EP4587361A1 - Fahrkorbanordnung für einen doppelstockaufzug - Google Patents

Fahrkorbanordnung für einen doppelstockaufzug

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Publication number
EP4587361A1
EP4587361A1 EP23764941.3A EP23764941A EP4587361A1 EP 4587361 A1 EP4587361 A1 EP 4587361A1 EP 23764941 A EP23764941 A EP 23764941A EP 4587361 A1 EP4587361 A1 EP 4587361A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
absorber
vibration
car
spring
mass
Prior art date
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Granted
Application number
EP23764941.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP4587361B1 (de
Inventor
Stefan Weber
Dragan GAVRIC
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP4587361A1 publication Critical patent/EP4587361A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4587361B1 publication Critical patent/EP4587361B1/de
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
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • B66B11/026—Attenuation system for shocks, vibrations, imbalance, e.g. passengers on the same side
    • B66B11/0266—Passive systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • B66B11/0206—Car frames
    • B66B11/0213—Car frames for multi-deck cars
    • B66B11/022—Car frames for multi-deck cars with changeable inter-deck distances

Definitions

  • the present invention relates to a car arrangement for a double-decker elevator.
  • the invention further relates to a double-decker elevator, a method for tuning a vibration absorber of a car arrangement for a double-decker elevator and a control unit for carrying out this method.
  • a double-decker elevator is basically characterized by a car frame in which two cars or elevator cars are arranged one above the other. By moving the car frame with the cars arranged therein, the cars can be moved together and thus stop at two floors one above the other at the same time.
  • double-decker elevators are often equipped with an adjustment mechanism with which a vertical distance between the two cars can be adjusted, for example automatically during the journey to the next stop.
  • the adjustment mechanism can include, for example, an electric spindle drive.
  • an electric spindle drive When vertically adjusting one or both of the cars using such a drive, in certain situations, for example at certain speeds of the drive, undesirable vibrations of the entire car arrangement or parts thereof, in particular the car frame and/or the driven car, can occur manifest themselves in vibrations and/or noise and can therefore reduce driving comfort.
  • EP 1 074 503 Bl shows an example of a double-deck elevator with two spindle drives for the vertical adjustment of two cars within a car frame.
  • EP 3 176 121 B1 describes a car arrangement consisting of a car and a car frame, which is connected to the car via a damper.
  • the damper serves to dampen vibrations that are transmitted via guide rails to the car frame and from there to the car during operation of the elevator.
  • the first end of the damper is on a floor of the car and attached to the car frame with its second end.
  • the two ends are connected to one another via a damping element, for example made of rubber.
  • a first aspect of the invention relates to a car arrangement for a double-decker elevator.
  • the car assembly includes: a car frame slidably storable in a shaft between multiple floors; two cars, which are connected to the car frame in such a way that they can be moved together with the car frame, and - if the car frame is slidably mounted in the shaft between the floors - are arranged one above the other, with a distance between the cars arranged one above the other by moving the cars can be adjusted relative to one another by means of an actuator; a vibration absorber which comprises an absorber mass and an elongated absorber spring, the absorber mass being connected to a free end of the absorber spring and the absorber spring being connected at its other end to a vibration-prone component of the car arrangement, the absorber mass and the absorber spring being coordinated with one another, that the vibration absorber is set into desired vibrations during operation of the actuator, which counteract undesirable vibrations of the component susceptible to vibration, ie weaken or eliminate them.
  • the car frame can
  • the car frame can be viewed as a frame-like frame made up of several supports and/or support structures.
  • the car frame in the operational state, can be guided via guide shoes and/or rollers along at least one guide rail anchored in the shaft.
  • the car frame can be constructed, for example, from two (horizontal) cross beams and two (vertical) longitudinal beams, which are connected via the cross beams to form a frame.
  • the car frame can also have three (horizontal) cross members.
  • the cars can be arranged one above the other within this frame. For example, each longitudinal beam can be guided on a guide rail.
  • the two cars can be moved together in the shaft by moving the car frame along the guide rail(s) and thus stop at two floors (directly) one above the other at the same time.
  • the actuator for example in the form of one or more spindle, chain or rack drives, it is possible to adapt the vertical distance between the cars to the vertical distance between two floors (directly) one above the other on which the cars are supposed to stop at the same time.
  • both cars can be moved relative to the car frame by means of the actuator, while the other car is firmly connected to the car frame.
  • both cars can be moved relative to the car frame by means of the actuator or by means of several actuators.
  • the actuator can, for example, comprise an electric drive motor and a gearbox that couples a drive shaft of the drive motor to a spindle.
  • the spindle can be rotatably mounted in a spindle nut, wherein the spindle nut can be attached in a suitable manner to one of the cars arranged one above the other, for example to the lower car.
  • rotating the spindle causes a position of the spindle nut to change in relation to a longitudinal direction of the spindle. This also changes the distance between the cars arranged one above the other.
  • the actuator can additionally include a braking system, in particular a redundant braking system using spring-applied brakes.
  • a “vibration damper” can be understood as a pendulum-like vibration damper clamped on one side.
  • the absorber mass and the absorber spring form a mass-spring system with a specific natural frequency, which is coordinated with the resonance frequencies of the vibration-prone component(s) to which (or to which) it is attached, so that undesirable vibrations of these component(s). ) are extinguished or weakened by (desired) oscillations of the mass-spring system according to its natural frequency.
  • the term "spring” can encompass various types of elastically deformable bodies.
  • the absorber spring can be formed from at least one elastically deformable material, for example spring steel or from various metallic and/or non-metallic elastically deformable materials, and/or with a geometry that promotes the elastic deformation of the absorber spring.
  • the absorber spring can also be designed with a spiral spring or a helical spring.
  • Such a vibration absorber especially if it is designed as a passive damper, can have a very simple structure and can be easily assembled or dismantled. In addition, such a vibration absorber is very robust and, in contrast to rubber dampers, practically maintenance-free.
  • the vibration absorber can have a fixed natural frequency or several fixed natural frequencies.
  • An embodiment of the vibration absorber is also possible that enables its natural frequency(s) to be changed, for example using a separate servomotor that is designed to change the position of the absorber mass relative to the absorber spring (see also below).
  • the vibration absorber should be placed as close as possible to the center of gravity of the component susceptible to vibration.
  • the vibration absorber can, for example, be mounted hanging, standing or lying down.
  • the vibration absorber more precisely the connected end of the absorber spring, can also be connected to several vibration-prone components of the car arrangement at the same time.
  • the car arrangement can also include two or more than two, for example four, six or eight vibration absorbers, which can be connected to the same vibration-prone component and/or to different vibration-prone components. It is possible for the absorber springs of different vibration absorbers to protrude from the component that is susceptible to vibration in different, for example opposite, directions. For example, one of the absorber springs can protrude upwards so that the respective absorber mass stands on the absorber spring, whereas another of the absorber springs can protrude downwards so that the respective absorber mass hangs on the absorber spring. Alternatively, the absorber springs can protrude in different horizontal directions in a corresponding manner.
  • a second aspect of the invention relates to a preferably computer-implemented method for tuning a vibration absorber of a car arrangement for a double-decker elevator.
  • the car arrangement can be the car arrangement according to an embodiment of the first aspect of the invention described above or below, in which the absorber mass is movable between different longitudinal positions in the longitudinal direction of the absorber spring and the vibration absorber further comprises a servomotor for adjusting the absorber mass between the longitudinal positions.
  • the method includes: receiving vibration data indicating current frequencies of the unwanted vibrations; Determining a selected longitudinal position from the various longitudinal positions between which the absorber mass is movable in the longitudinal direction of the absorber spring, the vibration absorber having a natural frequency tuned to the current frequencies when the absorber mass is in the selected longitudinal position; Generate a control command to control the servomotor so that the absorber mass is adjusted to the selected longitudinal position.
  • the process enables the natural frequency(s) of the vibration absorber to be automatically adjusted to different environmental conditions. This allows unwanted vibrations to be attenuated under different environmental conditions.
  • the vibration data may have been generated using a suitable sensor, for example using an inertial sensor for measuring an acceleration and/or rotation rate of the vibration-prone component with respect to one or more, preferably three, spatial axes.
  • a computer program can be stored in the memory of the control unit, which includes instructions that cause a processor of the control unit to carry out the method described above and below when the computer program is executed by the processor.
  • a lookup table can also be stored in the memory of the control unit, which assigns different longitudinal positions of the absorber mass to different resonance frequency ranges of the vibration-prone component.
  • Each longitudinal position can correspond to a specific natural frequency range of the vibration absorber, which is suitably matched to the respective resonance frequency range in order to enable the undesirable vibrations of the vibration-prone component to be weakened or even completely eliminated by corresponding counter-oscillations of the vibration absorber.
  • the natural frequency range and the resonance frequency range can at least partially include the same frequencies.
  • a third aspect of the invention relates to a control unit with a processor configured to carry out the method described above and below.
  • the control unit can include hardware and/or software modules.
  • the control unit may include a memory and data communication interfaces for wireless and/or wired data communication with peripheral devices.
  • the control unit can, for example, be a hardware and/or software component of a higher-level elevator control.
  • the control unit can be a hardware component of the car arrangement. If the double-decker elevator includes several car arrangements, each car arrangement can, for example, include such a control unit as its own hardware component.
  • a fourth aspect of the invention relates to a double-deck elevator.
  • the double-decker elevator includes: a shaft; the car arrangement described above and below, the car frame being mounted so that it can move between several floors in the shaft.
  • Embodiments of the invention may be considered based on the ideas and findings described below, without limiting the invention.
  • the vibration-prone component can be a first one of the elevator cars.
  • unwanted vibrations of the actuator and/or the car frame can be transmitted to one of the cars, in particular to the car driven by the actuator.
  • the vibration absorber By mechanically coupling the vibration absorber to the car in question, these vibrations can be eliminated can be dampened particularly effectively. This means that annoying vibrations and/or annoying noises from the car can be avoided, which improves driving comfort.
  • the absorber spring can be connected at its other end to a floor structure of the first car.
  • the vibration absorber can be placed as close as possible to the center of gravity of the first car. This improves vibration damping compared to designs in which the vibration absorber is placed further away from the center of gravity, for example on a ceiling structure or side wall of the first car.
  • the floor structure can be a load-bearing structure. The floor structure can therefore carry a large part of the weight of the first car (for example, a cabin of the first car can rest on the floor structure).
  • the first car can be a lower one of the cars arranged one above the other and/or mechanically coupled to the actuator, i.e. H. can be moved relative to the car frame by means of the actuator.
  • the first and/or lower car can, for example, be mechanically coupled to the actuator via its floor structure.
  • the component susceptible to vibration can be the car frame or the actuator.
  • the vibration absorber may make sense for the vibration absorber to be attached to a component other than one of the elevator cars.
  • the car frame or the actuator is particularly suitable for this, since a significant portion of the unwanted vibrations are usually transmitted from these components to other components of the car arrangement.
  • the actuator can be attached to the car frame and, depending on its speed, oscillate at an excitation frequency that stimulates the car frame (and possibly one or each of the cars connected to it) to oscillate in an undesirable manner. This can be avoided by attaching the vibration absorber to the actuator itself or to the car frame.
  • the component susceptible to vibration can be a longitudinal member of the car frame.
  • the absorber spring can be attached to the longitudinal beam at its other end directly or indirectly, for example via an arm protruding from the longitudinal beam.
  • the longitudinal beam can, for example, have one or more car guide rails for guiding one or both cars when moving by means of the actuator.
  • the car frame includes a guide section for guiding the car frame along at least one guide rail anchored in the shaft during (vertical) displacement between the floors.
  • the absorber spring can be connected to the guide section at its other end.
  • the guide section can, for example, be formed by one or more, preferably two, vertical longitudinal beams, which can be coupled to the guide rail (or guide rails) in the operational state of the car arrangement, for example via guide shoes and / or rollers.
  • unwanted vibrations can also be transmitted from the guide rail (or guide rails) via the guide section to the car frame and from there to one or each of the cars. The transmission of these additional vibrations via the car frame can be effectively prevented if the vibration absorber is attached to the guide section itself.
  • the absorber mass can be movable between different longitudinal positions in the longitudinal direction of the absorber spring.
  • the vibration absorber can also include a servomotor for adjusting the absorber mass between the longitudinal positions.
  • the servomotor can be designed to move the absorber mass and the absorber spring relative to one another in the longitudinal direction of the absorber spring.
  • the servomotor can be electrically controlled by a control unit of the double-decker elevator.
  • the servomotor can be designed as an electric, hydraulic or pneumatic drive or a combination of at least two of these examples. This enables a simple automatic adjustment of the natural frequency(s) of the vibration absorber to changes in the frequencies of the unwanted vibrations, for example when the speed of the actuator for moving the elevator cars changes.
  • the absorber spring can comprise a tubular section.
  • the free end and the other end of the absorber spring can be ends of the be tubular section.
  • the absorber spring can be formed by a single tube.
  • the absorber mass can be formed by a body with an opening for the absorber spring to pass through, for example in the form of a tube.
  • An inner contour of the opening can be adapted to an outer contour of the absorber spring in such a way that the body and the absorber spring can be displaced relative to one another in the longitudinal direction of the absorber spring with sufficient accuracy. This enables a simple and precise adjustment of the longitudinal position of the absorber mass (see also above).
  • the body can, for example, be cylindrical or disc-shaped and/or made in one or more pieces.
  • the body can be formed by a stack of several disks with central openings. This allows the weight of the absorber mass to be easily adjusted by adding or removing individual discs.
  • such a rotationally symmetrical design of the body causes the vibration absorber to behave the same or similar when swinging in different directions of vibration.
  • the free end of the absorber spring can protrude vertically or horizontally from the vibration-prone component if the car frame is mounted so that it can move in the shaft between the floors.
  • the free end can protrude downwards or upwards, for example from the floor structure of one of the elevator cars, with the absorber mass hanging on the absorber spring in the first case and standing on the absorber spring in the second case.
  • the absorber spring here therefore has a substantially vertical longitudinal direction.
  • the free end can protrude to the left or right, for example towards the center of the floor structure or away from it.
  • the absorber spring here therefore has a substantially horizontal longitudinal direction.
  • the car arrangement can further comprise: a further vibration absorber, which comprises an absorber mass and an elongated absorber spring, the absorber mass being connected to a free end of the absorber spring and the absorber spring being connected at its other end to a vibration-prone component of the car arrangement, wherein the absorber mass and the absorber spring are coordinated with one another in such a way that the additional vibration absorber during operation of the Actuator is set into desired vibrations, which counteract unwanted vibrations of the vibration-prone component, ie weaken or eliminate them.
  • a further vibration absorber which comprises an absorber mass and an elongated absorber spring, the absorber mass being connected to a free end of the absorber spring and the absorber spring being connected at its other end to a vibration-prone component of the car arrangement, wherein the absorber mass and the absorber spring are coordinated with one another in such a way that the additional vibration absorber during operation of the Actuator is set into desired vibrations, which counteract unwanted vibrations of the vibration-prone component, ie weaken
  • the vibration absorber and the further vibration absorber can preferably be designed to be identical in construction.
  • the car arrangement can also include two or more than two further vibration absorbers.
  • the vibration absorber and the further vibration absorber can be attached to different points on the same vibration-prone component.
  • the various vibration absorbers can be arranged evenly distributed around the center of gravity of the same vibration-prone component.
  • the various vibration absorbers can be connected to various components of the car arrangement that are susceptible to vibration.
  • the different absorber springs can, for example, lie in the same horizontal or vertical plane. Additionally or alternatively, the longitudinal axes of the absorber springs can be aligned parallel to one another. A collinear arrangement of the longitudinal axes of the absorber springs is also possible.
  • the various absorber springs can protrude from the respective component (or components) in opposite directions.
  • the double-decker elevator can also have the control unit described above and below and a device for determining the current frequencies of the unwanted vibrations of the vibration-prone ones Component of the car assembly include. This enables the vibration absorber of the car arrangement to be automatically adapted to different environmental conditions.
  • Fig. 1 shows a double-decker elevator according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a side view of a car frame of a car arrangement according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows components of a double-decker elevator 1.
  • the double-decker elevator 1 comprises a car arrangement 2 consisting of a first car 3, a second car 4 and a car frame 5, which is mounted in a shaft 6 between several floors of a building so that it can move in the direction of a vertical axis z is.
  • Vertical guide rails 7 can be anchored in the shaft 6, which move the car frame 5 in the z direction on one side or, as here, on both sides.
  • the cars 3, 4 are arranged one above the other in the car frame 5 and separated from one another by a vertical distance A.
  • the first car 3 is a lower one of the two cars 3, 4.
  • the two cars 3, 4 can be moved together and thus simultaneously on two adjacent ones, i.e. H. hold floors directly on top of each other.
  • the floor heights can vary within the building. For example, a vertical distance between two adjacent floors may decrease as the height of the building increases, which may be particularly the case in high-rise buildings.
  • the vertical one Distance A between the two cars 3, 4 should therefore be able to be adjusted accordingly.
  • the lower, first car 3 is mounted on the car frame 5 so that it can be moved in the z direction.
  • the second car 4, however, is firmly connected to the car frame 5.
  • the vertical adjustment of the first car 3 can be carried out, for example, by means of two (identical) spindle drives 8 as actuators, each of which has a spindle 9 and a drive unit 10 for driving, i.e. H. motorized rotation of the spindle 9.
  • Each drive unit 10 can, for example, include an electric drive motor, a gearbox coupling the drive motor to the respective spindle 9 and spring-applied brakes.
  • On each spindle 9 sits a spindle nut 11, which is connected here to a supporting floor structure 12 of the first car 3.
  • the spindle nuts 11 are moved in the longitudinal direction of the spindles 9, i.e. H.
  • the car arrangement 2 in this example further comprises a first vibration absorber 13 and a second vibration absorber 14, which here - similar to a pendulum - are attached to the floor structure 12, hanging downwards.
  • the first vibration absorber 13 is attached to the left of the floor structure 12 and the second vibration absorber 14 is attached to the rear on the right.
  • the two vibration absorbers 13, 14 are diagonally opposite each other and are therefore evenly distributed around a center of gravity of the lower car 3, which is beneficial to the effectiveness of the vibration damping.
  • the vibration absorbers 13, 14 can also be attached standing or lying and/or in mutually different orientations to the floor structure 12 or another component that is susceptible to vibration, such as the car frame 5 (see Fig. 2).
  • the car arrangement 2 can also include only one vibration absorber or more than two, for example at least four, at least six or at least eight vibration absorbers.
  • Each vibration absorber 13, 14 is formed by an elongated absorber spring 15, for example a simple tube, with a defined rigidity and by an absorber mass 16 with a defined weight.
  • the absorber mass 16 sits on a free end of the absorber spring 15, while the other end of the absorber spring 15 is attached to the base structure 12, for example screwed or welded to it.
  • the absorber mass 16 can in particular be formed by a one-piece or multi-piece cylindrical body.
  • Each vibration absorber 13, 14 is coordinated, more precisely the absorber spring 15 and the absorber mass 16 of each vibration absorber 13, 14 are coordinated with one another in such a way that when the spindle drives 8 are operated, i.e. that is, when the electric motors of the drive units 10 rotate the spindles 9 at a certain speed, oscillate with a certain natural frequency or with natural frequencies in a certain frequency range.
  • These desired vibrations of the vibration absorbers 13, 14 interact with the unwanted vibrations in such a way that the unwanted vibrations are noticeably attenuated, at least in such a way that no disturbing vibrations and/or no disturbing noises can be perceived anymore.
  • the respective absorber mass 16 can be mounted, for example, in different longitudinal positions in the longitudinal direction of the respective absorber spring 15, here in the z direction.
  • the absorber mass 16 is mounted on the absorber spring 15 so that it can be moved between the longitudinal positions.
  • the absorber mass 16 can be adjustable between the longitudinal positions, for example using an electric servomotor 17 (see FIG. 2). This enables automatic tuning of the vibration absorbers 13, 14.
  • vibration sensor 18 for example an inertial sensor arranged on the floor structure 12 or directly on the first car 3.
  • the vibration data 19 generated in the process are received by a control unit 20, which evaluates the vibration data 19 in order to determine a suitable longitudinal position for each absorber mass 16, and generates a corresponding control command 21 for each servomotor 17, which causes it to move the respective absorber mass 16 into the to adjust the respective longitudinal position.
  • the vibration absorbers 13, 14 then generate desired vibrations that counteract the unwanted vibrations in accordance with the current frequencies.
  • Fig. 2 shows an alternative arrangement of the vibration absorbers 13, 14 on the car frame 5, more precisely on a lateral guide section 22 of the car frame 5, which is formed here by two parallel longitudinal beams 23 of the car frame 5.
  • the first car 3 can be mounted on one or both of the longitudinal beams 23 so as to be displaceable in the z direction via one or more car guide rails (not shown).
  • the car frame 5 can have such a guide section 22 on each of two opposite sides.
  • One of the vibration absorbers 13, 14 is attached to each longitudinal member 23 via its respective absorber spring 15.
  • the first vibration absorber 13 is mounted hanging, whereas the second vibration absorber 14 is mounted standing.
  • Each vibration absorber 13, 14 is attached via its respective cancellation spring 15 to one of two arms 24, which each protrude from one of the longitudinal beams 23 and are attached to the respective longitudinal beam 23 via a fastening device 25.
  • the fastening device 25 can be formed, for example, by screwing and/or welding.
  • the boom 24 of the second vibration absorber 14 also includes a bearing device 26 (see also FIG. 1), which rotatably supports an upper end of the spindle 9.
  • the second vibration absorber 14 and the spindle 9 can, as here, be arranged on opposite sides of the boom 24.
  • the cantilevers 24 can be arranged essentially at the same height when viewed in the z direction. However, the arms 24 can also have positions that differ from one another in the z direction.
  • At least one vibration absorber 13, 14 can be attached to at least one of the spindle drives 18, for example to the drive unit 10.

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Abstract

Eine Fahrkorbanordnung (2) für einen Doppelstockaufzug (1) umfasst: einen Fahrkorbrahmen (5), der in einem Schacht (6) zwischen mehreren Stockwerken verschiebbar lagerbar ist; zwei Fahrkörbe (3, 4), die so mit dem Fahrkorbrahmen (5) verbunden sind, dass sie zusammen mit dem Fahrkorbrahmen (5) verschiebbar sind, und - wenn der Fahrkorbrahmen (5) im Schacht (6) zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert ist - übereinander angeordnet sind, wobei ein Abstand (A) zwischen den übereinander angeordneten Fahrkörben (3, 4) durch Verschieben der Fahrkörbe (3, 4) relativ zueinander mittels eines Aktors (8) einstellbar ist; einen Schwingungstilger (13), der eine Tilgermasse (16) und eine längliche Tilgerfeder (15) umfasst, wobei die Tilgermasse (16) mit einem freien Ende der Tilgerfeder (15) verbunden ist und die Tilgerfeder (15) an ihrem anderen Ende mit einer schwingungsanfälligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) der Fahrkorbanordnung (2) verbunden ist, wobei die Tilgermasse (16) und die Tilgerfeder (15) so aufeinander abgestimmt sind, dass der Schwingungstilger (13) beim Betrieb des Aktors (8) in erwünschte Schwingungen versetzt wird, die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfälligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) entgegenwirken.

Description

Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Doppelstockaufzug, ein Verfahren zum Abstimmen eines Schwingungstilgers einer Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug sowie eine Steuereinheit zum Ausführen dieses Verfahrens.
Zur Beförderung von Personen und/oder Gegenständen zwischen Stockwerken eines Gebäudes können neben Einkabinenaufzügen sogenannte Doppelstock- oder Doppeldeckeraufzüge eingesetzt werden. Ein Doppelstockaufzug zeichnet sich prinzipiell durch einen Fahrkorbrahmen aus, in dem zwei Fahrkörbe oder Aufzugskabinen übereinander angeordnet sind. Durch Verfahren des Fahrkorbrahmens mit den darin angeordneten Fahrkörben können die Fahrkörbe gemeinsam verfahren werden und somit gleichzeitig an zwei übereinanderliegenden Stockwerken halten.
Da die Stockwerkhöhen innerhalb eines Gebäudes variieren können, sind Doppelstockaufzüge häufig mit einem Verstellmechanismus ausgestattet, mit dem ein vertikaler Abstand zwischen den zwei Fahrkörben angepasst werden kann, etwa automatisch während der Fahrt zum nächsten Halt.
Der Verstellmechanismus kann beispielsweise einen elektrischen Spindelantrieb umfassen. Beim vertikalen Verstellen von einem oder beiden der Fahrkörbe mittels eines solchen Antriebs kann es in bestimmten Situationen, beispielsweise bei bestimmten Drehzahlen des Antriebs, zu unerwünschten Schwingungen der gesamten Fahrkorbanordnung oder von Teilen davon, insbesondere des Fahrkorbrahmens und/oder des angetriebenen Fahrkorbs, kommen, die sich in Vibrationen und/oder Lärm äussem und somit den Fahrkomfort schmälern können.
EP 1 074 503 Bl zeigt ein Beispiel für einen Doppelstockaufzug mit zwei Spindelantrieben zur vertikalen Verstellung zweier Fahrkörbe innerhalb eines Fahrkorbrahmens.
EP 3 176 121 Bl beschreibt eine Fahrkorbanordnung bestehend aus einem Fahrkorb und einem Fahrkorbrahmen, der über einen Dämpfer mit dem Fahrkorb verbunden ist. Der Dämpfer dient dazu, Schwingungen, die beim Betrieb des Aufzugs über Führungsschienen auf den Fahrkorbrahmen und von dort auf den Fahrkorb übertragen werden, zu dämpfen. Dazu ist der Dämpfer mit seinem ersten Ende an einem Boden des Fahrkorbs und mit seinem zweiten Ende am Fahrkorbrahmen befestigt. Die beiden Enden sind über ein Dämpfungselement, beispielsweise aus Gummi, miteinander verbunden.
Es kann daher Bedarf an einer verbesserten Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug bestehen, mit der unerwünschte Schwingungen, beispielsweise in Form von Vibrationen und/oder Lärm, im Betrieb des Doppelstockaufzugs, insbesondere beim vertikalen Verstellen der beiden Fahrkörbe relativ zueinander, reduziert oder begrenzt werden können.
Zudem kann Bedarf an einem Verfahren bestehen, das eine automatische Anpassung eines Schwingungstilgers einer derart schwingungsgedämpften Fahrkorbanordnung an unterschiedliche Betriebsbedingungen ermöglicht.
Ferner kann Bedarf an einer entsprechenden Steuereinheit und einem entsprechenden Doppelstockaufzug bestehen.
Diesen Bedürfnissen kann mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren dargelegt.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug. Die Fahrkorbanordnung umfasst: einen Fahrkorbrahmen, der in einem Schacht zwischen mehreren Stockwerken verschiebbar lagerbar ist; zwei Fahrkörbe, die so mit dem Fahrkorbrahmen verbunden sind, dass sie zusammen mit dem Fahrkorbrahmen verschiebbar sind, und - wenn der Fahrkorbrahmen im Schacht zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert ist - übereinander angeordnet sind, wobei ein Abstand zwischen den übereinander angeordneten Fahrkörben durch Verschieben der Fahrkörbe relativ zueinander mittels eines Aktors einstellbar ist; einen Schwingungstilger, der eine Tilgermasse und eine längliche Tilgerfeder umfasst, wobei die Tilgermasse mit einem freien Ende der Tilgerfeder verbunden ist und die Tilgerfeder an ihrem anderen Ende mit einer schwingungsanfalligen Komponente der Fahrkorbanordnung verbunden ist, wobei die Tilgermasse und die Tilgerfeder so aufeinander abgestimmt sind, dass der Schwingungstilger beim Betrieb des Aktors in erwünschte Schwingungen versetzt wird, die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfalligen Komponente entgegenwirken, d. h. diese abschwächen oder eliminieren. Der Fahrkorbrahmen kann im betriebsfähigen Zustand vertikal zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert sein.
Der Fahrkorbrahmen kann als ein rahmenartiges Gestell aus mehreren Trägem und/oder Trägerstrukturen aufgefasst werden. Beispielsweise kann der Fahrkorbrahmen im betriebsfähigen Zustand über Führungsschuhe und/oder -rollen entlang mindestens einer im Schacht verankerten Führungsschiene geführt sein.
Im einfachsten Fall kann der Fahrkorbrahmen beispielsweise aus zwei (horizontalen) Querträgern und zwei (vertikalen) Längsträgem aufgebaut sein, die über die Querträger zu einem Rahmen verbunden sind. Der Fahrkorbrahmen kann auch drei (horizontale) Querträger aufweisen. Die Fahrkörbe können innerhalb dieses Rahmens übereinander angeordnet sein. Beispielsweise kann jeder Längsträger an einer Führungsschiene geführt sein.
Wie eingangs erwähnt, können die zwei Fahrkörbe durch Verfahren des Fahrkorbrahmens entlang der Fühmngsschiene(n) gemeinsam im Schacht verfahren werden und somit gleichzeitig an zwei (direkt) übereinanderliegenden Stockwerken halten. Mittels des Aktors, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Spindel-, Ketten- oder Zahnstangenantriebe, ist es möglich, den vertikalen Abstand zwischen den Fahrkörben an den vertikalen Abstand zwischen zwei (direkt) übereinanderliegenden Stockwerken, an denen die Fahrkörbe gleichzeitig halten sollen, anzupassen.
Es ist möglich, dass nur einer der Fahrkörbe mittels des Aktors relativ zum Fahrkorbrahmen verfahrbar ist, während der andere Fahrkorb fest mit dem Fahrkorbrahmen verbunden ist. Alternativ können beide Fahrkörbe mittels des Aktors oder mittels mehrerer Aktoren relativ zum Fahrkorbrahmen verfahrbar sein.
Der Aktor kann beispielsweise einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe umfassen, das eine Antriebswelle des Antriebsmotors mit einer Spindel koppelt. Die Spindel kann in einer Spindelmutter drehbar gelagert sein, wobei die Spindelmutter in geeigneter Weise an einem der übereinander angeordneten Fahrkörbe, beispielsweise am unteren Fahrkorb, befestigt sein kann. Durch Drehen der Spindel wird je nach Drehrichtung bewirkt, dass sich eine Position der Spindelmutter bezogen auf eine Längsrichtung der Spindel ändert. Damit ändert sich auch der Abstand zwischen den übereinander angeordneten Fahrkörben. Der Aktor kann zusätzlich ein Bremssystem insbesondere ein redundantes Bremssystem mittels Federkraftbremsen umfassen. Unter "Schwingungstilger" kann ein einseitig eingespannter, pendelartiger Schwingungsdämpfer verstanden werden. Dabei bilden die Tilgermasse und die Tilgerfeder ein Masse- Feder-System mit einer bestimmten Eigenfrequenz, die auf Resonanzfrequenzen der schwingungsanfälligen Komponente(n), an der (oder an denen) es befestigt ist, so abgestimmt ist, dass unerwünschte Schwingungen dieser Komponente(n) durch (erwünschte) Schwingungen des Masse-Feder-Systems entsprechend dessen Eigenfrequenz ausgelöscht oder abgeschwächt werden. Der Begriff "Feder" kann verschiedene Arten elastisch verformbarer Körper umfassen. Insbesondere kann die Tilgerfeder aus mindestens einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise aus Federstahl oder aus verschiedenen metallischen und/oder nicht metallischen elastisch verformbaren Materialien, und/oder mit einer die elastische Verformung der Tilgerfeder begünstigenden Geometrie ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Tilgerfeder auch mit einer Spiralfeder oder einer Schraubenfeder ausgebildet sein.
Ein solcher Schwingungstilger kann, insbesondere wenn er als passiver Dämpfer ausgeführt ist, einen sehr einfachen Aufbau haben und entsprechend einfach montiert oder demontiert werden. Zudem ist ein solcher Schwingungstilger sehr robust und im Gegensatz zu Gummidämpfem praktisch wartungsfrei.
Der Schwingungstilger kann eine feste Eigenfrequenz oder mehrere feste Eigenfrequenzen haben. Möglich ist auch eine Ausführungsform des Schwingungstilgers, die eine Änderung dessen Eigenfrequenz(en) ermöglicht, beispielsweise mithilfe eines gesonderten Stellmotors, der ausgebildet ist, um die Position der Tilgermasse relativ zur Tilgerfeder zu ändern (siehe auch weiter unten).
Um einen möglichst grossen Dämpfungseffekt zu erzielen, sollte der Schwingungstilger möglichst nah am Schwerpunkt der schwingungsanfälligen Komponente platziert sein.
Der Schwingungstilger kann beispielsweise hängend, stehend oder liegend montiert sein.
Der Schwingungstilger, genauer das verbundene Ende der Tilgerfeder, kann auch mit mehreren schwingungsanfalligen Komponenten der Fahrkorbanordnung gleichzeitig verbunden sein.
Die Fahrkorbanordnung kann auch zwei oder mehr als zwei, beispielsweise vier, sechs oder acht Schwingungstilger umfassen, die mit der gleichen schwingungsanfalligen Komponente und/oder mit verschiedenen schwingungsanfalligen Komponenten verbunden sein können. Es ist möglich, dass die Tilgerfedem unterschiedlicher Schwingungstilger in unterschiedlichen, beispielsweise einander entgegengesetzten Richtungen von der schwingungsanfalligen Komponente abstehen. So kann etwa eine der Tilgerfedem nach oben abstehen, sodass die jeweilige Tilgermasse auf der Tilgerfeder steht, wohingegen eine andere der Tilgerfedem nach unten abstehen kann, sodass die jeweilige Tilgermasse an der Tilgerfeder hängt. Alternativ können die Tilgerfedem in entsprechender Weise in unterschiedlichen horizontalen Richtungen abstehen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise computerimplementiertes Verfahren zum Abstimmen eines Schwingungstilgers einer Fahrkorbanordnung für einen Doppelstockaufzug. Die Fahrkorbanordnung kann die Fahrkorbanordnung gemäss einer vor- oder nachstehend beschriebenen Ausfiihrungsform des ersten Aspekts der Erfindung sein, bei der die Tilgermasse zwischen verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung der Tilgerfeder bewegbar ist und der Schwingungstilger ferner einen Stellmotor zum Verstellen der Tilgermasse zwischen den Längspositionen umfasst. Das Verfahren umfasst: Empfangen von Schwingungsdaten, die aktuelle Frequenzen der unerwünschten Schwingungen anzeigen; Bestimmen einer ausgewählten Längsposition aus den verschiedenen Längspositionen, zwischen denen die Tilgermasse in Längsrichtung der Tilgerfeder bewegbar ist, wobei der Schwingungstilger eine auf die aktuellen Frequenzen abgestimmte Eigenfrequenz hat, wenn sich die Tilgermasse in der ausgewählten Längsposition befindet; Generieren eines Steuerbefehls zum Ansteuem des Stellmotors, sodass die Tilgermasse in die ausgewählte Längsposition verstellt wird.
Das Verfahren ermöglicht eine automatische Anpassung der Eigenfrequenz(en) des Schwingungstilgers an unterschiedliche Umgebungsbedingungen. Damit können die unerwünschten Schwingungen unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen abgeschwächt werden.
Die Schwingungsdaten können unter Verwendung eines geeigneten Sensors erzeugt worden sein, beispielsweise unter Verwendung eines Inertialsensors zum Messen einer Beschleunigung und/oder Drehrate der schwingungsanfälligen Komponente in Bezug auf eine oder mehrere, vorzugsweise drei Raumachsen.
Im Speicher der Steuereinheit kann ein Computerprogramm gespeichert sein, das Befehle umfasst, die einen Prozessor der Steuereinheit bei Ausführung des Computerprogramms durch den Prozessor veranlassen, das vor- und nachstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Beispielsweise kann im Speicher der Steuereinheit ferner eine Lookup-Tabelle gespeichert sein, die verschiedenen Resonanzfrequenzbereichen der schwingungsanfälligen Komponente verschiedene Längspositionen der Tilgermasse zuordnet. Jede Längsposition kann dabei einem bestimmten Eigenfrequenzbereich des Schwingungstilgers entsprechen, der auf den jeweiligen Resonanzfrequenzbereich in geeigneterWeise abgestimmt ist, um zu ermöglichen, dass die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfälligen Komponente durch entsprechende Gegenschwingungen des Schwingungstilgers abgeschwächt oder sogar vollständig getilgt werden. Beispielsweise können der Eigenfrequenzbereich und der Resonanzfrequenzbereich zumindest teilweise die gleichen Frequenzen einschliessen.
Merkmale des vor- und nachstehend beschriebenen Verfahrens können auch Merkmale der Steuereinheit sein (und umgekehrt).
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um das vor- und nachstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Die Steuereinheit kann Hard- und/oder Softwaremodule umfassen. Zusätzlich zum Prozessor kann die Steuereinheit einen Speicher und Datenkommunikationsschnittstellen zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Datenkommunikation mit Peripheriegeräten umfassen. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Hard- und/oder Softwarekomponente einer übergeordneten Aufzugssteuerung sein. Alternativ kann es sich bei der Steuereinheit um eine Hardwarekomponente der Fahrkorbanordnung handeln. Umfasst der Doppelstockaufzug mehrere Fahrkorbanordnungen, so kann beispielsweise jede Fahrkorbanordnung eine solche Steuereinheit als eigene Hardwarekomponente umfassen.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft einen Doppelstockaufzug. Der Doppelstockaufzug umfasst: einen Schacht; die vor- und nachstehend beschriebene Fahrkorbanordnung, wobei der Fahrkorbrahmen im Schacht zwischen mehreren Stockwerken verschiebbar gelagert ist.
Ausführungsformen der Erfindung können, ohne die Erfindung einzuschränken, als auf den nachstehend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann die schwingungsanfällige Komponente ein erster der Fahrkörbe sein. Im Betrieb des Aktors können unerwünschte Schwingungen des Aktors und/oder des Fahrkorbrahmens auf einen der Fahrkörbe übertragen werden, insbesondere auf den vom Aktor angetriebenen Fahrkorb. Indem der Schwingungstilger mit dem betreffenden Fahrkorb mechanisch gekoppelt wird, können diese Schwingungen besonders effektiv gedämpft werden. Somit können störende Vibrationen und/oder störende Geräusche des Fahrkorbs vermieden werden, was den Fahrkomfort verbessert.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Tilgerfeder an ihrem anderen Ende mit einer Bodenstruktur des ersten Fahrkorbs verbunden sein. Somit kann der Schwingungstilger möglichst nah am Schwerpunkt des ersten Fahrkorbs platziert werden. Dies verbessert die Schwingungsdämpfung gegenüber Ausführungen, bei denen der Schwingungstilger weiter weg vom Schwerpunkt platziert wird, beispielsweise an einer Deckenstruktur oder Seitenwand des ersten Fahrkorbs. Bei der Bodenstruktur kann es sich um eine tragende Struktur handeln. Die Bodenstruktur kann also einen Grossteil des Gewichts des ersten Fahrkorbs tragen (auf der Bodenstruktur kann beispielsweise eine Kabine des ersten Fahrkorbs ruhen).
Gemäss einer Ausführungsform kann der erste Fahrkorb ein unterer der übereinander angeordneten Fahrkörbe sein und/oder mit dem Aktor mechanisch gekoppelt, d. h. mittels des Aktors relativ zum Fahrkorbrahmen verschiebbar sein. In praktischen Versuchen mit einer Fahrkorbanordnung, bei der der untere Fahrkorb der vom Aktor angetriebene Fahrkorb ist, konnte gezeigt werden, dass diese Ausführungsform eine besonders effektive Schwingungsdämpfung ermöglicht. Der erste und/oder untere Fahrkorb kann beispielsweise über seine Bodenstruktur mit dem Aktor mechanisch gekoppelt sein.
Gemäss einer Ausführungsform kann die schwingungsanfallige Komponente der Fahrkorbrahmen oder der Aktor sein. In bestimmten Fällen, beispielsweise aus Platzgründen, kann es sinnvoll sein, wenn der Schwingungstilger an einer anderen Komponente als einem der Fahrkörbe befestigt wird. Der Fahrkorbrahmen oder der Aktor ist dafür besonders geeignet, da in der Regel ein massgeblicher Teil der unerwünschten Schwingungen von diesen Komponenten auf andere Komponenten der Fahrkorbanordnung übertragen wird. Beispielsweise kann der Aktor am Fahrkorbrahmen befestigt sein und abhängig von seiner Drehzahl mit einer Erregerfrequenz schwingen, die den Fahrkorbrahmen (und gegebenenfalls einen oder jeden der damit verbundenen Fahrkörbe) anregt, in unerwünschter Weise mitzuschwingen. Dies kann vermieden werden, indem der Schwingungstilger am Aktor selbst oder am Fahrkorbrahmen befestigt wird.
Denkbar ist auch, dass mindestens ein erster Schwingungstilger an einem oder jedem der Fahrkörbe, mindestens ein zweiter Schwingungstilger am Fahrkorbrahmen und mindestens ein dritter Schwingungstilger am Aktor befestigt ist. Gemäss einer Ausführungsform kann die schwingungsanfällige Komponente ein Längs- träger des Fahrkorbrahmens sein. In diesem Fall kann die Tilgerfeder an ihrem anderen Ende direkt oder indirekt, beispielsweise über einen vom Längsträger abstehenden Ausleger, am Längsträger befestigt sein. Der Längsträger kann beispielsweise eine oder mehrere Fahrkorbführungsschienen zum Führen eines der oder beider Fahrkörbe beim Verschieben mittels des Aktors aufweisen.
Denkbar ist auch, dass der Fahrkorbrahmen einen Führungsabschnitt zum Führen des Fahrkorbrahmens entlang mindestens einer im Schacht verankerten Führungsschiene beim (vertikalen) Verschieben zwischen den Stockwerken umfasst. In diesem Fall kann die Tilgerfeder an ihrem anderen Ende mit dem Führungsabschnitt verbunden sein. Der Führungsabschnitt kann beispielsweise durch einen oder mehrere, vorzugsweise zwei, vertikale Längsträger gebildet sein, die im betriebsfähigen Zustand der Fahrkorbanordnung mit der Führungsschiene (oder den Führungsschienen) gekoppelt sein können, beispielsweise über Führungsschuhe und/oder -rollen. Beim Verschieben des Fahrkorbrahmens im Schacht können sich zusätzlich unerwünschte Schwingungen von der Führungsschiene (oder den Führungsschienen) über den Führungsabschnitt auf den Fahrkorbrahmen und von dort auf einen oder jeden der Fahrkörbe übertragen. Die Übertragung dieser zusätzlichen Schwingungen über den Fahrkorbrahmen kann wirksam verhindert werden, wenn der Schwingungstilger am Führungsabschnitt selbst befestigt wird.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Tilgermasse zwischen verschiedenen Längs- positionen in Längsrichtung der Tilgerfeder bewegbar sein. In diesem Fall kann der Schwingungstilger ferner einen Stellmotor zum Verstellen der Tilgermasse zwischen den Längspositionen umfassen. Anders ausgedrückt kann der Stellmotor ausgebildet sein, um die Tilgermasse und die Tilgerfeder relativ zueinander in Längsrichtung der Tilgerfeder zu verschieben. Der Stellmotor kann durch eine Steuereinheit des Doppelstockaufzugs elektrisch ansteuerbar sein. Beispielsweise kann der Stellmotor als elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb oder eine Kombination aus mindestens zwei dieser Beispiele ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine einfache automatische Anpassung der Eigenfrequenz(en) des Schwingungstilgers an Änderungen in den Frequenzen der unerwünschten Schwingungen, etwa wenn sich die Drehzahl des Aktors zum Verschieben der Fahrkörbe ändert.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Tilgerfeder einen rohrförmigen Abschnitt umfassen. Dabei können das freie Ende und das andere Ende der Tilgerfeder Enden des rohrförmigen Abschnits sein. Im einfachsten Fall kann die Tilgerfeder durch ein einzelnes Rohr gebildet sein.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Tilgermasse durch einen Körper mit einer Öffnung zum Hindurchfähren der Tilgerfeder, beispielsweise in Form eines Rohrs, gebildet sein. Dabei kann eine Innenkontur der Öffnung an eine Aussenkontur der Tilgerfeder so angepasst sein, dass der Körper und die Tilgerfeder relativ zueinander in Längsrichtung der Tilgerfeder mit hinreichender Genauigkeit verschiebbar sind. Dies ermöglicht eine einfache und genaue Anpassung der Längsposition der Tilgermasse (siehe auch weiter oben).
Der Körper kann beispielsweise Zylinder- oder scheibenförmig und/oder ein- oder mehrstückig ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Körper durch einen Stapel aus mehreren Scheiben mit mitigen Öffnungen gebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung des Gewichts der Tilgermasse durch Hinzufügen oder Wegnehmen einzelner Scheiben. Zudem bewirkt eine derartige rotationssymmetrische Ausgestaltung des Körpers, dass sich der Schwingungstilger beim Schwingen in unterschiedlichen Schwingungsrichtungen gleich oder ähnlich verhält.
Gemäss einer Ausführungsform kann das freie Ende der Tilgerfeder vertikal oder horizontal von der schwingungsanfälligen Komponente abstehen, wenn der Fahrkorbrahmen im Schacht zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert ist.
Anders ausgedrückt kann das freie Ende nach unten oder oben abstehen, beispielsweise von der Bodenstruktur eines der Fahrkörbe, wobei die Tilgermasse im ersten Fall an der Tilgerfeder hängt und im zweiten Fall auf der Tilgerfeder steht. Die Tilgerfeder hat hier also eine im Wesentlichen vertikale Längsrichtung.
Alternativ kann das freie Ende nach links oder rechts abstehen, beispielsweise hin zur Mite der Bodenstruktur oder weg davon. Die Tilgerfeder hat hier also eine im Wesentlichen horizontale Längsrichtung.
Gemäss einer Ausführungsform kann die Fahrkorbanordnung ferner umfassen: einen weiteren Schwingungstilger, der eine Tilgermasse und eine längliche Tilgerfeder umfasst, wobei die Tilgermasse mit einem freien Ende der Tilgerfeder verbunden ist und die Tilgerfeder an ihrem anderen Ende mit einer schwingungsanfälligen Komponente der Fahrkorbanordnung verbunden ist, wobei die Tilgermasse und die Tilgerfeder so aufeinander abgestimmt sind, dass der weitere Schwingungstilger beim Betrieb des Aktors in erwünschte Schwingungen versetzt wird, die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfälligen Komponente entgegenwirken, d. h. diese abschwächen oder eliminieren.
Der Schwingungstilger und der weitere Schwingungstilger können vorzugsweise baugleich ausgeführt sein.
Die Fahrkorbanordnung kann auch zwei oder mehr als zwei weitere Schwingungstilger umfassen.
Dies ermöglicht es, mehrere Schwingungstilger an mehreren geeigneten Stellen der Fahrkorbanordnung zu platzieren. Dies kann die Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung weiter verbessern.
Gemäss einer Ausführungsform können der Schwingungstilger und der weitere Schwingungstilger (oder die weiteren Schwingungstilger) an verschiedenen Stellen der gleichen schwingungsanfälligen Komponente befestigt sein.
Beispielsweise können die verschiedenen Schwingungstilger gleichmässig um den Schwerpunkt der gleichen schwingungsanfälligen Komponente verteilt angeordnet sein.
Alternativ können die verschiedenen Schwingungstilger mit verschiedenen schwingungsanfälligen Komponenten der Fahrkorbanordnung verbunden sein.
Die verschiedenen Tilgerfedem können beispielsweise in der gleichen horizontalen oder vertikalen Ebene liegen. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Längsachsen der Tilgerfedem parallel zueinander ausgerichtet sein. Eine kollineare Anordnung der Längsachsen der Tilgerfedem ist ebenfalls möglich.
Zudem können die verschiedenen Tilgerfedem, wie weiter oben erwähnt, in einander entgegengesetzten Richtungen von der jeweiligen Komponente (oder den jeweiligen Komponenten) abstehen.
Somit kann die Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung weiter verbessert werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Doppelstockaufzug ferner die vor- und nachstehend beschriebene Steuereinheit und eine Einrichtung zum Bestimmen der aktuellen Frequenzen der unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfälligen Komponente der Fahrkorbanordnung umfassen. Dies ermöglicht eine automatische Anpassung des Schwingungstilgers der Fahrkorbanordnung an unterschiedliche Umgebungsbedingungen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefugten Zeichnungen beschrieben. Weder die Beschreibung noch die Zeichnungen sind als die Erfindung einschränkend zu verstehen.
Fig. 1 zeigt einen Doppelstockaufzug gemäss einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrkorbrahmens einer Fahrkorbanordnung gemäss einer Ausfuhrungsform der Erfindung.
Die Zeichnungen sind rein schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Fig. 1 zeigt Komponenten eines Doppelstockaufzugs 1. Der Doppelstockaufzug 1 umfasst eine Fahrkorbanordnung 2 bestehend aus einem ersten Fahrkorb 3, einem zweiten Fahrkorb 4 und einem Fahrkorbrahmen 5, der in einem Schacht 6 zwischen mehreren Stockwerken eines Gebäudes in Richtung einer vertikalen Achse z verschiebbar gelagert ist.
Im Schacht 6 können vertikal verlaufende Führungsschienen 7 verankert sein, die den Fahrkorbrahmen 5 in z-Richtung einseitig oder, wie hier, beidseitig fuhren.
Die Fahrkörbe 3, 4 sind übereinander im Fahrkorbrahmen 5 angeordnet und durch einen vertikalen Abstand A voneinander getrennt. In diesem Beispiel ist der erste Fahrkorb 3 ein unterer der beiden Fahrkörbe 3, 4.
Durch Verfahren des Fahrkorbrahmens 5 im Schacht 6 entlang der Führungsschienen 7 können die beiden Fahrkörbe 3, 4 gemeinsam verfahren werden und somit gleichzeitig an zwei benachbarten, d. h. direkt übereinanderliegenden Stockwerken halten.
Die Stockwerkhöhen können innerhalb des Gebäudes variieren. Beispielsweise kann ein vertikaler Abstand zwischen zwei benachbarten Stockwerken mit zunehmender Höhe des Gebäudes abnehmen, was insbesondere bei Hochhäusern der Fall sein kann. Der vertikale Abstand A zwischen den beiden Fahrkörben 3, 4 sollte daher entsprechend angepasst werden können.
Zu diesem Zweck ist in diesem Beispiel der untere, erste Fahrkorb 3 in z-Richtung verschiebbar am Fahrkorbrahmen 5 gelagert. Der zweite Fahrkorb 4 ist hingegen fest mit dem Fahrkorbrahmen 5 verbunden.
Die vertikale Verstellung des ersten Fahrkorbs 3 kann beispielsweise mittels zweier (baugleicher) Spindelantriebe 8 als Aktor erfolgen, die jeweils eine Spindel 9 und eine Antriebseinheit 10 zum Antreiben, d. h. motorischen Drehen der Spindel 9, umfassen. Jede Antriebseinheit 10 kann beispielsweise einen elektrischen Antriebsmotor, ein den Antriebsmotor mit der jeweiligen Spindel 9 koppelndes Getriebe und Federkraftbremsen umfassen. Auf jeder Spindel 9 sitzt eine Spindelmutter 11, die hier mit einertragenden Bodenstruktur 12 des ersten Fahrkorbs 3 verbunden ist. Durch Drehen der Spindeln 9 werden die Spindelmuttem 11 in Längsrichtung der Spindeln 9, d. h. in z-Richtung, verschoben, wodurch sich der erste Fahrkorb 3 je nach Drehrichtung entweder senkt oder hebt, d. h. der Abstand A grösser bzw. kleiner wird. Dabei können bestimmte schwingungsanfallige Komponenten der Fahrkorbanordnung 2, insbesondere der untere, angetriebene Fahrkorb 3, in unerwünschte Schwingungen versetzt werden, die sich in störenden Vibrationen und/oder störenden Geräuschen äussem können.
Um diese unerwünschten Schwingungen zu eliminieren oder abzuschwächen, umfasst die Fahrkorbanordnung 2 in diesem Beispiel ferner einen ersten Schwingungstilger 13 und einen zweiten Schwingungstilger 14, die hier - ähnlich einem Pendel - nach unten hängend an der Bodenstruktur 12 befestigt sind. Dabei ist der erste Schwingungstilger 13 links vom und der zweite Schwingungstilger 14 rechts hinten an der Bodenstmktur 12 befestigt. Die beiden Schwingungstilger 13, 14 liegen sich also diagonal gegenüber und sind somit gleichmässig um einen Schwerpunkt des unteren Fahrkorbs 3 verteilt, was der Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung zuträglich ist.
Die Schwingungstilger 13, 14 können auch stehend oder liegend und/oder in voneinander abweichenden Orientierungen an der Bodenstmktur 12 oder einer anderen schwingungsanfälligen Komponente wie etwa dem Fahrkorbrahmen 5 befestigt sein (siehe Fig. 2).
Die Fahrkorbanordnung 2 kann auch nur einen Schwingungstilger oder auch mehr als zwei, beispielsweise mindestens vier, mindestens sechs oder mindestens acht Schwingungstilger umfassen. Jeder Schwingungstilger 13, 14 ist durch eine längliche Tilgerfeder 15, beispielsweise ein einfaches Rohr, mit einer definierten Steifigkeit und durch eine Tilgermasse 16 mit einem definierten Gewicht gebildet. Dabei sitzt die Tilgermasse 16 auf einem freien Ende der Tilgerfeder 15, während das andere Ende der Tilgerfeder 15 an der Bodenstruktur 12 befestigt, beispielsweise damit verschraubt oder verschweisst ist.
Die Tilgermasse 16 kann insbesondere durch einen ein- oder mehrstückigen zylinderförmigen Körper gebildet sein.
Jeder Schwingungstilger 13, 14 ist so abgestimmt, genauer die Tilgerfeder 15 und die Tilgermasse 16 jedes Schwingungstilgers 13, 14 sind so aufeinander abgestimmt, dass er beim Betrieb der Spindelantriebe 8, d. h., wenn die Elektromotoren der Antriebseinheiten 10 die Spindeln 9 mit einer bestimmten Drehzahl drehen, mit einer bestimmten Eigenfrequenz oder mit Eigenfrequenzen in einem bestimmten Frequenzbereich schwingt. Diese erwünschten Schwingungen der Schwingungstilger 13, 14 wirken mit den unerwünschten Schwingungen so zusammen, dass die unerwünschten Schwingungen spürbar abgeschwächt werden, zumindest derart, dass keine störenden Vibrationen und/oder keine störenden Geräusche mehr wahrgenommen werden können.
Zur Abstimmung der Schwingungstilger 13, 14 kann die jeweilige Tilgermasse 16 beispielsweise in verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung der jeweiligen Tilgerfeder 15, hier in z-Richtung, montierbar sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Tilgermasse 16 zwischen den Längspositionen verschiebbar auf der Tilgerfeder 15 gelagert ist. In diesem Fall kann die Tilgermasse 16 beispielsweise mithilfe eines elektrischen Stellmotors 17 (siehe Fig. 2) zwischen den Längspositionen verstellbar sein. Dies ermöglicht eine automatische Abstimmung der Schwingungstilger 13, 14.
Hierzu können mithilfe eines geeigneten Schwingungssensors 18, beispielsweise eines an der Bodenstruktur 12 oder direkt am ersten Fahrkorb 3 angeordneten Inertialsensors, aktuelle Frequenzen oder - zusätzlich - andere relevante Eigenschaften der unerwünschten Schwingungen, wie etwa deren Amplitude, bestimmt werden.
Die dabei erzeugten Schwingungsdaten 19 werden von einer Steuereinheit 20 empfangen, die die Schwingungsdaten 19 auswertet, um eine geeignete Längsposition für jede Tilgermasse 16 zu bestimmen, und einen entsprechenden Steuerbefehl 21 für jeden Stellmotor 17 generiert, der diesen veranlasst, die jeweilige Tilgermasse 16 in die jeweilige Längsposition zu verstellen. Die Schwingungstilger 13, 14 erzeugen dann erwünschte Schwingungen, die den unerwünschten Schwingungen entsprechend den aktuellen Frequenzen entgegenwirken.
Fig. 2 zeigt eine alternative Anordnung der Schwingungstilger 13, 14 am Fahrkorbrahmen 5, genauer an einem seitlichen Führungsabschnitt 22 des Fahrkorbrahmens 5, der hier durch zwei parallele Längsträger 23 des Fahrkorbrahmens 5 gebildet ist.
Es ist möglich, dass der erste Fahrkorb 3 über eine oder mehrere Fahrkorbführungsschienen (nicht gezeigt) in z-Richtung verschiebbar an einem oder beiden der Längsträger 23 gelagert ist. Bei einer beidseitigen Lagerung des ersten Fahrkorbs 3, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Fahrkorbrahmen 5 an jeder von zwei einander gegenüberliegenden Seiten einen solchen Führungsabschnitt 22 aufweisen.
An jedem Längsträger 23 ist einer der Schwingungstilger 13, 14 über dessen jeweilige Tilgerfeder 15 befestigt. In diesem Beispiel ist der erste Schwingungstilger 13 hängend montiert, wohingegen der zweite Schwingungstilger 14 stehend montiert ist.
Dabei ist jeder Schwingungstilger 13, 14 über seine jeweilige Tilgungsfeder 15 an einem von zwei Auslegern 24 befestigt, die jeweils von einem der Längsträger 23 abstehen und über eine Befestigungseinrichtung 25 am jeweiligen Längsträger 23 befestigt sind. Die Befestigungseinrichtung 25 kann beispielsweise durch eine Verschraubung und/oder Verschweissung gebildet sein.
Der Ausleger 24 des zweiten Schwingungstilgers 14 umfasst zudem eine Lagerungseinrichtung 26 (siehe auch Fig. 1), die ein oberes Ende der Spindel 9 drehbar lagert. Der zweite Schwingungstilger 14 und die Spindel 9 können, wie hier, an einander gegenüberliegenden Seiten des Auslegers 24 angeordnet sein.
Die Ausleger 24 können in z-Richtung betrachtet im Wesentlichen auf der gleichen Höhe angeordnet sein. Die Ausleger 24 können aber auch voneinander abweichende Positionen in z-Richtung haben.
Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Schwingungstilger 13, 14 an mindestens einem der Spindelantriebe 18 befestigt sein, beispielsweise an der Antriebseinheit 10.
Abschliessend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "aufweisen", "umfassen", "einschliessen", "mit" usw. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und unbestimmte Artikel wie "ein" oder "eine" keine Vielzahl ausschliessen. Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eine der vorstehenden Ausfuhrungsformen beschrieben sind, auch in Kombination mit Merkmalen oder Schritten, die mit Verweis auf andere der vorstehenden Ausfuhrungsformen beschrieben sind, verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung zu verstehen.

Claims

Ansprüche
1. Fahrkorbanordnung fur einen Doppelstockaufzug (1), wobei die Fahrkorbanordnung (2) umfasst: einen Fahrkorbrahmen (5), der in einem Schacht (6) zwischen mehreren Stockwerken verschiebbar lagerbar ist; zwei Fahrkörbe (3, 4), die so mit dem Fahrkorbrahmen (5) verbunden sind, dass sie zusammen mit dem Fahrkorbrahmen (5) verschiebbar sind, und - wenn der Fahrkorbrahmen (5) im Schacht (6) zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert ist - übereinander angeordnet sind, wobei ein Abstand (A) zwischen den übereinander angeordneten Fahrkörben (3, 4) durch Verschieben der Fahrkörbe (3, 4) relativ zueinander mittels eines Aktors (8) einstellbar ist; einen Schwingungstilger (13), der eine Tilgermasse (16) und eine längliche Tilgerfeder (15) umfasst, wobei die Tilgermasse (16) mit einem freien Ende der Tilgerfeder (15) verbunden ist und die Tilgerfeder (15) an ihrem anderen Ende mit einer schwingungsanfälligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) der Fahrkorbanordnung (2) verbunden ist, wobei die Tilgermasse (16) und die Tilgerfeder (15) so aufeinander abgestimmt sind, dass der Schwingungstilger (13) beim Betrieb des Aktors (8) in erwünschte Schwingungen versetzt wird, die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfalligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) entgegenwirken.
2. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 1, wobei die schwingungsanfällige Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) ein erster (3) der Fahrkörbe (3, 4) ist.
3. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 2, wobei die Tilgerfeder (15) an ihrem anderen Ende mit einer Bodenstruktur (12) des ersten Fahrkorbs (3) verbunden ist.
4. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste Fahrkorb (3) ein unterer (3) der übereinander angeordneten Fahrkörbe (3, 4) ist und/oder mit dem Aktor (8) mechanisch gekoppelt ist.
5. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 1, wobei die schwingungsanfällige Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) der Fahrkorbrahmen (5) oder der Aktor (8) ist.
6. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 5, wobei die schwingungsanfallige Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) ein Längsträger (23) des Fahrkorbrahmens (5) ist.
7. Fahrkorbanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tilgermasse (16) zwischen verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung (z) der Tilgerfeder (15) bewegbar ist; wobei der Schwingungstilger (13) ferner einen Stellmotor (17) zum Verstellen der Tilgermasse (16) zwischen den Längspositionen umfasst.
8. Fahrkorbanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tilgerfeder (15) einen rohrförmigen Abschnitt (15) umfasst, wobei das freie Ende und das andere Ende der Tilgerfeder (15) Enden des rohrförmigen Abschnitts (15) sind; und/oder wobei die Tilgermasse (16) durch einen Körper (16) mit einer Öffnung zum Hindurchführen der Tilgerfeder (15) gebildet ist.
9. Fahrkorbanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das freie Ende der Tilgerfeder (15) vertikal oder horizontal von der schwingungsanfalligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) absteht, wenn der Fahrkorbrahmen (5) im Schacht (6) zwischen den Stockwerken verschiebbar gelagert ist.
10. Fahrkorbanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen weiteren Schwingungstilger (14), der eine Tilgermasse (16) und eine längliche Tilgerfeder (15) umfasst, wobei die Tilgermasse (16) mit einem freien Ende der Tilgerfeder (15) verbunden ist und die Tilgerfeder (15) an ihrem anderen Ende mit einer schwingungsanfalligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) der Fahrkorbanordnung (2) verbunden ist, wobei die Tilgermasse (16) und die Tilgerfeder (15) so aufeinander abgestimmt sind, dass der weitere Schwingungstilger (14) beim Betrieb des Aktors (8) in erwünschte Schwingungen versetzt wird, die unerwünschten Schwingungen der schwingungsanfalligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) entgegenwirken.
11. Fahrkorbanordnung nach Anspruch 10, wobei der Schwingungstilger (13) und der weitere Schwingungstilger (14) an verschiedenen Stellen der gleichen schwingungsanfalligen Komponente (3, 4, 5, 8, 12, 22, 23) befestigt sind.
12. Verfahren zum Abstimmen eines Schwingungstilgers (13, 14) einer Fahrkorbanordnung (2) für einen Doppelstockaufzug (1), wobei die Fahrkorbanordnung (2) die Fahrkorbanordnung (2) nach Anspruch 7 ist, wobei das Verfahren umfasst:
Empfangen von Schwingungsdaten (19), die aktuelle Frequenzen der unerwünschten Schwingungen anzeigen;
Bestimmen einer ausgewählten Längsposition aus den verschiedenen Längspositionen, zwischen denen die Tilgermasse (16) in Längsrichtung (z) der Tilgerfeder (15) bewegbar ist, unter Verwendung der Schwingungsdaten (19), wobei der Schwingungstilger (13, 14) eine auf die aktuellen Frequenzen abgestimmte Eigenfrequenz hat, wenn sich die Tilgermasse (16) in der ausgewählten Längsposition befindet;
Generieren eines Steuerbefehls (21) zum Ansteuem des Stellmotors (17), sodass die Tilgermasse (16) in die ausgewählte Längsposition verstellt wird.
13. Steuereinheit, umfassend einen Prozessor, der konfiguriert ist, um das Verfahren nach Anspruch 12 auszufuhren.
14. Doppelstockaufzug, umfassend: einen Schacht (6); eine Fahrkorbanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Fahrkorbrahmen (5) im Schacht (6) zwischen mehreren Stockwerken verschiebbar gelagert ist.
15. Doppelstockaufzug nach Anspruch 14, ferner umfassend: die Steuereinheit (20) nach Anspruch 13; eine Einrichtung (18) zum Bestimmen der aktuellen Frequenzen der unerwünschten Schwingungen.
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