EP1894875B1 - Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage - Google Patents

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EP1894875B1
EP1894875B1 EP20070115231 EP07115231A EP1894875B1 EP 1894875 B1 EP1894875 B1 EP 1894875B1 EP 20070115231 EP20070115231 EP 20070115231 EP 07115231 A EP07115231 A EP 07115231A EP 1894875 B1 EP1894875 B1 EP 1894875B1
Authority
EP
European Patent Office
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lift
detector
safety equipment
region
lift cage
Prior art date
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EP20070115231
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English (en)
French (fr)
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EP1894875A1 (de
Inventor
Miroslav Kostka
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
Priority claimed from EP06119935A external-priority patent/EP1894874A1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492—Position or motion detectors or driving means for the detector
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a safety device for an elevator installation with at least one elevator car according to the preamble of the independent claims.
  • the invention relates to a corresponding elevator installation.
  • elevator cars in a multi-vehicle elevator system are each equipped with their own drive and their own braking system.
  • the electronic control of the entire elevator system is often designed so that there should be no collisions of the individual elevator cars. Particularly in the case of an emergency stop or even in the case of a normal floor stop of a cabin, it can not be ensured under all circumstances that a further elevator car situated above or below the same elevator shaft can still stop in time to avoid a collision. This could be avoided by giving the controller sufficient distances between the individual elevator cars and also adapted vertical speeds. Such a requirement, however, can not fully utilize the transport capacity of a multi-vehicle elevator installation, which has an impact on the cost-benefit efficiency.
  • a multi-mobile elevator system which includes means for opening the safety circuit of an elevator car, if it comes to an undesired approach to another elevator car.
  • security modules are present at each elevator car, which evaluate the car positions and speeds in order to be able to trigger braking operations on other elevator cars, if necessary.
  • the individual safety modules must always know and evaluate the cabin positions and speeds of the other elevator cars involved in order to be able to react correctly in an emergency. To it needs a special decision module, which is responsible for determining the stop commands in an emergency.
  • a first object of the present invention to provide a multi-vehicle elevator system, which are automatically stopped at an approach between two elevator cars, the cabs before driving without a complex exchange of information between the elevator cars is necessary.
  • a further object of the present invention is to prevent an undesired approach or collision of the car with the shaft ends in an elevator installation with at least one elevator car when the elevator car approaches the shaft ends.
  • the present invention is equally suitable for preventing a collision between two elevator cars that are relatively approaching and one for preventing a collision between an elevator car and a shaft end.
  • equivalent variants of the safety device according to the invention for an elevator installation will be described.
  • the safety device for an elevator installation with an upper elevator car and a lower elevator car both of which can be moved substantially independently along a vertical direction in a common elevator shaft of the elevator installation, comprises a first electro-optical detection system with a first light source in a lower area the upper elevator car and with a first detector.
  • the first detector has a photosensitive, first sensor area in an upper area of the lower elevator car.
  • the first light source outputs a collimated first light beam at a first angle with respect to the vertical direction. The first angle is predetermined so that when approaching the upper and lower elevator cars, the first light beam strikes the first sensor area and is thus detectable by the first detector and the first detector triggers a reaction to prevent a collision of the elevator cars.
  • the safety device has a second electro-optical detection system with a second light source in an upper region of the lower elevator car and a second detector in a lower region of the upper elevator car comprises.
  • the first variant can also be implemented with more than two elevator cars, which can be moved substantially independently vertically in a common elevator shaft. Where then between each of these elevator cars at least one light source and provided for this detector is present.
  • the safety device for an elevator installation with a lower shaft end and with at least one elevator car which is movable substantially independently along a vertical direction in an elevator shaft of the elevator installation, comprises a first electro-optical detection system with a first light source in a lower area of the elevator system Elevator car and with a first detector.
  • the first detector has a photosensitive, first sensor area in the region of the lower shaft end.
  • the first light source outputs a collimated first light beam at a first angle with respect to the vertical direction. The first angle is predetermined such that when the elevator car approaches the lower shaft end, the first light beam strikes the first sensor area and is thus detectable by the first detector and the first detector triggers a reaction to prevent a collision of the elevator car.
  • the safety device has a second electro-optical detection system with a second light source in the region of the lower shaft end and via a second detector in a lower region of the elevator car.
  • the safety device for an elevator installation with an upper shaft end and with at least one elevator car which is movable substantially independently along a vertical direction in an elevator shaft of the elevator installation, comprises a first electro-optical detection system with a first light source in the region of the upper shaft end and with a first detector.
  • the first detector has a photosensitive, first sensor area in the upper area of the elevator car.
  • the first light source outputs a collimated first light beam at a first angle with respect to the vertical direction. The first angle is predetermined such that, when the elevator car approaches the upper shaft end, the first light beam strikes the first sensor area and is thus detectable by the first detector and the first detector triggers a reaction to prevent a collision of the elevator car.
  • the safety device has a second electro-optical detection system with a second light source in an upper region of the elevator car and a second detector in the region of the upper shaft end.
  • the elevator car of the second variant may be the lower of several elevator cars in a common elevator shaft of the elevator system of the first variant, both of which are substantially independently movable along a vertical direction in the elevator shaft.
  • the elevator car of the third variant can be the upper one of a plurality of elevator cars in a common elevator shaft of the elevator system of the first variant, both of which can be moved substantially independently along a vertical direction in the elevator shaft.
  • An advantage of the invention results from the simple arrangement of commercially available electro-optical components in order to prevent a collision of an elevator car in an elevator shaft. Another advantage is thesurgiigen detection of the distance by the detector and the triggering of an autonomous reaction to unwanted approach of the elevator cars. Furthermore, the detector in conjunction with a local computing unit is capable of triggering a collision-preventing reaction based on speed information with a small amount of computation. In addition, the redundant design of the safety device provides additional security and enables an autonomous and rapid collision-preventing reaction of all elevator cars.
  • a first embodiment of the invention is in connection with the two snapshots in the Figures 1A and 1B described. Shown is a simple multi-vehicle elevator installation 10 with an upper elevator car A1 and a lower elevator car A2, both of which can be moved substantially independently vertically in a common elevator shaft 11 of the elevator installation 10 along a vertical direction z.
  • the elevator cabs A1, A2 are provided with a drive and a holding brake per elevator car A1, A2, or, for example, can be individually coupled to a central drive system in order to allow individual movement in the elevator shaft 11.
  • a safety device which comprises a first electro-optical detection system 20 having a first light source 21 arranged in a lower area of the upper elevator car A1, as in FIGS Figures 1A and 1B indicated schematically.
  • Particularly suitable light sources are light-emitting diodes which emit concentrated light. Even better are laser diode or solid state laser.
  • the detection system 20 comprises a first detector 22, which comprises a photosensitive, first sensor area 22 in an upper area of the lower elevator car A2.
  • a first detector 22 which comprises a photosensitive, first sensor area 22 in an upper area of the lower elevator car A2.
  • sensor region 22 photodiodes, phototransistors or other photosensitive elements can be used.
  • the first light source 21 is designed and arranged to emit a collimated first light beam L1 at a first angle W1 with respect to the vertical direction z in.
  • the light beam L1 is directed downwards.
  • the first angle W1 is predetermined or adjusted such that, as the upper and lower elevator cars A1, A2 approach, the first light beam L1 strikes the first sensor region 22 as soon as the minimum distance S2 is reached. At this instant of impact, the light beam L1 is thus detectable by the first detector 22, 24, and this detector 22, 24 triggers a reaction R1, which is passed on to a controller or the like, for example via a line or connection 23.
  • the present invention now permits various forms of implementation or expansion stages of the safety device.
  • a reaction can be triggered immediately upon first contact of the light beam L1 with the sensor region 22.
  • the sensor region 22 has a size-in the sense of surface area-that makes it possible to ensure that reliable detection of the light beam L1 by the detector 22, 24 is possible despite the fluctuations in the elevator installation 10 ,
  • FIG. 2 Another embodiment of the invention is shown in Fig. 2 indicated.
  • a snapshot is shown shortly after the light beam L1 was first detected by a photosensitive portion 22.1 of the sensor portion 22.
  • the sections are preferably separately evaluable, ie they each have individual electrical connections.
  • a corresponding evaluation system 24 (or 24 and 28 in the case of Fig. 3 ) is provided to trigger an adapted response (R1, R2, R3, R4) in response to which of the sections 22.1 - 22.n the first light beam L1 strikes.
  • the safety device can now be configured, programmed or set such that upon the first impact on the section 22.1 of the sensor region 22 an advance warning is issued as a reaction or the elevator installation 10 or the elevator car A1 and / or A2 is transferred to a pre-warning mode. If the light point now exceeds a predetermined further section 22.4 of the sensor region 22, a final reaction can be triggered (for example an emergency stop by triggering the brake device or the safety brake of the upper and / or the lower elevator car A1, A2). This two-step approach adds security and helps prevent false tripping.
  • Fig. 3 another variant is shown. This variant is currently preferred because it offers the greatest security.
  • the first detection system is designed analogously to the system shown in the preceding figures.
  • the second Detection system can be identical, but sits almost mirrored in the upper part of the lower elevator car A2.
  • the corresponding second sensor area 26 is seated in the lower area of the upper elevator car A1.
  • the detectors trigger reactions in each case.
  • the nature of the reactions differs depending on the embodiment, programming or setting of the devices.
  • the detectors are capable of delivering signals or information via lines or other connections 23 or 27. These signals or information are then either processed before reactions are triggered, or they immediately trigger the responses, for example, by opening a switch that is part of a safety circuit.
  • the elevator installation 10 has its own safety circuit per elevator car A1, A2, the safety circuit of the upper and / or lower elevator car A1, A2 can be interrupted by the detector (s).
  • a multi-mobile elevator installation 10 preferably has one own safety circuit per elevator car A1, A2, in which several safety elements, such as safety contacts and switches, are arranged in a series connection.
  • the corresponding elevator car A1 or A2 can only be moved if the safety circuit and thus also all safety contacts integrated in it are closed.
  • the safety circuit is connected to the drive or the brake unit of the elevator installation 10 in order to interrupt the driving operation of the corresponding elevator car A1 or A2, if such a reaction is desired.
  • the invention can also be used in elevator systems which are equipped with a safety bus system instead of the mentioned safety circuit.
  • any catch brakes of the respective elevator cars A1, A2 can be triggered.
  • angles W1, W2 can be adjusted in a range of 0 to 90 ° with respect to the vertical direction z.
  • the angles W1, W2 are in the range between 0 and 60 degrees, and more preferably between 10 and 50 degrees.
  • the angle W1, W2 as a function of individual or several parameters, such as the position, speed or acceleration of an elevator car A1, A2, the distance, relative speed or relative acceleration of the elevator car A1, A2 to a reference point or the operating state of the elevator system 10, in time set variably.
  • the angle W1, W2 can be set smaller, so that the light beam L1, L2 falls on the detector 22, 24 at an earlier time and thus to it an earlier time a reaction R1, R2, R3, R4 can trigger.
  • the need for an early response R1, R2, R3, R4 is reduced, and thus a larger angle W1, W2 can be set.
  • the relationship between acceleration and angle is analogous.
  • the angle W1, W2 of the light beam L1, L2 can be increased already after the transfer of the elevator car A1, A2 into an inspection state, since the elevator car A1, A2 can only be moved at reduced speed.
  • the position of the elevator cars A1, A2 serves, for example, to determine the time of a variable adjustment of the angle W1, W2. Accordingly, a critical distance between the elevator cars A1, A2 or between an elevator car A1, A2 and the shaft end defined. If this value is undershot, the variable setting of the angle W1, W2 begins.
  • corresponding sensor areas can also be provided at the lower and / or upper shaft end of the elevator shaft 11 in order to prevent a dangerous approach of an elevator car to the respective shaft end.
  • the operating principle in this case is the same as described in connection with the other embodiments.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage mit mindestens einer Aufzugskabine gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Ausserdem betrifft die Erfindung eine entsprechende Aufzugsanlage.
  • Typischerweise sind Aufzugskabinen in einer Multimobil-Aufzugsanlagen je mit einem eigenen Antrieb und einem eigenen Bremssystem ausgestattet. Die elektronische Steuerung der gesamten Aufzugsanlage ist häufig so ausgelegt, dass es zu keinen Kollisionen der einzelnen Aufzugskabinen kommen sollte. Besonders bei einem Nothalt oder auch bei einem normalen Stockwerkhalt einer Kabine kann nicht unter allen Umständen gewährleistet werden, dass eine ober- oder unterhalb im gleichen Aufzugsschacht befindliche weitere Aufzugskabine noch rechtzeitig anhalten kann, um einen Zusammenstoss zu vermeiden. Dies könnte vermieden werden, indem man durch die Steuerung ausreichende Abstände zwischen den einzelnen Aufzugskabinen und auch entsprechend angepasste Vertikalgeschwindigkeiten vorgeben würde. Durch eine solche Vorgabe jedoch kann die Beförderungskapazität einer Multimobil-Aufzugsanlage nicht voll ausgeschöpft werden, was einen Einfluss auf die Kosten-Nutzen Effizienz hat.
  • Aus der Europäischen Patentschrift EP 769 469 B1 ist nun eine Multimobil-Aufzugsanlage bekannt, die Mittel zum Öffnen des Sicherheitskreises einer Aufzugskabine umfasst, falls es zu einer unerwünschten Annäherung mit einer anderen Aufzugskabine kommt. Gemäss der genannten Patentschrift sind an jeder Aufzugskabine Sicherheitsmodule vorhanden, welche die Kabinenpositionen und Geschwindigkeiten auswerten, um gegebenenfalls Bremsvorgänge auch an anderen Aufzugskabinen auslösen zu können. Die einzelnen Sicherheitsmodule müssen stets die Kabinenpositionen und Geschwindigkeiten der anderen beteiligten Aufzugskabinen kennen und auswerten, um in einem Notfall richtig reagieren zu können. Dazu braucht es ein spezielles Entscheidungsmodul, das im Notfall für die Bestimmung der Anhaltebefehle zuständig ist.
  • Eine ähnlich aufwendige Lösung ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2004/043841 A1 oder US 2003/0057030 A1 bekannt. Gemäss dieser Patentanmeldung können an jeder Aufzugskabine Infrarot-, Laser- oder Ultraschallsensoren angeordnet sein, welche die Abstände zu den oberhalb und unterhalb der Aufzugskabine befindlichen benachbarten Aufzugskabinen messen. Ausserdem wird vorgeschlagen zusätzlich ein Schachtinformationssystem einzusetzen, damit beispielsweise im Schacht angeordnete Messleisten von Sensoren an den Aufzugskabinen in Form von Lichtschranken abgetastet werden können. Auch dieser elektro-optische Ansatz ermöglicht es den Abstand der Aufzugskabinen und gegebenenfalls auch den Abstand zum Schachtboden zu kontrollieren und nötigenfalls in die Steuerung einzugreifen um eine Kollision zu verhindern.
  • Vor allem die in der internationalen Patentanmeldung WO 2004/043841 A1 beschriebene Lösung ist aufwendig, weil sie eine Kommunikation zwischen verschiedenen opto-elektronischen Komponenten der Aufzugskabinen erforderlich macht, um Aussagen über den momentanen Abstand und die momentanen Geschwindigkeiten der Aufzugskabinen zu ermöglichen.
  • Ausserdem sind die beschriebenen Lösungen bei der Inbetriebnahme kompliziert zu initialisieren, da alle Systeme aufeinander abgestimmt werden müssen. Die Komplexität der Systeme macht diese Lösungen eventuell auch störanfällig.
  • Es ist in Anbetracht der bekannten Anordnungen eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Multimobil-Aufzugsanlage bereit zu stellen, die bei einer Annäherung zwischen zwei Aufzugskabinen die Kabinen vor dem Auffahren selbsttätig stillgesetzt werden, ohne dass ein aufwendiger Informationsaustausch zwischen den Aufzugskabinen notwendig ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin in einer Aufzugsanlage mit mindestens einer Aufzugskabine, bei einer Annäherung der Aufzugskabine zu den Schachtenden, eine unerwünschte Annäherung bzw. Kollision der Kabine mit den Schachtenden zu verhindern.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, geht es darum mit einfachen und zuverlässigen Mitteln die Sicherheit von Aufzugsanlagen zu verbessern.
  • Die Lösung der Aufgaben erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche realisiert.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich gleichermassen zur Verhinderung einer Kollision zwischen zwei Aufzugskabinen, die sich relativ nähern, als auch einer zur Verhinderung einer Kollision zwischen einer Aufzugskabine und einem Schachtende. Im Folgenden werden gleichwertige Varianten der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage beschrieben.
  • In einer ersten Variante umfasst die Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage mit einer oberen Aufzugskabine und einer unteren Aufzugskabine, die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung in einem gemeinsamen Aufzugsschacht der Aufzugsanlage bewegbar sind, ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem mit einer ersten Lichtquelle in einem unteren Bereich der oberen Aufzugskabine und mit einem ersten Detektor. Der erste Detektor besitzt einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich in einem oberen Bereich der unteren Aufzugskabine. Die erste Lichtquelle gibt einen gebündelten ersten Lichtstrahl in einem ersten Winkel in Bezug zur Vertikalrichtung ab. Der erste Winkel ist so vorgegeben, dass bei einer Annäherung der oberen und der unteren Aufzugskabinen der erste Lichtstrahl auf den ersten Sensorbereich trifft und damit durch den ersten Detektor detektierbar ist und der erste Detektor eine Reaktion auslöst, um eine Kollision der Aufzugskabinen zu verhindern.
  • Zudem verfügt die Sicherheitseinrichtung über ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle in einem oberen Bereich der unteren Aufzugskabine und über einen zweiten Detektor in einem unteren Bereich der oberen Aufzugskabine umfasst.
  • Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung lässt sich die erste Variante auch mit mehr als zwei Aufzugskabinen, die im Wesentlichen unabhängig vertikal in einem gemeinsamen Aufzugsschacht verfahrbar sind, realisieren. Wobei dann zwischen jeder dieser Aufzugskabinen mindestens eine Lichtquelle und ein für diese vorgesehener Detektor vorhanden ist.
  • In einer zweiten Variante umfasst die Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage mit einem unteren Schachtende und mit mindestens einer Aufzugskabine, die im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung in einem Aufzugsschacht der Aufzugsanlage bewegbar ist, ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem mit einer ersten Lichtquelle in einem unteren Bereich der Aufzugskabine und mit einem ersten Detektor. Der erste Detektor besitzt einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich im Bereich des unteren Schachtendes. Die erste Lichtquelle gibt einen gebündelten ersten Lichtstrahl in einem ersten Winkel in Bezug zur Vertikalrichtung ab. Der erste Winkel ist so vorgegeben, dass bei einer Annäherung der Aufzugskabine mit dem unteren Schachtende der erste Lichtstrahl auf den ersten Sensorbereich trifft und damit durch den ersten Detektor detektierbar ist und der erste Detektor eine Reaktion auslöst, um eine Kollision der Aufzugskabine zu verhindern.
  • Zudem verfügt die Sicherheitseinrichtung über ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle im Bereich des unteren Schachtendes und über einen zweiten Detektor in einem unteren Bereich der Aufzugskabine umfasst.
  • In einer dritten Variante umfasst die Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage mit einem oberen Schachtende und mit mindestens einer Aufzugskabine, die im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung in einem Aufzugsschacht der Aufzugsanlage bewegbar ist, ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem mit einer ersten Lichtquelle im Bereich des oberen Schachtendes und mit einem ersten Detektor. Der erste Detektor besitzt einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich im oberen Bereich der Aufzugskabine. Die erste Lichtquelle gibt einen gebündelten ersten Lichtstrahl in einem ersten Winkel in Bezug zur Vertikalrichtung ab. Der erste Winkel ist so vorgegeben, dass bei einer Annäherung der Aufzugskabine mit dem oberen Schachtende der erste Lichtstrahl auf den ersten Sensorbereich trifft und damit durch den ersten Detektor detektierbar ist und der erste Detektor eine Reaktion auslöst, um eine Kollision der Aufzugskabine zu verhindern.
  • Zudem verfügt die Sicherheitseinrichtung über ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle in einem oberen Bereich der Aufzugskabine und über einen zweiten Detektor im Bereich des oberen Schachtendes umfasst.
  • Natürlich lassen sich diese Varianten vorteilhafterweise auch kombinieren, d.h. die Aufzugskabine der zweiten Variante kann die untere von mehreren Aufzugskabinen in einem gemeinsamen Aufzugsschacht der Aufzugsanlage der ersten Variante sein, die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung im Aufzugsschacht bewegbar sind.
  • Analog kann die Aufzugskabine der dritten Variante die obere von mehreren Aufzugskabinen in einem gemeinsamen Aufzugsschacht der Aufzugsanlage der ersten Variante sein, die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung im Aufzugsschacht bewegbar sind.
  • Natürlich ist auch eine Kombination aller drei Varianten in einer Aufzugsanlage möglich. Eine solche Kobination realisiert eine Verhinderung von Kollisionen der beiden Aufzugskabinen miteinander und mit Schachtenden.
  • Ein Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der einfachen Anordnung handelsüblicher elektro-optischer Komponenten, um eine Kollision einer Aufzugskabine in einem Aufzugsschacht zu verhindern. Ein weiterer Vorteil liegt in der selbstätigen Detektion des Abstandes durch den Detektor und der Auslösung einer autonomen Reaktion bei unerwünschter Annäherung der Aufzugskabinen. Desweiteren ist der Detektor im Zusammenspiel mit einer lokalen Recheneinheit fähig mit kleinem Rechenaufwand eine kollisionsverhindernde Reaktion aufgrund von Geschwindigkeitsinformationen auszulösen. Zudem bietet die redundante Auslegung der Sicherheitseinrichtung zusätzliche Sicherheit und ermöglicht eine autonome und schnelle kollisionsverhindernde Reaktion aller Aufzugskabinen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die nicht massstäblichen Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1A eine schematische, seitliche Ansicht einer ersten Multimobil-Aufzugsanlage gemäss Erfindung in einem ersten Zeitpunkt;
    • Fig. 1B eine schematische, seitliche Ansicht der Multimobil-Aufzugsanlage nach Fig. 1A in einem späteren Zeitpunkt;
    • Fig. 2 eine schematische, seitliche Ansicht eines Teils einer zweiten Multimobil-Aufzugsanlage gemäss Erfindung;
    • Fig. 3 eine schematische, seitliche Ansicht eines Teils einer dritten Multimobil-Aufzugsanlage gemäss Erfindung.
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist im Zusammenhang mit den beiden Momentaufnahmen in den Figuren 1A und 1B beschrieben. Gezeigt ist eine einfache Multimobil-Aufzugsanlage 10 mit einer oberen Aufzugskabine A1 und einer unteren Aufzugskabine A2, die beide im Wesentlichen unabhängig vertikal in einem gemeinsamen Aufzugsschacht 11 der Aufzugsanlage 10 entlang einer Vertikalrichtung z bewegbar sind. Zu diesem Zweck können die Aufzugskabinen A1, A2 mit einem Antrieb und einer Haltebremse pro Aufzugskabine A1, A2 versehen sind, oder zum Beispiel an ein zentrales Antriebssystem einzeln ankoppelbar sein, um ein individuelles Bewegen im Aufzugsschacht 11 zu ermöglichen. Darüber hinaus gibt es auch andere Ansätze, um die Aufzugskabinen einer Multimobil-Aufzugsanlage individuell bewegen zu können.
  • Es ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem 20 mit einer ersten Lichtquelle 21 umfasst, die in einem unteren Bereich der oberen Aufzugskabine A1 angeordnet ist, wie in den Figuren 1A und 1B schematisch angedeutet. Als Lichtquellen eignen sich besonders Leuchtdioden, die gebündeltes Licht abgeben. Noch besser geeignet sind Laserdiode oder Festkörperlaser.
  • Weiterhin umfasst das Erfassungssystem 20 einen ersten Detektor 22, der einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich 22 in einem oberen Bereich der unteren Aufzugskabine A2 umfasst. Als Sensorbereich 22 können Fotodioden, Fototransistoren oder andere lichtempfindliche Elemente eingesetzt werden.
  • Die erste Lichtquelle 21 ist so ausgelegt und angeordnet, dass sie einen gebündelten ersten Lichtstrahl L1 in einem ersten Winkel W1 in Bezug zur Vertikalrichtung z in abgibt. Im gezeigten Beispiel ist der Lichtstrahl L1 abwärts gerichtet.
  • In Fig. 1A ist eine Momentaufnahme gezeigt (Abstand zwischen den Kabinen beträgt S1), wo sich die obere Aufzugskabine A1 mit einer Geschwindigkeit v1 nach unten bewegt und die untere Aufzugskabine A2 still steht (v2 = 0). Im gezeigten Moment trifft der Lichtstrahl L1 irgendwo oberhalb der unteren Aufzugskabine A2 gegen eine Wand des Aufzugsschachts 11.
  • Reduziert sich nun der relative Abstand der beiden Aufzugskabinen A1 und A2 auf einen Mindestabstand S2, wie in Fig. 1B gezeigt, so trifft der Lichtstrahl L1 erstmals auf den Sensorbereich 22.
  • Gemäss Erfindung ist der erste Winkel W1 so vorgegeben oder eingestellt, dass bei einer Annäherung der oberen und unteren Aufzugskabinen A1, A2 der erste Lichtstrahl L1 auf den ersten Sensorbereich 22 trifft, sobald der Mindestabstand S2 erreicht wird. In diesem Moment des Auftreffens ist somit der Lichtstrahl L1 durch den ersten Detektor 22, 24 detektierbar und dieser Detektor 22, 24 löst eine Reaktion R1 aus, die zum Beispiel über eine Leitung oder Verbindung 23 an eine Steuerung oder dergleichen weitergereicht wird.
  • Die vorliegende Erfindung erlaubt nun verschiedene Realisierungsformen oder Ausbaustufen der Sicherheitseinrichtung.
  • In der einfachsten Realisierungsform kann unmittelbar beim erstmaligen Auftreffen des Lichtstrahls L1 auf den Sensorbereich 22 eine Reaktion ausgelöst werden. In diesem Fall reicht es aus, wenn der Sensorbereich 22 eine Grösse - im Sinne von Flächenausdehnung - hat, die es erlaubt sicher zu stellen, dass trotz der Schwankungen in der Aufzugsanlage 10 eine sichere Detektion des Lichtstrahls L1 durch den Detektor 22, 24 möglich ist.
  • Eine weitere Realisierungsform der Erfindung ist in Fig. 2 angedeutet. In dieser Figur ist eine Momentaufnahme gezeigt kurz nachdem der Lichtstrahl L1 erstmals durch einen lichtempfindlichen Abschnitt 22.1 des Sensorbereichs 22 erfasst wurde.
  • Die Abschnitte sind vorzugsweise getrennt auswertbar, d.h. sie haben jeweils einzelne elektrische Anschlüsse. Vorzugsweise ist bei den verschiedenen Ausführungsformen ein entsprechendes Auswertesystem 24 (oder 24 und 28 im Falle von Fig. 3) vorgesehen, um eine angepasste Reaktion (R1, R2, R3, R4) in Abhängigkeit davon auslösen zu können auf welchen der Abschnitte 22.1 - 22.n der erste Lichtstrahl L1 trifft.
  • Wenn man nun die gleichen Abstände wie in den Figuren 1A und 1B annimmt, so wäre im gezeigten Moment der Abstand kleiner als S2.
  • Da sich die obere Aufzugskabine A1 weiter mit der Geschwindigkeit v1 auf die untere Kabine A2 zubewegt, verlagert sich der durch den Lichtstrahl L1 erzeugte "Lichtpunkt" nach links. Die Sicherheitseinrichtung kann nun so ausgestaltet, programmiert oder eingestellt sein, dass beim ersten Auftreffen am Abschnitt 22.1 des Sensorbereichs 22 eine Vorwarnung als Reaktion abgesetzt wird oder die Aufzugsanlage 10, respektive die Aufzugskabine A1 und/oder A2 in einen Vorwarnmodus überführt wird. Überschreitet nun der Lichtpunkt einen vorher festgelegten weiteren Abschnitt 22.4 des Sensorbereichs 22, so kann eine endgültige Reaktion ausgelöst werden (zum Beispiel ein Notstop durch Auslösen der Bremseinrichtung oder der Fangbremse der oberen und/oder der unteren Aufzugskabine A1, A2). Dieser zweistufige Ansatz bietet zusätzliche Sicherheit und hilft dadurch Fehlauslösungen zu vermeiden.
  • Anhand der Fig. 2 wird nun eine weitere Realisierungsform der Erfindung erläutert. Wie durch einen Pfeil unterhalb des Sensorbereichs 22 angedeutet, wandert der Lichtpunkt mit einer Geschwindigkeit v1* nach links wenn sich der relative Abstand zwischen den Aufzugskabinen A1, A2 mit einer Geschwindigkeit v1 reduziert. Diese Geschwindigkeit v1* erlaubt eine rechnerische Ermittlung der Geschwindigkeit v1 unter Anwendung einfacher trigonometrischer Ansätze. Falls der Winkel W1 zum Beispiel 45 Grad beträgt, so ist v1 = v1*, da tan 45 = 1 ist. Wird der Winkel W1 grösser als 45 Grad, so ist auch v1* grösser als v1. Bei kleineren Winkeln W1 wird v1* kleiner als v1, d.h. man erzielt einer Art Untersetzung oder Verlangsamung. Durch eine solche Verlangsamung kann der Grösse des Sensorbereichs 22 reduziert werden, was eventuell von Vorteil sein kann, da die entsprechenden Sensoren teuer sind.
  • In Fig. 3 ist eine weitere Variante gezeigt. Diese Variante wird gegenwärtig bevorzugt, da sie die grösste Sicherheit bietet. Es werden, wie gezeigt, zwei elektro-optische Erfassungssysteme eingesetzt. Das erste Erfassungssystem ist analog zu dem in den vorhergehenden Figuren gezeigten System ausgelegt. Das zweite Erfassungssystem kann baugleich sein, sitzt aber quasi spiegelverkehrt im oberen Bereich der unteren Aufzugskabine A2. Der entsprechende zweite Sensorbereich 26 sitzt im unteren Bereich der oberen Aufzugskabine A1.
  • Im gezeigten Beispiel sind beide Winkel gleich, d.h. W1 = W2. Die Winkel können aber auch anders vorgegeben oder eingestellt sein. Bei identischer Ausführung der elektro-optischen Erfassungssysteme und falls W1 = W2 gilt, setzen beide elektro-optischen Erfassungssysteme zur gleichen Zeit Signale ab, oder lösen zur gleichen Zeit Reaktionen R3, R4 aus.
  • In den Figuren ist schematisch angedeutet, dass die Detektoren jeweils Reaktionen auslösen. Die Art der Reaktionen unterscheidet sich je nach Ausführungsform, Programmierung oder Einstellung der Vorrichtungen. In den Figuren ist angedeutet, dass die Detektoren in der Lage sind über Leitungen oder andere Verbindungen 23 oder 27 Signale oder Informationen abzugeben. Diese Signale oder Informationen werden dann entweder verarbeitet, bevor Reaktionen ausgelöst werden, oder sie lösen unmittelbar die Reaktionen aus zum Beispiel indem sie einen Schalter öffnen, der Teil eines Sicherheitskreises ist.
  • Es gibt zahlreiche Möglichkeiten das Auslösen der Reaktionen zu bewerkstelligen. Die jeweilige Realisierung hängt von verschiedenen Details der jeweiligen Aufzugsanlage 10 ab. Falls die Aufzugsanlage 10 zum Beispiel pro Aufzugskabine A1, A2 einen eigenen Sicherheitskreis aufweist, kann durch den/die Detektor(en) der Sicherheitskreis der oberen und/oder unteren Aufzugskabine A1, A2 unterbrochen werden.
  • Eine Multimobil-Aufzugsanlage 10 weist vorzugsweise pro Aufzugskabine A1, A2 einen eigenen Sicherheitskreis auf, bei dem mehrere Sicherheitselemente, wie zum Beispiel Sicherheitskontakte und - schalter, in einer Serienschaltung angeordnet sind. Die entsprechende Aufzugskabine A1 oder A2 kann nur bewegt werden, wenn der Sicherheitskreis und damit auch alle in ihm integrierten Sicherheitskontakte geschlossen sind. Der Sicherheitskreis steht mit dem Antrieb oder der Bremseinheit der Aufzugsanlage 10 in Verbindung, um den Fahrbetrieb der entsprechenden Aufzugskabine A1 oder A2 zu unterbrechen, falls eine solche Reaktion gewünscht ist.
  • Die Erfindung kann aber auch in Aufzugsanlagen eingesetzt werden, die statt mit dem erwähnten Sicherheitskreis mit einem Sicherheitsbussystem ausgerüstet sind.
  • Alternativ oder zusätzlich zum Öffnen der Sicherheitskreise können auch die Bremsen der jeweiligen Aufzugskabinen A1, A2 ausgelöst werden.
  • Alternativ oder zusätzlich können auch etwaige Fangbremsen der jeweiligen Aufzugskabinen A1, A2 ausgelöst werden.
  • Es lassen sich also je nach Ausführungsform eine oder mehrere der folgenden Reaktionen durch die Detektoren 22, 24, bzw. 26, 28 auslösen:
    • Öffnen eines Sicherheitskreises von mindestens einer Aufzugskabine A1, A2,
    • Signal an eine Aufzugssteuerung,
    • Auslösen einer Bremsvorrichtung von mindestens einer Aufzugskabine A1, A2,
    • Auslösen einer Fangbremse von mindestens einer Aufzugskabine A1, A2,
    • Überführen von mindestens einer Aufzugskabine A1, A2 in einen Vorwarnzustand,
    • Anpassung der Vertikalgeschwindigkeit v1, v2 von mindestens einer Aufzugskabine A1, A2.
  • Man kann also mit der Erfindung eine Distanzkontrolle oder eine kombinierte Distanz- und Geschwindigkeitskontrolle realisieren.
  • Die Winkel W1, W2 lassen sich in einem Bereich von 0 bis 90° bezüglich der Vertikalrichtung z einstellen. Vorzugsweise liegen die Winkel W1, W2 im Bereich zwischen 0 und 60 Grad, und besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 Grad.
  • Vorteilhafterweise wird der Winkel W1, W2 in Abhängigkeit von einzelnen oder mehreren Parametern, wie der Position, Geschwindigkeit oder Beschleunigung einer Aufzugskabine A1, A2, des Abstands, Relativgeschwindigkeit oder Relativbeschleunigung der Aufzugskabine A1, A2 zu einem Bezugspunkt oder des Betriebszustandes der Aufzugsanlage 10, zeitlich variabel eingestellt.
  • Dank der Einstellung des Winkels W1, W2 kann zum Beispiel bei einer grösseren Geschwindigkeit der Kabine A1, A2 der Winkel W1, W2 kleiner eingestellt werden, damit der Lichtstrahl L1, L2 zu einem früheren Zeitpunkt auf den Detektor 22, 24 fällt und somit dieser zu einem früheren Zeitpunkt eine Reaktion R1, R2, R3, R4 auslösen kann. Bei einer kleineren Geschwindigkeit reduziert sich dementsprechend die Notwendigkeit einer frühen Reaktion R1, R2, R3, R4 und somit kann ein grösserer Winkel W1, W2 eingestellt werden. Analog verhält sich der Zusammenhang zwischen Beschleunigung und Winkel.
  • Der Betriebszustand einer Aufzugsanlage 10, wie zum Beispiel im Inspektions- oder Unterhaltszustand, gibt oft eine verringerte maximale Geschwindigkeit vor. Somit kann im Fall einer Inspektionsfahrt der Aufzugskabine A1, A2 der Winkel W1, W2 des Lichtstrahls L1, L2 schon nach der Überführung der Aufzugskabine A1, A2 in einen Inspektionszustand vergrössert werden, da die Aufzugskabine A1, A2 nur mit reduzierter Geschwindigkeit verfahren werden kann.
  • Die Position der Aufzugskabinen A1, A2 dient beispielsweise dazu den Zeitpunkt einer variablen Einstellung des Winkels W1, W2 zu bestimmen. Dementsprechend wird ein kritischer Abstand zwischen den Aufzugskabinen A1, A2 oder zwischen einer Aufzugskabine A1, A2 und dem Schachtende definiert. Wird dieser Wert unterschritten, beginnt die variable Einstellung des Winkels W1, W2.
  • Falls mehrere Aufzugskabinen im selben Schacht 11 verkehren, so kann auch zwischen diesen Aufzugskabinen eine entsprechende Sicherheitseinrichtung vorgesehen werden.
  • Ausserdem können auch am unteren und/oder oberen Schachtende des Aufzugsschachts 11 entsprechende Sensorbereiche vorgesehen sein, um eine gefährliche Annäherung einer Aufzugskabine an das jeweilige Schachtende zu verhindern. Das Wirkprinzip ist in diesem Fall das selbe wie im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen beschrieben.

Claims (15)

  1. Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage (10) mit einer oberen Aufzugskabine (A1) und einer unteren Aufzugskabine (A2), die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung (z) in einem gemeinsamen Aufzugsschacht (11) der Aufzugsanlage (10) bewegbar sind, wobei die Sicherheitseinrichtung ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem (20) mit einer ersten Lichtquelle (21) in einem unteren Bereich der oberen Aufzugskabine (A1) und mit einem ersten Detektor (22, 24) umfasst, dadurch
    gekennzeichnet, dass
    - der erste Detektor (22, 24) einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich (22) in einem oberen Bereich der unteren Aufzugskabine (A2) umfasst, und
    - dass die erste Lichtquelle (21) einen gebündelten ersten Lichtstrahl (L1) in einem ersten Winkel (W1) in Bezug zur Vertikalrichtung (z) abgibt und der erste Winkel (W1) so vorgegeben ist, dass bei einer Annäherung der oberen und der unteren Aufzugskabinen (A1, A2) der erste Lichtstrahl (L1) auf den ersten Sensorbereich (22) trifft und damit durch den ersten Detektor (22, 24) detektierbar ist und der erste Detektor (22, 24) eine Reaktion (R1, R2, R3, R4) auslöst.
  2. Sicherheitseinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (20) ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle (25) in einem oberen Bereich der unteren Aufzugskabine (A2) und mit einem zweiten Detektor (26, 28) in einem unteren Bereich der oberen Aufzugskabine (A1) umfasst.
  3. Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage (10) mit einem unteren Schachtende und mit mindestens einer Aufzugskabine (A2), die im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung (z) in einem Aufzugsschacht (11) der Aufzugsanlage (10) bewegbar ist, wobei die Sicherheitseinrichtung ein erstes elektro-optisches. Erfassungssystem (20) mit einer ersten Lichtquelle (21) in einem unteren Bereich der Aufzugskabine (A2) und mit einem ersten Detektor (22, 24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Detektor (22, 24) einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich (22) im Bereich des unteren Schachtendes umfasst, und
    - dass die erste Lichtquelle (21) einen gebündelten ersten Lichtstrahl (L1) in einem ersten Winkel (W1) in Bezug zur Vertikalrichtung (z) abgibt und der erste Winkel (W1) so vorgegeben ist, dass bei einer Annäherung der Aufzugskabine (A2) mit dem unteren Schachtende der erste Lichtstrahl (L1) auf den ersten Sensorbereich (22) trifft und damit durch den ersten Detektor (22, 24) detektierbar ist und der erste Detektor (22, 24) eine Reaktion (R1, R2, R3, R4) auslöst.
  4. Sicherheitseinrichtung (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (20) ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle (25) im Bereich des unteren Schachtendes und mit einem zweiten Detektor (26, 28) in einem unteren Bereich der Aufzugskabine (A2) umfasst.
  5. Sicherheitseinrichtung für eine Aufzugsanlage (10) mit einem oberen Schachtende und mit mindestens einer Aufzugskabine (A1), die im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung (z) in einem Aufzugsschacht (11) der Aufzugsanlage (10) bewegbar ist, wobei die Sicherheitseinrichtung ein erstes elektro-optisches Erfassungssystem (20) mit einer ersten Lichtquelle (21) im Bereich des oberen Schachtendes und mit einem ersten Detektor (22, 24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Detektor (22, 24) einen lichtempfindlichen, ersten Sensorbereich (22) im oberen Bereich der Aufzugskabine (A1) umfasst, und
    - dass die erste Lichtquelle (21) einen gebündelten ersten Lichtstrahl (L1) in einem ersten Winkel (W1) in Bezug zur Vertikalrichtung (z) abgibt und der erste Winkel (W1) so vorgegeben ist, dass bei einer Annäherung der Aufzugskabine (A1, A2) mit dem oberen Schachtende der erste Lichtstrahl (L1) auf den ersten Sensorbereich (22) trifft und damit durch den ersten Detektor (22, 24) detektierbar ist und der erste Detektor (22, 24) eine Reaktion (R1, R2, R3, R4) auslöst.
  6. Sicherheitseinrichtung (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (20) ein zweites elektro-optisches Erfassungssystem mit einer zweiten Lichtquelle (25) in einem oberen Bereich der Aufzugskabine (A1) und mit einem zweiten Detektor (26, 28) im Bereich des oberen Schachtendes umfasst.
  7. Sicherheitseinrichtung (20) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugskabine (A2) die untere von mehreren Aufzugskabinen (A1, A2) in einem gemeinsamen Aufzugsschacht (11) der Aufzugsanlage (10) ist, die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung (z) im Aufzugsschacht (11) bewegbar sind.
  8. Sicherheitseinrichtung (20) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugskabine (A1) die obere von mehreren Aufzugskabinen (A1, A2) in einem gemeinsamen Aufzugsschacht (11) der Aufzugsanlage (10) ist, die beide im Wesentlichen unabhängig entlang einer Vertikalrichtung (z) im Aufzugsschacht (11) bewegbar sind.
  9. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorbereich (22) mehrere lichtempfindliche Abschnitte (22.1 - 22.n) aufweist, die getrennt auswertbar sind.
  10. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Detektor (22, 24) ein Auswertesystem (24) umfasst, um eine angepasste Reaktion (R1, R2, R3, R4) in Abhängigkeit davon auslösen zu können auf welchen der Abschnitte (22.1 - 22.n) der erste Lichtstrahl (L1) trifft.
  11. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der folgenden Reaktionen durch den ersten Detektor (22, 24) auslösbar ist/sind:
    - Öffnen eines Sicherheitskreises von mindestens einer Aufzugskabine (A1, A2),
    - Signal an eine Aufzugssteuerung,
    - Auslösen einer Bremsvorrichtung von mindestens einer Aufzugskabine (A1, A2),
    - Auslösen einer Fangbremse von mindestens einer Aufzugskabine (A1, A2),
    - Überführen von mindestens einer Aufzugskabine (A1, A2) in einen Vorwarnzustand,
    - Anpassung der Vertikalgeschwindigkeit (v1, v2) von mindestens einer Aufzugskabine (A1, A2).
  12. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des/der elektrooptischen Erfassungssystem(e) eine Distanzkontrolle oder eine kombinierte Distanz- und Geschwindigkeitskontrolle realisiert ist.
  13. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W1, W2) zwischen dem Lichtstrahl (L1, L2) und der Vertikalrichtung z in Abhängigkeit von einzelnen oder mehreren Parametern zeitlich variabel einstellbar ist.
  14. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter, die Position, Geschwindigkeit oder Beschleunigung einer Aufzugskabine (A1, A2), den Abstand, die Relativgeschwindigkeit oder die Relativbeschleunigung einer Aufzugskabine (A1, A2) zu einem Bezugspunkt oder den Betriebszustand der Aufzugsanlage (10) darstellen.
  15. Aufzugsanlage (10) mit einer Sicherheitseinrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufzugsanlage (10) mindestens eine Aufzugskabine (A1, A2) aufweist, mit einem Antrieb und einer Haltebremse pro Aufzugskabine (A1, A2) und wobei durch die Reaktion (R1, R2, R3, R4) eine Kollision der Aufzugskabine (A1, A2) verhinderbar ist.
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