EP4217303A1 - Handrail tension monitoring device for a passenger transport system - Google Patents

Handrail tension monitoring device for a passenger transport system

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Publication number
EP4217303A1
EP4217303A1 EP21777434.8A EP21777434A EP4217303A1 EP 4217303 A1 EP4217303 A1 EP 4217303A1 EP 21777434 A EP21777434 A EP 21777434A EP 4217303 A1 EP4217303 A1 EP 4217303A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
handrail
transport system
passenger transport
monitoring device
tension monitoring
Prior art date
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Granted
Application number
EP21777434.8A
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German (de)
French (fr)
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EP4217303B1 (en
Inventor
Martin ORTBAUER
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP4217303A1 publication Critical patent/EP4217303A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4217303B1 publication Critical patent/EP4217303B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B23/00—Component parts of escalators or moving walkways
    • B66B23/16—Means allowing tensioning of the endless member
    • B66B23/20—Means allowing tensioning of the endless member for handrails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B25/00—Control of escalators or moving walkways
    • B66B25/006—Monitoring for maintenance or repair

Definitions

  • the present invention relates to a continuously conveying, walk-in passenger transport system which is designed as an escalator or moving walk.
  • Escalators and moving walks are used to transport passengers standing on tread units such as steps or pallets within buildings or structures.
  • An escalator or a moving walk has a moving handrail on each side. These serve to enable passengers to hold on to one of the handrails of the escalator or moving walk in order to remain balanced and not fall. For example, a passenger may become unbalanced if they receive an unexpected push from another passenger, or if the escalator or moving walk comes to an abrupt stop.
  • the transitions in escalators between the horizontal travel sections of the boarding and exit areas and the inclined travel section in between also harbor a certain risk of falling if the steps are shifted vertically in relation to one another and the passenger on the upper step has placed his toes just barely on the edge of the step.
  • the handrail moves as synchronously as possible with the step belt or pallet belt. Since the handrails or handrail belts are usually driven by a friction drive, the handrail must be sufficiently pretensioned against the friction wheel so that the frictional force between the handrail and the friction wheel of the handrail drive is high enough to prevent slippage between these two friction partners.
  • JP2008063056 A describes, for example, a handrail tensioning device with a tensioning element. Due to signs of wear and settling as well as the constant bending changes during operation, the handrail becomes longer and must therefore be retensioned from time to time. In order to detect the time of re-tensioning, a button is built into this handrail tensioning device, which scans the end position of the tensioning element and sends a signal to the control of the people transport system as soon as this is reached and the handrail has to be re-tensioned. The problem with this device is that the time for re-tensioning is only displayed when this is necessary, but it is not possible to predict a probable maintenance date.
  • the handrail pretensioning force must not be too high, otherwise the handrail will be pressed too hard against the guide rollers and guide profiles with which it is guided all the way around, and this will increase the energy required to move the handrail and the associated wear and tear on these parts is high. Excessive handrail pretension cannot be detected with this button either.
  • the object of the present invention is therefore to achieve a precise and more meaningful determination of the existing handrail pretensioning force.
  • the handrail tension monitoring device for a passenger transport system designed as a moving walkway or escalator.
  • the handrail tension monitoring device has at least one distance sensor and a signal processing unit.
  • the measurement signals detected by the distance sensor can be processed and evaluated in the signal processing unit, the oscillation frequency of a scanned handrail of the passenger transport system being able to be determined in the signal processing unit from the signal profile of the measurement signals.
  • the vibration frequency determined can be compared at least with a lower threshold value, with an alarm signal being generated if the value falls below the lower threshold value.
  • the handrail pretensioning force is assessed on the basis of the vibration behavior of the handrail.
  • Known parameters here are the length of a freely hanging area of the handrail, its structure, dimensions and materials used as well as the measured parameters of vibration frequency and, if applicable, the amplitude level.
  • the parameter to be determined is the handrail pre-tensioning force.
  • the higher the handrail preload force the higher the handrail vibration frequency and vice versa.
  • the vibration frequency determined has fallen below the lower threshold value
  • the minimum handrail pretensioning force has fallen below and this can lead to slippage between the friction partners mentioned above.
  • From the vibration behavior or the changing oscillation frequency a change trend can also be recognized, which can be extrapolated. Using this extrapolation, a prediction can be made as to when the lower threshold value will be reached and the handrail will have to be tightened. This makes it much easier to plan maintenance.
  • the handrail is preferably excited to vibrate by its movement during the conveying operation.
  • the excitation to vibrate can be supported by a suitably designed device such as, for example, an alternating magnetic field that is switched on for a short time, since the handrails usually have tension members made of steel strands.
  • the lower threshold is a reference value that represents the minimum required handrail pretensioning force.
  • the lower threshold value and the upper threshold value described further below are preferably determined by tests on a passenger transport system after it has been assembled and can then be used for all identical or possibly even structurally similar passenger transport systems.
  • the threshold values can also be determined specifically for each completed passenger transportation system and, for example, stored in a storage medium of the signal processing unit and retrieved from it. Thanks to the lower threshold value, with the help of operating status information (whether the passenger transport system is stationary or in conveying operation), a handrail failure (tearing) can be recognized immediately and suitable measures such as an emergency stop of the passenger transport system can be initiated.
  • the determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value, with a warning signal being generated if the upper threshold value is exceeded.
  • the upper threshold represents the maximum permissible handrail pretensioning force.
  • the handrail tension monitoring device can be installed in the passenger transport system, it preferably has a holder for the distance sensor, with this holder being mountable on a fixed component of the passenger transport system.
  • the holder can be designed in such a way that in the operating state of the handrail tension monitoring device, the distance sensor is in a freely hanging position Area of the handrail is directed against a palm rest surface or against a back of the handrail.
  • the palm resting surface is the broad surface of the handrail on which the user places their hand, grasping the two side surfaces of the handrail with their thumb and fingers.
  • the back of the handrail is usually provided with a slippery fabric so that it can slide as well as possible on the surfaces of a guide profile.
  • the hand support surface or rear side of the handrail moves towards or away from the sensor.
  • the continuously recorded measured values of the distance sensor result in a measured value curve that reflects the vibrations occurring on the handrail.
  • a continuous acquisition of the measured values can also be understood as an acquisition in discrete steps with a high cadence and the like, which result in a meaningful and evaluable measured value profile.
  • the holder can have adjustment means for aligning the distance sensor relative to the hand support surface or to the back of the handrail.
  • the distance sensor can be aligned with the handrail in such a way that, on the one hand, the distance can be continuously measured with sufficient precision and, on the other hand, the handrail does not collide with the distance sensor when it reaches the minimum prestress and thus the greatest amplitude.
  • a TOF camera an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection, or a radar sensor can be used as a distance sensor, for example.
  • any sensor that can record the vibrations as a distance signal curve can be used.
  • the signal processing unit of the handrail tension monitoring device can be implemented, for example, in the distance sensor, in a controller of the passenger transport system, or in a data cloud.
  • the signal processing unit is not tied to a specific location, but it must be connected to the distance sensor via a cable and/or wireless signal transmission, or at least be able to be connected periodically.
  • this can output an alarm signal and/or warning signal.
  • This alarm signal and/or warning signal can be transmitted to a controller of the passenger transport system.
  • the ferry operation of the passenger transport system can be influenced in such a way that it is stopped immediately, the driving speed is reduced or a time is waited until only a low number of users is registered by another sensor and only then is the escalator shut down for corresponding maintenance work.
  • Each passenger transport system preferably has a handrail tension monitoring device for each of its handrails.
  • the handrail tension monitoring device can have a signal transmission device or can be connected to a signal transmission device, via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system.
  • a digital doppelganger data set that virtually maps this passenger transport system can be present.
  • the measurement signals or signal curves generated by the distance sensor can be transmitted to the digital double data set via the signal transmission device.
  • dynamic processes of the operating passenger transport system can be simulated and displayed in real time on the digital doppelganger data set.
  • the digital doppelganger data set comprises the characterizing properties of components of the physical people transportation system in a machine-processable way. This is constructed from component model datasets, which include data obtained by measuring characteristic properties of the physical transportation system after it has been assembled and installed in a structure.
  • the characterizing properties of the physical components can be geometric dimensions of the component, the weight of the component and/or the surface finish of the component. Geometric dimensions of the components can be, for example, a length, a width, a height, a cross section, radii, roundings, etc. of the components.
  • the surface properties of the components can include, for example, roughness, textures, coatings, colors, reflectivities, etc. of the components.
  • the characterizing properties can also be dynamic information, for example a movement vector of a component model data record, which indicates its direction of movement and speed relative to surrounding component model data records or to a static reference point of the digital double data record.
  • the characterizing properties can relate to individual components or groups of components.
  • the characterizing properties can relate to individual components from which larger, more complex groups of components are assembled.
  • the properties can also relate to more complex equipment composed of several components, such as drive machines, gear units, conveyor chains, etc.
  • the signals of the distance sensor are transmitted as measurement data to the digital double dataset and using a set of rules, characterizing properties of the component model datasets affected by the transmitted measurement data are newly determined. Then the characterizing properties of the affected component model data sets are updated with the newly determined, characterizing properties.
  • the vibration frequency and amplitude measured by the distance sensor can be transferred to the component model data set representing the handrail and to the component model data sets that guide the handrail and guide profiles and guide rollers.
  • all dynamically movable component model data sets can be displayed with the same movements as their physical components in the physical passenger transport system have at the time the signals are recorded.
  • the interactions of the component model data sets can be simulated from the movements of the component model data sets and, using the corresponding known calculation programs from the fields of physics, mechanics and strength of materials, determine the forces acting on the components.
  • the present invention also includes a method for processing and evaluating measurement signals from the handrail tension monitoring device described above.
  • the vibration frequency of the scanned handrail is determined in the signal processing unit from the signal profile of the measurement signals and the vibration frequency determined is compared with at least one lower threshold value. From the comparison (change trend in the vibration frequency) and difference to the lower threshold value, a maintenance time can be determined, for example, at which the handrail must be retensioned. If the value falls below the lower threshold value, an alarm signal is generated, which is transmitted for further processing, for example to the controller of the passenger transport system. Based on the alarm signal, this can, for example, stop the drive and send a message to a maintenance center.
  • the determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value in the signal processing unit, with a warning signal being generated if the upper threshold value is exceeded.
  • the drive does not necessarily have to be stopped due to the warning signal.
  • the signal processing unit can, for example, send a message to the mobile phone of the maintenance worker who has just tightened the handrail too much.
  • a number of successive amplitude levels of the oscillating handrail can also be determined and these can be compared with a level limit value and a number limit value. If a certain number of amplitudes exceed the height limit, this confirms that the vibration frequency or handrail preload force is too low.
  • the recorded signal course can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system and the repercussions of the vibrating handrail on other components of the passenger transport system can be determined using static and dynamic simulations.
  • the vibration frequency of a handrail is usually dependent on the direction of travel. Accordingly, the threshold values can be defined depending on the direction of travel.
  • FIG. 1 schematically shows the most important components or parts of an escalator, in particular its handrail and its handrail tensioning device as well as the components of a handrail tension monitoring device according to the invention with a distance sensor.
  • FIG. 2 shows the handrail tensioning device and the distance sensor of the handrail tension monitoring device of the passenger transport system shown in FIG. 1 in an enlarged representation.
  • FIG. 3A shows a fictitious signal curve of the measurement signals of the distance sensor shown in FIGS.
  • FIG. 3B shows a possible evaluation of the measurement signals shown in FIG. 3A.
  • FIG. 1 schematically shows the most important components or parts of a passenger transport system 1 configured as an escalator.
  • the support structure 3 accommodates the other components of the passenger transport system 1, such as a conveyor belt 11 that runs around the structure 3, two balustrades 13, each with a handrail 15 that runs around it (only one balustrade 13 is shown), a drive unit 17 for driving the conveyor belt 11 and of the handrails 15, and a controller 19, which is connected to the drive unit 17 via a signal line 49 to control the latter.
  • a returning run 21 of the handrail 15 is guided in a balustrade base 25 by means of guide rollers 27, while its leading run 23 is guided on guide profiles 29 (see FIG. 2, section AA).
  • the part of the handrail 15 that is visible to the user and can therefore be grasped is the leading strand 23 , while the returning strand 21 is hidden in the base 25 of the balustrade.
  • the drive unit 17 is operatively connected to a main drive shaft 31 .
  • the conveyor belt 11 is also guided around the main drive shaft 31 and is driven by it.
  • the handrail 15 is driven by friction wheels 35 of a handrail drive 33 , these friction wheels 35 also being operatively connected to the drive unit 17 via the main drive shaft 31 .
  • a handrail clamping device 37 is provided.
  • the handrail 15 can be prestressed by means of this.
  • the handrail tensioning device 37, the handrail drive 33 and the guide rollers 27 guiding the handrail 15 in places are also arranged within the balustrade base 25.
  • a distance sensor 43 of a handrail tension monitoring device 41 is arranged in the balustrade base 25 .
  • the distance sensor 43 is connected to the controller 19 of the passenger transport system 1 via a signal line 45 shown with a broken line.
  • a signal processing unit 47 of the handrail tension monitoring device 41 can be arranged in the controller 19 or implemented in its electronics. However, it can also be implemented in the distance sensor 43 itself, or even outside the physical area of the passenger transport system 1, for example in a data cloud (cloud) 95.
  • the distance sensor 43 is arranged in a freely suspended area 57 of the handrail 15, preferably between two guide rollers 27.
  • the handrail sags to different degrees in the freely hanging area 57 .
  • solid line 51 When properly tensioned, it will sag slightly as shown by solid line 51. If it is too tight, it tends to be in the position shown in phantom line 53, and if it is under-tightened, it is in the position shown in broken line 55.
  • FIG 2 shows an enlarged view of the handrail tensioning device 37 and the distance sensor 43 of the handrail tension monitoring device 41 of the passenger transport system 1 shown in Figure 1.
  • the handrail tensioning device 37 has a roller carrier 69 with pressure rollers 67, a spindle 63, adjusting nuts 65 and a support 61.
  • the support 61 is attached to a fixed component 81 of the passenger transport system 1, in the example shown to an upper flange of the supporting structure 3, for example with screws.
  • the spindle 63 which is firmly connected to the roller carrier 69, can be adjusted relative to the support 61 by means of the adjusting nuts 65 adjust so that the desired handrail biasing force can be applied to the handrail 15.
  • handrail clamping devices 37 designed differently can also be used, for example with a spring element. However, such a handrail clamping device 37 must also be tightened from time to time.
  • the handrail tension monitoring device 41 has a holder 71 which is also mounted on the upper chord or on a fixed component 81 of the passenger transport system 1 .
  • the holder 71 is designed in such a way that when the handrail tension monitoring device 41 is in operation, its distance sensor 43, more precisely a sensor head 77 of the distance sensor 43, is directed in a freely suspended area 51 of the handrail 15 against a hand support surface 83 or against a rear side 85 of the handrail 15.
  • the holder 71 has adjustment means 73, 75 for aligning the distance sensor 43 relative to the hand support surface 83 or to the rear side 85 of the handrail 15.
  • these adjusting means 73, 75 are adjusting nuts 75, which are also used to fasten the distance sensor, and slotted screw connections 73, in order to mount and align the holder 71 on the stationary component 81.
  • the distance sensor 71 must be able to carry out a rapid sequence of distance measurements, i.e. the changing distances caused by vibrations (represented by the double arrow 87 and the deflections of the handrail in the freely suspended area 51 indicated with broken lines) as measurement signals and their capture the waveform.
  • Various distance sensors 71 are suitable for this, such as a TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with transit time detection or a radar sensor.
  • the measurement signals and their signal profile are transmitted to the signal processing unit 47 via the signal line 45, for example.
  • the signal line 45 wireless transmission can also take place, for example via a Bluetooth connection and the like.
  • the signal processing unit 47 itself can be arranged in the distance sensor 71 . But you can as shown in Figure 1, also in the controller 19 of Passenger transport system 1 to be integrated. Furthermore, it is also possible for the signal processing unit 47 to be implemented in a data cloud (cloud) and for the necessary evaluations to be made there.
  • the handrail tension monitoring device 41 can have communication means 89 or can be connected to communication means 89 via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double dataset 101 of the passenger transport system 1 .
  • FIGS. 3A and 3B A possible evaluation of the measurement signals M and the signal curve MV are shown in FIGS. 3A and 3B.
  • Figure 3A shows a fictitious signal curve MV of the measurement signals M of the distance sensor 43 shown in Figures 1 and 2.
  • the illustrated signal curve MV shows a low amplitude A and a high oscillation frequency f.
  • the handrail 15 is able to oscillate further and further, so that the oscillation frequency f decreases and the amplitude height H of the amplitudes A increases.
  • the loss of preload force does not occur within a few oscillations, but actually over a very long period of time.
  • FIG. 3B shows the frequency curve FK determined from the signal curve MV as well as an upper threshold value OS and a lower threshold value US.
  • the measured oscillation frequency f is so high that the frequency curve FK exceeds the upper threshold value OS.
  • the handrail 15 is thus far too tight, which is why a warning signal W is generated in the signal processing unit 47 and this is transmitted to the maintenance technician's mobile phone, for example, so that he sees immediately after the handrail 15 has been tightened that the handrail pretensioning force is too high is. He can then reduce the handrail pretensioning force to such an extent that it falls below the upper threshold value OS.
  • the warning signal W can also be transmitted to the controller 19 of the passenger transport system 1 shown in FIG. 1, thereby stopping the ferry operation of the passenger transport system 1 after a few seconds.
  • the lower threshold US is dimensioned such that with normal loading of the handrail 15 there is just no slippage between the friction wheel 35 of the handrail drive 33 and the handrail 15 (see FIG. 1).
  • the lower threshold value US can be determined, for example, by testing, but it can also be calculated from the geometric data of the handrail drive 33, the coefficient of friction between the handrail 15 and the various friction partners along the entire handrail guide route, and the handrail pretensioning force.
  • the oscillation frequency f of a handrail 15 depends on the direction of travel. Accordingly, the threshold values can be defined depending on the direction of travel.
  • the alarm signal Z is transmitted to the controller 19 of the passenger transport system 1 and, for safety reasons, this stops the ferry operation of the passenger transport system 1 until the handrail 15 has been tightened again by means of the handrail tensioning device 37 .
  • a number of successive amplitude heights H of the vibrating handrail 15 can be determined from the signal curve MV of the measurement signals M in order to verify the oscillation frequency f, and these can be compared with a height limit value HG and a number limit value n.
  • an impermissibly low handrail prestressing force can also be determined if the handrail 15 is excited to vibrate at a higher frequency as a result of external influences, for example rapid tugging on the handrail 15, and as a result does not fall below the lower threshold value US.
  • the amplitude level H reveals that the handrail pretensioning force is too low.
  • a digital double data set 101 is used for this purpose, which is stored in a data processing device 95 (cloud), for example.
  • This digital doppelganger data set 101 represents the passenger transport system 1 virtually. This means that each individual component of the passenger transport system 1 is also reproduced in the digital double data record 101 .
  • the digital doppelganger data set 101 is preferably structured into component model data sets 113 which are linked to one another via interface information. In other words, the components of the passenger transport system 1 are reproduced as component model data sets 113 .
  • Each of these component model data records 113 (for example the component model data record 113 of the guide roller 27) has all the characterizing properties of the physical component to be imaged as completely as possible.
  • the interface information present in the digital doppelganger data set 101 is there to reflect the arrangement of the components in three-dimensional space relative to one another, their interaction with one another when forces, moments and the like are applied and transmitted, and, if applicable, their relative degrees of freedom of movement.
  • This digital doppelganger data set 101 can be downloaded from the data processing device 95 via an input/output interface 99, in the example shown a personal computer, processed further and used for simulations 105.
  • the simulations 105 can also be carried out in the data processing device 95, in which case the input/output interface 99 can then only have the function of a computer terminal.
  • the simulations 105 there is the possibility, as shown by the double arrow 97, of using the signal transmission device 89 of the handrail tension monitoring device 41 to transmit the measurement signals and the signal curve of the distance sensor 43 to the digital double data set 101. Supplemented in this way, the simulations 105 can then be carried out with this by examining how the measurement signals M of the handrail tension monitoring device 41 affect the individual virtual components of the digital doppelganger data set 101 represented by component model data sets 113 .
  • the input/output interface 99 is in communication with the data processing device 95, as represented by the double arrow 115. Accordingly, the simulation 105 and the simulation results 107 can be presented as a virtual representation 103 on the input/output interface 99 . In this way, processes that occur when the passenger transport system 1 is in operation can be displayed in real time on the input/output interface 99 in an evaluated form.
  • FIGS. 1 and 2 show a people-transport system 1 designed as an escalator, it is obvious that the present invention can also be used in a people-transport system 1 designed as a moving walk.

Landscapes

  • Escalators And Moving Walkways (AREA)

Abstract

The invention relates to a handrail tension monitoring device (41) for a passenger transport system (1) designed as a moving walkway or escalator. The handrail tension monitoring device (41) has at least one distance sensor (34) and a signal processing unit (47). The measurement signals (M) recorded by the distance sensor (34) can be processed and evaluated in the signal processing unit (47). The oscillation frequency (f) of a scanned handrail (15) of the passenger transport system (1) can be determined in the signal processing unit (47) from the signal curve (MV) of the measurement signals (M), and the frequency can be compared with at least one lower threshold value (US) and/or upper threshold value (OS), an alarm signal (Z) being generated when the lower threshold value (US) is fallen below, and a warning signal (W) being generated when the upper threshold value (OS) is exceeded.

Description

Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung für eine Personentransportanlage Handrail tension monitoring device for a passenger transport system
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontinuierlich fördernde, begehbare Personentransportanlage, die als Fahrtreppe oder Fahrsteig ausgebildet ist. The present invention relates to a continuously conveying, walk-in passenger transport system which is designed as an escalator or moving walk.
Fahrtreppen und Fahrsteige dienen dazu, Passagiere auf Tritteinheiten wie Trittstufen oder Paletten stehend, innerhalb von Gebäuden oder Bauwerken zu befördern. Escalators and moving walks are used to transport passengers standing on tread units such as steps or pallets within buildings or structures.
Eine Fahrtreppe beziehungsweise ein Fahrsteig weist beidseitig je einen bewegten Handlauf auf. Diese dienen dazu, dass sich Passagiere an einem der Handläufe der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs festhalten können, um im Gleichgewicht zu bleiben und nicht zu stürzen. Beispielsweise kann ein Passagier aus dem Gleichgewicht geraten, wenn er einen unerwarteten Stoß von einem anderen Passagier bekommt oder die Fahrtreppe oder der Fahrsteig abrupt stoppt. Auch die bei Fahrtreppen vorhandenen Übergänge zwischen den horizontalen Fahrabschnitten der Einstiegs- und Ausstiegsbereiche und dem dazwischenliegenden, schrägen Fahrabschnitt bergen eine gewisse Sturzgefahr, wenn sich die Stufen vertikal zueinander verschieben und der Passagier auf der oberen Stufe seine Fußspitzen nur knapp am Stufenrand platziert hat. An escalator or a moving walk has a moving handrail on each side. These serve to enable passengers to hold on to one of the handrails of the escalator or moving walk in order to remain balanced and not fall. For example, a passenger may become unbalanced if they receive an unexpected push from another passenger, or if the escalator or moving walk comes to an abrupt stop. The transitions in escalators between the horizontal travel sections of the boarding and exit areas and the inclined travel section in between also harbor a certain risk of falling if the steps are shifted vertically in relation to one another and the passenger on the upper step has placed his toes just barely on the edge of the step.
Allerdings muss sichergestellt sein, dass sich der Handlauf möglichst synchron mit dem Stufenband oder Palettenband bewegt. Da die Handläufe beziehungsweise Handlaufriemen meistens durch einen Friktionsantrieb angetrieben werden, muss der Handlauf ausreichend gegen das Friktionsrad vorgespannt sein, so dass die Reibkraft zwischen dem Handlauf und dem Friktionsrad des Handlaufantriebes ausreichend hoch ist, um einen Schlupf zwischen diesen beiden Reibpartnem zu verhindern. However, it must be ensured that the handrail moves as synchronously as possible with the step belt or pallet belt. Since the handrails or handrail belts are usually driven by a friction drive, the handrail must be sufficiently pretensioned against the friction wheel so that the frictional force between the handrail and the friction wheel of the handrail drive is high enough to prevent slippage between these two friction partners.
Um den Handlauf zu spannen, wird in der JP2008063056 A beispielsweise eine Handlauf-Spannvorrichtung mit einem Spannelement beschrieben. Aufgrund von Verschleisserscheinungen und Setzerscheinungen sowie der ständigen Biegewechsel während des Betriebes wird der Handlauflänger und muss daher von Zeit zu Zeit nachgespannt werden. Um den Zeitpunkt des Nachspannens zu detektierten, ist bei dieser Handlauf-Spannvorrichtung ein Taster eingebaut, der die Endposition des Spannelementes abtastet und ein Signal an die Steuerung der Personentransportanlage abgibt, sobald diese erreicht ist und der Handlauf nachgespannt werden muss. Das Problem dieser Vorrichtung besteht darin, dass der Zeitpunkt des Nachspannens erst dann angezeigt wird, wenn dies erforderlich ist, nicht aber eine Vorhersage über einen wahrscheinlichen Wartungstermin gemacht werden kann. In order to tension the handrail, JP2008063056 A describes, for example, a handrail tensioning device with a tensioning element. Due to signs of wear and settling as well as the constant bending changes during operation, the handrail becomes longer and must therefore be retensioned from time to time. In order to detect the time of re-tensioning, a button is built into this handrail tensioning device, which scans the end position of the tensioning element and sends a signal to the control of the people transport system as soon as this is reached and the handrail has to be re-tensioned. The The problem with this device is that the time for re-tensioning is only displayed when this is necessary, but it is not possible to predict a probable maintenance date.
Zudem darf die Handlauf-Vorspannkraft auch nicht zu hoch sein, da sonst der Handlauf zu stark gegen die Führungsrollen und Führungsprofile, mit denen er umlaufend geführt ist, gepresst wird und dadurch der Energiebedarf zum Bewegen des Handlaufs sowie der damit einhergehende Verschleiss an diesen Teilen zu hoch ist. Eine zu starke Handlauf- Vorspannung ist mit diesem Taster ebenfalls nicht erkennbar. In addition, the handrail pretensioning force must not be too high, otherwise the handrail will be pressed too hard against the guide rollers and guide profiles with which it is guided all the way around, and this will increase the energy required to move the handrail and the associated wear and tear on these parts is high. Excessive handrail pretension cannot be detected with this button either.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine präzise und aussagekräftigere Ermittlung der bestehenden Handlauf-Vorspannkraft zu erreichen. The object of the present invention is therefore to achieve a precise and more meaningful determination of the existing handrail pretensioning force.
Diese Aufgebe wird durch eine Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung für eine als Fahrsteig oder Fahrtreppe ausgestaltete Personentransportanlage gelöst. Hierzu weist die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung zumindest einen Distanzsensor und eine Signalverarbeitungseinheit auf. Die vom Distanzsensor erfassten Messsignale können in der Signalverarbeitungseinheit verarbeitet und ausgewertet werden, wobei in der Signalverarbeitungseinheit aus dem Signalverlauf der Messsignale die Schwingfrequenz eines abgetasteten Handlaufs der Personentransportanlage ermittelbar ist. Die ermittelte Schwingfrequenz kann zumindest mit einem unteren Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes ein Alarmsignal generiert wird. This task is solved by a handrail tension monitoring device for a passenger transport system designed as a moving walkway or escalator. For this purpose, the handrail tension monitoring device has at least one distance sensor and a signal processing unit. The measurement signals detected by the distance sensor can be processed and evaluated in the signal processing unit, the oscillation frequency of a scanned handrail of the passenger transport system being able to be determined in the signal processing unit from the signal profile of the measurement signals. The vibration frequency determined can be compared at least with a lower threshold value, with an alarm signal being generated if the value falls below the lower threshold value.
Mit anderen Worten wird in Analogie zu einer Schwingsaite anhand des Schwingverhaltens des Handlaufes die Handlauf-Vorspannkraft beurteilt. Bekannte Parameter sind hierbei die Länge eines freihängenden Bereichs des Handlaufs, dessen Aufbau, Dimensionen und verwendeten Materialien sowie die gemessenen Parameter Schwingfrequenz und gegebenenfalls die Amplitudenhöhe. Der zu ermittelnde Parameter ist die Handlauf-Vorspannkraft. Je höher die Handlauf-Vorspannkraft ist, desto höher ist die Schwingfrequenz des Handlaufs und umgekehrt. Sobald die ermittelte Schwingfrequenz den unteren Schwellwert unterschritten hat, ist die minimale Handlauf- Vorspannkraft unterschritten und dies kann zu Schlupf zwischen den weiter oben erwähnten Reibpartnem führen. Aus dem Schwingverhalten beziehungsweise der sich verändernden Schwingfrequenz kann auch ein Veränderungstrend erkannt werden, der sich extrapolieren lässt. Mittels dieser Extrapolation lässt sich eine Vorhersage machen, wann der untere Schwellwert erreicht wird und der Handlauf nachgespannt werden muss. Dadurch lassen sich Wartungen viel besser planen. In other words, in analogy to a vibrating string, the handrail pretensioning force is assessed on the basis of the vibration behavior of the handrail. Known parameters here are the length of a freely hanging area of the handrail, its structure, dimensions and materials used as well as the measured parameters of vibration frequency and, if applicable, the amplitude level. The parameter to be determined is the handrail pre-tensioning force. The higher the handrail preload force, the higher the handrail vibration frequency and vice versa. As soon as the vibration frequency determined has fallen below the lower threshold value, the minimum handrail pretensioning force has fallen below and this can lead to slippage between the friction partners mentioned above. From the vibration behavior or the changing oscillation frequency, a change trend can also be recognized, which can be extrapolated. Using this extrapolation, a prediction can be made as to when the lower threshold value will be reached and the handrail will have to be tightened. This makes it much easier to plan maintenance.
Zum Schwingen angeregt wird der Handlauf vorzugsweise durch seine Bewegung während des Förderbetriebes. Gegebenenfalls kann durch eine geeignet ausgestaltete Einrichtung wie beispielsweise ein kurzzeitig eingeschaltetes Wechselmagnetfeld die Anregung zum Schwingen unterstützt werden, da die Handläufe üblicherweise Zugträger aus Stahllitzen aufweisen. The handrail is preferably excited to vibrate by its movement during the conveying operation. If necessary, the excitation to vibrate can be supported by a suitably designed device such as, for example, an alternating magnetic field that is switched on for a short time, since the handrails usually have tension members made of steel strands.
Der untere Schwellwert ist eine Vergleichsgrösse, welche die minimal erforderliche Handlauf-Vorspannkraft repräsentiert. Der untere Schwellwert und der weiter unten beschriebene obere Schwellwert werden vorzugsweise nach dem Zusammenbau einer Personentransportanlage durch Versuche an dieser ermittelt und können dann für alle baugleichen und gegebenenfalls sogar bauähnlichen Personentransportanlagen verwendet werden. Selbstverständlich können die Schwellwerte auch spezifisch für jede fertiggestellte Personentransportanlage ermittelt und beispielsweise in einem Speichermedium der Signalverarbeitungseinheit gespeichert und von diesem abgerufen werden. Dank des unteren Schwellwertes kann unter Zuhilfenahme einer Betriebszustandsinformation (ob die Personentransportanlage steht oder im Förderbetrieb ist) auch ein Handlaufversagen (Reissen) sofort erkannt und geeignete Massnahmen wie ein Notstopp der Personentransportanlage eingeleitet werden. The lower threshold is a reference value that represents the minimum required handrail pretensioning force. The lower threshold value and the upper threshold value described further below are preferably determined by tests on a passenger transport system after it has been assembled and can then be used for all identical or possibly even structurally similar passenger transport systems. Of course, the threshold values can also be determined specifically for each completed passenger transportation system and, for example, stored in a storage medium of the signal processing unit and retrieved from it. Thanks to the lower threshold value, with the help of operating status information (whether the passenger transport system is stationary or in conveying operation), a handrail failure (tearing) can be recognized immediately and suitable measures such as an emergency stop of the passenger transport system can be initiated.
Wie bereits erwähnt, kann die ermittelte Schwingfrequenz auch mit mindestens einem oberen Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes ein Warnsignal generiert wird. Der obere Schwellwert repräsentiert hierbei die maximal zulässige Handlauf-Vorspannkraft. As already mentioned, the determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value, with a warning signal being generated if the upper threshold value is exceeded. The upper threshold represents the maximum permissible handrail pretensioning force.
Damit die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung in der Personentransportanlage installiert werden kann, weist diese vorzugsweise eine Halterung für den Distanzsensor auf, wobei diese Halterung an einem feststehenden Bauteil der Personentransportanlage montierbar ist. Die Halterung kann derart konzipiert sein, dass im Betriebszustand der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung der Distanzsensor in einem freihängenden Bereich des Handlaufs gegen eine Handauflagefläche oder gegen eine Rückseite des Handlaufs gerichtet ist. Die Handauflagefläche ist die breite Oberfläche des Handlaufs, auf welche die Benutzer ihre Hand auflegen und dabei die beiden Seitenflächen des Handlaufs mit Daumen und Fingern umgreifen. Die Rückseite des Handlaufs ist üblicherweise mit einem gleitfähigen Gewebe versehen, damit diese möglichst gut auf den Oberflächen eines Führungsprofils gleiten kann. Somit bewegt sich bei dieser Anordnung die Handauflagefläche respektive Rückseite des Handlaufs auf den Sensor zu beziehungsweise von diesem weg. Die kontinuierlich erfassten Messwerte des Distanzsensors ergeben einen Messwertverlauf, der die am Handlauf auftretenden Schwingungen wiedergibt. Unter einer kontinuierlichen Erfassung der Messwerte kann auch eine Erfassung in diskreten Schritten mit hoher Kadenz und dergleichen mehr verstanden werden, die einen aussagekräftigen und auswertbaren Messwertverlauf ergeben. So that the handrail tension monitoring device can be installed in the passenger transport system, it preferably has a holder for the distance sensor, with this holder being mountable on a fixed component of the passenger transport system. The holder can be designed in such a way that in the operating state of the handrail tension monitoring device, the distance sensor is in a freely hanging position Area of the handrail is directed against a palm rest surface or against a back of the handrail. The palm resting surface is the broad surface of the handrail on which the user places their hand, grasping the two side surfaces of the handrail with their thumb and fingers. The back of the handrail is usually provided with a slippery fabric so that it can slide as well as possible on the surfaces of a guide profile. With this arrangement, the hand support surface or rear side of the handrail moves towards or away from the sensor. The continuously recorded measured values of the distance sensor result in a measured value curve that reflects the vibrations occurring on the handrail. A continuous acquisition of the measured values can also be understood as an acquisition in discrete steps with a high cadence and the like, which result in a meaningful and evaluable measured value profile.
Um die Installation zu vereinfachen, kann die Halterung Einstellmittel zur Ausrichtung des Distanzsensors relativ zur Handauflagefläche oder zur Rückseite des Handlaufs aufweisen. Bei der Installation kann der Distanzsensor derart auf den Handlauf ausgerichtet werden, dass einerseits die Distanz kontinuierlich ausreichend präzise erfasst werden kann und dass andererseits der Handlauf beim Erreichen der minimalen Vorspannung und damit der grössten Amplitude nicht mit dem Distanzsensor kollidiert. In order to simplify the installation, the holder can have adjustment means for aligning the distance sensor relative to the hand support surface or to the back of the handrail. During installation, the distance sensor can be aligned with the handrail in such a way that, on the one hand, the distance can be continuously measured with sufficient precision and, on the other hand, the handrail does not collide with the distance sensor when it reaches the minimum prestress and thus the greatest amplitude.
Als Distanzsensor kann beispielsweise eine TOF-Kamera, ein Infrarot-Distanzsensor, ein Laser-Distanzsensor, ein Ultraschall-Sensor mit Laufzeiterfassung oder ein Radarsensor verwendet werden. Grundsätzlich ist jeder Sensor verwendbar, welcher die Schwingungen als Distanz-Signalverlauf aufzeichnen kann. A TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection, or a radar sensor can be used as a distance sensor, for example. In principle, any sensor that can record the vibrations as a distance signal curve can be used.
Die Signalverarbeitungseinheit der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung kann beispielsweise im Distanzsensor, in einer Steuerung der Personentransportanlage oder in einer Datenwolke implementiert sein. Mit anderen Worten ist die Signalverarbeitungseinheit nicht an einen bestimmten Ort gebunden, sie muss jedoch kabelgebunden und/oder kabellos signalübertragend mit dem Distanzsensor verbunden beziehungsweise zumindest periodisch verbindbar sein. The signal processing unit of the handrail tension monitoring device can be implemented, for example, in the distance sensor, in a controller of the passenger transport system, or in a data cloud. In other words, the signal processing unit is not tied to a specific location, but it must be connected to the distance sensor via a cable and/or wireless signal transmission, or at least be able to be connected periodically.
Sobald die Signalverarbeitungseinheit eine Unterschreitung des unteren Schwellwertes beziehungsweise eine Überschreitung des oberen Schwellwertes feststellt, kann diese ein Alarmsignal und/oder Warnsignal ausgeben. Dieses Alarmsignal und/oder Warnsignal kann an eine Steuerung der Personentransportanlage übermittelt werden. Hierdurch kann der Fährbetrieb der Personentransportanlage dahingehend beeinflusst werden, dass er beispielsweise sofort eingestellt wird, die Fahrgeschwindigkeit reduziert wird oder ein Zeitpunkt abgewartet wird, bis nur noch eine niedrige Benutzerzahl durch einen weiteren Sensor registriert wird und erst dann die Fahrtreppe für entsprechende Wartungsarbeiten stillgelegt wird. As soon as the signal processing unit falls below the lower threshold value or that the upper threshold value has been exceeded, this can output an alarm signal and/or warning signal. This alarm signal and/or warning signal can be transmitted to a controller of the passenger transport system. As a result, the ferry operation of the passenger transport system can be influenced in such a way that it is stopped immediately, the driving speed is reduced or a time is waited until only a low number of users is registered by another sensor and only then is the escalator shut down for corresponding maintenance work.
Vorzugsweise weist jede Personentransportanlage für jeden ihrer Handläufe eine Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung auf. Each passenger transport system preferably has a handrail tension monitoring device for each of its handrails.
Ferner kann die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung eine Signalübertragungseinrichtung aufweisen oder mit einer Signalübertragungseinrichtung verbindbar sein, über die zumindest der erfasste Signalverlauf der Messsignale an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz der Personentransportanlage übermittelbar ist. Furthermore, the handrail tension monitoring device can have a signal transmission device or can be connected to a signal transmission device, via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system.
Mit anderen Worten kann parallel zur physisch existierenden Personentransportanlage ein diese Personentransportanlage virtuell abbildender Digitaler-Doppelgänger-Datensatz vorhanden sein. Hierbei können die durch den Distanzsensor erzeugten Messsignale beziehungsweise Signalverläufe über die Signalübertragungseinrichtung auf den Digitaler-Doppelgänger-Datensatz übertragen werden. Durch die Verarbeitung dieser Messsignale und Signalverläufe in Verbindung mit den Daten des Digitaler- Doppelgänger— Datensatzes können dynamische Vorgänge der in Betrieb stehenden Personentransportanlage in Echtzeit auf dem Digitaler-Doppelgänger-Datensatz simuliert und dargestellt werden. In other words, parallel to the physically existing passenger transport system, a digital doppelganger data set that virtually maps this passenger transport system can be present. In this case, the measurement signals or signal curves generated by the distance sensor can be transmitted to the digital double data set via the signal transmission device. By processing these measurement signals and signal curves in connection with the data of the digital doppelganger data set, dynamic processes of the operating passenger transport system can be simulated and displayed in real time on the digital doppelganger data set.
Der digitale Doppelgänger-Datensatz umfasst die charakterisierenden Eigenschaften von Bauteilen der physischen Personentransportanlage in maschinen-verarbeitbarer Weise. Dieser ist aus Bauteilmodell-Datensätzen aufgebaut die Daten umfassen, welche durch Messen charakterisierender Eigenschaften an der physischen Personentransportanlage nach deren Zusammenbau und Installation in einem Bauwerk ermittelt wurden. The digital doppelganger data set comprises the characterizing properties of components of the physical people transportation system in a machine-processable way. This is constructed from component model datasets, which include data obtained by measuring characteristic properties of the physical transportation system after it has been assembled and installed in a structure.
Die charakterisierenden Eigenschaften der physischen Bauteile können geometrische Abmessungen des Bauteils, das Gewicht des Bauteils und/oder die Oberflächenbeschaffenheit des Bauteils sein. Geometrische Abmessungen der Bauteile können beispielsweise eine Länge, eine Breite, eine Höhe, ein Querschnitt, Radien, Verrundungen, etc. der Bauteile sein. Die Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile kann beispielsweise Rauigkeiten, Texturen, Beschichtungen, Farben, Reflektivitäten, etc. der Bauteile umfassen. Die charakterisierenden Eigenschaften können aber auch dynamische Informationen sein, beispielsweise ein Bewegungsvektor eines Bauteilmodell- Datensatzes, der dessen Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit relativ zu umgebenden Bauteilmodell-Datensätzen oder zu einem statischen Referenzpunkt des Digitaler- Doppelgänger-Datensatzes angibt. The characterizing properties of the physical components can be geometric dimensions of the component, the weight of the component and/or the surface finish of the component. Geometric dimensions of the components can be, for example, a length, a width, a height, a cross section, radii, roundings, etc. of the components. The surface properties of the components can include, for example, roughness, textures, coatings, colors, reflectivities, etc. of the components. However, the characterizing properties can also be dynamic information, for example a movement vector of a component model data record, which indicates its direction of movement and speed relative to surrounding component model data records or to a static reference point of the digital double data record.
Die charakterisierenden Eigenschaften können sich auf einzelne Bauteile oder Bauteilgruppen beziehen. Beispielsweise können sich die charakterisierenden Eigenschaften auf einzelne Bauteile beziehen, aus denen größere, komplexere Bauteilgruppen zusammengesetzt werden. Alternativ oder ergänzend können sich die Eigenschaften auch auf aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte komplexere Gerätschaften wie zum Beispiel Antriebsmaschinen, Getriebeeinheiten, Förderketten, etc. beziehen. The characterizing properties can relate to individual components or groups of components. For example, the characterizing properties can relate to individual components from which larger, more complex groups of components are assembled. Alternatively or additionally, the properties can also relate to more complex equipment composed of several components, such as drive machines, gear units, conveyor chains, etc.
Die Signale des Distanzsensors werden als Messdaten auf den Digitaler-Doppelgänger- Datensatz übertragen und unter Verwendung eines Regelsatzes werden charakterisierende Eigenschaften der von den übertragenen Messdaten betroffenen Bauteilmodell- Datensätze neu ermittelt. Anschließend werden die charakterisierenden Eigenschaften der betroffenen Bauteilmodell-Datensätze mit den neu ermittelten, charakterisierenden Eigenschaften aktualisiert. Konkret kann beispielsweise die vom Distanzsensor gemessene Schwingfrequenz und Amplitude auf den, den Handlauf darstellenden Bauteilmodell-Datensatz sowie auf die den Handlauf führenden Führungsprofile und Führungsrollen bildenden Bauteilmodell-Datensätze übertragen werden. Dadurch können beispielsweise bei dem auf einem Bildschirm als virtuelle Darstellung wiedergegebenen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz, alle dynamisch bewegbaren Bauteilmodell-Datensätze mit den gleichen Bewegungen dargestellt werden, wie sie deren physischen Bauteile in der physischen Personentransportanlage zum Zeitpunkt der Erfassung der Signale aufweisen. Aus den Bewegungen der Bauteilmodell-Datensätze lassen sich die Interaktionen der Bauteilmodell-Datensätze simulieren und mittels den entsprechenden, bekannten Berechnungsprogrammen aus den Gebieten der Physik, der Mechanik und der Festigkeitslehre, die auf die Bauteile einwirkenden Kräfte ermitteln. The signals of the distance sensor are transmitted as measurement data to the digital double dataset and using a set of rules, characterizing properties of the component model datasets affected by the transmitted measurement data are newly determined. Then the characterizing properties of the affected component model data sets are updated with the newly determined, characterizing properties. Specifically, for example, the vibration frequency and amplitude measured by the distance sensor can be transferred to the component model data set representing the handrail and to the component model data sets that guide the handrail and guide profiles and guide rollers. As a result, for example, in the case of the digital doppelganger data set reproduced on a screen as a virtual representation, all dynamically movable component model data sets can be displayed with the same movements as their physical components in the physical passenger transport system have at the time the signals are recorded. The interactions of the component model data sets can be simulated from the movements of the component model data sets and, using the corresponding known calculation programs from the fields of physics, mechanics and strength of materials, determine the forces acting on the components.
Danach können durch die Überwachung Veränderungen und Veränderungstrends der aktualisierten charakterisierenden Eigenschaften des umlaufend angeordneten Handlaufs und deren Einfluss auf den Handlauf und auf die mit diesem in Interaktion stehenden Bauteile mittels des Digitaler-Doppelgänger-Datensatzes durch Berechnungen und/oder durch statische und dynamische Simulationen verfolgt und beurteilt werden. Dadurch lässt sich der Wartungszeitpunkt sehr genau bestimmen und gegebenenfalls auch eine Liste der durch Verschleiss zu ersetzenden, mit dem Handlauf in Interaktion stehenden Bauteile erstellen. Selbstverständlich sind auch am Digitaler-Doppelgänger-Datensatz Bewertungen bezüglich grenzwertüberschreitender dynamischer Vorgänge möglich, beispielsweise im Falle von sich aufschaukelnden Resonanzschwingungen. Thereafter, changes and change trends in the updated characterizing properties of the handrail arranged around the circumference and their influence on the handrail and on the components interacting with it can be tracked by means of the digital double data set by means of calculations and/or by static and dynamic simulations be assessed. As a result, the maintenance time can be determined very precisely and, if necessary, a list of the components that have to be replaced due to wear and interact with the handrail can also be created. Of course, evaluations with regard to dynamic processes that exceed the limit value are also possible on the digital double data set, for example in the case of escalating resonance vibrations.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Verarbeitung und Auswertung von Messsignalen der oben beschriebenen Handlaufspannungs- Überwachungseinrichtung. Hierbei wird in der Signalverarbeitungseinheit aus dem Signalverlauf der Messsignale die Schwingfrequenz des abgetasteten Handlaufs ermittelt und die ermittelte Schwingfrequenz mit mindestens einem unteren Schwellwert verglichen. Aus dem Vergleich (Veränderungstrend der Schwingfrequenz) und Differenz zum unteren Schwellwert) lässt sich beispielsweise ein Wartungszeitpunkt ermitteln, bei dem der Handlauf nachgespannt werden muss. Bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes wird ein Alarmsignal generiert, das zur Weiterverarbeitung beispielsweise an die Steuerung der Personentransportanlage übermittelt wird. Aufgrund des Alarmsignals kann diese beispielsweise den Antrieb stoppen und eine Meldung an ein Wartungszentrum absetzen. The present invention also includes a method for processing and evaluating measurement signals from the handrail tension monitoring device described above. In this case, the vibration frequency of the scanned handrail is determined in the signal processing unit from the signal profile of the measurement signals and the vibration frequency determined is compared with at least one lower threshold value. From the comparison (change trend in the vibration frequency) and difference to the lower threshold value, a maintenance time can be determined, for example, at which the handrail must be retensioned. If the value falls below the lower threshold value, an alarm signal is generated, which is transmitted for further processing, for example to the controller of the passenger transport system. Based on the alarm signal, this can, for example, stop the drive and send a message to a maintenance center.
Die ermittelte Schwingfrequenz kann in der Signalverarbeitungseinheit auch mit mindestens einem oberen Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes ein Warnsignal generiert wird. Aufgrund des Warnsignals muss nicht zwingend der Antrieb gestoppt werden. Um aber übermässigen Verschleiss zu vermeiden, kann die Signalverarbeitungseinheit beispielsweise eine Meldung an ein Mobiltelefon desjenigen Wartungsmitarbeiters senden, der soeben den Handlauf zu stark nachgespannt hat. Zur Verifizierung der Schwingfrequenz aus dem Signalverlauf der Messsignale können zudem eine Anzahl aufeinanderfolgende Amplitudenhöhen des schwingenden Handlaufs ermitelt werden und diese mit einem Höhengrenzwert und einem Anzahlgrenzwert verglichen werden. Wenn eine bestimmte Anzahl von Amplituden den Höhengrenzwert überschreiten, bestätigt dies die zu tiefe Schwingfrequenz beziehungsweise zu tiefe Handlauf-Vorspannkraft. The determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value in the signal processing unit, with a warning signal being generated if the upper threshold value is exceeded. The drive does not necessarily have to be stopped due to the warning signal. However, in order to avoid excessive wear, the signal processing unit can, for example, send a message to the mobile phone of the maintenance worker who has just tightened the handrail too much. In order to verify the oscillation frequency from the signal curve of the measurement signals, a number of successive amplitude levels of the oscillating handrail can also be determined and these can be compared with a level limit value and a number limit value. If a certain number of amplitudes exceed the height limit, this confirms that the vibration frequency or handrail preload force is too low.
Wie bereits erwähnt, kann der erfasste Signalverlauf an einen Digitaler-Doppelgänger- Datensatz der Personentransportanlage übermitelt und die Rückwirkungen des schwingenden Handlaufs auf weitere Komponenten der Personentransportanlage mitels statischer und dynamischer Simulationen ermitelt werden. As already mentioned, the recorded signal course can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system and the repercussions of the vibrating handrail on other components of the passenger transport system can be determined using static and dynamic simulations.
Da die Zugkräfte im Handlauf je nach Umlaufsinn infolge der Reibungsverhältnisse und der Lage des Handlaufantriebes relativ zur Lage des Distanzsensors unterschiedlich sind, ist die Schwingfrequenz eines Handlaufs in der Regel fahrtrichtungsabhängig. Demzufolge können die Schwellwerte in Abhängigkeit der Fahrtrichtung festgelegt werden. Since the tensile forces in the handrail are different depending on the direction of rotation due to the friction conditions and the position of the handrail drive relative to the position of the distance sensor, the vibration frequency of a handrail is usually dependent on the direction of travel. Accordingly, the threshold values can be defined depending on the direction of travel.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen. It is noted that some of the possible features and advantages of the invention are described herein with reference to different embodiments. A person skilled in the art recognizes that the features can be combined, adapted or exchanged in a suitable manner in order to arrive at further embodiments of the invention.
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. Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings, neither the drawings nor the description being to be construed as limiting the invention.
Figur 1 zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten beziehungsweise Bauteile einer Fahrtreppe, insbesondere deren Handlauf und deren Handlaufspannvorrichtung sowie die Komponenten einer erfindungsgemässen Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung mit einem Distanzsensor. Figur 2 zeigt in vergrösserter Darstellung die Handlaufspannvorrichtung und den Distanzsensor der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung der in Figur 1 dargestellten Personentransportanlage. FIG. 1 schematically shows the most important components or parts of an escalator, in particular its handrail and its handrail tensioning device as well as the components of a handrail tension monitoring device according to the invention with a distance sensor. FIG. 2 shows the handrail tensioning device and the distance sensor of the handrail tension monitoring device of the passenger transport system shown in FIG. 1 in an enlarged representation.
Figur 3A zeigt einen fiktiven Signalverlauf der Messsignale des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Distanzsensors. FIG. 3A shows a fictitious signal curve of the measurement signals of the distance sensor shown in FIGS.
Figur 3B zeigt eine mögliche Auswertung der in Figur 3A dargestellten Messignale. FIG. 3B shows a possible evaluation of the measurement signals shown in FIG. 3A.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale. The figures are merely schematic and not true to scale. The same reference symbols denote the same or equivalent features in the various figures.
Die Figur 1 zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten beziehungsweise Bauteile einer als Fahrtreppe ausgestalteten Personentransportanlage 1. Diese weist ein mittels Umrisslinien andeutungsweise dargestelltes Tragwerk 3 auf, welches zwischen zwei Auflagerstellen 5, 7 eines Bauwerkes 9 angeordnet ist. Das Tragwerk 3 nimmt hierbei die übrigen Komponenten der Personentransportanlage 1 auf, wie beispielsweise ein im Tragwerk 3 umlaufend geführtes Transportband 11, zwei Balustraden 13 mit je einem umlaufend geführten Handlauf 15 (nur eine Balustrade 13 dargestellt) eine Antriebseinheit 17 zum Antreiben des Transportbandes 11 und der Handläufe 15, sowie eine Steuerung 19, die zum Steuern der Antriebseinheit 17 über eine Signalleitung 49 mit dieser verbunden ist. FIG. 1 schematically shows the most important components or parts of a passenger transport system 1 configured as an escalator. The support structure 3 accommodates the other components of the passenger transport system 1, such as a conveyor belt 11 that runs around the structure 3, two balustrades 13, each with a handrail 15 that runs around it (only one balustrade 13 is shown), a drive unit 17 for driving the conveyor belt 11 and of the handrails 15, and a controller 19, which is connected to the drive unit 17 via a signal line 49 to control the latter.
Im vorliegenden Beispiel ist ein rückführendes Trum 21 des Handlaufs 15 in einem Balustradensockel 25 mittels Führungsrollen 27 geführt, während dessen vorlaufendes Trum 23 an Führungsprofilen 29 (siehe Figur 2, Schnitt A-A) geführt wird. Der für Benutzer sichtbare und damit greifbare Teil des Handlaufes 15 ist das vorlaufende Trum 23, während das rücklaufende Trum 21 im Balustradensockel 25 verborgen ist. In the present example, a returning run 21 of the handrail 15 is guided in a balustrade base 25 by means of guide rollers 27, while its leading run 23 is guided on guide profiles 29 (see FIG. 2, section AA). The part of the handrail 15 that is visible to the user and can therefore be grasped is the leading strand 23 , while the returning strand 21 is hidden in the base 25 of the balustrade.
Die Antriebseinheit 17 ist mit einer Hauptantriebswelle 31 wirkverbunden. Um die Hauptantriebswelle 31 ist auch das Transportband 11 geführt und wird über diese angetrieben. Der Handlauf 15 wird durch Friktionsräder 35 eines Handlaufantriebes 33 angetrieben, wobei diese Friktionsräder 35 ebenfalls über die Hauptantriebswelle 31 mit der Antriebseinheit 17 wirkverbunden sind. Damit eine ausreichende Kraftübertragung zwischen den Friktionsrädem 35 und dem Handlauf 15 erfolgen kann, ist eine Handlaufspannvorrichtung 37 vorgesehen. Mittels dieser kann der Handlauf 15 vorgespannt werden. Wie das rückführende Trum 21 des Handlaufs 15, sind auch die Handlaufspannvorrichtung 37, der Handlaufantrieb 33 und die den Handlauf 15 stellenweise führenden Führungsrollen 27 innerhalb des Balustradensockels 25 angeordnet. The drive unit 17 is operatively connected to a main drive shaft 31 . The conveyor belt 11 is also guided around the main drive shaft 31 and is driven by it. The handrail 15 is driven by friction wheels 35 of a handrail drive 33 , these friction wheels 35 also being operatively connected to the drive unit 17 via the main drive shaft 31 . Thus a sufficient power transmission between the friction wheels 35 and the handrail 15, a handrail clamping device 37 is provided. The handrail 15 can be prestressed by means of this. Like the returning strand 21 of the handrail 15, the handrail tensioning device 37, the handrail drive 33 and the guide rollers 27 guiding the handrail 15 in places are also arranged within the balustrade base 25.
Des Weiteren ist im Balustradensockel 25 ein Distanzsensor 43 einer Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 angeordnet. Der Distanzsensor 43 ist über eine mit unterbrochener Linie dargestellte Signalleitung 45 mit der Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 verbunden. Wie angedeutet, kann eine Signalverarbeitungseinheit 47 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 in der Steuerung 19 angeordnet oder in deren Elektronik implementiert sein. Sie kann aber auch im Distanzsensor 43 selbst implementiert sein, oder sogar ausserhalb des physischen Bereichs der Personentransportanlage 1, beispielsweise in einer Datenwolke (Cloud) 95 verwirklicht sein. Furthermore, a distance sensor 43 of a handrail tension monitoring device 41 is arranged in the balustrade base 25 . The distance sensor 43 is connected to the controller 19 of the passenger transport system 1 via a signal line 45 shown with a broken line. As indicated, a signal processing unit 47 of the handrail tension monitoring device 41 can be arranged in the controller 19 or implemented in its electronics. However, it can also be implemented in the distance sensor 43 itself, or even outside the physical area of the passenger transport system 1, for example in a data cloud (cloud) 95.
Um Schwingungen des Handlaufs 15 erfassen zu können, wird der Distanzsensor 43 in einem freihängenden Bereich 57 des Handlaufs 15, vorzugsweise zwischen zwei Führungsrollen 27 angeordnet. Je nach vorhandener Handlauf-Vorspannkraft hängt der Handlauf im freihängenden Bereich 57 unterschiedlich stark durch. Wenn er korrekt gespannt ist, hängt er wie durch die ausgezogenen Linie 51, dargestellt, leicht durch. Wenn er zu fest gespannt ist, weist er eher die mit strichpunktierter Linie 53 dargestellte Lage auf und wenn er zu wenig gespannt ist, die mit unterbrochener Linie 55 dargestellte Lage. In order to be able to detect vibrations of the handrail 15, the distance sensor 43 is arranged in a freely suspended area 57 of the handrail 15, preferably between two guide rollers 27. Depending on the existing handrail prestressing force, the handrail sags to different degrees in the freely hanging area 57 . When properly tensioned, it will sag slightly as shown by solid line 51. If it is too tight, it tends to be in the position shown in phantom line 53, and if it is under-tightened, it is in the position shown in broken line 55.
Figur 2 zeigt in vergrösserter Darstellung die Handlaufspannvorrichtung 37 und den Distanzsensor 43 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 der in Figur 1 dargestellten Personentransportanlage 1. Die Handlaufspannvorrichtung 37 weist einen Rollenträger 69 mit Druckrollen 67, eine Spindel 63, Einstellmuttern 65 und eine Abstützung 61 auf. Die Abstützung 61 ist an einem feststehenden Bauteil 81 der Personentransportanlage 1, im dargestellten Beispiel an einem Obergurt des Tragwerkes 3 beispielsweise mit Schrauben befestigt. Die Spindel 63, die mit dem Rollenträger 69 fest verbunden ist, lässt sich mittels der Einstellmuttern 65 relativ zur Abstützung 61 einstellen, so dass die gewünschte Handlauf-Vorspannkraft auf den Handlauf 15 aufgebracht werden kann. Selbstverständlich sind auch anders ausgestaltete Handlaufspannvorrichtungen 37 einsetzbar, beispielsweise mit einem Federelement. Allerding muss auch eine solche Handlaufspannvorrichtung 37 von Zeit zu Zeit nachgespannt werden. Figure 2 shows an enlarged view of the handrail tensioning device 37 and the distance sensor 43 of the handrail tension monitoring device 41 of the passenger transport system 1 shown in Figure 1. The handrail tensioning device 37 has a roller carrier 69 with pressure rollers 67, a spindle 63, adjusting nuts 65 and a support 61. The support 61 is attached to a fixed component 81 of the passenger transport system 1, in the example shown to an upper flange of the supporting structure 3, for example with screws. The spindle 63, which is firmly connected to the roller carrier 69, can be adjusted relative to the support 61 by means of the adjusting nuts 65 adjust so that the desired handrail biasing force can be applied to the handrail 15. Of course, handrail clamping devices 37 designed differently can also be used, for example with a spring element. However, such a handrail clamping device 37 must also be tightened from time to time.
Die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 weist eine Halterung 71 auf, die ebenfalls am Obergurt beziehungsweise an einem feststehenden Bauteil 81 der Personentransportanlage 1 montiert ist. Die Halterung 71 ist derart konzipiert, dass im Betriebszustand der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 deren Distanzsensor 43, genauer ein Sensorkopf 77 des Distanzsensors 43 in einem freihängenden Bereich 51 des Handlaufs 15 gegen eine Handauflagefläche 83 oder gegen eine Rückseite 85 des Handlaufs 15 gerichtet ist. Ferner weist die Halterung 71 Einstellmittel 73, 75 zur Ausrichtung des Distanzsensors 43 relativ zur Handauflagefläche 83 oder zur Rückseite 85 des Handlaufs 15 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Einstellmittel 73, 75 Justiermuttem 75, die gleichzeitig auch der Befestigung des Distanzsensors dienen und Langloch- Schraubenverbindungen 73, um die Halterung 71 am feststehenden Bauteil 81 zu montieren und auszurichten. The handrail tension monitoring device 41 has a holder 71 which is also mounted on the upper chord or on a fixed component 81 of the passenger transport system 1 . The holder 71 is designed in such a way that when the handrail tension monitoring device 41 is in operation, its distance sensor 43, more precisely a sensor head 77 of the distance sensor 43, is directed in a freely suspended area 51 of the handrail 15 against a hand support surface 83 or against a rear side 85 of the handrail 15. Furthermore, the holder 71 has adjustment means 73, 75 for aligning the distance sensor 43 relative to the hand support surface 83 or to the rear side 85 of the handrail 15. In the present exemplary embodiment, these adjusting means 73, 75 are adjusting nuts 75, which are also used to fasten the distance sensor, and slotted screw connections 73, in order to mount and align the holder 71 on the stationary component 81.
Der Distanzsensor 71 muss in der Lage sein, eine schnelle Abfolge von Distanzmessungen durchzuführen, das heisst, die durch Schwingungen verursachten, wechselnden Distanzen (dargestellt durch den Doppelpfeil 87 und die mit unterbrochenen Linien angedeuteten Auslenkungen des Handlaufs im freihängenden Bereich 51) als Messsignale und deren Signalverlauf zu erfassen. Hierzu geeignet sind verschiedene Distanzsensoren 71 wie beispielsweise eine TOF-Kamera, ein Infrarot-Distanzsensor, ein Laser-Distanzsensor, ein Ultraschall-Sensor mit Laufzeiterfassung oder ein Radarsensor. The distance sensor 71 must be able to carry out a rapid sequence of distance measurements, i.e. the changing distances caused by vibrations (represented by the double arrow 87 and the deflections of the handrail in the freely suspended area 51 indicated with broken lines) as measurement signals and their capture the waveform. Various distance sensors 71 are suitable for this, such as a TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with transit time detection or a radar sensor.
Wie bereits erwähnt, werden die Messignale und deren Signalverlauf beispielsweise über die Signalleitung 45 an die Signalverarbeitungseinheit 47 übertragen. Selbstverständlich kann anstelle einen Signalleitung 45 auch eine kabellose Übermittlung erfolgen, beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung und dergleichen mehr. As already mentioned, the measurement signals and their signal profile are transmitted to the signal processing unit 47 via the signal line 45, for example. Of course, instead of a signal line 45, wireless transmission can also take place, for example via a Bluetooth connection and the like.
Die Signalverarbeitungseinheit 47 selbst kann im Distanzsensor 71 angeordnet sein. Sie kann aber wie in der Figur 1 dargestellt, auch in der Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 integriert sein. Ferner ist es auch möglich, dass die Signalverarbeitungseinheit 47 in einer Datenwolke (Cloud) implementiert ist und dort die erforderlichen Auswertungen gemacht werden. Zudem kann die Handlaufspannungs- Überwachungseinrichtung 41 über Kommunikationsmittel 89 verfügen oder mit Kommunikationsmittel 89 verbindbar sein, über die zumindest der erfasste Signalverlauf der Messsignale an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz 101 der Personentransportanlage 1 übermittelbar ist. The signal processing unit 47 itself can be arranged in the distance sensor 71 . But you can as shown in Figure 1, also in the controller 19 of Passenger transport system 1 to be integrated. Furthermore, it is also possible for the signal processing unit 47 to be implemented in a data cloud (cloud) and for the necessary evaluations to be made there. In addition, the handrail tension monitoring device 41 can have communication means 89 or can be connected to communication means 89 via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double dataset 101 of the passenger transport system 1 .
Eine mögliche Auswertung der Messignale M und des Signalverlaufs MV sind in den Figuren 3A und 3B dargestellt. Die Figur 3A zeigt einen fiktiven Signalverlauf MV der Messsignale M des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Distanzsensors 43. A possible evaluation of the measurement signals M and the signal curve MV are shown in FIGS. 3A and 3B. Figure 3A shows a fictitious signal curve MV of the measurement signals M of the distance sensor 43 shown in Figures 1 and 2.
Der dargestellte Signalverlauf MV zeigt links beginnend eine niedrige Amplitude A und eine hohe Schwingfrequenz f. Über die Betriebszeit t erfolgt ein Vorspannkraft-Verlust am Handlauf 15 infolge von Setzerscheinungen im Material des Handlaufs 15 sowie durch Verschleiss. Dadurch vermag der Handlauf 15 zunehmend weiter auszuschwingen, so dass die Schwingfrequenz f sinkt und die Amplitudenhöhe H der Amplituden A zunimmt. Selbstverständlich ereignet sich der Vorspannkraftverlust nicht binnen einiger Schwingungen, sondern tatsächlich über einen sehr langen Zeitraum. Starting on the left, the illustrated signal curve MV shows a low amplitude A and a high oscillation frequency f. Over the operating time t, there is a loss of pretensioning force on the handrail 15 as a result of settling phenomena in the material of the handrail 15 and as a result of wear. As a result, the handrail 15 is able to oscillate further and further, so that the oscillation frequency f decreases and the amplitude height H of the amplitudes A increases. Of course, the loss of preload force does not occur within a few oscillations, but actually over a very long period of time.
Die Figur 3B zeigt die aus dem Signalverlauf MV ermittelte Frequenzkurve FK sowie einen oberen Schwellwert OS und einen unteren Schwellwert US. Links beginnend, ist die gemessene Schwingfrequenz f so hoch, dass die Frequenzkurve FK den oberen Schwellwert OS übersteigt. Der Handlauf 15 ist somit viel zu stark gespannt, weshalb in der Signalverarbeitungseinheit 47 ein Warnsignal W generiert wird und dieses beispielsweise dem Wartungsmonteur an sein Mobiltelefon übermittelt wird, so dass dieser unmittelbar nach dem Nachspannen des Handlaufs 15 sieht, dass die Handlauf- Vorspannkraft zu hoch ist. Er kann dann die Handlauf-Vorspannkraft soweit senken, dass der obere Schwellwert OS unterschritten wird. Selbstverständlich kann das Warnsignal W auch an die in Figur 1 dargestellte Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 übermittelt und hierdurch der Fährbetrieb der Personentransportanlage 1 nach wenigen Sekunden gestoppt werden. FIG. 3B shows the frequency curve FK determined from the signal curve MV as well as an upper threshold value OS and a lower threshold value US. Beginning on the left, the measured oscillation frequency f is so high that the frequency curve FK exceeds the upper threshold value OS. The handrail 15 is thus far too tight, which is why a warning signal W is generated in the signal processing unit 47 and this is transmitted to the maintenance technician's mobile phone, for example, so that he sees immediately after the handrail 15 has been tightened that the handrail pretensioning force is too high is. He can then reduce the handrail pretensioning force to such an extent that it falls below the upper threshold value OS. Of course, the warning signal W can also be transmitted to the controller 19 of the passenger transport system 1 shown in FIG. 1, thereby stopping the ferry operation of the passenger transport system 1 after a few seconds.
Durch den fortwährenden Betrieb der Personentransportanlage 1 nimmt die Handlauf- Vorspannkraft kontinuierlich ab, wodurch die Schwingfrequenz f abnimmt und die Amplitudenhöhe H zunimmt. Irgendwann unterschreitet die Schwingfrequenz f den unteren Schwellwert US, wobei durch die Signalverarbeitungseinheit 47 ein Alarmsignal Z ausgegeben wird. Der untere Schwellwert US ist so bemessen, dass bei normaler Belastung des Handlaufs 15 gerade noch kein Schlupf zwischen dem Friktionsrad 35 des Handlaufantriebes 33 und dem Handlauf 15 entsteht (siehe Figur 1). Der untere Schwellwert US kann beispielsweise mittels Versuche ermittelt werden, er lässt sich aber auch aus den geometrischen Daten, des Handlaufantriebes 33, den Reibungskoeffizienten zwischen Handlauf 15 und den verschiedenen Reibungspartnem entlang der gesamten Handlauf- Führungsstrecke sowie der Handlauf-Vorspannkraft berechnen. Due to the continuous operation of the passenger transport system 1, the handrail Prestressing force decreases continuously, whereby the vibration frequency f decreases and the amplitude height H increases. At some point the oscillation frequency f falls below the lower threshold value US, with an alarm signal Z being output by the signal processing unit 47 . The lower threshold US is dimensioned such that with normal loading of the handrail 15 there is just no slippage between the friction wheel 35 of the handrail drive 33 and the handrail 15 (see FIG. 1). The lower threshold value US can be determined, for example, by testing, but it can also be calculated from the geometric data of the handrail drive 33, the coefficient of friction between the handrail 15 and the various friction partners along the entire handrail guide route, and the handrail pretensioning force.
Da je nach Umlaufsinn infolge der Reibungsverhältnisse und der Uage des Handlaufantriebes 33 und der Handlauf-Spannvorrichtung 37 relativ zur Uage des Distanzsensors 71 die Zugkräfte im Handlauf 15 unterschiedlich sind, ist die Schwingfrequenz f eines Handlaufs 15 fahrtrichtungsabhängig. Demzufolge können die Schwellwerte in Abhängigkeit der Fahrtrichtung festgelegt werden. Since the tensile forces in the handrail 15 are different depending on the direction of rotation due to the friction conditions and the weight of the handrail drive 33 and the handrail tensioning device 37 relative to the weight of the distance sensor 71, the oscillation frequency f of a handrail 15 depends on the direction of travel. Accordingly, the threshold values can be defined depending on the direction of travel.
Das Alarmsignal Z wird an die Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 übermittelt und diese stellt aus Sicherheitsgründen beispielsweise den Fährbetrieb der Personentransportanlage 1 ein, bis der Handlauf 15 mittels der Handlaufspannvorrichtung 37 wieder nachgespannt wurde. The alarm signal Z is transmitted to the controller 19 of the passenger transport system 1 and, for safety reasons, this stops the ferry operation of the passenger transport system 1 until the handrail 15 has been tightened again by means of the handrail tensioning device 37 .
Wie aus der Figur 3A ersichtlich ist, können zur Verifizierung der Schwingfrequenz f aus dem Signalverlauf MV der Messsignale M eine Anzahl aufeinanderfolgende Amplitudenhöhen H des schwingenden Handlaufs 15 ermittelt, und diese mit einem Höhengrenzwert HG und einem Anzahlgrenzwert n verglichen werden. Dadurch kann eine unzulässig tiefe Handlauf-Vorspannkraft auch dann ermittelt werden, wenn der Handlauf 15 durch äussere Einflüsse, beispielsweise durch rasches Zerren am Handlauf 15 zu höherfrequentem Schwingen angeregt wird und dadurch den unteren Schwellwert US nicht unterschreitet. Die Amplitudenhöhe H verrät in diesem Spezialfall die zu tiefe Handlauf-Vorspannkraft. Gleichzeitig werden aber einmalige Überschreitungen des Höhengrenzwertes HG aufgrund des Anzahlgrenzwertes n nicht berücksichtigt, so dass erst ein Alarmsignal A generiert wird, wenn der Höhengrenzwert HG im betrachteten Zeitraum beziehungsweise in den mehreren, aufeinanderfolgenden Amplituden A mehrfach überschriten wurde. As can be seen from FIG. 3A, a number of successive amplitude heights H of the vibrating handrail 15 can be determined from the signal curve MV of the measurement signals M in order to verify the oscillation frequency f, and these can be compared with a height limit value HG and a number limit value n. As a result, an impermissibly low handrail prestressing force can also be determined if the handrail 15 is excited to vibrate at a higher frequency as a result of external influences, for example rapid tugging on the handrail 15, and as a result does not fall below the lower threshold value US. In this special case, the amplitude level H reveals that the handrail pretensioning force is too low. At the same time, however, one-time violations of the height limit value HG are not taken into account due to the number limit value n, so that an alarm signal A is only generated if the height limit value HG in the period under consideration or in the several consecutive amplitudes A was exceeded several times.
In der Figur 1 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, die Messsignale M und deren Signalverlauf MV der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 beziehungsweise von deren Distanzsensor 43, auszuwerten. Hierzu wird ein digitaler Doppelgänger-Datensatz 101 verwendet, welcher beispielsweise in einer Datenverarbeitungseinrichtung 95 (Cloud) gespeichert ist. Dieser digitale Doppelgänger- Datensatz 101 bildet die Personentransportanlage 1 virtuell ab. Das heisst, jedes einzelne Bauteil der Personentransportanlage 1 ist auch im digitalen Doppelgänger-Datensatz 101 wiedergegeben. Vorzugsweise ist der digitale Doppelgänger-Datensatz 101 in Bauteilmodell-Datensätze 113 strukturiert, die über Schnitstelleninformationen miteinander verknüpft sind. Mit anderen Worten werden die Bauteile der Personentransportanlage 1 als Bauteilmodell-Datensätze 113 wiedergegeben. Jeder dieser Bauteilmodell-Datensätze 113 (zum Beispiel der Bauteilmodell-Datensatz 113 der Führungsrolle 27) weist möglichst vollständig alle charakterisierenden Eigenschaften des abzubildenden, physischen Bauteils auf. Ferner sind die im digitalen Doppelgänger- Datensatz 101 vorhandenen Schnitstelleninformationen dazu da, die Anordnung der Bauteile im dreidimensionalen Raum zueinander, deren Wechselwirkung miteinander bei der Einwirkung und Übertragung von Kräften, Momenten und dergleichen mehr, sowie gegebenenfalls deren Bewegungs-Freiheitsgrade zueinander, wiederzugeben. Another possibility is shown in FIG. A digital double data set 101 is used for this purpose, which is stored in a data processing device 95 (cloud), for example. This digital doppelganger data set 101 represents the passenger transport system 1 virtually. This means that each individual component of the passenger transport system 1 is also reproduced in the digital double data record 101 . The digital doppelganger data set 101 is preferably structured into component model data sets 113 which are linked to one another via interface information. In other words, the components of the passenger transport system 1 are reproduced as component model data sets 113 . Each of these component model data records 113 (for example the component model data record 113 of the guide roller 27) has all the characterizing properties of the physical component to be imaged as completely as possible. Furthermore, the interface information present in the digital doppelganger data set 101 is there to reflect the arrangement of the components in three-dimensional space relative to one another, their interaction with one another when forces, moments and the like are applied and transmitted, and, if applicable, their relative degrees of freedom of movement.
Dieser digitale Doppelgänger-Datensatz 101 kann beispielsweise über eine Eingabe/Ausgabe-Schnitstelle 99, im dargestellten Beispiel ein Personal Computer, aus der Datenverarbeitungseinrichtung 95 heruntergeladen, weiterverarbeitet und zu Simulationen 105 herangezogen werden. Selbstverständlich können die Simulationen 105 auch in der Datenverarbeitungseinrichtung 95 durchgeführt werden, wobei die Eingabe/Ausgabe-Schnitstelle 99 dann nur die Funktion eines Computerterminals aufweisen kann. This digital doppelganger data set 101 can be downloaded from the data processing device 95 via an input/output interface 99, in the example shown a personal computer, processed further and used for simulations 105. Of course, the simulations 105 can also be carried out in the data processing device 95, in which case the input/output interface 99 can then only have the function of a computer terminal.
Um die Simulationen 105 durchführen zu können, besteht wie durch den Doppelpfeil 97 dargestellt, beispielsweise die Möglichkeit, über die Signalübertragungseinrichtung 89 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 die Messsignale und den Signalverlauf des Distanzsensors 43 auf den digitalen Doppelgänger-Datensatz 101 zu übertragen. Derart ergänzt, können mit diesem dann die Simulationen 105 durchgeführt werden, indem untersucht wird, wie sich die Messsignale M der Handlaufspannungs- Überwachungseinrichtung 41 auf die einzelnen, durch Bauteilmodell-Datensätze 113 dargestellten, virtuellen Bauteile des digitalen Doppelgänger-Datensatzes 101 auswirken. In order to be able to carry out the simulations 105, there is the possibility, as shown by the double arrow 97, of using the signal transmission device 89 of the handrail tension monitoring device 41 to transmit the measurement signals and the signal curve of the distance sensor 43 to the digital double data set 101. Supplemented in this way, the simulations 105 can then be carried out with this by examining how the measurement signals M of the handrail tension monitoring device 41 affect the individual virtual components of the digital doppelganger data set 101 represented by component model data sets 113 .
Bei der gesamten Durchführung der Simulation 105 ist die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 mit der Datenverarbeitungseinrichtung 95, wie durch den Doppelpfeil 115 dargestellt, in Kommunikation. Dementsprechend können die Simulation 105 und die Simulationsergebnisse 107 als virtuelle Darstellung 103 auf der Eingabe/Ausgabe- Schnittstelle 99 dargestellt werden. Hierdurch lassen sich Vorgänge, die sich bei der in Betrieb stehenden Personentransportanlage 1 ereignen, in Echtzeit auf der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 in ausgewerteter Form darstellen. During the entire execution of the simulation 105, the input/output interface 99 is in communication with the data processing device 95, as represented by the double arrow 115. Accordingly, the simulation 105 and the simulation results 107 can be presented as a virtual representation 103 on the input/output interface 99 . In this way, processes that occur when the passenger transport system 1 is in operation can be displayed in real time on the input/output interface 99 in an evaluated form.
Obwohl die Figuren 1 und 2 eine als Fahrtreppe ausgestaltete Personentransportanlage 1 zeigen, ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch in einer als Fahrsteig ausgestalteten Personentransportanlage 1 verwendet werden kann. Although FIGS. 1 and 2 show a people-transport system 1 designed as an escalator, it is obvious that the present invention can also be used in a people-transport system 1 designed as a moving walk.
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 darauf hingewiesen, 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 Ausfuhrungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Finally, it should be noted that terms such as "comprising," "comprising," etc. do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a plurality. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) für eine als Fahrsteig oder Fahrtreppe ausgestaltete Personentransportanlage (1), wobei die Handlaufspannungs- Überwachungseinrichtung (41) zumindest einen Distanzsensor (34) und eine Signalverarbeitungseinheit (47) aufweist und die vom Distanzsensor (34) erfassten Messsignale (M) in der Signalverarbeitungseinheit (47) verarbeitbar und auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalverarbeitungseinheit (47) aus dem Signalverlauf (MV) der Messsignale (M) die Schwingfrequenz (f) eines abgetasteten Handlaufs (15) der Personentransportanlage (1) ermittelbar ist und die ermittelte Schwingfrequenz (f) mit mindestens einem unteren Schwellwert (US) und/oder oberen Schwellwert (OS) vergleichbar ist, wobei bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes (US) ein Alarmsignal (Z) generiert wird beziehungsweise bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes (OS) ein Warnsignal (W) generiert wird. 1. Handrail tension monitoring device (41) for a passenger transport system (1) designed as a moving walkway or escalator, wherein the handrail tension monitoring device (41) has at least one distance sensor (34) and a signal processing unit (47) and the measurement signals detected by the distance sensor (34). (M) can be processed and evaluated in the signal processing unit (47), characterized in that the oscillation frequency (f) of a scanned handrail (15) of the passenger transport system (1st ) can be determined and the determined oscillation frequency (f) can be compared with at least one lower threshold value (US) and/or upper threshold value (OS), with an alarm signal (Z) being generated if the lower threshold value (US) is undershot or if it is exceeded of the upper threshold value (OS) a warning signal (W) is generated.
2. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach Anspruch 1, wobei diese eine Halterung (37) aufweist die an einem feststehenden Bauteil (81) der Personentransportanlage (1) montierbar ist, wobei die Halterung (37) derart konzipiert ist, dass im Betriebszustand der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) deren Distanzsensor (34) in einem freihängenden Bereich (51) des Handlaufs (15) gegen eine Handauflagefläche (83) oder gegen eine Rückseite (85) des Handlaufs (15) gerichtet ist. 2. Handrail tension monitoring device (41) according to claim 1, wherein this has a holder (37) which can be mounted on a fixed component (81) of the passenger transport system (1), the holder (37) being designed in such a way that in the operating state of the Handrail tension monitoring device (41) whose distance sensor (34) is directed in a freely suspended area (51) of the handrail (15) against a hand support surface (83) or against a rear side (85) of the handrail (15).
3. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach Anspruch 2, wobei die Halterung (37) Einstellmittel (73, 75) zur Ausrichtung des Distanzsensors (34) relativ zur Handauflagefläche (83) oder zur Rückseite (85) des Handlaufs (15) aufweist. 3. Handrail tension monitoring device (41) according to claim 2, wherein the holder (37) has adjustment means (73, 75) for aligning the distance sensor (34) relative to the hand support surface (83) or to the rear side (85) of the handrail (15).
4. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Distanzsensor (34) eine TOF-Kamera, ein Infrarot-Distanzsensor, ein Easer-Distanzsensor, ein Ultraschall-Sensor mit Laufzeiterfassung oder ein Radarsensor ist. 4. Handrail tension monitoring device (41) according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance sensor (34) is a TOF camera, an infrared distance sensor, an easer distance sensor, an ultrasonic sensor with transit time detection or a radar sensor.
5. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Signalverarbeitungseinheit (47) im Distanzsensor (34), in einer Steuerung (19) der Personentransportanlage (1) oder in einer Datenwolke (95) implementiert ist. 5. Handrail tension monitoring device (41) according to one of claims 1 to 4, wherein the signal processing unit (47) in the distance sensor (34), in a controller (19) of the passenger transport system (1) or in a data cloud (95) is implemented.
6. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Alarmsignal (Z) und/oder Warnsignal (W) an eine Steuerung (19) der Personentransportanlage (1) übermittelbar ist und hierdurch der Fährbetrieb der Personentransportanlage (1) beeinflussbar ist 6. Handrail tension monitoring device (41) according to one of Claims 1 to 5, in which the alarm signal (Z) and/or warning signal (W) can be transmitted to a controller (19) of the passenger transport system (1) and the ferry operation of the passenger transport system (1 ) can be influenced
7. Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei diese Kommunikationsmittel (89) aufweist oder mit Kommunikationsmittel (89) verbindbar ist, über die zumindest der erfasste Signalverlauf (MV) der Messsignale (M) an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz (101) der Personentransportanlage (1) übermittelbar ist. 7. Handrail tension monitoring device (41) according to one of claims 1 to 6, wherein this communication means (89) has or can be connected to communication means (89) via which at least the detected signal curve (MV) of the measurement signals (M) is transmitted to a digital Double record (101) of the passenger transport system (1) can be transmitted.
8. Personentransportanlage (1) mit mindestens einer Handlaufspannungs- Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 8. Passenger transport system (1) with at least one handrail tension monitoring device (41) according to one of Claims 1 to 7.
9. Verfahren zur Verarbeitung und Auswertung von Messsignalen (M) einer Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalverarbeitungseinheit (47) aus dem Signalverlauf (MV) der Messsignale (M) die Schwingfrequenz (f) des abgetasteten Handlaufs (15) ermittelt wird und die ermittelte Schwingfrequenz (f) mit mindestens einem unteren Schwellwert (US) und/oder oberen Schwellwert (OS) verglichen wird, wobei bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes (US) ein Alarmsignal (Z) generiert wird, beziehungsweise bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes (OS) ein Warnsignal (W) generiert wird. 9. Method for processing and evaluating measurement signals (M) of a handrail tension monitoring device (41) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that in the signal processing unit (47) the oscillation frequency is determined from the signal curve (MV) of the measurement signals (M). (f) of the scanned handrail (15) is determined and the determined vibration frequency (f) is compared with at least one lower threshold value (US) and/or upper threshold value (OS), with an alarm signal ( Z) is generated, or if the upper threshold value (OS) is exceeded, a warning signal (W) is generated.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Verifizierung der Schwingfrequenz (f) aus dem Signalverlauf (MV) der Messsignale (M) eine Anzahl aufeinanderfolgende Amplitudenhöhen (H) des schwingenden Handlaufs (15) ermittelt werden und diese mit einem Höhengrenzwert (HG) und einem Anzahlgrenzwert (n) verglichen werden. 10. The method according to claim 9, wherein to verify the oscillation frequency (f) from the signal curve (MV) of the measurement signals (M), a number of successive amplitude heights (H) of the oscillating handrail (15) are determined and these are associated with a height limit value (HG) and compared to a number limit (n).
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der erfasste Signalverlauf (MV) an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz (101) der Personentransportanlage (1) übermittelt wird und die Rückwirkungen des schwingenden Handlaufs (15) auf weitere - 18 - 11. The method according to claim 9 or 10, wherein the detected signal curve (MV) to a digital double data set (101) of the passenger transport system (1) is transmitted and the repercussions of the vibrating handrail (15) to others - 18 -
Komponenten der Personentransportanlage (1) mittels statischen und dynamischen Simulationen unter Verwendung des Digitaler-Doppelgänger-Datensatzes (101) ermittelt werden. Components of the passenger transport system (1) are determined by means of static and dynamic simulations using the digital double dataset (101).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Schwellwerte (OS, US) in Abhängigkeit der Fahrtrichtung festgelegt werden. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, wherein the threshold values (OS, US) are defined depending on the direction of travel.
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