DE69725684T2

DE69725684T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Last einer Aufzugskabine

Info

Publication number: DE69725684T2
Application number: DE69725684T
Authority: DE
Inventors: Harri Hakala; Jorma Mustalahti; Esko Aulanko
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: US6021873A; DE849207T1; FI107249B; JPH10194625A; KR100255467B1; HK1009794A1; CA2224027C; CN1185407A; AU4681797A; FI965139A0; KR19980064348A; BR9706440A; ATE252512T1; EP0849207B1; CN1086998C; ES2208809T3; CA2224027A1; FI965139A; DE69725684D1; AU724219B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzugssystem wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben und ein Verfahren wie in dem Oberbegriff von Anspruch 8 beschrieben.
US Patent 5,306,879 beschreibt eine Anordnung für die Messung von Aufzugslast. Diese Lösung nutzt ein Lastmessgerät, welches in Verbindung mit der Aufzugskabine montiert ist, um die von dem Gewicht von Passagieren und Gütern resultierende Last der Kabine zu bestimmen. Ein Gemäß dieses Patents ausgeführter Aufzug hat einen Stützrahmen, welcher einen oberen Stützbalken umfasst, vertikale Stützen und einen unteren Stützbalken, welcher Rahmen an dem Aufhängungsseil des Aufzugs aufgehängt ist und in dem Aufzugsschacht entlang Aufzugsführungsschienen bewegt wird. Ein auf dem unteren Stützbalken platzierter Bodenrahmen stützt die Aufzugskabine, welche auf Federelementen montiert ist. Auf der Oberseite der Aufzugskabine ist eine zu dem Lastmesssystem gehörende Referenzplatte angeordnet. Der obere Querbalken ist mit einem Näherungssensor versehen, welcher in einem Abstand von der Referenzplatte platziert ist, so dass der Näherungssensor nicht in Kontakt mit der Referenzplatte ist. In dem Fall einer leeren Aufzugskabine ist der Näherungssensor in einem bestimmten Abstand von der Referenzplatte, und dieser Abstand erhöht sich mit der Last, abhängig von der Elastizität der Federelemente. Somit erzeugt der Näherungssensor ein elektrisches Signal, welches von dem Abstand zwischen dem Sensor und der Referenzplatte abhängt.
Ein Nachteil von in Verbindung mit der Aufzugskabine montierten Lastmessgeräten nach dem Stand der Technik, wie z. B. das in dem oben erwähnten US Patent gezeigte Gerät, ist die Länge der Verbindungskabel, welche viele Störungen in der Messung selbst verursachen. Ein weiterer Nachteil ist eine schwierige Installation, weil die Verbindungskabel entlang mit anderen elektrischen Kabeln, beginnend von der Aufzugskabine zu einem Steuerpaneel in dem Maschinenraum geführt werden müssen.
JP06255933 A offenbart ein Lastmesssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Lastkräfte werden über die Hubseile zu einem Messsystem an der Oberseite eines Aufzugsschachts übertragen. Dieses Gerät ist einigermaßen kompliziert und macht zusätzlichen Raum oberhalb des Schachts notwendig.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile von Technologien nach dem Stand der Technik zu eliminieren und ein Verfahren und einen Apparat für die Messung von Aufzugslast zu erreichen, die deutlich besser sind als die Lösungen nach dem Stand der Technik. Das Verfahren der Erfindung ist durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 8 dargelegt ist, und das Aufzugssystem der Erfindung ist durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargelegt ist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch das gekennzeichnet, was in den anderen Ansprüchen dargelegt ist.
In der Lösung der Erfindung umfasst der Lastmessapparat 16 ein Rahmenelement 1, welches mittels Befestigungselementen 8, 9 an einer Führungsschiene oberhalb des Bodens der Aufzugskabine befestigt ist. Der Apparat hat ein, an dem Rahmenelement 1 eingerichtetes, im Wesentlichen horizontales Aufhängungselement 3, um die Hubseile 11 an ihren Enden an dem Aufhängungselement 3 aufhängen zu können. Der Messgeber ist ein Kraftsensor bzw. Dehnmessstreifen (strain gauge) 15, welcher in Verbindung mit dem Aufhängungselement 3 eingerichtet ist, um die durch die Hubseile auf das Aufhängungselement ausgeübte Last zu messen.
Neben der Bereitstellung von Überlastinformation kann die Lastmessanordnung der Erfindung auch zur Starteinstellung genutzt werden und, falls nötig, auch während der Fahrt. Darüber hinaus wird generelle Gewichtsinformation erhalten, um z. B. für die Bestimmung des Nutzungsgrades der Aufzugskabine genutzt zu werden.
Da der Lastmessapparat an einer Aufzugsführungsschiene montiert ist, können die Seilkräfte über die Führungsschiene direkt nach unten zu dem Boden des Aufzugsschachts geführt werden, wodurch keine Last an die Wandstrukturen des Aufzugsschachts gerichtet wird.
Ein großer zusätzlicher Vorteil ist, dass nur kurze Verbindungskabel mit dem Messgeber der Erfindung benötigt werden, da der Messgeber nahe des Steuerpaneels angeordnet ist. Dies eliminiert die Messstörungen, die bei aktueller Ausrüstung mit langen Verbindungskabeln bemerkt werden. Der Apparat der Erfindung ist von kleiner Größe, und da er an einer Aufzugsführungsschiene an der zu der Kabine zeigenden Seite montiert werden kann nimmt der Apparat nur einen sehr kleinen Raum in dem Aufzugsschacht ein. Darüber hinaus, insbeson dere wenn der Apparat der Erfindung mit einem Kraftsensor bzw. Dehnmessstreifen als dem Messgeber benutzt wird, wird ein ausreichender Sicherheitsgrad bezüglich der Aufhängung der Hubseile einfach erreicht.
Im folgenden wird die Erfindung detailliert mit der Hilfe eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen
1 den Apparat der Erfindung in Frontsicht zeigt,
2 den Apparat der Erfindung in Seitenansicht zeigt,
3 den Apparat der Erfindung in Draufsicht zeigt, und
4 eine vereinfachte Darstellung der Aufhängung der Aufzugskabine zeigt.
4 ist eine vereinfachte Darstellung der Aufhängung der Aufzugskabine. Die verschiedenen Komponenten sind nicht unbedingt in der korrekten Position oder Beziehung zueinander gezeigt. Der Aufzug ist mit einer Aufzugskabine 17 versehen, welche entlang Führungsschienen 2 in einem Aufzugsschacht läuft, einem Gegengewicht 20, welches entlang separater Führungsschienen in dem Aufzugsschacht läuft, einer Hubmaschinerie 18, 19, welche im dem Aufzugsschacht angeordnet ist, einer Steuereinheit für die Steuerung der Hubmaschinerie, und Hubseilen 11. Die Hubseile 11 sind an dem Aufzug mit einem 1 : 2 Aufhängungsverhältnis eingerichtet, so dass die ersten Enden der Hubseile an einer ersten festen Verankerung 21 oberhalb des Bodens der Aufzugskabine befestigt sind, so dass die Hubseile von der ersten Verankerung nach unten laufen, unterhalb der Kabine um Umlenkrollen geführt werden, welche unter der Aufzugskabine angeordnet sind, und dann wieder nach oben zu der Hubmaschinerie laufen, wo die Hubseile um eine Treibscheibe 19 geführt sind, welche im Zusammenhang mit der Hubmaschinerie montiert ist, und dann wieder nach unten zu einer Umlenkrolle laufen, welche mit dem Gegengewicht verbunden ist, unterhalb dieser Scheibe und letztendlich nach oben zu einer zweiten festen Verankerung 22 laufen, an welcher die zweiten Enden der Hubseile befestigt sind.
1–3 zeigen einen Lastmessapparat 16 gemäß der Erfindung, gesehen von verschiedenen Richtungen. Der Lastmessapparat umfasst ein rechteckiges, plattenförmiges Rahmenelement 1, welches an dem oberen Teil einer vertikalen Kabinenführungsschiene 2 in dem Aufzugsschacht an der Seite der Schiene, welche zu der Aufzugskabine zeigt, befestigt ist, eine Aufhängungswanne 3, welche an dem unteren Rand einer Öffnung 4 in dem unteren Teil eines Randes (in 1 der linkseitige Rand) des Rahmens in einer von oben gesehen (2) zentralen Weise relativ zu der Rahmenplatte eingerichtet ist und einen vertikalen Randflansch 5, welcher an der äußeren Seite der Rahmenplatte bezüglich der Führungsschiene platziert ist und von der selben Höhe wie die Rahmenplatte ist und als ein Basiselement dient, und einen zweiten vertikalen Randflansch 6, welcher an dem inneren Rand der Aufhängungswanne 3 bezüglich der Führungsschiene angeordnet ist und eine Höhe hat, welche z. B. gleich der Höhe der Öffnung 4 ist. Die Aufhängungswanne 3 ist mittels ihres ersten Endes an dem unteren Teil vom Randflansch 5 befestigt und mittels ihres zweiten Endes an dem unteren Teil von Randflansch 6. Was seine Geometrie angeht, ist der als ein Basiselement dienende Randflansch 5 so gestaltet, dass die auf den Randflansch durch die Hubseile ausgeübte Kraft eine spürbar große elastische Verformung in dem Randflansch verursacht.
In den oberen und unteren Teilen ihres einen Randes hat die Rahmenplatte 1 Befestigungslöcher 7, mittels welchen die Rahmenplatte 1 an der Führungsschiene 2 mittels Bolzen 8 und Muttern 9 befestigt ist. Die horizontale Aufhängungswanne 3, welche die Form eines umgekehrten Buchstabens U im Querschnitt hat, wie in 3 dargestellt, ist mit sechs Löchern 10 für die Hubseile 11 versehen. In dem vorliegenden Fall werden nur 5 Hubseile benötigt, diese Seile kommen von der sich unterhalb befindlichen Aufzugskabine. Das sechste Hubseil, welches in diesem Beispiel nicht benötigt ist, ist mit unterbrochenen Linien dargestellt. Die ersten Enden der Hubseile 11 sind mit Aufhängungshülsen 12 versehen, welcher oberhalb der Aufhängungswanne eingerichtet sind, und die Hülsen sind an den Enden der Hubseile 11 mittels einer Mutter 14 und einem Gewinde 13 befestigt, welches an dem oberen Ende einer jeden Hülse vorgesehen ist.
Für die Messung der Last der Aufzugskabine ist ein, als ein Messgeber genutzter Kraftsensor 15 am Randflansch 5 an der der Führungsschiene zugewandten Seite befestigt und in der mittleren Region des Flansches platziert. Der Kraftsensor kann an dem Flansch 5 mittels Verklebung befestigt sein. Der Kraftsensor 15 ist mit einer Brückenschaltung versehen und er misst die Abwärtsspannung des Randflansches 5. Der Randflansch 5 ist der Hälfte der auf die Aufhängungswanne 3 ausgeübten Last ausgesetzt, welche aus dem Gewicht der Aufzugskabine und ihrer Ladung als auch dem Gewicht des Teils der Hubseile 11 besteht, welches zwischen der Aufzugskabine und dieser ersten Verankerung ist. Wenn die Beladung der Aufzugskabine gemessen werden soll, muss das Gewicht der Kabine und des oben erwähnten Teils der Hubseile von dem Messergebnis subtrahiert werden.
Das Messsignal wird von dem Kraftsensor 15 über kurze Verbindungskabel zu einem Verstärker, welcher in einem Instrumentenpaneel nahe der Seilverankerung platziert ist, und weiter zu der Aufzugssteuereinheit geführt. Die kurze Länge der Verbindungskabel ist, wie oben beschrieben, ein Resultat der Tatsache, dass der Apparat 16 nahe des Instrumentenpaneels montiert ist. Wie oben dargelegt, kann die Lastinformation auch für andere Steueranwendungen genutzt werden, z. B. zur Anfahreinstellung und, falls nötig, auch während der Aufzugsbewegung.
Die Struktur des Lastmessgeräts der Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben. In dem Verfahren der Erfindung wird der Teil der Kraft der von der Last der Aufzugskabine resultiert, welche auf die Verankerung 21 wirkt, über die Hubseile zu einem Lastmessapparat 16 geführt, welcher an der Verankerung der Enden der Hubseile montiert ist, in welchem Apparat 16 wenigstens ein Teil der auf ihn ausgeübten Kraft weiter zu einem Randflansch 5 übertragen wird, welcher als ein Basiselement dient, und die auf den Randflansch 5 wirkende Kraft wird mittels eines Kraftsensors 15 gemessen, welcher an dem Randflansch befestigt ist, und die gemessene Kraft wird zu der Aufzugssteuereinheit zur weiteren Verarbeitung übertragen.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Ausführungsformen der Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt sind, sondern dass sie innerhalb des Rahmens der unten aufgeführten Ansprüche variiert werden können. Die Anzahl an Hubseilen 11 hängt im einzelnen Fall von dem Aufzug ab, und der Aufzug kann mehr Hubseile haben, als die Aufhängungswanne 3 aufnehmen kann. Dies wurde in den Figuren angedeutet, indem eines der Seile 11, Hülsen 12, Gewinde 13 und Muttern 14 mit unterbrochenen Linien dargestellt wurde. Darüber hinaus kann die Form der Rahmenstruktur des Apparats 16 von der in der obigen Beschreibung gegebenen abweichen. Das wesentliche Merkmal ist, dass der Messgeber auf einer Basis 5 montiert ist, die im Vergleich mit den anderen Teilen der Rahmenstruktur im Wesentlichen dünn ist, so dass die auf sie ausgeübte Kraft die Basis des Messgebers und daher den Messgeber selbst zu einer großen Deformation bringt. Somit dient der Apparat aufgrund seiner geometrischen Struktur als eine Art von Kraftverstärker. Anstelle eines Kraftsensors kann der Messgeber auch ein Anzeiger oder anderer entsprechender Geber sein, welcher zur Messung der gewünschten Kraft genutzt werden kann.

Claims

Aufzugssystem, umfassend einen Aufzug und einen Apparat (16) für die Messung der Last des Aufzugs, welcher Aufzug eine entlang Führungsschienen (2) in einem Aufzugsschacht laufende Aufzugskabine (17) umfasst, ein Gegengewicht (20), eine Hubmaschinerie (18, 19), eine Steuereinheit, und Hubseile (11), welche an wenigstens einem Ende an einer Verankerung (21) in dem Aufzugsschacht befestigt sind, welcher Lastmessapparat (16) einen Messgeber (15) umfasst, von welchem ein der Last entsprechendes elektrisches Signal erhalten wird, wobei der Lastmessapparat (16) in Verbindung mit der Verankerung (21) der Hubseilenden an einem festen Platz in dem Aufzugsschacht befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Apparat (16) ein Rahmenelement (1) umfasst, welches mittels Befestigungselementen (8, 9) an einer Führungsschiene oberhalb des Bodens der Aufzugskabine befestigt ist, und dass der Apparat ein an dem Rahmenelement eingerichtetes, im Wesentlichen horizontales Aufhängungselement (3) aufweist, um die Hubseile (11) an ihren Enden an dem Aufhängungselement (3) aufhängen zu können, und wobei der Messgeber ein Kraftsensor (15) ist, welcher in Verbindung mit dem Aufhängungselement (3) eingerichtet ist, um die durch die Hubseile auf das Aufhängelement ausgeübte Last zu messen.
Aufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhängungselement (3) zwischen zwei im Wesentlichen vertikalen Randflanschen (5, 6) montiert ist, von denen das äußere Basiselement (5) hinsichtlich seines Aufbaus so eingerichtet wurde, dass die durch die Hubseile auf das Basiselement ausgeübte Kraft eine substanziell große elastische Deformation in dem Basiselement verursacht.
Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhängungselement (3) aus wenigstens einem im Wesentlichen horizontalen Teil und einem vertikalen verstärkenden Teil besteht, so das es die Form von z. B. einem umgekehrten Buchstaben U hat, und das die Hubseile (11) durch das horizontale Teil mittels darin vorgesehener Löcher (10) geführt sind.
Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (15) an dem Basiselement (5) platziert ist, um die durch die Hubseile auf das Basiselement ausgeübte Abwärtsspannung zu messen.
Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (15) auf der Fläche des äußeren Basiselements (5) bezüglich der Führungsschiene platziert ist, welche zu der Führungsschiene zeigt.
Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (1) plattenförmig ist.
Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (1) eine Basis (5) hat, welche im Vergleich mit anderen Teilen der Rahmenstruktur dünn ist, um eine Deformation der Basis bei Ausübung der Kräfte zu verursachen.
Verfahren zur Messung der Last eines Aufzugs, in welchem Verfahren Aufzugslastdaten über Messung mittels eines Messgebers (15) erhalten werden, worin wenigstens ein Teil der von der Last der Aufzugskabine resultierenden Kraft über die Hubseile (11) zu einem Lastmessapparat (16) geführt wird, welcher an der Verankerung der Enden der Hubseile montiert ist, in welchem Apparat (16) wenigstens ein Teil der auf ihn ausgeübten Kraft weiter zu einem Basiselement (5) übertragen wird und die auf das Basiselement (5) wirkende Kraft mittels eines an dem Basiselement befestigten Messgeber (15) gemessen, und die somit gemessene Kraft zu der Steuereinheit des Aufzugs zur weiteren Verarbeitung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Apparat (16) mit einem Rahmenelement (1) benutzt wird, welches Rahmenelement mittels Befestigungselementen (8, 9) an einer Führungsschiene oberhalb des Bodens der Aufzugskabine befestigt wird, und das die Hubseile (11) an ihren Enden an einem im Wesentlichen horizontalen Aufhängungselement (3) aufgehängt werden, welches an dem Rahmenelement eingerichtet ist, wobei ein, an dem Rahmen und Aufhängungselement (3) befestigter Kraftsensor (15) als Messgeber genutzt wird, um die auf das Aufhängungselement durch die Hubseile ausgeübte Last zu messen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmenelement (1) genutzt wird, welches eine – im Vergleich mit anderen Teilen der Rahmenstruktur – dünne Basis (5) hat, so dass eine Deformation der Basis bei Ausübung der Kräfte bewirkt wird.