EP3601138B1

EP3601138B1 - Überwachung des mechanischen zustandes einer fahrtreppe oder eines fahrsteiges

Info

Publication number: EP3601138B1
Application number: EP18709575.7A
Authority: EP
Inventors: Thomas Novacek; Jürg Burri
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2021-05-05
Anticipated expiration: 2038-03-07
Also published as: AU2018242117B2; ES2876208T3; TW201840460A; KR102407553B1; JP2020512249A; RU2019134213A; JP7114624B2; SG11201907929YA; WO2018177708A1; RU2019134213A3; TWI754020B; CN110461756A; PL3601138T3; MX2019011462A; BR112019018231A2; CA3055472A1; RU2754023C2; US11161717B2; KR20190132393A; CN110461756B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges sowie eine Fahrtreppe oder ein Fahrsteig mit mindestens einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes.
Es ist allgemein bekannt, dass Fahrtreppen und Fahrsteige über Erfassungseinrichtungen zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes verfügen, um einen sicheren Betrieb dieser Personentransporteinrichtungen zu gewährleisten. Beispielsweise wird in der CN 201132723 Y eine Fahrtreppe offenbart, deren Stufenband mittels eines Sensors überwacht wird. Wenn sich eine Stufe aus dem Stufenband gelöst hat, entsteht eine Lücke, die der Sensor erfasst und ein entsprechendes Signal an die Fahrtreppensteuerung abgibt. Die Fahrtreppensteuerung setzt unmittelbar nach dem Eingang des Signals das Stufenband fest.
JP 2010269884 A offenbart den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 11. JP 2010269884 A offenbart eine Fahrtreppe mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes des Stufenbandes. Hierbei werden mittels zweier Kameras Bilder von Fahrtreppenstufen aufgenommen und ausgewertet.
In der JP 2009190818 A wird der Spalt zwischen dem Stufenband und dem Sockelblech mittels einer Vielzahl von Sensoren überwacht.
Eine hohe Überwachungsdichte oder genauer gesagt, die Überwachung möglichst vieler kritischer Stellen der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges erfordert aber eine hohe Anzahl von Sensoren. Dies hat den Nachteil, dass eine solche Erfassungseinrichtung sehr teuer ist und insbesondere mit jedem zusätzlichen Sensor die Störungsanfälligkeit des gesamten Systems beziehungsweise einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges mit hoher Überwachungsdichte wächst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren sowie eine
Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges zu schaffen, die eine hohe Überwachungsdichte ermöglichen, wobei die Erfassungseinrichtung dennoch kostengünstig ist und eine hohe Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges gemäß Anspruch 1 und durch eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteig gemäß Anspruch 11 gelöst.
Da beim vorliegenden Verfahren die Positionen von Punkten, Flächen und Kanten einer räumlichen Abbildung mit einem virtuellen Raum verglichen werden, hängt eine präzise und damit störungssichere Überwachung davon ab, wie die Abbildung und der Vergleichsbereich in räumliche Beziehung zueinander gebracht werden.
Eine einfache und präzise Zuordnung des Vergleichsbereichs zum selektierten Bereich erfolgt erfindungsgemäss über Referenzmarken. Diese Referenzmarken sind feststehenden Komponenten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges zugeordnet. Dementsprechend können die Referenzmarken als Referenzmarkenabbild in der räumlichen Abbildung identifiziert werden. In der Praxis wird an einem feststehenden Bereich, beispielsweise am Fachwerk oder an einer Führungsschiene des umlaufenden Bandes eine Markierung angeordnet, oder dieser Bereich weist eine konstruktionsbedingte, markante Ausprägung wie beispielsweise einen markant herausragenden Schraubenkopf auf. Im Vergleichsbereich ist beispielsweise durch räumliche Koordinaten definiert, ebenfalls eine Referenzmarke, nachfolgend als virtuelle Referenzmarke bezeichnet, hinterlegt. Die Zuordnung ist nun sehr einfach, da die virtuelle Referenzmarke und das Referenzmarkenabbild als Nullpunkte der räumlichen Koordinatensysteme von Abbildung und Vergleichsbereich verwendet werden können.
Dank diesem Verfahren, eine räumliche Abbildung des momentanen Istzustandes zu erzeugen, diese mit einem zugeordneten virtuellen Raum zu vergleichen und zu analysieren, kann mittels einer einzigen Erfassungseinrichtung eine hohe Anzahl kritischer Stellen gleichzeitig überwacht werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die meisten sicherheitskritischen oder schadenrelevanten Ereignisse bei einer Fahrtreppe oder bei einem Fahrsteig durch eine räumliche Verlagerung bewegter Komponenten aus ihrer vorgesehenen Bewegungsrichtung beziehungsweise Bewegungsbahn begleitet werden. Konkret betrifft dies insbesondere das umlaufend angeordnete Stufenband einer Fahrtreppe oder das umlaufend angeordnete Palettenband eines Fahrsteiges sowie die seitlich des Stufenbandes oder Palettenbandes parallel angeordneten umlaufenden Handläufe beziehungsweise Handlaufriemen oder Gliederhandlaufbänder. Aus Gründen der besseren Lesbarkeit werden nachfolgend diese, relativ zu feststehenden Teilen der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges umlaufend bewegbaren Komponenten, als umlaufendes Band bezeichnet.
Feststehende Teile der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges umfassen beispielsweise das Tragwerk beziehungsweise Fachwerk sowie darin ortsfest angeordnete Komponenten wie beispielsweise Spanten, Führungsschienen, Verkleidungsteile des Balustradensockels und dergleichen mehr.
Nachfolgend sind einige Beispiele aufgeführt, bei denen sich anbahnende sicherheitskritische Ereignisse und/oder sich anbahnende Schadensereignisse aus einer räumlichen Verlagerung bewegter Komponenten von ihrer vorgesehenen Bewegungsrichtung erkannt werden können. Diese Ereignisse sind nicht als eine abschließende Aufzählung zu verstehen. Es können noch eine Vielzahl weitere Ursachen zu einer räumlichen Verlagerung bewegter Komponenten aus ihrer vorgesehenen Bewegungsrichtung führen.
Das erste mögliche Ereignis betrifft die Absenkung oder Erhöhung beispielsweise einer linken Seite zur rechten Seite der Trittfläche einer Stufe beziehungsweise einer Palette. Mit anderen Worten ausgedrückt steht die Trittfläche quer zur Fahrtrichtung schief. Die Ursachen dieser Schiefstellung kann zum Beispiel eine gebrochene Stufenachse, eine Durchmesserverringerung infolge Abrieb oder Bruch einer Schlepprolle oder Kettenrolle, eine gebrochene Stufenwange oder Palettenwange, ein Schaden an einer Stufenbuchse, ein Bruch einer Verbindung zwischen der Palette oder Stufe zur Kette des Stufenbandes oder Palettenbandes oder eine Vergrößerung der Kettenrolle oder Schlepprolle durch Schmutzauftragung an deren Lauffläche sein. Es ist aber auch möglich, dass sich eine Führungsschiene abgesenkt hat.
Eine übermäßige Schiefstellung der Trittfläche stört nicht nur die Benutzer der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges, sie kann auch zu einer Kollision der Trittfläche mit der Kammplatte führen oder Schäden an den Führungsschienen und Sockelblechen verursachen.
Um die Schiefstellung der Trittfläche zu erkennen, kann beispielsweise die räumliche Lage der Unterkanten der Seitenwangen von Stufen und Paletten überwacht werden. Hierbei werden diese Unterkanten aus der räumlichen Abbildung selektiert und mit einem Vergleichsbereich verglichen. Genau genommen werden die räumlichen Koordinaten erfasster Punkte des selektierten Bereiches der räumlichen Abbildung mit aus einem elektronischen Datenspeicher abrufbaren räumlichen Koordinaten verglichen. Durch den Vergleich wird deren räumliche Abweichung zueinander festgestellt. Hierbei ist wichtig, dass der Vergleichsbereich dem selektierten Bereich eindeutig zugeordnet werden kann. Diese Zuordnung wird weiter unten ausführlicher beschrieben.
Sobald die räumliche Abweichung des selektierten Bereiches einen vorgegebenen, durch Grenzwerte definierten virtuellen Raum überschreitet beziehungsweise der selektierte Bereich aus diesem herausragt, kann angenommen werden, dass das zu überwachende Ereignis, im vorliegenden Beispiel eine Schiefstellung der Trittfläche, eingetreten ist. Das heißt, dass eine übermäßige, den Grenzwert überschreitende Schiefstellung erkannt, und durch die Erfassungseinrichtung ein Alarmsignal generiert wird. Dieses Alarmsignal kann verschiedene Aktionen auslösen. Das Alarmsignal kann an eine Steuerung der Fahrtreppe weitergeleitet werden, die dann das umlaufende Band stoppt. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise auch eine optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung aufweisen, die den Benutzer warnt.
Wenn ein ganzes Trittelement fehlt, fehlen auf der räumlichen Abbildung auch die zu selektierenden Bereiche und damit die räumlichen Koordinaten des selektierten Bereiches, was beim Vergleich mit dem Vergleichsbereich zu einer maximalen Abweichung beziehungsweise Überschreitung des Grenzwertes führt. In diesem Falle muss die Steuerung der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges sofort eine Notbremsung einleiten und das Stufenband oder Palettenband festsetzen.
Auch die Schlepprolle oder Kettenrolle des Stufenbandes oder Palettenbandes können aus der räumlichen Abbildung selektiert und entsprechend überwacht werden. Wenn eine Schlepprolle oder Kettenrolle fehlt oder deren Außendurchmesser zu groß ist, stimmt dieser selektierte Bereich (beispielsweise ein zylinderförmig definierter virtueller Raum) nicht mit dem aus dem Datenspeicher abgerufenen, dem selektierten Bereich eindeutig zuordenbaren Vergleichsbereich überein.
Somit werden aus der räumlichen Abbildung vorzugsweise Bereiche selektiert, die bei einem zu überwachenden möglichen Ereignis besonders starke Abweichungen zum entsprechenden Vergleichsbereich aufweisen und daher für dieses mögliche Ereignis eine markante Fläche oder Kante darstellen.
Das zweite mögliche Ereignis betrifft die Schrägstellung einer Trittfläche. Bei diesem Ereignis ist die Trittfläche des Trittelementes zwar horizontal angeordnet, aber die Seitenwangen der Palette oder Stufe stehen nicht parallel zum Balustradensockel und dessen Sockelblech, beziehungsweise die Vorder- und Hinterkante der Trittfläche stehen nicht rechtwinklig zum Sockelblech. Die Gründe für diese Schrägstellung können eine defekte Stufenbuchse links oder rechts sein. Oder die Kettenlänge einer der Förderketten kann durch asymmetrischen Verschleiß auf einer Seite des Stufenbandes oder Palettenbandes grösser sein als auf der anderen Seite. Auch eine gebrochene Verbindung (Stufenachse) zwischen der Stufe oder Palette und der Förderkette oder defekte Gleitsteine, die das Stufenband oder Palettenband in definiertem Abstand zum Sockelblech halten, können ebenfalls zu einer Schrägstellung der Trittfläche führen. Um die Schrägstellung der Trittfläche zu erkennen, kann beispielsweise die räumliche Lage der Seitenwangen oder die Vorderkante oder die Hinterkante der Trittflächen von Stufen und Paletten überwacht werden. Hierbei werden diese Bereiche aus der räumlichen Abbildung selektiert und mit einem zuordenbaren Vergleichsbereich verglichen.
Auf der räumlichen Abbildung sind aber nicht nur Bereiche des umlaufenden Bandes abgebildet, sondern auch ortsfeste Teile wie ein Abschnitt des Sockelbleches oder der Führungsschienen. Zur Kontrolle können auch Distanzen und Winkellagen beziehungsweise Parallelitäten der Seitenwangen oder die Vorderkante oder die Hinterkante der Trittflächen von Stufen und Paletten zu diesen ortsfesten Teilen ausgemessen und anhand des aus dem Datenspeicher abrufbaren Vergleichsbereichs beurteilt werden.
Das dritte mögliche Ereignis betrifft ein sogenanntes Kippen von Stufen, wie es beispielsweise in der KR 920007689 U ausführlich beschrieben ist. Durch einen Defekt ist zwischen den Führungsschienen und der Stufe mehr Spiel vorhanden. Bevor der Benutzer das Stufenband verlässt und auf die Kammplatte tritt muss er einen Schritt machen. Dabei tritt der Benutzer auf die Vorderkante der Stufe (Kante zwischen Trittfläche und Setzfläche) wodurch sich aufgrund des größeren Spiels im System die Hinterkante aufstellen kann und dann gegen die Kammplatte fährt. Das größere Spiel ist üblicherweise eine Folge von Verschleiß an den Stufenketten, an Kettenbolzen, an Stufenachsen, Stufenbuchsen und Stufenaugen der Stufen.
Um ein Aufkippen der Trittfläche zu erkennen, kann beispielsweise die räumliche Lage der Vorderkante oder der Hinterkante der Trittflächen von Stufen und Paletten überwacht werden. Hierbei werden diese Bereiche aus der räumlichen Abbildung selektiert und mit einem zuordenbaren Vergleichsbereich verglichen.
Das vierte mögliche Ereignis betrifft das Erkennen einer Vergrößerung des Spaltes zwischen einer Stufe beziehungsweise Palette und dem Sockelblech. Dieser kritische Bereich, in dem sich viele Unfälle durch Einklemmen von Schuhen, Fingern, Kleidungsstücken usw. ereignen, liegt zwischen dem ortsfesten Balustradensockel und den bewegten Stufen oder Paletten. Speziell bei Fahrtreppen im Übergangsbereich vom schrägen Bereich zum horizontalen Bereich, wo sich zusätzlich noch die Stufen vertikal zueinander bewegen, können Gegenstände wie beispielsweise Schuhe aus weichem Schaummaterial wie PCCR (Proprietary closed-cell resine) eingezogen werden. Der Spalt zwischen den Stufen und dem Sockelblech sollte im Idealfall 3mm sein. Im Falle eines Einklemmens eines Schuhs /Kleidungsstücks /Fingers wird der Spalt vergrößert. Auf der räumlichen Abbildung ist die Vergrößerung des Spaltes bzw. sind die Fremdteile (Schuhe, Kleidungsstücke usw.) sowie eine Verschiebung des Stufenbandes oder Palettenbandes von der linken Seite zur rechten Seite (oder umgekehrt) und das Verbiegen des Sockelbleches erkennbar. Dieses mögliche Ereignis kann beispielsweise durch die Überwachung der räumlichen Lage der Seitenkanten der Trittflächen von Stufen und Paletten erfasst werden. Hierbei werden diese Bereiche aus der räumlichen Abbildung selektiert und mit einem zuordenbaren Vergleichsbereich verglichen. Sobald eine Abweichung erkannt ist, wird beispielsweise ein Alarmsignal an die Fahrtreppensteuerung abgesetzt und diese stoppt sofort die Fahrtreppe, bevor weiteres Einziehen bzw. eine Abtrennung von Teilen der Gegenstände bei der Kammplatte eintritt.
Das fünfte mögliche Ereignis betrifft den Übergang von Trittfläche zu Trittfläche (Spalt zwischen zwei Trittflächen). Sobald sich Kleidungsstücke oder Sonstiges im Spalt zwischen den Trittflächen befindet, werden sie auf den räumlichen Abbildungen abgebildet. Wenn die Flächen der Kantenbereiche der Trittflächen selektiert werden, weicht dieser selektierte Bereich der räumlichen Abbildung in Form und Lage vom zugeordneten Vergleichsbereich ab und das Problem wird erkannt.
Das sechste mögliche Ereignis betrifft die Handlaufspannung des umlaufenden Handlaufs beziehungsweise dieses umlaufenden Bandes. Hierbei wird die Erfassungseinrichtung so angeordnet, dass auch ein Abschnitt des Handlaufrücklaufs miterfasst wird. Wenn der Handlauf überwacht werden soll, wird die Erfassungseinrichtung beispielsweise bei einer Fahrtreppe vorzugsweise im unteren Übergangsbereich vom horizontalen Abschnitt zum schrägen Abschnitt angeordnet, da dort aufgrund der Schwerkraft und der Anordnung des Handlaufantriebs im oberen Übergangsbereich ein Durchhängen des umlaufenden Bandes zuerst auftritt. Ein geringer Durchhang ist notwendig, da sonst das umlaufende Band zu stark gespannt ist und hohen Verschleiß aufweist. Bei einer zu geringen Spannung und entsprechend großem Durchhang besteht die Gefahr, dass die Friktion zwischen Handlaufantrieb und umlaufendem Band zu gering ist. Der auf der räumlichen Abbildung festgehaltene Durchhang wird beispielsweise anhand einer selektierten, bogenförmigen Längskante des Handlaufriemens beurteilt, die innerhalb der durch den Vergleichsbereich vorbestimmten Grenzen sein muss.
Bei geeigneter Anordnung der Erfassungseinrichtung können im Überwachungszeitpunkt die vorangehend aufgeführten möglichen Ereignisse alle mittels einer einzigen räumlichen Abbildung der Erfassungseinrichtung detektiert beziehungsweise überwacht werden, indem entsprechende Bereiche der räumlichen Abbildung selektiert und mit den zuordenbaren Vergleichsbereichen verglichen werden. Dabei sind einzelne selektierte Bereiche beziehungsweise einzelne markante Flächen und Kanten wie beispielsweise die Unterkanten von Stufenwangen von mehrfachem Nutzen, da mehrere mögliche Ereignisse durch deren Vergleich mit dem Vergleichsbereich überprüft werden können.
Als selektierter Bereich eignet sich eine markante Fläche oder markante Kante eines Trittelementes oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes. Deren räumliche Lage zum Nullpunkt in der räumlichen Abbildung wird über den Nullpunkt des Vergleichsbereichs mit den vorbestimmten Grenzen ihrer Soll-Lage verglichen. Der Vergleichsbereich ist aufgrund der vorbestimmten Grenzen (zulässige Abweichungen) immer ein virtueller Raum, in welchem die räumliche Anordnung beziehungsweise Lage eines Punktes, einer Kante oder einer Fläche der räumlichen Abbildung ermittelt wird.
Die vorbestimmten Grenzen des Vergleichsbereichs sind dann überschritten, wenn der selektierte Bereich an mindestens einer Stelle aus dem virtuellen Raum des Vergleichsbereichs herausragt. Wenn beim selektierten Bereich Kanten oder Flächen fehlen, wird dies ebenfalls als eine Überschreitung der vorbestimmten Grenzen angesehen. Dasselbe gilt auch für Kanten oder Flächen des selektierten Bereiches, die eine vorbestimmte Winkeltoleranzgrenze überschreitend nicht parallel zu entsprechenden Kanten oder Flächen des virtuellen Raumes angeordnet sind.
Es versteht sich von selbst, dass während des Betriebes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges mit der vorgenannten Erfassungseinrichtung immer wieder räumliche Abbildungen gemacht und diese bewertet werden, um eine ausreichende Betriebsüberwachung zu erreichen. Die zeitliche Abfolge der einzelnen Abbildungen und die Anzahl Abbildungen pro Zeiteinheit richten sich nach den Vorschriften und Normen des Gesetzgebers, den Bedürfnissen der Betreiber und dem Überwachungsziel. So kann beispielsweise während der Stillstands- Zeiten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges keine Abbildung, während einer sogenannten Schleichfahrt (unbelastet mit reduzierter Geschwindigkeit) vier Abbildungen pro Stunde und bei Nenngeschwindigkeit jede Minute eine Abbildung gemacht und bewertet werden. Vorzugsweise wird die Erfassungseinrichtung so gesteuert, dass bei einem vollständigen Umlauf des umlaufenden Bandes das ganze Band auf Abbildungen abgebildet ist. Das Selektieren und Vergleichen kann für die einzelnen Bereiche einer Abbildung auch sehr unterschiedlich sein. So kann beispielsweise die Lage der Trittelemente bei jeder räumlichen Abbildung mit dem Vergleichsbereich verglichen werden, während der Durchhang des Handlaufriemens nur bei jeder hundertsten Abbildung überprüft wird.
Es muss auch nicht zwingend jede räumliche Abbildung bewertet beziehungsweise selektierte Bereiche mit dem Vergleichsbereich verglichen werden. Beispielsweise kann auch eine Serie von räumlichen Abbildungen des Abschnittes des umlaufenden Bandes erstellt werden und durch einen Vergleich der auf den räumlichen Abbildungen festgehaltenen Abstände von Flächen und Kanten zu mindestens einem Referenzmarkenabbild, die zum zugeordneten Vergleichsbereich und dessen virtueller Referenzmarke am besten passende räumliche Abbildung ausgewählt und mit mindestens einem selektierten Bereich dieser räumlichen Abbildung verglichen werden. Dadurch erübrigt sich gegebenenfalls eine Korrektur der räumlichen Abbildung, da die aus der am besten passenden räumlichen Abbildung selektierten Bereiche zumindest näherungsweise dieselbe Position zum Referenzmarkenabbild aufweisen, wie der zugeordnete Vergleichsbereich zur virtuellen Referenzmarke.
Um die erforderliche Rechenleistung weiter reduzieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Referenzmarkenabbild ungefähr immer an derselben Stelle jeder räumlichen Abbildung abgebildet ist. Um dies zu erreichen, kann eine, an feststehenden Komponenten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges angeordnete Positionsermittlungseinrichtung vorgesehen sein. Diese erfasst markante Flächen, Kanten oder Markierungen eines Trittelementes oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes. Sobald eine Erfassung erfolgt, generiert die Positionsermittlungseinrichtung einen Trigger zur Auslösung der Bildaufnahmeeinrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Position der erfassten Flächen, Kanten oder Markierungen zur Positionsermittlungseinrichtung. Dadurch werden die Abbildungen von beispielsweise zu erfassenden Trittelementen des umlaufenden Bandes immer in der gleichen Position relativ zu feststehenden Komponenten der Fahrtreppe erstellt. Andres ausgedrückt, zeigen die Abbildungen zwar verschiedene Trittelemente, jedoch sind alle an nahezu genau der gleichen Stelle bezüglich der mitabgebildeten feststehenden Komponenten aufgenommen worden. Somit muss nur eine äußerst geringe Korrektur vorgenommen werden oder es kann direkt ein Vergleich mit dem Vergleichsbereich erfolgen, wenn durch einen Positionsvergleich von virtueller Referenzmarke und Referenzmarkenabbild eine ausreichende Deckungsgleichheit festgestellt wird. Entsprechend kann auf die bei zu großer Positionsabweichung erforderliche Korrektur von Verzerrungen aufgrund unterschiedlicher Aufnahmewinkel der räumlichen Abbildung zum Vergleichsbereich verzichtet werden.
Vorzugsweise umfasst die Erfassungseinrichtung eine elektronische Verarbeitungseinheit. Durch diese kann beispielsweise die Selektion des Bereiches der räumlichen Abbildung sowie die Zuordnung zum Vergleichsbereich erfolgen. Diese Verarbeitungseinheit kann auch eine Analyseeinheit umfassen. Mittels der Analyseeinheit kann die Lage von Flächen oder Kanten des selektierten Bereichs zu den Grenzen des Vergleichsbereichs analysiert und eine Lagereserve ermittelt werden. Aufgrund der ermittelten Lagereserve und/oder durch eine Analyse einer Historie mehrerer vorangehend ermittelter, abgespeicherter Lagereserven kann der nächste Wartungstermin bestimmt werden. Dadurch werden sich abzeichnende Schäden, die Ursache für gravierende Folgeschäden sein können, frühzeitig erfasst und deren Entwicklung überwacht.
Aus einer von der Analyseeinheit als wartungsrelevant eingestuften Lagereserve können die voraussichtlich durchzuführenden Arbeitsschritte sowie das zur Wartung voraussichtlich benötigte Wartungsmaterial bestimmt werden. Dies kann gegebenenfalls auch automatisch, beispielsweise durch die Analyseeinheit erfolgen.
Der Vergleichsbereich kann auf verschiedene Art und Weise generiert und beispielsweise in einem Datenspeicher der Erfassungseinrichtung oder in einer Steuerung der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges gespeichert werden. Der Vergleichsbereich kann aber auch in einem externen Datenspeicher wie beispielsweise in einem USB-Stick, einer externen Festplatte, einem Mobiltelefon, in einer über Internet abrufbaren Datenbank oder in einer Cloud des World Wide Web gespeichert und bei Bedarf aus diesen Speichermedien abrufbar sein.
Zur Generierung und Speicherung des Vergleichsbereichs kann beispielsweise eine Lernfahrt mit einem, die maximal zulässigen Abweichungen darstellenden Hüllkörperelement durchgeführt und dessen räumliche Abbildung in einem der vorgenannten Datenspeicher abgespeichert werden.
Selbstverständlich kann der Vergleichsbereich genauso wie die Bauteile der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges auch auf einem 3D-CAD-System konstruiert und im Datenspeicher abgespeichert werden.
Es besteht auch die Möglichkeit, eine Lernfahrt mit dem für den Betrieb vorgesehenen umlaufenden Band durchzuführen und eine räumliche Abbildung eines Bereichs des Bandes zu erstellen. Hernach wird aus dieser räumlichen Abbildung ein Vergleichsbereich generiert, indem durch eine Addition von Grenzwerten in Form dreidimensionaler Koordinaten zu markanten Kanten und Flächen der räumlichen Abbildung, ein um die Grenzwerte größerer, virtueller Raum als Vergleichsbereich definiert wird.
Ferner kann zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Erfassungseinrichtung eine Testfahrt mit mindestens einem Testelement durchgeführt werden. Das Testelement ist so ausgestaltet, dass es entweder an Stelle eines Abschnitts des umlaufenden Bandes (beispielsweise anstelle einer Stufe) eingebaut werden kann oder als Anbauteil zur temporären Befestigung an das umlaufende Band (beispielsweise als Anbaumanschette für den Handlaufriemen) konzipiert ist. Dieses Testelement ist so dimensioniert, dass es an mindestens einer Stelle aus dem Vergleichsbereich herausragt. Dementsprechend muss die Erfassungseinrichtung ein Alarmsignal ausgeben, wenn die räumliche Abbildung des Testelementes durch Selektieren und Vergleichen ausgewertet worden ist.
Zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens zur Erfassung des Zustandes, ist eine Fahrtreppe oder Fahrsteig mit einem umlaufend angeordneten Band und mit mindestens einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes vorhanden. Die Erfassungseinrichtung umfasst mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung, durch die räumliche Abbildungen erzeugbar sind. Die räumliche Abbildung gemäss der vorliegenden Schrift ist als virtuelles 3D-Modell zu verstehen. Genauer gesagt ist diese räumliche Abbildung eine möglichst maßstabsgerechte dreidimensionale Wiedergabe der aufgenommenen Struktur in digitalisierter Form, wobei die einzelnen Punkte der räumlichen Abbildung im virtuellen Raum durch Koordinaten in drei Dimensionen und/oder durch Vektorkoordinaten definiert sind.
Durch die Erfassungseinrichtung ist der Zustand des umlaufenden Bandes und/oder die Anordnung von Bereichen des Bandes relativ zu feststehenden Komponenten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges dadurch erfassbar, indem mindestens eine räumliche Abbildung eines Abschnittes des umlaufenden Bandes erzeugt wird. Markante Flächen oder Kanten des auf dieser Abbildung aufgenommenen Abschnittes sind durch eine Verarbeitungseinheit der Erfassungseinrichtung selektierbar und mit einem in einem Datenspeicher abgespeicherten dreidimensionalen Vergleichsbereich vergleichbar. Wenn sich der selektierte Bereich vom Vergleichsbereich, vorbestimmte Grenzen überschreitend, unterscheidet, wird durch die Erfassungseinrichtung ein Alarmsignal erzeugt.
Wie bereits erwähnt kann die Erfassungseinrichtung eine an feststehenden Komponenten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges angeordnete Positionsermittlungseinrichtung aufweisen, durch welche markante Flächen, Kanten oder Markierungen eines Trittelementes oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes erfassbar sind. Durch die Positionsermittlungseinrichtung ist ein Trigger zur Auslösung der Bildaufnahmeeinrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Position der erfassten Flächen, Kanten oder Markierungen zur Positionsermittlungseinrichtung generierbar.
Die Erfassungseinrichtung oder deren Bildaufnahmeeinrichtung kann zwischen einem Vorlauf des Umlaufende Bandes und einem Rücklauf des Umlaufende Bandes angeordnet sein. Die Erfassungseinrichtung kann auch mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen aufweisen, die über die Länge der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges verteilt, vorzugsweise im Bereich von neuralgischen Stellen der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges angeordnet sind.
Üblicherweise sammelt sich während der Betriebsphasen in Fahrtreppen und Fahrsteigen reichlich Schmutz an. Dieser kann sich auch auf der Bildaufnahmeeinrichtung festsetzen. Wenn die Schmutzschicht zu dicht wird, kann dies sowohl die Sendeeinrichtung, beispielsweise den Laser eines Laserscanners als auch die Empfangseinrichtung, beispielsweise eine Fotozelle des Laserscanners abdecken und beeinträchtigen. Die Bildaufnahmeeinrichtung kann daher mit einer transparenten Schutzabdeckung versehen sein die die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung überspannt. Zudem kann die Erfassungseinrichtung eine Reinigungseinrichtung aufweisen, durch welche zumindest eine Teilfläche der transparenten Schutzabdeckung periodisch gereinigt wird.
Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Insbesondere sind manche Merkmale mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren und andere Merkmale mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Figur 1 zeigt eine Fahrtreppe mit einer Erfassungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt anhand der Teilfiguren 2A bis 2C schematisch die hauptsächlichen Verfahrensschritte des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie die Funktionsweisen der Erfassungseinrichtung.
Figur 3 zeigt eine Fahrtreppenstufe als Abschnitt eines umlaufenden Bandes, anhand derer eine Schrägstellung zur vorgesehenen Lage dargestellt ist.
Figur 4 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines für eine Lernfahrt geeigneten Hüllkörperelementes.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer beispielhaften Fahrtreppe 1, mithilfe derer Personen beispielsweise zwischen zwei Niveaus E1, E2 befördert werden können. Die Fahrtreppe 1 weist eine tragende Struktur 2 in Form eines Fachwerks auf, die der besseren Übersicht wegen nur in ihren Umrisslinien dargestellt ist. Die tragende Struktur 2 nimmt Komponenten der Fahrtreppe 1 auf und stützt diese innerhalb eines Gebäudes ab. Zu diesen Komponenten gehören beispielsweise Balustraden 3 (aufgrund der Seitenansicht nur eine sichtbar), die einen umlaufend angeordneten Handlauf 5 aufweisen. Die Balustraden 3 sind über Balustradensockel 4 mit der tragenden Struktur 2 verbunden. Der Handlauf 5 beziehungsweise dieses umlaufende Band 5 wird über einen Friktionsantrieb 6 angetrieben, der mit einer Antriebsanordnung 25 der Fahrtreppe 1 wirkverbunden ist. Die richtige Spannung des Handlaufs 5 wird mittels einer nur schematisch dargestellten Handlauf- Spanneinrichtung 7 aufrechterhalten.
Die Fahrtreppe 1 weist ferner zwei ringförmig geschlossene, umlaufende Förderketten 11 auf, wobei aufgrund der Seitenansicht nur eine sichtbar ist. Die beiden Förderketten 11 sind aus einer Vielzahl von Kettengliedern zusammengesetzt. Die beiden Förderketten 11 können entlang eines Verfahrweges 8 in Verfahrrichtungen verlagert werden. Die Förderketten 11 verlaufen parallel zueinander und sind dabei in einer Richtung quer zu der Verfahrrichtung voneinander beabstandet. In Endbereichen angrenzend an die Niveaus E1, E2 werden die Förderketten 11 durch Umlenkkettenräder 15, 16 umgelenkt.
Zwischen den beiden Förderketten 11 sind mehrere Trittelemente 9 in Form von Trittstufen angeordnet, wobei diese die Förderketten 11 quer zum Verfahrweg 8 miteinander verbinden. Mit Hilfe der Förderketten 11 können die Trittelemente 9 in den Verfahrrichtungen entlang des Verfahrweges 8 verfahren werden. Die an den Förderketten 11 geführten Trittelemente 9 bilden dabei ein Stufenband 10 beziehungsweise ein umlaufendes Band 10, bei dem die Trittelemente 9 entlang des Verfahrweges 8 hintereinander angeordnet sind und zumindest in einem Förderbereich 19 von Benutzern betreten werden können. Das umlaufende Band 10 wird durch schematisch dargestellte Führungsschienen 12 geführt und gegen die Schwerkraft abgestützt. Diese Führungsschienen 12 sind in der tragenden Struktur 2 ortsfest angeordnet.
Um die Förderketten 11 verlagern zu können, sind die Kettenräder 16 des oberen Niveaus E2 mit der Antriebsanordnung 25 verbunden. Die Antriebsanordnung 25 wird mittels einer Steuerung 24 (welche in Figur 1 lediglich sehr schematisch angedeutet ist) gesteuert. Das umlaufende Band 10 bildet zusammen mit der Antriebsanordnung 25 und den Umlenkrädern 15, 16 eine Fördereinrichtung für Benutzer und Gegenstände, deren Trittelemente 9 relativ zu der in dem Gebäude stationär fest verankerten, tragenden Struktur 2 verlagert werden können.
Wie bereits weiter oben erwähnt, werden die meisten sicherheitskritischen und/oder schadenrelevanten Ereignisse bei einer Fahrtreppe 1 oder bei einem Fahrsteig durch eine räumliche Verlagerung bewegter Komponenten aus ihrer vorgesehenen Bewegungsrichtung begleitet. Dadurch können die sich anbahnenden Schäden insbesondere durch eine Überwachung der umlaufenden Bänder 5, 10 wie das Stufenband 10 oder die umlaufenden Handläufe 5 erkannt werden. Um dies zu erreichen, ist in der Fahrtreppe 1 eine Erfassungseinrichtung 20 angeordnet, die im vorliegenden Beispiel zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 21 sowie eine Verarbeitungseinheit 22 umfasst. Die Bildaufnahmeeinrichtungen 21 sind in den Übergangsbereichen zwischen den auf den Niveaus E1, E2 angeordneten horizontalen Abschnitten der Fahrtreppe 1 und dem schrägen Mittelteil der Fahrtreppe 1 ortsfest an der Struktur 2 angeordnet. Da insbesondere der durch Benutzer belastete Vorlauf des Stufenbandes 10 überwacht und analysiert werden soll, sind die Bildaufnahmeeinrichtungen 21 zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf des Stufenbandes 10 beziehungsweise des umlaufenden Bandes 10 angeordnet. Die Bildaufnahmeeinrichtungen 21 weisen ein technisch bedingt begrenztes Erfassungsfeld α auf, das in der Figur 1 schematisch durch punktierte Linien und den Winkel α dargestellt ist. Demzufolge kann die Bildaufnahmeeinrichtung 21 nur einen Abschnitt des umlaufenden Bandes 10 erfassen.
Die im Übergangsbereich des unteren Niveaus E1 angeordnete Bildaufnahmeeinrichtung 21 kann zusätzlich auch einen Durchhang 28 des Handlaufs 5 erfassen. Dieser entsteht aufgrund einer ungenügenden Spannung des Handlaufs 5 durch die Handlauf-Spanneinrichtung 7 und der Schwerkraft an genau dieser Stelle.
Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 21 stehen in Verbindung mit der Verarbeitungseinheit 22, die im Steuerkasten der Steuerung 24 angeordnet und mit dieser verbunden ist. Selbstverständlich kann die Erfassungseinrichtung 20 auch eine Bildaufnahmeeinrichtung 21 und eine Verarbeitungseinheit 22 umfassen, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass die Verarbeitungseinheit 22 als reine Softwareapplikation in einer Recheneinheit und in einem Datenspeicher der Steuerung 24 implementiert ist. Selbstverständlich gibt es noch weitere Möglichkeiten, die einzelnen Teile der Erfassungseinrichtung 20 dezentralisiert in der Fahrtreppe 1 anzuordnen.
Figur 2 zeigt anhand der Teilfiguren 2A bis 2C schematisch die hauptsächlichen Verfahrensschritte des mit der Erfassungseinrichtung 20 durchführbaren Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie bereits anhand der Figur 1 gezeigt, ist auch in der Figur 2A die Bildaufnahmeeinrichtung 21 der Erfassungseinrichtung 20 zwischen dem Vorlauf 14 und dem nicht dargestellten Rücklauf ortsfest in Relation zu den Führungsschienen 12 angeordnet. Die Bildaufnahmeeinrichtung 21 weist eine halbkugelförmige transparente Schutzabdeckung 23 auf. Um diese periodisch von Schmutz und Staub zu befreien, ist eine Reinigungseinrichtung 18 vorhanden, die im vorliegenden Beispiel als Druckluft-Blasrohr dargestellt ist.
Ferner ist in der Figur 2A ein Abschnitt des umlaufenden Bandes 10, genauer gesagt zwei Trittelemente 9 des Stufenbandes 10 abgebildet. Eines der beiden Trittelemente 9 hat eine Schlepprolle 13 verloren, wodurch eine Schiefstellung von deren Trittfläche 29 verursacht wird.
Auf die Darstellung der beidseits der Trittelemente 9 angeordneten Förderketten 11 und der diese verbindenden Stufenachsen 26 sowie auf die Führungsschienen 12 welche die Förderkettenrollen 42 abstützen, wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet (diese Komponenten siehe Figur 3). Auf den beiden dargestellten Führungsschienen 12 sind die Schlepprollen 13 der Trittelemente 9 geführt. Eine der Führungsschienen 12 weist eine Referenzmarke 30 auf, die von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 miterfasst werden kann. Da die Bildaufnahmeeinrichtung 21 immer ortsfest an derselben Stelle angeordnet ist, ist ein Positionsabgleich zwischen der Referenzmarke 30 und der Bildaufnahmeeinrichtung 21 nicht erforderlich. Jedoch bewegt sich das Trittelement 9 während des Erstellens der räumlichen Abbildung relativ zu den Führungsschienen 12 und zur Bildaufnahmeeinrichtung 21, weshalb hier ein Positionsabgleich respektive eine Zuordnung, dargestellt durch die räumlichen Koordinaten x, y, z, erforderlich ist. Dieser kann wie weiter unten beschrieben, über die Referenzmarke 30 erfolgen.
In der Figur 2B ist schematisch mittels punktierter Linien beziehungsweise Bildpunkten eine räumliche Abbildung 40 eines Trittelementes 9 des in der Figur 2A gezeigten Abschnitts des Stufenbandes 10 dargestellt. Ferner ist mittels strichpunktierter Linien ein entsprechender virtueller Raum 41 dargestellt. Die räumliche Abbildung 40 wird durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 erstellt, welche beispielsweise ein Laserscanner oder eine Time- of- Flight- Kamera sein kann. Diese, digitale räumliche Abbildungen 40 erzeugenden Bildaufnahmevorrichtungen 21 erfassen dreidimensionale Strukturen und bilden deren Flächen und Kanten durch eine Vielzahl von Bildunkten P' ab, wobei jeder Bildpunkt P' ausgehend von einem virtuellen Nullpunkt durch räumliche Abbildkoordinaten x', y', z' beziehungsweise Vektorkoordinaten definiert ist.
Es können auch ortsfeste Bauteile mit abgebildet werden. Mitabgebildet wurden im vorliegenden Beispiel ein Teil der Führungsschienen 12 und die an der Führungsschiene 12 angebrachte Referenzmarke 30 als Referenzmarkenabbild 30'. Der vorangehend beschriebene virtuelle Nullpunkt kann beispielsweise die Mitte des Referenzmarkenabbildes 30' sein.
Die räumliche Abbildung 40 wird an die Verarbeitungseinheit 22 (siehe Figur 1) übermittelt. In der Verarbeitungseinheit 22 wird nun mindestens ein Bereich 27' der räumlichen Abbildung 40 selektiert, beispielsweise das Abbild der Setzstufenunterkante 27 des Trittelementes 9. Die Selektion erfolgt nach in der Verarbeitungseinheit 22 hinterlegten Kriterien, beispielsweise anhand von Bereichen, bei denen bei Verschleiß oder einer Beschädigung eine maximale Abweichung aus ihrer ursprünglichen beziehungsweise vorgesehenen Lage zu erwarten ist.
Aus einem elektronischen Datenspeicher 39 wird durch die Verarbeitungseinheit 22 ein zugeordneter Vergleichsbereich 27" abgerufen. Dieser ist beispielsweise ein Teil des aus dem Datenspeicher 39 abrufbaren, durch virtuelle Koordinaten x", y", z" definierten virtuellen Raum 41, dessen Flächen und Kanten einer um Grenzwerte veränderten räumlichen Abbildung eines Abschnittes des umlaufenden Bandes 10 in einer ursprünglichen Lage entsprechen. Als ursprüngliche Lage ist der Ausgangszustand dieses Abschnittes anzusehen, bevor dieser durch Verschleiß, Schäden und Verschmutzung eine Lageänderung aufweist. Im virtuellen Raum 41 ist eine virtuelle Referenzmarke 30" vorhanden. Der in der Figur 2B dargestellte virtuelle Raum 41 dient lediglich als Beispiel, was alles als Vergleichsbereich 27" dienen kann. So kann beispielsweise der ganze, dargestellte virtuelle Raum 41 als Vergleichsbereich 27" herangezogen werden. Es kann aber auch sein, dass nur einzelne, um Grenzwerte räumlich ausgedehnte Kanten 27 oder Flächen eines Trittelementes 9 in Relation zur virtuellen Referenzmarke 30" als Vergleichsbereich 27" abgespeichert sind. Selbstverständlich können auch andere Bauteile des umlaufenden Bandes 10 im Vergleichsbereich 27" abgebildet sein.
In der Verarbeitungseinheit 22 können zudem die räumlichen Abbildkoordinaten x', y', z' zwischen dem Referenzmarkenabbild 30' und einem eindeutig identifizierbaren Punkt, beispielsweise ein Punkt P der Setzstufenunterkante 27 beziehungsweise des erfassten Bildpunktes P' des selektierten Bereiches 27' ermittelt werden. Wenn zum Erstellungszeitpunkt der räumlichen Abbildung der Punkt P des Trittelementes 9 die räumlichen Koordinaten x, y, z zur Referenzmarke 30 hat, sind logischerweise die räumlichen Abbildkoordinaten x', y', z' des auf der räumlichen Abbildung 40 abgebildeten Bildpunktes P' zur ebenfalls abgebildeten Referenzmarke 30', mit den räumlichen Abstandskoordinaten x, y, z identisch. Idealerweise werden eindeutig identifizierbare Punkte P gewählt.
Wenn durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 zu einem beliebigen Zeitpunkt eine räumliche Abbildung 40 gemacht wird, wäre es rein zufällig, wenn der selektierte Bereich 27' der räumlichen Abbildung 40 genau dieselben räumlichen Abbildungskoordinaten x', y', z' zum Referenzmarkenabbild 30' aufweist, wie der entsprechende Vergleichsbereich 27" zur virtuellen Referenzmarke 30". In einem ersten Schritt erfolgt daher eine Zuordnung eines selektierten Bereiches 27' zu einem entsprechenden Vergleichsbereich 27".
Genauer gesagt muss eine räumliche Lagedifferenz Δ beispielsweise des Bildpunktes P' zum dazu korrespondierenden virtuellen Punkt P" des entsprechenden Vergleichsbereiches 27" unter Zuhilfenahme des Referenzmarkenabbildes 30' und der virtuellen Referenzmarke 30" errechnet und die Koordinaten der Bildpunkte P' des selektierten Bereiches 27' mithilfe der errechneten Lagedifferenz Δ umgerechnet werden. Allfällige optische Verzerrungen aufgrund der punktsymmetrisch erstellten räumlichen Abbildung 40 müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Nach der vorangehend beschriebenen Zuordnung ist beispielsweise die räumliche Abbildung 40 des Trittelementes 9 eines neuwertigen unbelasteten Stufenbandes 10 nahezu deckungsgleich mit dem virtuellen Raum 41, respektive der selektierte Bereich 27' mit dem zugeordneten Vergleichsbereich 27". Nahezu deckungsgleich deshalb, weil der Vergleichsbereich 27" immer um Grenzwerte grösser ist, als der zugeordnete selektierte Bereich 27'.
In einem zweiten Schritt kann festgestellt werden, ob die Bildpunkte P' des selektierten Bereiches 27' noch innerhalb des zugeordneten Vergleichsbereiches 27" sind oder nicht.
Dieser Vergleich ist in der Figur 2C schematisch dargestellt. Durch eine Zuordnung ist der Vergleichsbereich 27" und der selektierte Bereich 27' einander überlagert und die größten Abweichungen können nun ermittelt werden. Im vorliegenden Beispiel weicht das räumliche Abbild 40 des Trittelementes 9 vom virtuellen Raum 41 in unzulässiger Weise ab, dargestellt durch die Winkel β und γ. Da die als selektierter Bereich 27' ausgewählte Setzstufenunterkante 27 des Trittelementes 9 eine unzulässige Winkelabweichung β aufweist, erzeugt die Erfassungseinrichtung 20 ein Alarmsignal zuhanden der Steuerung 24, welche das umlaufende Band 10 sofort abbremst und festsetzt. Wie gut zu erkennen ist, ragen einige Bereiche der räumlichen Abbildung 40, beispielsweise die Unterkante der Seitenwange 31' der räumlichen Abbildung 40 aus dem zugeordneten Vergleichsbereich 31" heraus. Dem entsprechend hätte auch diese Unterkante der Seitenwange 31' selektiert werden können. Je mehr Bereiche 27', 31' einer räumlichen Abbildung 40 selektiert und mit den eindeutig zuordenbaren, das heißt in ihren Umrissen, aber nicht zwingenderweise in ihrer Lage äquivalenten Vergleichsbereichen 27", 31" verglichen werden, desto präziser können Abweichungen und damit technische Probleme des bewegten Bandes 10 detektiert werden.
Figur 3 zeigt ein Trittelement 9 als Abschnitt eines umlaufenden Bandes 10. Obwohl die Trittfläche 29 des Trittelementes 9 horizontal ausgerichtet ist, weist diese eine in der Figur 3 übertrieben gezeigte Schrägstellung, dargestellt durch den Winkel ψ, auf. Eine mögliche Ursache für diese Schrägstellung zur vorgesehenen Bewegungsrichtung können ungleiche Verschleißerscheinungen an den Förderketten 11 sein, welche zu verschieden langen Förderketten 11 führen. Eine Schrägstellung des Trittelementes 9 kann zu einer Spaltvergrößerung zwischen dem angrenzenden Balustradensockel 4 und der Seitenkante 36 der Trittfläche 29 führen und dadurch ein Einklemmen von Gegenständen oder Gliedmaßen der Benutzer unzulässig begünstigen. Um die Schrägstellung zu detektieren, können die auf der räumlichen Abbildung 40 festgehaltenen Seitenkanten 36 und Querkanten 37 der Trittfläche 29 selektiert, über die nicht dargestellte Referenzpunktabbildung der entsprechende Vergleichsbereich 36" zugeordnet und mit diesem verglichen werden.
Anhand des Beispiels der Figur 3 ist ersichtlich, dass die Seitenkanten 36 und Querkanten 37 beziehungsweise der selektierte Bereich mit den Abbildern dieser Seitenkanten 36 und Querkanten 37 die vorbestimmten Grenzen des Vergleichsbereichs 36" noch nicht überschreiten. Allerdings sind einige Stellen der Seitenkanten 36 und Querkanten 37 bereits nahe an diesen Grenzen des Vergleichsbereichs 36". Vorzugsweise umfasst die Erfassungseinrichtung 20 eine elektronische Verarbeitungseinheit 22 mit einer Analyseeinheit 38. Mittels der Analyseeinheit 38 kann die Lage von Flächen oder Kanten des selektierten Bereichs zu den Grenzen des Vergleichsbereichs 36" analysiert und eine Lagereserve ψ beziehungsweise im vorliegenden Bespiel der Winkel ψ der Schrägstellung ermittelt werden. Aufgrund der ermittelten Lagereserve ψ und/oder durch eine Analyse einer Historie mehrerer vorangehend ermittelter, abgespeicherter Lagereserven ψ beziehungsweise Winkel ψ, kann der nächste Wartungstermin bestimmt werden. Dadurch werden sich abzeichnende Schäden, die Ursache für gravierende Folgeschäden sein können, frühzeitig erfasst und deren Entwicklung überwacht.
Aus einer von der Analyseeinheit 38 als wartungsrelevant eingestuften Lagereserve ψ können die voraussichtlich durchzuführenden Arbeitsschritte sowie das zur Wartung voraussichtlich benötigte Wartungsmaterial, im vorliegenden Beispiel die Förderketten 11 mit ihren Kettenrollen 17 bestimmt werden. Dies kann gegebenenfalls auch automatisch, beispielsweise durch die Analyseeinheit 38 erfolgen.
Der in der Figur 1 dargestellte Durchhang 28 des Handlaufs 5 kann in genau gleicher Weise überwacht werden. Hierbei ist der zugeordnete Vergleichsbereich ein rohrförmiger virtueller Raum, dessen Mittellängsachse der bei der Inbetriebnahme der Fahrtreppe 1 vorhandenen Biegung in diesem Abschnitt des Handlaufs 5 entspricht. Ein zu stark gespannter Handlauf 5 ragt an der oberen Grenze und ein zu schlaff gespannter Handlauf 5 an der unteren Grenze des zugeordneten Vergleichsbereiches heraus.
Wie bereits erwähnt, kann auch eine, an feststehenden Komponenten der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges angeordnete Positionsermittlungseinrichtung 42 vorhanden sein. Diese erfasst markante Flächen, Kanten oder Markierungen eines Trittelementes 9 oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes 5, 10. In der Figur 3 ist als Positionsermittlungseinrichtung 42 ein Tastschalter an einer der Führungsschienen 12 angeordnet. Sobald die Achse einer Schlepprolle 13 an der Positionsermittlungseinrichtung 42 vorbeistreicht, generiert diese einen Trigger zur Auslösung der Bildaufnahmeeinrichtung 21 in Abhängigkeit von der momentanen Position der erfassten Flächen, Kanten oder Markierungen zur Positionsermittlungseinrichtung 42. Dadurch werden die räumlichen Abbildungen von Trittelementen 9 nahezu in der gleichen Position relativ zu feststehenden Komponenten wie die Führungsschienen 12 erstellt. Andres ausgedrückt, zeigen die räumlichen Abbildungen zwar verschiedene Trittelemente 9, jedoch sind alle nahezu an genau der gleichen Stelle in Relation zu den diese umgebenden, feststehenden Komponenten aufgenommen worden. Somit kann gegebenenfalls auf eine Korrektur von Verzerrungen der räumlichen Abbildungen verzichtet werden und nach erfolgtem Positionsabgleich über die Referenzmarken direkt ein Vergleich mit dem Vergleichsbereich erfolgen.
Ein möglicher Funktionsausfall der Positionsermittlungseinrichtung 42 ist nicht weiter problematisch, da durch die Referenzmarken jederzeit die notwendigen Zuordnungen und Korrekturen gemacht werden können. Dies erhöht entscheidend die Verfügbarkeit der Erfassungseinrichtung und daher auch die Verfügbarkeit der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges.
Figur 4 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines für eine Lernfahrt geeigneten Hüllkörperelements 32. Dieses Hüllkörperelement 32 ist beispielsweise ein normales Trittelement 9, an welches die Grenzwerte darstellenden Anbauteilen 33, 34, 35 angebaut sind. Das Hüllkörperelement 32 wird nun in das umlaufende Band 10 eingesetzt und zur Bildaufnahmeeinrichtung 21 gefahren. Das von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 erstellte räumliche Abbild weist ebenfalls das in der Figur 2 beschriebene Referenzmarkenabbild 30' auf und kann von der Verarbeitungseinheit 22 aufbereitet werden, indem beispielsweise Verzerrungen aufgrund der punksymmetrischen Abbildung durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 korrigiert werden. Um die Datenmenge zu reduzieren und Speicherressourcen zu sparen, können nur die Umrisslinien dieser aufbereiteten räumlichen Abbildung als virtueller Raum 41 im Datenspeicher 39 gespeichert werden. Einzelne Bereiche dieses virtuellen Raumes 41 können dann als zuordenbare Vergleichsbereiche 27" 31" ausgewählt und abgespeichert werden.
Obwohl die Erfindung durch die Darstellung spezifischer Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass zahlreiche weitere Ausführungsvarianten in Kenntnis der vorliegenden Erfindung geschaffen werden können, beispielsweise indem die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert und/oder einzelne Funktionseinheiten der Ausführungsbeispiele ausgetauscht werden. Beispielsweise kann auch der Laserscanner selbst die Positionsermittlungseinrichtung sein, indem beispielsweise eine bestimmte Stelle des Raumes kontinuierlich überwacht wird, ob sich beispielsweise eine eindeutig identifizierbare, markante Körperstelle einer Fahrtreppenstufe gerade dort befindet oder nicht. Mittels des Handlaufs kann ebenfalls der Aufnahmezeitpunkt getriggert werden, dieser muss aber gegebenenfalls mit einer Markierung als den Trigger auslösende, markante Körperstelle versehen sein. Aus Gründen der besseren Übersicht wurde in den Figuren 1 bis 4 weitgehend auf eine Darstellung von Signalübertragungsmittel, Stromversorgungsleitungen und dergleichen verzichtet. Diese müssen aber zwangsläufig vorhanden sein, damit die Fahrtreppe mit der erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung störungsfrei einsetzbar ist. Demzufolge werden entsprechend ausgestaltete Fahrtreppen vom Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche umfasst.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Verfahren zur Erfassung und Überwachung des mechanischen Zustandes einer Fahrtreppe (1) oder eines Fahrsteiges mit mindestens einem umlaufenden Band (5, 10) und mit mindestens einer Erfassungseinrichtung (20), wobei durch die Erfassungseinrichtung (20) zumindest die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
• Erstellen von mindestens einer räumlichen Abbildung (40) mindestens eines Abschnittes des umlaufenden Bandes (5, 10),

• Selektieren mindestens eines Bereiches (27', 31') der räumlichen Abbildung (40),

• Vergleich des selektierten Bereiches (27', 31') mit mindestens einem Vergleichsbereich (27", 31"), wobei dieser Vergleichsbereich (27", 31") durch dreidimensionale Koordinaten (x", y", z") definiert ist und einen virtuellen Raum (40) darstellt, der dem selektierten Bereich (27', 31') eindeutig zugeordnet werden kann, und

• Erzeugen eines Alarmsignals, wenn der selektierte Bereich (27', 31') sich vom Vergleichsbereich (27", 31"), vorbestimmte Grenzen überschreitend, unterscheidet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung des Vergleichsbereichs (27", 31") zum selektierten Bereich (27', 31') über Referenzmarken (30', 30") erfolgt, die feststehenden Komponenten (12) der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges zugeordnet sind und welche Referenzmarken (30', 30") sowohl in der räumlichen Abbildung (40) als auch im entsprechenden Vergleichsbereich (27", 31") identifiziert werden können.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei als selektierter Bereich (27', 31') des umlaufenden Bandes mindestens eine markante Fläche oder markante Kante (27, 31) eines Trittelementes (9) oder eines Abschnittes des Handlaufs (5) selektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmten Grenzen des Vergleichsbereichs (27", 31") dann überschritten sind, wenn der selektierte Bereich (27', 31') an mindestens einer Stelle aus dem virtuellen Raum (41) herausragt und/oder beim selektierten Bereich (27', 31') Kanten (27) oder Flächen (31) fehlen und/oder Kanten oder Flächen des selektierten Bereiches (27', 31') eine vorbestimmte Winkeltoleranzgrenze überschreitend, nicht parallel zu entsprechenden Kanten oder Flächen des virtuellen Raumes (41) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Serie von räumlichen Abbildungen (40) des Abschnittes des umlaufenden Bandes (5, 10) erfasst wird und durch einen Vergleich der auf den Abbildungen (40) festgehaltenen Abstände von Flächen und Kanten zu mindestens einem Referenzmarkenabbild (30'), die zum zugeordneten Vergleichsbereich (27", 31") und dessen virtueller Referenzmarke (30") am besten passende räumliche Abbildung (40) ausgewählt und mindestens ein selektierter Bereich (27', 31') dieser räumlichen Abbildung (40) mit dem Vergleichsbereich (27", 31") verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine an feststehenden Komponenten (12) der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges angeordnete Positionsermittlungseinrichtung (42) vorhanden ist, welche markante Flächen, Kanten (27) oder Markierungen eines Trittelementes (9) oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes (5, 10) erfasst und einen Trigger zur Auslösung einer Bildaufnahmeeinrichtung (21) der Erfassungseinrichtung (20) in Abhängigkeit von der momentanen Position der erfassten Flächen, Kanten (27, 31) oder Markierungen zur Positionsermittlungseinrichtung (42) generiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mittels einer Analyseeinheit (38) die Lage von Flächen oder Kanten des selektierten Bereichs (27', 31') zu den Grenzen des Vergleichsbereichs (27", 31") analysiert und eine Lagereserve (ψ) ermittelt wird und aufgrund der ermittelten Lagereserve (ψ) und/oder durch eine Analyse einer Historie mehrerer vorangehend ermittelter, abgespeicherter Lagereserven (ψ) der nächste Wartungstermin bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei aus einer von der Analyseeinheit (38) als wartungsrelevant eingestuften Lagereserve (ψ) die voraussichtlich durchzuführenden Arbeitsschritte sowie das zur Wartung voraussichtlich benötigte Wartungsmaterial bestimmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zur Generierung und Speicherung des Vergleichsbereichs (27", 31") eine Lernfahrt mit einem, die maximal zulässigen Abweichungen darstellenden Hüllkörperelement (32) durchgeführt und dessen räumliche Abbildung (40) in einem Datenspeicher (39) abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Lernfahrt mit dem für den Betrieb vorgesehenen umlaufenden Band (5, 10) durchgeführt und eine räumliche Abbildung (40) eines Abschnitts des umlaufenden Bandes (5, 10) erstellt wird und aus dieser räumlichen Abbilddung (40) ein Vergleichsbereich (27", 31") durch eine Addition von Grenzwerten in Form dreidimensionaler Koordinaten zu markanten Kanten und Flächen der räumlichen Abbildung (40) generiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Erfassungseinrichtung (20) eine Testfahrt mit mindestens einem Testelement durchgeführt wird, wobei das Testelement so dimensioniert ist, dass es an mindestens einer Stelle aus dem Vergleichsbereich (27", 31") herausragt.
Fahrtreppe (1) oder Fahrsteig mit einem umlaufend angeordneten Band (5, 10) und mit mindestens einer Erfassungseinrichtung (20) zur Erfassung und Überwachung eines mechanischen Zustandes der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges, wobei die Erfassungseinrichtung (20) mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung (21) umfasst, durch die räumliche Abbildungen (40) erzeugbar sind, wobei durch die Erfassungseinrichtung (20) der Zustand des umlaufenden Bandes (5, 10) und/oder die Anordnung von Abschnitten des Bandes (5, 10) relativ zu feststehenden Komponenten (12) der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges erfassbar ist, indem mindestens eine räumliche Abbildung (40) eines Abschnittes des umlaufenden Bandes (5, 10) erzeugt, markante Flächen oder Kanten (27', 31') des auf dieser Abbildung (40) aufgenommenen Abschnittes durch eine Verarbeitungseinheit (22) der Erfassungseinrichtung (20) selektierbar und mit einem in einem Datenspeicher (39) abgespeicherten dreidimensionalen Vergleichsbereich (27", 31") vergleichbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsbereich (27", 31") dem selektierten Bereich (27', 31') über Referenzmarken (30', 30") zuordenbar ist, wobei die Referenzmarken (30', 30") feststehenden Komponenten (12) der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges zugeordnet sind und wobei die Referenzmarken (30', 30") sowohl in der räumlichen Abbildung (40) als auch im entsprechenden Vergleichsbereich (27", 31") identifizierbar sind.
Fahrtreppe (1) oder Fahrsteig nach Anspruch 11, wobei diese oder dieser eine an feststehenden Komponenten (12) der Fahrtreppe (1) oder des Fahrsteiges angeordnete Positionsermittlungseinrichtung (42) aufweist, durch welche markante Flächen, Kanten (27, 31) oder Markierungen eines Trittelementes (9) oder eines Handlaufabschnittes des umlaufenden Bandes (5, 10) erfassbar sind und durch welche ein Trigger zur Auslösung der Bildaufnahmeeinrichtung (21) in Abhängigkeit von der momentanen Position der erfassten Flächen, Kanten (27, 31) oder Markierungen zur Positionsermittlungseinrichtung (42) generierbar ist.
Fahrtreppe oder Fahrsteig nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Erfassungseinrichtung (20) zwischen einem Vorlauf (14) des umlaufenden Bandes (5, 10) und einem Rücklauf des umlaufenden Bandes (5, 10) angeordnet ist.
Fahrtreppe oder Fahrsteig nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung (21) mit einer transparenten Schutzabdeckung (23) versehen ist und die Erfassungseinrichtung (20) eine Reinigungseinrichtung (18) aufweist, durch welche zumindest eine Teilfläche der transparenten Schutzabdeckung (23) periodisch gereinigt wird.