated. These calculated values are given in the form of force command signals over the line 22, which is indicated by a step 308. It should be noted that the orientation of the actuators according to Fig. 14C and 15 is such that a command signal requiring a counterforce in the positive X direction is received by the electromagnets 210 and 214 (or 258, 262) in conjunction must be applied, with each electromagnet providing half of the required counterforce by providing a force equal to the specified force in the X direction multiplied by cos (45 degrees). Similar distributions of counterforces are made for the Y direction and for twists. A set of formulas covering all possibilities is given below (in the following equations, subscripts 1, 2, 3 and 4 correspond to the electromagnetic actuators 210, 212, 214 and 216 of Fig. 14C (or actuators 258, 260, 262 and 264 of Fig. 15)):

Fx+: F&sub1; = (KCS) (Fx+) Fx-: F&sub2; = (KCS) (Fx-)Fx+: F1; = (KCS) (Fx+) Fx-: F₂ = (KCS) (Fx-)

F&sub3; = (KCS) (Fx+) F&sub4; = (KCS) (Fx-)F3; = (KCS) (Fx+) F₄ = (KCS) (Fx-)

Fy+: F&sub1; = (KCS) (Fy+) Fy-: F&sub3; = (KCS) (Fy-)Fy+: F1; = (KCS) (Fy+) Fy-: F₃ = (KCS) (Fy-)

F&sub2; = (KCS) (Fy+) F&sub4; = (KCS) (Fy-)F2; = (KCS) (Fy+) F₄ = (KCS) (Fy-)

Fθ+: F&sub2; = (KCS) (Fθ+) Fθ: F&sub1; = (KCS) (Fθ-)Fθ+: F₂ = (KCS) (Fθ+) Fθ: F₁ = (KCS) (Fθ-)

F&sub3; = (KCS) (Fθ+) F&sub4; = (KCS) (Fθ-)F3; = (KCS) (Fθ+) F₄ = (KCS) (Fθ-)

wobei F = Kraft undwhere F = force and

KCS = cos(45º) = sin(45º) = 0,707.KCS = cos(45º) = sin(45º) = 0.707.

Nachdem die notwendigen Berechnungen durchgeführt und die erforderlichen Gegenkraft-Sollsignale bereitgestellt sind, wird das Programm im Schritt 310 verlassen. Erfindungsgemäß werden noch zusätzliche Schritte unternommen, um ein System zu überlagern, welches einen Ausgleich schafft für nicht korrekt nivellierte Beschleunigungsmesser, und außerdem einen sich ändernden Offset in den Beschleunigungsmessern kompensiert. Beschleunigungsmesser weisen zwei Hauptfehler auf: (i) eine Offset-Drift und (ii) die Aufnahme unerwünschter Schwerktaftkomponenten, weil sie nicht perfekt waagerecht liegen. Außerdem gibt es, allerdings von geringerer Bedeutung, (iii) Linearitätsfehler. Ein nicht waagerechter Beschleunigungsmesser erfaßt Beschleunigungen aufgrund der Schwerkraft im Verhältnis zum Sinus des Winkels, den er mit der tatsächlichen Vertikalen bildet. Eine Korrektur der Nichtlinearität ist bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung normalerweise nicht von Bedeutung, eine Korrektur kann allerdings auf Wunsch erfolgen (vgl. Fig. 23).After the necessary calculations are made and the required counterforce command signals are provided, the program exits at step 310. In accordance with the invention, additional steps are taken to overlay a system that compensates for improperly leveled accelerometers and also compensates for changing offset in the accelerometers. Accelerometers have two main errors: (i) offset drift and (ii) picking up unwanted gravity components because they are not perfectly level. Also, but of lesser importance, there are (iii) linearity errors. A non-level accelerometer senses accelerations due to gravity in proportion to the sine of the angle it makes with the actual vertical. Correction of non-linearity is not normally important in embodiments of the present invention, but correction can be made if desired (see Fig. 23).

Unter der Annahme, daß die Nichtlinearität ihre Grundbeziehung bezüglich der tatsächlichen Linearität gemäß Justierung bezüglich Offset- Änderungen beibehält, läßt sich eine derartige Linearität in jedem Stadium einer gemessenen Beschleunigung dadurch korrigieren, daß man eine Nachschlagetabelle konsultiert, die dazu dient, einen Korrekturfaktor bereitzustellen. Wäre der Offset im Verlauf der Zeit konstant, könnte er ganz einfach mit einem konstanten Korrekturfaktor korrigiert werden. Da allerdings sich der Offset im Verlauf der Zeit durch Temperaturemflüsse, Alterung etc. ändern kann, sollten Korrekturen in dynamischer Weise vorgenommen werden. Offset sowie Offsetänderungen ebenso wie durch Schwerkraft bedingte Beschleunigungen lassen sich dadurch korrigieren, daß man ein relativ langsam arbeitendes Regelsystem vorsieht, um die Position des Fahrkorbs oder der Kabine bezüglich der Schacht- Mittellinie zu regeln. Dies kann dadurch geschehen, daß man erkennt, daß die mittlere seitliche Beschleunigung Null sein muß (ansonsten würde der Fahrkorb oder die Kabine in den freien Raum wandern). Die langsam arbeitende Regelschleife versetzt das durchschnittliche Beschleunigungsmesser-Ausgangssignal. Die Durchschnittsbildung kann beispielsweise unter Verwendung eines analogen Tiefpaßfilters oder eines Digitalfilters erfolgen.Assuming that the nonlinearity maintains its basic relationship with the actual linearity as adjusted for offset changes, such linearity can be corrected at any stage of a measured acceleration by consulting a look-up table designed to provide a correction factor. If the offset were constant over time, it could be easily corrected with a constant correction factor. However, since the offset can change over time due to temperature fluctuations, aging, etc., corrections should be made in a dynamic manner. Offset and offset changes as well as accelerations due to gravity can be corrected by providing a relatively slow-moving control system to control the position of the car or cab with respect to the shaft centerline. This can be done by recognizing that the mean lateral acceleration must be zero (otherwise the car or cab would wander into free space). The slow-speed control loop offsets the average accelerometer output signal. Averaging can be done using, for example, an analog low-pass filter or a digital filter.

Wenn wir uns also eine Einzelachsenregelung, beispielsweise eine Regelung wie dies in Fig. 2 gezeigte x-Achse denken, so ist die Betriebstheorie für ein derartiges System zum Regeln der Kabine oder des Fahrkorbs mit sowohl Beschleunigungs- als auch Stellungssensoren in Fig. 18 gezeigt. In seiner elementaren Form enthält das System die Masse des Fahrkorbs oder der Kabine, dargestellt durch einen Block 320. Die Masse des Fahrkorbs oder der Kabine ist einer Krafteinwirkung über eine Leitung 224 ausgesetzt. Eine Störkraft ist schematisch als ein Signal auf einer Leitung 326 dargestellt, das in einem "Summierer" 328 (eine abstrakte Darstellung für den Umstand, daß der Störkraft physikalisch eine Gegenkraft entgegenwirkt) summiert wird mit einem Gegenkraftsignal auf einer Leitung 330, welches im Verhältnis (Kc) zu der Beschleunigung (A) auf der Leitung 324, erfaßt von einem Beschleunigungsmesser 332, der ein erfaßtes Beschleunigungssignal auf einer Leitung 334 an einen Summierer 336 gibt, auf einer Leitung 330 zugeführt wird. Der Skalenfaktor (Ka) des Beschleunigungsmessers ist (Volt/m²/s). (Wie zuvor angegeben, wird die Beschleunigung auf der Leitung 324 erzeugt durch die Steuerkraft auf der Leitung 226, die mit der Masse des aufgehängten oder abgestützten Fahrkorbs oder der Kabine gemäß der Beziehung F/M, wie aus dem Block 332 hervorgeht, interargiert, wobei F die Steuerkraft und M die Masse des Fahrkorbs oder der Kabine ist. Der Summierer 328 repräsentiert die Summenbildung aus der Steuerkraft auf der Leitung 326 und der Gegenkraft auf der Leitung 330, um eine Nettokraft auf einer Leitung 322 zu bilden, welche auf die Masse 320 einwirkt.) Der Summierer 336 kann ein Signal auf eine Leitung 338 geben, um einen Kraftgenerator 340 geben, der eine Übertragungsfunktion von 1,0 Newton/Volt haben kann. Der Summierer 336 dient zum Verbinden eines Signals einer inneren Beschleunigungsschleife auf der Leitung 334 mit Signalen einer äußeren Beschleunigungs- und Stellungsschleife, die unten erläutert wird, vor dem Zusammenführen auf der Leitung 338, die zu dem Kraftgenerator 340 führt. Die innere Beschleunigungsschleife mit den Elementen 320, 332 und 340 und die zugehörigen Summierglieder bilden die Primärregelschleife, die für die hier definierte "Massenvergrösserung" verwendet wird.So if we consider a single axis control, for example a control such as the x-axis shown in Fig. 2, the theory of operation for such a system for controlling the car with both acceleration and position sensors is shown in Fig. 18. In its elementary form, the system includes the mass of the car, represented by a block 320. The mass of the car is subjected to a force via a line 224. A disturbance force is shown schematically as a signal on a line 326 which is summed in a "summer" 328 (an abstract representation for the fact that the disturbing force is physically counteracted by a counterforce) with a counterforce signal on a line 330 which is supplied on a line 330 in proportion (Kc) to the acceleration (A) on the line 324 sensed by an accelerometer 332 which supplies a sensed acceleration signal on a line 334 to a summer 336. The scale factor (Ka) of the accelerometer is (volts/m²/s). (As previously stated, the acceleration on line 324 is produced by the control force on line 326 interacting with the mass of the suspended or supported car or cab according to the relationship F/M as shown in block 332, where F is the control force and M is the mass of the car or cab. Summer 328 represents the summation of the control force on line 326 and the counterforce on line 330 to form a net force on line 322 acting on mass 320.) Summer 336 may provide a signal on line 338 to a force generator 340 which may have a transfer function of 1.0 Newton/volt. Summer 336 is used to connect an inner acceleration loop signal on line 334 to signals from an outer acceleration and position loop, discussed below, before merging on line 338 leading to force generator 340. The inner acceleration loop comprising elements 320, 332 and 340 and the associated summers form the primary control loop used for the "mass augmentation" defined herein.

Die bis hierher reichende Beschreibung der Fig. 18 deckt die Theorie des Regelsystems ab, welches zuvor in Verbindung mit den Fig. 1 bis 17 erläutert wurde. Sekundärregelschleifen lassen sich auch in der Weise hinzufügen, wie es aus der Zusammenfassung gemäß Fig. 18 hervorgeht.The description of Fig. 18 up to this point covers the theory of the control system, which was previously explained in connection with Figs. 1 to 17. Secondary control loops can also be added in the manner shown in the summary of Fig. 18.

Dargestellt sind zwei Sekundärregeischleifen, die dazu dienen können, Offsets in dem Beschleunigungsmesser 332 zu beseitigen, die z.B. hervorgerufen werden durch eine Fehlausrichtung bezüglich der Schwerkraft und durch Fertigungs-Ungenauigkeiten. Die erste dieser Sekundärschleifen korrigiert auf der Basis von Stellungs-Versetzungen. Ein Stellungswandler, der die Fahrkorbstellung angibt, ist abstrakt durch einen Integratorblock 342 und einen Integratorblock 344 dargestellt. Der Integrator 342 liefert ein Geschwindigkeitssignal über eine Leitung 346 an den Integrator 344, der seinerseits ein Stellungssignal auf einer Leitung 348 erzeugt. Das Kabinen-Stellungssignal auf der Leitung 338 wird in einem Summierglied 350 mit einem über eine Leitung 352 zugeführten Referenzsignal verglichen. Das Signal auf der Leitung 352 wäre eigentlich ein fixer Gleichstrompegel mit einer solchen Skalierung, daß er z.B. die X-Position (in dem in Fig. 14C dargestellten Kabinen- Koordinatensystem 218 oder in dem Fahrkorb-Koordinatorsystem 266 nach Fig. 15) einer ausgewählten Referenz repräsentiert, beispielsweise der Aufzugsschacht-Mittellinie (die im wesentlichen übereinstimmt mit der wirklichen Vertikalen, d.h. einer Linie, entlang der die Schwerkraft der Erde wirkt). Dieser gesamte Prozeß wird in der Praxis ausgeführt durch den Einsatz eines Stellungsfühlers, der die relative Stellung zwischen der Kabine und dem Fahrkorbrahmen angibt. Das Summierglied 250 bildet ein Signal auf einer Leitung 354, welches die relative Stellung der Kabine bezüglich des Rahmens repräsentiert, und es kann gekennzeichnet sein als Relativstellungssignal oder als Stellungsfehler signal. Es wird nach dem Summieren in einem Summierglied 360 mit einem Signal auf einer Leitung 362 über eine Leitung 356 auf ein Tiefpaßfilter 358 gegeben. Das Tiefpaßfilter 358 liefert ein gefiltertes Signal 364, welches bewirkt, daß die Kraft auf der Leitung 330 so lange über die Leitung 322 auf den Fahrkorb oder die Kabine 320 gegeben wird, bis das Stellungsfehlersignal auf Null oder einen Wert nahe bei Null getrieben ist.Two secondary control loops are shown that can be used to eliminate offsets in the accelerometer 332 caused, for example, by misalignment with respect to gravity and by manufacturing inaccuracies. The first of these secondary loops corrects based on position offsets. A position transducer that indicates the car position is abstractly represented by an integrator block 342 and an integrator block 344. The integrator 342 supplies a speed signal via a line 346 to the integrator 344, which in turn generates a position signal on a line 348. The car position signal on the line 338 is compared in a summing element 350 with a reference signal supplied via a line 352. The signal on line 352 would actually be a fixed DC level scaled to represent, for example, the X position (in the car coordinate system 218 shown in Fig. 14C or in the car coordinator system 266 of Fig. 15) of a selected reference, such as the elevator shaft centerline (which substantially coincides with the true vertical, i.e., a line along which the earth's gravity acts). This entire process is carried out in practice by using a position sensor which indicates the relative position between the car and the car frame. The summing element 250 forms a signal on line 354 which represents the relative position of the car with respect to the frame, and it may be designated as a relative position signal or a position error signal. After being summed in a summing element 360 with a signal on a line 362, it is passed via a line 356 to a low-pass filter 358. The low-pass filter 358 supplies a filtered signal 364 which causes the force on the line 330 to be passed via the line 322 to the car or cab 320 until the position error signal is driven to zero or a value close to zero.

Eine zweite Sekundärregelschleife kann eingeführt werden, wenn em Stellungssignal nicht in geeigneter Weise verfügbar ist, oder wenn die Stabilität der Stellungskorrekturregelschleife gesteigert werden soll. Das Stellungsfehlersignal auf der Leitung 354 läßt sich somit in dem Summierglied 360 modifizieren, indem das Signal auf der Leitung 362 addiert wird, welches durch einen Verstärkungsblock 366 geliefert wird, der seinerseits auf ein Signal auf der Leitung 338 anspricht, welches repräsentativ für die in der Primärschleife gemessene Beschleunigung ist.A second secondary control loop can be introduced if the position signal is not suitably available, or if the stability of the position correction control loop. The position error signal on line 354 can thus be modified in the summer 360 by adding the signal on line 362 provided by a gain block 366 which in turn is responsive to a signal on line 338 representative of the acceleration measured in the primary loop.

Ein Fremdsignal auf der Leitung 338 erscheint direkt auf der Leitung 322, wenn G&sub1; = 0 und G&sub2; = 0. Unter der Annahme, daß auf der Leitung 354 kein Stellungsfehler angezeigt wird und die Verstärkungen G&sub1; und G&sub2; von Null verschieden sind, erscheint eine durch ein Beschleunigungssignal auf der Leitung 334 in Erscheinung tretende Störung auf der Leitung 322, reduziert um einen dynamischen FaktorAn extraneous signal on line 338 appears directly on line 322 when G₁ = 0 and G₂ = 0. Assuming that no position error is indicated on line 354 and the gains G₁ and G₂ are different from zero, a disturbance caused by an acceleration signal on line 334 appears on line 322, reduced by a dynamic factor

Sτ + 1 / Sτ + (1 + G&sub1; G&sub2;)Traffic jam; + 1 / Sτ + (1 + G₁ G₂)

Dieser Faktor nähert sich bei höheren Frequenzen dem Wert Eins, was keine Wirksamkeit bedeutet. Bei niedrigeren Frequenzen allerdings nahert sich dieser Faktor dem Wert 1/(1 + G&sub1; x G&sub2;) . Typischerweise könnte G&sub1; x G&sub2; dem Wert Neun (9) entsprechend gewählt werden, um Beschleunigungsmesser-Offsets um einen Faktor von Zehn (10) zu reduzieren.This factor approaches unity at higher frequencies, which means no effectiveness. However, at lower frequencies, this factor approaches 1/(1 + G1 x G2). Typically, G1 x G2 could be chosen to be nine (9) to reduce accelerometer offsets by a factor of ten (10).

Die Stellungsregelung liefert den Vorteil eines sehr geringen Fehlers. Ohne die Beschleunigungsregelschleife 366, 360, 358 und 336 und/oder das Vorhandensein praktischer Regelelemente ist diese Schleife möglicherweise nicht so stabil. Nimmt man eine Verstärkung G&sub2; = 0 an, besteht die einzige Möglichkeit für eine stabile Stellungsregelschleife darin, daß auf die Masse von Fahrkorb oder Kabine durch Dämpfung, Reibung oder eine inhärente Federkonstante aufgrund von Pendeleigenschalt entweder einzeln oder im Verein eingewirkt wird. Eines oder mehrerer dieser Elemente sind in einem praktischen System vorhanden.Position control provides the advantage of very low error. Without the acceleration control loop 366, 360, 358 and 336 and/or the presence of practical control elements, this loop may not be as stable. Assuming a gain G2 = 0, the only possibility for a stable position control loop is that the mass of the car or cab is acted upon by damping, friction or an inherent spring constant due to pendulum action, either individually or in conjunction. One or more of these elements are present in a practical system.

Die Verwendung einer Beschleunigungsschleife, indem man G&sub2; von Null verschieden macht, kann den Betrieb der Stellungsschleife verbessern.Using an acceleration loop by making G2 nonzero can improve the operation of the position loop.

Die in abstrakter Form in Fig. 18 dargestellte Regelung läßt sich auf zahlreiche verschiedene Weise ausführen, Fig. 19 jedoch zeigt eine bevorzugte Vorgehensweise.The control shown in abstract form in Fig. 18 can be implemented in numerous different ways, but Fig. 19 shows a preferred procedure.

Dort ist eine schnell arbeitende Analogschleife zum raschen Entgegenwirken von Störkraften kombiniert mit einer langsamer arbeitenden, dafür aber genaueren Digital-Schleife zum Kompensieren von Schwerkraftkomponenten und Drifterscheinungen in den Beschleunigungsmessern. Mehrere derartige schnelle Analogregelschleifen können die Form von Analogregelungen 370, 372, 374 und 376 gemäß Darstellung annehmen, und zwar eine für jeden der jeweiligen Aktuatoren 210 oder 358, 212 oder 260, 214 oder 262, 216 oder 264 der Fig. 14C bzw. 15. Bei geeigneter (nicht dargestellter) Schnittstellenbildung kann ein einzelner digitaler Regler 380 die Signale handhaben, die in zu beschreibender Weise zu sämtlichen vier Analogregelungen gehen und von diesen kommen. Jede Analogregelung spricht an auf ein Kraftsollsignal auf den Leitungen 382, 384, 386 und 388 von dem Digitalregler 380. Die Kraftsollsignale haben abhängig von den Quer- und Drehkräften, denen entgegengewirkt werden soll, unterschiedliche Beträge. Der Digitalregler 380 spricht seinerseits an auf Beschleunigungssignale, die über Leitungen 99, 392 und 394 von den Beschleunigungsmessern 204 oder 252, 206 oder 254, 208 oder 256, (die Beschleunigungsmesser aus den Fig. 14C bzw. 15), und auf Stellungssignale auf den Leitungen 396, 398, 400 und 402, die kennzeichnend sind für die Größe der Luftspalte zwischen den Spulkernen 226 oder 280, 228 oder 282, 230 oder 284, 232 oder 286 und den entsprechend zugehörigen Platten 218 oder 270, 220 oder 272, 222 oder 274, 224 oder 276.There, a fast analog loop for quickly counteracting disturbing forces is combined with a slower but more accurate digital loop for compensating for gravity components and drift in the accelerometers. Several such fast analog control loops may take the form of analog controllers 370, 372, 374 and 376 as shown, one for each of the respective actuators 210 or 358, 212 or 260, 214 or 262, 216 or 264 of Fig. 14C or 15. With suitable interfacing (not shown), a single digital controller 380 may handle the signals going to and from all four analog controllers in a manner to be described. Each analog control responds to a force command signal on the lines 382, 384, 386 and 388 from the digital controller 380. The force command signals have different amounts depending on the transverse and rotational forces that are to be counteracted. The digital controller 380 in turn responds to acceleration signals on lines 99, 392 and 394 from the accelerometers 204 or 252, 206 or 254, 208 or 256 (the accelerometers of Figs. 14C and 15, respectively), and to position signals on lines 396, 398, 400 and 402 indicative of the size of the air gaps between the coil cores 226 or 280, 228 or 282, 230 or 284, 232 or 286 and the corresponding associated plates 218 or 270, 220 or 272, 222 or 274, 224 or 276.

Ansprechend auf die Kraftsollsignale auf den Leitungen 382, 384, 386 und 388 liefern die Analogregelungen 370, 372, 374 und 376 Stellsignale über die Leitungen 404, 406, 408 und 410 an die Spulen der Spulen- Kerne 226 oder 280, 228 oder 282, 230 oder 284, 232 oder 286, um mehr oder weniger starke Anziehungskräfte zwischen den jeweiligen Kern-Spulen 226 oder 289, 228 oder 282, 230 oder 284, 232 oder 286 und den ihnen zugeordneten Reaktionsplatten hervorzurufen. Der Rückstrom durch die Spulen wird von Stromüberwachungsbauelementen 412 oder 420, 414 oder 422, 416 oder 424, 418 oder 426 überwacht, die Stromsignale über Leitungen 428, 430, 432 und 434 an die jeweiligen Analogregelungen 370, 372, 374 und 376 liefern. Die Stromsensoren können zum Beispiel vom Typ Beil IHA-150 mit Mehrfachschleifen der "Durchgangs"-Leitung sein.In response to the force command signals on lines 382, 384, 386 and 388, the analog controls 370, 372, 374 and 376 deliver control signals via lines 404, 406, 408 and 410 to the coils of the coil cores 226 or 280, 228 or 282, 230 or 284, 232 or 286 to produce more or less strong attractive forces between the respective core coils 226 or 280, 228 or 282, 230 or 284, 232 or 286 and their associated reaction plates. The return current through the coils is monitored by current monitoring devices 412 or 420, 414 or 422, 416 or 424, 418 or 426 which supply current signals over lines 428, 430, 432 and 434 to the respective analog controls 370, 372, 374 and 376. The current sensors can be, for example, of the Beil IHA-150 type with multiple loops of the "through" line.

Mehrere Sensoren 440 oder 448, 442 oder 450, 446 oder 452, bei denen es sich um Hall-Zellen handeln kann (z.B. vom Typ Bell GH-600), sind jedem Kern 226 oder 280, 228 oder 282, 230 oder 284, 232 oder 286 mit dem Zweck zugeordnet, eine Anzeige der Flußdichte oder der magnetischen Induktion (Volt-sec/m²) in dem Spalt, d.h. zwischen den Stirnflächen der Kerne und den zugehörigen Platten zu liefern, oder, anders ausgedrückt, der Flußdichte in den Luftspalten zwischen diesen Teilen. Die Sensoren 440 oder 448, 442 oder 450, 444 oder 452, 446 oder 452 liefern an die Analogregelung 370, 372, 374 und 376 Lesesignale über Leitungen 460, 462, 464 bzw. 466.A plurality of sensors 440 or 448, 442 or 450, 446 or 452, which may be Hall cells (e.g. of the Bell GH-600 type), are associated with each core 226 or 280, 228 or 282, 230 or 284, 232 or 286 for the purpose of providing an indication of the flux density or of the magnetic induction (volt-sec/m²) in the gap, i.e. between the faces of the cores and the associated plates, or, in other words, of the flux density in the air gaps between these parts. The sensors 440 or 448, 442 or 450, 444 or 452, 446 or 452 provide reading signals to the analog controls 370, 372, 374 and 376 via lines 460, 462, 464 and 466, respectively.

Nunmehr auf Fig. 20 bezugnehmend, ist dort die Analogregelung 370 von den mehreren Analogregelungen 370, 372, 374 und 376 der Fig. 20 dargestellt, um eine Ausführungsform im einzelnen vorzustellen. Die übrigen Analogregelungen 372, 374 und 376 können identisch oder ähnlich sein. Das Kraftsollsignal auf der Leitung 382 von dem Digitalregler 380 in Fig. 19 wird einem Summierglied 470 zugeführt, wo es mit einem Signal auf einer Leitung 472 summiert wird, welches von einem Multiplizierer 474 kommt, der als Quadrierschaltung (zur Regelungs-Linearisierung) mit einer Verstärkung ausgebildet ist, die dimensionsmäßig äquivalent der Magnetisierung (Amper/Meter) und richtig skaliert ist, um ein Signal auf einer Leitung 476, welches bezeichnend ist für die Flußdichte, umzusetzen in ein Signal, welches für eine Kraft kennzeichnend ist. Das Flußdichte-Signal auf der Leitung 476 wird von einem Hallzellen-Verstärker 478 geliefert, der dazu dient, den Pegel des Signals auf einer Leitung 480 von der Hallzelle 440 oder 448 anzuheben.Referring now to Fig. 20, the analog controller 370 is shown among the plurality of analog controllers 370, 372, 374 and 376 of Fig. 20 to illustrate one embodiment in detail. The remaining analog controllers 372, 374 and 376 may be identical or similar. The force command signal on line 382 from the digital controller 380 in Fig. 19 is fed to a summing circuit 470 where it is summed with a signal on line 472 from a multiplier 474 which is designed as a squaring circuit (for control linearization) with a gain dimensionally equivalent to magnetization (amps/meter) and properly scaled to convert a signal on line 476 indicative of flux density into a signal indicative of force The flux density signal on line 476 is provided by a Hall cell amplifier 478 which serves to raise the level of the signal on a line 480 from the Hall cell 440 or 448.

Das Summierglied 470 liefert ein Kraftfehlersignal über eine Leitung 484 zu einem Proportional-Integral-(P-I) Verstärker 486, welcher über eine Leitung 488 ein P-I-verstärktes Signal an einen Zündwinkelkompensator 490 gibt. Der Kompensator 490 liefert ein Zündwinkelsignal auf eine Leitung 492, welches den Zündwinkel mehrerer gesteuerter Siliziumgleichrichter (SCR) in einem Steller 494 steuert, nachdem eine Filterung in einem Filter 496 stattgefunden hat, welches ein gefiltertes Zündwinkelsignal über eine Leitung 498 auf den Steller 494 gibt, der sich ausführlicher beschreiben läßt als Einzelphasen-Zwei-Quadranten Vollwellen-Leistungssteller mit SCRs. Dieser Typ von Steller wird gegenüber Ein-Quadranten- und Halbwellenwandlern bevorzugt. Die am wenigsten bevorzugte Kombination wäre ein Ein-Quadranten-Halbwellen- Wandler. Es erbrächte eine geringfügige Kostenersparnis, würde man diese nicht bevorzugten Wege beschreiten, jedoch würde die dynamische Leistungsfähigkeit signifikant verschlechtert. Ein billiges, Ein-Quadranten-System ist möglich unter Verwendung eines Gleichstrom-Gleichrichters und eines Transistor-PWM-Zerhackers. Die höchste Leistung erreicht man bei einem Vollwellen-Zwei-Quadranten-Dreiphasen-Wandler, jedoch ist diese Vorgehensweise aus Kostengründen nicht der bevorzugte Weg. Der in Fig. 20 dargestellte Zwei-Quadranten-Vollwellen- Wandler 494 kann beispielsweise bestehen aus einem Paar Powerex CD4A1240-Doppel-SCRs und einer Schaltungskonfiguration, wie sie teilweise in Fig. 21 dargestellt ist (nicht dargestellt sind RC- Dämpfungsglieder parallel zu den SCRs) sowie einer handelsüblichen Zünd-Platine 253, beispielsweise die Phasetronics PTR1209, die in Fig. 22 gezeigt ist. Gattersignale auf mehreren Leitungen 253a für die SCRs werden von der Zündplatine 253 geliefert. Der Leistungssteiler 252 wird über eine Leitung 254 mit 120 VAC gespeist, ebenso wie die Zündplatine, und sie liefert den geeigneten Strompegel über die Leitung 180 ansprechend auf das gefilterte Zündwinkelsignal auf der Leitung 250.The summer 470 provides a force error signal on a line 484 to a proportional-integral (PI) amplifier 486 which provides a PI amplified signal on a line 488 to a firing angle compensator 490. The compensator 490 provides a firing angle signal on a line 492 which controls the firing angle of a plurality of silicon controlled rectifiers (SCRs) in a controller 494 after filtering in a filter 496 which provides a filtered firing angle signal on a line 498 to the controller 494, which can be more fully described as a single-phase, two-quadrant, full-wave power controller with SCRs. This type of controller is preferred over single-quadrant and half-wave converters. The least preferred combination would be a single-quadrant, half-wave converter. There would be a slight cost saving in taking these non-preferred approaches, but dynamic performance would be significantly degraded. A low-cost, single-quadrant system is possible using a DC rectifier and a transistor PWM chopper. The highest performance is achieved with a full-wave, two-quadrant, three-phase converter, but this approach is not the preferred approach for cost reasons. For example, the two-quadrant, full-wave converter 494 shown in Fig. 20 may consist of a pair of Powerex CD4A1240 dual SCRs and a circuit configuration as partially shown in Fig. 21 (RC attenuators in parallel with the SCRs are not shown) and a commercially available ignition board 253, such as the Phasetronics PTR1209 shown in Fig. 22. Gate signals on several lines 253a for the SCRs are provided by the ignition board 253. The power divider 252 is supplied with 120 VAC via a line 254, as is the ignition board, and it provides the appropriate current level on line 180 in response to the filtered firing angle signal on line 250.

Das Signal auf der Leitung 428 von dem Stromfühler 412 wird auf einen Analog-Multiplizierer/Dividierer 504 gegeben (z.B. Analog-Devices AD534), der außerdem auf däs Flußdichte-Signal auf der Leitung 476 anspricht und den Betrag des Stromsignals auf der Leitung 428 dividiert durch den Betrag des flußdichten Signals auf der Leitung 476, und das Ergebnis mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert, um das Signal auf der Leitung 296 zu bilden (gelangt an den in Fig. 19 gezeigten Digitalregler 380 zurück), welches bezeichnend ist für den Betrag eines Spalts (g&sub1;) zwischen der Stirnfläche des Kerns der Stirn-Spule 226 und der Platte 218.The signal on line 428 from the current sensor 412 is applied to an analog multiplier/divider 504 (e.g., Analog Devices AD534) which is also responsive to the flux density signal on line 476 and divides the magnitude of the current signal on line 428 by the magnitude of the flux density signal on line 476, and multiplies the result by a proportionality factor to form the signal on line 296 (returned to the digital controller 380 shown in Fig. 19) which is indicative of the amount of gap (g1) between the face of the core of the face coil 226 and the plate 218.

Wie oben erwähnt, spricht der digitale Regler 380 auf die Spaltsignale auf den Leitungen 396, 398, 400, 402 sowie auf die Beschleunigungssignale auf den Leitungen 390, 392 und 394 an, um im Verein mit Analogregelungen des in Fig. 20 dargestellten Typs die Regelfunktionen gemäß Fig. 18 auszuführen. Anstelle der Erzeugung von Kraftsignalen auf den Leitungen 382, 384, 386 und 388 in exakt der gleichen Weise, wie es oben in Verbindung mit Fig. 16 und 17 erläutert wurde, werden diese Signale, wenngleich sie in ähnlicher Weise erzeugt werden, modifiziert durch Aufsummierung von Korrektur-Kraftsignalen, die so berechnet werden, daß Positions-Unausgeglichenheiten korrigiert werden, die von dem Stellungssensor 440, oder 448 und ähnlichen Sensoren 442 oder 450, 444 oder 452, 446 oder 452 nachgewiesen werdern, die zu den Aktuatoren 212 oder 260, 214 oder 262, 216 oder 264 gemäß Fig. 14C oder 15 gehören. (Man beachte, daß es sich hier um Hall-Sensoren handelt, die zum Nachweis der Flußdichte dienen.) Die Signale von den Stellungssensoren wie z.B. dem Sensor 440 oder 448, und von dem Stromsensor C1, werden nach Verarbeitung durch die Dividierschaltung 504 als Signal SPALT1 auf die Leitung 396 gegeben. Eine ähnliche Verarbeitung in anderen Kanälen liefert auf den Leitungen 398, 400 und 402 Signale SPALT1, SPALT3 und APALT4.) Derartige Korrektur- Kraftsignale können z.B. dadurch erzeugt werden, daß man zunächst die gefühlten Stellungssignale in Komponenten entlang der Achsen des Cartesischen Koorinatensystems 218 oder 266 in Fig. 14C oder 15 gemäß folgenden Gleichungen auflöst:As mentioned above, the digital controller 380 is responsive to the gap signals on lines 396, 398, 400, 402 and to the acceleration signals on lines 390, 392 and 394 to perform the control functions of Fig. 18 in conjunction with analog controls of the type shown in Fig. 20. Instead of generating force signals on lines 382, 384, 386 and 388 in exactly the same manner as explained above in connection with Figs. 16 and 17, these signals, although generated in a similar manner, are modified by summing corrective force signals calculated to correct position imbalances detected by position sensor 440, or 448 and similar sensors 442 or 450, 444 or 452, 446 or 452 associated with actuators 212 or 260, 214 or 262, 216 or 264 of Fig. 14C or 15. (Note that these are Hall sensors used to detect flux density.) The signals from the position sensors such as sensor 440 or 448 and from the current sensor C1 are passed on to line 396 as signal SPALT1 after processing by the divider circuit 504. Similar processing in other channels provides signals SPALT1, SPALT3 and APALT4 on lines 398, 400 and 402.) Such correction Force signals can be generated, for example, by first resolving the sensed position signals into components along the axes of the Cartesian coordinate system 218 or 266 in Fig. 14C or 15 according to the following equations:

Px+ = (P&sub1; + P&sub3;) / (2KCS), Px- = (P&sub2; + P&sub4;) / (2KCS),Px+ = (P₁ + P₃) / (2KCS), Px- = (P₂ + P₄) / (2KCS),

Py+ (P&sub1; + P&sub2;) / (2KCS), Py- = (P&sub3; + P&sub4;) / (2KCS),Py+ (P₁ + P₂) / (2KCS), Py- = (P₃ + P₄) / (2KCS),

Pθ+=(P&sub2;+P&sub3;)/2, Pθ- =(Pi+P&sub4;)/2,Pθ+=(P₂+P₃)/2, Pθ- =(Pi+P₄)/2,

um anschließend, basierend auf dem oben gesagten, Px, Py und Pθ berechnen oder auszuwählen (die gemeinsam die Absolut-Stellung des Fahrkorbs oder der Kabine spezifizieren) aus den Werten Px- und Px+, Py- und Py+ sowie Pθ+ und Pθ-. Px läßt sich zum Beispiel folgendermaßen berechnen:and then, based on the above, calculate or select Px, Py and Pθ (which together specify the absolute position of the car) from the values Px- and Px+, Py- and Py+ and Pθ+ and Pθ-. For example, Px can be calculated as follows:

Px = (Px+ - Px-)/2.Px = (Px+ - Px-)/2.

Man kann auch Px+ oder Px- abhängig davon auswählen, welche Größe kleiner ist. (Man beachte: bei großen Luftspalten, z.B. bei großen Werten von Px+ oder Px-, wird der Wert wahrscheinlich ungenau und kann unberücksichtigt bleiben). Die resultierenden Komponenten dienen zum Bestimmen der Störungsregelungs-Kraftkomponenten Fpx, Fpy, Fpθ, wie es in Fig. 18 auf Einzelachsen-Basis dargestellt ist ("P" steht für Stellungsoder Positionsrückführung). Beispielsweise wird Px auf der Leitung 348 mit einer Referenzgröße auf der Leitung 352 verglichen, um auf der Leitung 354 ein X-Stellungsfehlersignal zu erzeugen. Dies wiederum gelangt über einen Tiefpaß, beispielsweise in Form des Filters 358. Dieses bildet ein Signal Fpx. Um die erforderliche X-Gegenkraft aufzulösen, falls eine positive Kraft erforderlich ist, gilt Fp1=Fp3=(0,5)(Fpx)/(cos45º). Eine negative Kraft gilt Fp2=Fp4=(0,5)(Fpx)/(cos45º). Die gleiche Prozedur kann für Fpy und Fpθ anschließen, wobei natürlich die entsprechenden Gleichungen verwendet werden. Damit können die Kraftkomponenten Fpx, Fpy, und Fpθ aufgelöst werden in Korrektursignale Fp1, Fp2, Fp3, Fp4 gemäß folgendem voll ständigen Satz von GleichungenOne can also select Px+ or Px- depending on which is smaller. (Note: for large air gaps, e.g., large values of Px+ or Px-, the value is likely to be inaccurate and can be ignored.) The resulting components are used to determine the disturbance control force components Fpx, Fpy, Fpθ as shown in Fig. 18 on a single axis basis ("P" stands for position feedback). For example, Px on line 348 is compared to a reference quantity on line 352 to produce an X position error signal on line 354. This in turn passes through a low pass filter, such as filter 358. This forms a signal Fpx. To resolve the required X reaction force, if a positive force is required, Fp1=Fp3=(0.5)(Fpx)/(cos45º). For a negative force, Fp2=Fp4=(0.5)(Fpx)/(cos45º) applies. The same procedure can be followed for Fpy and Fpθ, using the corresponding equations. This allows the force components Fpx, Fpy, and Fpθ can be resolved into correction signals Fp1, Fp2, Fp3, Fp4 according to the following complete set of equations

Fpx+: F&sub1; = (KCS) (Fpx+) Fpx-: F&sub2; = (KCS) (Fpx-)Fpx+: F1; = (KCS) (Fpx+) Fpx-: F₂ = (KCS) (Fpx-)

F&sub3; = (KCS) (Fpx+) F&sub4; = (KCS) (Fpx-)F3; = (KCS) (Fpx+) F₄ = (KCS) (Fpx-)

Fpy+: F&sub1; = (KCS) (Fpy+) Fpy-: F&sub3; = (KCS) (Fpy-)Fpy+: F1; = (KCS) (Fpy+) Fpy-: F₃ = (KCS) (Fpy-)

F&sub2; = (KCS) (Fpy+) F&sub4; = (KCS) (Fpy-)F2; = (KCS) (Fpy+) F₄ = (KCS) (Fpy-)

Fpθ+: F&sub2; = (KCS) (Fpθ+) Fpθ: F&sub1; = (KCS) (Fpθ-)Fpθ+: F₂ = (KCS) (Fpθ+) Fpθ: F₁ = (KCS) (Fpθ-)

F&sub3; = (KCS) (Fpθ+) F&sub4; = (KCS) (Fpθ-)F3; = (KCS) (Fpθ+) F₄ = (KCS) (Fpθ-)

wobei F= Kraft undwhere F= force and

KCS = cos(45º) = sin(45º) = 0,707,KCS = cos(45º) = sin(45º) = 0.707,

welche Werte dann mit den Beschleunigungs-Rückführsignalen F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4; summiert werden, (so z.B. mit dem Signal auf der Leitung 364 oder der Leitung 382), die in der obigen Verbindung mit den Fig. 1 bis 20 erläuterten Weise gebildet werden.which values are then summed with the acceleration feedback signals F₁, F₂, F₃, F₄ (e.g. with the signal on line 364 or line 382), which are formed in the manner explained above in connection with Figs. 1 to 20.

20 Es sollte verstanden werden, daß eine zulässige Stellungsablesung nur dann von den Flußfühlern des angegebenen Typs verfügbar ist, wenn sem zugehöriger Kraftaktuator angetrieben wird. Dies bedeutet, daß jeder Verarbeitungsalgorythmus davon abhängen muß, ob es gerade Magnetspulen-Aktivierungsströme gibt oder nicht.20 It should be understood that a valid position reading is only available from the flux sensors of the specified type when the associated force actuator is driven. This means that any processing algorithm must depend on whether or not there are currently solenoid activation currents.

Es sollte gesehen werden, daß die Luftspaltsignale auf den Leitungen 396, 398, 400 und 402 durch einen einfachen Stellungssensor geliefert werden können.It should be noted that the air gap signals on lines 396, 398, 400 and 402 can be provided by a simple position sensor.

Ein zusätzlicher Vorteil unserer Erfindung liegt darin, daß die Elektromagnete dazu verwendet werden können, die Stellung des Fahrkorbs oder der Kabine an Haltestellen zu regeln, um beispielsweise den aufgehängten oder abgestützten Fahrkorb oder die Kabine in Ruhestellung bezüglich des Rahmens zu bringen, während Fahrgäste ein- und aussteigen. Natürlich können der Sigualprozessor nach Fig. 16, der digitale Regler 380 nach Fig. 19 oder irgendein zusätzlicher Signalprozessor zusätzliche Steuerfunktionen übernehmen, beispielsweise das Starten und Anhalten von Fahrkörben und das Abfertigen von Fahrkörben. Im Fall des Anhaltens in einem Geschoß kann der Prozessor 20 nach Fig. 16 ein Lesesignal über die Leitung 18 oder ein mit Hilfe eines Algorythmus ermitteltes, aber ähnliches Signal empfangen, welches angibt, daß der Fahrkorb sich vertikal in Ruhestellung befindet, um dann auf die Leitung 22 ein Signal zu geben, mit dessen Hilfe die Stellung des aufgehängten oder abgestützten Fahrkorbs oder der Kabine gesteuert wird. Wenn z.B. die Kabinenplattform 200 in Fig. 14C in dem Aufzugsschacht derart orientiert ist, daß der linke vertikale Rand der Kabine bedeutet, daß die Schwelle der Kabine mit der Türschwelle 7 des Aufzugsschachts bündig ist, kann der Signalprozessor 20 nach Fig. 16 so programmiert sein, daß er Kraft-Sollsignale an die Aktuatoren 210 und 214 liefert, um die Anziehungskräfte bereitzustellen, welche die aufgehängte Kabine nach oben gegen beispielsweise Anschläge 702 und 704 drückt, die in dem Fahrkorbrahmen 202 gelagert sind, damit die Kabinenschwelle in ihrer Ruhestellung bezüglich und in dichter Ausrichtung mit der Schacht- Eintrittsschwelle 700 gedrückt wird, nachdem der Signalprozessor 20 den Rahmen 202 veranlaßt hat, die Ruhestellung einzunehmen. Die Anschläge können auch Teil der Aktuatoren selbst sein, sie können z.B. an den Oberseiten der Schenkel 304 und 306 des in Fig. 30 gezeigten Kerns gelagert sein, so daß das Einspeisen einer ausgewählten Stromstarke für die Spulen eine Anziehungskraft hervorruft, die ausreichend ist, um die Anschläge gegen die Reaktionsplatten zu drücken. Bei einer Plattform mit Doppeltür kann gemäß einem weiteren Beispiel dann, wenn die Plattform 200 nach Fig. 14C in dem Schacht derart orientiert ist, daß der linke vertikale Rand der Kabine bedeutet, daß die Kabinenschwelle mit der Türschwelle 700 des Aufzugsschachts fluchtet, und der rechte vertikale Rand gleichzeitig mit einer Schwelle 514 fluchtet, der Signalprozessor 20 nach Fig. 16 so programmiert sein, daß er Kraft- Sollsignale an die Aktuatoren 212 und 216 gibt, um die Anziehungskäfte bereitzustellen, die notwendig sind, um die aufgehängte Kabine nach oben gegen beispielsweise Anschläge 513, 513a zu drängen, die in dem Fahrkorbrhhmen 202 gelagert sind, wodurch die Kabinenschwelle in ihre Ruheposition bezüglich und in Ausrichtung mit der Aufzugsschacht- Eintrittsschwelle 514 gedrückt wird, nachdem der Rahmen 202 die Ruhestellung eingenommen hat.An additional advantage of our invention is that the electromagnets can be used to control the position of the car or cab at stops, for example to bring the suspended or supported car or cab into a rest position with respect to the frame while passengers are boarding and alighting. Of course, the signal processor of Fig. 16, the digital controller 380 of Fig. 19 or any additional signal processor may perform additional control functions such as starting and stopping cars and dispatching cars. In the case of stopping at a floor, the processor 20 of Fig. 16 may receive a read signal on line 18 or an algorithmically determined but similar signal indicating that the car is in a vertical rest position and then provide a signal on line 22 to control the position of the suspended or supported car or cab. For example, if the car platform 200 in Fig. 14C is oriented in the elevator shaft such that the left vertical edge of the car means that the threshold of the car is flush with the elevator shaft door threshold 7, the signal processor 20 of Fig. 16 may be programmed to provide force command signals to the actuators 210 and 214 to provide the attractive forces which urge the suspended car upward against, for example, stops 702 and 704 mounted in the car frame 202 to urge the car threshold into its rest position relative to and in close alignment with the shaft entrance threshold 700 after the signal processor 20 has caused the frame 202 to assume the rest position. The stops may also be part of the actuators themselves, for example they may be mounted on the tops of the legs 304 and 306 of the core shown in Fig. 30, so that supplying a selected current to the coils produces an attractive force sufficient to press the stops against the reaction plates. In a double door platform, as another example, if the platform 200 of Fig. 14C is oriented in the shaft such that the left vertical edge of the car means that the car threshold is aligned with the elevator shaft door threshold 700, and the right vertical edge is simultaneously aligned with a threshold 514, the signal processor 20 of Fig. 16 may be programmed to provide force command signals to the actuators 212 and 216 to provide the attractive forces necessary to move the suspended car upwards against, for example, stops 513, 513a mounted in the car frame 202, thereby forcing the car threshold into its rest position relative to and in alignment with the elevator shaft entrance threshold 514 after the frame 202 has assumed the rest position.

Das Verfahren, um dies zu erreichen, ist in Fig. 51 dargestellt und wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 15 noch erläutert.The method for achieving this is shown in Fig. 51 and is explained further below in connection with Fig. 15.

Im Zuge der obigen Beschreibung einer besten Ausführungsform einer aktiven dreiachsigen Regelung für eine aufgehängte Kabine wurde beträchtliche Aufmerksamkeit auf die Einzelheiten dieser speziellen Ausführungsform und die Lehre zu deren praktischer Umsetzung aufgewendet. Es sei jedoch daran erinnert, daß wir bereits früher darauf hingewiesen haben, daß es eine beliebige Anzahl zusätzlicher abweichender Vorgehensweisen bei der Umsetzung des Erfindungsgegenstands gibt, bei dem es sich um die aktive Regelung einer aufgehängten Kabine handelt. Das Grundprinzip der aktiven Regelung kann umgesetzt werden in eine Mehrzahl koordinierter Einzelachsenregelungen, wie es oben erläutert wurde. Man erinnere sich, daß Fig. 18 die Betriebstheorie einer Einzelachsen-Stabilisierung der horizontalen Bewegung einer in einem Aufzugrahmen aufgehängten Kabine darstellt. In Verbindung damit wurde vorgeschlagen, einen Beschleunigungsmesser in einer Rückkopplungsschleife einzusetzen, um im Endeffekt die Kabinenmasse mit Hilfe elektromechanischer Mittel zu erhöhen. Man kann langsame Stellungs- und Beschleunigungs-Regelschleifen dazu verwenden, Beschleunigungsmesser-Offsets und dergleichen zu kompensieren. Fig. 24 zeigt ein reduziertes Blockdiagramm des gleichen Konzepts, und Fig. 25 zeigt ein noch weiter reduziertes Modell, welches mit Ausnahme der untersten Frequenzen überall Gültigkeit hat.In the above description of a best mode active three-axis control for a suspended car, considerable attention has been devoted to the details of this particular mode and the teachings of its practical implementation. However, it should be recalled that we have previously indicated that there are any number of additional different approaches to implementing the subject invention, which is active control of a suspended car. The basic principle of active control can be implemented in a plurality of coordinated single-axis controls, as discussed above. Recall that Fig. 18 illustrates the theory of operation of single-axis stabilization of the horizontal motion of a car suspended in an elevator frame. In connection with this, it has been proposed to use an accelerometer in a feedback loop to effectively increase the car mass by electromechanical means. One can use slow position and acceleration control loops to compensate for accelerometer offsets and the like. Fig. 24 shows a reduced block diagram of the same concept, and Fig. 25 shows an even further reduced model which is valid everywhere except for the lowest frequencies.

Das Diagramm nach Fig. 25 läßt sich in folgenden Dimensionen ausdrücken:The diagram in Fig. 25 can be expressed in the following dimensions:

Beschleunigung der Kabine = [FD/G] [1/(M+Ka)],Acceleration of the cabin = [FD/G] [1/(M+Ka)],

wobei FD die Störungskraft,where FD is the disturbance force,

M die Masse der aufgehängten Kabine,M is the mass of the suspended cabin,

Ka die durch den Aktuator "hinzugefügter" Gegenmasse undKa the counter mass "added" by the actuator and

FD/G die der Störkraft äquivalente Masse unter Verwendung der Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft (G) auf der Erdoberfläche ist.FD/G is the mass equivalent to the perturbing force using the acceleration due to gravity (G) on the Earth's surface.

Wenn wir in der obigen Gleichung Ka=0, d.h., wenn wir das Fehlen einer aktiven Regelung voraussetzen, und wenn M = 1.000 kg und FD/G = 25 kg sind, so erhalten wir eine Beschleunigung aufgrund der Störungskraft (FD) von 25/1.000 = 25mG. Wenn wir nun eine aktive Regelung einführen wollen, können wir Ka = 9.000 kg annehmen und nun erhalten wir eine zehnfache Verringerung der Beschleunigung aufgrund der Störung, nämlich 25/1.000 + 9.000) = 2,5 mG. Hieraus können wir schließen, daß wir bei Befolgung des hier vorgegebenen Wegs mindestens eme Größenordnung an Fahrkomfortverbesserung erreichen.If in the above equation we assume Ka=0, i.e. if we assume the absence of active control, and if M = 1,000 kg and FD/G = 25 kg, we obtain an acceleration due to the disturbance force (FD) of 25/1,000 = 25mG. If we now want to introduce active control, we can assume Ka = 9,000 kg and we now obtain a tenfold reduction in the acceleration due to the disturbance, namely 25/1,000 + 9,000) = 2.5 mG. From this we can conclude that if we follow the path specified here we will achieve at least an order of magnitude improvement in driving comfort.

Wenn wir nun annehmen, daß der Wert Ka mit 9.000 kg anzustreben ist, können wir einen Beschleunigungs-Skalenfaktor (ASF) von 100 Voltig und einen Kraftgenerator-Skalenfaktor (FGSF) von Ka/ASF zuweisen, der den Wert 9.000 kg/100 Volt/G = 90 kg (Kraft)/Volt oder 882 Newton/Volt hat.If we now assume that the value Ka is to be aimed at being 9,000 kg, we can assign an acceleration scale factor (ASF) of 100 volts and a force generator scale factor (FGSF) of Ka/ASF, which has the value 9,000 kg/100 volts/G = 90 kg (force)/volt or 882 Newtons/volt.

Ein elektromagnetischer Aktuator, wie er oben beschrieben wurde, kann mit einer U-Form gemäß den Fig. 29 und 30 ausgebildet werden. In Fig. 29 sind Doppelspulen 300, 302 dargestellt, die auf Schenkel 304 und 306 passen, wie dies in Fig. 30 dargestellt ist. Die Spulen 300 und 302 bilden eine durchgehende Wicklung und sind in Fig. 30 als isometrischer Schnitt dargestellt. Die Spule 300 und die Spule 302 können jeweils beispielsweise 936 Windungen eines #11AWG-Magnetdrahts mit einem Füllfaktor von 0,500 aufweisen. Der U-förmige Kern kann beispielsweise einen verschachtelten Aufbau aus 29 GA M6-Lamellen aus 3,81 cm-Bandmaterial mit Vakuum-Imprägnierung aufweisen. Die in Fig. 30 dargestellten Abmessungen betragen z.B. A = 10,16 cm, B = 3,81 cm, C = 7,62 cm und D = 7,62 cm. Dabei beträgt der Widerstand 6,7 Ohm, und die Induktivität 213mH. Ein solches Bauteil wiegt 22,2 kg und kann 578 Newton aufbringen.An electromagnetic actuator as described above may be formed with a U-shape as shown in Figs. 29 and 30. In Fig. 29, dual coils 300, 302 are shown which fit onto legs 304 and 306 as shown in Fig. 30. Coils 300 and 302 form a continuous winding and are shown in Fig. 30 as an isometric section. Coil 300 and coil 302 may each comprise, for example, 936 turns of #11AWG magnet wire with a fill factor of 0.500. The U-shaped core may, for example, comprise a nested structure of 29 GA M6 laminations of 3.81 cm strip material with vacuum impregnation. The dimensions shown in Fig. 30 are, for example, A = 10.16 cm, B = 3.81 cm, C = 7.62 cm and D = 7.62 cm. The resistance is 6.7 ohms and the inductance 213 mH. Such a component weighs 22.2 kg and can generate 578 Newtons.

Wenn wir einen elektromagnetischen Aktuator in einem Regelsystem gemäß obiger Beschreibung einsetzen, dürfen wir eine durchschnittliche Befehlsansprechverzögerung von z.B. 4,2 msec erwarten. Die Zeitverzögerung bis zur Entwicklung voller Kraft von z.B. 578 Newton bei einem maximalen Luftspalt von 20 mm kann folgendermaßen zu lsmsec abgeschätzt werden (basierend auf der Relation V = Ldi/dt):If we use an electromagnetic actuator in a control system as described above, we can expect an average command response delay of, for example, 4.2 msec. The time delay until full force of, for example, 578 Newtons is developed at a maximum air gap of 20 mm can be estimated as lsmsec as follows (based on the relation V = Ldi/dt):

Δt = LΔi/Δv = (0,3)(8,6)/(170) = 15 msec.Δt = LΔi/Δv = (0,3)(8,6)/(170) = 15 msec.

Die Zeit bis zur Entwicklung der vollständigen Kraft (578 Newton) bei einem minimalen Luftspalt (5 mm) betrüge:The time to develop the full force (578 Newtons) with a minimal air gap (5 mm) would be:

Δt = LΔi/Δv = (1,2)(2,15)/(170) = 15 msec,Δt = LΔi/Δv = (1,2)(2,15)/(170) = 15 msec,

also ebensoviel.so just as much.

Die Zeit bis zur Ausbildung der halben Kraft würde natürlich nur halb so lange dauern. Eine Genauigkeit des Luftspaltsignals von 10 % des vollen Signalumfangs kann toleriert werden. Wir können die Relation zwischen dem Luftspalt und verschiedenen anderen Faktoren in grafischer Form gemäß den Fig. 26, 27 und 28 darstellen. Die maximale Leistung beträgt 500 Watt bei einem maximal zulässigen Luftspalt von 20 mm. Die durchschnittliche Leistung beträgt erwartungsgemäß 125 Watt. Unter kurzzeitigen thermischen Gesichtspunkten beträgt die Masse Kupfer in einem solchen Elektromagneten 14,86 kg bei einer spezifischen Wärme von 0,092 cal/g-ºC (=3853/kgºC). Die Temperaturänderung für das sechzig Sekunden andauernde Einspeisen von Energie mit 500 Watt beträgt also:The time to develop half the force would of course be half as long. An accuracy of the air gap signal of 10% of the full range can be tolerated. We can show the relationship between the air gap and various other factors in graphic form as shown in Figs. 26, 27 and 28. The maximum power is 500 watts with a maximum permissible air gap of 20 mm. The average power is expected to be 125 watts. From a short-term thermal point of view, the mass of copper in such an electromagnet is 14.86 kg with a specific heat of 0.092 cal/g-ºC (=3853/kgºC). The temperature change for feeding 500 watts of energy for sixty seconds is therefore:

ΔT = Watt-sec/(385)(14,86)ΔT = Watt-sec/(385)(14.86)

= (500)(60)/(385)(14,86)= (500)(60)/(385)(14.86)

ΔT = 5,24ºC.ΔT = 5.24ºC.

Es gibt also einen nur geringen Temperaturanstieg selbst bei maximaler Leistungseingabe während einer Minute.So there is only a slight temperature increase even with maximum power input for one minute.

Fig. 31 zeigt ein Einzelachsen-Seitenvibrations-Stabilisierungssystem für die Verwendung in einem System, wie es in Fig. 14D gezeigt ist. Das Konzept ist das gleiche, wie es in Fig. 18, 24 und 25 dargestellt ist. Die Implementierung wird als analog dargestellt, es versteht sich jedoch, daß sie auch digital vorgenommen werden kann. In diesem Fall ist - ohne Beschränkung - an der aufgehängten Kabine eine Platt 352 befestigt, während an dem Aufzugfahrkorbrahmen ein Paar elektromagnetischer Aktuatoren 354 und 356 befestigt ist. Der Beschleunigungsmesser 358 mißt Beschleunigungen der aufgehängten Kabine und liefert ein Meßsignal über einer Leitung 360 an einen Verstärker 362, welcher seinerseits ein verstärktes gemessenes Beschleunigungssignal über eine Leitung 364 einem Summierknoten 366 zuführt, wo es mit einem Störkftsignal auf eine Leitung 368 und einem Stellungsschleifen-Korrektur- oder "Fehler"-Signal auf einer Leitung 370 "summiert" wird. Ein resultierendes Summensignal auf einer Leitung 372 wird einem Paar Gleichrichter 374 und 376 zugeleitet, die in den Fig. 33 und 34 dargestellt sind. Der Gleichrichter 374 liefert ein Signal über eine Leitung 378 an einen Signalinvertierer 380, der auch in Fig. 34 dargestellt ist, und der auf einer Leitung 382 ein Signal erzeugt, welches als negatives Regelsignal bezeichnet werden kann. In ähricher Weise liefert der Gleichrichter 376 ein Signal auf eine Leitung 384, welches als positives Regelsignal bezeichnet werden kann. Beide Signale auf den Leitungen 382 und 384 werden an Summierknoten 388 bzw. 390 mit einem Vorgabesignal auf einer Leitung 392 summiert. Diese liefern vorbelastete Regelsignale über Leitungen 394 und 396 an elektromagnetische Aktuatorsteller 398 bzw. 400. Die Steller 398 und 400 sind oder können ähnlich denjenigen sein, die in Fig. 20 gezeigt sind.Fig. 31 shows a single axis side vibration stabilization system for use in a system as shown in Fig. 14D. The concept is the same as that shown in Figs. 18, 24 and 25. The implementation is shown as analog, but it will be understood that it can be done digitally. In this case, without limitation, a platform 352 is attached to the suspended car, while a pair of electromagnetic actuators 354 and 356 are attached to the elevator car frame. The accelerometer 358 measures accelerations of the suspended car and provides a measurement signal on a line 360 to an amplifier 362 which in turn provides an amplified measured acceleration signal on a line 364 to a summing node 366 where it is "summed" with a disturbance force signal on a line 368 and a position loop correction or "error" signal on a line 370. A resulting summed signal on a line 372 is fed to a pair of rectifiers 374 and 376 shown in Figs. 33 and 34. The rectifier 374 provides a signal on a line 378 to a signal inverter 380, also shown in Fig. 34, which produces a signal on a line 382 which may be referred to as a negative control signal. In a similar manner, the rectifier 376 delivers a signal on a line 384 which can be referred to as a positive control signal. Both signals on lines 382 and 384 are summed at summing nodes 388 and 390 respectively with a preset signal on a line 392. These deliver biased control signals via lines 394 and 396 to electromagnetic actuators 398 and 390 respectively. 400. The actuators 398 and 400 are or may be similar to those shown in Fig. 20.

Der Effekt des Vorgabesignals auf der Leitung 392 ist in Fig. 32 dargestellt, die die zusammengesetzte resultierende Kraft (in gestrichelten Linien) auf zwei Kräften auf jeder Seite der Reaktionsplatte 352 (ausgezogene Linien) in Abhängigkeit des Regelsignals (FC) für das System nach Fig. 31 zeigt.The effect of the command signal on line 392 is illustrated in Fig. 32, which shows the composite resultant force (in dashed lines) on two forces on each side of reaction plate 352 (solid lines) versus the control signal (FC) for the system of Fig. 31.

Diese Methode dient dazu, Diskontinuitäten in der Regelung im Bereich der Nullpunktstellung zu vermeiden. Ohne Vorbelastung könnte gleichzeitig das Ausschalten des einen Magneten und das Einschalten des anderen stattfinden. Bei der dargestellten Methode unter Verwendung einer Vorbelastung erreicht man eine verringerte Regelverstärkung bei einer Kraft oder in der Nähe einer Kraft von Null. Der Vorteil ist der, daß nur ein Magnet zu einem gegebenen Zeitpunkt vom eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand übergeht, und umgekehrt. Die Vorbelastung unterstützt die Sicherstellung, daß ein "Zittern" der Kabine während Zeitspannen, in denen nur geringe oder überhaupt keine Korrektur erforderlich ist, nicht zustandekommt.This method is used to avoid discontinuities in control around the zero position. Without preloading, one magnet could be turning off and the other on at the same time. The method shown using preloading results in reduced control gain at or near zero force. The advantage is that only one magnet changes from on to off at any given time, and vice versa. Preloading helps to ensure that the cabin does not "jitter" during periods when little or no correction is required.

Die Signale auf den Leitungen 394 und 396 kann man sich als Kraft- Sollsignale ähnlich dem Kraft-Sollsignal auf der Leitung 382 in Fig. 20 denken. In ähnlicher Weise liefern die Steller 398 und 400 Aktuator- Ausgangssignale über die Leitungen 402 und 404 an die Aktuatoren 356 bzw. 354 in einer Weise, die dem Ausgangssignal auf der Leitung 500 in Fig. 20 ähnelt.The signals on lines 394 and 396 can be thought of as force command signals similar to the force command signal on line 382 in Fig. 20. Similarly, actuators 398 and 400 provide actuator output signals over lines 402 and 404 to actuators 356 and 354, respectively, in a manner similar to the output signal on line 500 in Fig. 20.

In ähnlicher Weise liefert jeder Steller 398 und 400 Stellungs-Ausgangssignale 406 und 408 entsprechend dem Luftspaltsignal auf der Leitung 396 in Fig. 20.Similarly, each actuator 398 and 400 provides position output signals 406 and 408 corresponding to the air gap signal on line 396 in Fig. 20.

Für die Stellungsschleife werden sowohl Stellungssignale auf der Leitung 406 und 408 und das entsprechende, jedoch entgegengesetzt gelegene Gleichrichtungssignal auf den Leitungen 384 und 382 an ein Paar FC- geregelter Klemmschaltungen 410 und 412 gegeben, um eine Auswahl des zulässigen Stellungssignals zu erhalten (sowohl P+ als auch P stellen Stellungssignale dar, wobei allerdings nur das Stellungssignal entsprechend dem angesteuerten Kraftgenerator gültig ist).For the position loop, both position signals on lines 406 and 408 and the corresponding, but oppositely located Rectification signal on lines 384 and 382 is applied to a pair of FC- controlled clamp circuits 410 and 412 to obtain a selection of the allowable position signal (both P+ and P represent position signals, however only the position signal corresponding to the driven force generator is valid).

Die Ausgangssignale der Klemmschaltungen werden einem Summierknoten 414 mit dem Zweck zugeführt, das gültige Stellungssignal zu erhalten. Dem Summierknoten 414 wird außerdem ein gedämpftes Beschleunigungssignal über die Leitung 415 von einem Dämpfungsglied 415a zugeführt, welches auf das verstärkte Beschleunigungssignal auf der Leitung 364 anspricht.The output signals of the clamp circuits are fed to a summing node 414 for the purpose of obtaining the valid position signal. The summing node 414 also receives an attenuated acceleration signal on line 415 from an attenuator 415a which is responsive to the amplified acceleration signal on line 364.

Sowohl die FC-geregelten Klemmschaltungen 410 und 412 als auch der Summierknoten 414 sind in Fig. 35 in größerer Einzelheit dargestellt. Das Ausgangssignal des Summierknotens ist ein zusammengesetztes Stellungs- und Beschleunigungssignal auf einer Leitung 416, welches einem Tiefpaßfilter 418 zugeführt wird, dessen Zeitkonstante im Bereich von 1 bis 10 Sekunden liegt. Das Tiefpaßfilter 418 wiederum liefert das Korrektursignal über die Leitung 370 an den Summierknoten 366, wie es oben beschrieben wurde.Both the FC controlled clamps 410 and 412 and the summing node 414 are shown in greater detail in Fig. 35. The output of the summing node is a composite position and acceleration signal on line 416 which is fed to a low pass filter 418 having a time constant in the range of 1 to 10 seconds. The low pass filter 418 in turn provides the correction signal to the summing node 366 on line 370 as described above.

Für die Aktuatoren in Fig. 14D kann man anstelle der kombinierten dreiachsigen Schemata, wie sie oben in Verbindung mit den Fig. 14C und 15 erläutert wurden, drei Einzelachsen-Steuerungen vorsehen, wie sie gerade beschrieben wurden. Allerdings hat das dreiachsige Schema zahlreiche Vorteile. Darunter finden sich die Stabilisierung sämtliche empfindlichen Achsen unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Elektromagneten. Darüberhinaus trägt die Spaltbewegung Kosinus 45º = 0,707 für die Bewegung in x- oder y-Richtung. Damit reduziert sich eine Spaltveränderung von plus oder minus 15 mm für ein Einzelachsen- oder ein Mehrfachachsen-System auf eine Schwankung von plus oder minus 10,5 mm bei einem Dreiachsen-Schema. In den Fig. 14C und 15 werden lediglich vier Elektromagneten verwendet, und außerdem werden nur vier Leistungselektronik-Steller benötigt. Da Magnete in den Fig. 14C und 15 zu einem Zeitpunkt jeweils zu zweit eingesetzt werden, läßt sich die Magnet-Größe verringern. Die Verwendung von Magneten, die nur halb so groß sind wie diejenigen, die für das Einzelachsenverfahren benötigt werden, reicht für ein kommerziell brauchbares System aus.For the actuators in Fig. 14D, instead of the combined three-axis schemes discussed above in connection with Figs. 14C and 15, one can provide three single-axis controls as just described. However, the three-axis scheme has numerous advantages. Among them is the stabilization of all sensitive axes using a minimum number of electromagnets. In addition, the gap movement carries cosine 45º = 0.707 for movement in the x or y direction. Thus, a gap variation of plus or minus 15 mm for a single-axis or multi-axis system is reduced to a variation of plus or minus 10.5 mm for a three-axis scheme. In Figs. 14C and 15, only four electromagnets are used, and in addition only four power electronics actuators are needed. Since magnets in Figs. 14C and 15 are used two at a time, the magnet size can be reduced. Using magnets that are only half the size of those needed for the single axis method is sufficient for a commercially viable system.

Fig. 36A ist ein weiteres Blockdiagramm einer spezifischen Implementierung eines aktiven Aufhängungssystems gemäß der Erfindung. Es gibt für eine Achse (z.B. von Seite zu Seite entlang der X-Achse, die durch die Vertikal-Mittellinie des Fahrkorbs verläuft) und für die anderen Achsen (z.B. vor-zurück entlang zweier Achsen parallel zur Z-Achse in beispielsweise äquidistanter Anordnung aufeinander abgewandten Seiten der Vertikal-Mittellinie) eine getrennte Rückkopplungsschleife, jedoch ist in Fig. 36A nur eine einzelne Achse dargestellt. Ein Beschleunigungs- Referenzsignal kann über eine Leitung 100 eingegeben und auf Null gesetzt werden. Die Differenz zwischen dem Referenzsignal auf der Leitung 100 und einem gemessenen Fahrkorb-Beschleunigungssignal auf einer Leitung 102 bildet ein Fehlersignal auf einer Leitung 104, welches seinerseits in einen Rückkopplungskondensator 106 gegeben wird, der mit C(s) bezeichnet ist.Fig. 36A is another block diagram of a specific implementation of an active suspension system according to the invention. There is a separate feedback loop for one axis (e.g., side-to-side along the X-axis passing through the vertical centerline of the car) and for the other axes (e.g., front-back along two axes parallel to the Z-axis on, for example, equidistantly opposite sides of the vertical centerline), but only a single axis is shown in Fig. 36A. An acceleration reference signal can be input via line 100 and set to zero. The difference between the reference signal on line 100 and a measured car acceleration signal on line 102 forms an error signal on line 104, which in turn is input to a feedback capacitor 106, designated C(s).

Der Summierknoten 109 spricht gemäß Darstellung an auf das Kondensator-Ausgangssignal und auf Störungen des indirekten Typs, beispielsweise Schienen-Störungen, wie sie durch die Systemdynamik an 109a geliefert werden, sowie vom direkten Störungstyp, beispielsweise Windkräfte, wie sie von der Systemdynamik 109b geliefert werden.The summing node 109 is shown to be responsive to the capacitor output signal and to indirect type disturbances, such as rail disturbances, as provided by the system dynamics at 109a, and direct type disturbances, such as wind forces, as provided by the system dynamics 109b.

C(s) läßt sich folgendermaßen charakterisieren: C(s) can be characterized as follows:

Der erste Term berücksichtigt die Gleichanteil-Löschung , der zweite steht für die Pendelkompensation und der dritte für die Regelung.The first term takes into account the DC component cancellation, the second stands for the pendulum compensation and the third for the control.

Der Rückkopplungskondensator in jeder Achse verarbeitet das Fahrkorbbeschleunigungs-Fehlersignal für diese Achse, um Aktuatorbefehle zu erzeugen. In diesem Fall wird auf einer Leitung 110 ein Kraft-Sollsignal erzeugt. Diese Kompensatoren lassen sich betrachten als dynamische Filter, deren Eigenschaften (Verstärkung und Phase in Abhängigkeit der Frequenz) derart festgelegt sind, daß sie den Anforderungen des Aufzugsystems entsprechen. Der Entwurf von C(s) kann umgesetzt werden in Entwurfs- Erfordernisse für die gesamte Schleifenverstärkung, bezeichnet mit L(s), wobei es sich um das Produkt von C(s) und die Anlagen-Dynamik handelt, die durch den Block 108 mit der Bezeichnung G(s) dargestellt ist.The feedback capacitor in each axis processes the car acceleration error signal for that axis to generate actuator commands. In this case, a force command signal is generated on line 110. These compensators can be viewed as dynamic filters whose characteristics (gain and phase versus frequency) are set to meet the requirements of the elevator system. The design of C(s) can be translated into design requirements for the total loop gain, denoted L(s), which is the product of C(s) and the system dynamics, represented by block 108, denoted G(s).

Vom Konzept her gesehen wird das Kraft-Sollsignal auf der Leitung 110 auf die Anlagen-Dynamik 108 gegeben. Wie in Fig. 36B gezeigt ist, wird in solchen Bereichen, in denen die Fahrkorbbeschleunigung zu minimieren ist, die Schleifenverstärkung größer als Eins gewählt, d.h. in einer Zone um eine Frequenz ω&sub0;. Bei höheren Frequenzen oberhalb von ω&sub2; wird die Schleifenverstarkung "allmählich abgesenkt", um Anforderungen an die Stabilität-Robustheit zu entsprechen. Bei tiefen Frequenzen von unterhalb ω&sub1; wird die Schleifenverstärkung "ausgelöscht" um die Auswirkungen von Sensorrauschen und Drift zu verringern.Conceptually, the force command signal is given on line 110 to the system dynamics 108. As shown in Fig. 36B, in those areas where the car acceleration is to be minimized, the loop gain is chosen to be greater than one, ie in a zone around a frequency ω0. At higher frequencies above ω2, the loop gain is "gradually lowered" to meet stability-robustness requirements. At low frequencies below ω1, the loop gain is "cancelled" to reduce the effects of sensor noise and drift.

Basierend auf dem Modell des Pendelfahrkorbs gemäß dem US-Patent 4 899 852 haben wir eine Analyse des Verhaltens eines aktiven Aufhängungskonzepts vorgenommen. Die Fig. 37A und 37B sind eine grafische Darstellung der entworfenen Ubertragungsfunktion einer offenen Schleife für ein aktives System, L(s), welches aus dieser Analyse resultierte. Eine grafische Darstellung der Rückkopplungskompensator-Verstärkung und des Fahrtenwinkels ist in den Fig. 38A bzw. 38B für diesen speziellen Entwurf gezeigt.Based on the model of the shuttle car according to US Patent 4,899,852, we have performed an analysis of the behavior of an active suspension concept. Figures 37A and 37B are a graphical representation of the designed open loop transfer function for an active system, L(s), that resulted from this analysis. A graphical representation of the feedback compensator gain and travel angle is shown in Figures 38A and 38B, respectively, for this particular design.

Fig. 39 bis 41 fassen die Ergebnisse einer Simulationsstudie des Leistungsverhaltens des resultierenden aktiven Aufhängungssystems zusammen. Die Darstellungen links oben in jeder diesen Figuren (mit a bezeichnet) ist die spezielle Stör-Eingabe (direkte Fahrkorbkraft oder Schlenenprofil). Die übrigen Darstellungen in jeder dieser Figuren zeigen das Fahrkorb-Beschleunigungs-Ansprechverhalten für drei Konfigurationen: (1) Pendelfahrkorb (rechts oben, mit (13) bezeichnet), (2) konventioneller Fahrkorb (unten links, mit (c) bezeichnet) und (3) aktive Aufhängung unter Verwendung der Regelanordnung nach den Fig. 36A, 36B, 37A, 37B, 38A und 38B (unten rechts, mit (d) bezeichnet). Man sieht, daß dieses System die Pegel der Kabinenplattform-Beschleunigung im Vergleich zu konventionellen Systemen und sogar noch zudem keine aktive Regelung aufweisenden Pendelfahrkorb reduziert.Figures 39 through 41 summarize the results of a simulation study of the performance of the resulting active suspension system. The plots at the top left of each of these figures (labeled a) is the specific disturbance input (direct car force or slew profile). The remaining plots in each of these figures show the car acceleration response for three configurations: (1) shuttle car (top right, labeled (13)), (2) conventional car (bottom left, labeled (c)), and (3) active suspension using the control arrangement of Figures 36A, 36B, 37A, 37B, 38A, and 38B (bottom right, labeled (d)). It can be seen that this system reduces the levels of car platform acceleration compared to conventional systems and even to a shuttle car that does not have active control.

Fig. 39 ist das vorhergesagte Ansprechverhalten bei Stoßverbindungs- Fehlausrichtung.Fig. 39 is the predicted response to butt joint misalignment.

Fig. 40 ist das vorhergesagte Ansprechverhalten bei Schienen-Welligkeiten.Fig. 40 is the predicted response to rail undulations.

Fig. 41 ist das vorhergesagte Ansprechverhalten bei Fahrkorbkraftstörungen.Fig. 41 is the predicted response to car force disturbances.

Es wurden Tests unter Verwendung eines Halbskalen-Modells des in Fig. 14A und 14B gezeigten Aufzugsystems durchgeführt. Die Wirksamkeit des Konzepts wurde nachgewiesen unter Verwendung einer drehenden Unwucht, die an dem Rahmen gelagert wurde, um seitens der Schienen induzierte Störungen zu simulieren, und durch Simulation einer direkten Störkraft mit Hilfe eines Aktuators zwischen Rahmen und Kabine.Tests were conducted using a half-scale model of the elevator system shown in Fig. 14A and 14B. The effectiveness of the concept was demonstrated using a rotating unbalance supported on the frame to simulate rail-induced disturbances and by simulating a direct disturbance force using an actuator between the frame and the car.

Der in Fig. 36A dargestellte Rückkopplungskondensator 106 wurde unter Verwendung eines Digitalrechners 100, wie er in Fig. 42 dargestellt ist, implementiert. Daten von dem Sensor 102 werden über eine Leitung 103 auf einen (nicht dargestellten), 12 Bits umfassenden A/D-Wandler gegeben, um nach Durchlauf durch ein Eingabe/Ausgabe-Port 104 verarbeitet zu werden. Eine digitale Form des Rückkopplungskondensators 106 diente zum Erzeugen eines Sollsignals auf einer Leitung 106 für einen Aktuator 108, der in der Lage war, auf einen Fahrkorb 110 Kräfte auszuüben.The feedback capacitor 106 shown in Figure 36A was implemented using a digital computer 100 as shown in Figure 42. Data from the sensor 102 is provided over a line 103 to a 12-bit A/D converter (not shown) for processing after passing through an input/output port 104. A digital form of the feedback capacitor 106 was used to generate a command signal on a line 106 for an actuator 108 capable of applying forces to a car 110.

Der Signalprozessor 100 enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit 104a, einen Nur-Lese-Speicher 104b, einen Schreib-/Lese-Speicher 104c und einen Daten-, Adressen- und Steuerbus 104d, über den die vorerwahnten Komponenten kommunizieren.The signal processor 100 includes a central processing unit 104a, a read-only memory 104b, a read/write memory 104c, and a data, address, and control bus 104d, via which the aforementioned components communicate.

Fig. 43 ist eine Darstellung einer Reihe von Schritten, die von dem Signalprozessor 100 nach Fig. 42 ausgeführt werden können. Beispielsweise wird nach dem Eintritt in Schritt 112 in dem Schritt 114 mit Hilfe eines Beschleunigungsmessers 102 eine Beschleunigung gemessen. Der Prozessor berechnet dann den Betrag einer Gegenkraft durch Implementieren der dynamischen Kompensation 106. Als nächstes wird ein Schritt 118 ausgeführt, in welchem der Signalprozessor 100 das Gegenwirksignal auf der Leitung 106 bereitstellt, bei dem es sich um ein Gegenkftsignal handelt, beispielsweise das Signal auf der Leitung 106, wie es im Schritt 116 berechnet wurde. Im Schritt 120 erfolgt der Austritt.Fig. 43 is an illustration of a series of steps that may be performed by the signal processor 100 of Fig. 42. For example, after entering step 112, an acceleration is measured using an accelerometer 102 in step 114. The processor then calculates the magnitude of a reaction force by implementing the dynamic compensation 106. Next, a step 118 is performed in which the signal processor 100 provides the reaction signal on line 106, which is a reaction force signal, for example, the signal on line 106 as calculated in step 116. Exit occurs in step 120.

Fig. 44 zeigt die Ergebnisse eines Tests zur Erprobung der Wirksamkeit des aktiven Systems bei der Abmilderung direkter Fahrkorbkräfte. Die Zeichnung zeigt das Verhältnis der gemessenen Fahrkorbbeschleunigung zu dem Betrag der sinusförmigen Aufgabekraft über einem Bereich von Frequenzen. Die obere Kurve entspricht dem Ansprechverhalten des Pendelfahrkorbsystems ohne aktive Aufhängungsregelung. Der untere Kurvenverlauf als Ansprechverhalten des aktiven Aufhängungssystem verifiziert die erwartete 80 % bis 90 % betragende Verringerung. Fig. 45 zeigt einen Vergleich des vorhergesagten zeitabhängigen Ansprechverhaltens (mittels Simulation in den Fig. 45B und D) und des (experimentel) tatsächlich erreichten zeitabhängigen Ansprechverhaltens (Fig. 45A und C) bei der Abschwächung direkter Fahrkorbkaft.Fig. 44 shows the results of a test to verify the effectiveness of the active system in mitigating direct car forces. The plot shows the relationship of the measured car acceleration to the magnitude of the sinusoidal input force over a range of frequencies. The upper plot corresponds to the response of the pendulum car system without active suspension control. The lower plot, the response of the active suspension system, verifies the expected 80% to 90% reduction. Fig. 45 shows a comparison of the predicted time-dependent response (by simulation in Figs. 45B and D) and the actually achieved (experimentally) time-dependent response (Figs. 45A and C) in mitigating direct car forces.

Diese Reduktion der Systemempfindlichkeit gegenüber direkten Fahrkorbkräften wurde erreichte ohne Einbußen bei der Leistung des Systems im Beisein von Störungen, die durch die Schienen hervorgerufen werden. Fig. 46 veranschaulicht das Ansprechverhalten des Systems auf Schienenunregelmäßigkeiten, simuliert auf einem Testgestell mit drehender Unwucht. Fig. 46A zeigt das nicht vergrößerte Pendelfahrkorb-Anstellverhalten bei einer Aufgabefrequenz von 3 Hz. Fig. 46B ist das Ansprechverhalten des aktiven Aufhängungssystems. Man kann sehen, daß der Betrag der Fahrkorbbeschleunigung verringert wurde. Damit verbessert das aktive Aufhängungssystem die Fahrqualität unter Verwendung der Fahrkorbbeschleunigung als das Maß für die Leistungsfähigkeit im Beisein sowohl von durch die Schienen hervorgerufenen Störungen als auch direkten Fahrkorbkräften.This reduction in system sensitivity to direct car forces was achieved without sacrificing system performance in the presence of rail-induced disturbances. Figure 46 illustrates the system response to rail irregularities simulated on a rotating imbalance test rig. Figure 46A shows the unmagnified shuttle car response at a 3 Hz application frequency. Figure 46B is the response of the active suspension system. It can be seen that the magnitude of car acceleration was reduced. Thus, the active suspension system improves ride quality using car acceleration as the measure of performance in the presence of both rail-induced disturbances and direct car forces.

In jedem Fall kann das Aktuator-Befehlssignal auf der Leitung 106 gemäß Fig. 42 ein Kraft-Sollsignal sein, wie es bereits oben erläutert wurde, und wie dies in größerer Einzelheit in Fig. 47 dargestellt ist, um auf einen speziellen Aktuator gegeben zu werden, der z.B. die Kern-Spulen und ferromagnetischen Platten gern. Fig. 29 und 30 enthalten kann.In any event, the actuator command signal on line 106 of Fig. 42 may be a force command signal, as already explained above, and as shown in greater detail in Fig. 47, to be applied to a specific actuator which may, for example, include the core coils and ferromagnetic plates of Figs. 29 and 30.

In Fig. 47 wird das Kraft-Sollsignal auf der Leitung 106 von dem Signalprozessor 100 in Fig. 42 auf einen PWM-Verstarker gegeben, bei dem es sich um ein Bauelement der Firma Copley Controls Corp. in 375 Elliot Street, Newton, Massachusetts, U.S.A. mit der Bezeichnung "Class B PWM Servo Aplifier Model 218A" handeln kann, wie es in der veröffentlichten Spezifikation mit dem Titel "Model 215A, 218 Servo Amplifier" beschrieben ist. Der PWM-Verstarker 150 spricht auch auf ein Kraft-Rückführsignal auf einer Leitung 152 an. Der PWM-Verstarker dient als elektronischer Doppelpol-Doppelstellungs-Schalter, um auf die Leitungen 154 und 156 eine ausgewählte Spannung mit einer Polaritätsumkehr bei einem ausgewählten Tastzyklus zu geben. Ein Paar Lenkdioden 158 und 160 leiten den Ausgangsstrom auf der Leitung 154 oder 156 in die richtige Spule des entsprechenden Magneten 130 und 132. Man erkennt, daß entweder die ferromagnetische Masse 134 oder die Elektromagneten auf dem Boden des Rahmens 126 abstehen, während das jeweils andere Element auf der Bodenfläche der Plattform 14 steht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Elektromagnete 130 und 133 auf dem Boden des Rahmens 26, während die ferromagnetische Masse 134 fest in nach unten hängender Weise am Boden der Plattform 10b angebracht ist. Dies gilt auch für die übrigen Aktuatoren 240, 244 in Fig. 14D.In Fig. 47, the force command signal on line 106 is applied from the signal processor 100 in Fig. 42 to a PWM amplifier, which may be a device manufactured by Copley Controls Corp. of 375 Elliot Street, Newton, Massachusetts, U.S.A. and designated "Class B PWM Servo Aplifier Model 218A" as described in the published specification entitled "Model 215A, 218 Servo Amplifier". The PWM amplifier 150 is also responsive to a force feedback signal on a line 152. The PWM amplifier serves as a double-pole, double-position electronic switch to apply a selected voltage to lines 154 and 156 with a polarity reversal at a selected duty cycle. A pair of steering diodes 158 and 160 direct the output current on line 154 or 156 into the correct coil of the corresponding magnet 130 and 132. It will be seen that either the ferromagnetic mass 134 or the electromagnets stand on the bottom of the frame 126 while the other element stands on the bottom surface of the platform 14. In a preferred embodiment, the electromagnets 130 and 133 stand on the bottom of the frame 126 while the ferromagnetic mass 134 is fixedly attached in a downwardly hanging manner to the bottom of the platform 10b. This also applies to the remaining actuators 240, 244 in Fig. 14D.

Um eine wirksame Rückkopplungsschleife zu erhalten, können Hall-Zellen 170 und 172 in dem magnetischen Kreis angeordnet werden, um den magnetischen Fluß in dem Luftspalt zwischen der ferromagnetischen Platte 134 und den zugehörigen Kernen der Kern-Spulen 130, 132 zu erfassen. Die Hall-Zellen 170 und 172 liefern gemessene Flußdichtesignale über Leitungen 174 und 176 an ein Bauelement 182, bei dem es sich um ein Multiplizier-IC, z.B. einen AD-534, handeln kann, der die Beträge der Fluß-Signale auf den Leitungen 174 und 176 quadriert und ein für die Differenz zwischen diesen Signalen kennzeichnendes Differenzsignal als Kraft-Rückführsignal auf die Leitung 152 gibt.To obtain an effective feedback loop, Hall cells 170 and 172 may be placed in the magnetic circuit to sense the magnetic flux in the air gap between the ferromagnetic plate 134 and the associated cores of the core coils 130, 132. Hall cells 170 and 172 provide measured flux density signals over lines 174 and 176 to a device 182, which may be a multiplier IC, e.g. an AD-534, which squares the magnitudes of the flux signals on lines 174 and 176 and provides a difference signal indicative of the difference between these signals as a force feedback signal on line 152.

Auch hier kann die in den Fig. 36A und 36B in abstrakter Form dargestellte Regelung in zahreichen unterschiedlichen Weisen ausgeführt werden, darunter die vollständig digitale Version ähnlich der Fig. 42; allerdings ist eine bevorzugte Version in Fig. 48 gezeigt. Die Ausführungsform aus Fig. 48 enthält zwei derartige unabhängige Regelsysteme, jeweils zum Regeln von Aktuatoren auf einander abgewandten Seiten des Fahrkorb, identisch oder ähnlich denjenigen, die in Fig. 15 dargestellt sind, wobei ein System für den Boden oder die Bodennähe des Fahrkorbs und das andere System für die Decke oder die Nähe des Oberteils des Fahrkorbs vorgesehen ist.Here too, the control shown in abstract form in Fig. 36A and 36B can be implemented in numerous different ways, including the fully digital version similar to Fig. 42; however, a preferred version is shown in Fig. 48. The embodiment of Fig. 48 includes two such independent control systems, each for controlling actuators on opposite sides of the car, identical or similar to those shown in Fig. 15, one system for the floor or near the floor of the car and the other system for the ceiling or near the top of the car.

Natürlich kann das Grundprinzip der aktiven Regelung in einer Mehrzahl von koordinierten Einzelachsen-Regelungen erfolgen, wie es oben bereits vorgeschlagen wurde. Folglich kann die in Fig. 36A in abstrakter Einzelachsen-Version dargestellte Regelung auf zahlreichen unterschiedlichen Wegen ausgeführt werden, wobei jedoch eine bevorzugte Version den gleichen Prinzipien gehorcht, wie sie für die in Fig. 15 dargestellte Dreiachsen-Regelung offenbart ist, um zu der in Fig. 48 dargestellten Fünfachsen-Regelung zu gelangen. Obschon für den Fahrkorb dargestellt, lassen sich die in Fig. 48 dargestellten Prinzipien auch für eine Pendel- oder abgestützte Kabine erweitern, wie dem Fachmann ersichtlich ist.Of course, the basic principle of active control can be implemented in a plurality of coordinated single-axis controls, as suggested above. Consequently, the control shown in Fig. 36A in an abstract single-axis version can be implemented in many different ways, but a preferred version follows the same principles as disclosed for the three-axis control shown in Fig. 15 to arrive at the five-axis control shown in Fig. 48. Although shown for the elevator car, the principles shown in Fig. 48 can also be extended to a pendulum or supported car, as will be apparent to those skilled in the art.

In Fig. 48 werden schnell arbeitende Analogschleifen zum raschen Entgegenwirken von Störungskräften kombiniert mit langsamer, jedoch genauer arbeitenden Digital-Schleifen zum Kompensieren von Schwerkraftkomponenten und Drifterscheinungen in den Beschleunigungsmessern. Mehrere derartige schnellarbeitende Malogschleifen können als Analogregelungen 500, 502, 504 und 506 ausgeführt werden, um unabhängig den Oberteil des Fahrkorbs zu regeln, während Analogregelungen 508, 510, 512 und 514 dazu dienen, unabhängig den Boden des Fahrkorbs zu regeln, und zwar mit jeweils einer Regelung für jeweils einen der acht Aktuatoren 516, 518, 520, 522 und 524, 526, 528 bzw. 530. Mit geeigneten (nicht dargestellten) Schnittstellen kann ein einzelner Digitalregler 532 die zu beschreibenden Signale handhaben, die zu den Analogregelungen abgehen und von diesem kommen. Jede Analogregelung spricht an auf ein Kraft- Sollsignal auf den Leitungen 534, 536, 538 und 540 sowie 542, 544, 546 und 548 von dem Digitalregler 532. Die Kraft-Stollsignale haben in der Regel unterschiedliche Beträge, abhängig von den Quer- und Drehkräften, denen entgegengewirkt werden soll. Der Digitalregler 532 spricht seinerseits auf Beschleunigungssignale auf den Leitungen 552, 558, 559 sowie 550, 554, 556 von den Beschleunigungsmessern 562, 568, 569 und 560, 564 sowie 566 an, ebenso auf Stellungssignale auf den Leitungen 570, 572,574, 576 sowie 578, 580, 582 bzw. 584, die bezeichnend sind für das Ausmaß der Luftspalte zwischen den Kernen der Aktuatoren 516, 518, 520, 522 und 524, 526, 528 und 530 einerseits und den zugehörigen, gegenüberliegenden ferromagnetischen Stegen andererseits.In Fig. 48, fast analog loops for rapidly counteracting disturbing forces are combined with slower but more accurate digital loops for compensating for gravity components and drift in the accelerometers. Several such fast analog loops can be implemented as analog controllers 500, 502, 504 and 506 to independently control the top of the car, while analog controllers 508, 510, 512 and 514 are used to independently control the bottom of the car, one controller for each of the eight actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528 and 530, respectively. With suitable interfaces (not shown), a single digital controller 532 can handle the signals to be described going to and coming from the analog controllers. Each analog control responds to a force command signal on lines 534, 536, 538 and 540 as well as 542, 544, 546 and 548 from the digital controller 532. The force command signals have in the Typically different amounts depending on the transverse and rotational forces to be counteracted. The digital controller 532 in turn responds to acceleration signals on lines 552, 558, 559 and 550, 554, 556 from the accelerometers 562, 568, 569 and 560, 564 and 566, as well as to position signals on lines 570, 572,574, 576 and 578, 580, 582 and 584, respectively, which are indicative of the size of the air gaps between the cores of the actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528 and 530 on the one hand and the associated, opposite ferromagnetic webs on the other.

Ansprechend auf die Kraft-Sollsignale auf den Leitungen 534, 536, 538, 540 und 542, 544, 546, 548, liefern die jeweiligen Analog-Regelungen 500, 502, 504, 506 und 508, 510, 512, 514 Betätigungssignale auf Leitungen 586, 588, 590, 592 sowie 594, 596, 598, 600 zu den Spulen der Aktuatoren 516, 518, 520, 522 und 524, 526, 528, 530, um mehr oder weniger starke Anziehungskräfte zwischen den jeweiligen Aktuatorkernen und den ihnen zugehörigen ferromagnetischen Stegen zu erzeugen. Der Rückstrom durch die Spulen wird überwacht von Stromüberwachungsbauelementen 602, 604, 606, 608 und 610, 612, 614, 616, die Stromsignale über Leitungen 618, 620, 622, 624 und 626, 628, 630, 632 an die jeweiligen Analogregelungen 500, 502, 504, 506 und 508, 510, 512, 514 liefern. Die Stromfühler können z.B. vom Typ Beil IHA-150 sein.In response to the force command signals on lines 534, 536, 538, 540 and 542, 544, 546, 548, the respective analog controls 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514 provide actuation signals on lines 586, 588, 590, 592 and 594, 596, 598, 600 to the coils of the actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528, 530 in order to generate more or less strong attractive forces between the respective actuator cores and the ferromagnetic webs associated with them. The return current through the coils is monitored by current monitoring components 602, 604, 606, 608 and 610, 612, 614, 616, which supply current signals via lines 618, 620, 622, 624 and 626, 628, 630, 632 to the respective analog controls 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514. The current sensors can be, for example, of the type Beil IHA-150.

Mehrere Sensoren 634, 636, 638, 640 und 642, 644, 646, 648, die Hallzellen (z.B. vom Typ Beil GH-600) sein können, gehören entsprechend zu den Aktuator-Kernen, um eme Anzeige bezüglich der Flußdichte oder magnetischen Induktion (Volt-sec/m²) im Luftspalt, d.h. zwischen den Stirnflächen der Kerne und den zugehörigen Stegen oder, anders ausgedrückt, die Flußdichte in den Luftspalten zwischen diesen Teilen, zu liefern. Die Sensoren 634, 636, 638, 640 und 642, 644, 646, 648 liefern Lesesignale über Leitungen 650, 652, 654, 656 und 658, 660, 662, 664 an die Analogregelungen 500, 502, 504, 506 und 508, 510, 512, 514.A plurality of sensors 634, 636, 638, 640 and 642, 644, 646, 648, which may be Hall cells (e.g. of the type Beil GH-600), are associated with the actuator cores accordingly to provide an indication of the flux density or magnetic induction (volt-sec/m²) in the air gap, i.e. between the end faces of the cores and the associated webs or, in other words, the flux density in the air gaps between these parts. The sensors 634, 636, 638, 640 and 642, 644, 646, 648 provide read signals via lines 650, 652, 654, 656 and 658, 660, 662, 664 to the analog controls 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514.

Die Analogregelung 500 unter den mehreren in Fig. 48 gezeigten Analogregelungen ist ähnlich oder identisch derjenigen, die in Fig. 20 in größerer Einzelheit dargestellt ist. Die übrigen Analogregelungen können gleich oder ähnlich aufgebaut sein.The analog controller 500 among the several analog controllers shown in Fig. 48 is similar or identical to that shown in more detail in Fig. 20. The remaining analog controllers may be of the same or similar construction.

Wie oben erläutert, spricht der Digitalregler 532 an auf die Luftspaltsignale auf den Leitungen 570, 572, 574, 576 und 578, 580, 582, 584 sowie auf die Beschleunigungssignale auf den Leitungen 552, 558, 559 und 550, 554, 556, um im Verein mit einer Analogregelung, wie sie in Fig. 20 gezeigt ist, die Einzelachsen-Regelfunktionen gemäß Fig. 36A in fünf Achsen auszuführen, d.h. Translationen entlang zweier horizontaler Achsen sowohl am Boden als auch an der Decke, Drehungen um die gleichen beiden Achsen am Boden und an der Decke, und Drehungen am Boden und an der Decke um eine vertikale Achse.As explained above, the digital controller 532 is responsive to the air gap signals on lines 570, 572, 574, 576 and 578, 580, 582, 584 and to the acceleration signals on lines 552, 558, 559 and 550, 554, 556, in conjunction with an analog controller as shown in Fig. 20, to perform the single axis control functions of Fig. 36A in five axes, i.e., translations along two horizontal axes at both the floor and ceiling, rotations about the same two axes at the floor and ceiling, and rotations at the floor and ceiling about a vertical axis.

Um genauer zu sein: zur besten Ausführung dieses erfindungsgemäßen Aspekts beschreiben wir Regelvorgänge bezüglich neun Achsen, nämlich zwei Translations-Achsen und zwei Drehachsen sowohl am Boden als auch an der Decke, und eine Drehachse bezüglich der Vertikalen, gemeinsam für Boden und Decke. Wenn allerdings die horizontalen Achsen im Boden und in der Decke zum Zwecke der Darstellung annäherungsweise dargestellt werden durch einen einzelnen Satz horizontaler Achsen in einer Ebene in der Mitte zwischen Oberteil und Boden des Fahrkorbs oder der Kabine, können wir von einer "fünfachsigen" Regelung sprechen. Zum Zweck der Vereinfachung der Beschreibung, jedoch nicht im Sinne einer Beschränkung können wir also unabhängig von der tatsächlichen Steifigkeit oder deren Mangel in den Aufbau zwischen dem Boden und der Decke den Fahrkorb oder die Kabine ansehen als einen massiven oder biegesteifen Kubus mit einem dreiachsigen cartesischen Koordinatensystem, dessen Ursprung in der Mitte liegt und Translationen entlang sowie Drehungen um die horizontalen Achsen sowie Drehungen um die vertikale Achse ausgesetzt wird.To be more precise, to best carry out this aspect of the invention, we describe control operations with respect to nine axes, namely, two translational axes and two rotational axes on both the floor and the ceiling, and one rotational axis with respect to the vertical, common to both the floor and the ceiling. However, if the horizontal axes in the floor and ceiling are approximately represented for the purposes of illustration by a single set of horizontal axes in a plane midway between the top and the floor of the car or cab, we can speak of "five-axis" control. For the purpose of simplifying the description, but not by way of limitation, we can therefore consider the car or cabin, regardless of the actual rigidity or lack thereof in the structure between the floor and the ceiling, as a solid or rigid cube with a three-axis Cartesian coordinate system, whose origin is at the center and is subjected to translations along and rotations around the horizontal axes as well as rotations around the vertical axis.

Die Kraft-Sollsignale sowohl am Boden als auch am oberen Teil des Fahrkorbs oder der Kabine können beispielsweise dadurch generiert werden, daß man als erstes die gefühlten Stellungs-(Spalt-)Signale in Komponenten entlang der Achsen des cartesischen Koordinatensystems 30 gemäß Fig. 3 auflöst (die mit ihrem Ursprung in der Ebene des Bodens oder der Decke legen, abhängig davon, welches unabhängige Regelsystem man betrachtet), und zwar gemaß folgenden Gleichungen:The force command signals both at the floor and at the top of the car or cab can be generated, for example, by first resolving the sensed position (gap) signals into components along the axes of the Cartesian coordinate system 30 shown in Fig. 3 (which have their origin in the plane of the floor or ceiling, depending on which independent control system is considered), according to the following equations:

Px+ = (P&sub1; + P&sub3;) / (2KCS), Px- = (P&sub2; + P&sub4;) / (2KCS),Px+ = (P₁ + P₃) / (2KCS), Px- = (P₂ + P₄) / (2KCS),

Py+ (P&sub1; + P&sub2;) / (2KCS), Py- = (P&sub3; + P&sub4;) / (2KCS),Py+ (P₁ + P₂) / (2KCS), Py- = (P₃ + P₄) / (2KCS),

Pθ+=(P&sub2;+P&sub3;)/2, Pθ- =(P&sub1;+P&sub4;)/2,Pθ+=(P₂+P₃)/2, Pθ- =(P₁+P₄)/2,

um anschließend basierend auf dem Obigen die Werte Px, Py und Pθ (die zusammen die Absolut-Stellung des Fahrkorbs oder der Kabine angeben) aus Px- und Px+, Px- und Px+ sowie Pθ+ und Pθ- zu berechnen. Beispielsweise kann man Px folgendermaßen berechnen:and then, based on the above, calculate the values Px, Py and Pθ (which together indicate the absolute position of the car or cabin) from Px- and Px+, Px- and Px+ and Pθ+ and Pθ-. For example, Px can be calculated as follows:

Px = (Px+ - Px-)/2.Px = (Px+ - Px-)/2.

Man kann auch Px+ oder Px- abhängig davon auswählen, welcher Wert kleiner ist. (Man beachte: bei großen Luftspalten, d.h. bei großen Werten von Px+ oder Px, wird der Wert wahrscheinlich ungenau und kann unberücksichtigt bleiben.) Die resultierenden Komponenten dienen zurbestimmung der Stellungs-Regelungs-Kraftkomponenten Fpx, Fpy, Fpθ gemäß Fig. 48 auf einer Einzelachsen-Basis ("P" steht für Stellungs- oder Positions- Rücklührung). Px, beispielsweise auf der Leitung 348, wird verglichen mit einer Referenzgröße auf der Leitung 352, um auf der Leitung 354 ein X- Stellungs-Fehlersignal zu erzeugen. Dies wiederum läuft durch einen Tiefpaß, beispielsweise das Filter 358. Dieses liefert ein Signal Fpx zum Zweck des Auflösens der erforderlich X-Gegenkraft gilt, wenn eine positive Kraft erforderlich ist, Fp1 = Fp3 = (0,5) (Fpx)/(cos 45º). Für eine negative Kraft gilt Fp2 = Fp4 = (0,5) (Fpx)/(cos 45º). Die gleiche Prozedur kann sich für Fpy und Fpθ anschließen, wobei natürlich die entsprechenden Gleichungen hergenommen werden. Damit können die Kraftkomponenten Fpx, Fpy und Fpθ aufgelöst werden ln Korrektursignale Fp1, Fp2 und Fp3 und Fp4 gemäß folgendem vollständigen Gleichungssatz:One may also select Px+ or Px- depending on which is smaller. (Note: for large air gaps, i.e. large values of Px+ or Px, the value is likely to be inaccurate and can be ignored.) The resulting components are used to determine the position control force components Fpx, Fpy, Fpθ as shown in Fig. 48 on a single axis basis ("P" stands for position feedback). Px, for example on line 348, is compared with a reference quantity on line 352 to produce an X position error signal on line 354. This in turn is passed through a low pass filter, for example filter 358. This provides a signal Fpx for the purpose of resolving the required X reaction force; if a positive force is required, Fp1 = Fp3 = (0.5)(Fpx)/(cos 45º). For a negative force, Fp2 = Fp4 = (0.5) (Fpx)/(cos 45º) applies. The same procedure can be followed for Fpy and Fpθ, using the corresponding equations. This allows the force components Fpx, Fpy and Fpθ are resolved into correction signals Fp1, Fp2 and Fp3 and Fp4 according to the following complete set of equations:

Fpx+: F&sub1; = (KCS) (Fpx+) Fpx-: F&sub2; = (KCS) (Fpx-)Fpx+: F1; = (KCS) (Fpx+) Fpx-: F₂ = (KCS) (Fpx-)

F&sub3; = (KCS) (Fpx+) F&sub4; = (KCS) (Fpx-)F3; = (KCS) (Fpx+) F₄ = (KCS) (Fpx-)

Fpy+: F&sub1; = (KCS) (Fpy+) Fpy-: F&sub3; = (KCS) (Fpy-)Fpy+: F1; = (KCS) (Fpy+) Fpy-: F₃ = (KCS) (Fpy-)

F&sub2; = (KCS) (Fpy+) F&sub4; = (KCS) (Fpy-)F2; = (KCS) (Fpy+) F₄ = (KCS) (Fpy-)

Fpθ+: F&sub2; = (KCS) (Fpθ+) Fpθ: F&sub1; = (KCS) (Fpθ-)Fpθ+: F₂ = (KCS) (Fpθ+) Fpθ: F₁ = (KCS) (Fpθ-)

F&sub3; = (KCS) (Fpθ+) F&sub4; = (KCS) (Fpθ-)F3; = (KCS) (Fpθ+) F₄ = (KCS) (Fpθ-)

wobei F = Kraft undwhere F = force and

KCS = cos(45º) = sin (45º) = 0,707,KCS = cos(45º) = sin (45º) = 0.707,

die dann mit den Beschleunigungssignalen F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4; summiert werden (z.B. dem Signal auf der Leitung 364 oder der Leitung 382 in Fig. 20), die in der oben beschriebenen Weise erzeugt wurden.which are then summed with the acceleration signals F₁, F₂, F₃, F₄ (e.g., the signal on line 364 or line 382 in Fig. 20) generated in the manner described above.

Es sollte erkannt werden, daß eine gültige Stellungsmessung nur von den Flußsensoren des beschriebenen Typs verfügbar sind, wenn der dazugehörige Kraftaktuator angetrieben wird. Dies bedeutet, daß jeder Verarbeitungsalgorythmus davon abhängen muß, ob es gerade Magnetspulen- Spalteströme gibt oder nicht.It should be recognized that a valid position measurement is only available from the flux sensors of the type described when the associated force actuator is driven. This means that any processing algorithm must depend on whether or not there are any magnetic gap currents.

Eine zusätzliche Lehre unserer Erfindung besteht darin, daß die Elektromagneten dazu benutzt werden, die Stellung des Fahrkorbs oder der Kabine an Haltestellen zu regeln, beispielsweise den aufgehängten oder abgestützten Fahrkorb oder die Kabine bezüglich des Rahmens in Ruhelage zu bringen, während Fahrgäste zu- und aussteigen. Natürlich können der Signalprozessor nach Fig. 16, die digitalen Regelungen 380, 532 nach den Fig. 19 und 48 oder ein zusätzlicher Signalprozessor zusätzliche Steuerfunktionen wahrnehmen, beispielsweise das Starten und Anhalten von Fahrkörben und das Abfertigen von Fahrkörben. Im Fall des Anhaltens an einem Geschoß kann er ein Lesesignal über die Leitung 18 oder ein durch Algorithmus festgelegtes, jedoch ähnliches Signal, welches die Ruhelage des Fahrkorbs anzeigt, empfangen, um dann über die Leitung 22 ein Signal abzugeben, mit dem die Stellung des aufgehängten oder abgestützten Fahrkorbs oder der Kabine geregelt wird. Um das vorausgehende Beispiel zu wiederholen: Wenn die Kabinenplattform 200 nach Fig. 14C in dem Aufzugsschacht so orientiert ist, daß der linke vertikale Rand der Kabine bedeutet, daß die Schwelle der Kabine mit einer Türschwelle des Aufzugsschachts 700 fluchtet, kann der Signalprozessor 20 nach Fig. 16 so programmiert sein, daß er an die Aktuatoren 210 und 214 Kraft-Sollsignale liefert, um die Anziehungskräfte bereitzustellen, die benötigt werden, um die aufgehängte Kabine gegen beispielsweise Anschläge 702 und 704 zu drücken, die an dem Fahrkorbrahmen 202 gelagert sind, um dadurch die Schwelle der Kabine in eine Ruheposition bezüglich und in enger Fluchtung mit der Eintrittsschwelle des Aufzugsschachts zu bringen, nachdem der Rahmen 202 seine Ruhestellung eingenommen hat.An additional teaching of our invention is that the electromagnets are used to control the position of the car or cab at stops, for example to bring the suspended or supported car or cab into a rest position relative to the frame while passengers are boarding and alighting. Of course, the signal processor according to Fig. 16, the digital controls 380, 532 according to Figs. 19 and 48 or an additional signal processor can perform additional control functions, for example starting and stopping cars and dispatching cars. In the case When stopping at a floor, it can receive a reading signal via line 18 or an algorithmically determined but similar signal indicating the rest position of the car, and then emit a signal via line 22 to control the position of the suspended or supported car or cabin. To repeat the previous example, if the car platform 200 of Fig. 14C is oriented in the elevator shaft such that the left vertical edge of the car means that the threshold of the car is aligned with a door threshold of the elevator shaft 700, the signal processor 20 of Fig. 16 may be programmed to provide force command signals to the actuators 210 and 214 to provide the attractive forces needed to urge the suspended car against, for example, stops 702 and 704 mounted on the car frame 202, thereby bringing the threshold of the car into a rest position relative to and in close alignment with the entrance threshold of the elevator shaft after the frame 202 has assumed its rest position.

Das Verfahren, mit dem dies erreicht wird, ist in Fig. 51 dargestellt, wo in einem Schritt 720 von einer Einrichtung 722 (die in dem Prozessor 532 enthalten sein kann als zusätzliche Maßnahme zum Regeln eines Fahrkorbs oder eine Gruppe von Fahrkörben) ein Stop-Stignal geliefert wird zum Anzeigen, daß der Fahrkorbrahmen in Ruhe ist, um Anhalte- oder ein Anhaltebefehlssignal bereitzustellen, sodaß ansprechend darauf ein Aktuator 724 (bei dem es sich um die vereint wirksamen Aktuatoren 210 und 214 handeln kann) ein Betätigungssignal in einem Schritt 726 bereitzustellen, durch welches eine aufgehängte Kabine 728 (bei der es sich um die Kabine 200 handeln kann) zu veranlassen, bezüglich des Fahrkorbrahmens (der der Rahmen 202 sein kann) in Ruhestellung zu gelangen, damit die Kabinenschwelle der Hallenschwelle benachbart und bezüglich dieser bewegungslos ist.The method by which this is accomplished is illustrated in Figure 51, where in a step 720, a stop signal is provided by means 722 (which may be included in processor 532 as an additional means for controlling a car or group of cars) to indicate that the car frame is at rest to provide a stop or a stop command signal, so that in response an actuator 724 (which may be the jointly acting actuators 210 and 214) provides an actuation signal in a step 726 to cause a suspended car 728 (which may be the car 200) to come to rest with respect to the car frame (which may be the frame 202) so that the car threshold is adjacent to and motionless with respect to the hall threshold.

Ein ähnlicher Satz von Anschlägen 730, 732 kann an jeder Haltestelle für den Fahrkorb nach Fig. 15 vorgesehen sein, um als Druckwiderlager zu dienen, und es kann sich eine ähnliche Prozedur wie in Fig. 51 anschließen.A similar set of stops 730, 732 may be provided at each landing for the car according to Fig. 15 to serve as a thrust abutment, and a similar procedure as in Fig. 51 may follow.

Es sollte verstanden werden, daß; wenngleich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung elektromagnetische, berührungslose Aktuatoren verwendet, insbesondere in Verbindung mit einem aufgehängten oder abgestützten Fahrkorb elektromagnetische Aktuatoren, wie sie in Fig. 15 gezeigt sind, in Verbindung mit Schacht-Schienen einsetzt, auch die Möglichkeit der Verwendung von aktiven Berührungs-Aktuatoren besteht. Beispielsweise zeigt Fig. 49 eine Norm-Schiene 750, die an einer Aufzugwand 752 befestigt ist und drei Kontakt-Aktuatoren mit Rädern 754, 756 und 758 in Berührung mit der Schiene zum Leiten eines Aufzugfahrkorbs aufweist. Fig. 50 zeigt einen der Aktuatoren 760 im Detail. Er besitzt ein Rad 754, welches von einem Elektromagneten 762 mit einer Spule 764 ähnlich einer Spule betätigt wird, die bei einem elektromagnetischen Aktuator des oben offenbarten berührungslosen Typs verwendet würde. In anderen Rädern 756 und 758 sind ähnliche Elektromagnete zugeordnet.It should be understood that although a preferred embodiment of the invention uses electromagnetic non-contact actuators, particularly in conjunction with a suspended or supported elevator car, employs electromagnetic actuators such as those shown in Figure 15 in conjunction with shaft rails, it is also possible to use active contact actuators. For example, Figure 49 shows a standard rail 750 attached to an elevator wall 752 and having three contact actuators with wheels 754, 756 and 758 in contact with the rail for guiding an elevator car. Figure 50 shows one of the actuators 760 in detail. It has a wheel 754 which is actuated by an electromagnet 762 having a coil 764 similar to a coil that would be used in an electromagnetic actuator of the non-contact type disclosed above. In other wheels 756 and 758 similar electromagnets are associated.

Zurückkehrend zu Fig. 59, ist es natürlich übliche Praxis, eine oder mehrere Führungsschienen für jeden Aufzugfahrkorb in einem Aufzugsystem vorzusehen, um den Fahrkorb zu leiten und zu stabilisieren, wenn er sich zwischen Geschossen nach oben und nach unten bewegt. An derartigen Führungsschienen laufen typsischerweise an dem Fahrkorb mittels Federn gelagerte Räder zum Zweck des Leitens und der Bewegungssteuerung des Fahrkorbs.Returning to Fig. 59, it is of course common practice to provide one or more guide rails for each elevator car in an elevator system to guide and stabilize the car as it moves up and down between floors. Such guide rails typically carry spring-mounted wheels on the car for the purpose of guiding and controlling the movement of the car.

Da ein Aufzugfahrkorb so geleitet werden muß, daß er auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn verbleibt, müssen die Führungsschienen sämtlichen Kräften standhalten, die sich möglicherweise aus dem normalen Betrieb des Aufzugs und bei Nothalten ergeben. Im allgemeinen kann die Führungsschiene jede Gestalt haben, die in der Lage ist, den Aufzug in seiner Bahn zu halten. Das Problem besteht dann darin, die wirtschaftlichste Form herauszufinden.Since an elevator car must be guided so that it remains on a given path of movement, the guide rails must withstand all the forces that may arise from the normal operation of the elevator and during emergency stops. In general, the guide rail can have any shape that is capable of keeping the elevator on its path. The problem then is to find the most economical shape.

Derzeit ist es für derartige Schienen üblich, einen umgekehrten T-Querschnitt vorzusehen, wobei der Aufzugfahrkorb drei Räder besitzt, die auf unterschiedlichen Teilen der Führungsschiene abrollen, typischerweise der in Fig. 49 dargestellten Anordnung. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, stehen sich zwei der Räder direkt gegenüber, während das dritte am Stegbeden des "T" zwischen den beiden anderen Rädern abrollt.Currently, it is common for such rails to have an inverted T-section, with the elevator car having three wheels that different parts of the guide rail, typically the arrangement shown in Fig. 49. As can be seen from this figure, two of the wheels are directly opposite each other, while the third rolls on the web side of the "T" between the other two wheels.

Allerdings besteht ein Problem bei dieser Standard-Schiene gemäß dem umgekehrten "T" darin, daß es ein relativ hohes Gewicht im Vergleich zu seiner Festigkeit besitzt und deshalb nicht das hohe Festigkeits-/Gewichts-Verhältnis aufweist, wie man es sich wünscht.However, one problem with this standard inverted "T" rail is that it is relatively heavy compared to its strength and therefore does not have the high strength to weight ratio that one would like.

Vorzugsweise wird deshalb ein verbessertes Führungsschienenprofil eingesetzt, mit dem man mindestens den gleichen Grad an Festigkeit bei relativ geringem Gewicht oder wenigstens ein größeres Festigkeits-/Gewichts- Verhältnis erhält als bei den Standard-Schienenquerschnitt gemäß dem umgekehrten "T", wobei aber dennoch ein vergleichbares (wenn nicht gleich oder größeres) Maß an Führungs- und Stabilisierungsregelung möglich ist, wie es bei dem herkömmlichen Standard-Profil erreicht wird. Darüberhinaus eignet sich das verbesserte Profil besonders für den in den Fig. 5 und 7 vorgeschlagenen Einsatz.Preferably, therefore, an improved guide rail profile is used which provides at least the same level of strength at a relatively low weight or at least a greater strength-to-weight ratio than the standard inverted "T" rail cross-section, but still allows a comparable (if not equal or greater) level of guidance and stabilization control to that achieved with the conventional standard profile. Furthermore, the improved profile is particularly suitable for the use suggested in Figs. 5 and 7.

Obschon andere Personen, darunter ein Verwandter des eigentlichen "Vaters" des Aufzugs, andere Konfigurationen für die Führungsschienen vorgeschlagen haben, beispielsweise eine mit einem "V"-Querschnitt, bei dem zwei Räder auf den äußeren, auseinandergehenden Seiten des "V" abrollen (vgl. z.B. das US-Patent Nr.134 698 vom 7. Januar 1873 von Charles R. Otis), wird angenommen, daß diese Profile nicht in der Lage sind, die gewünschte Kombination der Regelung mit einem so guten Festigkeits-/Gewichts-Verhältnis zu erreichen wie das vorliegende Profil.Although other people, including a relative of the actual "father" of the elevator, have proposed other configurations for the guide rails, such as one with a "V" cross-section in which two wheels roll on the outer, diverging sides of the "V" (see, for example, US Patent No. 134,698, dated January 7, 1873, by Charles R. Otis), it is believed that these profiles are not capable of achieving the desired combination of control with as good a strength-to-weight ratio as the present profile.

Eine andere bekannte Konfiguration hat runde Tubus-Form, ähnlich einem Rohr, allerdings war dieses Profil grundsätzlich auf Fälle beschränkt, in denen ein Nothalt durch Sicherheitsbremsen nicht erforderlich ist. Andere in Frage kommende Formen für Führungsschienen enthielten z.B. die Form eines "Huts", ähnlich einem umgekehrten und mit flachem Boden versehenen "U" mit Endflanschen, eine "Glocken"-Form und eine rechteckige Hohlform.Another known configuration is a round tube shape, similar to a pipe, but this profile was basically limited to cases where an emergency stop by safety brakes is not required. Other possible shapes for guide rails included, for example, the shape of a "hat", similar to an inverted and flat-bottomed "U" with end flanges, a "bell" shape and a rectangular hollow shape.

Bezüglich weiterer Hintergrund- und Allgemeininformation zu allgemeinen Aufzugfahrkorb-Leitsystemen und deren Legerungen sowie Beziehungen zu anderen Teilen eines Aufzugsystems unter Verwendung des allgemein emgeführten Standard-T-Querschnitts vergleiche z.B. das US-Patent 4793 441 vorn 27. Dezember 1988 von Cilderman et al mit dem Titel "Elevator Car System with Three Guide Rails". Vergleiche auch beispielsweise das US-patent 3 669 222 vom 13. Juni 1972 mit dem Titel "Guiding and Dampening Device" von Takamura et al, und das US-Patent 4754849 vom 5. Juli 1988 mit dem Titel "Control System for Elevator Cage Guide Magnets" von Ando.For further background and general information on general elevator car guidance systems and their layouts and relationships to other parts of an elevator system using the generally adopted standard T-section, see, for example, U.S. Patent 4,793,441 issued December 27, 1988 to Cilderman et al, entitled "Elevator Car System with Three Guide Rails." See also, for example, U.S. Patent 3,669,222 issued June 13, 1972, entitled "Guiding and Dampening Device" to Takamura et al, and U.S. Patent 4,754,849 issued July 5, 1988, entitled "Control System for Elevator Cage Guide Magnets" to Ando.

Wie aus den Fig. 53 und 54 ersichtlich sind, enthält die bevorzugte Ausführungsform der langgestreckten Führungsschiene 1 einen Basis- oder Stegabschnitt 2 mit zwei vorzugsweise einstückig angeformten, auseinanderstrebenden Stegen oder Schenkeln 3, die in Endfiansche 4 auslaufen. Die Endflansche dienen zur Anbringung und Befestigung der Führungsschiene 1 am Gebäude. Die zwei auseinanderstrebenden Schenkel bilden zwischen sich einen Hohrraum 3A.As can be seen from Figs. 53 and 54, the preferred embodiment of the elongated guide rail 1 contains a base or web section 2 with two preferably integrally formed, diverging webs or legs 3 which end in end flanges 4. The end flanges serve to attach and fasten the guide rail 1 to the building. The two diverging legs form a cavity 3A between them.

Wie aus Fig. 53 ersehen werden kann, arbeiten drei Führungsräder 5A, 5B und 5C mit dem Basis- oder Stegabsclmitt 2 in ähnlicher Weise und in ähnlicher Ausgestaltung zusammen, wie sie dies bei der "T"-förmigen Führungsschiene getan haben, wie aus Fig. 52 ersichtlich ist. Die zwei einander gegenüberliegenden Räder 5A und 5B liegen an den einander abgewandten Seiten des Stegabschnitts 2 an, während das Zwischenrad 5C an dem freien Ende des Stegabschnitts anliegt.As can be seen from Fig. 53, three guide wheels 5A, 5B and 5C cooperate with the base or web section 2 in a similar manner and in a similar configuration as they did with the "T"-shaped guide rail, as can be seen from Fig. 52. The two opposing wheels 5A and 5B rest on the opposite sides of the web section 2, while the intermediate wheel 5C rests on the free end of the web section.

Die zu vergleichenden Kennwerte der T-Form und der Y-Form werden anhand der Skizze in Fig. 55C im einzelnen miteinander verglichen, wobei beispielhaft eine sechsundsechszig und zweiundsiebzig/100 Newton-(66,72- NT) T-Schiene zu Vergleichszwecken hergenommen wurde. Die Tabellen 1 und 2 nach Fig. 55 zeigen die entsprechenden Abmessungen und Eigenschaften der beiden Formen, woraus hervorgeht, daß die entsprechende Y- Form die derzeitige, zum Stand der Technik zu rechnende "T"-Schiene unter Einsparung von Gewicht von etwa achtzehn (18 %) Prozent ersetzen kann.The characteristics of the T-shape and the Y-shape to be compared are compared in detail using the sketch in Fig. 55C, whereby a sixty-six and seventy-two/100 Newton (66.72- NT) T-rail was used as an example for comparison purposes. The tables 1 and 2 of Fig. 55 show the respective dimensions and characteristics of the two shapes, from which it can be seen that the corresponding Y-shape can replace the present state of the art "T" rail with a weight saving of approximately eighteen (18%) percent.

Wie weiter aus Tabelle 2 ersichtlich ist, ist die Y-Form in den Querschnittseigenschaften etwas besser als die entsprechende T-Form und wiegt dennoch achtzehn (18 %) Prozent weniger. Die Gesamtabmessungen beider Formen sind im wesentlichen die gleichen (Tabelle 1), zwölf und sieben Zehntel Zentimeter mal acht und 89/100 Zentimeter (12,7 cm x 8,89 cm) für die T-Form und dreizehn und 02/100 Zentimeter mal neun und 53/100 Zentimeter (3,02 cm x 9,53 cm) für die Y-Form.As further shown in Table 2, the Y-shape is slightly better in cross-sectional properties than the corresponding T-shape, yet weighs eighteen (18%) percent less. The overall dimensions of both shapes are essentially the same (Table 1), twelve and seven-tenths of a centimeter by eight and 89/100 of a centimeter (12.7 cm x 8.89 cm) for the T-shape and thirteen and 02/100 of a centimeter by nine and 53/100 of a centimeter (3.02 cm x 9.53 cm) for the Y-shape.

Es sei angemerkt, daß die gesamte derzeitige Anlage, also Rollenführungen, Gleitflächen, Sicherheitsmerkmale etc., die in Verbindung mit der T- förmigen Schiene verwendet werden, auch bei der Y-Form ohne jegliche Änderung eingesetzt werden können. Angemerkt sei außerdem, daß die Schenkel oder Stege 3 nach Fig. 53 daau benutzt werden können, Räder abzustützen oder für elektromagnetischen Fluß zu sorgen, wie aus Fig. 54 hervorgeht.It should be noted that all of the current equipment, i.e. roller guides, sliding surfaces, safety features, etc., used in conjunction with the T-shaped rail can also be used in the Y-shape without any modification. It should also be noted that the legs or webs 3 according to Fig. 53 can be used to support wheels or to provide electromagnetic flux, as can be seen from Fig. 54.

Die Y-förmigen Schienen können in Stahlwalzwerken zu Stücken gewünschter Länge gewalzt werden, beispielsweise zu vier und 88/100 Meter (4,88 m). Die spanabhebende Bearbeitung der Stege kann in einfacher Weise in Walz- oder Schlichtmaschinen erfolgen, ähnlich, wie dies bei der "T" -Schiene der Fall ist. Das Einschneiden von passenden Schlitzen an dem Ende und das Bohren von Löchern in die "Y"-Führungsschiene erfolgt typischerweise genauso und auch genauso einfach wie bei der "T"-Schiene. Fig. 56 und 57 sind noch weitere Darstellungen einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Durchführen der vorliegenden Erfindung in Form einer "aktiven" Rollenführung, wobei Einzelheiten einer Rollengruppe 1000 dargestellt sind. Obschon eine der Rollen (die seitlich anliegende) bezüglich der beiden anderen erhöht ist, erkennt man, daß die Rollengruppe 1000 eine relativ konventionelle Ausgestaltung von Rollen an einer Schiene 1001 ist.The Y-shaped rails can be rolled in steel mills into pieces of desired lengths, for example four and 88/100 meters (4.88 m). Machining of the webs can be easily done in rolling or finishing machines, similar to that used for the "T" rail. Cutting appropriate slots at the end and drilling holes in the "Y" guide rail is typically done in the same way and just as easily as for the "T" rail. Figures 56 and 57 are still further illustrations of an embodiment of an "active" roller guide device for carrying out the present invention, showing details of a roller group 1000. Although one of the rollers (the side-mounted one) is raised relative to the other two, it will be appreciated that the roller group 1000 is a relatively conventional configuration of rollers on a rail 1001.

Allerdings ist uns nur bekannt, daß Gruppen passiv eingesetzt werden, und wir haben keine Kenntnis von einer zum Stand der Technik gehörenden Rollengruppe, die mit Aktuatoren verwendet wird.However, we are only aware of groups being used passively and we are not aware of a state-of-the-art roller group being used with actuators.

Die Gruppe 1000 enthält eine Seitenführungsrolle 1002 sowie Vor-Zurück- Führungsrollen 1004 und 1006. Die Rollengruppe 1000 ist auf einer Basisplatte 1008 gelagert, die ihrerseits an einem Aufzugkabinemahmen- Kreuzkopf (nicht dargestellt) fixiert ist. Die Führungsschiene 1001 ist eine konventionelle, im allgemeinen T-förmige Konstruktion mit Grundflanschen 1010 zur Anbringung anden Schachtwänden 1012, und einen Stegteil 1014, der in den Schacht in Richtung der Rollen 1002, 1004 und 1006 vorsteht. Der Steg 1014 besitzt eine freie Stirnfläche 1016, die mit der Seitenrolle 1001 zusammenarbeitet, und Seitenflächen 1018, die mit den Vor-Zurück- Rollen 1004 und 1006 zusammenarbeiten. Der Führungsschienensteg 1014 erstreckt sich durch einen Schlitz 1002 in der Rollengruppen-Basisplatte 1008, so daß die Rollen 1002, 1004 und 1006 mit dem Steg 1014 in Eingriff treten können.The assembly 1000 includes a side guide roller 1002 and fore-and-aft guide rollers 1004 and 1006. The roller assembly 1000 is supported on a base plate 1008 which in turn is fixed to an elevator car frame crosshead (not shown). The guide rail 1001 is a conventional generally T-shaped construction having base flanges 1010 for attachment to the shaft walls 1012 and a web portion 1014 projecting into the shaft toward the rollers 1002, 1004 and 1006. The web 1014 has a free end surface 1016 which cooperates with the side roller 1001 and side surfaces 1018 which cooperate with the fore-and-aft rollers 1004 and 1006. The guide rail web 1014 extends through a slot 1002 in the roller group base plate 1008 so that the rollers 1002, 1004 and 1006 can engage the web 1014.

Wie am deutlichsten aus Fig. 57 erkennbar ist, ist die Seitenrolle 1002 an einem Verbindungsglied 1022 drehbar gelagert, welches schwenkbar mit Hilfe eines Schwenkzapfens 1026 an einem Sockel 1024 gelagert ist. Der Sockel 1024 ist an der Basisplatte 1008 befestigt. Das Verbindungsglied 1022 enthält einen Becher 1028, der ein Ende einer Schraubenfeder 1030 aufnimmt. Das andere Ende der Feder 1030 steht in Eingriff mit einer Federführung 1032, die mittels eines Bolzens 1036 mit dem Ende einer Teleskop-Kugelgewinde-Einstelleinrichtung 1034 gekoppelt ist. Der Einsteller 1034 kann ausgefahren oder zurückgezogen werden, um die auf das Verbindungsglied 1022 und damit auch die Rolle 1002 durch die Feder 1030 ausgeübte Kraft zu variieren. Die Kugelgewindeeinrichtung 1034 ist in einer an der Plattform 1040 mit Bolzen angebrachten Gabel 1038 gelagert, wobei die Plattform wiederum an der Basisplatte 1008 mittels Trägern 1042 und 1044 befestigt ist. Der Einsatz der Plattform 1040 und der Träger 1042 und 1044 ermöglicht die Nachrüstung der Anordnung an emer konventionellen Rollenführungsanordnung direkt an der vorhandenen Basisplatte 1008. Die Kugelgewindeeinrichtung 1034 wird von einem Elektromotor 1046 angetrieben. Ein Kugelgewinde-Betätigungsglied, welches sich im Rahmen dieser Erfindung eignet, ist beziehbar von Motion Systems Corporation, Box 11, Shrewsbury, New Jersey 07702. Der Betätigungsmotor 1046 kann ein Wechselstrom- oder ein Gleichstrommotor sein, beide können von Motion Systems Corporation bezogen werden. Der Aktuator des Modells 85151/85152 von Motion Systems erwies sich als besonders geeignet für den Einsatz gemäß der Erfindung. Diese Bauteile haben den Wechsel- oder Gleichstrommotor 1046 an einem Untersetzungsgetriebe 1048 angebracht, der zur Motordrehzahlreduzierung und zum Antreiben des Kugelantriebsaktuators dient, bei dem es sich um ein Kugelumlaufgetriebe 1034 handelt, von dem nur der Deckel gezeigt ist. Andererseits kann auch ein bürstenloser Gleichstrommotor vorgesehen sein. Obschon nur schematisch dargestellt, kann ein Stellungsfühler 1049 beispielsweise ein Potentiometer oder ein optischer Sensor, an dem Fahrkorbrahmen durch Anbringung an dem Reduziergetriebe 1048 an einer Lippe an der Rückseite des Federhalters 1032 angebracht sein, um das lineare Ausfahren der Schraube zu messen. Natürlich kann auch irgendein anderer Stellungsensor verwendet werden.As best seen in Fig. 57, the side roller 1002 is pivotally mounted on a link 1022 which is pivotally mounted on a base 1024 by a pivot pin 1026. The base 1024 is attached to the base plate 1008. The link 1022 includes a cup 1028 which receives one end of a coil spring 1030. The other end of the spring 1030 engages a spring guide 1032 which is coupled by a bolt 1036 to the end of a telescoping ball screw adjuster 1034. The adjuster 1034 can be extended or retracted to vary the force exerted by the spring 1030 on the link 1022 and thereby the roller 1002. The ball screw device 1034 is mounted in a fork 1038 attached to the platform 1040 with bolts, whereby the platform in turn is attached to the base plate 1008 by means of supports 1042 and 1044. The use of the platform 1040 and the supports 1042 and 1044 enables the arrangement to be retrofitted to a conventional roller guide arrangement directly on the existing Base plate 1008. The ball screw assembly 1034 is driven by an electric motor 1046. A ball screw actuator useful in the practice of this invention is available from Motion Systems Corporation, Box 11, Shrewsbury, New Jersey 07702. The actuator motor 1046 may be an AC or DC motor, both of which may be purchased from Motion Systems Corporation. The Motion Systems Model 85151/85152 actuator has been found to be particularly suitable for use in the practice of the invention. These components have the AC or DC motor 1046 attached to a reduction gear 1048 which serves to reduce the motor speed and drive the ball drive actuator, which is a recirculating ball gear 1034, only the cover of which is shown. Alternatively, a brushless DC motor may be provided. Although shown only schematically, a position sensor 1049, such as a potentiometer or an optical sensor, may be mounted on the car frame by attachment to the reduction gear 1048 on a lip on the back of the spring holder 1032 to measure the linear extension of the screw. Of course, any other position sensor may be used.

Die Führungsrolle 1002 ist auf einer Achse 1050 drehbar angeordnet, welche ihrerseits in einer einstellbaren Aufnahme 1052 im oberen Ende des Verbindungsglieds 1022 gelagert ist. Ein Schwenkanschlag 1054 ist auf einer Gewindestange 1056 gelagert, die sich durch einen Durchgang 1058 in dem oberen Ende 1060 des Podestes 1024 erstreckt. Die Stange 1056 ist in eine Bohrung 1062 innerhalb des Verbindungsglieds 1022 eingeschraubt. Der Anschlag 1054 ist dazu da, durch selektives Angreifen an dem Podest 1024 den Bewegungshub des Verbindungsglieds 1022 im Gegenuhrzeigersinn bezüglich des Zapfens 1024 zu beschränken und damit den Bewegungshub der Rolle 1002 weg von der Schiene zu begrenzen; diese Richtung ist durch den Pfeil D angedeutet. Das Podest 1024 ist mit emer Vertiefung 1064 ausgestattet, die einen Magnetknopf 1066 enthält, der aus einer Seltenerd-Verbindung besteht. Samarium-Kobalt ist eine Seltenerd-Verbindung, die für den Magnetknopf 1066 verwendet werden können. Ein Stahlrohr 1068, welches einen (nicht gezeigten) Halleffekt- Detektor an seinem Ende 1070 enthält, ist in einen das Verbindungsglied 1022 durchsetzenden Durchgang gelagert. Der Magnetknopf 1066 und der Halleffekt-Detektor bilden zusammen einen Näherungsfühler, der betrieblich mit einem Schalter gekoppelt ist, der die Stromzufuhr zu dem Elektromotor 1046 steuert. Der Näherungsfühler erfühlt den Abstand zwischen dem magnetischen Knopf 1066 und dem Stahlrohr 1068, wobei diese Strecke den Abstand zwischen dem Schwenkanschlag 1054 und dem Podest 1024 wiederspiegelt. Wenn sich das Rohr 1068 und sein Halleffekt-Detektor von dem Magneten 1066 wegbewegen, bewegt sich der Schwenkanschlag 1054 auf das Podest 1024 zu. Der Detektor erzeugt ein Signal proportional zu der Größe der Lücke zwischen dem Detektor und dem Magnetknopf 1066, und dieses Signal dient zur Steuerung des Elektromotors 1046, wodurch der Kugelumlauf-Heber 1034 veranlaßt wird, das Verbindungsglied 1022 und die Rolle 1002 auf die Schiene zu und von dieser weg zu bewegen, wie es gerade der Fall ist. Abhängig von dem Typ des verwendeten Steuersystems kann der Anschlag 1054 an einer Berührung gehindert oder doch zumindest davon abgehalten werden, einen längeren Kontakt mit dem Podest 1024 zu haben. Dies stellt sicher, daß die Rolle 1022 dauernd durch die Feder 1030 gedämpft wird und nicht durch den Anschlag 1054 und das Podest 1024 an der Basisplatte 1008 scheuert. Die seitliche Verkantung des Fahrkorbs durch eine asymetrische Fahrgast-Belastung oder andere direkte Fahrkräfte wird ebenfalls korrigiert. Wie ausgeführt, können die Elektromotoren 1046 Umkehr-Motoren sein, wodurch Einstellungen auf jeder Seite der Kabine in beiden Richtungen koordiniert werden können, und zwar sowohl in Richtung auf die Schienen als auch von diesen weg.The guide roller 1002 is rotatably mounted on an axle 1050 which in turn is mounted in an adjustable receptacle 1052 in the upper end of the link 1022. A pivot stop 1054 is mounted on a threaded rod 1056 which extends through a passage 1058 in the upper end 1060 of the platform 1024. The rod 1056 is threaded into a bore 1062 within the link 1022. The stop 1054 is designed to limit the travel of the link 1022 in a counterclockwise direction with respect to the pin 1024 by selectively engaging the platform 1024 and thereby limit the travel of the roller 1002 away from the rail; this direction is indicated by the arrow D. The pedestal 1024 is equipped with a recess 1064 which contains a magnetic button 1066 which is made of a rare earth compound. Samarium-cobalt is a rare earth compound which is used for the magnetic button 1066. A steel tube 1068 containing a Hall effect detector (not shown) at its end 1070 is mounted in a passageway through the connector 1022. The magnetic button 1066 and the Hall effect detector together form a proximity sensor which is operatively coupled to a switch which controls the power supply to the electric motor 1046. The proximity sensor senses the distance between the magnetic button 1066 and the steel tube 1068, which distance reflects the distance between the pivot stop 1054 and the pedestal 1024. As the tube 1068 and its Hall effect detector move away from the magnet 1066, the pivot stop 1054 moves toward the pedestal 1024. The detector produces a signal proportional to the size of the gap between the detector and the magnetic button 1066, and this signal is used to control the electric motor 1046, causing the ball jack 1034 to move the link 1022 and the roller 1002 toward and away from the rail as is the case. Depending on the type of control system used, the stop 1054 can be prevented from touching, or at least prevented from having prolonged contact with the platform 1024. This ensures that the roller 1022 is constantly dampened by the spring 1030 and does not rub against the base plate 1008 by the stop 1054 and the platform 1024. Side tilting of the car due to asymmetric passenger loading or other direct ride forces is also corrected. As stated, the electric motors 1046 can be reversible motors, allowing adjustments on each side of the car to be coordinated in both directions, both toward and away from the rails.

Nunmehr auf die Fig. 56, 57 und 58 bezugnehmend, soll die Lagerung der Vor- und Zurück-Rollen 1004 und 1006 auf der Basisplatte 1008 erläutert werden. Jede Rolle 1004 und 1006 ist an einem Verbindungsglied 1070 gelagert, welches mit einem Schwenkzapfen 1072 gekoppelt ist, der einen Kurbelarm 1074 an dessen von der Rolle 1004, 1006 abgewandten Ende trägt. Achsen 1076 der Rollen 1004 und 1006 sind in einstellbaren Ausnehmungen 1078 in den Verbindungsgliedern 1070 gelagert. Der Schwenkzapfen 1072 ist in zweiteiligen Lagerbüchsen 1080 gelagert, die ihrerseits in Nuten 1082 sitzen, die in einem Basisblock 1084 und einer Deckplatte 1086 ausgebildet sind, welche gemeinsam an die Basisplatte 1008 angeschraubt sind. Eine flache Spiralfeder 1088 (siehe Fig. 49) ist in einem Raum 1089 (siehe Fig. 56) gelagert und steht mit ihrem äußeren Ende 1090 mit einem (nicht gezeigten) drehbaren Bund in Verbindung, der von einem (nicht gezeigten) Zahnrädersatz in einem Getriebekasten 1094 gedreht wird. Der Zahnrädersatz wird mit Hile eines reversiblen Elektormotors 1096 in die eine oder die andere Richtung gedreht. Die Spiralfeder 1088 ist die Aufhängungsfeder für die Rolle 1006 und liefert die Federvorspannung, welche die Rolle 1006 gegen den Schienensteg 1018 drängt. Die Spilalfeder 1088 liefert, wenn sie von dem Elektromotor 196 gedreht wird, auch den Rückstellimpuls für die Rolle 1006 über den Kurbelarm 1074 und den Schwetikzapfen 1072, um ein Kippen der Kabine in Vorwärts-Rückwärts-Richtung verursacht durch direkte vorwärts und rückwärts wirkende Fahrkorbkräfte, beispielsweise eine asymetrische Fahrgastbelastung des Fahrkorbs, zu versetzen.Referring now to Figs. 56, 57 and 58, the mounting of the forward and backward rollers 1004 and 1006 on the base plate 1008 will be explained. Each roller 1004 and 1006 is mounted on a connecting member 1070 which is coupled to a pivot pin 1072 which carries a crank arm 1074 at its end facing away from the roller 1004, 1006. Axles 1076 of the rollers 1004 and 1006 are mounted in adjustable recesses 1078 in the connecting members 1070. The Pivot pin 1072 is journalled in two-piece bearing bushes 1080 which in turn are seated in grooves 1082 formed in a base block 1084 and a cover plate 1086 which are together bolted to the base plate 1008. A flat spiral spring 1088 (see Fig. 49) is journalled in a space 1089 (see Fig. 56) and has its outer end 1090 connected to a rotatable collar (not shown) which is rotated by a gear set (not shown) in a gear box 1094. The gear set is rotated in one direction or the other by means of a reversible electric motor 1096. The spiral spring 1088 is the suspension spring for the roller 1006 and provides the spring preload which urges the roller 1006 against the rail web 1018. The spiral spring 1088, when rotated by the electric motor 196, also provides the return impulse to the roller 1006 via the crank arm 1074 and the pivot pin 1072 to offset tilting of the car in the forward-backward direction caused by direct forward and backward car forces, such as asymmetric passenger loading of the car.

Ein (nicht gezeigter) Drehstellungsfühler, beispielsweise ein RVDT, ein Drehpotentiometer oder dergleichen, kann vorhanden sein, um die Funktion des Sensors 1049 in Fig. 57 zu übernehmen. Ein derartiger Sensor kann mit einem Ende an dem Kurbelarm 1074 und mit dem anderen Ende an die Basis 1008 gekoppelt sein.A rotary position sensor (not shown), such as an RVDT, rotary potentiometer, or the like, may be present to perform the function of sensor 1049 in Figure 57. Such a sensor may be coupled at one end to crank arm 1074 and at the other end to base 1008.

Jede Rolle 1004 und 1006 kann, wie dies unten in Fig. 69 gezeigt ist, durch zugehörige Elektromotoren und Spiralfedern auf Wunsch unabhängig geregelt werden, oder die Rollen können mechanisch gekoppelt und von lediglich einem Motor/Federsatz gesteuert werden, wie dies in Fig. 56 und 60 gezeigt ist. Einzelheiten einer betrieblichen Verbindung der Rollen 1004 und 1006 sind in Fig. 60 gezeigt. In den Fig. 58 und 60 sieht man, daß die Verbindungsglieder 1070 eine nach unten weisende Gabel 1098 mit darin ausgebildeten Schraubenbolzenlöchern 1100 aufweisen. Die Verbindungsglied-Gabel 1098 erstreckt sich durch eine Lücke 1102 in der Lagerplatte 1008 nach unten. Ein Kragen 1104 ist mit der Gabel 1098 über einen Bolzen 1106 verbunden. Eine Verbindungsstange 1108 ist teleskopähnlich durch den Kragen 1104 hindurchgeführt und dort mit einem Paar Muttern 1109 gesichert, die auf die mit Gewinde ausgestatteten Endabschnitte der Stange 1108 aufgeschraubt sind. Auf der Stange 1108 ist eine Schraubenfeder 1110 gelagert, um den Kragen 1104 und damit das Verbindungsglied 1070 im Gegenuhrzeigersirm um den Schwenkzapfen 1072 vorzuspannen, wie aus Fig. 60 ersichtlich ist. Es versteht sich, daß die gegenüberliegende Rolle 1004 eine identische Anordnung aus Verbindungsglied und Kragen aufweist, welche mit dem anderen Ende der Stange 1108 gekoppelt und von der Feder im Uhrzeigersinn vorgespannt wird. Man sieht, daß die Bewegung des Verbindungsglieds 1070 im Uhrzeigersinn, hervorgerufen durch den Elektromotor 1096 auch zu einer Bewegung des gegenüberliegenden Verbindungsglieds im Gegenuhrzeigersinn aufgrund der Verbindungsstange 1108 führt. Gleichzeitig gestattet die Feder 1110 ein Verschwenken beider Verbindungsglieder in entgegengesetzte Richtungen, falls dies notwendig ist aufgrund von Diskontinuitäten an dem Schienensteg 1018. Es ergibt sich eine flexible und weiche Fahrt auch dann, wenn die zwei Rollen-Verbindungsglieder miteinander durch eine Verbindungsstange gekoppelt sind.Each roller 1004 and 1006 may be independently controlled by associated electric motors and coil springs as shown below in Fig. 69, if desired, or the rollers may be mechanically coupled and controlled by just one motor/spring assembly as shown in Figs. 56 and 60. Details of an operative connection of the rollers 1004 and 1006 are shown in Fig. 60. In Figs. 58 and 60, it can be seen that the links 1070 include a downwardly directed fork 1098 with bolt holes 1100 formed therein. The link fork 1098 extends downwardly through a gap 1102 in the bearing plate 1008. A collar 1104 is connected to the fork 1098 via a bolt 1106. A connecting rod 1108 is telescoped through the collar 1104 and secured therein by a pair of nuts 1109 which are screwed onto the threaded end portions of the rod 1108. A coil spring 1110 is mounted on the rod 1108 to bias the collar 1104 and hence the connecting member 1070 counterclockwise about the pivot pin 1072 as shown in Fig. 60. It will be understood that the opposite roller 1004 has an identical connecting member and collar arrangement which is coupled to the other end of the rod 1108 and biased clockwise by the spring. It can be seen that the clockwise movement of the link 1070 caused by the electric motor 1096 also results in a counterclockwise movement of the opposite link due to the connecting rod 1108. At the same time, the spring 1110 allows both links to pivot in opposite directions if this is necessary due to discontinuities in the rail web 1018. A flexible and smooth ride is achieved even when the two roller links are coupled together by a connecting rod.

Wie in Fig. 60 gezeigt, ist an dem Verbindungsglied 1070 eine Anschlagund Stellungsfühlereinheit ähnlich der oben beschriebenen Einheit gelagert. Ein Block 1112 ist an der Basisplatte 1008 unterhalb eines an dem Verbindungsglied 1070 ausgebildeten Arms 1114 angeschraubt. An dem Block 1112 ist ein Becher 1116 befestigt, der einen magnetischen Knopf 1116 enthält, bestehend aus einem Seltenerd-Element, beispielsweise Samarium- Kobalt. In dem Durchgang 1120 des Verbindungsglied-Arms 1114 ist ein Stahlrohr 1118 gelagert, welches einen Halleffekt-Detektor in seinem unteren Ende aufnimmt, wodurch der Näherungsfühler vervollständigt wird, der die Stellung des Verbindungsglieds 1070 überwacht. An dem Ende des Veibindungsglied-Arms 1114 gegenüberliegend dem Block 1112 ist ein Schwenkanschlag 1122 gelagert, um das Ausmaß der möglichen Schwenkbewegung des Verbindungsglieds 1070 und der Rolle 1006 weg von dem Schienensteg 1014 zu begrenzen. Die Distanz zwischen dem Schwenkanschlag 1122 und dem Block 1112 ist proportional zu der Distanz zwischen dem Halleffekt-Detektor und dem magnetischen Knopf 1116. Der Halleffekt-Detektor liefert ein Rückführsignal zum Aktivieren des Elektromotors 1096 beispielsweise immer dann, wenn der Anschlag 1122 bis auf eine voreingestellte Entfernung sich dem Block 1114 nähert, woraufhin der Motor 1096 das Verbindungsglied 1070 über die Spiralfeder 1088 verschwenkt, um den Anschlag 1122 von dem Block 1114 wegzubewegen, oder, um ein weiteres Beispiel zu nennen, in einer Proportional-, Proportional-Integral- oder einer Proportional-Integral-Differenzial-Regelschleife mit einer Referenzgröße verglichen zu werden, so daß die diesbezügliche Differenz dann von der Regelschleife mehr oder weniger kontinuierlich auf Null zurückgebracht wird. Der Stellungsfühler 1049 in Fig. 57 kann auch dazu benutzt werden, die Stellung des Aktuators bezüglich der Basis 1008 zu verfolgen, wie dies unten in Verbindung mit Fig. 69 beschrieben wird. In jedem Fall drückt diese Bewegung die Rolle 1006 gegen den Schienensteg 1014 und zieht über die Verbindungsstange 1108 die Rolle 1004 in Pfeilrichtung E in Fig. 60. Das gleichzeitige Verschieben der Rollen 1004 und 1006 führt dazu, daß jegliche Verkantung oder jedes Verkippen der Aufzugkabine in Vorwärts-Rückwärts-Richtung, beispielsweise hervorgerufen durch eine asymetrische Fahrgast-Verteilung, ausgeglichen wird.As shown in Fig. 60, a stop and position sensor assembly similar to that described above is mounted on the link 1070. A block 1112 is bolted to the base plate 1008 below an arm 1114 formed on the link 1070. Mounted on the block 1112 is a cup 1116 containing a magnetic button 1116 made of a rare earth element, such as samarium cobalt. Mounted in the passage 1120 of the link arm 1114 is a steel tube 1118 which receives a Hall effect detector in its lower end, thereby completing the proximity sensor which monitors the position of the link 1070. A pivot stop 1122 is mounted on the end of the link arm 1114 opposite the block 1112 to limit the extent of possible pivotal movement of the link 1070 and the roller 1006 away from the rail web 1014. The distance between the pivot stop 1122 and block 1112 is proportional to the distance between the Hall effect detector and the magnetic button 1116. The Hall effect detector provides a feedback signal to activate the electric motor 1096, for example, whenever the stop 1122 approaches block 1114 to within a preset distance, whereupon the motor 1096 pivots the link 1070 via the coil spring 1088 to move the stop 1122 away from block 1114, or, to give another example, to be compared to a reference quantity in a proportional, proportional-integral or proportional-integral-derivative control loop, so that the difference therebetween is then more or less continuously returned to zero by the control loop. The position sensor 1049 in Fig. 57 can also be used to track the position of the actuator relative to the base 1008, as described below in connection with Fig. 69. In any case, this movement presses the roller 1006 against the rail web 1014 and pulls the roller 1004 via the connecting rod 1108 in the direction of arrow E in Fig. 60. The simultaneous displacement of the rollers 1004 and 1006 results in any canting or tilting of the elevator car in the forward-backward direction, caused for example by an asymmetrical passenger distribution, being compensated for.

Bezugnehmend auf die Fig. 56, 57 und 61 ist an einem U-förmigen Kern 1134, welcher seinerseits an dem Träger 1044 gelagert ist, ein Elektromagnet mit Spulen 1130, 1132 gelagert. Der Träger 1044 selbst ist an der Basisplatte 1008 gelagert. Wie zuvor beschrieben, übt die Welle 1034 des Kugeltriebs Kräfte entlang der Achse der Kugelspindel gegen das verschwenkte Verbindungsglied 1022 aus. Das Verbindungsglied 1022 verschwenkt am Punkt 1026 und erstreckt sich unter den Schwenkpunkt nach unten zu den Elektromagnet-Spulen 1130 und 1132, und er besitzt eine Stirnfläche 1138, die von den Kernflächen des Elektromagnet-Kerns 1134 getrennt ist, um über den dazwischen befindlichen Luftspalt elektromagnetischen Fluß aufzunehmen.Referring to Figures 56, 57 and 61, an electromagnet having coils 1130, 1132 is mounted on a U-shaped core 1134 which in turn is mounted on the carrier 1044. The carrier 1044 itself is mounted on the base plate 1008. As previously described, the ball drive shaft 1034 exerts forces along the axis of the ball screw against the pivoted link 1022. The link 1022 pivots at point 1026 and extends below the pivot point down to the electromagnet coils 1130 and 1132 and has an end face 1138 which is separated from the core faces of the electromagnet core 1134 to receive electromagnetic flux across the air gap therebetween.

Fig. 62 ist eine Darstellung des Becher 1064, der aus ferromagnetischem Material bestehen sollte, und in dem der Seltenerd-Magnet 1066 aufgenommen ist. Die Tiefe des Bechers kann 15 mm betragen bei einem Innendurchmesser von 25 mm und einem Außendurchmesser von 30 mm, wie als Beispiel dargestellt ist. Die Hülse 1068 kann eine Länge von 45 mm bei einem Innendurchmesser von 12 mm und einem Außendurchmesser von beispielsweise 16 mm aufweisen. Eine Hallzelle 1140 befindet sich gemäß Darstellung in der Nähe der Öffnung des Rohres 1068, um eine Stellung einzunehmen, in der der Fluß des Magneten 1066 erfaßt werden kann. Die Zusammensetzung des Rohres ist ferromagnetisch gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung, um die Fähigkeit der Hallzelle zu steigern, den Fluß seitens des Magneten zu erfassen und außerdem eine Abschirmung vor dem Fluß zu schaffen, die durch anderweitig an der Rollenführung angebrachte Elektromagnete erzeugt wird.Fig. 62 is an illustration of the cup 1064, which should be made of ferromagnetic material, and in which the rare earth magnet 1066 is housed. The depth of the cup may be 15 mm, with an inner diameter of 25 mm and an outer diameter of 30 mm, as shown by way of example. The sleeve 1068 may have a length of 45 mm, with an inner diameter of 12 mm and an outer diameter of 16 mm, for example. A Hall cell 1140 is shown to be located near the opening of the tube 1068 to assume a position in which the flux of the magnet 1066 can be detected. The composition of the tube is ferromagnetic in accordance with the teachings of the present invention to enhance the ability of the Hall cell to sense flux from the magnet and also to provide a shield from flux created by electromagnets otherwise attached to the roller guide.

Spezifikation für StellungswandlerSpecification for position transducers

1. Es können magnetische Wandler verwendet werden.1. Magnetic transducers can be used.

2. Betriebsbereich :10 mm2. Operating range: 10 mm

3. Wiederholbarkeit : 0,1 mm3. Repeatability : 0.1 mm

4. Temperaturbereich : 0-55C4. Temperature range: 0-55C

5. Temperaturkoeffizient: < 0,02 % / C5. Temperature coefficient: < 0.02 % / C

6. Empfindlichkeit für Magnetfeld : 100 Gauss bei einer Entfernung von 30 mm sollten das Wandler-Ausgangssignal um nicht mehr als 0,5 % beeinflußen.6. Sensitivity to Magnetic field: 100 Gauss at a distance of 30 mm should not affect the transducer output by more than 0.5%.

7. Betriebsspannung : 9 - 15 VDC7. Operating voltage: 9 - 15 VDC

8. Leitungen : Man verwende getrennte Signal- und Strom versorgungs-Masse und setze verdrillte abgeschirmte Leiterpaare ein.8. Cables: Use separate signal and power grounds and use twisted shielded pairs.

Fig. 63 zeigt eine Hallzelle 1140a, die auf einer Seite der Reaktionsplatte 1138 gelagert ist, wobei ein Vorsprung 1134a des Elektromagnetkerns 1134 auf der Platte 1138 zu der Spule 1130 (auch in einem Vorsprung 1130a dargestellt) gehört, wie in den Fig. 56, 57 und 61 gezeigt ist. Der Sensor kann auch auf der Stirnfläche des Kerns selbst angeordnet werden, könnte in dieser Lage jedoch überhitzt werden.Fig. 63 shows a Hall cell 1140a mounted on one side of the reaction plate 1138, with a projection 1134a of the electromagnet core 1134 on the plate 1138 facing the coil 1130 (also in a projection 1130a 56, 57 and 61. The sensor can also be placed on the face of the core itself, but in this position it could become overheated.

Spezifikation für die Hall-Sensor-AnordnungSpecification for the Hall sensor arrangement

1. Die Anbringung erfolgt an der oder gegenüber der Stirnseite des Elektromagneten.1. It is attached to or opposite the front of the electromagnet.

2. Betriebsbereich : 0,5 bis 1,0 Tesla2. Operating range: 0.5 to 1.0 Tesla

3. Genauigkeit : 5 % tolerierbar, 2 % wünschenswert3. Accuracy: 5% tolerable, 2% desirable

4. Skalenfaktor : 10 V/Tesla4. Scale factor: 10 V/Tesla

5. Temperaturbereich : 0 - 55 C5. Temperature range: 0 - 55 C

6. Temperaturkoeffizient: < 0,02 % / C6. Temperature coefficient: < 0.02 % / C

7. Dicke : darf 2,0 mm nicht überschreiten7. Thickness: must not exceed 2.0 mm

8. Versorgungsspannung : ± 12 bis 15 VDC8. Supply voltage: ± 12 to 15 VDC

9. Leitungen : man verwende getrennte Signal- und Stromversorgungs-Masse und setze verdrillte abgeschirmte Leiterpaare em.9. Cables: use separate signal and power grounds and use twisted shielded pairs.

Nunmehr wieder auf die Vorwärts-Rückwärts-Rolle 1006 bezugnehmend, ist in Fig. 57 ein Paar Elektromagnete 1144 und 1146 dargestellt. Ein Blockabschnitt 1148 des Verbindungsglieds 1070, in Fig. 58 in Perspektive und in Fig. 60 im Schnitt dargestellt, besitzt eine in den Fig. 57 und 60 (nicht in Fig. 58) gezeigte Verlängerung 1150 mit einer Stirnfläche 1152 gegenüber einem Paar von Kernstirnflächen, die zu einem Kern 1156 gehören, auf dem Spulen 1144 und 1146 gelagert sind, wobei in Fig. 60 lediglich eine Stirnfläche 1154 dargestellt ist.Referring now again to the forward-reverse roller 1006, a pair of electromagnets 1144 and 1146 are shown in Fig. 57. A block portion 1148 of the link 1070, shown in perspective in Fig. 58 and in section in Fig. 60, has an extension 1150 shown in Figs. 57 and 60 (not in Fig. 58) having an end face 1152 opposite a pair of core faces associated with a core 1156 on which coils 1144 and 1146 are supported, only one end face 1154 being shown in Fig. 60.

Fig. 64 ist eine Seitenansicht eines ferromagnetischen Kerns, wie er zur Lagerung der Spulen 1130, 1132 nach Fig. 56 oder der Spulen 1144 und 1146 nach Fig. 57 verwendet wird. Die Abmessungen sind in Millimetern angegeben. Fig. 65 zeigt eine Draufsicht auf den gleichen Kern mit den Tiefenabmessungen, die zusammen mit einem Paar gestrichelt dargestellter Spulen dargestellt sind. Der Kern nach Fig. 64 und 65 kann aus einem kornorientierten (M6-)-29 Stahl gefertigt sein, gelagert auf einem Winkeleisen durch beispielsweise anschweissen. Die Spulen 1130 und 1132 werden beispielsweise paarweise benötitgt, wobei sie jeweils 1050 Drahtwicklungen mit einem Durchmesser von 1,15 mm besitzen. Die Spulenverbindung sollte eine Serienschaltung mit der Möglichkeit einer Parallel- Neuverschaltung sein. Die Drahtisolierung kann als Schwer-(Doppel-) Aufbau GP200 ausgeführt oder in äquivalenter Weise für 20ºC ausgelegt sein. Die Imprägnierung kann vakuumfest bei 18ºC oder darüber sein. Die Spulen-Nennspannung kann in der Größenordnung von etwa 250 Volt liegen, die Spule selbst kann bei Hochpotential gegen Erde bei 2,5 Kilovolt oder ähnlich getestet sein, wie es erforderlich ist. Die Spulenleiter können für die vorläufige Verbindung als gelitzter Draht mit einem Durchmesser von 1,29 mm und einer Länge von etwa 50 Zentimeter ausgelegt sein. Das Gewicht beläuft sich auf etwa 2,0 Kilogramm, davon 0,8 kg Eisen und 1,2 kg Kupfer. Bei einem Luftspalt von 2-10 mm bei einer Flußdichte von etwa 0,6 Tesla wird eine Kraft von etwa zweihundert Newtons erzielt. Eine derartige Auslegung ist angemessen für die oben offenbarte aktive Rollenführung. Sie besitzt eine Kraftreserve von mehr als dem zweifachen des benötigten Werts.Fig. 64 is a side view of a ferromagnetic core as used to support the coils 1130, 1132 of Fig. 56 or the coils 1144 and 1146 of Fig. 57. Dimensions are in millimeters. Fig. 65 shows a top view of the same core with the depth dimensions shown together with a pair of coils shown in phantom. The core of Figs. 64 and 65 may be made from a grain oriented (M6-)-29 steel, supported on an angle iron by welding, for example. For example, coils 1130 and 1132 are required in pairs, each having 1050 turns of wire of 1.15 mm diameter. The coil connection should be a series connection with the possibility of parallel reconnection. The wire insulation can be of heavy (double) construction GP200 or equivalent rated for 20ºC. The impregnation can be vacuum resistant at 18ºC or above. The coil voltage rating can be of the order of about 250 volts, the coil itself can be tested at high potential to earth at 2.5 kilovolts or similar as required. The coil conductors can be of stranded wire of 1.29 mm diameter and about 50 centimeters long for the preliminary connection. The weight is about 2.0 kilograms, of which 0.8 kg is iron and 1.2 kg is copper. With an air gap of 2-10 mm and a flux density of about 0.6 Tesla, a force of about two hundred Newtons is achieved. Such a design is appropriate for the active roller guide disclosed above. It has a force reserve of more than twice the required value.

Fig. 66 veranschaulicht ein Paar aktiver Rollenführungen 1140 und 1142, die am Boden des Aufzugfahrkorbs 1144 für die Seitensteuerung angebracht sind. Fig. 66 zeigt außerdem eine Steuerung für ein entsprechendes Paar Elektromagnete 1146, 1148. In der beschriebenen Regelschaltung für die Elektromagnete wird eine Beschleunigungs-Rückführung verwendet, obschon auch andere Mittel zur Regelung verwendet werden können. Die Beschleunigungsregelung wird in Verbindung mit der Stellungsregelung der Großkraft-Aktuatoren in Verbindung mit Fig. 69 im Detail erläutert. Ein Beschleunigungsmesser 1150 mißt die seitliche Beschleunigung am Boden der Plattform, die sich zwischen zwei aktiven Rollenführungen 1140 und 1142 befinden kann. Die Empfindlichkeitsrichtung des Beschleunigungsmessers ist mit einem Pfeil S-S angegeben und verläuft senkrecht zu den Schachtwänden. Ein Meßsignal auf einer Leitung 1152 wird an einen Signalprozessor 1154 gegeben, der ansprechend darauf ein Kraft-Sollsignal über eine Leitung 1156 an einen zweiten Signalprozessor 1158 gibt, der aus diskreten Komponenten bestehen kann, um schneller reagieren zu können. Das Kraft-Sollsignal auf der Leitung 1156 wird in einem Summierglied 1160 summiert mit einem Kraft-Rückführsignal auf einer Leitung 1158, um ein Kaaft-Fehlersignal über eine Leitung 1162 an eine Lenkschaltung zu geben, die aus einem Paar Dioden 1164, 1166 besteht. Ein positives Kraft-Fehlersignal führt zu einem Öffnen der Diode 1164, wo hingegen ein negatives Kraft-Fehlersignal zu einem Öffnen der Diode 1166 führt. Um ein abruptes Einschalten und Ausschalten der zwei Elektromagnete 1186 und 1184 in der Nähe des Durchgangs zwischen positiver und negativer Kratantwort gemäß Fig. 67 zu vermeiden, wird eine Vorspannung bereitgestellt, um die an die PWM-Regelung gegebenen linken und rechten Signale vorzuspannen Dies geschieht mit Hilfe eines Paares von Summiergliedern 1168 und 1170 ausgehend von einem Potentiometer 1172, welches mit einer geeigneten Spannung vorgespannt ist, um die in Fig. 67 dargestellte Kraftsummierung zu erreichen. Dies ermöglicht einen glatten Übergang zwischen den zwei Elektromagneten. Ein Paar Pulsbreitenmodulations-Steuerungen 1174 und 1176 spricht auf die summierten Signale von den Summiergliedern 1168 und 1170 an und liefert über Leitungen 1178 und 1180 Signale mit variablen Tastverhältnissen, die abhängen von den Beträgen der Signale auf der Leitung 1182 bzw. 1186 von den Summiergliedern 1168 bzw. 1170.Fig. 66 illustrates a pair of active roller guides 1140 and 1142 mounted on the floor of the elevator car 1144 for lateral control. Fig. 66 also shows a control for a corresponding pair of electromagnets 1146, 1148. Acceleration feedback is used in the electromagnet control circuit described, although other means of control may be used. Acceleration control is discussed in detail in connection with the position control of the high force actuators in connection with Fig. 69. An accelerometer 1150 measures the lateral acceleration at the floor of the platform, which may be located between two active roller guides 1140 and 1142. The direction of sensitivity of the accelerometer is indicated by an arrow SS and is perpendicular to the shaft walls. A measurement signal on a line 1152 is applied to a signal processor 1154 which in response thereto produces a force command signal via line 1156 to a second signal processor 1158, which may be comprised of discrete components for faster response. The force command signal on line 1156 is summed in a summer 1160 with a force feedback signal on line 1158 to provide a force error signal via line 1162 to a steering circuit comprised of a pair of diodes 1164, 1166. A positive force error signal causes diode 1164 to open, whereas a negative force error signal causes diode 1166 to open. To avoid abrupt turning on and off of the two electromagnets 1186 and 1184 near the junction between positive and negative force response as shown in Fig. 67, a bias voltage is provided to bias the left and right signals given to the PWM controller. This is done by means of a pair of summing elements 1168 and 1170 from a potentiometer 1172 which is biased with an appropriate voltage to achieve the force summation shown in Fig. 67. This allows a smooth transition between the two electromagnets. A pair of pulse width modulation controllers 1174 and 1176 are responsive to the summed signals from summers 1168 and 1170 and provide signals over lines 1178 and 1180 having variable duty cycles that depend on the magnitudes of the signals on lines 1182 and 1186, respectively, from summers 1168 and 1170, respectively.

Das Kraft-Rückführsignal auf der Leitung 1158 kommt von einem Summierglied 1186, welches auf ein erstes Kraftsignal auf einer Leitung 1188 und ein zweites Kraftsignal auf einer Leitung 1190 anspricht. Eine Quadrierschaltung 1192 spricht an auf ein von einer Hallzelle 1196 gelesenes Flußsignal auf einer Leitung 1194 und liefert über eine Leitung 1188 ein erstes Kraftsignal, indem sie das Flußsignal auf der Leitung 1194 quadriert und skaliert. In ähnlicher Weise spricht eine Quadrierschaltung 1198 auf ein gelesenes Flußsignal einer Hallzelle 1202 auf einer Leitung 1200 an. Das Paar von Hallzellen 1196, 1202 ist an oder gegenüber einer der Kern- Stirnflächen der zugehörigen Elektromagnete gelagert, um sich in einer Stellung zu befinden, in der der Fluß zwischen dem Elektromagnet und den zugehörigen Armen 1204, 1206 der Rollenführungen 1140, 1142 messen zu können.The force feedback signal on line 1158 comes from a summer 1186 which is responsive to a first force signal on line 1188 and a second force signal on line 1190. A squaring circuit 1192 is responsive to a flux signal read by a Hall cell 1196 on line 1194 and provides a first force signal on line 1188 by squaring and scaling the flux signal on line 1194. Similarly, a squaring circuit 1198 is responsive to a flux signal read by a Hall cell 1202 on line 1200. The pair of Hall cells 1196, 1202 are mounted on or opposite one of the core faces of the associated electromagnets to be in a position to direct the flux between the electromagnet and the corresponding arms 1204, 1206 of the roller guides 1140, 1142.

Der Signalprozessor 1154 nach Fig. 66 ist so programmiert, daß er die im einzelnen in Verbindung mit Fig. 18 und 24 beschriebene Kompensation auszuführen vermag.The signal processor 1154 of Fig. 66 is programmed to perform the compensation described in detail in connection with Figs. 18 and 24.

Der Signalprozessor 1158 nach Fig. 66 ist in Fig. 68 in größerer Einzelheit gezeigt. Dort spricht eine integrierte Schaltung 1230, die ein Bauelement von Analog Device AD534 sein kann, auf das Kraft-Sollsignal auf der Leitung 1156, das erste Flußsignal auf der Leitung 1194 und das zweite Flußsignal auf der Leitung 1200 an, um gemäß Fig. 66 das Kraft-Fehlersignal auf der Leitung 1162 zu erzeugen. Ein PI-Regler 1252 verstärkt das Kraft-Fehlersignal und liefert auf eine Leitung 1254 ein verstärktes Signal mit einer Verstärkung von 100 Volt pro Volt (Verstärkung 100) an Präzisionsgleichrichter- oder Diodensteuerschaltungen 1164 und 1166, ähnlich wie es vereinfacht in Fig. 66 dargestellt ist. Ein Invertierer 1258 invertiert das Ausgangssignal der Lenkschaltung 1164, so daß die Signale auf den Leitungen 1260, 1262, die an die Summierer 1168 und 1170 gelangen, entsprechende Polaritäten besitzen. Die summierten Signale auf den Leitungen 1182 und 1186 werden auf PWM-Steuerungen gegeben, die Steuerungen vom Typ Signetics NE/SE 5560 sein können. Diese geben Signale mit variablem Tastverhältnis auf die Leitungen 1168 und 1180, die ihrerseits auf die Hochspannungs-Gattertreiberschaltungen 1260 und 1262 gegeben werden, welche wiederum Gattersignale für die Brückschaltungen 1264 und 1266 bereitstellen, die Strom in die Elektromagnete 1146 und 1148 einspeisen.The signal processor 1158 of Fig. 66 is shown in greater detail in Fig. 68, where an integrated circuit 1230, which may be an Analog Device AD534 device, is responsive to the force command signal on line 1156, the first flux signal on line 1194, and the second flux signal on line 1200 to produce the force error signal on line 1162 as shown in Fig. 66. A PI controller 1252 amplifies the force error signal and provides an amplified signal on line 1254 having a gain of 100 volts per volt (gain 100) to precision rectifier or diode control circuits 1164 and 1166, similar to that shown in simplified form in Fig. 66. An inverter 1258 inverts the output of steering circuit 1164 so that the signals on lines 1260, 1262 that are applied to summers 1168 and 1170 have corresponding polarities. The summed signals on lines 1182 and 1186 are applied to PWM controllers, which may be Signetics NE/SE 5560 controllers. These apply variable duty cycle signals to lines 1168 and 1180, which in turn are applied to high voltage gate driver circuits 1260 and 1262, which in turn provide gate signals to bridge circuits 1264 and 1266 that apply current to electromagnets 1146 and 1148.

Verstärker 1268 und 1270 überwachen den Strom zu der Brücke und geben ansprechend auf einen Überstrom ein Abschaltsignal auf die PWM- Steuerung 1174 und 1776.Amplifiers 1268 and 1270 monitor the current to the bridge and, in response to an overcurrent, provide a shutdown signal to the PWM controllers 1174 and 1776.

Außerdem kann von einem Potentiometer 1272 ein Referenzsignal an einen Vergleicher 1274 geliefert werden, der das Ausgangssignal des Stromfühlers 1270 mit dem Referenzsignal vergleicht und über eine Leitung 1276 ein Ausgangssignal an ein ODER-Gatter 1278 gibt, welches das Signal auf der Leitung 1276 als ein Signal auf einer Leitung 1280 an den Hochspannungs-Gattertreiber 1272 gibt, wenn das Signal von dem Stromfühler 1270 die von dem Referenz-Potentiometer 1272 gelieferte Referenzgröße übersteigt. Außerdem kann ein Thermistor oder ein Thermopaar an der Wärmesenke der dargestellten Schaltung dazu benutzt werden, mit einem Übertemperatur-Referenzsignal auf der Leitung 1284 in einem Vergleicher 1286 verglichen zu werden. Der Vergleicher 1286 liefert ein Ausgangssignal auf einer Leitung 1288 an das ODER-Gatter 1278 dann, wenn die Temperatur der Wärmesenkung eine Übertemperatur-Bezugsgröße übersteigt. In diesem Fall wird das Signal auf der Leitung 1280 an den Hochspannungsgattertreiber geliefert, um die H-Brücke zu sperren. Obschon der größte Teil der oben beschriebenen Schutzschaltung für einen Überstrom oder eine Übertemperatur für die H-Brücke des Magneten 1(1146) nicht dargestellt ist, sollte gesehen werden, daß die gleiche Anordnung auch für diese Brücke vorgesehen sein kann, jedoch zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist.In addition, a potentiometer 1272 can supply a reference signal to a comparator 1274, which calculates the output signal of the current sensor 1270 with the reference signal and provides an output signal over a line 1276 to an OR gate 1278 which provides the signal on line 1276 as a signal on a line 1280 to the high voltage gate driver 1272 when the signal from the current sensor 1270 exceeds the reference value provided by the reference potentiometer 1272. In addition, a thermistor or thermocouple on the heat sink of the illustrated circuit can be used to be compared with an overtemperature reference signal on line 1284 in a comparator 1286. The comparator 1286 provides an output signal on a line 1288 to the OR gate 1278 when the temperature of the heat sink exceeds an overtemperature reference value. In this case, the signal on line 1280 is provided to the high voltage gate driver to disable the H-bridge. Although most of the overcurrent or overtemperature protection circuitry described above is not shown for the H-bridge of magnet 1 (1146), it should be appreciated that the same arrangement may be provided for this bridge as well, but is not shown for simplicity of illustration.

Nunmehr auf Fig. 69 bezugnehmend, ist dort ein Diagramm auf Systemebene dargestellt, um ein Regelschema für ein Paar einander gegenüberliegender Führungen darzustellen, beispielsweise die seitlichen aktiven Rollenführungen 1140, 1142 nach Fig. 66. Das Diagramm beinhaltet sowohl die beschriebene Beschleunigungs-Rückführung, wie sie zum Beispiel oben detailiert für ein Paar kleiner Aktuatoren 1146 und 1148 beschrieben wurde, als auch eine Stellungsrückführung für ein Paar Großkraft-Aktuatoren, beispielweise die Spindelaktuatoren 1300 und 1302. Es sollte gesehen werden, daß das Schema nach Fig. 69 auch anwendbar ist auf unabhängig geregelte, einander gegenüberliegende (auf gegenüber liegenden Seiten ein und desselben Schienenstegs befindliche) Vorwärts- Rückwärts-Aufhängungen, d.h. solchen Aufhängungen, die nicht mechanisch gekoppelt sind, wie es in Fig. 60 gezeigt ist. Die Aufzugfahrkorbmasse 1304 ist in Fig. 69 so dargestellt, daß auf sie ein Nettokraftsignal auf der Leitung 1306 von einem Summierglied 1308 einwirkt, welches anspricht auf eine Störkraft auf einer Leitung 1310 und mehrere Kräfte, die auf Leitungen 1312, 1314, 1316, 1318, 1320 und 1322 dargestellt sind, und die sämtlich in dem Summierglied 1308 summiert werden. Die Störkraft auf der Leitung 1310 kann mehrere Störkräfte repräsentieren, die sämtlich auf einer Leitung 1310 dargestellt sind. Diese Störkräfte können direkte Fahrkorbkräfte oder schienenseitig induzierte Kräfte beinhalten. Die Unterscheidung zwischen den zwei Typen von Kräften besteht darin, daß direkte Fahrkorbkräfte zu einer größeren Kraft dentieren, die allerdings langsamer wirksam wird, beispielsweise Wind, oder gar statisch sind, beispielsweise Last-Unwuchten, während schienenseitig induzierte Kräfte Störungen geringer Kraft bei höheren Frequenzen sind. Die auf den Leitungen 1312 - 1322 dargestellten Kräfte repräsentieren solche Kräfte, die den Störkräften entgegenwirken, die auf der Leitung 1310 dargestellt sind. In jedem Fall verursacht eine Nettokraft auf der Leitung 1306, daß die Aufzugmasse 1304 beschleunigt wird, wie es durch eine Beschleunigung auf einer Leitung 1324 zum Ausdruck kommt. Das Aufzugsystem integriert die Beschleunigung, wie es durch einen Integrator 1396 angegeben ist, der die Fahrkorbbewegung bei einer gewissen Geschwindigkeit wiederspiegelt, wie es durch eine Leitung 1328 angedeutet ist, wobei der integrierte Wert wiederum von dem Aufzugsystem integriert wird, angedeutet durch einen Integrator 1330, um eine Stellungsänderung für die Aufzugfahrkorb-Masse zu erhalten, wie es durch eine Leitung 1332 angedeutet ist.Referring now to Fig. 69, a system level diagram is shown to illustrate a control scheme for a pair of opposed guides, such as the side active roller guides 1140, 1142 of Fig. 66. The diagram includes both the acceleration feedback described, for example, as described in detail above for a pair of small actuators 1146 and 1148, and position feedback for a pair of large force actuators, such as the spindle actuators 1300 and 1302. It should be appreciated that the scheme of Fig. 69 is also applicable to independently controlled, opposed (located on opposite sides of the same rail web) forward-backward suspensions, i.e., those suspensions which are not mechanically coupled, as shown in Fig. 60. The elevator car mass 1304 is shown in Fig. 69 as being acted upon by a net force signal on line 1306 from a summing element 1308 which responds to a disturbance force on a line 1310 and several forces represented on lines 1312, 1314, 1316, 1318, 1320 and 1322, all of which are summed in the summing element 1308. The disturbance force on line 1310 may represent several disturbance forces, all of which are represented on a line 1310. These disturbance forces may include direct car forces or rail-induced forces. The distinction between the two types of forces is that direct car forces result in a larger force that acts more slowly, such as wind, or is even static, such as load imbalance, while rail-induced forces are low-force disturbances at higher frequencies. The forces represented on lines 1312-1322 represent forces that counteract the disturbance forces represented on line 1310. In any event, a net force on line 1306 causes elevator mass 1304 to accelerate as indicated by an acceleration on line 1324. The elevator system integrates the acceleration as indicated by an integrator 1396 reflecting the car motion at a certain speed as indicated by line 1328, with the integrated value in turn being integrated by the elevator system as indicated by integrator 1330 to obtain a position change for the elevator car mass as indicated by line 1332.

Beide Elektromagnete 1146 und 1148 und auch die Treiber, dargestellt durch den Signalprozessor 1158 in Fig. 66, sind gemeinsam in Fig. 69 als ein Block 1334 dargestellt, der auf ein Signal auf einer Leitung 1336 von einem Summierglied 1338 anspricht, welches seinerseits auf das Kraft- Sollsignal auf der Leitung 1156 von dem digitalen Signalprozessor 1154 aus Fig. 66 anspricht, in Fig. 69 dargestellt als "Filter & Kompensation"- Block, in ählicher Weise mit 1154 bezeichnet. Dieser Block führt die Kompensation und die Filterung durch, die detailiert in Verbindung mit Fig. 4 und 5 erläutert wurden. Ein Stellungsregelungs-Beschleunigungssignal auf der Leitung 1340 kann aus dem Spalt-Fehlersignal auf der Leitung 1398 gebildet werden. Es reicht aus, anzumerken, daß dieses Beschleunigungssignal dazu benutzt werden kann, daß die schnelle Regelung die Langsamregelung unterstützt. Eine solche Unterstützung wird auch inhärent durch das direkte Messen mit Hilfe des Beschleunigungsmessers ermöglicht. Der Beschleunigungsmesser 1150 nach Fig. 66 ist in Fig. 69 so dargestellt, daß er auf die Beschleunigung des Aufzugfahrkorbs anspricht, was durch die Leitung 1354 repräsentiert wird, jedoch auch beeinflußt wird durch eine Vertikalkomponente der Beschleunigung, angedeutet durch eine Leitung 1350, die mit der Ist-Beschleunigung von einem Summierglied 1352 summiert wird. Damit kann die seitliche Beschleunigung gemäß Fig. 66 auf der mit S-S bezeichneten Leitung verfälscht werden durch eine kleine Vertikalkomponente, so daß das Signal auf der Leitung 1152 kein vollständig reines Signal der Seiten-Beschleunigung ist. In ähnlicher Weise unterliegt der Beschleunigungsmesser Drifterscheinungen, wie dies auf einer Signalleitung 1354 angedeutet ist, die repräsentiert werden kann als Summierung des Ausgangssignalsbeschleunigungsmesser 1150 mit einem Modell eines Streu-Beschleunigungssignals in einem Summierglied 1356. Schließlich wird ein gemessenes Beschleunigungssignal über eine Leitung 1358 auf den Prozessor 1154 gegeben. Dies schließt die Beschreibung der Beschleunigungsschleife ab.Both electromagnets 1146 and 1148, as well as the drivers represented by the signal processor 1158 in Fig. 66, are shown together in Fig. 69 as a block 1334 which is responsive to a signal on a line 1336 from a summing element 1338 which in turn is responsive to the force command signal on line 1156 from the digital signal processor 1154 of Fig. 66, shown in Fig. 69 as a "filter &compensation" block, similarly designated 1154. This block performs the compensation and filtering explained in detail in connection with Figs. 4 and 5. A position control acceleration signal on line 1340 can be formed from the gap error signal on line 1398. Suffice it to note that this acceleration signal can be used to assist the fast control with the slow control. Such assistance is also inherently provided by direct measurement by the accelerometer. The accelerometer 1150 of Fig. 66 is shown in Fig. 69 as responsive to the acceleration of the elevator car, represented by line 1354, but also influenced by a vertical component of the acceleration, indicated by line 1350, which is summed with the actual acceleration by a summer 1352. Thus, the lateral acceleration of Fig. 66 on the line labeled SS can be corrupted by a small vertical component so that the signal on line 1152 is not a completely pure lateral acceleration signal. Similarly, the accelerometer is subject to drift as indicated on a signal line 1354, which can be represented as summing the accelerometer output signal 1150 with a model of a scattered acceleration signal in a summer 1356. Finally, a measured acceleration signal is provided to the processor 1154 on a line 1358. This concludes the description of the acceleration loop.

Man erkennt, daß die zwei Elektromagnete 1146 und 1148 nach Fig. 66 kein Problem des "Entgegensetzens" oder "Widerstreits" darstellen, weil die Regelung zwischen den beiden gelenkt oder geleitet wird. In dem Fall zwei gegenüberliegender groß bemessener Aktuatoren, z.B. den zwei Kugelspindel-Aktuatoren 1300 und 1302 haben wir ein älmliches Problem bei deren voneinander unabhängigem Betrieb, da sie möglicherweise im "Widerstreit" endet. Im folgenden soll ein Konzept der Beherrschung der beiden Hochkraft-Aktuatoren 1300 und 1302 aus Fig. 66 vorgestellt werden, nach welchen der Betrieb zu dem einen oder dem anderen Aktuator gelenkt oder geleitet wird.It can be seen that the two electromagnets 1146 and 1148 of Fig. 66 do not present a problem of "opposing" or "conflicting" because the control between the two is directed or guided. In the case of two opposing large-sized actuators, e.g. the two ball screw actuators 1300 and 1302, we have a similar problem with their independent operation because it may end in "conflicting". In the following, a concept of controlling the two high-force actuators 1300 and 1302 of Fig. 66 will be presented, according to which the operation is directed or guided to one or the other actuator.

Die Methode des Entwickelns eines Zentrierungs-Sollsignals und des Lenkens dieses Signals zum Steuern der zwei entgegengesetzten Aktuatoren gemäß Fig. 69 soll im folgenden anhand der Fig. 70 erläutert werden.The method of developing a centering command signal and directing this signal to control the two opposing actuators as shown in Fig. 69 will now be explained with reference to Fig. 70.

Referenzpunkte sind mit Nullen markiert. Ein Paar Aufzugsschachtwände 1360 und 1362 enthält ein entsprechendes Paar daran angebrachter Schienen 1364 und 1366. Auf der Oberfläche jeder Schiene rollt eine Primäraufhängung ab, beispielsweise eine Rolle 1368, 1370, die auf einer Oberfläche der entsprechenden Schiene in einem Abstand XSCHIENE 2 bzw. XSCHIENE 1 abrollt. Eine Federkonstante K2, in Fig. 69 durch einen Block 1371a bezeichnet, wirkt zwischen den Rollen 1368 und dem Aktuator 1300, während eine Federkonstante K1, in Fig. 69 als Block 1371b dargestellt, zwischen der Rolle 1370 und dem Aktuator 1302 wirksam ist. Die Stellung des Aktuators 1300 in bezug auf den Fahrkorb 1304 ist durch eme Strecke X2 angegeben, während der Abstand zwischen dem Fahrkorb 1304 und der zentrierten Position 1371 durch eine Entfernung POS mit positivem Vorzeichen für rechts und mit negativem Vorzeichen für llnks bezüglich der Mitte angegeben ist. Die Abstand zwischen dem Aufzugfahrkorb 1304 und der Oberfläche der Schiene 1364 ist durch einen Abstand SPALT2 angegeben, und somit ist der Abstand zwischen dem Aktuator 1300 und der Oberfläche der Maschine SPALT2 - X2. SPALT20 repräsentiert den Abstand zwischen der Schachtwand 1360 und dem Fahrkorb 1304, wenn der Fahrkorb zentriert ist. Ähnliche Größen sind auch auf der anderen Seite des Fahrkorbs dargestellt.Reference points are marked with zeros. A pair of elevator shaft walls 1360 and 1362 contain a corresponding pair of rails 1364 and 1366 attached thereto. On the surface of each rail rolls a primary suspension, such as a roller 1368, 1370, which rolls on a surface of the corresponding rail at a distance XRAIL 2 or XRAIL 1, respectively. A spring constant K2, indicated by a block 1371a in Fig. 69, acts between the rollers 1368 and the actuator 1300, while a spring constant K1, shown as block 1371b in Fig. 69, acts between the roller 1370 and the actuator 1302. The position of the actuator 1300 with respect to the car 1304 is given by a distance X2, while the distance between the car 1304 and the centered position 1371 is given by a distance POS with a positive sign for right and a negative sign for left with respect to the center. The distance between the elevator car 1304 and the surface of the rail 1364 is given by a distance GAP2, and thus the distance between the actuator 1300 and the surface of the machine is GAP2 - X2. GAP20 represents the distance between the shaft wall 1360 and the car 1304 when the car is centered. Similar quantities are also shown on the other side of the car.

Nunmehr zur Fig. 69 zurückkehrend, ist ein Stellungssensor ähnlich dem Sensor 1066, 1070 in Fig. 67 als Block 1376 zum Messen des Abstands SPALT1 in Fig. 70 gezeigt. In ähnlicher Weise mißt ein Stellungssensor 1378 die Größe von SPALT2 in Fig. 70. Es sollte gesehen werden, daß, obschon ein Paar Sensoren 1376, 1378 in den Fig. 66 und 69 dargestellt ist, eine solche Funktion des Messens der Spalte (SPALT1 und SPALT2) mit einem einzigen Sensor ausgeführt werden kann, wenngleich ohne die Selbstzentrierungsmöglichkeit des Signals, welches durch Ermitteln der Differenz zwischen den beiden Signalen SPALT erhalten wird. Man erkennt durch Betrachtung der Fig. 69, daß die Meßgrößen zu den in Fig. 70 gezeigten Größen durch folgende Gleichungen in Beziehung stehen:Returning now to Fig. 69, a position sensor similar to the sensor 1066, 1070 in Fig. 67 is shown as block 1376 for measuring the distance GAP1 in Fig. 70. Similarly, a position sensor 1378 measures the size of GAP2 in Fig. 70. It should be seen that, although a pair of sensors 1376, 1378 are shown in Figs. 66 and 69, such a function of measuring the gaps (GAP1 and GAP2) can be performed with a single sensor, albeit without the self-centering capability of the signal obtained by determining the difference between the two GAP signals. It will be seen by examining Fig. 69 that the measured quantities are related to the quantities shown in Fig. 70 by the following equations:

SPALT1 = -POS - XSCHIENE1 + SPALT10, undGAP1 = -POS - XRAIL1 + GAP10, and

SPALT2 = POS - XSCHIENE2 + SPALT20.GAP2 = POS - XRAIL2 + GAP20.

Man erkennt, daß Fig. 69 der Fig. 18 in vielfältiger Hinsicht ähnelt, mit der Ausnahme, daß es zwei Stellungsfühler 1376 und 1378 gibt, die auf die Stellung (POS) der Kabine ansprechen, wie an der Leitung 1332 angegeben ist, und außerdem die zusätzlichen inneren Schleifen mit Stellungsfühlern zum Zurückziehen der großen Aktuatoren in die Ruhe- oder Nullstellung immer dann, wenn sie nicht aktiv als Aktuator eingesetzt werden. In Fig. 70 repräsentieren die zwei Spalt-Stellungslinien (SPALT10 und SPALT20) die Abstände zwischen dem Fahrkorb und den Schachtenden, wenn der Fahrkorb zentriert ist. Diese Werte werden zusätzlich dargestellt als "Signale", die in "Summierglieder" 1384 und 1386 eingegeben werden, um die physiklischen Spalte zu erzeugen, die auf den Leitungen 1388 und 1390 als SPALT1 und SPALT2 dargestellt sind. Sie dienen zum besseren Verständnis des Systems.It will be seen that Fig. 69 is similar to Fig. 18 in many respects, except that there are two position sensors 1376 and 1378 responsive to the position (POS) of the car as indicated on line 1332, and the additional inner loops of position sensors for retracting the large actuators to the rest or zero position whenever they are not actively acting as actuators. In Fig. 70, the two gap position lines (GAP10 and GAP20) represent the distances between the car and the shaft ends when the car is centered. These values are additionally represented as "signals" which are input to "summers" 1384 and 1386 to produce the physical gaps indicated on lines 1388 and 1390 as GAP1 and GAP2. They serve to better understand the system.

Ausgangssignale von den Stellungsfühlern 1376 und 1378 werden über zugehörige Signalleitungen 1392 und 1394 an ein Summierglied 1396 geliefert, welches die Differenz zwischen den Beträgen der zwei Signale bildet und ein Differenzsignal (Zentriersteuersignal) über eine Leitung 1398 auf ein Nacheilfilter 1400 gibt, welches ein gefiltertes Zentriersteuersignal über eine Leitung 1402 an einen Verbindungsknoten 1404 liefert, der das gefilterte Differenzsignal an jeweils ein Paar Präzisionsgleichrichter 1406, 1408 liefert, die gemeinsam mit den Verbindungsknoten 1404 eine Lenkregelung 1409 zum Leiten des gefilterten Zentriersignals auf der Leitung 1402 zu dem einen oder dem anderen, jedoch nicht zu beiden gleichzeitig, bilden. Ein Paar Getriebemotorregler 1410, 1412 ist dargestellt, von denen einer auf das gelenkte Zentrierbefehlssignal anspricht, indem er mit relativ geringer Geschwindigkeit, was auf einer Leitung 1412 bzw. 1414 mit Integration durch das System gemaß Integrierblöcken 1416 bzw. 14118 angedeutet ist, eine Aktuatorstellung (X1 oder X2) bewegt wird, was auf einer Leitung 1420 oder 1422 eingedeutet ist, um eine Federkonstante 1371d oder 1371c zu veranlassen, um die Kraft bereitzustellen, die durch eine Leitung 1316 bzw. 1314 angedeutet ist. Es sollte gesehen werden, daß in diesem Regeldiagramm die Federkonstanten 1371b und 1371d zu der gleichen Feder gehören, die von dem Aktuator 1410 betätigt wird. In ähnlicher Weise gehören Federkonstanten 1371a und 1371c zur selben Feder, in diesem Fall betätigt durch den Aktuator 1412. Ein Paar Stellungsrückführblöcke 1424, 1426 spricht an auf die Aktuatorstellungen, angedeutet durch Leitungen 1420, 1422, die Stellungsfühler beinhalten, um Rückkopplungs-Stellungssignale über die Leitungen 1428, 1430 zu liefern, welche die Stellung des Aktuators in bezug auf den Fahrkorb angeben. Diese Stellungssignale können einer Signalkonditionierung unterzogen werden, die die Bereitstellung eines Rückkopplungswegs geringer Verstärkung beinhalten kann. Ein Paar Summierglieder 1432, 1434 spricht an auf die Rückführsignale auf den Leitungen 1428 und 1430 sowie das Zentrierbefehlssignal auf der Leitung 1402, gelenkt von der Leitsteuerung zur Bildung von Differenzsignalen auf den Leitungen 1436, 1438, die für eine Differenz zwischen jenen Signalen repräsentativ sind. Es sollte verstanden werden, daß ein Signal aus dem Paar von Ausgangssignalen aus den Leitungen 1440, 1442 von den Präzisionsgleichrichtern 1406 und 1408 das geleitete Zentrierbefehlssignal auf der Leitung 1402 darstellt, während das andere Signal den Wert Null hat. Mit dem Wert Null ist ein Befehl gemeint, dessen Betrag demjenigen Betrag entspricht, der erforderlich ist, damit der Aktuator in seine Nullposition zurückgelangt, wobei es sich um diejenige Stellung handelt, die benötigt wird, damit zumindest die gewünschte Vorbelastung der Primäraufhängung aufrechterhalten bleibt.Output signals from position sensors 1376 and 1378 are provided via associated signal lines 1392 and 1394 to a summer 1396 which takes the difference between the magnitudes of the two signals and provides a difference signal (centering control signal) via line 1398 to a lag filter 1400 which provides a filtered centering control signal via line 1402 to a connecting node 1404 which provides the filtered difference signal to a respective pair of precision rectifiers 1406, 1408 which together with the connecting nodes 1404 form a steering control 1409 for directing the filtered centering signal on line 1402 to one or the other, but not to both simultaneously. A pair of geared motor controllers 1410, 1412 are shown, one of which is responsive to the directed centering command signal by moving an actuator position (X1 or X2) indicated on a line 1412 or 1414, respectively, with integration by the system according to integrating blocks 1416 or 1418, respectively, at a relatively low speed indicated on a line 1420 or 1422 to cause a spring constant 1371d or 1371c to provide the force indicated by a line 1316 or 1314, respectively. It should be seen that in this control diagram, the spring constants 1371b and 1371d belong to the same spring actuated by actuator 1410. Similarly, spring constants 1371a and 1371c belong to the same spring, in this case actuated by actuator 1412. A pair of position feedback blocks 1424, 1426 are responsive to the actuator positions indicated by lines 1420, 1422, which include position sensors to provide feedback position signals over lines 1428, 1430 indicative of the position of the actuator relative to the car. These position signals may be subject to signal conditioning which may include providing a low gain feedback path. A pair of summers 1432, 1434 are responsive to the feedback signals on lines 1428 and 1430 and the centering command signal on line 1402 directed by the master controller for forming difference signals on lines 1436, 1438 representative of a difference between those signals. It should be understood that one of the pair of output signals on lines 1440, 1442 from precision rectifiers 1406 and 1408 represents the directed centering command signal on line 1402, while the other signal has a value of zero. By the value of zero is meant a command whose magnitude is equal to the amount required to return the actuator to its zero position, which is the position required to maintain at least the desired preload on the primary suspension.

Nunmehr auf die Fig. 71 bezugnehmend, ist dort das Ansprechverhalten eines Stellungswandlers, wie er in Fig. 62 gezeigt ist, dargestellt. Es handelt sich hier um eine experimentell ermittelte Reaktion. Obschon die Ansprechreaktion für einen speziellen Wandler dargestellt ist, erkennt man, daß jeder andere geeignete Typ von Stellungsfühler eingesetzt werden kann, einschließlich Linearstellungsfühler. Die Summierung der beiden Signale auf den Leitungen 1392 und 1394 ist in Fig. 72 über den gesamten Bereich der Versetzung des Aufzugfahrkorbs dargestellt (skaliert auf die von uns dargestellte spezielle Fühleranordnung). Die Positionierung der Verbindungsglieder der aktiven Führungen gemäß der dargestellten Ausführungsform ist so dargestellt, daß nicht mehr als zehn Millimeter Versatz zu erwarten sind. Man sieht also, daß die beiden Stellungsfühler für die entsprechenden beiden Rollenführungen zu einer nahtlosen Ansprechreaktion kombiniert werden können, wie sie in Fig. 72 dargestellt ist, um dem Nacheilfilter 1400 in Fig. 68 angeboten zu werden.Referring now to Fig. 71, there is shown the response of a position transducer such as that shown in Fig. 62. This is an experimentally determined response. Although the response is shown for a specific transducer, it will be appreciated that any other suitable type of position sensor may be used, including linear position sensors. The summation of the two signals on lines 1392 and 1394 is shown in Fig. 72 over the entire range of displacement of the elevator car (scaled to the specific sensor arrangement we have shown). The positioning of the links of the active guides according to the embodiment shown is shown so that no more than ten millimeters of displacement can be expected. It can therefore be seen that the two position sensors for the corresponding two roller guides can be combined into a seamless response as shown in Fig. 72 to be presented to the lag filter 1400 in Fig. 68.

Wenngleich die vorliegende Erfindung bezüglich mindestens eines detaillierten anschaulichen Ausführungsbeispiels dargestellt und beschrieben ist, so sollte der Fachmann jedoch erkennen, daß zahlreiche Abwandlungen in Form, Detail, Methodik und/oder Vorgehensweise möglich sind, ohne von dem durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been shown and described with respect to at least one detailed illustrative embodiment, it should be apparent to those skilled in the art that numerous modifications in form, detail, methodology and/or procedure are possible without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (28)

1. Aufzugfahrkorb mit einer Vorrichtung zum Stabilisieren des Aufzugfahrkorbs (10; 46; 250; 1144; 1304) in einem Aufzugschacht, wobei die Vorrichtung aufweist:1. Elevator car with a device for stabilizing the elevator car (10; 46; 250; 1144; 1304) in an elevator shaft, wherein the device comprises: einen Beschleunigungsmesser (16; 50-54; 204-208; 252-256; 1150), der auf eine Horizontalbeschleunigung des Fahrkorbs anspricht, um ein Meßsignal mit einem der Horizontalbeschleunigung entsprechenden Betrag zu liefern; undan accelerometer (16; 50-54; 204-208; 252-256; 1150) responsive to a horizontal acceleration of the elevator car to provide a measurement signal with a magnitude corresponding to the horizontal acceleration; and eine Steuereinrichtung (20; 380; 532; 1154), die auf das gemessene Beschleunigungssignal anspricht, um eine Aktuatoreinrichtung (24; 210-216; 240-244; 1146, 1148, 1300, 1302) zum horizontalen In- Bewegung-Setzen des Fahrkorbs entgegen der Beschleunigung zu steuern,a control device (20; 380; 532; 1154) which responds to the measured acceleration signal in order to control an actuator device (24; 210-216; 240-244; 1146, 1148, 1300, 1302) for setting the car in horizontal motion against the acceleration, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin aufweist:characterized in that the device further comprises: eine Stellungsfühleinrichtung (440-454; 634-648; 1376, 1378), die auf den Grad der Zentrierung des Fahrkorbs anspricht, um ein Fühlsignal zu liefern, dessen Betrag einer Horizontalstellung des Fahrkorbs entspricht; und daß,a position sensing device (440-454; 634-648; 1376, 1378) responsive to the degree of centering of the car to provide a sensing signal having a magnitude corresponding to a horizontal position of the car; and that, wenn das Beschleunigungssignal an die Aktuatoreinrichtung gegeben wird, die Steuereinrichtung auch auf das von der Stellungsfühleinrichtung kommende Signal anspricht, um dadurch Komponenten des Beschleunigungssignals zu kompensieren, die nicht repräsentativ sind für die auf den Fahrkorb einwirkende Ist-Horizontalbeschleunigung, und um Kräfte zu kompensieren, die auf den Fahrkorb einwirken, um diesen zu dezentrieren.when the acceleration signal is given to the actuator device, the control device also responds to the signal coming from the position sensing device in order to compensate for components of the acceleration signal which are not representative for the actual horizontal acceleration acting on the car and to compensate for forces acting on the car to decenter it. 2. Fahrkorb nach Anspruch 1,2. Car according to claim 1, wobei die Steuereinrichtung auf das gefühlte Zentrierungssignal anspricht, um das gefühlte Zentrierungssignal zu integrieren oder einer Nacheil-Filterung zu unterziehen, um dadurch ein integriertes oder Nacheilfiltersignal zu liefern, dessen Betrag ihm entspricht; undwherein the control means is responsive to the sensed centering signal for integrating or lag-filtering the sensed centering signal to thereby provide an integrated or lag-filtered signal having a magnitude corresponding thereto; and wobei die Steuereinrichtung auf das Beschleunigungssignal und auf das integrierte oder Nacheilfiltersignal anspricht, um die Aktuatoreinrichtung in der Weise zu steuern, daß die Aktuatoreinrichtung Gegenkräfte auf den Fahrkorb in einer Richtung entgegen der Richtung der gemessenen Horizontalbeschleunigung ausübt, um in der Wirkung dem Fahrkorb Masse im Verhältnis zu dem Betrag des gelesenen Horizontalbeschleunigungssignals hinzuzufügen und den Fahrkorb im Verhältnis zu dem Betrag des integrierten oder Nacheilfiltersignals zu zentrieren.wherein the control means is responsive to the acceleration signal and to the integrated or lag filter signal for controlling the actuator means such that the actuator means applies counterforces to the car in a direction opposite to the direction of the measured horizontal acceleration, effectively adding mass to the car in proportion to the magnitude of the read horizontal acceleration signal and centering the car in proportion to the magnitude of the integrated or lag filter signal. 3. Fahrkorb nach Anspruch 1,3. Car according to claim 1, bei dem die Steuereinrichtung eine Vergleichereinrichtung (53) enthält, die auf das Zentrierungssignal (348) und auf ein Vergleichssignal (352) ausgewählten Betrags anspricht, um den Betrag des gefühlten Signals mit dem ausgewahlten Betrag des Vergleichsignals zu vergleichen und ein Differenzsignal (354) zu liefern, dessen Betrag der Differenz zwischen den Signalen entspricht; undwherein the control means includes a comparator means (53) responsive to the centering signal (348) and to a comparison signal (352) of selected magnitude for comparing the magnitude of the sensed signal with the selected magnitude of the comparison signal and providing a difference signal (354) having a magnitude equal to the difference between the signals; and wobei die Aktuatoreinrichtung auf das Differenzsignal anspricht, um den Fahrkorb in Bewegung zu setzen.wherein the actuator device responds to the difference signal to set the car in motion. 4. Fahrkorb nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Aktuatoreinrichtung ein Paar einander entgegengesetzter Aktuatoren (24a, 24b; 354, 356; 1140, 1142) aufweist.4. Car according to claim 1, 2 or 3, in which the actuator device comprises a pair of opposing actuators (24a, 24b; 354, 356; 1140, 1142). 5. Fahrkorb nach Anspruch 4, bei dem nur ein Aktuator des Aktuator-Paares zu emer gegebenen Zeit wirksam ist, ausgenommen in einer mittleren Durchquerungszone.5. A car according to claim 4, in which only one actuator of the actuator pair is active at any given time, except in a central traversing zone. 6. Fahrkorb nach Anspruch 4 oder 5, wobei das gefühlte Zentrierungssignal zwischen dem einen oder dem anderen der einander gegenüberliegenden Aktuatoren gelenkt wird.6. A car according to claim 4 or 5, wherein the sensed centering signal is directed between one or the other of the opposing actuators. 7. Fahrkorb nach Anspruch 6, bei dem das gelenkte Signal mit einem Vorgabewert versehen wird, um ein gleichzeitiges Umschalten zwischen den einander gegenüberliegenden Aktuatoren zu unterbinden.7. Car according to claim 6, in which the controlled signal is provided with a default value in order to prevent simultaneous switching between the opposing actuators. 8. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Fühleinrichtung enthält:8. A car according to any preceding claim, wherein the sensing device comprises: eine Einrichtung (16a-16c) zum Messen einer Beschleunigung ent lang einer unteren horizontalen Fahrkorbachse, um ein Fahrkorbboden-Beschleunigungssignal mit einem entsprechenden Betrag zu liefern;means (16a-16c) for measuring an acceleration along a lower horizontal car axis to provide a car floor acceleration signal having a corresponding magnitude; eine Einrichtung (16d-16f) zum Messen einer Beschleunigung entlang einer oberen horizontalen Fahrkorbachse parallel zu der unteren horizontalen Fahrkorbachse, um ein Fahrkorbdecken-Beschleunigungssignal mit einem entsprechenden Betrag zu liefern, und wobei die Aktuatoreinrichtung aufweist:means (16d-16f) for measuring an acceleration along an upper horizontal car axis parallel to the lower horizontal car axis to provide a car ceiling acceleration signal having a corresponding magnitude, and wherein the actuator means comprises: eine Einrichtung (24a, 24b), die auf das Fahrkorbboden-Beschleunigungssignal anspricht, um auf den Fahrkorbboden eine Gegenkraft in einer Richtung auszuüben, die derjenigen der gemessenen Fahrkorbbodenbeschleunigung entgegengesetzt ist; und eine Einrichtung (24c, 24d), die auf das Fahrkorbdecken-Beschleunigungssignal anspricht, um auf die Fahrkorbdecke eine Gegenkraft in einer Richtung auszuüben, die derjenigen der gemessenen Fahrkorbdeckenbeschleunigung entgegengesetzt ist.means (24a, 24b) responsive to the car floor acceleration signal for applying a counterforce to the car floor in a direction opposite to that of the measured car floor acceleration; and means (24c, 24d) responsive to the car ceiling acceleration signal for applying a counterforce to the car ceiling in a direction opposite to that of the measured car ceiling acceleration. 9. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Vorrichtung aufweist: mehrere Beschleunigungsmesser (16a-16c; 16d-16f), die derart angeordnet sind, daß sie für ein unabhängiges Messen der Horizontalstellung der Decke und des Bodens des Fahrkorbs in einem Aufzugschacht sorgen, um die Bestimmung eines Verdrehungsmaßes des Fahrkorbs um eine horizontale Achse zu ermöglichen und ein oder mehrere entsprechende gelesene Fahrkorbverdrehungssignale zu liefern, deren Beträge der Fahrkorbverdrehung entsprechen; und wobei die Steuereinrichtung auf das eine oder die mehreren gelesenen Fahrkorbverdrehungssignale anspricht, um mehrere Drehsteuersignale bereitzustellen, und wobei die Aktuatoreinrichtung eine Zweiniveau-Aktuatoreinrichtung (24a, 24b; 24c, 24d) aufweist, die entsprechend auf die mehreren Drehsteuersignale anspricht, um den Fahrkorb unabhängig auf jedem Niveau in einer Richtung in Bewegung zu setzen, die der angegebenen Verdrehung entgegengesetzt ist.9. A car according to any preceding claim, in which the apparatus comprises: a plurality of accelerometers (16a-16c; 16d-16f) arranged to provide for independently measuring the horizontal position of the ceiling and floor of the car in an elevator shaft to enable determination of an amount of rotation of the car about a horizontal axis and to provide one or more corresponding read car rotation signals, the magnitudes of which correspond to the car rotation; and wherein the control means is responsive to the one or more read car rotation signals for providing a plurality of rotation control signals, and wherein the actuator means comprises two-level actuator means (24a, 24b; 24c, 24d) respectively responsive to the plurality of rotation control signals for independently moving the car at each level in a direction opposite to the indicated rotation. 10. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Aktuatoreinrichtung (1300, 1146; 1302, 1148) Teil einer aufzugbetätigbaren Sekundär-Horizontalaufhängung ist, die zwischen eine Primäraufhängung (1368, 1370) und den Aufzugfahrkorb (1144) eingefügt ist, um den Aufzugfahrkorb in dem Aufzugschacht entlang einer Aufzugschachtschiene (1364, 1366) zu führen, und wobei die Steuereinrichtung aufweist:10. A car according to any preceding claim, wherein the actuator device (1300, 1146; 1302, 1148) is part of an elevator-operable secondary horizontal suspension which is inserted between a primary suspension (1368, 1370) and the elevator car (1144) to guide the elevator car in the elevator shaft along a elevator shaft rail (1364, 1366), and wherein the control device comprises: eine erste Regelschleife, die auf das gefühlte Zentrierungssignal anspricht, um den Aufzugfahrkorb in bezug auf die Schiene so zu regeln, daß der Aufzugfahrkorb in dem Schacht zentriert bleibt; unda first control loop responsive to the sensed centering signal for controlling the elevator car with respect to the rail so that the elevator car remains centered in the shaft; and eine zweite Regelschleife, die auf ein gelesenes Signal mit einem für einen Parameter eines Aktuatorteils der Sekundär-Horizontalaufhängung bezeichnenden Betrag anspricht, um zumindest eine ausgewählte Kraft an der Primäraufhängung aufrechtzuerhalten.a second control loop responsive to a read signal having an amount indicative of a parameter of an actuator portion of the secondary horizontal suspension to maintain at least a selected force on the primary suspension. 11. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Aktuatoreinrichtung (1300, 1146; 1302, 1148) ein hetätigbares Teil einer Aufzug-Sekundär-Horizontalaufhängung zum Führen des Aufzugfahrkorbs (1144) in dem Aufzugschacht entlang einer Aufzugschachtschiene (1344,1366) ist, und wobei die Steuereinrichtung aufweist: eine äußere Regeischleife, die auf das gefühlte Signal mit einem für die Zentrierung des Aufzugfahrkorbs in dem Schacht repräsentativen Betrag anspricht, um das betätigbare Teil und damit den Aufzugfahrkorb in bezug auf die Schiene so zu re geln, daß der Aufzugfahrkorb in dem Schacht zentriert bleibt; und11. A car according to any preceding claim, wherein the actuator means (1300, 1146; 1302, 1148) is an actuable part of an elevator secondary horizontal suspension for guiding the elevator car (1144) in the elevator shaft along an elevator shaft rail (1344,1366), and wherein the control means comprises: an outer control loop responsive to the sensed signal with an amount representative of the centering of the elevator car in the shaft for controlling the actuable part and hence the elevator car with respect to the rail so that the elevator car remains centered in the shaft; and eine innere Regeischleife, die auf das gemessene Beschleunigungssignal anspricht, um das betätigbare Teil der Sekundaraufhängung so zu regeln, daß die Horizontalbeschleunigung des Fahrkorbs verringert wird.an inner control loop responsive to the measured acceleration signal to control the actuatable part of the secondary suspension so as to reduce the horizontal acceleration of the car. 12. Fahrkorb nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das gefühlte Zentrierungssignal einen Betrag aufweist, der bezeichnend ist für eine Position des Aktuatorteils der Sekundär Horizontalaufhängung in bezug auf eine ausgewählte Referenz.12. The car of claim 10 or 11, wherein the sensed centering signal has a magnitude indicative of a position of the actuator portion of the secondary horizontal suspension with respect to a selected reference. 13. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das gefühlte Zentrierungssignal ein Stellungssignal ist, dessen Betrag repräsentativ ist für eine Horizontalstellung des Fahrkorbs innerhalb des Schachts.13. A car according to any preceding claim, wherein the sensed centering signal is a position signal, the magnitude of which is representative of a horizontal position of the car within the shaft. 14. Fahrkorb nach Anspruch 1, wobei14. Car according to claim 1, wherein die Aktuatoreinrichtung Teil eines Paares von Rollenführungen (1140, 1142) ist, die einander gegenüberliegend an dem Fahrkorb gelagert sind, um den Fahrkorb entlang vertikaler Führungsschienen (1364, 1366) in dem Aufzugschacht zu führen; undthe actuator device is part of a pair of roller guides (1140, 1142) which are mounted opposite one another on the elevator car in order to guide the elevator car along vertical guide rails (1364, 1366) in the elevator shaft; and wobei die Einrichtung zum Fühlen des Grads der Zentrierung des Fahrkorbs die Zentrierung des Fahrkorbs relativ zu einer oder mehreren betätigbaren Rollen (1368, 1370) der Rollenführungen effaßt, um ein gefühltes Zentrierungssignal mit einem dafür repräsentativen Betrag zu liefern, und wobei die Steuereinrichtung enthält:wherein the means for sensing the degree of centering of the car senses the centering of the car relative to one or more actuatable rollers (1368, 1370) of the roller guides to provide a sensed centering signal having a magnitude representative thereof, and wherein the control means includes: eine Einrichtung zum Vergleichen des Betrags des gefühlten Zentrierungssignals mit dem Betrag eines Referenzsignals, um ein Differenzsignal zu bilden, dessen Betrag repräsentativ für eine Differenz zwischen den Beträgen ist; undmeans for comparing the magnitude of the sensed centering signal with the magnitude of a reference signal to form a difference signal whose magnitude is representative of a difference between the magnitudes; and eine Lenkeinrichtung (1409), die auf das Differenzsignal anspricht, um den Fahrkorb relativ zu den Rollen der Rollenführungen zu steuern, indem sie das Differenzsignal steuert zwischen der Steuerung der einen oder der anderen der einander entgegengesetzt gelagerten Rollenführungen.a steering device (1409) responsive to the differential signal for steering the car relative to the rollers of the roller guides by controlling the differential signal between controlling one or the other of the oppositely mounted roller guides. 15. Fahrkorb nach Anspruch 1, bei dem Aktuatoreinrichtung einen elektromagnetischen Kraftaktuator (226-232, 280-286) enthält, der auf ein zur Bildung von Induktionsfluß dienendes Spulenstromsignal anspricht, wobei die Steuereinrichtung aufweist: eine Summiereinrichtung (470), die auf ein Kraft-Sollsignal und auf ein Kraft-Rückkopplungssignal anspricht, um ein Kmft-Differenzsignal zu bilden, dessen Betrag im Verhältnis steht zu einer Differenz der Beträge zwischen dem Kraft-Sollsignal und dem Kraft-Rückkopplungssignal;15. The elevator car of claim 1, wherein the actuator means includes an electromagnetic force actuator (226-232, 280-286) responsive to a coil current signal for generating inductive flux, the control means comprising: summing means (470) responsive to a force command signal and a force feedback signal for generating a force difference signal having a magnitude proportional to a difference in magnitude between the force command signal and the force feedback signal; eine Stromsteuereinrichtung (486-494), die auf das Differenzsignal anspricht, um das Spulenstromsignal bereitzustellen; einen Stromfühler (412-426), der auf das Spulenstromsignal anspricht, um ein gelesenes Stromsignal zu liefern;a current control device (486-494) responsive to the difference signal for providing the coil current signal; a current sensor (412-426) responsive to the coil current signal for providing a sensed current signal; eine Flußdichten-Fühleinrichtung (444-454), die auf die magnetische Induktion anspricht und ein gefühltes Flußdichtesignal mit einem entsprechenden Betrag liefert;a flux density sensing device (444-454) responsive to the magnetic induction and providing a sensed flux density signal having a corresponding magnitude; eine Einrichtung (504), die auf das gelesene Stromsignal und das gefühlte Flußdichtesignal anspricht, um ein Luftspaltsignal (396) zu liefern; undmeans (504) responsive to the sensed current signal and the sensed flux density signal for providing an air gap signal (396); and eine Einrichtung (474), die auf das Flußdichtesignal anspricht, um dessen Betrag mit sich selbst und mit einem Skalenfaktorsignal zu multiplizieren und das Kraft-Rückkopplungssignal zu bilden; und wobei diemeans (474) responsive to the flux density signal for multiplying its magnitude by itself and by a scale factor signal to form the force feedback signal; and wherein the Steuereinrichtung (380) einen auf das Luftspaltsignal und das Beschleunigungssignal ansprechenden Kraftsollwertgeber aufweist, um das Kraft-Sollsignal im Verhältnis zum Betrag des Beschleunigungssignals bereitzustellen.Control device (380) has a force setpoint generator responsive to the air gap signal and the acceleration signal in order to provide the force setpoint signal in proportion to the magnitude of the acceleration signal. 16. Fahrkorb nach Anspruch 15, bei dem die Stromsteuereinrichtung aufweist:16. Car according to claim 15, wherein the current control device comprises: eine Kompensationseinrichtung (486), die auf das Kraft-Differenzsignal anspricht, um ein proportional kompensiertes Signal zu liefern;a compensating device (486) responsive to the force difference signal for providing a proportionally compensated signal; einen Zündwinkelkompensator (490), der auf das proportional kompensierte Kraft-Differenzsignal anspricht, um ein Zündsignal zu liefern; unda firing angle compensator (490) responsive to the proportionally compensated force difference signal to provide a firing signal; and einen Zwei-Quadranten-Vollwellen-Leistungssteller (494), der auf das Zündsignal anspricht, um das Spulenstromsignal zu bilden.a two-quadrant full-wave power controller (494) responsive to the ignition signal to form the coil current signal. 17. Fahrkorb nach Anspruch 16, wobei die Kompensationseinrichtung (486) dazu dient, ein proportional und integral kompensiertes Signal zu liefern.17. Car according to claim 16, wherein the compensation device (486) serves to provide a proportionally and integrally compensated signal. 18. Fahrkorb nach Anspruch 15, 16 oder 17, bei dem der Kaaftsollwertgeber ein digitaler Signalprozessor (83) ist, und die Summiereinrichtung (470), die Einrichtung zum Multiplizieren (474), die Einrichtung zum Bereitstellen des Luftspaltsignals (504) und die Stromsteuereinrichtung (486-494) analog arbeiten.18. Car according to claim 15, 16 or 17, in which the force setpoint generator is a digital signal processor (83), and the summing device (470), the device for multiplying (474), the device for providing the air gap signal (504) and the current control device (486-494) operate analogously. 19. Fahrkorb nach Anspruch 1, bei dem die Aktuatoreinrichtung ein Elektromagnet (516-530) ist, um den Fahrkorb vertikal entlang einer vertikal in dem Aufzugschacht gelagerten Schiene (267, 268) zu führen, und wobei die Einrichtung zum Fühlen des Grads der Zentrierung des Fahrkorbs aufweist:19. Elevator car according to claim 1, in which the actuator device is an electromagnet (516-530) for guiding the elevator car vertically along a rail (267, 268) mounted vertically in the elevator shaft, and wherein the device for sensing the degree of centering of the elevator car comprises: eine Einrichtung (634, 648) zum Erfassen der Flußdichte zwischen der Schiene (267, 268) und dem Elektromagneten (516-530) und zum Liefern eines gelesenen Signals mit einem dementsprechenden Betrag;means (634, 648) for sensing the flux density between the rail (267, 268) and the electromagnet (516-530) and for providing a sensed signal having a corresponding magnitude; eine Einrichtung (602-616) zum Fühlen des Stroms des Elektromagneten, um ein gelesenes Signal mit einem dementsprechenden Betrag zu liefern;means (602-616) for sensing the current of the electromagnet to provide a sensed signal having a corresponding magnitude ; eine Einrichtung (500-514), die auf die erfaßten Strom- und Flußdichtesignale anspricht, um den Betrag des gelesenen Stromsignals zu dividieren durch den Betrag des gelesenen Flußdichtesignals, und um ein Stellungssignal zu liefern, dessen Betrag bezeichnend ist für eine horizontale Stellung des Fahrkorbs innerhalb des Schachts.means (500-514) responsive to the sensed current and flux density signals for dividing the magnitude of the sensed current signal by the magnitude of the sensed flux density signal and for providing a position signal whose magnitude is indicative of a horizontal position of the car within the shaft. 20. Fahrkorb nach Anspruch 1, bei dem der Fahrkorb (46) eine Kabine (lob) aufweist, die in einem Aufzugfahrkorbrahmen (60) innerhalb des Aufzugschachts aufgehängt ist, wobei der Beschleunigungsmesser und die Zentrierungs-Fühleinrichtung auf entsprechende Parameter ansprechen, die zu der aufgehängten Kabine gehören, um dementsprechende Meßsignale zu liefern; und wobei die20. Car according to claim 1, in which the elevator car (46) comprises a cab (lob) suspended in an elevator car frame (60) within the elevator shaft, the accelerometer and the centering sensing device being responsive to respective parameters associated with the suspended cab to provide respective measurement signals; and the Aktuatoreinrichtung (45) zwischen der Kabine und dem Rahmen gelagert ist, wobei die Aktuatoreinrichtung auf die Steuereinrichtung anspricht, um die aufgehängte Kabine in bezug auf den Rahmen horizontal in Bewegung zu setzen.Actuator means (45) is mounted between the cabin and the frame, the actuator means responsive to the control means to move the suspended cabin horizontally with respect to the frame. 21. Fahrkorb nach Anspruch 1, bei dem der Fahrkorb eine in einem Aufzugfahrkorbrahmen in einem Schacht aufgehängte Kabine aufweist, und die Steuereinrichtung auf das erfaßte Beschleunigungssignal anspricht, um an die Aktuatoreinrichtung ein Steuersignal mit einem solchen Betrag zu liefern, der gemäß Betrag und Frequenz des erfaßten Beschleunigungssignals ausgewählt ist.21. The elevator car of claim 1, wherein the elevator car comprises a cab suspended in an elevator car frame in a shaft, and the control means is responsive to the sensed acceleration signal for providing a control signal to the actuator means having a magnitude selected in accordance with the magnitude and frequency of the sensed acceleration signal. 22. Fahrkorb nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung auf das erfaßte Beschleunigungssignal anspricht, um ein Steuersignal an die Aktuatoreinrichtung mit einem Betrag zu liefern, der nach Maßgabe des Betrags und der Frequenz des erfaßten Beschleunigungssignals ausgewählt ist.22. The elevator car of claim 1, wherein the control means is responsive to the sensed acceleration signal for providing a control signal to the actuator means having a magnitude selected in accordance with the magnitude and frequency of the sensed acceleration signal. 23. Fahrkorb nach Anspruch 21 oder 22, wobei der Betrag des Steuersignals ausgewählt wird nach Maßgabe einer Kompensationseinrichtung, die unterhalb einer ersten ausgewählten Frequenz (&omega;&sub1;) und ebenfalls oberhalb einer zweiten ausgewählten Frequenz (&omega;&sub2;) eine negative Verstärkung oder niedrige Verstärkung aufweist, und die zwischen &omega;&sub1; und &omega;&sub2; eine positive Verstärkung oder eine Verstärkung, die größer als die niedrige Verstärkung ist, aufweist.23. Car according to claim 21 or 22, wherein the magnitude of the control signal is selected in accordance with a compensation device which has a negative gain or low gain below a first selected frequency (ω1) and also above a second selected frequency (ω2), and which has a positive gain or a gain which is greater than the low gain between ω1 and ω2. 24. Fahrkorb nach Anspruch 23, wobei die erste ausgewählte Frequenz (&omega;&sub1;) niedriger als 1 Hertz ist.24. The elevator car of claim 23, wherein the first selected frequency (ω1) is less than 1 Hertz. 25. Fahrkorb nach Anspruch 23 oder 24, wobei die zweite ausgewählte Frequenz (&omega;&sub2;) kleiner als 10 Hertz ist.25. Car according to claim 23 or 24, wherein the second selected frequency (ω2) is less than 10 Hertz. 26. Fahrkorb nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der Beschleunigungsmesser (16) mindestens drei Beschleunigungsmesser (16a-16c) zum Erfassen von Horizontalbeschleunigungen des Fahrkoibs und zum Liefern von drei dementsprechenden Meßsignalen an die Steuereinrichtung aufweist, um entsprechende Kräfte zu berechnen, die erforderlich sind, um den gemessenen Beschleunigungen entgegenzuwirken.26. A car according to any preceding claim, wherein the accelerometer (16) comprises at least three accelerometers (16a-16c) for detecting horizontal accelerations of the car and for providing three corresponding measurement signals to the control device for calculating corresponding forces required to counteract the measured accelerations. 27. Fahrkorb nach Anspruch 26, wobei zwei (16b, 16c) der drei Beschleunigungsmesser derart orientiert sind, daß sie Horizontalbeschleunigungen entlang paralleler Achsen senkrecht zu einer dritten horizontalen Achse erfassen.27. The elevator car of claim 26, wherein two (16b, 16c) of the three accelerometers are oriented to sense horizontal accelerations along parallel axes perpendicular to a third horizontal axis. 28. Fahrkorb nach Anspruch 1, bei dem der Beschleunigungsmesser dazu dient, ein Meßsignal zu liefern, welches repräsentativ ist für die Horizontalbeschleunigung, und welches Komponentensignale mit unterschiedlichen Beträgen bei verschiedenen Frequenzen enthält, wobei die Steuereinrichtung aufweist:28. Car according to claim 1, in which the accelerometer serves to provide a measurement signal which is representative of the horizontal acceleration and which contains component signals with different magnitudes at different frequencies, the control device comprising: eine Kompensationseinrichtung, die auf das gelesene Beschleunigungssignal anspricht, um an die Aktuatoreinrichtung ein Steuersignal zu liefern, dessen Betrag eine Summe der Komponentensignale beinhaltet, die jeweils erhöht oder vermindert sind entsprechend einer von der Komponentenfrequenz abhängigen Verstärkungs- und Phasenverschiebungsfunktion, wobei diese Funktion in einem mittleren Bereich eines ausgewählten Frequenzbereichs maximale Verstärkung und maximale Phasenverschiebung liefert.a compensation device responsive to the read acceleration signal for supplying to the actuator device a control signal the magnitude of which comprises a sum of the component signals each increased or decreased according to a gain and phase shift function dependent on the component frequency, said function providing maximum gain in a middle region of a selected frequency range and delivers maximum phase shift.
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