JPH09165156A - エレベータの安全性を向上させる方法および装置 - Google Patents
エレベータの安全性を向上させる方法および装置Info
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Abstract
る安全マージンよりも大きな場合に、エレベータケージ
を停止する方法および装置。 【解決手段】 この場合、エレベータ制御機構によって
算出され、エレベータケージを移動し位置決めするため
にエレベータケージの駆動制御機構に渡される走行パラ
メータが、基準駆動機構の第二の駆動制御機構にも渡さ
れ、それによって、トリガ部が、基準駆動機構によって
移動され位置決めされ、エレベータ制御機構によって算
出された同じ走行曲線を有し、トリガ部が、エレベータ
速度の走行曲線からの逸脱がある安全マージンよりも大
きな場合に、エレベータケージを停止する安全スイッチ
がトリガ部によってトリガされるように移動することが
できるように、エレベータケージに接続される。
Description
を向上させるために、エレベータケージ(cage)が所与
の安全マージンよりも大きく走行曲線から逸脱した場合
に適切な非常停止またはその他の安全装置をトリガする
方法および装置に関する。
明細書EP0110095号に記載されたように、最適
化されたアルゴリズムおよび適用可能な安全規制に従っ
て個別のエレベータケージおよびまたはケージ群の走行
に関する走行パラメータを計算し、これらの走行パラメ
ータをケージ駆動機構用の制御機構に渡すエレベータ制
御機構を有する。通常、ドイツ出願明細書DE3818
083号および米国特許明細書US4887695号か
ら明らかなように、エレベータケージの走行曲線を監視
する追加手段が、ケージの駆動機構の制御機構によって
この走行曲線を補正するために、ケージ駆動機構の制御
に使用される。ここで、走行曲線はある時間におけるケ
ージのある位置である。その場合、主として規定された
ある安全マージン内に存在する走行曲線からの逸脱しか
許容されず、この安全マージンを超えると、安全が脅か
される。
を監視するこのような手段は、エレベータケージが、計
算された走行曲線から逸脱しているかどうか確認するこ
とができるが、ケージ制御機構に直接接続されるため、
電流障害の場合に、たとえば、安全スイッチがトリガさ
れる安全手段としては適当でなく、あるいは許容され
ず、あるいは適切でなくしかも許容されない。したがっ
て、安全性のために、ケージ駆動機構の制御機構とは独
立のものであり、ケージ駆動機構の故障、ケーブルの破
断、電流障害、エレベータケージの速度の出しすぎ、許
容されないその他の外乱の場合にエレベータケージの非
常停止または他の安全装置をトリガする追加の手段が必
要である。
P0498597号に記載されたように、エレベータケ
ージが一走行方向で過度に高い速度で走行したときに、
拘束装置として示された制動システムを機械的にトリガ
するスピードリミタ(speedlimiter)が知られている。
制動システムをトリガする速度に依存する電圧を有する
タコメータ(たとえば、米国特許US5366045号
またはドイツ出願DE2128662号)と、加速度セ
ンサを使用して外乱を認識すること(たとえば、ドイツ
出願DE3934492号)が知られている。これらの
安全システムの顕著な欠点は、非常停止が、対応する外
乱の場合にトリガされ、常にエレベータケージの拘束装
置を介して行われ、多くの場合、非常に大きな衝撃を伴
い、エレベータケージの案内要素に対するブレーキのウ
ェッジング(wedging)を解放するのが困難になり、お
よびあるいはこのような部分が損傷されることである。
さらに、ある種のケースでは、このような安全システム
は、かなりの遅延を有し、そのため、たとえばケーブル
の破断や電流障害によって拘束装置がトリガされるの
は、過度の加速度または速度によって対応するシステム
がトリガされたときだけになる。既知の安全システムの
うちで、エレベータケージの位置、速度、加速度からの
逸脱を認識できるものはない。光学センサ、電子セン
サ、電磁センサ、その他のセンサ、たとえばレーザ光線
によって動作する距離測定装置が知られており、これら
は、位置、速度、加速度を確認することはできるが、必
要な安全性を確保することはできない。一方では、これ
らのシステムでは、たとえば、電磁界、ほこり、振動の
ための障害が非常に発生しやすく、保守、較正、維持に
労力を要する。他方では、これらの装置は、許容されな
い逸脱の認識と安全装置のトリガリングとの間に制約さ
れた機械的接続、すなわちできるだけ直接的な機械的接
続を有さない。これは通常必要である。
マージンよりも大きな外乱と、エレベータケージの最適
走行曲線、速度、加速度からの逸脱を早めに認識し、ケ
ージ駆動機構の制御とはほぼ独立に非常停止またはその
他の安全手段をトリガし、前述の欠点が解消された方法
および装置を供給することにある。
題は、請求項1に記載の方法、またはこの方法に対応す
る装置によって解決され、この場合、走行パラメータ
が、エレベータケージを移動し位置決めするためにエレ
ベータ制御機構によって計算されケージ駆動機構の駆動
制御機構に渡されると共に、基準駆動機構によって移動
され位置決めされるトリガ部が、エレベータ制御機構に
よって計算されたのと同じ走行曲線を有するように、基
準駆動機構の第二の駆動制御機構にも渡され、トリガ部
が、走行曲線からのエレベータケージの逸脱がある安全
マージンよりも大きくなった場合に、エレベータケージ
を停止する安全スイッチがトリガ部自体によってトリガ
されるように移動できるようにエレベータケージに接続
される。
またはこの基準駆動制御機構は、調整可能な駆動機構お
よびモータ用のマイクロプロセッサを備えた通常の制御
機構に対応する。エレベータケージを走行させるために
エレベータ制御機構によって計算される走行パラメータ
は、基準制御機構によってデータとみなされ、基準駆動
機構に供給すべき対応する制御信号に変換される。基準
駆動機構は、通常電動機であり、トリガ部をエレベータ
ケージに平行に移動する。この移動はたとえば、基準駆
動機構が、エレベータケージが垂直に移動する軸の上端
にある固定位置に取り付けられ、エンドレスケーブルを
駆動し、エンドレスケーブルに固定されたトリガ部を走
行曲線に従ってエレベータケージと同じ垂直線で垂直方
向に移動することによって行うことができる。基準駆動
機構が走行機構を駆動し、それによって、走行機構がた
とえば、軸においてエレベータケージの案内レールに沿
って垂直に移動し、したがってトリガ部をケーブルまた
は剛性の手段、たとえば軽量金属担体において走行曲線
に従って案内することもできる。トリガ部をエレベータ
ケージの移動に対して平行に案内する他の解決策は自明
である。基準駆動機構は、トリガ部およびその保持手段
しか駆動しないので、たとえばバッテリまたはアキュム
レータ(accumulator)による電流障害が容易に補修で
きるように、トリガ部および保持手段に対応して小型に
寸法付けすることができる。ケージ駆動機構と比べて基
準駆動機構の負荷がかなり小さく一様であるため、基準
駆動機構の信頼性がかなり向上し、その場合、ケージ駆
動制御機構と同様に、追加センサを使用して基準駆動制
御機構を調整することができる。トリガ部は、エレベー
タケージに対して制御可能に移動できる範囲でエレベー
タケージに隣接する構成要素である。トリガ部およびエ
レベータケージの移動に対して平行に延び、たとえばU
字形部分であるガイドは、トリガ部を受容し、それによ
って、トリガ部およびエレベータケージが走行曲線から
逸脱した場合に案内し相対変位させることができる。ト
リガ部を保持し案内する基準駆動機構によって使用され
る手段から変位するように構成され、トリガ部を回転可
能にエレベータケージに接続するアクスル(axle)で
も、制御された移動が可能である。したがって、エレベ
ータケージおよびトリガ部が走行曲線から逸脱した場
合、トリガ部はエレベータケージに対して変位され、ガ
イドに従って、アクスルの周りで旋回し、あるいはその
他の方法で変位に比例して移動する。この場合、製作者
には他の解決策も自明である。
ためトリガ部はエレベータケージと同期して移動し、し
たがってトリガ部とエレベータケージとの間の相対運動
は発生しない。しかし、実際には、たとえば、階の数お
よびその他の既知の影響に依存する、エレベータケージ
の負荷の変化、軸の温度の変動、ケーブルの弾性の差の
ために、計算された理想的な走行曲線からのエレベータ
ケージのある程度の逸脱が起こる。エレベータケージま
たはその負荷に関する危険を防止するために、このよう
な逸脱は、技術的または法的な理由、あるいはその両方
で、安全マージンとしても示されるある最大値を超えて
はならない。危険または障害の例には、階または軸端部
を越えた位置まで走行すること、過負荷によってケーブ
ルが過度に伸長すること、駆動機構がケーブルの破断点
まで過負荷を加えられることが含まれる。
選択の光学スイッチ、電気スイッチ、あるいは電磁スイ
ッチ、あるいは純粋に機械的なスイッチが、許容される
逸脱を超えたときにトリガ部がエレベータケージに相対
的に移動することによって適切に作動するように、エレ
ベータケージに取り付けられる。スイッチが作動するこ
とによってさらに、アラーム、あるいは駆動機構の緊急
停止またはその他の既存の安全装置、たとえば拘束装
置、あるいは他の安全装置をトリガすることができる。
エレベータケージの上向き走行時にも下向き走行時にも
安全マージンが与えられるようにケージに他のスイッチ
が取り付けられることは自明である。
異なる程度の安全マージンを有するいくつかの安全スイ
ッチを取り付けることである。それによって、第二のス
イッチによって駆動機構の非常停止が行われ、あるいは
場合によっては、他のスイッチによって拘束装置が直接
機械的に作動する前に、走行曲線からの逸脱に応じて、
たとえばアラームをトリガすることができる。安全マー
ジンが、変位可能なスイッチ、または切替可能なスイッ
チによって変更できることも有利である。したがって、
たとえば走行曲線の始めまたは終わりにより小さな安全
マージンを設定することができる。この場合、エレベー
タケージの位置は、階間の走行の場合よりも、対応する
階にできるだけ正確に一致しなければならない。
置は、たとえばエレベータケージと、リミタケーブル自
体が基準駆動機構によって駆動されるようにスピードリ
ミタを駆動するリミタケーブルとの間に遊びが導入され
る、既存の安全システムに使用することもできる。この
遊びすき間内に、拘束装置がトリガされる前に、拘束装
置と共に、他の安全装置、たとえば装置の非常停止など
をトリガすることができる適当なスイッチを位置決めす
ることができる。
オーバートラベル、速度または加速度の高すぎおよび低
すぎ、ケーブルの許容されない伸長、ケーブルの破断な
ど、安全性を脅かす走行曲線からのほぼすべての逸脱が
認識され、安全マージンを超えた際には、適当な安全ス
イッチが強制的にトリガされることである。拘束装置を
作動させる前にアラーム、または駆動機構の非常停止、
またはその他の安全装置をトリガできるようにいくつか
の異なる安全マージンを実現できるので特に有利であ
る。拘束装置を作動させると一般に、エレベータの運転
休止がより長くなり、それに対応して復元が困難にな
る。大部分のケースでは、走行曲線から逸脱した場合、
拘束装置はそれに対応して早めに、すなわちスピードリ
ミタが応答する前、したがって最大速度に達する前に本
発明による方法によってトリガされる。拘束力が小さ
く、具体的には拘束力が速度の二乗として増加するの
で、エレベータケージのブレーキとガイドレールの間に
拘束装置によって通常もたらされるウェッジングおよび
損傷はかなり小さなものになる。エレベータケージの負
荷に対する制動力および衝撃も、これに対応して小さな
ものになる。この方法およびそれを実行する装置は、外
乱の認識と安全装置のトリガリングとの間の結合が制約
され、すなわち機械的なものなので、純粋な電子システ
ムおよびまたはセンサシステムと比べてかなり信頼性が
高い。
成を除外せずに、いくつかの例に関連して説明するもの
とする。これらの例は、各部の詳細な説明に関する図に
よって補足される。
は、図1の流れ図として示されており、エレベータ制御
機構で実質的に形成され、あるいはエレベータケージが
複数である場合は、グループ制御機構で実質的に形成さ
れるトラフィック調整ループを概略的に示すものであ
る。各階またはエレベータケージ内の操作パネルから発
信された呼出し信号およびその他の入力が、エレベータ
制御機構によって検出され、事前に設定された制御プロ
グラムによって対応する走行パラメータに変換される。
このような走行パラメータが、信号またはデータとして
ケージ駆動機構の制御機構に渡され、ケージ駆動機構
が、計算された走行曲線に従ってエレベータケージを実
際の階から所望の階へ移動する。エレベータケージ制御
機構は通常、走行曲線に従ってエレベータケージの位
置、加速度、速度を決定するそれ自体の調整ループを形
成する。エレベータケージは、通常は固定接続を介し
て、調整可能な最大許容速度を超えた際に拘束装置をト
リガするスピードリミタを駆動する。安全性を高め、す
なわち走行曲線からのエレベータケージの逸脱を認識す
るためにエレベータケージの位置、速度、加速度のそれ
ぞれの監視を向上させるために、本発明では、同じ走行
パラメータが基準駆動機構の制御機構に渡される。基準
駆動機構は、ほぼそれ自体の調整ループを形成し、エレ
ベータケージに隣接するトリガ部を、エレベータケージ
に関する計算された同じ走行曲線に従って移動する。そ
の場合、トリガ部とエレベータケージの接続は、二つの
部分の制御された相互の移動が可能になるように行われ
る。無故障運転では、トリガ部とエレベータケージは、
理想的な走行曲線の範囲、すなわち安全マージン内ある
いは許容公差内で同期して移動する。安全スイッチは、
ケージが走行曲線から大幅に逸脱し、何らかの安全マー
ジンを超えた場合に、安全装置をトリガするものであ
り、エレベータケージにトリガ部とエレベータケージの
抑制された相対移動の経路に沿って取り付けられる。そ
れぞれの異なる程度の逸脱のために複数の安全スイッチ
を使用する場合、それに対応するそれぞれの異なる安全
装置を光学的、あるいは電気的、あるいは電磁的、ある
いは純粋に機械的に作動させることができる。その場
合、駆動機構の電気的非常停止の場合とまったく同じよ
うに拘束装置の機械的トリガリングを実現することがで
きる。破線で示したように、基準駆動機構がスピードリ
ミタに結合された、本発明の実施形態が可能である。た
とえば、リミタケーブル、したがってスピードリミタを
基準駆動機構によって駆動することができ、この場合、
拘束装置のトリガとリミタケーブルとの間に、走行曲線
からのエレベータケージの許容逸脱に応じた遊びが組み
込まれる。また、遊びすき間内に追加安全装置を取り付
けて、駆動機構の非常停止が、拘束装置がトリガされる
前にトリガ部によって遊びすき間内で行われるようにす
ることができる。
と、xで示された横座標としての走行経路を含む図を示
す。走行曲線1は、連続的なS字形の曲線として概略的
に示されており、開始階Aから目的階Bへの走行はある
時間T内で行われる。技術的に必要であり、あるいは法
的に規定され、あるいは技術的に必要であると共に法的
に規定されたマージンは、走行曲線に続く破線および点
線で示されている。必要な安全性に応じて、ある安全マ
ージン2および3は、走行曲線よりも小さなものでよ
く、あるいは4および5は走行曲線よりも大きなもので
よく、これらのマージンは走行方向に存在することも、
あるいは走行方向の逆方向に存在することもできる。開
始階Aと第一の目的階Bとの間の所望の中間ストップの
場合には走行曲線が適切に変更され訂正され、走行パラ
メータが適応化され、新しい走行曲線にほぼ一定の安全
マージンが伴うことは自明である。
タケージの位置の逸脱を表すだけでなく、既知の数学的
変換に従って、対応する逸脱をもたらす最大速度または
加速度を示すことができる。図2はさらに、エレベータ
ケージの走行曲線からの安全を脅かす逸脱をもたらす可
能な外乱を示す。安全マージンを超えたときに、たとえ
ば、アラーム、非常停止、拘束装置などの安全装置をト
リガできるように、目標階または軸端部のオーバートラ
ベル10、スピードの出しすぎ12、ケーブルの破断1
1またはサスペンションの故障、加速の強すぎ13、加
速の弱すぎ14、過負荷によるケーブルの過度の伸長を
認識しなければならない。
3、24、25を用いて図2による安全マージン2、
3、4、5を超えたことを認識することができ、安全装
置をトリガすることができる本発明の実施形態を概略的
に示す。安全スイッチは、エレベータケージ32に接続
され、エレベータケージは、エレベータ駆動機構30に
よってケーブル31を介して釣合い重り33と共に垂直
線に沿って移動する。固定位置の基準駆動機構40は、
通常、安全スイッチ22、23、24、25間に配設さ
れる、トリガ部42を、エンドレスケーブル41を介し
てエレベータケージの走行曲線に従って同期的に移動す
る。
間の転移または接続を概略的に図4に示す。トリガ部4
2はガイド35内を摺動する。ガイド35は、エレベー
タケージ32に固定されたU字形部分であり、一方の面
に凹部36を有する。安全スイッチ22、23、24、
25はこれらの凹部36を通じてガイド35の内部に突
き出る。これらの安全スイッチは電気スイッチ22およ
び23でよいが、拘束装置34用の機械的トリガ装置2
4および25でもよい。トリガ部42が、ガイド35内
で上向きまたは下向きに移動して凹部36を越えたとき
に対応する安全スイッチをトリガするようにエレベータ
ケージ32に対して移動するように、安全スイッチ2
2、23、24、25が作動する。安全スイッチの2
2、23、24、25の位置決めは、エレベータの走行
曲線に関する、図1に示した所望の安全マージン2、
3、4、5に応じて行われる。
動機構40は、ホィールフレーム45によりエレベータ
ケージ32のガイドレール50に沿って走行曲線に応じ
て上向きまたは下向きに移動する。トリガ部42は、安
定な形状の手段46、たとえば軽量の金属製担体によっ
て保持される。金属製担体は、自動基準駆動機構40に
同期したトリガ部42の移動が行われるように基準駆動
機構40に固定される。安全スイッチ22、23、2
4、25のトリガリングは、図4に記載した原則と同様
に行われる。
ケーブルまたはリミタケーブル41は基準駆動機構40
によって駆動される。トリガ部42は、ガイド35内で
摺動し、エレベータケージ32に接続され、エンドレス
ケーブル41に固定される。トリガ部42は、拘束装置
34用の上方機械的トリガ安全スイッチ(24)および
下方機械的トリガ安全スイッチ(25)内で移動するこ
とができる。他の安全スイッチ22および23は、対応
する安全マージンを超えたこと、あるいは走行曲線から
の逸脱を検出し、たとえばアラームまたは駆動装置30
および40の非常停止をトリガするものであり、安全ス
イッチ24と安全スイッチ25との間に取り付けること
ができる。拘束装置の安全スイッチ24および25は、
基準駆動機構40が故障した場合に、トリガ部42、し
たがってスピードリミタ51を介してリミタケーブル4
1を駆動するのに十分であるが、急激な停止のためにス
ピードリミタ51の応答時に生じる力よりも小さなある
トリガリング力を有する。
ために、新しいエレベータ用に、あるいは既存のエレベ
ータの追加要素として本発明の方法による他の実施形態
を実施することができる。
る。
略的に示す図である。
置を含むエレベータを概略的に示す図である。
的に示す図である。
よる装置を概略的に示す図である。
合された装置を概略的に示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 エレベータ制御機構によって算出された
走行曲線からのエレベータケージの逸脱を確認する方法
であって、走行曲線が、エレベータケージを移動し位置
決めし、安全マージンを超えた場合にエレベータケージ
を停止するためにケージ駆動制御機構に走行パラメータ
によって渡され、同じ走行パラメータが、基準駆動機構
(40)の第二の駆動制御機構に渡され、それによっ
て、トリガ部(42)が、基準駆動機構(40)によっ
て移動され位置決めされ、エレベータ制御機構によって
算出された同じ走行曲線(1)を有し、トリガ部(4
2)が、エレベータケージ(32)の走行曲線(1)か
らの逸脱(10、11、12、13、14)が安全マー
ジン(2、3、4、5)よりも大きな場合にエレベータ
ケージ(32)を停止する安全スイッチ(22、23、
24、25)がトリガ部(42)によってトリガされる
ように移動できるようにエレベータケージ(32)に接
続されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 少なくとも二つの安全マージン(2およ
び4、3および5)が存在し、トリガ部(42)の第一
の逸脱(10、11、12、13、14)が第一の安全
スイッチ(2、3)をトリガし、それによってケージ駆
動機構(30)および基準駆動機構(40)を停止し、
トリガ部(42)の第二のより大きな逸脱(10、1
1、12、13、14)が第二の安全スイッチ(4、
5)をトリガし、それによってエレベータケージ(3
2)の拘束装置(34)をトリガすることを特徴とする
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 少なくとも一つの安全マージン(2、
3、4、5)が、対応する安全スイッチ(22、23、
24、25)を変位できるように可変であることを特徴
とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 少なくとも一つの安全マージン(2、
3、4、5)が、安全スイッチ(22、23、24、2
5)を切り替えられるように可変であることを特徴とす
る請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の方法を実行する装置で
あって、基準駆動機構(40)が、エレベータケージ
(32)と同じ走行パラメータによって制御されトリガ
部(42)を駆動する電動機であり、トリガ部(42)
が、トリガ部(42)またはエレベータケージ(32)
の走行曲線(1)からの逸脱(10、11、12、1
3、14)が安全マージン(2、3、4、5)よりも大
きなときに、トリガ部(42)がガイド(35)に従っ
て移動し、ガイド(35)に従って構成された案内スイ
ッチ(22、23、24、25)を作動させるように移
動することができるように、エレベータケージに平行に
案内されガイド(35)を介してエレベータケージ(3
2)に接続される手段(41)に固定されることを特徴
とする装置。 - 【請求項6】 それぞれの異なる大きさの安全マージン
(2、3、4、5)を有するいくつかの安全スイッチ
(22、23、24、25)が、エレベータケージ(3
2)またはトリガ部(42)の走行曲線(1)からのそ
れぞれの異なる大きさの逸脱(10、11、12、1
3、14)に対応して構成され、少なくとも一つの安全
スイッチ(2、3)が、ケージ駆動機構(30)および
基準駆動機構(40)用の非常停止スイッチ(22、2
3)であり、第二の安全スイッチ(4、5)が、エレベ
ータケージ(32)の拘束装置(34)用の機械的トリ
ガ(24、25)であることを特徴とする請求項5に記
載の装置。 - 【請求項7】 安全スイッチ(22、23、24、2
5)が、安全マージン(2、3、4、5)を変更できる
ようにする追加手段を備えることを特徴とする請求項6
に記載の装置。 - 【請求項8】 スピードリミタ(51)に結合されるこ
とを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の
装置。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれか一項に記載の
装置を含むエレベータ、特に乗用エレベータ。
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