EP1371596B1 - Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsgruppe - Google Patents

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EP1371596B1
EP1371596B1 EP03013913A EP03013913A EP1371596B1 EP 1371596 B1 EP1371596 B1 EP 1371596B1 EP 03013913 A EP03013913 A EP 03013913A EP 03013913 A EP03013913 A EP 03013913A EP 1371596 B1 EP1371596 B1 EP 1371596B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cages
group according
safety
lift group
stop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03013913A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1371596A1 (de
Inventor
Patrick Dr. El. Ing. Chenais
Romeo Dr. Dipl. El.-Ing. Deplazes
Killian El.-Ing.Eth Schuster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP1371596A1 publication Critical patent/EP1371596A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1371596B1 publication Critical patent/EP1371596B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B9/003—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures for lateral transfer of car or frame, e.g. between vertical hoistways or to/from a parking position
    • 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
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0018—Devices monitoring the operating condition of the elevator system
    • B66B5/0031—Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons
    • 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
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0037—Performance analysers

Definitions

  • the invention relates to a group of elevators with a safety device that prevents collisions between a plurality of elevators circulating in a shaft.
  • US 5 419 414 is the closest prior art for the purposes of the present invention and forms the preamble of the independent claim. It discloses an elevator group with a security group in which several elevator cars simultaneously operate in a shaft over several floors, each cabin being guided on a cable driven by its own independent drive and the determination of the current position of the cars being carried out with a shaft information system.
  • JP 05 051 185 relates to an elevator group with several vertically self-propelled cabins. To prevent the collision between subsequent cars, the detection of the speeds of the individual cars is taught via speed detectors mounted on guide shoes. At each car, the speed of the car is detected via a speed detector arranged in the lower area of the car and transmitted as speed signals to a central group control device.
  • Disadvantage of this teaching is that the minimum permissible cabin distances are determined only after transmission to the group control device, which represents a security risk in case of disruption of the communication channel.
  • the invention has for its object to propose an elevator group with a safety device of the type mentioned, which Collisions between cabins located in the same shaft are prevented.
  • the measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of claim 1 safety device for a multi-mobile elevator group.
  • the safety device is particularly suitable for self-propelled cabins. Furthermore, by placing a safety module on each cabin, other cabs, for example one following in the same bay, can monitor and trigger an emergency stop if a malfunction occurs in the monitored cab.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a multi-vehicle elevator installation.
  • Several vertically and horizontally self-propelled elevator cabs C1..CN operate in an elevator installation with, for example, four shafts 1 and the floors E1..EN.
  • Each cab C1..CN is driven by its own independent drive 1, for example by a frequency-controlled drive.
  • the embodiment can take place, for example, in the form of the friction-wheel drive described in EP 556 595.
  • each shaft 1 several cabs C1..CN can independently move up or down.
  • the shafts 1 are connected to each other at their upper and lower ends with a connecting passage 3. In this way, the cabs C1..CN can change their direction of travel by changing the shaft. A change in the direction of travel can also take place if only one car C1..CN is located in a shaft 1.
  • the emergency stop and the intervention of the safety gear are the two basic principles in the event of overspeed or faulty operation.
  • a multi-mobile elevator group as shown in FIG. 1, several cabs C1..CN can operate simultaneously in the same shaft 1.
  • a safety device In a In the case of overspeed or faulty operation, a safety device must ensure that collisions between the cabs C1..CN can be prevented.
  • the distances d1 and d2 as braking distances. A collision between the two cars C1, C2 will occur if the distance d2-d1 is at the beginning of the braking phase.
  • a communication system 11 secures the transmission of information between the elevator cars C1..CN and the security module 10.
  • the security device further includes within the security module 10 a decision module 12, which is responsible for the determination of the stop commands.
  • the decision module 12 continuously receives the positions, speeds and stopping possibilities of all cabs C1..CN.
  • the cars C1..CN also send a stop request, which processes the decision module 12 and gives the car C1..CN the stop permission.
  • the normal stop is controlled, for example, in a frequency-controlled drive via the torque.
  • an emergency stop and to secure the cabin C1..CN at a stop on a floor E1..EN is used as a holding brake, for example, a drum brake.
  • the safety gear arranged directly on the cabin can be designed, for example, as a roller catching device.
  • the decision and the type and also the location of the stop is communicated to the booth by the decision module 12.
  • the safety module 10 can also allow the cabs C1..CN in the same shaft 1 different directions of travel without causing collisions. This driving significantly increases the efficiency of the elevator group.
  • a continuous data flow with the positions, speeds and targets of the cabs C1..CN would require an infinite communication channel.
  • a dynamic elevator model is integrated into the security module 10. This model allows very fast transmission of driving data (positions, speeds and destinations) and allows decision module 12 to promptly determine and transmit the stopping commands to cabs C1..CN.
  • the destination floor allocation is restricted so as to avoid unnecessary stops and cabs C1..CN blocked between floors E1..EN.
  • FIG. 3 shows a deceleration curve D for elevator cars C1..CN.
  • a car C1 passes through the shaft 1 at the rated speed vn. To be on a certain floor To be able to stop E1..EN, follows the drive control of the predetermined deceleration curve D, within a certain tolerance band Z, from the beginning of deceleration at nominal speed vn at point A to standstill vs the car C1 on the desired floor E1..EN at the point F of the deceleration curve D. If the car C1 starts from a point B closer to the point F, it can not be accelerated up to the rated speed vn, otherwise the car C1 can no longer be brought to a standstill by the passengers at reasonable deceleration values. Thus, upon reaching point C, the drive control follows the deceleration curve D until it stops, at point F.
  • FIG. 4 shows a dynamic model of the elevator travel curves for a five-storey building f1-f5.
  • the travel curves for all possible floor distances, accelerations and decelerations are shown in the dynamic model.
  • Selectors s i, j are the intersections between the acceleration curves from the start floors i and the deceleration curves to the destination floors j.
  • the point f k is the stop position on floor k.
  • the information of all selectors s and stop positions f and the transition time between these points form the dynamic model of an elevator installation.
  • the knowledge of the position of a relevant point of a car C1..CN in the network is synonymous with the knowledge of the current positions and speeds. This allows the determination of the future positions and the stopping possibilities of the cabins C1..CN. Therefore, a car C1..CN only has to indicate the position of a particular brand in the network in order to transmit all the information requested by the decision module 12.
  • This message announces that Cabin C1 will reach selector s3,4 at time 365.4.
  • the exclamation mark! declares the message as information.
  • the type of coding of the message can be chosen freely and adapted to the communication system 11.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the possible braking behavior and the stop commands of a car.
  • the simple and fast transmission of the stop commands is carried out by the decision module 12.
  • the most important component of the command must contain the holding position f k in the network, which must reach the cabin C1..CN.
  • This stop command instructs the car C1 to reach the floor f5.
  • the double exclamation mark !! indicates that it is a stop command.
  • the time 370.1 is optional. It corresponds to the maximum arrival time on floor f5. This implicitly determines the braking behavior (normal stop N, emergency stop E and safety gear P).
  • stopping commands There are other ways to formulate the stopping commands. For example, it can be specified which of the braking behaviors shown in FIG. 5 must be followed.
  • the additional information [E] describes the braking behavior, in this case an emergency stop E, in order to be able to stop cab C1 on floor f5.
  • the stop commands are defined implicitly.
  • the decision module 12 may arrange a stop for a car C1..CN long before arrival at a selector fk. Therefore, the decision module 12 is detached from any real-time problems, such as the commands for the brakes, etc.
  • Each cab C1..CN is responsible for monitoring its position and speed. Likewise, the cabs C1..CN are themselves responsible for the initiation of the braking phase or for the delay control until the final stop, wherein the stop commands sent by the decision module 12 are followed.
  • FIG. 6 and 7 show schematic representations of the cabin states for the decision module 12.
  • the decision module 12 must know the dimensions of the cabs C1..CN, in particular their heights h, for monitoring the elevator installation.
  • Cab height h is taken into account by decision module 12 as the length of the bar shown in FIG.
  • Marks T represent the states of cabs C1..CN in the network.
  • a configuration as in Figure 6 would be between cab C2 approaching floor f4 and cab C1 driving off floor f4 due to the overlapping (hatched area) of the two cabins C1, C2 cause a collision.
  • Such system conditions can be anticipated and effectively prevented by decision module 12.
  • each cubicle C1..CN shares the dynamic model shown in FIG. 4, or each cubicle C1..CN implements the dynamic model in a module M1.
  • each cabin C1... CN has a security module 10.
  • the redundant design of the security module 10 substantially increases security since the elevator installation does not only have to rely on a single security module 10.
  • a stop module 21 sends the request to a receiver unit 22.
  • the current driving data in particular the cabin position and speed, due to shaft information 26 and the information provided by a real time clock 27 is determined.
  • Position and velocity are supplemented in a processing unit 28 with the dynamic model from the module M1 and sent to an information unit 29.
  • the data from the receiver unit 22 (stop request), the information unit 29 (position and speed) and another dynamic model from a module M2 are processed and the braking behavior determined.
  • the braking behavior is transferred to a command generator 30, which generates the stopping command.
  • This stop command is transmitted to a brake module 31 of the car C1..CN, which is responsible for the forwarding of the command or the initiation of the braking phase.
  • each car C1..CN can determine its braking behavior alone.
  • Each car C1..CN has the possibility to control its stopping process itself.
  • each car C1..CN can monitor other cars, for example the following, and trigger an emergency stop if a malfunction occurs in the monitored car C1..CN. Thanks to this system, the distances between the cabs C1..CN can be kept as small as possible, or as large as necessary, with the help of the dynamic model in order to ensure optimum efficiency of the lift operation.
  • sensors can also be used instead of the dynamic model.
  • sensors for example infrared sensors, are arranged at the top and bottom, which measure the distances to cabs C 1... CN located above and below cabins 1.
  • a shaft information system can be used, for example in the form of measuring strips arranged in the shafts 1, which are scanned by light barriers fastened to the cabs C1..CN. In this way, the speed and position of each car C1..CN can be determined.
  • These driving data are also transmitted to safety modules 10 and then determined the braking behavior of the cabins C1..CN.
  • the arrangement of the safety modules 10 need not necessarily take place on the cabins C1..CN; they can also be accommodated in the engine room or on the floors E1..EN.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufzugsgruppe mit einer Sicherheitseinrichtung, die Kollisionen zwischen mehreren, in einem Schacht verkehrenden Aufzügen verhindert.
  • Aus der EP 595 122 ist eine Aufzugsanlage mit mehreren Schächten bekanntgeworden, bei der mehrere vertikal und horizontal selbstfahrende Personentransporteinrichtungen im gleichen Schacht verkehren können. Jede Kabine kann horizontal von einem Schacht zu einem anderen Schacht fahren und ist mit einen eigenen Antrieb, beispielsweise mit einem Reibradantrieb versehen, dessen Reib- und Führungsräder in den Schachtecken abrollen. Jede Kabine besitzt ferner eine autonome Steuerung für die Verwaltung der Kabinen- bzw. Zielrufe, zu welchem Zweck die Distanz zu einer eventuell oberhalb oder unterhalb sich befindlichen Kabine gemessen wird. Zudem ist als Sicherheit gegen Übergeschwindigkeit oder bei Absturz am Hubwagen der Kabine eine gängige Fangvorrichtung vorgesehen.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung werden nur Sicherheitseinrichtungen für Übergeschwindigkeit oder Fehlbetrieb einer Kabine vorgesehen. Bei einem Nothalt oder auch bei einem normalen Stockwerkhalt einer Kabine kann nicht gewährleistet werden, ob ober- oder unterhalb im gleichen Schacht befindliche weitere Kabinen noch rechtzeitig anhalten können, um einen Zusammenstoss zu vermeiden.
  • Die US 5 419 414 ist für die Belange der vorstehenden Erfindung der nächste Stand der Technik und bildet den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. Sie offenbart eine Aufzugsgruppe mit einer Sicherheitsgruppe, bei der mehrere Aufzugskabinen gleichzeitig in einem Schacht über mehrere Stockwerke verkehren, wobei jede Kabine an einem Seil geführt von einem eigenen unabhängigen Antrieb angetrieben ist und die Bestimmung der aktuellen Position der Kabinen mit einem Schachtinformationssystem erfolgt.
  • Die JP 05 051 185 bezieht sich auf eine Aufzugsgruppe mit mehreren vertikal selbstfahrenden Kabinen. Zur Verhinderung der Kollision zwischen sich folgenden Kabinen wird die Erfassung der Geschwindigkeiten der einzelnen Kabinen über an Führungsschuhen angebrachte Geschwindigkeitsdetektoren gelehrt. An jeder Kabine wird über einen im unteren Bereich der Kabine angeordneten Geschwindigkeitsdetektor die Geschwindigkeit der Kabine erfasst und als Geschwindigkeitssignale an eine zentrale Gruppenkontrollvorrichtung übermittelt.
  • Nachteil an dieser Lehre ist, dass die minimalen zulässigen Kabinenabstände erst nach Übermittlung an die Gruppenkontrollvorrichtung ermittelt werden, was bei eventueller Störung des Kommunikationskanals ein Sicherheitsrisiko darstellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufzugsgruppe mit einer Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche Kollisionen zwischen im gleichen Schacht befindlichen Kabinen verhindert.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass durch eine optimale Anpassung der Abstände zwischen den Kabinen mit Hilfe der Sicherheitseinrichtung die Leistungsfähigkeit der Multimobil-Aufzugsgruppe voll ausgenützt werden kann und dass das Sicherheitsmodul redundant ausgeführt ist, so dass sich die Aufzugsanlage nicht nur auf ein einziges Sicherheitsmodul verlassen muss.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Sicherheitseinrichtung für eine Multimobil-Aufzugsgruppe. Besonders eignet sich die Sicherheitseinrichtung für selbstfahrende Kabinen. Desweitern können durch die Anordnung eines Sicherheitsmoduls an jeder Kabine, andere Kabinen, beispielsweise eine im selben Schacht folgende, überwachen und einen Nothalt auslösen, wenn bei der überwachten Kabine eine Fehlfunktion auftritt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Fig.1
    eine schematische Darstellung einer Multimobil-Aufzugsanlage,
    Fig.2
    eine schematische Darstellung der Aufzugskabinen mit der Sicherheitseinrichtung,
    Fig.3
    eine Verzögerungskurve für Aufzugskabinen,
    Fig.4
    ein Modell der Aufzugsfahrkurven,
    Fig.5
    eine schematische Darstellung der möglichen Bremsverhalten und der Anhaltekommandos für eine Kabine,
    Fig.6, 7
    eine schematische Darstellung der Kabinenzustände für das Entscheidungsmodul, und
    Fig.8
    eine schematische Darstellung der Komponenten für die Sicherheitseinrichtung.
  • Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung einer Multimobil-Aufzugsanlage. Mehrere vertikal und horizontal selbstfahrende Aufzugskabinen C1..CN verkehren in einer Aufzugsanlage mit beispielsweise vier Schächten 1 und den Stockwerken E1..EN. Jede Kabine C1..CN ist von einem eigenen unabhängigen Antrieb 1, beispielsweise von einem frequenzgeregelten Antrieb angetrieben. Die Ausführung kann beispielsweise in Form des in der EP 556 595 beschriebenen Reibradantriebes erfolgen. In jedem Schacht 1 können sich mehrere Kabinen C1..CN selbständig auf- oder abwärts bewegen. Die Schächte 1 sind an ihren oberen und unteren Enden jeweils mit einem Verbindungsgang 3 miteinander verbunden. Auf diese Weise können die Kabinen C1..CN durch einen Schachtwechsel ihre Fahrtrichtung ändern. Eine Änderung der Fahrtrichtung kann ebenfalls erfolgen, wenn sich nur eine Kabine C1..CN in einem Schacht 1 befindet.
  • In konventionellen Aufzugsgruppen sind der Notstop und das Eingreifen der Fangvorrichtung die zwei Grundprinzipien im Falle von Übergeschwindigkeit oder fehlerhaftem Betrieb. In einer Multimobil-Aufzugsgruppe, wie in Fig.1 gezeigt, können mehrere Kabinen C1..CN gleichzeitig im selben Schacht 1 verkehren. In einer solchen Aufzugsgruppe muss eine Sicherheitseinrichtung gewährleisten, dass im Fall von Übergeschwindigkeit oder fehlerhaftem Betrieb Kollisionen zwischen den Kabinen C1..CN verhindert werden können.
  • Bei einem Notstop oder beim Eingreifen der Fangvorrichtung benötigen beispielsweise die Kabinen C1 und C2 die Strecken d1 beziehungsweise d2 als Bremswege. Eine Kollision zwischen den beiden Kabinen C1, C2 wird auftreten, wenn bei Beginn der Bremsphase der Abstand d2-d1 beträgt.
  • Ebenso bestehen Möglichkeiten von Kollisionen beim normalen Betrieb der Aufzugsgruppe:
    • Rufzuweisung zu einer Kabine; Wird ein Stockwerkruf beispielsweise der Kabine C1 zugewiesen, so muss diese auf dem gewünschten Stockwerk anhalten und den Ruf bedienen. Bei einer solchen Situation muss berücksichtigt werden, dass die nachfolgende Kabine C2 ohne den normalen Betrieb zu beeinträchtigen, keine Kollision verursacht. Je nach Abstand zwischen den beiden Kabinen und der Dauer des Stops der Kabine C1 kann eine Verringerung der Geschwindigkeit der Kabine C2 genügen oder aber sie muss ebenfalls, beispielsweise auf einem höhergelegenen Stockwerk, anhalten.
    • Horizontaltransfer von Kabinen C1..CN; Bei der Horizontalfahrt von Kabinen in den Verbindungsgängen 3 müssen Kollisionen mit in den Schächten 1 vertikalfahrenden Kabinen vermieden werden.
  • Um die oben beschriebenen Möglichkeiten von Kollisionen verhindern zu können, müssen die Betriebszustände aller in der Aufzugsgruppe verkehrender Kabinen C1..CN bekannt sein. Die Anhaltestrategie spielt dabei bei Multimobil-Aufzugsgruppen eine wesentliche Rolle. Die entscheidenden Aspekte sind die Sicherheit und die Leistungsfähigkeit der Aufzugsanlage. Ein zu grosser Sicherheitsabstand zwischen den Kabinen C1..CN verringert die Leistungsfähigkeit und somit die Vorteile einer Multimobil-Aufzugsanlage gegenüber einer konventionellen Aufzugsanlage. Zudem können mit einem grossen Abstand alleine Kollisionen nicht verhindert werden.
  • Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung der Aufzugskabinen C1..CN mit einem Sicherheitsmodul 10. Um bei einem Anhaltebefehl für eine Kabine C1..CN keine Kollision zu verursachen, muss dem Sicherheitsmodul 10 zu jeder Zeit die Positionen und Geschwindigkeiten jeder Kabine C1..CN in der Multimobil-Aufzugsgruppe bekannt sein. Dieses Sicherheitsmodul 10 muss anhand dieser Fahrdaten für jede Kabine C1..CN augenblicklich das notwendige Bremsverhalten (Charakteristik der Verzögerungskurve, Art der Bremsung) entscheiden können. Ein Kommunikationssystem 11 sichert die Informationsübermittlung zwischen den Aufzugskabinen C1..CN und dem Sicherheitsmodul 10. Die Sicherheitseinrichtung beinhaltet weiter innerhalb des Sicherheitsmoduls 10 ein Entscheidungsmodul 12, welches für die Bestimmung der Anhaltebefehle verantwortlich ist. Das Entscheidungsmodul 12 empfängt laufend die Positionen, Geschwindigkeiten und Anhaltemöglichkeiten von allen Kabinen C1..CN. Die Kabinen C1..CN senden zudem eine Anhalteanfrage, die das Entscheidungsmodul 12 verarbeitet und der Kabine C1..CN die Anhalteerlaubnis erteilt.
  • Das Entscheidungsmodul 12 kann zu jeder Zeit entscheiden, eine Kabine abzubremsen oder zu stoppen. Es entscheidet auch ob eine Kabine C1..CN auf eine Anhalteanfrage hin anhalten darf oder nicht. Weiter bestimmt das Entscheidungsmodul 12 die Art des Anhaltens:
    • Normaler Halt,
    • Nothalt oder
    • Auslösung der Fangvorrichtung.
  • Der normale Halt wird beispielsweise bei einem frequenzgeregelten Antrieb über das Drehmoment geregelt. Bei einem Nothalt und zur Sicherung der Kabine C1..CN bei einem Halt auf einem Stockwerk E1..EN wird als Haltebremse zum Beispiel eine Trommelbremse verwendet. Die direkt an der Kabine angeordnete Fangvorrichtung kann beispielsweise als Rollenfangvorrichtung ausgeführt sein. Die Entscheidung und die Art und auch der Ort des Anhaltens wird der Kabine vom Entscheidungsmodul 12 übermittelt.
  • Aufgrund der aktuellen Fahrdaten kann das Sicherheitsmodul 10 den Kabinen C1..CN im gleichen Schacht 1 auch unterschiedliche Fahrtrichtungen erlauben ohne Kollisionen zu verursachen. Dieser Fahrbetrieb erhöht wesentlich die Effizienz der Aufzugsgruppe.
  • Ein dauernder Datenfluss mit den Positionen, Geschwindigkeiten und Zielen der Kabinen C1..CN würde einen infiniten Kommunikationskanal benötigen. Aus diesem Grund wird in das Sicherheitsmodul 10 ein dynamisches Aufzugsmodell integriert. Dieses Modell erlaubt eine sehr schnelle Übertragung von Fahrdaten (Positionen, Geschwindigkeiten und Fahrzielen) und ermöglicht dem Entscheidungsmodul 12 eine unverzügliche Bestimmung und Übermittlung der Anhaltekommandos an die Kabinen C1..CN. Die Zielstockwerkzuteilung wird so eingeschränkt, dass unnötige Stops und zwischen den Stockwerken E1..EN blockierte Kabinen C1..CN vermieden werden.
  • Fig.3 zeigt eine Verzögerungskurve D für Aufzugskabinen C1..CN. Eine Kabine C1 durchfährt den Schacht 1 mit der Nenngeschwindigkeit vn. Um auf einem bestimmten Stockwerk E1..EN anhalten zu können, folgt die Antriebssteuerung der vorgegebenen Verzögerungskurve D, innerhalb von einem bestimmten Toleranzband Z, vom Beginn der Verzögerung mit Nenngeschwindigkeit vn beim Punkt A bis zum Stillstand vs der Kabine C1 auf dem gewünschten Stockwerk E1..EN beim Punkt F der Verzögerungskurve D. Startet die Kabine C1 von einem dem Punkt F nähergelegenen Punkt B, kann nicht bis auf die Nenngeschwindigkeit vn beschleunigt werden, da sonst die Kabine C1 nicht mehr mittels den Passagieren zumutbaren Verzögerungswerten zum Stillstand gebracht werden kann. Somit folgt die Antriebssteuerung beim Erreichen von Punkt C der Verzögerungskurve D bis zum Stillstand vs beim Punkt F.
  • Fig.4 zeigt ein dynamisches Modell der Aufzugsfahrkurven für ein Gebäude mit fünf Stockwerken f1-f5. Gemäss der in Fig.3 gezeigten Verzögerungskurve D werden die Fahrkurven für alle möglichen Stockwerksdistanzen, Beschleunigungen und Verzögerungen im dynamischen Modell dargestellt. Selektoren s i,j sind die Schnittpunkte zwischen den Beschleunigungskurven von den Startstockwerken i und den Verzögerungskurven zu den Zielstockwerken j. Der Punkt f k ist die Halteposition auf Stockwerk k. Die Informationen von allen Selektoren s und Haltepositionen f und die Übergangszeit zwischen diesen Punkten bilden das dynamische Modell einer Aufzugsanlage.
  • Die Kenntnis der Position eines relevanten Punktes einer Kabine C1..CN im Netzwerk ist gleichbedeutend mit dem Wissen der momentanen Positionen und Geschwindigkeiten. Dies erlaubt die Bestimmung der zukünftigen Positionen und die Anhaltemöglichkeiten der Kabinen C1..CN. Daher muss eine Kabine C1..CN nur die Position einer bestimmten Marke im Netzwerk anzuzeigen, um alle vom Entscheidungsmodul 12 verlangten Informationen übertragen zu können.
  • Eine solche Nachricht kann beispielsweise in folgender Form erfolgen:
    • ! 365.4 C1 s3,4
  • Diese Nachricht gibt bekannt, dass Kabine C1 zur Zeit 365.4 den Selektor s3,4 erreichen wird. Das Ausrufezeichen ! deklariert die Nachricht als Information. Die Art der Codierung der Nachricht kann frei gewählt und an das Kommunikationssystem 11 angepasst werden.
  • Fig.5 zeigt eine schematische Darstellung der möglichen Bremsverhalten und der Anhaltekommandos einer Kabine. Das einfache und schnelle Senden der Anhaltekommandos erfolgt durch das Entscheidungsmodul 12. Als wichtigste Komponente muss das Kommando die Halteposition f k im Netzwerk, die die Kabine C1..CN erreichen muss, enthalten.
  • Ein Anhaltebefehl kann beispielsweise in folgender Form erfolgen:
    • !! 370.1 C1 f5
  • Dieser Anhaltebefehl weist die Kabine C1 an, das Stockwerk f5 zu erreichen. Das doppelte Ausrufezeichen !! zeigt an, dass es sich um einen Anhaltebefehl handelt. Die Zeitangabe 370.1 ist optional. Sie entspricht der maximalen Ankunftszeit auf Stockwerk f5. Dadurch wird implizit das Bremsverhalten festgelegt (Normaler Stop N, Nothalt E und Fangvorrichtung P).
  • Es bestehen auch andere Möglichkeiten die Anhaltekommandos zu formulieren. Beispielsweise kann angegeben werden, welchem der in Figur 5 gezeigten Bremsverhalten gefolgt werden muss.
    • Beispiel:
    • ! ! 370.1 C1 f5 [E]
  • Die zusätzliche Information [E] beschreibt das Bremsverhalten, in diesem Fall ein Nothalt E, um Kabine C1 auf Stockwerk f5 anhalten zu können.
  • Die Anhaltekommandos sind implizit festgelegt. Das Entscheidungsmodul 12 kann einen Stop für eine Kabine C1..CN lange vor der Ankunft bei einem Selektor f k anordnen. Daher ist das Entscheidungsmodul 12 von jeglichen Echtzeitproblemen, wie beispielsweise die Befehle für die Bremsen usw., losgelöst. Jede Kabine C1..CN ist verantwortlich für die Überwachung seiner Position und Geschwindigkeit. Ebenso sind die Kabinen C1..CN selbst verantwortlich für die Einleitung der Bremsphase bzw. für die Verzögerungskontrolle bis zum endgültigen Stop, wobei den vom Entscheidungsmodul 12 gesendeten Anhaltekommandos Folge geleistet wird.
  • Fig.6 und 7 zeigen schematische Darstellungen der Kabinenzustände für das Entscheidungsmodul 12. Das Entscheidungsmodul 12 muss für die Überwachung der Aufzugsanlage die Dimensionen der Kabinen C1..CN, insbesondere deren Höhen h, kennen. Die Kabinenhöhe h wird vom Entscheidungsmodul 12 als Länge des in Fig.7 gezeigten Balkens berücksichtigt. Marken T stellen die Zustände der Kabinen C1..CN im Netzwerk dar. Eine Konfiguration wie in Fig.6 würde zwischen Kabine C2 in Annäherung auf Stockwerk f4 und Kabine C1 bei der Wegfahrt von Stockwerk f4 aufgrund der Überlappung (schraffierter Bereich) der beiden Kabinen C1, C2 eine Kollision verursachen. Solche Systemzustände können vom Entscheidungsmodul 12 vorhergesehen und wirksam verhindert werden.
  • Fig.8 zeigt eine schematische Darstellung der Komponenten für die gesamte Sicherheitseinrichtung. Alle Kabinen C1..CN teilen miteinander das in Fig.4 gezeigte dynamische Modell, bzw. jede Kabine C1..CN implementiert das dynamische Modell in ein Modul M1. Ebenso besitzt jede Kabine C1..CN ein Sicherheitsmodul 10. Durch die redundante Ausführung des Sicherheitsmoduls 10 wird die Sicherheit wesentlich erhöht, da sich die Aufzugsanlage nicht nur auf ein einziges Sicherheitsmodul 10 verlassen muss. Auf Anfrage der Aufzugssteuerung 20 sendet ein Anhaltemodul 21 die Anfrage an eine Empfängereinheit 22. In einem Positionsmodul 25 werden die aktuellen Fahrdaten, insbesondere die Kabinenposition und Geschwindigkeit, aufgrund von Schachtinformationen 26 und der von einer Echtzeituhr 27 gelieferten Informationen, bestimmt. Position und Geschwindigkeit werden in einer Verarbeitungseinheit 28 mit dem dynamischen Modell aus dem Modul M1 ergänzt und an eine Informationseinheit 29 gesendet. Im Entscheidungsmodul 12 werden die Daten aus der Empfängereinheit 22 (Anhalteanfrage), der Informationseinheit 29 (Position und Geschwindigkeit) und einem weiteren dynamischen Modell aus einem Modul M2 verarbeitet und das Bremsverhalten festgelegt. Vom Entscheidungsmodul 12 wird das Bremsverhalten einem Kommandogenerator 30 übergeben, welcher das Anhaltekommando erzeugt. Dieses Anhaltekommando wird einem Bremsmodul 31 der Kabine C1..CN übermittelt, welches für die Weiterleitung des Kommandos bzw. die Einleitung der Bremsphase verantwortlich ist.
  • Über das Kommunikationssystem 11 werden die Fahrdaten aller Kabinen C1..CN übermittelt. Entsprechend dem eigenen Zustand und den von den anderen Kabinen empfangenen Fahrdaten kann jede Kabine C1..CN sein Bremsverhalten alleine festlegen.
  • Daher muss sich die Sicherheitseinrichtung nicht auf ein einziges Sicherheitsmodul 10 verlassen können. Jede Kabine C1..CN besitzt die Möglichkeit, seinen Anhalteprozess selber zu steuern. Zudem kann jede Kabine C1..CN andere Kabinen, beispielsweise die folgende, überwachen und einen Nothalt auslösen, wenn bei der überwachten Kabine C1..CN eine Fehlfunktion auftritt. Durch dieses System können desweitern mit Hilfe des dynamischen Modells die Abstände zwischen den Kabinen C1..CN so klein wie möglich, bzw. so gross wie nötig gehalten werden um eine optimale Effizienz des Aufzugbetriebs zu gewährleisten.
  • Als Variante zur Bestimmung der Fahrdaten können anstelle des dynamischen Modells auch Sensoren verwendet werden. An jeder Kabine C1..CN werden oben und unten Sensoren, beispielsweise Infrarotsensoren angeordnet, die die Distanzen zu oberhalb und unterhalb im Schacht 1 befindlichen Kabinen C1..CN messen. Zur Bestimmung der Positionen der Kabinen C1..CN kann ein Schachtinformationssystem dienen, zum Beispiel in Form von in den Schächten 1 angeordneten Messleisten, die von an den Kabinen C1..CN befestigten Lichtschranken abgetastet werden. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit und Position jeder Kabine C1..CN ermittelt werden. Diese Fahrdaten werden ebenfalls an Sicherheitsmodule 10 übergeben und anschliessend das Bremsverhalten der Kabinen C1..CN bestimmt.
  • Diese Sicherheitseinrichtungen sind auch auf andere als selbstfahrende Multimobil-Aufzugsgruppen anwendbar, beispielsweise auf eine Aufzugsgruppe bei der mehrere im gleichen Schacht 1 an Seilen geführte Kabinen C1..CN verkehren. Als Ausgleichsorgane werden an den Seilenden Gegengewichte angeordnet. Bei einer solchen Aufzugsgruppe besitzt jede Kabine C1..CN einen eigenen unabhängigen Antrieb, der in einem Maschinenraum oberhalb oder unterhalb der Schächte 1 oder am Gegengewicht angebracht ist.
  • Die Anordnung der Sicherheitsmodule 10 muss nicht zwingend auf den Kabinen C1..CN erfolgen; sie können auch im Maschinenraum oder auf den Stockwerken E1..EN untergebracht werden.

Claims (10)

  1. Aufzugsgruppe mit einer Sicherheitseinrichtung, mit mehreren Aufzugskabinen (C1..CN), welche gleichzeitig in mindestens einem Schacht (1) über mehrere Stockwerke (E1..EN) verkehren, wobei jede Kabine (C1..CN) an einem Seil geführt von einem eigenen unabhängigen Antrieb (2) angetrieben ist, und wobei die Bestimmung der aktuellen Position der Kabinen (C1..CN) mit einem Schachtinformationssystem erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Distanzen zu oberhalb und unterhalb im Schacht (1) befindlichen Kabinen (C1..CN) mittels an jeder Kabine (C1..CN) oben und unten angeordneter Sensoren erfolgt.
  2. Aufzugsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sicherheitsmodul (10) aus aktuellen Fahrdaten der Kabinen (C1..CN) das notwendige Bremsverhalten der Kabinen (C1..CN) berechnet, um Kollisionen zwischen Kabinen (C1..CN) zu verhindern.
  3. Aufzugsgruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bedienung eines Rufes durch eine Kabine (C1..CN) durch Halt an einem Stockwerk eine sich dieser haltenden Kabine (C1..CN) nähernde Kabine (C1..CN) ihre Geschwindigkeit verringert und/oder anhält, um einen Sicherheitsabstand zwischen den Kabinen (C1..CN) einzuhalten.
  4. Aufzugsgruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kabine (C1..CN) mit einem eigenen Sicherheitsmodul (10) ausgerüstet ist.
  5. Aufzugsgruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sicherheitsmodul (10) ausser bei der eigenen auch bei benachbarten Kabinen (C1..CN) Bremsvorgänge auslösen kann.
  6. Aufzugsgruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsverhalten einem normalen Stockwerkhalt, einem Notstop oder einem Eingreifen der Fangvorrichtung entspricht.
  7. Aufzugsgruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sicherheitsmodul (10) ein Entscheidungsmodul (12) enthält, welches aus den aktuellen Fahrdaten der Kabinen (C1..CN) das Bremsverhalten festlegt.
  8. Aufzugsgruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Entscheidungsmodul (12) das berechnete Bremsverhalten einem Kommandogenerator (30) weiterleitet, welcher das Anhaltekommando für die Kabinen (C1..CN) erzeugt.
  9. Aufzugsgruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (2) in einem Maschinenraum oberhalb oder unterhalb des Schachts (1) oder an einem Gegengewicht angebracht sind.
  10. Aufzugsgruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Infrarotsensoren sind.
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