JP2009526723A - エレベータブレーキ状態試験 - Google Patents

Abstract

エレベータシステム１０のブレーキ４２が試験される。該システム１０は、ロープ１６によって相互接続されたかご１２およびカウンタウエイト１４を備える。かご１２は、昇降路ＨＷ内において、昇降路リミットスイッチ２３に隣接した基準位置へ位置決めされ、ブレーキ４２が、かご１２を基準位置に保持するように係合される。回転部材４６が、試験用の力をブレーキ４２に与えるように駆動され、この力によってかご１２の少なくとも最大定格荷重の荷重をシミュレートする。ブレーキ試験は、昇降路のリミットスイッチ２３が動作されたときに終了する。

Description

本発明は、エレベータおよびエレベータシステムに関し、特に、エレベータブレーキシステムの状態試験に関する。

エレベータブレーキシステムは、安全なエレベータの運転のためにブレーキが十分なブレーキ能力を備えていることを保証するために定期的に試験されなければならない。例えば、１つまたは２つの速度を有したモータドライブを備えたエレベータシステムでは、ブレーキは、エレベータ速度を減速または均一化するように使用され、モータは、エレベータの加速のみに使用される。これらのシステムでは、ブレーキはエレベータを能動的に制御するように使用されるので、ブレーキ能力は容易に判断される。例えば、エレベータブレーキシステムのブレーキ能力は、ブレーキを作用したときに、エレベータが予想通りに減速または均一化することを確認することによって試験されてもよい。また、エレベータブレーキシステムは、ブレーキを作用させて、エレベータが停止する前の移動距離を測定することによって試験されてもよい。

最近では、多くのエレベータシステムが、パルス幅変調によるドライブ信号を使用してエレベータのモータを駆動させる。これらのシステムでは、エレベータにおける通常の減速または均一化は、所望なエレベータの移動をもたらすようにドライブ信号の周波数を調節することによって実施される。例えば、エレベータを減速させるために、周波数可変駆動部が、ドライブ信号のパルス幅変調を下げてもよく、または発電ブレーキもしくは回生ブレーキを使用してもよい。

パルス幅が調整されたモータのドライブ信号を使用するエレベータシステムでは、一般的に、ブレーキは、緊急時やエレベータが所定の位置に保持されるように停止されるときに作動されるのみである。したがって、ブレーキ能力は、通常の使用では容易に実証することができず、ブレーキライニングの摩耗、ブレーキ内の異物およびブレーキの寿命によっては、ブレーキが乗場における所定の位置にエレベータを保持できない恐れがある。周波数が可変なドライブシステムのブレーキを試験する１つのアプローチは、重りによってかごに荷重をかけて全荷重をシミュレートし、ブレーキを用いて緊急停止することを含む。しかし、この試験は、試験すべき各々の場所に重りを運ぶ必要があり、これは非常に煩わしいプロセスである。さらに、緊急停止はブレーキに過剰な歪みを与え、ブレーキ能力の低下を促進させる。

本発明は、ロープによって相互接続されたかごおよびカウンタウエイトを備えたエレベータシステムのブレーキを試験することを目的としている。ロープは、モータによって駆動される回転部材によって動作される。かごは、昇降路内において、昇降路リミットスイッチに隣接した基準位置に位置決めされ、ブレーキは、かごを基準位置に保持するように係合される。回転部材は、ブレーキに試験用の力を与えるように駆動され、この力によってかごの少なくとも最大定格荷重であるエレベータかごの荷重をシミュレートする。ブレーキ試験は、昇降路リミットスイッチが動作されたときに終了される。

図１には、エレベータシステム１０の斜視図が示されており、該システム１０は、エレベータかご１２、カウンタウエイト１４、ロープ１６、エレベータ巻上機２０、位置エンコーダ２２、リミットスイッチ２３および制御部２４を備える。エレベータかご１２およびカウンタウエイト１４は、ロープ１６によって接続されるとともに、乗場Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有する昇降路ＨＷ内に吊されている。

エレベータかご１２およびカウンタウエイト１４は、ロープ１６によって相互接続されており、昇降路ＨＷ内で、同時に、反対方向へ移動する。カウンタウエイト１４は、エレベータかご１２における荷重の釣り合いを取るとともに、エレベータかご１２の移動を促進させる。１つの実施例では、カウンタウエイト１４の重量は、エレベータかご１２の重量に該エレベータかご１２の最大定格荷重の半分を加えたものに概ね等しい。ロープ１６は、鋼製ケーブルまたはコーティングされた鋼製ベルトであってもよい。ロープ１６は、エレベータ巻上機２０と係合し、このエレベータ巻上機２０がエレベータかご１２とカウンタウエイト１４との間の移動を制御する。

位置エンコーダ２２が、エレベータ速度ガバナシステム２６の上部シーブ上に取り付けられている。位置エンコーダ２２は、昇降路ＨＷ内におけるエレベータかご１２の位置に応じて、制御部２４へ信号を送信する。

リミットスイッチ２３が、エレベータかご１２上に乗せられたカム（図示せず）によって動作され、エレベータかご１２がエレベータ巻上機２０を備えた頭上の構造体に達しないことを保証する。エレベータ１０は、エレベータかご１２が昇降路ＨＷの頂部または底部に達することを防止する付加的なリミットスイッチを備えてもよい。リミットスイッチ２３は、エレベータかご１２が最上の乗場Ｌ３よりも上方に移動したときに動作される。リミットスイッチ２３は、機械的に動作されるレバーまたはスイッチであってもよく、もしくはカムがリミットスイッチ２３と電気的に接触するときに動作される電気的なスイッチであってもよい。リミットスイッチ２３がエレベータかご１２によって動作されると、リミットスイッチ２３は、巻上機モータ２０への電力を切る信号を制御部２４へ送信し、両方向へかごをこれ以上移動させない。

制御部２４は、昇降路ＨＷ内の制御室２８に位置し、エレベータかご１２の加速、減速、レベリングおよび停止を制御する信号をエレベータ巻上機２０へ送信する。また、制御部２４は、位置エンコーダ２２およびリミットスイッチ２３から信号を受信する。

図２には、エレベータかご１２およびカウンタウエイト１４の移動を制御するエレベータ巻上機２０の詳細な斜視図が示されている。エレベータ巻上機２０は、モータ４０、ブレーキ４２、ドライブシャフト４４およびシーブ４６を備える。ドライブシャフト４４は、モータ４０から突出しており、シーブ４６は、ドライブシャフト４４に固定して配置される。ブレーキ４２は、シーブ４６の反対側に位置するドライブシャフト４４の端部においてモータ４０と隣接している。代替的に、ブレーキ４２は、モータ４０の反対側に位置するシーブ４６の側部に配置されてもよい。シーブ４６は、ロープ１６（図２には図示せず）と機械的に係合する駆動面５０を備える。

ドライブシャフト４４は、モータ４０によって駆動され、これにより、シーブ４６を回転させる。シーブ４６が回転すると、ロープ１６と駆動面５０との間の摩擦によってエレベータかご１２およびカウンタウエイト１４が直線的に移動する。モータ４０は、制御部２４から受信された信号に応じてドライブシャフト４４を駆動する。モータ４０によってロープ１６に与えられた力（即ち、トルク）の大きさおよび方向によって、エレベータかご１２の速度および方向と、エレベータかご１２の加速および減速と、が制御される。

エレベータかご１２が停止されるときに、ブレーキ４２は、ドライブシャフト４４と係合し、エレベータかご１２の移動を止める。１つの実施例では、ブレーキ４２は、２つの内側パッドを有するドラムを備えたドラムブレーキであり、これらの２つのパッドは、強力なばねによって係合付勢されるとともに、電磁気力によって離脱する。ブレーキ４２が係合された状態では、エレベータかご１２およびカウンタウエイト１４の相対的な重量によって、トルクがブレーキ４２に作用する。特に、エレベータかご１２の全重量（即ち、エレベータかご１２の重量に該かご内の荷重を加えたもの）がカウンタウエイト１４の重量よりも大きい場合には、トルクはブレーキ４２に一方向へ作用する。しかし、カウンタウエイト１４の重量がエレベータかご１２の全重量よりも大きい場合には、トルクはブレーキ４２に反対方向へ作用する。ブレーキ４２は、一般的に、エレベータかご１２を停止して所定の位置に保持するときにのみ係合されるので、ブレーキトルクは、通常の使用では容易に実証できない。

図３には、本発明のブレーキ４２における試験プロセスを示すフローチャートが示されている。無荷重のエレベータかご１２が、昇降路ＨＷ内における最上の乗場（即ち、乗場Ｌ３）に位置決めされる（ステップ６０）。例えば、エレベータシステム１０は、試験開始前にエレベータかご１２に荷重がかかっていないことを検知する重量センサを備えてもよい。エレベータかご１２を最上の乗場に位置決めすることによって、エレベータかご１２は、該エレベータかご１２の移動によって動作されるリミットスイッチ２３に隣接して位置決めされる。

エレベータかご１２が乗場Ｌ３において停止しているときに、ブレーキ４２は、エレベータかご１２の移動を防止するようにドライブシャフト４４に係合される（ステップ６２）。カウンタウエイト１４の重量が、無荷重のエレベータかご１２の重量よりも大きいので、カウンタウエイト１４は、ロープ１６を下方に引くとともに、ロープ１６と駆動面５０との間の摩擦によってブレーキ４２にトルクを作用させる。

ブレーキ４２がドライブシャフト４４に係合されている状態で、モータ４０は、ブレーキ４２に付加的なトルクを与えるように、シーブ４６およびドライブシャフト４４を駆動する（ステップ６４）。モータ４０によって与えられたトルクは、カウンタウエイト１４によって作用するトルクと組み合わされて、エレベータかご１２の荷重条件をシミュレートする。したがって、モータ４０によって与えられたトルクは、カウンタウエイト１４によって作用されたトルクと同一方向にかかる。ブレーキ４２の能力を試験するために、ブレーキ４２にかかるトルクの合計によって、エレベータかご１２の少なくとも最大定格荷重をシミュレートする。１つの実施例では、トルクの合計は、エレベータかご１２の最大定格荷重の少なくとも１２５％をシミュレートする。モータ４０によって与えられるトルクの大きさは、ブレーキ４２の能力に対する規則や規格の要件に基づいている。モータ４０は、ブレーキ４２を試験するために、シーブ４６およびドライブシャフト４４を短時間（例えば、数秒未満）駆動する。

ブレーキ４２が係合されたまま、モータ４０がシーブ４６およびドライブシャフト４４を駆動しているときに、リミットスイッチ２３がエレベータかご１２上のカムによって動作されたかが判断される（ステップ６６）。代替的に、位置エンコーダ２２からの信号が、制御部２４によって受信、処理されて、エレベータかご１２が乗場Ｌ３から移動するかを判断してもよく、または技術者が、エレベータかご１２が移動したかを視覚的に判断してもよい。モータ４０がブレーキ４２にトルクを作用させているときに、エレベータかご１２がリミットスイッチ２３を動作させなかった場合は、ブレーキ４２の能力は十分である（ステップ６８）。即ち、ブレーキ４２は、モータ４０によってブレーキ４２に作用したトルクを用いてシミュレートされた荷重に等しいエレベータかご１２の荷重を保持することが可能である。

しかし、モータ４０がブレーキ４２にトルクを作用させているときに、エレベータかご１２がリミットスイッチ２３を動作させた場合は、ブレーキ４２は、モータ４０によってブレーキ４２に作用したトルクを用いてシミュレートされた荷重に等しいエレベータかご１２の荷重を保持することが不可能である。リミットスイッチ２３が動作されたときには、信号が制御部２４に送信されて、エレベータ巻上機２０の電力を切るとともに、ブレーキ試験を終了する（ステップ７０）。エレベータかご１２によるリミットスイッチ２３の動作は、ブレーキ４２の能力が不十分であることを示している（ステップ７２）。ブレーキ４２の能力が不十分な場合には、制御部２４は、ブレーキ４２が交換されるまでエレベータシステム１０の起動を不可にする。

上記の内容を要約すると、本発明は、ロープによって相互接続されたかごおよびカウンタウエイトを備えたエレベータシステムのブレーキを試験することを目的としている。ロープは、モータによって駆動される回転部材によって動作される。かごは、昇降路内において、昇降路リミットスイッチに隣接した基準位置に位置決めされ、ブレーキはかごを基準位置に保持するように係合される。回転部材は、ブレーキに試験用の力を与えるように駆動され、この力によってかごの少なくとも最大定格荷重であるエレベータかごの荷重をシミュレートする。ブレーキ試験は、昇降路リミットスイッチが動作されたときに終了される。昇降路リミットスイッチが試験中に動作されなかった場合は、ブレーキ能力は十分である。昇降路リミットスイッチが動作された場合は、ブレーキ能力が不十分であり、ブレーキの交換が必要である。このブレーキ試験は、エレベータを停止位置に保持することのみにブレーキが使用されるエレベータシステムにおいて重要である。これは、ブレーキは、故障するまで摩耗の徴候を示さないからである。試験は、技術者を必要とせずに定期的かつ自動的に実施できる。

本発明は、例および好ましい実施例について説明してきたが、当業者であれば、本発明の真意および範囲を逸脱することなく、形態および詳細が変更され得ることを理解するであろう。

ロープによって相互接続されたエレベータかごおよびカウンタウエイトを備えたエレベータシステム１０の斜視図である。 エレベータかごおよびカウンタウエイトの移動を制御するエレベータ巻上機を示す図である。 本発明のエレベータ巻上機ブレーキの試験プロセスを示すフローチャートである。

Claims (20)

1. エレベータ昇降路内にケーブルによって相互接続されたかごおよびカウンタウエイトを有するとともに、前記ケーブルがモータによって駆動される回転部材を用いて動かされるエレベータシステムにおけるブレーキ試験方法であって、
   前記昇降路内において、昇降路リミットスイッチに隣接した基準位置に前記エレベータかごを位置決めするステップと、
   前記基準位置に前記かごを保持するように前記ブレーキを係合するステップと、
   前記かごの少なくとも最大定格荷重の荷重をシミュレートする試験用の力をブレーキに与えるように、前記回転部材を駆動するステップと、
   前記かごが移動し、前記昇降路リミットスイッチを動作させたときに、ブレーキ試験を終了するステップと、
   を備えるブレーキ試験方法。
2. 前記位置決めステップは、前記基準位置に無荷重の状態で前記かごを位置決めすることを含むことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ試験方法。
3. 前記係合ステップは、前記回転部材の移動を防止するように前記ブレーキを係合することを含むことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ試験方法。
4. 前記カウンタウエイトおよび前記かごの相対的な重量によって前記ブレーキに与えられる第１の力および前記モータによって与えられる第２の力が前記試験用の力と等しくなるように、前記駆動ステップは、前記回転部材を駆動することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ試験方法。
5. 前記試験用の力は、前記かごの最大定格荷重の少なくとも１２５％の荷重をシミュレートすることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ試験方法。
6. 前記基準位置に対する前記かごの移動を検知するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ試験方法。
7. ロープによって相互接続されたエレベータかごおよびカウンタウエイトを有するエレベータ昇降路を備えたエレベータと、
   モータと、該モータによって駆動され、かつ前記ロープを動作する回転部材と、該回転部材の回転を防止するブレーキと、を備えた巻上機と、
   前記エレベータかごの少なくとも最大定格荷重の荷重をシミュレートする試験用のトルクをブレーキに与えるように、ブレーキが係合されたまま前記回転部材を駆動させることによって前記ブレーキを試験するように作動可能な制御部と、
   前記回転部材が駆動されている間に、前記エレベータかごの移動により動作したときに、前記試験を終了するように前記制御部へ信号を送信する昇降路リミットスイッチと、
   を備えるシステム。
8. 前記システムは、前記回転部材を駆動することによって前記試験用のトルクが与えられたときに、前記エレベータかごの移動を検知するエンコーダをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記エンコーダは、前記エレベータかごの移動が検知されたときに前記試験を終了するように、前記制御部へ信号を送信することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記試験用のトルクは、前記エレベータかごの最大定格荷重の少なくとも１２５％の荷重をシミュレートすることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
11. 前記制御部は、前記エレベータかごに荷重がかかっていないときに、前記ブレーキを試験することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
12. 前記エレベータかごは、前記ブレーキを試験するために、前記エレベータ昇降路内において、最上の乗場に位置決めされることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
13. 前記エレベータかごおよび前記カウンタウエイトの相対的な重量が、前記試験用のトルクの少なくとも一部をもたらすことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
14. 所定の位置にエレベータを保持するようにブレーキを係合するステップであって、このブレーキ係合状態では、エレベータシステムにおけるエレベータかごおよびカウンタウエイトの相対的な重量が前記ブレーキに第１のトルクを与える、ブレーキを係合するステップと、
    前記ブレーキに第２のトルクを与えるために、該ブレーキが係合されているときにエレベータモータを駆動するステップであって、前記第１のトルクおよび前記第２のトルクは、前記エレベータかごの少なくとも最大定格荷重の荷重をシミュレートする、エレベータモータを駆動するステップと、
    前記エレベータかごが昇降路リミットスイッチを動作したときにブレーキ試験を終了するステップと、
    を備えるエレベータシステムのブレーキ試験方法。
15. 所定の位置にエレベータを保持するようにブレーキを係合するステップは、前記エレベータかごと前記カウンタウエイトとの間で相対的な移動を防止することを含むことを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。
16. 前記第１のトルクおよび前記第２のトルクは、前記かごの最大定格荷重の少なくとも１２５％の荷重をシミュレートすることを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。
17. 前記ブレーキが、前記エレベータかご内に荷重がない状態で試験されることを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。
18. 検知ステップが、前記エレベータかごの移動に応じてエンコーダからの信号を処理することを含むことを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。
19. 前記ブレーキを試験するために、前記エレベータ昇降路内において、前記エレベータかごが最上の乗場に位置決めされることを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。
20. 前記ブレーキが係合されたまま前記エレベータモータを駆動したときに、前記エレベータかごの移動を検知するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ試験方法。

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