EP0162931A1 - Hydraulic lifts - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
Definitions
- the invention relates to improvements to hydraulic elevators. Hydraulic elevators have been around for a long time, but they have many flaws.
- the working fluid used is water, corrosion problems due to rust or electrolysis effects ensue.
- the fluid used is oil, the up and down speeds vary enormously with the load and with the temperature of the oil because of its viscosity variations.
- the invention aims to remedy these drawbacks by controlling the speed of the elevator car by controlling the flow rate of the operating fluid of the hydraulic control and its adjustment as a function of a previously programmed speed reference also defining the progressive accelerations and decelerations of the speed of movement of said cabin.
- the means for adjusting the speed of the cabin by modifying the flow rate of the working fluid exploiting the interface signal is a diaphragm valve cooperating with an electromagnetic metering micro-pump modifying, according to the error signal, the cross section of the fluid by inflating or deflating the membrane.
- the cabin speed reference is programmed on the electronic control unit (7 fig. 1), it is adjustable within certain limits in order to allow progressive acceleration and deceleration.
- the true speed of the cabin is obtained by measuring the oil flow by means of the sensor 20 (flow meter) of known type.
- the invention is independent of the number of stepping motors used, these generally replace solenoid valves. In the diagram in fig. 2, a single stepping motor was used to control a flow adjustment valve.
- the motor 9 of the pump 8 is started by closing conventional or static contactors in the control cabinet.
- the pump 8 draws oil into the tank 11 via the filter 10.
- the pressurized oil passes through a silencer 12 and returns initially to the tank 11 via the one-way valve 13 and the relief valve 14.
- the electronic unit imposes a speed reference curve as a function of time in the form of a variable analog voltage, also a function of time or of signals digital, this speed is compared to the true speed provided by the speed-calibrated flow meter 20 in the form of analog voltage or digital signals.
- a positive error signal is obtained amplified by an amplifier of known type which delivers a control signal from the stepping motor 23 in the proper direction.
- the stepping motor makes several turns to obtain the almost complete opening of the valve 17. To be certain that the regulation acts, there is a possibility of additional opening in the event of a passing speed reduction due to an external cause , drop in supply voltage to the pump motor for example.
- valve 17 As the stepping motor opens valve 17, the leakage flow through valve 14 decreases, but increases through valve 17 controlled by motor 23. Oil flow passes through the valve 18 then through the fluid rupture valve 21 to finally reach the piston 22.
- a cabin displacement sensor for example by counting pulses of an encoder of a known model driven by cable or by any other known means.
- Fig.3 shows schematically a variant of means for adjusting the flow rate of the working fluid to control the speed of movement of the cabin relative to that programmed.
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Abstract
Description
L'invention concerne le perfectionnement aux ascenseurs hydrauliques. Les ascenseur hydrauliques existent depuis longtemps, mais ils comportent de nombreux défauts.The invention relates to improvements to hydraulic elevators. Hydraulic elevators have been around for a long time, but they have many flaws.
Si le fluide moteur utilisé est de l'eau, il s'ensuit des problèmes de corrosion dûs à la rouille ou à des effets d'électrolyse. Si le fluide utilisé est de l'huile, les vitesses en montée et en descente varient énormément avec la charge et avec la température de l'huile à cause de ses variations de viscosité.If the working fluid used is water, corrosion problems due to rust or electrolysis effects ensue. If the fluid used is oil, the up and down speeds vary enormously with the load and with the temperature of the oil because of its viscosity variations.
Pour résoudre le problème général de l'asservissement de position dans d'autres domaines, on utilise avec succès des systèmes de régulation en boucle fermée qui consistent à comparer la vitesse vraie de la machine à contrôler avec une référence de vitesse, la différence entre les deux valeurs ou erreur, est amplifiée par des moyens connus, le plus souvent électroniques, et agit dans le sens voulu pour la diminution de cette erreur. Ce système nécessite souvent, pour empêcher des oscillations indésirables, l'envoi d'autres signaux,tels que l'accélération ou la distance parcourue, obtenus par dérivation et par intégration de la vitesse.To solve the general problem of position control in other fields, closed loop control systems are successfully used which consist in comparing the true speed of the machine to be checked with a speed reference, the difference between the two values or error, is amplified by known means, most often electronic, and acts in the direction desired for the reduction of this error. To prevent unwanted oscillations, this system often requires the sending of other signals, such as acceleration or distance traveled, obtained by derivation and by integration of speed.
Dans le cas des ascenseurs hydrauliques il est très difficile d'obtenir une action proportionnelle à l'erreur comme dans un système purement électromécanique n'utilisant pas de fluide.In the case of hydraulic elevators it is very difficult to obtain an action proportional to the error as in a purely electromechanical system using no fluid.
L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, a pour but de remédier à ces inconvénients par l'asservissement de la vitesse de la cabine de l'ascenseur au moyen du contrôle du débit de fluide moteur de la commande hydraulique et son ajustement en fonction d'une référence de vitesse préalablement programmée définissant également les accélérations et décélérations progressives de la vitesse de déplacement de ladite cabine.The invention, as characterized in the claims, aims to remedy these drawbacks by controlling the speed of the elevator car by controlling the flow rate of the operating fluid of the hydraulic control and its adjustment as a function of a previously programmed speed reference also defining the progressive accelerations and decelerations of the speed of movement of said cabin.
Le contrôle du débit d'huile de la commande hydraulique est assuré au moyen d'un capteur de débit statique ou non dont le signal d'information est exploité par un bloc électronique de commande qui délivre en permanence,au travers d'un interface,une information correspondant à l'écart entre la vitesse réelle et la vitesse programmée, ledit signal étant exploité par un moteur pas-à-pas agissant dans le sens voulu sur une vanne pour augmenter ou réduire le débit d'huile de commande du vérin de manoeuvre de la cabine .Oil flow control of the hydraulic control is ensured by means of a static or non-static flow sensor, the information signal of which is exploited by an electronic control unit which continuously delivers, through an interface, information corresponding to the difference between the actual speed and the programmed speed, said signal being operated by a stepping motor acting in the desired direction on a valve to increase or reduce the flow rate of control oil of the actuator maneuvering the cabin.
Dans une variante de la commande hydraulique seton l'invention, le moyen d'ajustement de la vitesse de la cabine par modification du débit du fluide moteur exploitant le signal de l'interface est un robinet à membrane coopérant avec une micro-pompe électromagnétique doseuse modifiant, selon le signal d'erreur, la section de passage du fluide en gonflant ou dégonflant la membrane.In a variant of the hydraulic control seton the invention, the means for adjusting the speed of the cabin by modifying the flow rate of the working fluid exploiting the interface signal is a diaphragm valve cooperating with an electromagnetic metering micro-pump modifying, according to the error signal, the cross section of the fluid by inflating or deflating the membrane.
L'avantage apporté par la présente invention réside principalement dans le contrôle précis de la vitesse de déplacement des cabines d'ascenseurs hydrauliques quelles que soient les fluctuations internes ou externes au système, charges, températures etc...The advantage provided by the present invention lies mainly in the precise control of the speed of movement of the cabs of hydraulic lifts whatever the internal or external fluctuations in the system, loads, temperatures etc ...
L'invention est décrite en détail dans le texte qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- - la fig.1 montre un exemple de bloc-diagramme d'une commande d'ascenseur hydraulique selon l'invention;
- - la fig.2 montre un exemple de schéma hydraulique d'une installation de commande d'un ascenseur selon l'invention;
- - la fig. 3 montre une variante du moyen d'ajustement de la vitesse du fluide moteur selon l'invention.
- - Fig.1 shows an example of a block diagram of a hydraulic elevator control according to the invention;
- - Fig.2 shows an example of a hydraulic diagram of an elevator control installation according to the invention;
- - fig. 3 shows a variant of the means for adjusting the speed of the working fluid according to the invention.
Tel qu'il est représenté sur la fig.1 le bloc-diagramme comporte un vérin 1, de manoeuvre de la cabine, un moyen de contrôle 2 de la vitesse du fluide moteur et donc de la vitesse de la cabine, un moyen 3 d'ajustement de ladite vitesse par rapport à une vitesse programmée, un générateur de fluide moteur et ses moyens de distribution et de contrôle 4, un interface électronique 6 adaptant les signaux délivrés par un bloc de commande électronique 7 comportant:
- - un programmateur de codage et d'affichage de la vitesse choisie y compris les accélérations et décélérations,
- - un moyen de comparaison entre la vitesse de référence affichée sur le programmateur et la vitesse réelle mesurée par le capteur de débit,
- - un moyen de pilotage de l'interface 6 agissant sur le moyen d'ajustement de la vitesse de la cabine;
et une armoire électro-hydraulique décommande 5.As shown in fig.1 the block diagram comprises a
- - a coding and display programmer for the chosen speed including accelerations and decelerations,
- - a means of comparison between the reference speed displayed on the programmer and the actual speed measured by the flow sensor,
- a means for controlling the interface 6 acting on the means for adjusting the speed of the cabin;
and an electro-hydraulic
Sur la fig.2 on a montré, à titre d'exemple, le schéma général d'un ascenseur hydraulique selon l'invention.In fig.2 we have shown, by way of example, the general diagram of a hydraulic elevator according to the invention.
Il peut y avoir de nombreuses variantes de ce schéma, mais le principe reste le même. Il comporte une pompe hydraulique 8 préférablement à engrenages ou similaire de bonne fiabilité, entrainée en rotation par un moteur électrique 9, un filtre 10 sur l'aspiration de la pompe, un réservoir de fluide moteur 11, un silencieux 12, une valve unidirectionnelle 13, une valve de décharge 14, une valve de surpression 15, une valve à commande manuelle de dépannage 16 pour déplacer la cabine en descente, une organe d'ajustement de la vitesse du fluide moteur 17 constitué par une vanne manoeuvrée par un moteur électrique pas-à-pas, une valve anti-retour 18 pilotée par un électrovalve 19, un capteur de débit 20 statique déprimogène, à ultra-sons ou à effet doppler, ou encore à hélice ou similaire, une valve 21 à rupture de fluide, un vérin 22 de manoeuvre de la cabine.There can be many variations of this scheme, but the principle remains the same. It comprises a
Cet ascenseur fonctionne de la façon suivante:
- La commande électronique du moteur pas-à-pas ainsi que celle d'exploitation des signaux des capteurs de vitesse de déplacement de la cabine ou du fluide moteur n'ont pas été décrits car elles sont bien connues de l'homme l'homme de l'art et généralement fournies par les constructeurs de moteurs.
- The electronic control of the stepping motor as well as that of processing the signals from the speed sensors of the cabin or of the driving fluid have not been described because they are well known to the person skilled in the art. art and generally provided by engine manufacturers.
La référence de vitesse de la cabine est programmée sur le bloc de commande électronique (7 fig.1), elle est ajustable dans certaines limites afin de permettre une accélération et une décélération progressives. La vitesse vraie de la cabine est obtenue par la mesure du débit d'huile au moyen du capteur 20 (débimètre) de type connu. L'invention est indépendante du nombre de moteurs pas-à-pas utilisés, ceux-ci remplacent généralement des électro-valves. Dans le schéma de la fig.2 on a utilisé un seul moteur pas-à-pas de commande d'une vanne d'ajustement du débit. Après réception d'un appel qui nécessite le déplacement en montée, le moteur 9 de la pompe 8 est mis en marche par la fermeture de contacteurs conventionnels ou statiques dans l'armoire de commande. La pompe 8 aspire de l'huile dans le réservoir 11 par l'intermédiaire du filtre 10. L'huile sous pression traverse un silencieux 12 et retourne initialement au réservoir 11 par l'intermédiaire de la valve unidirectionnelle 13 et de la valve de décharge 14.The cabin speed reference is programmed on the electronic control unit (7 fig. 1), it is adjustable within certain limits in order to allow progressive acceleration and deceleration. The true speed of the cabin is obtained by measuring the oil flow by means of the sensor 20 (flow meter) of known type. The invention is independent of the number of stepping motors used, these generally replace solenoid valves. In the diagram in fig. 2, a single stepping motor was used to control a flow adjustment valve. After receiving a call which requires the uphill movement, the
Dès que le moteur de la pompe a atteint sa vitesse, au bout d'un temps connu, le bloc électronique impose une courbe de référence de vitesse en fonction du temps sous forme d'une tension analogique variable, également fonction du temps ou de signaux numériques, cette vitesse est comparée à la vitesse vraie fournie par le débimètre 20 étalonné en vitesse sous forme d'une tension analogique ou de signaux numériques. Ces deux signaux sont comparés et comme initialement la vitesse était nulle, on obtient un signal d'erreur positif amplifié par un amplificateur de type connu qui délivre un signal de commande du moteur pas-à-pas 23 dans le sens convenable. Le moteur pas-à-pas effectue plusieurs tours pour obtenir l'ouverture presque complète de la vanne 17. Pour être certain que la régulation agit, il existe une possibilité d'ouverture supplémentaire en cas de diminution de vitesse passagère dûe à une cause extérieure, baisse de tension d'alimentation du moteur de la pompe par exemple.As soon as the pump motor has reached its speed, after a known time, the electronic unit imposes a speed reference curve as a function of time in the form of a variable analog voltage, also a function of time or of signals digital, this speed is compared to the true speed provided by the speed-calibrated
Au fur et à mesure que le moteur pas-à-pas ouvre la vanne 17, le débit de fuite à travers la valve 14 diminue, mais augmente à travers la vanne 17 commandée par le moteur 23. Le débit d'huile passe à travers la valve 18 puis à travers la valve à rupture de fluide 21 pour finalement attein- dre le piston 22.As the stepping motor opens
Quand l'ascenseur reçoit un ordre de ralentissement, le bloc électronique fournit une référence de vitesse qui est comparée à la vitesse vraie, comme l'erreur change de signe par rapport à la période d'accélération précédente, le moteur 23 reçoit un ordre de rotation en sens inverse pour fermer la vanne 17 jusqu'au moment du signal de vitesse nulle ou la vanne 17 est complètement fermée.When the elevator receives a deceleration command, the electronic unit provides a speed reference which is compared to the true speed, as the error changes sign compared to the previous acceleration period, the
Pour compenser une petite différence de niveau de la cabine par rapport à un palier, due à la compression de l'huile pendant le chargement de la cabine ou à de petites fuites, le bloc électronique est programmé pour fournir une référence de vitesse très faible pour ramener la cabine au niveau du palier en agissant sur le moteur 23 ou sur un deuxième moteur formant vernier pour ajuster ce niveau avec précision.To compensate for a small difference in the level of the cabin compared to a bearing, due to the compression of the oil during the loading of the cabin or to small leaks, the electronic unit is programmed to provide a very low speed reference for bring the cabin back to the level of the bearing by acting on the
En cas de surpression par surcharge, la valve 8 reste en position ouverte. On a prévu, en différents endroits, des ajutages réglables 25. La valve 19 permet d'assurer le passage du fluide dans le sens de la descente par le pilotage de la valve 18.In the event of overpressure due to overload, the
On peut également effectuer la mesure de la vitesse réelle de la cabine au moyen d'un capteur de déplacement de la cabine, par exemple par comptage d'impulsions d'un codeur d'un modèle connu entraîné par câble ou par tout autre moyen connu.It is also possible to measure the real speed of the cabin by means of a cabin displacement sensor, for example by counting pulses of an encoder of a known model driven by cable or by any other known means. .
La fig.3 montre schématiquement une variante de moyen d'ajustement du débit du fluide moteur pour contrôler la vitesse de déplacement de cabine par rapport à celle programmée.Fig.3 shows schematically a variant of means for adjusting the flow rate of the working fluid to control the speed of movement of the cabin relative to that programmed.
Elle comporte un robinet à membrane annulaire 25, une micro-pompe doseuse 26 à commande électro-magnétique à impulsions par exemple d'une capacité de l'ordre de 0,10 à 0,20 centimètre cube par impulsion, un petit réservoir 27 et des électrovannes 28 et 29.It comprises an
Cet organe de régulation fonctionne de la façon suivante:
- Lorsque la section de passage du fluide doit être réduite, la
pompe 26 injecte sous pression le nombre de doses nécessaires à la régulation. Dans le cas ou le débit doit être augmenté, le bloc électronique de commande définit la nouvelle section de passage du fluide moteur et le volume correspondant de lamembrane 30 et donc le nombre d'impulsions de la pompe, commande l'inversion desélectrovannes 28 et 29 et lapompe 26 qui prélève, dans lamembrane 30,le nombre de doses nécessaires pour les envoyer dans leréservoir 27 aidée par la pression du fluide moteur qui tend en permanence à agrandir la section de ladite membrane.
- When the cross-section of the fluid must be reduced, the
pump 26 injects under pressure the number of doses necessary for regulation. In the case where the flow rate must be increased, the electronic control unit defines the new section for the passage of the working fluid and the corresponding volume of themembrane 30 and therefore the number of pulses of the pump, controls the reversal of the 28 and 29 and thesolenoid valves pump 26 which takes, in themembrane 30, the number of doses necessary to send them to thereservoir 27 aided by the pressure of the working fluid which constantly tends to enlarge the section of the said membrane.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP83401560A EP0162931A1 (en) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | Hydraulic lifts |
Applications Claiming Priority (1)
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EP83401560A EP0162931A1 (en) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | Hydraulic lifts |
Publications (1)
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EP0162931A1 true EP0162931A1 (en) | 1985-12-04 |
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ID=8191427
Family Applications (1)
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EP83401560A Withdrawn EP0162931A1 (en) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | Hydraulic lifts |
Country Status (1)
Country | Link |
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EP (1) | EP0162931A1 (en) |
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