EP3696127A1 - Positionsbestimmungsvorrichtung für eine aufzuganlage - Google Patents

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Publication number
EP3696127A1
EP3696127A1 EP19157666.9A EP19157666A EP3696127A1 EP 3696127 A1 EP3696127 A1 EP 3696127A1 EP 19157666 A EP19157666 A EP 19157666A EP 3696127 A1 EP3696127 A1 EP 3696127A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring device
position measuring
elevator
mobile
determining device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19157666.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Donato Carparelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Priority to EP19157666.9A priority Critical patent/EP3696127A1/de
Publication of EP3696127A1 publication Critical patent/EP3696127A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a position determining device with the aid of which a current position of a mobile elevator component within an elevator shaft can be determined in an elevator installation.
  • elevator systems mobile elevator components such as elevator cabins or counterweights are moved within elevator shafts along generally vertical travel paths.
  • the current position of the elevator car or another mobile elevator component coupled to the elevator car should always be able to be determined with sufficient accuracy.
  • a belt can be provided along the travel path of the mobile elevator component in the elevator shaft, on which belt suitable position information is stored at a plurality of positions.
  • a reading device that can read out the position information can be provided on the mobile elevator component.
  • the tape can be designed as a magnetic tape on which position information is stored in the form of magnetic data so that the position information can be read out by a reading device with a magnetic reading head.
  • Optical storage of position information on the tape is also possible, so that the position information can be read out with a camera or a scanner.
  • a distance measuring device for example in the form of a laser distance measuring device, is used as the position determination device to measure a current distance of the mobile elevator component from a reference position in order to be able to draw conclusions about the current position of the elevator component.
  • the distance measuring device can either be fixed to the mobile elevator component and measure a distance to a fixed reference point or, conversely, be arranged at a fixed reference point and measure a current distance to the mobile elevator component.
  • a position-determining device for determining a current position of a mobile elevator component within an elevator shaft.
  • the position determining device has an elongated position measuring device, an actuating device and an evaluation device.
  • the position measuring device is arranged at least along a section of the elevator shaft.
  • the position measuring device is configured to be actuated locally on a partial area of the position measuring device by exerting a mechanical pressure at a position and then to output a position signal which correlates with the position of the application of pressure.
  • the actuating device is arranged on the mobile elevator component and configured to exert the mechanical pressure locally on the position measuring device.
  • the evaluation device is set up to determine the current position of the mobile elevator component based on the position signal.
  • an elevator installation which has an elevator shaft, a mobile elevator component that can be displaced in the elevator shaft and a position determination device according to an embodiment of the first aspect of the invention.
  • an approach for determining a current position is systematically different compared to conventional approaches.
  • position information was provided at various positions along the elevator shaft, for example by being stored on a magnetic tape, and then read out by a reader carried along with the elevator car, or the position of the elevator car was determined by measuring its distance from a fixed reference point.
  • position information is not stored in advance in this position measuring device.
  • the position measuring device is configured in such a way that, when mechanical pressure is exerted on it at a specific position, it outputs a position signal that correlates with this position.
  • the position measuring device is structurally and / or functionally configured to output a preferably electrical position signal that changes in a determined manner, depending on the position at which a mechanical pressure is exerted on the position measuring device.
  • the pressure is preferably to be exerted as a lateral pressure in a direction transverse to the direction in which the position measuring device extends.
  • a special actuation device is attached to the elevator component, which is moved along with the mobile elevator component when it is moved through the elevator shaft and is fixed in a fixed position on the mobile elevator component.
  • the actuating device is configured to exert the mentioned mechanical pressure on the position measuring device. Accordingly, conclusions can be drawn about the position of the actuating device and thus indirectly about the position of the mobile elevator component from the position signal of the position measuring device.
  • the elongated position measuring device is preferably arranged vertically in the elevator shaft.
  • the position measuring device preferably extends along the entire travel path of the mobile elevator component, so that the actuating device carried along with the mobile elevator component exerts the lateral pressure on the position measuring device for every possible position of the mobile elevator component at a clear position.
  • the position signal output by the position measuring device correlates one-to-one with the position of the exertion of pressure by the actuating device.
  • the position signal varies in a linear manner with the distance of the position of the application of pressure from one of the ends of the elongate position measuring device.
  • the actuating device can be designed in such a way that it only exerts the mechanical pressure on the position measuring device in a very locally limited manner, for example only within a length range of less than 5 cm, preferably less than 2 cm, less than 1 cm or even less than 0.5 cm.
  • the position signal can be analyzed in the evaluation device. If, for example, a strength of the position signal with a vertical distance from the position at which the lateral pressure is exerted depends on one end of the position measuring device in a linear manner, the current position of the mobile elevator component can be calculated from the strength of the position signal.
  • it can be determined which position signals are output by the position measuring device when the mobile elevator component is at a certain position, and the corresponding data are stored in the evaluation device so that in later operation of the elevator system by comparing the current output position signals can be inferred with the stored position signals on the current position of the mobile elevator component.
  • the position measuring device can be fiber-like.
  • the position measuring device can be a type of fiber which is structurally and / or functionally designed in such a way that it can be used to generate a position signal whose characteristics change depending on the position at which local pressure is applied to the fiber in the lateral direction is exercised.
  • Fiber can be understood to mean that the position measuring device has a defined length in the longitudinal direction, but the position measuring device can be flexibly bent transversely to the longitudinal direction.
  • the length of the fiber is not or at least slightly, for example less than 5%, extensible without damage even under the action of high force in the longitudinal direction.
  • the fiber can, however, be bent significantly transversely to the direction of longitudinal extension even with low forces and without damage.
  • the length of such a fiber can be many times, that is to say, for example, more than 100 times, more than 1000 times or even more than 10,000 times greater than the lateral dimensions of the fiber.
  • the fiber can have a length of more than 10 m or even more than 100 m and can extend along an entire height of an elevator shaft.
  • the width and thickness of the fiber can be only a few millimeters, in particular less than 10 mm, or even less than 1 mm.
  • Such a fiber-like position measuring device can be produced simply and / or inexpensively. Furthermore, such a fiber-like position measuring device can easily and / or inexpensively be laid in an elevator shaft.
  • the position measuring device can be composed of several different materials with different areas.
  • the preferably fiber-like position measuring device does not need to be formed homogeneously from a single material.
  • the position measuring device can comprise areas made of a first material and other areas made of a second material. In particular, both areas can each extend along the entire length of the position measuring device.
  • An area made of the first material can laterally adjoin an area made of the second material.
  • the area made of the first material can be located next to the area made of the second material.
  • the areas of the position measuring device made of different materials can be configured to implement different functionalities.
  • the two materials can differ with regard to physical properties, in particular with regard to their mechanical strength and / or electrical conductivity.
  • the area made of the first material can provide a type of support structure which gives the position measuring device its structural strength
  • the area made of the second material, or possibly also several second partial areas made of the second material can be configured to do so due to the above-mentioned local Pressure generation to generate the position signal.
  • the different materials can be different plastics, in particular different thermoplastics.
  • the position measuring device can have an electrically conductive material.
  • the preferably fiber-like position measuring device can consist of an electrically conductive material at least in a partial area.
  • the above-mentioned second area or the several above-mentioned second sub-areas can consist of a material which, compared to the material of the first area, has a significantly higher electrical conductivity, i.e. for example, at least ten times, at least a hundred times or even at least a thousand times higher conductivity.
  • the aforementioned electrical conductivity of the material can be used, for example, to apply an electrical voltage to the electrically conductive part of the position measuring device and then to determine an electrical resistance along the electrically conductive part of the position measuring device.
  • the position measuring device can be designed in such a way that a conveyed electrical resistance changes depending on the position at which pressure is exerted on the position measuring device.
  • the position measuring device can have two mutually opposite partial regions made of an electrically conductive material and spaced from one another by a gap along a longitudinal extension direction.
  • the two partial areas can be electrically isolated from one another by the gap in between, as long as no pressure is exerted on the position measuring device. As soon as pressure is exerted on the position measuring device transversely to the gap, the two electrically conductive partial areas can be pressed towards one another and thereby come into mechanical and thus also electrical contact with one another. A local short circuit is thus induced between the two partial areas at the position where the pressure is exerted. If the specific electrical conductivity of the two sub-areas is known, the position at which the pressure is exerted can be deduced by applying an electrical voltage to the two ends of the two sub-areas and measuring the resulting electrical resistance. Thus, by simply measuring an electrical resistance, the position at which, for example, the actuating device presses the two partial areas into a short circuit with one another can be determined.
  • the electrically conductive material can be an electrically conductive plastic.
  • Such an electrically conductive plastic can be provided and / or processed easily and / or inexpensively.
  • a plastic can achieve electrical conductivity in that electrically conductive particles are embedded in the plastic.
  • carbon-loaded polycarbonate CPC - carbon black loaded polycarbonate
  • CPC - carbon black loaded polycarbonate can be used as the electrically conductive plastic
  • the position measuring device can be an electromechanical fiber composed of several materials.
  • Such a position measuring device also referred to as a multi-material micro-electromechanical fiber
  • a position measuring device can be manufactured with high precision and nevertheless relatively inexpensively and has the desired property that when lateral pressure is exerted at a certain position along the fiber, its electrical properties depend on the position of the pressure exertion in in a clear way and thus allow conclusions to be drawn about this position.
  • the position measuring device can be arranged along a guide rail which extends vertically through the elevator shaft.
  • the position measuring device can be arranged along a guide rail on which the mobile elevator component is supported in order to be guided along its travel path without being able to deviate laterally from the travel path in a movement.
  • Such guide rails are typically arranged in the elevator shaft anyway and can thus be used simply as a carrier for the preferably fiber-like position measuring device.
  • the position measuring device can be arranged, for example, in an area of the guide rail that is not required for the actual guide purposes of the guide rail.
  • the actuating device can have a roller or a guide shoe.
  • Such a roller or such a guide shoe can be a simply constructed component with which the lateral pressure on the position measuring device can be generated simply and reliably.
  • the roller can be arranged on the mobile elevator component and roll when the mobile elevator component moves along the position measuring device installed in a stationary manner in the elevator shaft.
  • the roller can, for example, be a roller of a guide roller arrangement for guiding the mobile elevator component, in particular the elevator car, along a guide rail. Rolling resistance and / or wear that occurs in the process can be low.
  • the roller can exert the lateral pressure on the position measuring device transversely to the direction of movement. Based on the position of this exerted pressure, the position measuring device can generate the position-dependent, unambiguous position signal.
  • a guide shoe can alternatively be arranged on the mobile elevator component and, when it is moved, be displaced along the position measuring device, thereby generating the required local pressure on the position measuring device.
  • the position determining device can be used to precisely determine the current position of a mobile elevator component.
  • the evaluation device can analyze the position signal generated by the position measuring device and information determined therefrom about the current position of the mobile Provide elevator components for example an elevator controller.
  • the elevator control can then move the mobile elevator component precisely by suitably controlling a drive machine and, for example, bring it to a precise stop at a predetermined target position.
  • Fig. 1 shows an elevator installation 1.
  • mobile elevator components 3 such as an elevator car 5 and a counterweight 7 can be displaced vertically within an elevator shaft 9.
  • the elevator components 3 are held by a suspension element 11.
  • the suspension element 11 can be displaced by a drive machine 13 in order to be able to displace the elevator components 3 held thereon to specific positions within the elevator shaft 9.
  • the drive machine 13 is controlled by a controller 15.
  • the elevator car 5 is guided by at least one guide rail 17 during their displacement within the elevator shaft 9.
  • the elevator installation 1 has a position determination device 27.
  • the position determination device 27 has an elongated position measuring device 19 which is arranged along at least a portion of the elevator shaft 9.
  • the elongated position measuring device 19 is designed as a type of fiber 20 and attached to the guide rail 17 running vertically.
  • the position measuring device 19 is designed in such a way that when a mechanical pressure is exerted on it transversely to its direction of longitudinal extent, a position signal is generated which correlates with the position of the exertion of pressure.
  • an actuating device 21 is attached to the elevator car 5.
  • the actuating device 21 is moved through the elevator shaft 9 together with the elevator car 5.
  • a roller 23 provided on the actuating device 21 rolls along the guide rail 17 or along the position measuring device 19 attached to it and exerts a lateral pressure on a surface 39 of the position measuring device 19 facing away from the guide rail 17.
  • the position signal then output by the position measuring device 19 can then be evaluated in an evaluation device 25.
  • the evaluation device 25 can be part of the controller 15 or be designed as an independent component.
  • the position measuring device 19 can be an electromechanical fiber 20 composed of several materials.
  • first areas 29 made of a first material and other areas 31 made of a second material.
  • Both areas 29, 31 can be plastics, in particular thermoplastics.
  • the two materials can differ in particular with regard to their electrical conductivity.
  • the first material is electrically insulating, whereas the second material is electrically conductive.
  • the second Area 31 is divided into two separate sub-areas 33, 35.
  • the two elongated partial areas 33, 35 extend along the entire length of the position measuring device 19, lie opposite one another and are spaced apart from one another by a gap 41.
  • the two partial areas 33, 35 are each held by the mechanically stable first area 29, but are not in electrical contact with one another due to the electrically insulating property of this first area 29.
  • a local pressure P at a position 37 for example from the actuator 21 (in Fig. 2 not shown for reasons of clarity) is exerted on the outwardly directed surface 39 of the first sub-area 33 of the second area 31 of the position measuring device 19, this can deform locally and come into mechanical and electrical contact with the second sub-area 35 below.
  • the two partial areas 33, 35 have a non-negligible specific electrical resistance. If a total electrical resistance between the first and second sub-areas 33, 35 is measured at vertically above or vertically below ends of the position measuring device 19, this depends on the position 37 at which the two sub-areas 33, 35 deformed due to local pressure and brought into electrical contact with each other. A correspondingly generated position signal can therefore be analyzed by the evaluation device 25 in order to be able to infer the current position of the elevator car 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)

Abstract

Es wird eine Positionsbestimmungsvorrichtung (27) zum Ermitteln einer aktuellen Position einer mobilen Aufzugkomponente (3) innerhalb eines Aufzugschachts (9) beschrieben. Die Positionsbestimmungsvorrichtung (27) weist eine längliche Positionsmesseinrichtung (19), eine Betätigungseinrichtung (21) und eine Auswerteeinrichtung (25) auf. Die Positionsmesseinrichtung (19) ist zumindest entlang eines Teilstücks des Aufzugschachts (9) angeordnet. Die Positionsmesseinrichtung (19) ist dazu konfiguriert, durch Ausüben eines mechanischen Druckes (P) an einer Position (37) lokal auf einen Teilbereich der Positionsmesseinrichtung (19) betätigt zu werden und daraufhin ein Positionssignal auszugeben, welches mit der Position (37) der Druckausübung korreliert. Die Betätigungseinrichtung (21) ist an der mobilen Aufzugkomponente (3) angeordnet und dazu konfiguriert, den mechanischen Druck (P) lokal auf die Positionsmesseinrichtung (19) auszuüben. Die Auswerteeinrichtung (25) ist dazu eingerichtet, die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente (3) basierend auf dem Positionssignal zu ermitteln.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positionsbestimmungsvorrichtung, mithilfe derer in einer Aufzuganlage eine aktuelle Position einer mobilen Aufzugkomponente innerhalb eines Aufzugschachts ermittelt werden kann.
  • Bei Aufzuganlagen werden mobile Aufzugkomponenten wie zum Beispiel Aufzugkabinen oder Gegengewichte innerhalb von Aufzugschächten entlang von in der Regel vertikalen Verfahrwegen bewegt.
  • Um beispielsweise eine Aufzugkabine innerhalb eines Aufzugschachts präzise bewegen und an einem Zielstockwerk anhalten zu können, sollte die aktuelle Position der Aufzugkabine bzw. einer mit der Aufzugkabine gekoppelten anderen mobilen Aufzugkomponente wie beispielsweise eines Gegengewichts stets mit hinreichender Genauigkeit ermittelt werden können.
  • Konventionell werden für eine solche Positionsbestimmung unterschiedliche Vorrichtungen eingesetzt.
  • Beispielsweise kann entlang des Verfahrwegs der mobilen Aufzugkomponente in dem Aufzugschacht ein Band vorgesehen sein, an dem an einer Vielzahl von Positionen geeignete Positionsinformationen eingespeichert sind. An der mobilen Aufzugkomponente kann in diesem Fall ein Lesegerät vorgesehen sein, welches die Positionsinformationen auslesen kann. Beispielsweise kann das Band als Magnetband ausgebildet sein, auf dem Positionsinformationen in Form magnetischer Daten gespeichert sind, sodass die Positionsinformationen von einem Lesegerät mit einem Magnetlesekopf ausgelesen werden können. Auch ein optisches Speichern von Positionsinformationen auf dem Band ist möglich, sodass die Positionsinformationen mit einer Kamera oder einem Scanner ausgelesen werden können.
  • Bei einem alternativen Ansatz wird als Positionsbestimmungsvorrichtung eine Abstandsmessvorrichtung beispielsweise in Form eines Laserdistanzmessgeräts dazu eingesetzt, um einen aktuellen Abstand der mobilen Aufzugkomponente von einer Referenzposition zu messen, um daraus auf die aktuelle Position der Aufzugkomponente rückschliessen zu können. Die Abstandsmessvorrichtung kann entweder an der mobilen Aufzugkomponente fixiert sein und einen Abstand zu einem festen Referenzpunkt messen oder umgekehrt an einem festen Referenzpunkt angeordnet sein und einen aktuellen Abstand zu der mobilen Aufzugkomponente messen.
  • Herkömmliche Ansätze zur Positionsbestimmung in einer Aufzuganlage können mit erheblichem technischem Aufwand und/oder finanziellem Aufwand für deren Installation und/oder Instandhaltung verbunden sein. Ausserdem kann auftretender Verschleiss und daraus resultierend eine Notwendigkeit von Wartungsmassnahmen erheblich sein.
  • Es kann unter anderem ein Bedarf an einer Positionsbestimmungsvorrichtung sowie einer damit ausgestatteten Aufzuganlage bestehen, welche eine Alternative zu bisher bekannten Ansätzen bieten und welche vorzugsweise zumindest einige der genannten Defizite herkömmlich eingesetzter Ansätze überwinden können.
  • Einem solchen Bedarf kann durch den Gegenstand gemäss einem der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert.
  • Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Positionsbestimmungsvorrichtung zum Ermitteln einer aktuellen Position einer mobilen Aufzugkomponente innerhalb eines Aufzugschachts vorgeschlagen. Die Positionsbestimmungsvorrichtung weist eine längliche Positionsmesseinrichtung, eine Betätigungseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung auf. Die Positionsmesseinrichtung ist zumindest entlang eines Teilstücks des Aufzugschachts angeordnet. Die Positionsmesseinrichtung ist dazu konfiguriert, durch Ausüben eines mechanischen Druckes an einer Position lokal auf einen Teilbereich der Positionsmesseinrichtung betätigt zu werden und daraufhin ein Positionssignal auszugeben, welches mit der Position der Druckausübung korreliert. Die Betätigungseinrichtung ist an der mobilen Aufzugkomponente angeordnet und dazu konfiguriert, den mechanischen Druck lokal auf die Positionsmesseinrichtung auszuüben.
  • Die Auswerteeinrichtung ist dazu eingerichtet, die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente basierend auf dem Positionssignal zu ermitteln.
  • Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Aufzuganlage vorgeschlagen, welche einen Aufzugschacht, eine in dem Aufzugschacht verlagerbare mobile Aufzugkomponente und eine Positionsbestimmungsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung aufweist.
  • Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
  • Kurz zusammengefasst wird mit Ausführungsformen der hierin vorgestellten Positionsbestimmungsvorrichtung ein verglichen mit herkömmlichen Ansätzen systematisch anderer Ansatz zum Ermitteln einer aktuellen Position beispielsweise einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht vorgeschlagen. Bei den oben kurz beschriebenen herkömmlichen Ansätzen wurden entweder Positionsinformationen an verschiedenen Positionen entlang des Aufzugschachts beispielsweise durch Einspeichern auf einem Magnetband bereitgestellt und dann von einem mit der Aufzugkabine mitgeführten Lesegerät ausgelesen oder die Position der Aufzugkabine durch eine Messung ihres Abstandes zu einem festen Referenzpunkt ermittelt. Als Alternative hierzu wird für die hierin beschriebene Positionsbestimmungsvorrichtung vorgeschlagen, dass sie eine spezielle Positionsmesseinrichtung aufweist, die länglich ist und entlang des Aufzugschachts angeordnet ist. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Ansatz mit dem entlang des Aufzugschachts angeordneten Magnetband sind jedoch in dieser Positionsmesseinrichtung nicht vorab Positionsinformationen eingespeichert worden. Stattdessen ist die Positionsmesseinrichtung derart konfiguriert, dass sie, wenn auf sie ein mechanischer Druck an einer bestimmten Position ausgeübt wird, ein Positionssignal ausgibt, welches mit dieser Position korreliert. Anders ausgedrückt ist die Positionsmesseinrichtung strukturell und/oder funktional dazu konfiguriert, ein vorzugsweise elektrisches Positionssignal auszugeben, dass sich in determinierter Weise ändert, je nachdem, an welcher Position ein mechanischer Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausgeübt wird. Der Druck ist dabei vorzugsweise als lateraler Druck in einer Richtung quer zu der Längserstreckungsrichtung der Positionsmesseinrichtung auszuüben. An der mobilen Aufzugkomponente ist in diesem Kontext eine spezielle Betätigungseinrichtung angebracht, die mit der mobilen Aufzugkomponente bei deren Verlagerung durch den Aufzugschacht mitbewegt wird und dabei in einem festen Positionsverhältnis an der mobilen Aufzugkomponente fixiert ist. Die Betätigungseinrichtung ist dabei dazu konfiguriert, den genannten mechanischen Druck auf die Positionsmesseinrichtung auszuüben. Dementsprechend kann aus dem Positionssignal der Positionsmesseinrichtung auf die Position der Betätigungseinrichtung und somit indirekt auf die Position der mobilen Aufzugkomponente rückgeschlossen werden.
  • Die längliche Positionsmesseinrichtung ist dabei in dem Aufzugschacht vorzugsweise vertikal angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich die Positionsmesseinrichtung dabei entlang des gesamten Verfahrwegs der mobilen Aufzugkomponente, sodass die mit der mobilen Aufzugkomponente mitgeführte Betätigungseinrichtung für jede mögliche Position der mobilen Aufzugkomponente an einer eindeutigen Position den lateralen Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausübt. Das von der Positionsmesseinrichtung ausgegebene Positionssignal korreliert eineindeutig mit der Position der Druckausübung durch die Betätigungseinrichtung. Vorzugsweise variiert das Positionssignal in linearer Weise mit dem Abstand der Position der Druckausübung von einem der Enden der länglichen Positionsmesseinrichtung.
  • Die Betätigungseinrichtung kann dabei derart ausgestaltet sein, dass sie den mechanischen Druck lediglich sehr lokal begrenzt auf die Positionsmesseinrichtung ausübt, beispielsweise lediglich innerhalb eines Längenbereichs von weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 2 cm, weniger als 1 cm oder sogar weniger als 0,5 cm.
  • Sofern einerseits ausreichend genau bekannt ist, an welcher Position relativ zu der mobilen Aufzugkomponente die Betätigungseinrichtung angeordnet ist bzw. den Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausübt, und sofern andererseits ausreichend genau bekannt ist, wo die Positionsmesseinrichtung relativ zu einer Längserstreckung des Aufzugschachts angeordnet ist, kann mithilfe des von der Positionsmesseinrichtung ausgegebenen Positionssignals mit ausreichender Genauigkeit auf die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente rückgeschlossen werden.
  • Hierzu kann beispielsweise in der Auswerteeinrichtung das Positionssignal analysiert werden. Wenn beispielsweise eine Stärke des Positionssignals mit einem vertikalen Abstand der Position, an der der laterale Druck ausgeübt wird, von einem Ende der Positionsmesseinrichtung in linearer Weise abhängt, kann aus der Stärke des Positionssignals die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente errechnet werden. Alternativ kann in einer vorab durchzuführenden Lernfahrt ermittelt werden, welche Positionssignale von der Positionsmesseinrichtung ausgegeben werden, wenn sich die mobile Aufzugkomponente an einer bestimmten Position befindet, und die entsprechenden Daten in der Auswerteeinrichtung gespeichert werden, sodass im späteren Betrieb der Aufzuganlage durch einen Vergleich der aktuell ausgegebenen Positionssignale mit den abgespeicherten Positionssignalen auf die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente rückgeschlossen werden kann.
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Positionsmesseinrichtung faserartig sein.
  • Mit anderen Worten kann die Positionsmesseinrichtung eine Art Faser sein, welche strukturell und/oder funktional derart ausgestaltet ist, dass sich mit ihrer Hilfe ein Positionssignal erzeugen lässt, dessen Charakteristik sich ändert, je nachdem, an welcher Position lokal Druck in lateraler Richtung auf die Faser ausgeübt wird.
  • Unter "faserartig" kann dabei verstanden werden, dass die Positionsmesseinrichtung zwar in Längserstreckungsrichtung eine definierte Länge aufweist, die Positionsmesseinrichtung aber quer zu der Längserstreckungsrichtung flexibel biegbar ist. Die Länge der Faser ist dabei selbst unter hoher Krafteinwirkung in der Längserstreckungsrichtung nicht oder zumindest allenfalls geringfügig, d.h. beispielsweise weniger als 5 %, schädigungsfrei dehnbar. Quer zu der Längserstreckungsrichtung kann die Faser jedoch bereits mit geringen Kräften und schädigungsfrei signifikant gebogen werden. Die Länge einer solchen Faser kann dabei um ein Vielfaches, d.h. beispielsweise um mehr als ein 100-faches, mehr als ein 1000-faches oder sogar mehr als ein 10.000-faches grösser sein als laterale Abmessungen der Faser. Beispielsweise kann die Faser eine Länge von mehr als 10 m oder sogar mehr als 100 m aufweisen und sich dabei entlang einer gesamten Höhe eines Aufzugschachts erstrecken. Die Breite und Dicke der Faser kann jedoch lediglich wenige Millimeter, insbesondere weniger als 10 mm, oder sogar weniger als 1 mm betragen.
  • Eine solche faserartige Positionsmesseinrichtung kann einfach und/oder kostengünstig hergestellt werden. Ferner kann eine solche faserartige Positionsmesseinrichtung einfach und/oder kostengünstig in einem Aufzugschacht verlegt werden.
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Positionsmesseinrichtung mit verschiedenen Bereichen aus mehreren verschiedenen Materialien zusammengesetzt sein.
  • Anders ausgedrückt braucht die vorzugsweise faserartige Positionsmesseinrichtung nicht homogen aus einem einzigen Material ausgebildet sein. Stattdessen kann die Positionsmesseinrichtung Bereiche aus einem ersten Material und andere Bereiche aus einem zweiten Material umfassen. Insbesondere können sich hierbei beide Bereiche jeweils entlang der gesamten Länge der Positionsmesseinrichtung erstrecken. Dabei kann ein Bereich aus dem ersten Material lateral an einen Bereich aus dem zweiten Material angrenzen. Anders ausgedrückt kann in einem Querschnitt, welcher sich quer zu der Längserstreckungsrichtung der Positionsmesseinrichtung erstreckt, der Bereich aus dem ersten Material neben dem Bereich aus dem zweiten Material befinden.
  • Die aus verschiedenen Materialien bestehenden Bereiche der Positionsmesseinrichtung können zur Implementierung verschiedener Funktionalitäten konfiguriert sein. Die beiden Materialien können sich hinsichtlich physikalischer Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit und/oder elektrischen Leitfähigkeit, unterscheiden. Beispielsweise kann der Bereich aus dem ersten Material eine Art Trägerstruktur bereitstellen, welche der Positionsmesseinrichtung ihre strukturelle Festigkeit verleiht, wohingegen der Bereich aus dem zweiten Material, oder gegebenenfalls auch mehrere zweite Teilbereiche aus dem zweiten Material, dazu konfiguriert sein können, aufgrund der oben genannten lokalen Druckerzeugung das Positionssignal zu generieren. Die verschiedenen Materialien können verschiedene Kunststoffe, insbesondere verschiedene Thermoplaste, sein.
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Positionsmesseinrichtung ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen.
  • Anders ausgedrückt kann die vorzugsweise faserartige Positionsmesseinrichtung zumindest in einem Teilbereich aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Beispielsweise kann der oben genannte zweite Bereich bzw. die mehreren oben genannten zweiten Teilbereiche aus einem Material bestehen, welches im Vergleich zu dem Material des ersten Bereichs eine erheblich höhere elektrische Leitfähigkeit, d.h. beispielsweise eine wenigstens zehnfach, wenigstens hundertfach oder sogar wenigstens tausendfach höhere Leitfähigkeit, aufweist.
  • Die genannte elektrische Leitfähigkeit des Materials kann beispielsweise dahingehend genutzt werden, um an den elektrisch leitfähigen Teil der Positionsmesseinrichtung eine elektrische Spannung anzulegen und dann einen elektrischen Widerstand entlang des elektrisch leitfähigen Teils der Positionsmesseinrichtung zu ermitteln. Die Positionsmesseinrichtung kann dabei derart ausgestaltet sein, dass sich ein vermittelter elektrischer Widerstand ändert, je nachdem, an welcher Position Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausgeübt wird.
  • Insbesondere kann gemäss einer Ausführungsform die Positionsmesseinrichtung entlang einer Längserstreckungsrichtung zwei einander gegenüberliegende und durch einen Spalt voneinander beabstandete Teilbereiche aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweisen.
  • Die beiden Teilbereiche können dabei durch den dazwischen liegenden Spalt elektrisch voneinander isoliert sein, solang kein Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausgeübt wird. Sobald quer zu dem Spalt ein Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausgeübt wird, können die beiden elektrisch leitfähigen Teilbereiche hin zueinander gepresst werden und dabei in mechanischen und somit auch elektrischen Kontakt miteinander gelangen. An der Position, an der der Druck ausgeübt wird, wird somit ein lokaler Kurzschluss zwischen den beiden Teilbereichen induziert. Wenn eine spezifische elektrische Leitfähigkeit durch die beiden Teilbereiche bekannt ist, kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Enden der beiden Teilbereiche und Messen des sich einstellenden elektrischen Widerstands auf die Position, an der der Druck ausgeübt wird, rückgeschlossen werden. Somit kann durch eine einfache Messung eines elektrischen Widerstands die Position, an der beispielsweise die Betätigungseinrichtung die beiden Teilbereiche in einen Kurzschluss miteinander drückt, ermittelt werden.
  • Gemäss einer speziellen Ausführungsform kann das elektrisch leitfähige Material ein elektrisch leitfähiger Kunststoff sein.
  • Ein solcher elektrisch leitfähige Kunststoff kann einfach und/oder kostengünstig bereitzustellen und/oder zu verarbeiten sein. Beispielsweise kann ein Kunststoff eine elektrische Leitfähigkeit dadurch erreichen, dass in den Kunststoff elektrisch leitfähige Partikel eingelagert werden. Als elektrisch leitfähiger Kunststoff kann beispielsweise kohlenstoffbeladenes Polycarbonat (CPC - carbon black loaded polycarbonate) eingesetzt werden
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Positionsmesseinrichtung eine aus mehreren Materialien zusammengesetzte elektromechanische Faser sein.
  • Eine solche auch als Multi-Material mikro-elektromechanische Faser bezeichnete Positionsmesseinrichtung kann mit hoher Präzision und trotzdem relativ kostengünstig gefertigt werden und weist die gewünschte Eigenschaft auf, bei lateraler Druckausübung an einer bestimmten Position längs der Faser ihre elektrischen Eigenschaften abhängig von der Position der Druckausübung in einer eindeutigen Weise zu verändern und somit Rückschlüsse auf diese Position zuzulassen.
  • Ein Beispiel für eine derartige Faser wurde kürzlich in dem Artikel "Multi-material micro-electromechanical fibers with bendable functional domains" von Tung Nguyen-Dang et al 2017, J. Phys D: Appl. Phys. 50 144001 (herunterladbar unter http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/aa5bf7/pdf) vorgestellt. Der Artikel nennt eine Vielzahl möglicher Ausgestaltungen der darin beschriebenen Faser sowie Möglichkeiten zu deren Herstellung und soll hierin durch Inbezugnahme vollumfänglich aufgenommen sein.
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Positionsmesseinrichtung entlang einer Führungsschiene angeordnet sein, welche sich vertikal durch den Aufzugschacht erstreckt.
  • Beispielsweise kann die Positionsmesseinrichtung entlang einer Führungsschiene angeordnet sein, an der sich die mobile Aufzugkomponente abstützt, um entlang ihres Verfahrwegs geführt zu werden ohne dabei in einer Bewegung lateral von dem Verfahrweg abweichen zu können. Solche Führungsschienen sind typischerweise ohnehin in dem Aufzugschacht angeordnet und können somit einfach als Träger für die vorzugsweise faserartige Positionsmesseinrichtung genutzt werden. Die Positionsmesseinrichtung kann dabei beispielsweise in einem Bereich der Führungsschiene angeordnet werden, der nicht für die eigentlichen Führungszwecke der Führungsschiene benötigt wird.
  • Gemäss einer Ausführungsform kann die Betätigungseinrichtung eine Rolle oder einen Führungsschuh aufweisen.
  • Eine solche Rolle bzw. ein solcher Führungsschuh kann ein einfach aufgebautes Bauelement sein, mit dem sich der laterale Druck auf die Positionsmesseinrichtung einfach und zuverlässig erzeugen lässt. Beispielsweise kann die Rolle an der mobilen Aufzugkomponente angeordnet sein und bei einer Bewegung der mobilen Aufzugkomponente entlang der stationär im Aufzugschacht installierten Positionsmesseinrichtung rollen. Die Rolle kann beispielsweise eine Rolle einer Führungsrollenanordnung zum Führen der mobilen Aufzugskomponente, insbesondere der Aufzugskabine, entlang einer Führungsschiene ausgeführt sein. Ein Rollwiderstand und/oder dabei auftretender Verschleiss können gering sein. Dabei kann die Rolle quer zu der Bewegungsrichtung den lateralen Druck auf die Positionsmesseinrichtung ausüben. Aufgrund der Position dieses ausgeübten Drucks kann von der Positionsmesseinrichtung das positionsabhängig eindeutige Positionssignal generiert werden. In ähnlicher Weise kann alternativ ein Führungsschuh an der mobilen Aufzugkomponente angeordnet sein und bei deren Bewegung entlang der Positionsmesseinrichtung verlagert werden und dabei den benötigten lokalen Druck auf die Positionsmesseinrichtung generieren.
  • In einer Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Positionsbestimmungsvorrichtung dazu eingesetzt werden, die aktuelle Position einer mobilen Aufzugkomponente präzise ermitteln zu können. Hierzu kann die Auswerteeinrichtung das von der Positionsmesseinrichtung generierte Positionssignal analysieren und eine daraus ermittelte Information über die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente beispielsweise einer Aufzugsteuerung bereitstellen. Die Aufzugsteuerung kann daraufhin die mobile Aufzugkomponente durch geeignetes Ansteuern einer Antriebsmaschine präzise verlagern und beispielsweise an einer vorgegebenen Zielposition präzise zum Halten bringen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Positionsbestimmungsvorrichtung einerseits oder einer damit ausgestatteten Aufzuganlage andererseits beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, übertragen, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • 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.
    • Fig. 1 zeigt eine Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Positionsmesseinrichtung für eine Positionsbestimmungsvorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale
  • Fig. 1 zeigt eine Aufzuganlage 1. In der Aufzuganlage 1 können mobile Aufzugkomponenten 3 wie eine Aufzugkabine 5 und ein Gegengewicht 7 innerhalb eines Aufzugschachts 9 vertikal verlagert werden. Hierzu sind die Aufzugkomponenten 3 von einem Tragmittel 11 gehalten. Das Tragmittel 11 kann von einer Antriebsmaschine 13 verlagert werden, um damit die daran gehaltenen Aufzugkomponenten 3 hin zu bestimmten Positionen innerhalb des Aufzugschachts 9 verlagern zu können. Die Antriebsmaschine 13 wird von einer Steuerung 15 gesteuert. Die Aufzugkabine 5 wird bei ihrer Verlagerung innerhalb des Aufzugschachts 9 von wenigstens einer Führungsschiene 17 geführt.
  • Um eine aktuelle Position beispielsweise der Aufzugkabine 5 innerhalb des Aufzugschachts 9 bestimmen zu können, verfügt die Aufzuganlage 1 über eine Positionsbestimmungsvorrichtung 27. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 27 verfügt über eine längliche Positionsmesseinrichtung 19, die entlang zumindest eines Teilstücks des Aufzugschachts 9 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel ist die längliche Positionsmesseinrichtung 19 als eine Art Faser 20 ausgebildet und vertikal verlaufend an der Führungsschiene 17 angebracht.
  • Die Positionsmesseinrichtung 19 ist derart ausgestaltet, dass, wenn auf sie ein mechanischer Druck quer zu ihrer Längserstreckungsrichtung ausgeübt wird, ein Positionssignal erzeugt wird, welches mit der Position der Druckausübung korreliert.
  • Um diesen Druck auszuüben, ist an der Aufzugkabine 5 eine Betätigungseinrichtung 21 angebracht. Die Betätigungseinrichtung 21 wird zusammen mit der Aufzugkabine 5 durch den Aufzugschacht 9 bewegt. Dabei rollt eine an der Betätigungseinrichtung 21 vorgesehene Rolle 23 entlang der Führungsschiene 17 bzw. entlang der daran angebrachten Positionsmesseinrichtung 19 und übt einen lateralen Druck auf eine der Führungsschiene 17 abgewandte Oberfläche 39 der Positionsmesseinrichtung 19 aus. Das daraufhin von der Positionsmesseinrichtung 19 ausgegebene Positionssignal kann anschliessend in einer Auswerteeinrichtung 25 ausgewertet werden. Die Auswerteeinrichtung 25 kann Teil der Steuerung 15 sein oder als eigenständiges Bauteil ausgeführt sein.
  • In Fig. 2 ist eine mögliche Ausgestaltung einer länglichen Positionsmesseinrichtung 19 dargestellt. Die Positionsmesseinrichtung 19 kann eine aus mehreren Materialien zusammengesetzte elektromechanische Faser 20 sein. In der Positionsmesseinrichtung 19 gibt es dabei erste Bereiche 29 aus einem ersten Material und andere Bereiche 31 aus einem zweiten Material. Beide Bereiche 29, 31 können Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste, sein. Allerdings können sich die beiden Materialien insbesondere hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeiten unterscheiden. Das erste Material ist elektrisch isolierend, wohingegen das zweite Material elektrisch leitfähig ist. Der zweite Bereich 31 ist hierbei in zwei separate Teilbereiche 33, 35 unterteilt. Die beiden länglichen Teilbereiche 33, 35 erstrecken sich entlang der gesamten Länge der Positionsmesseinrichtung 19, liegen einander gegenüber und sind voneinander über einen Spalt 41 beabstandet. Dabei sind die beiden Teilbereiche 33, 35 zwar jeweils von dem mechanisch stabilen ersten Bereich 29 gehalten, stehen aber aufgrund der elektrisch isolierenden Eigenschaft dieses ersten Bereichs 29 nicht in elektrischem Kontakt miteinander.
  • Wenn ein lokaler Druck P an einer Position 37 beispielsweise von der Betätigungseinrichtung 21 (in Fig. 2 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) auf die nach aussen gerichtete Oberfläche 39 des ersten Teilbereichs 33 des zweiten Bereichs 31 der Positionsmesseinrichtung 19 ausgeübt wird, kann sich dieser lokal deformieren und dabei in mechanischen und elektrischen Kontakt mit dem darunterliegenden zweiten Teilbereich 35 gelangen. Die beiden Teilbereiche 33, 35 weisen einen nicht vernachlässigbaren spezifischen elektrischen Widerstand auf. Wenn an vertikal oben oder vertikal unten liegenden Enden der Positionsmesseinrichtung 19 ein insgesamt auftretender elektrischer Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich 33, 35 gemessen wird, hängt dieser von der Position 37 ab, an der die beiden Teilbereiche 33, 35 aufgrund lokaler Druckbeaufschlagung deformiert und in elektrischen Kontakt miteinander gebracht werden. Ein entsprechend generiertes Positionssignal kann daher von der Auswerteeinrichtung 25 analysiert werden, um auf die aktuelle Position der Aufzugkabine 5 rückschliessen zu können.
  • 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. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (10)

  1. Positionsbestimmungsvorrichtung (27) zum Ermitteln einer aktuellen Position einer mobilen Aufzugkomponente (3) innerhalb eines Aufzugschachts (9), wobei die Positionsbestimmungsvorrichtung (27) aufweist:
    eine längliche Positionsmesseinrichtung (19),
    eine Betätigungseinrichtung (21), und
    eine Auswerteeinrichtung (25),
    wobei die Positionsmesseinrichtung (19) zumindest entlang eines Teilstücks des Aufzugschachts (9) angeordnet ist,
    wobei die Positionsmesseinrichtung (19) dazu konfiguriert ist, durch Ausüben eines mechanischen Druckes (P) an einer Position (37) lokal auf einen Teilbereich der Positionsmesseinrichtung (19) betätigt zu werden und daraufhin ein Positionssignal auszugeben, welches mit der Position (37) der Druckausübung korreliert,
    wobei die Betätigungseinrichtung (21) an der mobilen Aufzugkomponente (3) angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, den mechanischen Druck (P) lokal auf die Positionsmesseinrichtung (19) auszuüben, und
    wobei die Auswerteeinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, die aktuelle Position der mobilen Aufzugkomponente (3) basierend auf dem Positionssignal zu ermitteln.
  2. Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) faserartig ist.
  3. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) mit verschiedenen Bereichen (29, 31) aus mehreren verschiedenen Materialien zusammengesetzt ist.
  4. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
  5. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) entlang einer Längserstreckungsrichtung zwei einander gegenüberliegende und durch einen Spalt (41) voneinander beabstandete Teilbereiche (33, 35) aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist.
  6. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 und 5, wobei das elektrisch leitfähige Material ein elektrisch leitfähiger Kunststoff ist.
  7. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) eine aus mehreren Materialien zusammengesetzte elektromechanische Faser (20) ist.
  8. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positionsmesseinrichtung (19) entlang einer Führungsschiene (17) angeordnet ist, welche sich vertikal durch den Aufzugschacht (9) erstreckt.
  9. Positionsbestimmungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (21) eine Rolle (23) oder einen Führungsschuh aufweist.
  10. Aufzuganlage (1) aufweisend:
    einen Aufzugschacht (9),
    eine in dem Aufzugschacht (9) verlagerbare mobile Aufzugkomponente (3), und
    eine Positionsbestimmungsvorrichtung (27) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9.
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