EP0773180A1 - Verfahren und Vorrichtung zur erhöhten Sicherheit bei Aufzügen - Google Patents

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EP0773180A1
EP0773180A1 EP96117251A EP96117251A EP0773180A1 EP 0773180 A1 EP0773180 A1 EP 0773180A1 EP 96117251 A EP96117251 A EP 96117251A EP 96117251 A EP96117251 A EP 96117251A EP 0773180 A1 EP0773180 A1 EP 0773180A1
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EP
European Patent Office
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safety
elevator car
elevator
drive
car
Prior art date
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EP96117251A
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English (en)
French (fr)
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EP0773180B1 (de
Inventor
Peter Dipl. El.-Ing. Eth Spiess
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
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Publication of EP0773180B1 publication Critical patent/EP0773180B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the invention relates to a method and a device which, in order to increase the safety of elevators, trigger corresponding emergency stops or other safety devices in the event of deviations of the elevator car from the driving curve greater than given safety tolerances.
  • Modern elevators have an elevator control system which, in accordance with optimized algorithms and applicable safety regulations for an individual elevator car and / or for groups of elevators, calculates driving parameters for travel in an elevator car and transmits these to a control system for a car drive, as described, for example, in EP 0 110 095 is described.
  • a control system for a car drive as described, for example, in EP 0 110 095 is described.
  • additional means for monitoring the driving curve of the elevator car are usually used, as can be seen for example from the patents DE 3 818 083 and US 4 887 695, the driving curve being a specific position of the car at a specific time, to correct them by controlling the cabin drive. Only deviations from the driving curve are permitted that are within a certain, usually prescribed, safety tolerance, if exceeded, there is a risk to safety.
  • speed limiters are known from practice which, as is described, for example, in the patent specification EP 498 597, mechanically triggers a braking system in one of the directions of travel when the elevator car speeds are too high, which braking system is referred to as a safety device.
  • Tachometers which have a speed-dependent voltage for triggering a braking system (for example US 5 366 045 or DE 2 128 662) are known, as is the use of acceleration sensors for the detection of faults (for example DE 3 934 492).
  • a major disadvantage of these safety systems is that the emergency stop triggered in the event of a corresponding fault always occurs with the safety gear of the elevator car, which often leads to a very violent jerk, hard-to-release wedging of the brakes with the guide elements of the elevator car and / or damage to these parts . Furthermore, in certain cases, these safety systems have a relatively large deceleration, so that, for example, a broken rope or a power failure only triggers the safety gear when excessive acceleration or speed triggers the corresponding system. None of the known safety systems is able to detect both deviations from the position, the speed and the acceleration of the elevator car.
  • Optical, electronic, electromagnetic or other sensors are known, for example a distance meter working with laser beams, which can determine the position, the speed and the acceleration, but which do not guarantee the required safety.
  • these systems are very susceptible to faults due to, for example, electromagnetic fields, dust or vibrations, which means a very high outlay for maintenance, calibration and maintenance.
  • these devices have no inevitable, that is the most direct possible mechanical connection between the detection of an impermissible deviation and the triggering of a safety device, which is usually required.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device for the early detection of faults or deviations from the optimal travel curve, speed and acceleration of the elevator car greater than the safety tolerances and for triggering emergency stops or other safety devices, which is essentially independent is from the control of the cabin drive, whereby the disadvantages mentioned above are overcome.
  • this is achieved by means of a method according to claim 1, or a device according to the method, in that the driving parameters calculated by an elevator control, which are passed on to a drive control of a car drive for moving and positioning the elevator car, are also passed on to a second drive control of a reference drive , so that a trigger part moved and positioned by the reference drive has the same travel curve calculated by the elevator control, the trigger part being movably connected to the elevator car in such a way that a safety switch for stopping the elevator car is triggered by the trigger part if the elevator car deviates from the Driving curve is greater than a certain safety tolerance.
  • This second drive control for the reference drive or this reference drive control corresponds to a conventional control equipped with microprocessors for controllable drives and motors.
  • the travel parameters calculated for the travel of the elevator car by the elevator control system are adopted as data by the reference control system and converted into corresponding control signals for supplying the reference drive.
  • the reference drive which is usually an electric motor, causes a trigger part to move parallel to the elevator car. This movement can For example, this results from the fact that the reference drive is fixed in place at the upper end of the shaft in which the elevator car is moved vertically, and drives an endless cable that, according to the driving curve, moves the triggering part attached to it vertically in the same fall line as the elevator car.
  • the reference drive drives a trolley, with which it can move vertically in the shaft along a guide rail of the elevator car, for example, and thus the release part is guided on a rope or on a rigid means, for example a light metal carrier, in accordance with the travel curve.
  • a trolley with which it can move vertically in the shaft along a guide rail of the elevator car, for example, and thus the release part is guided on a rope or on a rigid means, for example a light metal carrier, in accordance with the travel curve.
  • Further solutions for guiding the trigger part in parallel with respect to the movement of the elevator car are obvious. Since the reference drive only drives the release part and its holding means, it can be dimensioned correspondingly small, so that, for example, bridging of power failures by means of batteries or accumulators is possible without great effort.
  • the much smaller and more uniform load on the reference drive compared to the cabin drive generally increases its reliability, and, analogously to the cabin drive control, additional sensors can also be used to regulate the reference drive control.
  • the trigger part is a component that borders the elevator car to the extent that a controllable movement of the trigger part relative to the elevator car is possible.
  • a guide that runs parallel to the movement of the triggering part and elevator car for example a U-shaped profile, can accommodate the triggering part and thus enable a guided, relative displacement in the event of deviating driving curves of the triggering part and elevator car.
  • a controlled movement is also offset by means of an axis which is offset from the means with which the reference drive holds and guides the release part and which rotatably connects the release part to the elevator car.
  • the triggering part is shifted relative to the elevator car in accordance with the guidance by the Axis rotated or otherwise moved in proportion to the deviation, for which your designer further solutions are obvious.
  • a switch which is an optical, electrical, electromechanical or purely mechanical switch, is mounted on the elevator car in such a way that, when the tolerable deviation is exceeded, the switch is actuated by the relative movement of the triggering part to the elevator car.
  • the actuation of the switch can further trigger an alarm, an emergency stop of the drives or another existing one, such as a safety gear, or additional safety device.
  • a further switch is mounted on the car, so that there is a safety tolerance when the elevator car is moved up and down.
  • a preferred embodiment of the invention is the attachment of several safety switches with different safety tolerances. This means, for example, that an alarm can be triggered first, depending on the deviations from the driving curve triggered before an emergency stop of the drives by a second switch, or even by another switch, the safety gear is actuated directly mechanically. It is also advantageous if the safety tolerances are variable through switches that can be moved or switched on and off. For example, at the beginning or at the end of the driving curve, where the position of the elevator car must match the corresponding floor as closely as possible, a smaller safety tolerance can be set than when traveling between floors.
  • the present method and the device for carrying out the method can also be used in existing safety systems, for example by installing a play between the elevator car and a governor rope that drives a speed limiter, so that the governor rope is driven by the reference drive.
  • Corresponding switches can be positioned within the game which, in addition to the safety gear, can trigger other safety devices, such as an emergency stop of the drives, before the safety gear is triggered.
  • a major advantage of the invention is that practically all deviations from the driving curve that are a danger to safety, such as crossing floors or shaft ends, too high and too low speeds or accelerations, inadmissible rope expansions and rope breaks are detected, and at If the safety tolerances are exceeded, the corresponding safety switches must be triggered.
  • the possibility of realizing several different safety tolerances is particularly advantageous, so that an alarm, an emergency stop of the drives or another safety device can be triggered before the safety gear is actuated, which usually leads to a longer failure of the elevator and a corresponding leads to high maintenance costs.
  • the inventive method is used Corresponding deviations from the driving curve, the safety gear is triggered earlier, i.e. before the speed limiter responds and thus before a maximum speed is reached.
  • the wedges and damage caused by the safety gear are significantly reduced by the smaller safety forces, especially since the safety forces increase in square with the speed.
  • the braking forces and the jerk for loading the elevator car are correspondingly smaller. Due to the inevitable, that is to say mechanical coupling of the detection of the malfunction and the triggering of a safety device, the method and its device for implementation are considerably safer than the purely electronic and / or sensor systems.
  • the sequence of the inventive method shows a sketch of a traffic control loop which is essentially formed by the elevator control or, in the case of several elevator cars, by the group control.
  • the call signals and Other inputs starting from control panels on the floors or in the elevator car, are recorded by the elevator control system and converted into corresponding driving parameters by means of predetermined control programs. These driving parameters are passed on as signals or data to the control of the canal drive so that the car drive moves the elevator car from the current floor to the desired floor according to the calculated driving curve.
  • the elevator car control usually forms its own control loop, which determines the position, the acceleration and the speed of the elevator car true to the driving curve.
  • the elevator car usually drives a speed limiter via a fixed connection, which triggers a safety gear when an adjustable, maximum permissible speed is exceeded.
  • a safety gear when an adjustable, maximum permissible speed is exceeded.
  • the reference drive essentially forms its own control loop and, true to the same calculated travel curve for the elevator car, moves a triggering part that borders the elevator car.
  • a connection of the triggering part to the elevator car is made in such a way that a controlled movement of the two parts to one another is possible.
  • the triggering part and the elevator car move synchronously in the area of the ideal travel curve, that is to say within tolerable deviations or the safety tolerances.
  • Safety switches are mounted on the elevator car and along the path of the controlled relative movement of the triggering part and the elevator car, which trigger a safety device in the event of large deviations of the elevator car from the driving curve, a certain safety tolerance being exceeded.
  • different safety devices can be operated optically, electrically, electromechanically and / or purely mechanically.
  • a mechanical triggering of the safety gear can be implemented as well as an electrical emergency stop of the drives.
  • Embodiments of the invention are possible, indicated by the dashed line, in which the reference drive is coupled to the speed limiter.
  • the governor rope and thus the speed limiter can be driven with the reference drive, a clearance being installed between the trigger of the safety device and the governor rope in accordance with the tolerable deviations of the elevator car from the driving curve.
  • additional safety switches can be attached within the game, so that an emergency stop of the drives is brought about by a triggering part within the game before the safety gear is triggered.
  • FIG. 2 shows a diagram with the time as the ordinate and the designation t and the travel path as the abscissa, denoted by x.
  • the driving curve 1 is shown schematically as a continuous S-curve, a distance from a starting floor A to a destination floor B being covered within a specific time T.
  • Technically determined and / or legally prescribed tolerances are shown with dashed and dotted lines following the driving curve.
  • certain safety tolerances can be less than 2, 3 or greater than 4, 5 and lie in the direction of travel or against the direction of travel. It goes without saying that if intermediate stops are desired between the starting floor A and the first destination floor B, the driving curve is changed and corrected accordingly by adapting the driving parameters and following the mostly constant safety tolerances of the new driving curve.
  • the safety tolerances not only represent deviations in the position of the elevator car from the driving curve, but can also, according to known conversions, show a maximum speed or acceleration which leads to a corresponding deviation.
  • FIG. 2 also shows possible malfunctions which can lead to deviations of the elevator car from its driving curve which endanger safety.
  • An overrun 10 of the target floor or the shaft ends, an excessive speed 12, a rope break 11 or the failure of a suspension, an excessive acceleration 13 and a too weak acceleration 14 or excessive rope elongation in the event of overload must be recognizable, so that when the safety tolerances are exceeded Safety devices such as an alarm, an emergency stop or a safety device are triggered.
  • FIG. 3 schematically shows an embodiment of the invention which can detect that safety tolerances 2, 3, 4 and 5 according to FIG. 2 have been exceeded with corresponding safety switches 22, 23, 24 and 25 and can trigger safety devices.
  • the safety switches are connected to the elevator car 32, which is moved along the fall line by an elevator drive 30 via a rope 31 and with a counterweight 33.
  • a stationary reference drive 40 moves a trigger part 42, which is usually located between the safety switches 22, 23, 24, 25, in synchronization with the travel curve of the elevator car via an endless cable 41.
  • the transition or the connection between the release part 42 and the elevator car 32 is shown schematically in FIG.
  • the trigger part 42 slides in a guide 35, which is a U-profile attached to the elevator car 32 and has recesses 36 on one side. Through these recesses 36, safety switches 22, 23, 24, 25 protrude into the interior of the guide 35. These safety switches can be electrical switches 22, 23, or else mechanical triggers 24, 25 for a catching device 34.
  • the actuation of a safety switch 22, 23, 24 , 25 takes place in that the trigger part 42 is relative to the elevator car 32, so that the release part 42 moves up or down in the guide 35 and triggers the corresponding safety switch when a recess 36 is exceeded.
  • the safety switches 22, 23, 24, 25 are positioned in accordance with the desired safety tolerances 2, 3, 4, 5 shown in FIG. 1 with respect to the travel curves 1 of an elevator.
  • FIG. 5 shows a reference drive 40 which, by means of a chassis 45, moves up or down along a guide rail 50 of the elevator car 32 in accordance with the travel curve.
  • the trigger part 42 is held by a flexible means 46, for example by a light metal carrier, which is attached to the self-propelled reference drive 40, so that a synchronous movement of the trigger part 42 with the reference drive 40 occurs.
  • a safety switch 22, 23, 24, 25 is triggered analogously to the principle described in FIG. 4.
  • a speed limiter 51 and an endless or limiter rope 41 are driven by the reference drive 40.
  • a trigger part 42 is fastened to the endless cable 41 and is slidably connected to the elevator car 32 in a guide 35.
  • the trigger part 42 can move within an upper 24 and a lower 25, mechanically triggering safety switch for the catching device 34.
  • Additional safety switches 22, 23 can be attached between these safety switches 24, 25, which detect that the corresponding safety tolerances or deviations from the driving curve have been exceeded and, for example, trigger an alarm or an emergency stop of the drives 30, 40.
  • the safety switches of the safety gear 24, 25 have a certain triggering force which, in the event of the failure of the reference drive 40, is large enough to drive the governor rope 41 via the trigger member 42 and thus the speed limiter 51, but less than when the speed limiter 51 responds due to its jerky standstill.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Stoppen einer Aufzugskabine falls die Abweichung der Aufzugsgeschwindigkeit von der Fahrkurve grösser als eine bestimmte Sicherheitstoleranz ist. Es werden hierbei die von der Aufzugssteuerung errechneten Fahrparameter, die an eine Antriebssteuerung eines Kabinenantriebs zum Bewegen und Positionieren der Aufzugskabine gegeben werden, auch an eine zweite Antriebssteuerung eines Referenzantriebes gegeben, so dass ein vom Referenzantrieb bewegtes und positioniertes Auslöseteil die gleichen, von der Aufzugssteuerung errechneten Fahrkurven hat, wobei nun das Auslöseteil mit der Aufzugskabine derart beweglich verbunden ist, dass vom Auslöseteil ein Sicherheitsschalter zum Stoppen der Aufzugskabine ausgelöst wird, falls die Abweichung der Aufzugsgeschwindigkeit von der Fahrkurve grösser ist als eine bestimmte Sicherheitstoleranz. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, die, zur Erhöhung der Sicherheit von Aufzügen, bei Abweichungen der Aufzugskabine von der Fahrkurve grösser als gegebener Sicherheitstoleranzen entsprechende Notstops oder andere Sicherheitseinrichtungen auslösen.
  • Moderne Aufzüge haben eine Aufzugsteuerung, die, gemäss optimierten Algorithmen und geltenden Sicherheitsvorschriften für eine einzelne Aufzugskabine und/oder für Gruppen von Aufzügen, Fahrparameter für eine Fahrt einer Aufzugskabine berechnet und diese an eine Steuerung für einen Kabinenantrieb weitergibt, wie dies beispielsweise in der Patentschrift EP 0 110 095 beschrieben wird. Zur Steuerung des Kabinenantriebs werden üblicherweise, wie zum Beispiel aus den Patentschriften DE 3 818 083 und US 4 887 695 zu entnehmen ist, zusätzliche Mittel zur Überwachung der Fahrkurve der Aufzugskabine eingesetzt, wobei die Fahrkurve eine bestimmte Position der Kabine zu einer bestimmten Zeit ist, um mittels Steuerung des Kabinenantriebs diese zu korrigieren. Dabei sind nur solche Abweichungen von der Fahrkurve zulässig, die innerhalb einer gewissen, meist vorgeschriebenen Sicherheitstoleranz liegen, bei deren Überschreitung eine Gefährdung der Sicherheit besteht.
  • Diese Mittel zur Überwachung der Fahrkurve zum Steuern des Kabinenantriebs können zwar Abweichungen der Aufzugskabine von der errechneten Fahrkurve feststellen, sind aber, da sie direkt mit der Kabinensteuerung verbunden sind, meist als Mittel für die Sicherheit, indem zum Beispiel ein Sicherheitsschalter ausgelöst wird, bei einem Stromausfall nicht geeignet und/oder nicht zugelassen. Folglich sind zusätzliche, von der Steuerung des Kabienenantriebs unabhängige Mittel zur Sicherheit erforderlich, die in Fällen vom Versagen des Kabinenantriebs, eines Seilbruchs, einem Stromausfall, einer überhöhten Geschwindigkeit der Aufzugskabine oder einer anderen unzulässigen Störung, einen Notstop oder eine andere Sicherheitseinrichtung der Aufzugskabine auslösen.
    Aus der Praxis sind insbesondere Geschwindigkeitsbegrenzer bekannt, die, wie beispielsweise in der Patentschrift EP 498 597 beschrieben wird, bei zu hohen Geschwindigkeiten der Aufzugskabine in eine der Fahrtrichtungen ein Bremssystem mechanisch auslöst, das als Fangvorrichtung bezeichnet wird. Tachometer, die eine geschwindigkeitsabhängige Spannung zum Auslösen eines Bremssystems haben (z.B. US 5 366 045 oder DE 2 128 662) sind ebenso bekannt, wie der Einsatz von Beschleunigunssensoren zur Erkennung von Störungen (z.B. DE 3 934 492). Ein wesentlicher Nachteil dieser Sicherheitssysteme ist, dass der bei einer entsprechenden Störung ausgelöste Notstop stets mit der Fangvorrichtung der Aufzugskabine erfolgt, was oft zu einem sehr heftigen Ruck, schwer lösbaren Verkeilungen der Bremsen mit den Führungselementen der Aufzugskabine und/oder zu Schäden an diesen Teilen führt. Ferner weisen diese Sicherheitssysteme in gewissen Fällen eine relativ grosse Verzögerung auf, so dass zum Beispiel ein Seilbruch oder ein Stromausfall erst dann zu einem Auslösen der Fangvorrichtung führt, wenn eine überhöhte Beschleunigung oder Geschwindigkeit das entsprechende System auslösen. Keines der bekannten Sicherheitssysteme ist in der Lage, sowohl Abweichungen von der Position, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung der Aufzugskabine zu erkennen.
    Es sind optische, elektronische, elektromagnetische oder andere Sensoren, zum Beispiel ein mit Laserstrahlen arbeitender Distanzmesser, bekannt, die sowohl die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung bestimmen können, die aber die geforderte Sicherheit nicht gewährleisten. Zum einen sind diese Systeme durch beispielsweise elektromagnetische Felder, Staub oder Vibrationen sehr störungsanfällig, was einen sehr hohen Aufwand für die Wartung, Kalibrierung und den Unterhalt bedingt. Zum andern weisen diese Vorrichtungen keine zwangsläufige, das heisst eine möglichst direkte, mechanische Verbindung zwischen dem Erkennen einer unzulässigen Abweichung und dem Auslösen einer Sicherheitseinrichtung auf, was in der Regel gefordert wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum frühzeitigen Erkennen von Störungen bzw. Abweichungen von der optimalen Fahrkurve, Geschwindigkeit und Beschleunigung der Aufzugskabine grösser als der Sicherheitstoleranzen und zum Auslösen von Notstops oder anderen Sicherheiten zu liefern, das im wesentlichen unabhängig von der Steuerung des Kabinenantriebs ist, wobei die oben genannten Nachteile überwunden werden.
  • Erfindungsgemäss wird dies mittels eines Verfahrens gemäss Anspruch 1, beziehungsweise einer Vorrichtung entsprechend dem Verfahren gelöst, indem die von einer Aufzugsteuerung errechneten Fahrparameter, die an eine Antriebssteuerung eines Kabinenantriebs zum Bewegen und Positionieren der Aufzugskabine weitergegeben werden, auch an eine zweite Antriebssteuerung eines Referenzantriebs gegeben werden, so dass ein vom Referenzantrieb bewegtes und positioniertes Auslöseteil die gleiche, von der Aufzugssteuerung errechnete Fahrkurve hat, wobei das Auslöseteil mit der Aufzugskabine derart beweglich verbunden ist, dass vom Auslöseteil ein Sicherheitsschalter zum Stoppen der Aufzugskabine ausgelöst wird, falls die Abweichung der Aufzugskabine von der Fahrkurve grösser als eine bestimmte Sicherheitstoleranz ist.
  • Diese zweite Antriebssteuerung für den Referenzantrieb bzw. diese Referenzantriebssteuerung entspricht einer üblichen, mit Mikroprozessoren ausgestatteten Steuerung für regelbare Antriebe und Motoren. Die für die Fahrt der Aufzugskabine von der Aufzugssteuerung errechneten Fahrparameter werden von der Referenzsteuerung als Daten übernommen und in entsprechende Steuersignale für die Speisung des Referenzantriebs umgesetzt. Der Referenzantrieb, der in der Regel ein Elektromotor ist, bewirkt eine parallel zur Aufzugskabine verlaufende Bewegung eines Auslöseteils. Diese Bewegung kann zum Beispiel dadurch entstehen, indem der Referenzantrieb am oberen Ende des Schachtes in der die Aufzugskabine vertikal bewegt wird, ortsfest montiert ist, und ein Endlosseil antreibt, das, entsprechend der Fahrkurve, das daran befestigte Auslöseteil in der gleichen Fallinie wie die Aufzugskabine vertikal bewegt. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Referenzantrieb ein Fahrwerk antreibt, womit er sich beispielsweise entlang einer Führungsschiene der Aufzugskabine vertikal im Schacht bewegen kann und das Auslöseteil somit an einem Seil oder an einem starren Mittel, zum Beispiel einem Leichtmetallträger, entsprechend der Fahrkurve führt. Weitere Lösungen zum parallelen Führen des Auslöseteils bezüglich der Bewegung der Aufzugskabine sind naheliegend. Da der Referenzantrieb nur das Auslöseteil und dessen Haltemittel antreibt, kann dieser entsprechend klein dimensioniert sein, so dass zum Beispiel ohne grossen Aufwand eine Überbrückung von Stromausfällen mittels Batterien oder Akkumulatoren möglich ist. Die wesentlich kleinere und gleichmässigere Belastung des Referenzantriebs gegenüber dem Kabinenantrieb erhöht ganz allgemein dessen Zuverlässigkeit, wobei auch , analog zur Kabinenantriebssteuerung, zusätzliche Sensoren für die Regelung der Referenzantriebssteurung verwendet werden können. Das Auslöseteil ist ein Bauteil, das an die Aufzugskabine grenzt insoweit, dass eine kotrollierbare Bewegung von Auslöseteil relativ zur Aufzugskabine möglich ist. Ein parallel zur Bewegung von Auslöseteil und Aufzugskabine verlaufende Führung, zum Beispiel eine U-Profil, kann das Auslöseteil aufnehmen und so bei abweichenden Fahrkurven von Auslöseteil und Aufzugskabine eine geführte, relative Verschiebung ermöglichen. Eine kontrollierte Bewegung ist auch mittels einer versetzt zum Mittel, mit dem der Referenzantrieb das Auslöseteil hält und führt, angeordneten Achse, die das Auslöseteil drehbar mit der Aufzugskabine verbindet. Somit wird bei einer Abweichung der Fahrkurven von Aufzugskabine und Auslöseteil, das Auslöseteil entsprechend der Führung relativ zur Aufzugskabine verschoben, um die Achse gedreht oder sonst proportional zur Abweichung bewegt, wofür dein Konstrukteur weitere Lösungen naheliegend sind.
  • Im idealen Fall treten keine Abweichungen auf, so dass sich das Auslöseteil synchron mit der Aufzugskabine bewegt und sich somit keine Relativbewegungen zwischen Auslöseteil und Aufzugskabine ergibt. In der Praxis treten jedoch gewisse Abweichungen der Aufzugskabine von der errechneten, idealen Fahrkurve auf, die zum Beispiel von der wechselnden Belastung der Aufzugskabine, von Temperaturschwankungen im Schacht, von unterschiedlichen Seilelastizitäten in Abhängigkeit der Anzahl Stockwerke und anderen bekannten Einflüssen herrühren können. Die Abweichungen dürfen aus technischen und/oder gesetzlichen Gründen nicht grösser als bestimmte, maximale, um eine Gefahr für die Aufzugskabine bzw. deren Ladung zu verhindern, Grössen sein, die auch als Sicherheitstoleranzen bezeichnet werden. Beispiele für Gefahren bzw. Störungen sind ein Überfahren von Stockwerken oder Schachtenden, durch Überlast verursachte Seilüberdehnung oder Überlastung des Antriebs, bis hin zum Seilbruch.
  • Erfindungsgemäss wird ein Schalter, der ein optischer, elektrischer, elektromechanischer oder rein mechanischer Schalter ist, an der Aufzugskabine der Art montiert, dass entsprechend beim Überschreiten der tolerierbaren Abweichung der Schalter durch die relative Bewegung des Auslöseteils zur Aufzugskabine betätigt wird. Die Betätigung des Schalters kann weiter einen Alarm, einen Notstop der Antriebe oder sonst eine bestehende, wie zum Beispiel eine Fangvorrichtung, oder zusätzliche Sicherheitseinrichtung auslösen. Es versteht sich auch , dass ein weiterer Schalter an der Kabine montiert wird, so dass sowohl beim Hoch- wie Runterfahren der Aufzugskabine eine Sicherheitstoleranz gegeben ist.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist das Anbringen von mehreren Sicherheitsschaltern mit unterschiedlich grossen Sicherheitstoleranzen. Dadurch können entsprechend der Abweichungen von der Fahrkurve zum Beispiel erst ein Alarm ausgelöst werden, bevor ein Notstop der Antriebe von einem zweiten Schalter bewirkt, oder gar durch einen weiteren Schalter die Fangvorrichtung direkt mechanisch betätigt wird. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Sicherheitstoleranzen durch verschiebbare oder ein- und ausschaltbare Schalter variabel sind. So können zum Beispiel zu Beginn oder am Ende der Fahrkurve, wo die Position der Aufzugskabine möglichst genau mit dem entsprechenden Stockwerk übereinstimmen muss, eine kleinere Sicherheitstoleranz eingestellt werden, als bei der Fahrt zwischen den Stockwerken.
  • Das vorliegende Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann auch bei bestehenden Sicherheitssystemen verwendet werden, indem zum Beispiel zwischen der Aufzugskabine und einem Begrenzerseil, das einen Geschwindigkeitsbegrenzer antreibt, ein Spiel eingebaut wird, so dass das Begrenzerseil vom Referenzantrieb angetrieben wird. Innerhalb des Spiels können entsprechend Schalter positioniert werden, die zusätzlich zur Fangvorrichtung andere Sicherheitseinrichtungen, wie zum Beispiel ein Notstop der Antriebe auslösen können bevor die Fangvorrichtung ausgelöst wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass praktisch alle Abweichungen von der Fahrkurve, die eine Gefahr für die Sicherheit sind, wie zum Beispiel Überfahrten von Stockwerken oder Schachtenden, zu hohe und zu geringe Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen, unzulässige Seildehnungen und Seilbrüche erkannt werden, und beim Überschreiten der Sicherheitstoleranzen zwangsläufig entsprechende Sicherheitsschalter auslösen. Besonders von Vorteil ist die Möglichkeit der Realisierung von mehreren, unterschiedlichen Sicherheitstoleranzen, so dass ein Alarm, ein Notstop der Antriebe oder sonst eine Sicherheitseinrichtung ausgelöst werden kann, bevor die Fangvorrichtung betätigt wird, die in der Regel zu einem längeren Ausfall des Aufzugs und einem entsprechend hohen Aufwand zur Instandstellung führt. In den meisten Fällen wird durch das erfinderische Verfahren bei entsprechenden Abweichungen von der Fahrkurve die Fangvorrichtung auch früher ausgelöst, das heisst vor dein Ansprechen des Geschwindigkeitsbegrenzers und somit vor erreichen einer maximalen Geschwindigkeit. Die durch die Fangvorrichtung verursachten Verkeilungen und Schäden typischerweise zwischen den Bremsen und den Führungsschienen der Aufzugskabine werden durch die kleineren Fangkräfte wesentlich geringer, zumal die Fangkräfte im Quadrat zur Geschwindigkeit steigen. Entsprechend kleiner sind auch die Bremskräfte und der Ruck für die Ladung der Aufzugskabine. Das Verfahren und dessen Vorrichtung zu Durchführung sind, durch die zwangsläufige, das heisst mechanische Koppelung von Erkennen der Störung und Auslösung einer Sicherheitseinrichtung, gegenüber den rein elektronischen und/oder Sensorsystemen wesentlich sicherer.
  • Nachstehend sollen anhand einiger Beispiele Ausführungsformen der Erfindung, ohne weitere mögliche Konstruktionen auszuschliessen, dargestellt werden, die mit Figuren zur näheren Erläuterung der Teile ergänzt sind, wobei
    • Fig.1 das erfinderische Verfahren als Flussdiagramm,
    • Fig.2 schematisch eine Fahrkurve mit Toleranzen und Abweichungen bzw. Störungen,
    • Fig.3 schematisch einen Aufzug mit einer erfinderischen Vorrichtung mit ortsfestem Referenzantrieb ,
    • Fig.4 schematisch ein Auslöseteil in einer Führung mit Sicherheitsschaltern,
    • Fig.5 schematisch eine erfinderische Vorrichtung mit selbstfahrendem Referenzantrieb, sowie Auslöseteil und
    • Fig.6 schematisch eine erfinderische Vorrichtung, gekoppelt mit einem Geschwindigkeitsbegrenzer zeigt.
  • Der Ablauf des erfinderischen Verfahrens , wie er in Figur 1 als Fussdiagramm dargestellt wird, zeigt skizzenhaft einen Verkehrsregelkreis, der im wesentlichen durch die Aufzugssteuerung oder, im Falle von mehreren Aufzugskabinen, durch die Gruppensteuerung gebildet wird. Die Rufsignale und anderen Eingaben, ausgehend von Bedienungstableaus auf den Stockwerken oder in der Aufzugskabine, werden von der Aufzugssteurung erfasst und mittels vorgegebenen Steuerprogrammen in entsprechende Fahrparameter umgesetzt. Diese Fahrparameter werden als Signale oder Daten an die Steuerung des Kanbinenantriebs weitergegeben, damit der Kabinenantrieb die Aufzugskabine nach der errechneten Fahrkurve vom aktuellen Stockwerk zum gewünschten Stockwerk bewegt. Die Aufzugskabinensteuerung bildet üblicherweise einen eigenen Regelkreis, der die Position, die Beschleunigung und die Geschwindigkeit der Aufzugskabine getreu der Fahrkurve bestimmt. Die Aufzugskabine treibt in der Regel über eine feste Verbindung einen Geschwindigkeitsbegrenzer an, der beim Überschreiten einer einstellbaren, maximal zulässigen Geschwindigkeit eine Fangvorrichtung auslöst. Zur erhöhten Sicherheit, das heisst für eine verbesserte Überwachung der Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung der Aufzugskabine respektive für die Erkennung von deren Abweichen von der Fahrkurve, werden erfindungsgemäss die gleichen Fahrparameter an eine Steuerung eines Referenzantriebes gegeben. Der Referenzantrieb bildet im wesentlichen einen eigenen Regelkreis und bewegt, getreu der gleichen errechneten Fahrkurve für die Aufzugskabine, ein Auslöseteil, das an die Aufzugskabine grenzt. Dabei wird eine Verbindung des Auslöseteils mit der Aufzugskabine der Art gemacht, dass eine kontrollierte Bewegung der beiden Teile zueinander möglich ist. Bei störungsfreiem Betrieb bewegen sich das Auslöseteil und die Aufzugskabine synchron im Bereich der idealen Fahrkurve, das heisst innerhalb tolerierbarer Abweichungen bzw. der Sicherheitstoleranzen. An der Aufzugskabine und entlang dem Weg der kontrollierten Relativbewegung von Auslöseteil und Aufzugskabine sind Sicherheitsschalter montiert, die, bei entsprechend grossen Abweichungen der Aufzugskabine von der Fahrkurve, wobei eine bestimmte Sicherheitstoleranz überschritten wird, eine Sicherheitseinrichtung auslösen. Werden mehrere Sicherheitsschalter für unterschiedlich grosse Abweichungen eingesetzt, können entsprechend unterschiedliche Sicherheitseinrichtungen optisch, elektrisch, elektromechanisch und/oder rein mechanisch betätigt werden. Dabei ist eine mechanische Auslösung der Fangvorrichtung ebenso realisierbar wie ein elektrischer Notstop der Antriebe. Es sind Ausführungsformen der Erfindung möglich, angedeutet mit der gestrichelten Linie, bei denen der Referenzantrieb mit dem Geschwindigkeitsbegrenzer gekoppelt ist. Zum Beispiel kann mit dem Referenzantrieb das Begrenzerseil und damit der Geschwindigkeitsbegrenzer angetrieben werden, wobei ein Spiel, entsprechend den tolerierbaren Abweichungen der Aufzugskabine von der Fahrkurve zwischen dem Auslöser der Fangvorrichtung und dem Begrenzerseil eingebaut wird. Ausserdem können innerhalb des Spiels noch zusätzliche Sicherheitsschalter angebracht werden, so dass, bevor die Fangvorrichtung ausgelöst wird, vom einem Auslöseteil innerhalb des Spiels ein Notstop der Antriebe bewirkt wird.
  • Die Figur 2 zeigt ein Diagramm mit der Zeit als Ordinate und der Bezeichnung t und dem Fahrweg als Abszisse, bezeichnet mit x. Die Fahrkurve 1 ist schematisch als eine kontinuierliche S-Kurve dargestellt, wobei innerhalb einer bestimmten Zeit T, ein Weg von einem Ausgangsstockwerk A zu einem Zielstockwerk B zurückgelegt wird. Technisch bedingte und/oder gesetzlich vorgeschriebene Toleranzen sind mit gestrichelten und punktierten, der Fahrkurve folgenden Linien dargestellt. Je nach geforderter Sicherheit können gewisse Sicherheitstoleranzen kleiner 2, 3 oder grösser 4, 5 sein und in Richtung der Fahrt oder entgegen der Fahrtrichtung liegen. Es versteht sich von selber, dass bei gewünschten Zwischenhalten zwischen dem Ausgansstockwerk A und dem ersten Zielstockwerk B, die Fahrkurve entsprechend geändert und korrigiert wird, indem die Fahrparameter angepasst werden und die meist konstanten Sicherheitstoleranzen der neuen Fahrkurve entlang gehen.
  • Die Sicherheitstoleranzen stellen nicht nur Abweichungen in der Position der Aufzugskabine von der Fahrkurve dar, sondern können auch, gemäss bekannten Umrechnungen, eine maximale Geschwindigkeit oder Beschleunigung zeigen, die zu einer entsprechenden Abweichung führt. Die Figur 2 zeigt ferner mögliche Störungen, die zu sicherheitsgefährdenden Abweichungen der Aufzugskabine von ihrer Fahrkurve führen können. Ein Überfahren 10 des Zielstockwerks oder der Schachtenden, eine überhöhte Geschwindigkeit 12, ein Seilbruch 11 oder das Versagen einer Aufhängung, eine zu starke Beschleunigung 13 und eine zu schwache Beschleunigung 14 oder zu grosse Seildehnung bei Überlast müssen erkennbar sein, so dass beim Überschreiten der Sicherheitstolernzen Sicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise ein Alarm, ein Notstop oder eine Fangvorrichtung ausgelöst werden.
  • Figur 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, die ein Überschreiten von Sicherheitstoleranzen 2, 3, 4, und 5 gemäss Figur 2, mit entsprechenden Sicherheitsschaltern 22, 23, 24 und 25 erkennen und Sicherheitseinrichtungen auslösen kann. Die Sicherheitsschalter sind mit der Aufzugskabine 32 verbunden, die von einem Aufzugsantrieb 30 über ein Seil 31 und mit einem Gegengewicht 33 entlang der Fallinie bewegt wird. Ein ortsfester Referenzantrieb 40 bewegt, synchron entsprechend der Fahrkurve der Aufzugskabine über ein Endlosseil 41 ein Auslöseteil 42, das sich üblicherweise zwischen den Sicherheitsschaltern 22,23, 24, 25 befindet.
  • Der Übergang, bzw. die Verbindung zwischen Auslöseteil 42 und Aufzugskabine 32 ist in Figur 4 schematisch gezeigt. Das Auslöseteil 42 gleitet in einer Führung 35, die ein an der Aufzugskabine 32 befestigtes U-Profil ist und auf einer Seite Ausnehmungen 36 aufweist. Durch diese Ausnehmungen 36 ragen Sicherheitsschalter 22, 23, 24, 25 ins innere der Führung 35. Diese Sicherheitsschalter können elektrische Schalter 22, 23 sein, oder aber mechanische Auslöser 24, 25 für eine Fangvorrichtung 34. Die Betätigung eines Sicherheitsschalters 22, 23, 24, 25 erfolgt indem sich das Auslöseteil 42 relativ zur Aufzugskabine 32 verschiebt, so dass das Auslöseteil 42 sich in der Führung 35 nach oben oder unten bewegt und beim Überschreiten einer Ausnehmung 36 den entsprechenden Sicherheitsschalter auslöst. Die Positionierung der Sicherheitsschalter 22, 23, 24, 25 erfolgt gemäss den gewünschten, in Figur 1 dargestellten Sicherheitstoleranzen 2, 3, 4, 5 zu den Fahrkurven 1 eines Aufzugs.
  • Die Figur 5 stellt einen Referenzantrieb 40 dar der sich, mittels einem Fahrgestell 45 entlang einer Führungsschiene 50 der Aufzugskabine 32, entsprechend der Fahrkurve nach oben oder unten bewegt. Das Auslöseteil 42 wird von einem fromfesten Mittel 46 gehalten, zum Beispiel von einem Leichtmetallträger, der am selbstfahrenden Referenzantrieb 40 befestigt ist, so dass eine synchrone Bewegung von Auslöseteil 42 mit dem Referenzantrieb 40 entsteht. Die Auslösung eines Sicherheitsschalters 22, 23, 24, 25 erfolgt analog dem in Figur 4 beschriebenen Prinzip.
  • In Figur 6 wird vom Referenzantrieb 40 ein Geschwindigkeitsbegrenzer 51, sowie ein Endlos- bzw. Begrenzerseil 41 angetrieben. Am Endlosseil 41 ist ein Auslöseteil 42 befestigt, das in einer Führung 35 gleitend mit der Aufzugskabine 32 verbunden ist. Das Auslöseteil 42 kann sich innerhalb eines oberen 24 und eines unteren 25, mechanisch auslösenden Sicherheitsschalters für die Fangvorrichtung 34 bewegen. Zwischen diesen Sicherheitsschaltern 24, 25 können weitere Sicherheitsschalter 22, 23 angebracht sein, die ein Überschreiten von entsprechenden Sicherheitstoleranzen bzw. Abweichungen von der Fahrkurve detektieren und zum Beispiel einen Alarm oder einen Notstop der Antriebe 30, 40 auslöst. Die Sicherheitsschalter der Fangvorrichtung 24, 25 haben eine bestimmte Auslösekraft, die, beim Ausfall des Referenzantriebs 40, gross genug ist, um das Begrenzerseil 41 über das Auslöseteil 42 und somit den Geschwindigkeitsbegrenzer 51 anzutreiben, jedoch kleiner, als beim Ansprechen des Geschwindigkeitsbegrenzers 51 durch dessen ruckartigen Stillstand entsteht.
  • Weitere Ausführungsformen gemäss dem erfinderischen Verfahren sind für neue oder als Zusatz für bestehende Aufzüge denkbar, insbesondere für eine erhöhte Sicherheit bei Personenaufzügen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Feststellen einer Abweichung einer Aufzugskabine von einer Fahrkurve, die von einer Aufzugsteuerung errechnet und mittels Fahrparametern an eine Antriebssteuerung eines Kabinenantriebs zum Bewegen und Positionieren der Aufzugskabine weitergegeben werden, und, falls eine Sicherheitstoleranz überschritten wird, zum Stoppen der Aufzugskabine, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichen Fahrparameter an eine zweite Antriebssteuerung eines Referenzantriebs (40) gegeben werden, so dass ein vom Referenzantrieb (40) bewegtes und positioniertes Auslöseteil (42) die gleiche, von der Aufzugssteuerung errechnete Fahrkurve (1) hat, wobei das Auslöseteil (42) mit der Aufzugskabine (32) derart beweglich verbunden ist, dass vom Auslöseteil (42) ein Sicherheitsschalter (22, 23, 24, 25) zum Stoppen der Aufzugskabine (32) ausgelöst wird, falls die Abweichung (10, 11, 12, 13, 14) der Aufzugskabine (32) von der Fahrkurve (1) grösser als die Sicherheitstoleranz (2, 3, 4, 5) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sicherheitstoleranzen (2 und 4, 3 und 5) vorhanden sind, wobei eine erste Abweichung (10, 11, 12, 13, 14) des Auslösteteils (42) einen ersten Sicherheitsschalter (2, 3) auslöst, der ein Stoppen des Kabinen (30)- und des Referenzantriebs (40) bewirkt, und eine zweite, grössere Abweichung (10, 11, 12, 13, 14) des Auslöseteils (42) einen zweiten Sicherheitsschalter (4, 5) und damit eine Fangvorrichtung (34) der Aufzugskabine (32) auslöst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sicherheitstoleranz (2, 3, 4, 5) variabel ist, indem der entsprechende Sicherheitsschalter (22, 23, 24, 25) verschiebbar ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Sicherheitstoleranz (2, 3, 4, 5) variabel ist, indem Sicherheitsschalter (22, 23, 24, 25) ein und ausgeschaltet werden.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Referenzantrieb (40) ein mit den gleichen Fahrparametern wie der Kabinenantrieb (30) gesteuerter Elektromotor ist, der ein Auslöseteil (42) antreibt, das an einem parallel zur Aufzugskabine geführten Mittel (41) befestigt und das beweglich über eine Führung (35) mit der Aufzugskabine (32) verbunden ist, so dass, bei einer Abweichung (10, 11, 12, 13, 14) des Auslöseteils (42) oder der Aufzugskabine (32) von der Fahrkurve (1) grösser als die Sicherheitstoleranz (2, 3, 4, 5), sich das Auslöseteil (42) entsprechend der Führung (35) bewegt und einen Sicherheitsschalter (22, 23, 24, 25) betätigt, der entsprechend der Führung (35) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Sicherheitsschalter ( 22, 23, 24, 25) mit unterschiedlich grossen Sicherheitstoleranzen (2, 3, 4, 5), entsprechend der unterschiedlich grossen Abweichungen (10, 11, 12, 13, 14) von der Fahrkurve (1) der Aufzugskabine (32) oder des Auslöseteils (42), angeordnet sind, wobei mindestens ein Sicherheitsschalter (2, 3) ein Notstopschalter (22, 23) für den Kabinen (30)- und den Referenzantrieb(40) ist, sowie ein zweiter Sicherheitsschalter (4, 5) ein mechnischer Auslöser (24, 25) für eine Fangvorrichtung (34) für die Aufzugskabine (32) ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sicherheitsschalter (22, 23, 24, 25) zusätzliche Mittel aufweisen, die eine Aenderung der Sicherheitstoleranzen (2, 3, 4, 5) ermöglichen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung mit einem Geschwindigkeitsbegrenzer (51) gekoppelt ist.
  9. Aufzug, insbesondere Personenaufzug, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8
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