JP6110790B2 - エレベータを動作させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータに関し、更に詳しくは、エレベータブレーキを試験する手順を有するエレベータを動作させる方法に関する。

従来のトラクションエレベータは、通常、かごと、カウンターウエイトと、かごとカウンターウエイトを相互接続するロープ、ケーブル、又はベルトなどのトラクション手段と、を有する。トラクション手段は、モータによって駆動される駆動綱車の周りを通過すると共にこれと係合している。モータ及び駆動綱車は、同時に回転してトラクション手段を駆動し、これにより、相互接続されたかご及びカウンターウエイトをエレベータ昇降路に沿って駆動する。エレベータを停止させると共にエレベータを昇降路内において静止状態に維持するために、モータ又は駆動綱車との関連において少なくとも１つのブレーキが利用される。乗客によって入力される移動要求や呼出しに応答して、コントローラがエレベータの移動を管理する。

ブレーキは、厳格な規制を満足していなければならない。例えば、米国のＡＳＭＥ Ａ１７．１−２０００コード及び欧州規格ＥＮ８１−１：１９９８は、いずれも、エレベータのブレーキは、エレベータのかごが定格速度において且つ定格負荷に２５％を加えたものにおいて下降している際にモータを停止させる能力を有していなければならないと規定している。

更には、エレベータのブレーキは、ブレーキの組のうちの１つに何らかの形態の障害が発生した場合に、他方のブレーキの組が依然として十分な制動力を生成して定格速度において且つ定格負荷において移動するエレベータのかごを減速させるように、通常、２つの組として設置される。

このようなエレベータのブレーキの極めて重要な特性に鑑み、エレベータは、定期的に試験されることが重要である。国際公開第２００５／０６６０５７号は、エレベータのブレーキの状態を試験する方法について記述している。この方法の初期較正ステップにおいては、試験ウエイトをエレベータの駆動装置に対して適用し、上向きの方向においてエレベータのかごを駆動するために必要とされる第１トルクを計測している。その後に、試験ウエイトを除去し、エレベータのブレーキ又はブレーキの組のうちの少なくとも１つを作動させる。次いで、空のエレベータのかごを上向きの方向において上述の第１トルクの力によって駆動し、チェックを実行してエレベータのかごの移動を検出する。エレベータのかごの移動が検出された場合には、エレベータの上述の少なくとも１つのブレーキは、欠陥を有するものと見なされる。

較正用の試験ウエイトを使用する代わりに、試験トルクを何らかの形で予め設定すると共に開示されてはいない方法によってコントローラ内に保存している点を除いて、類似した試験方法が国際公開第２００７／０９４７７７号に開示されている。ブレーキのうちの少なくとも１つが作動した状態において、予め設定された試験トルクをモータによって印加して空のエレベータのかごを移動させる。かごの何らかの移動を位置エンコーダ又は昇降路リミットスイッチによって判定する。前述と同様に、エレベータのかごの移動が観察された場合には、エレベータの上述の少なくとも１つのブレーキは、欠陥を有するものと見なされる。

上述の試験手順のいずれにおいても、欠陥を有するブレーキが検出された場合には、そのエレベータは、無効化され、乗客の移動要求に応えることがもはやできなくなる。エレベータは、有効なブレーキによる交換が行われる時点まで、使用不能状態に留まることになる。

欧州特許出願公開第１５６１７１８号明細書は、エレベータのブレーキを試験する更なる方法について記述しており、この場合には、ブレーキを作動させ、このブレーキが作動した状態において駆動綱車を駆動するのに必要とされる電流を計測している。計測された電流値が既定の値の基準電流値を下回っている場合には、ブレーキに障害が発生しているものと判定され、そのエレベータは、自動的に休止状態とされる。

国際公開第２００５／０６６０５７号 国際公開第２００７／０９４７７７号 欧州特許出願公開第１５６１７１８号明細書

本発明の目的は、モータによって駆動されるかごと、かごを停止させるための少なくとも１つのブレーキと、を有するエレベータの運転効率を極大化させつつ、安全を確保することにある。

この目的は、ブレーキを作動させるステップと、かごが移動する時点までモータのトルクを増大させるステップと、かごが移動した時点におけるモータトルクを示す値を登録するステップと、登録された値を基準値と比較するステップと、登録された値が基準値を超過している程度を判定するステップと、を有する方法によって実現される。

上述の国際公開第２００５／０６６０５７号及び第２００７／０９４７７７号におけるように、既定の試験トルクをブレーキに印加して合格するかどうかを判定するのではなく、エレベータのかごが移動する時点まで、トルクを継続的に増大させる。このトルクを表すと共に、これにより、実際のブレーキ能力又は性能を表している値を保存する。頻繁な反復により、本方法によれば、実際のブレーキの能力又は性能の正確な履歴記録を生成することができる。

基準値は、ブレーキが耐えなければならない規制上の負荷印加状態を表すことが可能であり、従って、本方法の比較ステップは、ブレーキがこれらの規制上の負荷印加状態を満たしているかどうかを自動的に判定している。登録された値が基準値を下回っている場合には、ブレーキは不合格となる。その代わりに、登録された値が基準値以上である場合には、ブレーキは、合格と判定される。

ブレーキが不合格となった場合には、本方法は、エレベータを使用不能状態とするステップと、保守要求を遠隔監視センタに対して送信するステップと、を含むことができる。

ブレーキが合格した場合には、本方法は、登録された値が基準値を超過している程度を判定する追加のステップを含む。そして、登録された値が基準値を既定のマージン未満しか超過していない場合には、保守要求を自動的に遠隔監視センタに対して送信することができる。この方式の利点は、ブレーキに障害が発生すると共にエレベータが自動的に使用不能状態となった後にしか保守センタが特定のエレベータに伴う問題を認知しない国際公開第２００５／０６６０５７号、国際公開第２００７／０９４７７７号、又は欧州特許出願公開第１５６１７１８号明細書におけるような反応的なものではなく、積極的にエレベータの保守を実行することができるという点にある。本方法によれば、特定のエレベータのブレーキが、例えば、１０％などの既定の割合しか、超過していない場合に、エレベータ設備は、この事実を通知する信号を遠隔監視センタに対して送信することが可能であり、次いで、遠隔監視センタは、そのブレーキに実際に障害が発生する前にエレベータ要員がブレーキを交換するための予防保守命令を生成することができる。但し、その一方において、ブレーキは、実際に合格しているため、エレベータは、動作状態に留まり、建物のテナントの移動要求を満足させることができる。

ブレーキ障害の大部分は、突然に生じるものではなく、長い時間にわたって徐々に生じるものであるため、この積極的な方式は、障害が発生しようとしているブレーキの大部分を識別することになり、これにより、ブレーキに実際に障害が発生する前の効果的且つスケジュールされた交換又は修理が可能になるものと想定される。従って、本方法が実際のブレーキ障害を検出し、これにより、エレベータを自動的にシャットダウンさせると共にその後にユーザーに対して不便をかける頻度は、従来技術と比べて、大幅に低減されている。

基準値は、試験ウエイトをかご内に搭載するステップと、その又はそれぞれのブレーキを解除するステップと、かごが移動する時点までモータのトルクを増大させるステップと、かごを移動させたトルクを表す値を基準値として保存するステップと、を有する較正プロセスによって判定することができる。試験ウエイトは、ブレーキが耐えなければならない規制上の負荷印加条件をシミュレートするように選択することができる。好ましくは、試験ウエイトは、かごの定格負荷の少なくとも１２５％の負荷をシミュレートするように選択される。

モータトルクを表す値は、実際のトルク値を参照することも可能であるが、更に便利に、利用する駆動方式に応じて、モータトルクを表す電流、電圧、及び／又は周波数などのモータパラメータの値を参照することもできる。

本発明を特徴付ける新規の特徴及び方法については、添付の請求項に記述されている。但し、本発明自体と、そのその他の特徴及び利点については、添付の図面との関連において以下の詳細な説明を参照することにより、十分に理解されよう。

通常のエレベータ設備の概略図である。 エレベータを動作させる方法ステップを示すフローチャートである。

本発明による方法と共に使用される通常のエレベータ設備１が図１に示されている。設備１は、一般に、建物内の壁によって境界が定められた昇降路によって規定されており、この内部において、カウンターウエイト２及びかご４がガイドレールに沿って反対方向に移動することができる。適切なトラクション手段６が、カウンターウエイト２及びかご４を支持すると共にこれらを相互接続している。本実施形態においては、カウンターウエイト２の重量は、かご４の重さに、かご４内に収容することができる定格負荷の４０％を加えたものに等しい。トラクション手段６は、一端においてカウンターウエイト２に対して固定され、昇降路の上部領域内に配置された偏向プーリ５上を通過し、こちらも昇降路の上部領域内に配置された駆動綱車８を通過し、エレベータのかご４に対して固定されている。当然のことながら、当業者であれば、その他のロープの引回し方式も同様に可能であることを容易に理解するであろう。

駆動綱車８は、モータ１２により、駆動シャフト１０を介して駆動され、少なくとも１つのエレベータブレーキ１４、１６によって制動される。少なくとも２つのブレーキの組の使用が大部分の地域において義務化されている（例えば、欧州規格ＥＮ８１−１：１９９８ １２．４．２．１を参照されたい）。従って、この例は、２つの独立した電気機械式ブレーキ１４及び１６を利用している。ブレーキ１４、１６のそれぞれは、モータ１２の駆動シャフト１０に取り付けられた対応するディスクに対して作用させることが可能なスプリング付勢されたブレーキシューを含む。或いは、この代わりに、ブレーキシューは、国際公開第２００７／０９４７７７号におけるように、モータ１６の駆動シャフト１０に取り付けられたブレーキドラムに対して作用するように構成することもできよう。

モータ１２の作動及びブレーキ１４、１６の解除は、制御システム１８からの命令信号Ｃによって制御及び調節されている。更には、モータ１２及びブレーキ１４、１６の状態を表す信号Ｓが制御システム１８に対して継続的にフィードバックされている。駆動シャフト１０の移動と、これによるエレベータかご４の移動とは、ブレーキ１６上に取り付けられているエンコーダ２２によって監視されている。エンコーダ２２からの信号Ｖは、制御システム１８に供給されており、これにより、制御システム１８は、位置、速度、及び加速度などのかご４の移動パラメータを判定することができる。

制御システム１８は、モデム及びトランスポンダ２０を内蔵しおり、これにより、制御システム１８は、遠隔監視センタ２６と通信することができる。このような通信は、商用セルラーネットワーク上における無線によるものであってもよく、従来の電話ネットワークを通じたものであってもよく、或いは、専用ラインによるものであってもよい。

以下、図２に示されているフローチャートを参照し、例示用の方法について説明することとする。

ブレーキ１４、１６のそれぞれは、規定された頻度において試験される。この例においては、規定された頻度とは、最後のブレーキ試験以降にエレベータが実行した運行の数Ｎを意味している。或いは、この代わりに、規定された頻度は、最後のブレーキ試験以降の既定の時間インターバルを意味してもよい。

手順の第１ステップＳ１は、エレベータかご４が空であることを確認することである。制御システム１８は、一般に、かご４が空であるかどうかを判定できるようにするかごの負荷印加とドア状態を表す信号を受信する。

かご４が空である際には、ブレーキ試験手順は、空のかご４を昇降路内の専用の試験位置に移動させる第２ステップＳ２に進む。好ましくは、試験位置は、建物の最上部における２番目のフロアに対応しており、その理由は、この位置においては、カウンターウエイト２のみならず、引張り手段６の重量の大部分が、空のかご４の負荷を相殺しているためである。

次いで、ステップＳ３において、その関連するブレーキディスクと係合するように、試験対象のブレーキ１４又は１６を作動又は解除させる。制御システム１８は、他方のブレーキ１６又は１４を、開放又は非係合状態において維持する。

次いで、制御システム１８は、上向きの速度調節された移動を開始するようにモータ１２に対して命令する。ステップＳ４において、制御システム１８は、空のかご２が移動を開始する時点まで、モータ１２に供給されるトルクを増大させる。上述のように、このような移動は、エンコーダ２２によってステップＳ５において検出され、次いで、エンコーダ２２は、制御システム１８に通知する。かご２が移動を開始するや否や、その移動を停止させ、他方のブレーキ１４又は１６を作動させる。ステップＳ６において、かご４を移動させたトルクを表す値は、計測されると共に離脱値Ｍ_ｂとして保存される。

次いで、制御システム１８は、離脱値Ｍ_ｂを、後述する較正プロセスにおいて予め設定されている基準値Ｍ_ｒと比較する。第１比較ステップＳ７において、離脱値Ｍ_ｂが基準値Ｍ_ｒ以上である場合には、そのブレーキは、ステップＳ８において、試験に合格しているものと判定される。或いは、この代わりに、離脱値Ｍ_ｂが基準値Ｍ_ｒを下回っている場合には、そのブレーキは、ステップＳ９において、試験に不合格であると判定され、その後に、エレベータは、ステップＳ１０において、シャットダウンされるか又は使用不能状態とされ、ステップＳ１１において、試験報告書が制御システム１８によってモデム及びトランスポンダ２０を介して遠隔監視センタ２６に対して送信される。通常、試験報告書は、試験対象のブレーキ１４又は１６に障害が発生していることを示す情報を含んでおり、次いで、遠隔監視センタ２６は、欠陥を有するブレーキ１４又は１６をエレベータ要員が交換するための反応的な保守命令を生成することができる。

ブレーキが試験に合格しているとステップＳ７において判定された場合にも、第２比較ステップＳ１２において、離脱値Ｍ_ｂが基準値Ｍ_ｒを超過している程度を判定する。この例においては、離脱値Ｍ_ｂが基準値Ｍ_ｒを１０％以上超過している場合には、試験が終了し、エレベータは、ステップＳ１３において、通常動作に戻される。しかしながら、この代わりに、離脱値Ｍ_ｂが１０％未満しか基準値Ｍ_ｒを超過していない場合には、ステップＳ１１において、試験報告書が保守センタに対して送信される。通常、この試験報告書は、試験対象のブレーキ１４又は１６が合格した程度を示す情報を含んでおり、次いで、遠隔監視センタ２６は、好ましくは、そのブレーキに実際に障害が発生する前にブレーキ１４又は１６をエレベータ要員が交換するための積極的な保守命令を生成することができる。

次いで、他方のブレーキ１６又は１４について試験が反復される。

エレベータ設備１の運転開始の際には、国際公開第２００５／０６６０５７号の開示による較正プロセスが実施され、試験ウエイト２８をエレベータのかご４内に搭載し、かご４の上向きの移動がエンコーダ２２によって検出される時点までモータ１２のトルクは増大され、かご４を移動させたトルクを表す値は、計測されると共に基準値Ｍ_ｒとして保存される。

試験ウエイト２８は、ブレーキを試験しなければならない負荷印加状態に対応するように慎重に選択される。この例においては、ブレーキ１４、１６が、定格負荷を２５％だけ上回るもの、即ち、定格負荷の１２５％を収容するかごを保持する必要がある場合には、ブレーキ１４、１６に必要されるブレーキ力は、定格負荷の８５％であり、その理由は、カウンターウエイト２が既に定格負荷の４０％と釣り合っているためである（１２５％−４０％＝８５％）。先程概説した試験手順と同様に、モータトルクが作用して空のかご４を上向きに駆動する状態において、この状況をシミュレートするためには、カウンターウエイト２が既に定格負荷の４０％を提供しているため、モータトルクは、定格負荷の４５％でなければならない。最後に、較正プロセスにおけると同様に、試験ウエイト２８を使用して４５％の上向きモータトルクを実現するために、試験ウエイト２８は、定格負荷の８５％と等しくなるように選択される（かご側の８５％−カウンターウエイト側の４０％＝モータトルクによって補償することを要する４５％）。

好ましくは、較正プロセスは、エレベータのかご４が昇降路の最も低い床面に位置している状態において、実施される。第１に、これは、一般に、試験ウエイト２８を、建物に持ち込み、その後に、かご４内に搭載するための最も便利な場所である。但し、更に重要なことは、エレベータのかご４がこの位置にある状態では、トラクション手段６が、その重さの大部分が駆動綱車８のかご側に作用する状態において、駆動綱車８に跨って不均衡な状態になっているという点にある。従って、基準値Ｍ_ｒは、先程概説したように、必要とされる試験負荷印加状態を考慮するのみならず、更には、駆動綱車８に跨るトラクション手段６の不均衡状態をも支持している。逆に、較正段階が、エレベータのかご４が昇降路の最も上部の床面に位置した状態において、実施された場合には、トラクション手段６の重量の大部分が、駆動綱車８のカウンターウエイト側に作用することになり、計測及び保存される基準値の価値を損なうことになろう。従って、このような基準値は、ブレーキの試験を要する負荷印加状態を満足することにはならないであろう。

上述の手順においては、実際のモータトルクは、直接的に計測されることができる。但し、一般的には、利用する駆動方式に応じて、電流、電圧、及び／又は周波数などのモータパラメータを監視し、本方法において必要されるモータトルクを表すそのパラメータの値を記録することが更に便利である。

以上、トラクションエレベータを具体的に参照し、方法について説明したが、当業者であれば、本方法は、例えば、かごに装着されたモータを有するセルフクライミングエレベータ（ｓｅｌｆ−ｃｌｉｍｂｉｎｇ ｅｌｅｖａｔｏｒ）などのその他のエレベータシステムに対しても同様に適用することができることを容易に理解するであろう。同様に、本方法は、ガイドレールに係合するようにその又はそれぞれのブレーキがかごに取り付けられているエレベータに対して適用することもできる。

例えば、補償チェーン又は移動ロープの重量がトラクション手段の重量を上回っている際にエレベータシステムを過補償する場合には、当業者は、較正プロセスを実施するためのかごの位置とブレーキ試験を実施するためのかごの位置を逆転させる必要があることを認識するであろう。

Claims (9)

1. モータ（１２）によって駆動されるかご（４）と、かご（４）を停止させるための少なくとも１つのブレーキ（１４、１６）と、を有するエレベータ（１）を動作させる方法であって、
   ブレーキを作動させるステップ（Ｓ３）と、
   かごが移動する時点までモータのトルクを増大させるステップ（Ｓ４）と、
   かごが移動した時点におけるモータトルクを示す値（Ｍ_ｂ）を登録するステップ（Ｓ６）と、
   登録された値を基準値（Ｍｒ）と比較するステップと、
   登録された値（Ｍｂ）が基準値（Ｍｒ）を超過している程度を判定するステップと、
   を有する方法。
2. 登録された値（Ｍｂ）が基準値（Ｍｒ）を下回っている場合に、ブレーキ（１４、１６）の障害を判定するステップ（Ｓ９）を更に有する、請求項１に記載の方法。
3. エレベータを使用不能状態とするステップ（Ｓ１０）を更に有する、請求項２に記載の方法。
4. 保守要求を遠隔監視センタ（２６）に対して送信するステップ（Ｓ１１）を更に有する、請求項２又は請求項３に記載の方法。
5. 登録された値（Ｍ_ｂ）が基準値（Ｍ_ｒ）以上である場合にブレーキ（１４、１６）が合格していると判定するステップ（Ｓ８）を更に有する、請求項１に記載の方法。
6. 登録された値（Ｍ_ｂ）が既定のマージン未満しか基準値（Ｍ_ｒ）を超過していない場合に保守要求を遠隔監視センタ（２６）に対して送信するステップ（Ｓ１１）を更に有する、請求項１又は請求項５に記載の方法。
7. 既定のマージンは、少なくとも１０％である、請求項６に記載の方法。
8. 基準値（Ｍ_ｒ）は、試験ウエイト（２８）をかご（４）内に搭載するステップと、その又はそれぞれのブレーキ（１４、１６）を解除するステップと、かご（４）が移動する時点までモータ（１２）のトルクを増大させるステップと、かご（４）を移動させたトルクを表す値を基準値（Ｍｒ）として保存するステップと、を有する較正プロセスによって判定される、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
9. 試験ウエイト（２８）は、かご（４）の定格負荷の少なくとも１２５％の負荷をシミュレートするように選択される、請求項８に記載の方法。

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