JPH10508821A - エレベータシステムの作動を制御しモニタする方法およびこの方法に用いる減摩ベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エレベータ設備の作動を制御しモニタするために、本発明は、前記設備の構成部材の、互いに回転可能なローラベアリングに組み込まれたパルス発生器を使用する。パルス周波数のパルスの数を測定することによって、可動部材、特にキャビン（５）とドア（１３）、の移動状態と位置を、決定し、データプロセッサにおいて処理することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 エレベータシステムの作動を制御しモニタする方法 およびこの方法に用いる減摩ベアリング 本発明は、エレベータシステムの作動を制御し監視する方法に関する。更に、 前記方法に使用される減摩ベアリングも、本発明の課題である。 エレベータシステムの制御は、２つの要求を満たさなければならない。一方に おいて、作動の制御は、使用者によって入力された信号に応じて行われなければ ならず、ここで、更に、特別なモーション・プログラムを利用することができ、 他方においては、作動の安全性を連続的にモニタしなければならず、これは、主 として、ドアの閉じ状態、移動速度の監視、過荷重に対する保護を含む。 このような制御および監視は、作動中において連続的に検出されるためのある 種の入力値の検出と処理を前提としている。これは、通常、その時間と軌跡と評 価とに基づく作動データの検出を可能にする制御とチェック手段を使用して行わ れる。そこでは、エレベータケージのエレベータシャフト内におけるその位置お よび／又は移動を可能な限り正確に検出し、それを所定の位置に静止 させることが不可欠である。 位置および／又は移動状態の検出は、夫々、一般的に、追跡システム又はエレ ベータケージに直接接続されたベルト、ロープ等の機械的構成によって行われ、 これによって、直接的なチェック機能を行うことができる。しかしながら、前記 機械的構成により、このようなシステムを高い移動速度と高いリフト高で使用す る可能性は限られたものとなる。 更に、摩擦係合、ベルトドライブ、チェーンドライブ、その他の伝動装置を利 用して、その値が制御のための入力値として作用する、回転運動からパルス又は アナログ電圧を発生する別の構造も知られている。大抵、それはその大半がある 程度の量スリップし、従って、保持位置での直接的最終的な停止を許容しないア タッチメントを備えた付加的装置である。従って、停止および／又は変更手段、 あるいは比較的高価な複数のシステムの組み合わせが、更に必要となる。 そこで、本発明の主要課題は、機械的に行う必要がある入力値の検出を不要ま たは少なくするように、エレベ ータシステムの制御と監視を単純化することにある。 前記課題の解決は、請求項１に記載の特徴と、更に請求項１５による減摩ベア リングとによってなされる。 本発明は、エレベータシステムには、様々なグループの構成部材、特に、エレ ベータとシャフトドアと同様、エレベータケージを作動させるために、複数の回 転駆動部材が存在するという事実に基づく。駆動モータの軸やトランスミッショ ンのパーツ等の回転駆動部材は、一般に、減摩ベアリングにより支持されている 。従って、回転パーツの回転移動状態は、それが静的なものであれ、あるいは動 的なものであれ、従動パーツの静的または動的状態に対応する値を表わす。 例えば、エレベータケージの駆動は、大抵、トラックロープが移動するプーリ によって行われる。もしも前記プーリの回転数が数えられれば、夫々のカウント 値は、シャフト内でのエレベータケージのある位置に対応している。しかし、も しも前記プーリの回転速度を測定すれば、これはエレベータケージの移動速度を 表わす値となる。 本発明によれば、互いに枢動可能な構成部材の移動および回転移動状態が、こ れら部材間の減摩ベアリングに組み込まれたパルス発生器によって検出され、こ れらの検出パルス値を前記システムの制御と監視のために使用するデータに変換 するコンピュータを使用する。 パルス発生器を内蔵した減摩ベアリングは、例えば、ヨーロッパ特許公開公報 （ＥＰ０ ６３１ １４０Ａ１）号から知られている。ここでは、サイン状（ｓ ｉｎｕｓｆｏｅｒｍｉｎｇｅｓ）磁界を発生する南北極が磁性化されている磁性 材からなるリング形状のエンコーダが、ベアリング周リングに取り付けられ、パ ルスが前記マグネットリングの回転によって発生する、電気端子を備えたセンサ が前記固定ベアリングリングの一個所に配置されている。一回転毎に発生される パルスの数は、前記マグネットリング上の極の数に対応する。これらパルスを適 当な評価回路によって計数することによって、回転部分の回転数と夫々の回転位 置とを計算することができる。回転中のパルス周波数が、回転速度の測定値とな る。 このようなベアリングを使用することによって、エレ ベータシステムの制御と監視のための様々な可能性が開ける。従って、エレベー タケージの移動速度は、前記主モータ、前記プーリ又は偏向滑車のベアリング内 のパルス発生器によって検出することができる。更に、速度も、上述したように 、単数または複数のガイドローラの回転速度を測定することによって、エレベー タケージに対して直接的に測定することができる。最後に、前記偏向滑車のベア リングも、エレベータの速度を、前記トラックロープに追加して、又、これから 独立して安全の理由から設けられている速度制限ロープのために検出するのに適 当である。 更に、前記キャビンとシャフトドアとは、本発明による方法で制御、監視する ことができる。ドアの駆動には、大抵、夫々の回転駆動部材を備えたケーブルコ ントロールが使用され、前記各回転駆動部材には、少なくとも１つのパルス発生 器を備えた減摩ベアリングを組み込むことができる。パルスのカウントされた値 から、夫々のドアの回転状態を検出し、これを前記作動および安全制御に含ませ ることができる。 内蔵パルス発生器を備えたベアリングは、一般の標準 式ベアリングの寸法であるので、過剰な労力の必要なく、既存のエレベータシス テムを本発明による前記制御監視法に適用することも可能である。 次に、本発明を、図面に示されたエレベータシステムを参照してより詳細に説 明する。 図１はエレベータシステムの概略原理図であり、 図２は本発明による方法に使用可能な減摩ベアリングを示す。 このエレベータシステムは、最上階の上方に主駆動モータ１を有していて、こ れには、トランスミッションを介してプーリ２が接続されている。そして、これ に巻き掛けられた互いに平行に延出するロープが、一方にエレベータケージ５、 他方にカウンタウェィト６を坦持し、前記カウンタウェイトを坦持している側で ロープは偏向滑車７上で案内される。前記エレベータケージ５は、その両側方、 更に、上部および下部にガイドローラ８を有し、これらローラはバネ力下でシャ フトガイド上を移動する。 このエレベータシステムは、更に、速度制限のための安全手段を有する。全て のロープ又はロープ固定部材が破損するといった可能性の低い出来事の場合でさ え、十分に効果的であるように、前記安全手段は、エレベータケージの駆動系、 サスペンション系、及びガイド系から独立している。図示されている実施形態に おいて、それは、その両端部が前記エレベータケージに固定され、上方偏向滑車 １０と下方偏向滑車１１の周りで案内されて、ループを形成しているロープ９か らなる。前記安全回路に超過速度を知らせるという所定の機能に加えて、既知の システムにおいて、走行速度は、速度計とパルス発生器などの追加導入装置によ って検出される。 前記エレベータケージ５は、その駆動装置がエレベータケージのルーフ上に配 設された機械作動式キャビンドアを有するとともに、更に、前記ドアを作動し、 ロックを作動するためのローラ１２を有している。各フロアには、類似構造で、 図面の明瞭性のために図示されていないシャフトドア１３が、前記キャビンドア に対向して設けられている。 すべてのコースの制御と監視は、前記駆動装置、エレ ベータケージ、シャフトドアのサービスフィールドに、電流、コントロール及び 信号ライン（図示せず）によって接続された中央コントロール・システム１４に おいて行われる。 上記した記載から理解されるように、従来式のもの同様、前記エレベータシス テムは、電気モータの軸、プーリ及びロープローラ、ローラ等の複数の回転部材 を有する。これらの回転部材は、一般的に、減摩ベアリング、特に、そのインナ ー・ベアリングリングが固定式で、アウター・ベアリングリングが可動式、又は その逆であるローラベアリングに支持されている。これらのベアリングは、マニ ホールド式に、パルス発生器の内蔵によって、前記エレベータシステムの制御お よび／又は監視に利用することができる。 従って、前記主駆動モータ１のベアリングおよび／又は前記プーリ２のベアリ ングおよび／又は前記偏向滑車７のベアリングが、パルス周波数の検出と、前記 制御システム１４内のコンピュータによる移動速度への転換に適当である。そこ でのパルスの検出と処理は、方向に基づいて行われる。 更に、パルス周波数の検出は、前記速度制限のロープ９ために、偏向滑車１０ 及び１１の一方または双方において行われる。検出値の相互比較と、それらを前 記駆動系から受取られた速度値と比較することによって、ロープのスリップの発 生が直接的かつ量的に明らかにされ、必要な制御測定を自動的に始めることがで きる。 前記エレベータケージ５の速度と同様に、そのシャフト内での位置も、ある減 摩ベアリングにパルス発生器を使用することによって検出することができる。こ れを行うために、前記周波数に代えて、又はそれに加えて、パルス数を検出し、 それらを、方向に基づいて加算手段で加算する必要がある。ここでも、ロープの スリップとロープの伸びをバランスさせるために、前記主駆動系から得られた値 を、速度制限のための手段から得られた値と比較することができる。 パルス発生器を備えた適当なベアリングを選択し、かつ、それに対応して設計 されたコンピュータプログラムにより、移動軌跡の測定を非常に高精度で行うこ とができるので、シャフト内の動力装置に対する機械的接触の必要がなく、停止 位置を決めることができる。 速度および軌跡測定の別の可能性は、エレベータケージ５がそれによってシャ フト内でガイドレール上を案内されるガイドローラ８のベアリングによって提供 される。これらのガイドローラの回転数と速度は、エレベータケージ６が移動し た軌跡に直接関係しているので、これらのベアリング内のパルス発生器から得ら れたパルス値を軌跡および速度値に変換することができる。少なくとも２つのガ イドローラの測定値を検出し、その差を除去することによって、可能な不正確性 を訂正することが可能である。 前記ガイドローラ８のパルス発生器は、又、前記主駆動系と安全手段からの測 定値と比較される値を検出するのにも好適である。 又、前記エレベータドアの制御と監視は、この目的に適したベアリング内のパ ルス発生器を使用することによって行うことができる。ここでは、前記ドアの開 閉と、ロック部材の作動のためのローラ１２のベアリングが特に適している。こ れらの測定値を処理することによって、前記キャビンドアの作動を前記シャフト ドア１３の作動と調和させることができる。 エレベータシステムの故障の大半は、ドアの領域に発生することが一般的に知 られている。本発明の方法によれば、故障になりつつある状態を前もって認識す ることが可能である。即ち、それは、例えば、プーリが繰り返し異なるパルスシ ーケンスを提供するか否かを全てのドアの操作について比較することから検出で きる。そこから、そのベアリング自身に欠陥があるのか、それともロープの張力 に欠陥があるのか、という結論を導くことができる。そのような故障を前もって 知ることにより、全システムの停止が必要になる前に、検査または修理を行うこ とができる。 本発明による方法は、単一のエレベータシステムに限定されず、併設された、 又は異なった場所に設置された複数のエレベータの検出も行うことができる。従 って、例えば、大きな建築物集合体において複数のエレベータを集中監視するこ とも可能である。 内蔵パルス発生器を備えた前記減摩ベアリングの取り付けは、普通のベアリン グと同じである。静止アウター・リングを備える既知の減摩ベアリングにおいて 、装置寸法は、普通のベアリングの寸法に対応している。唯一の 相違は、前記センサからの信号ラインを設置する空間を確保する必要があること である。上述した全体システムにおいて、逆の機能のベアリング、即ち、静止イ ンナー・リングと回転アウター・リングを備えたベアリングも使用できる。 そのようなベアリングが、図２に示されている。この場合、インナー・リング １６が静止式で、アウター・リング１８はベアリングボール１９によって回転可 能であり、例えば、ガイドローラ８を有する。図２の左側において、このベアリ ングはシーリング・リング２０によりシールされている。これらの部材および寸 法において、外径Ｄ、内径ｄ、そして軸方向長さｂは、従来式構造のものと同じ である。 図２の左側に、標準式シールリングが特殊シールリング２１によって置き換え られていて、これは前記インナー・リングに固定されるとともに、その内部には 、信号検出用のセンサが組み込まれている。前記センサは、前記アウター・ベア リングリング１８と供回りするマグネットリングの誘導パルスを受ける。これら のパルスは、信号ライン２２によって前記制御システム１４に伝送さ れる。従って、前記ベアリングは、従来式ベアリングと比較して、寸法ａだけ大 きく形成されている。ベアリングの長手方向延出のこの領域は、通常、このベア リングを建造物に固定する領域内には位置していないので、信号検出と電気接続 用に利用することが可能である。 回転インナー・リングを備えた実施形態の場合、前記マグネットリングは、イ ンナー・リング１６に固定され、これと供回りし、前記センサを備えたシールリ ング２１はアウター・リング１８に固定されている。 本発明による方法は、そのために実施されるベアリングと併用されることによ って、更に、ベアリングの圧力波やノイズ周波数などの交替信号検出を使用して 、それらを論理的に利用可能なパルスに変換することもできる。更に、本発明に よれば、ガラスファイバーラインを介してマイクロレーザビームによって、公転 するボール、ボールケージ又はローラケージを直接走査することも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月１８日 【補正内容】 １． 互いに枢動可能な部材の運動および／又は回転移動を、これらの部材間の 減摩ベアリングに内蔵されたパルス発生器によって検出し、この検出されたパル ス値を、コンピュータにより、前記システムの制御と監視のためのデータに変換 することを特徴とするエレベータシステムの作動を制御し監視する方法。 ２． エレベータケージ（５）の移動速度は、駆動モータ（１）のベアリングに 内蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１の方法。 ３． エレベータケージ（５）の移動速度は、プーリ（２）のベアリングに内蔵 されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１又は２の方法 。 ４． エレベータケージ（５）の移動速度は、偏向滑車（７）のベアリングに内 蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１〜３のいず れかの方法。 ５． エレベータケージ（５）の移動速度は、ガイドローラ（８）のベアリング に内蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１〜４の いずれかの方法。 ６． エレベータケージ（５）の移動速度は、異なるガ イドローラ（８）のベアリングに内蔵された少なくとも２つのパルス発生器によ って検出され、前記検出値は、互いに比較され平均化されることを特徴とする請 求項１〜４のいずれかの方法。 ７． エレベータケージ（５）の移動速度は、速度制限ロープ（９）用の偏向滑 車（１０，１１‘）のベアリングに内蔵されたパルス発生器によって検出される ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの方法。 ８． エレベータケージ（５）の位置は、請求項１〜７に使用されたパルス発生 器の内の少なくとも１つと、検出されたパルス数の前記エレベータケージの軌跡 のインターバルへの回路変換とによって検出されることを特徴とする請求項１〜 ７のいずれかの方法。 ９． 前記エレベータケージ（５）が通過した距離は、ガイドローラ（８）のベ アリングに内蔵された少なくとも１つのパルス発生器のパルス値によって検出さ れることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの方法。 １０．ある運動サイクル中において前記エレベータケージ（５）が通過した距離 は、両方向において検出され、これら検出値は測定ミスの訂正のために互いに比 較されることを特徴とする請求項８又は９の方法。 １１．ロープのスリップが、請求項１〜７において使用される少なくとも２つの パルス発生器の検出パルス数を比較することによって検出され、前記制御値を適 用することによってバランスされることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか の方法。 １２．キャビンドアの位置が、このキャビンドア用の駆動装置のベアリングに内 蔵された少なくとも１つのパルス発生器によって検出され、これが、前記エレベ ータシステムの安全制御に含まれることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか の方法。 １３．夫々のシャフトドアの位置が、シャフトドア（１３）用の駆動装置に内蔵 されたパルス発生器によって検出され、これが前記エレベータシステムの安全制 御に含まれることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの方法。 １４．ドアのロック状態が、ドアロック機構の駆動装置のベアリングに内蔵され た少なくとも１つのパルス発生器によって検出され、これが前記エレベータシス テムの安全制御に含まれることを特徴とする請求項１２又は１３の方法。 １５．請求項１〜１４のいずれかの方法を実施するための減摩ベアリングであっ て、回転ベアリングリングに 固定されたマグネットリングに対向するセンサが、ベアリングギャップを軸心方 向にカバーするシールリング（２１）に内蔵されていることを特徴とする減摩ベ アリング。 １６．前記ベアリングのインナー・リング（１６）は静止式であり、アウター・ リング（１８）は回転式に構成されていることを特徴とする請求項１５の減摩ベ アリング。 １７．前記減摩ベアリングは、ボールベアリングとして構成されていることを特 徴とする請求項１５又は１６の減摩ベアリング。 １８．請求項１〜１４のいずれかの方法を実施するための減摩ベアリングであっ て、前記減摩ベアリングは、内蔵パルス発生器と、圧力に応答して信号を検出す る手段とを有することを特徴とする減摩ベアリング。 １９．請求項１〜１４の方法を実施するための減摩ベアリングであって、前記減 摩ベアリングは、内蔵パルス発生器と、前記ベアリングのノイズ周波数に応答し て信号を検出する手段とを有することを特徴とする減摩ベアリング。 ２０．請求項１〜１４のいずれかの方法を実施するための減摩ベアリングであっ て、前記減摩ベアリングは、 内蔵パルス発生器と、信号検出のための手段とを有し、前記パルス発生器はマイ クロレーザであることを特徴とする。 ２１．前記信号検出手段は、ガラスファイバーラインを有することを特徴とする 請求項２０の減摩ベアリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 互いに枢動可能な部材の運動および／又は回転移動を、これらの部材間の 減摩ベアリングに内蔵されたパルス発生器によって検出し、前この検出されたパ ルス値を、コンピュータによって、前記システムの制御と監視のためのデータに 変換することを特徴とするエレベータシステムの作動を制御し監視する方法。 ２． エレベータケージ（５）の移動速度は、駆動モータ（１）のベアリングに 内蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１の方法。 ３． エレベータケージ（５）の移動の速度は、プーリ（２）のベアリングに内 蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１又は２の方 法。 ４． エレベータケージ（５）の移動速度は、偏向滑車（７）のベアリングに内 蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１〜３のいず れかの方法。 ５． エレベータケージ（５）の移動速度は、ガイドローラ（８）のベアリング に内蔵されたパルス発生器によって検出されることを特徴とする請求項１〜４の いずれかの方法。 ６． エレベータケージ（５）の移動速度は、異なるガ イドローラ（８）のベアリングに内蔵された少なくとも２つのパルス発生器によ って検出され、前記検出値は、互いに比較され平均化されることを特徴とする請 求項１〜４のいずれかの方法。 ７． エレベータケージ（５）の移動速度は、速度制限ロープ（９）用の偏向滑 車（１０，１１‘）のベアリングに内蔵されたパルス発生器によって検出される ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの方法。 ８． エレベータケージ（５）の位置は、請求項１ないし７に使用されたパルス 発生器の内の少なくとも１つと、検出されたパルス数の前記エレベータケージの 軌跡のインターバルへの回路変換とによって検出されることを特徴とする請求項 １〜７のいずれかの方法。 ９． 前記エレベータケージ（５）が通過した距離は、ガイドローラ（８）のベ アリングに内蔵された少なくとも１つのパルス発生器のパルス値によって検出さ れることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの方法。 １０．ある運動サイクル中において前記エレベータケージ（５）が通過した距離 は、両方向において検出され、これら検出値は測定ミスの訂正のための互いに比 較されることを特徴とする請求項８又は９の方法。 １１．ロープのスリップが、請求項１〜７において使用 された少なくとも２つのパルス発生器の検出パルス数を比較することによって検 出され、前記制御値を適用することによってバランスされることを特徴とする請 求項８〜１０のいずれかの方法。 １２．キャビンドアの位置が、該キャビンドア用の駆動装置のベアリングに内蔵 された少なくとも１つのパルス発生器によって検出され、これが、前記エレベー タシステムの安全制御に含まれることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの 方法。 １３．夫々のシャフトドアの位置が、シャフトドア（１３）用の駆動装置に内蔵 されたパルス発生器によって検出され、これが前記エレベータシステムの安全制 御に含まれることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの方法。 １４．ドアのロック状態が、ドアロック機構の駆動装置のベアリングに内蔵され た少なくとも１つのパルス発生器によって検出され、これが前記エレベータシス テムの安全制御に含まれることを特徴とする請求項１２又は１３の方法。 １５．請求項１〜１４のいずれかの方法を実施するための減摩ベアリングであっ て、回転ベアリングリングに固定されたマグネットリングに対向するセンサが、 ベ アリングギャップを軸心方向にカバーするシールリング（２１）に内蔵されてい ることを特徴とする減摩ベアリング。 １６．前記ベアリングの内リング（１６）は静止式であり、外リング（１８）は 回転式に構成されていることを特徴とする請求項１５の減摩ベアリング。