TWI296993B - Elevator installation - Google Patents

Description

1296993 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種升降機設備，該設備包含至少一個車 廂，該車廂在升降井中沿移動路徑移動並具有安全齒輪， 其中控制單元、驅動器和煞車器與車廂相連，且更包含具 有計速單元用以決定至少一個車廂目前速度之安全裝置， 用以決定至少一個車廂距障礙物，另一個車廂或升降井之 一端實際距離之計距單元，及用以決定關鍵距離與最小距 離之決定單元，其皆依至少一車廂之速度而定，如果實際 距離小於關鍵距離時，可利用安全裝置啓動至少一個車廂 之緊急停止，如果實際距離小於最小距離則可啓動至少一 個車廂之安全齒輪，其中當緊急停止適當執行時，車廂之 移動係跟隨依車廂所涵蓋之距離而定的緊急停止移動曲線 ，而緊急停止移動曲線係代表當緊急停止被啓動時預期的 車廂速度之變化，且其中當安全齒輪適當作用時，車廂之 移動係跟隨依車廂所涵蓋之距離而定的安全齒輪移動曲線 ，而安全齒輪移動曲線係代表當安全齒輪被啓動時預期之 車廂速度之變化。 【先前技術】 從世界專利WO 2004/043 842 A1已知這種型式之升降 機設備。他們可以有效方式用來運輸人及/或負載’其中至 少使一個車廂沿著移動路徑在升降井內上下移動。爲避免 車廂與一障礙物，另一個車廂或升降井之一端碰撞，升降 機設備有具備速度決定單元之安全裝置和距離決定單元’ 1296993 藉其幫助可決定車廂目前速度和距離一個障礙物，另一個 車廂或升降井之一端的距離。安全裝置亦具有決定單元， 藉由它可依車廂速度決定關鍵距離。如果所決定距離小於 關鍵距離則安全裝置可啓動至少一個車廂之緊急停止。當 執行緊急停止時，即啓動與車廂相連之煞車且同時解除其 驅動馬達，致在短時之內以相當大之加速煞車（減速）使車 廂靜止。例如在煞車故障之情況下，爲避免碰撞，安全裝 置有進一步之安全階段，其中在碰撞前可及時啓動安全齒 輪。由此之故’決定單兀可決定依至少一個車廂之速度而 定之最小距離。如果由距離決定單元所決定之實際距離小 於最小距離，則啓動車廂之安全齒輪，致在非常短時間內 以非常高之加速煞車（減速）使後者靜止。最小距離小於關 鍵距離，但這是在任何情況下設成使得最小距離所提供之 煞車距離是發生在當車廂未碰撞而啓動安全齒輪時。 當適當執行緊急停止時，車廂之移動係跟隨緊急停止 移動曲線。這是從車廂目前速度及當執行緊急停止時發生 之加速煞車（減速）所得到的。隨車廂所涵蓋之距離而定， 它代表緊急停止被啓動時預期的速度變化。 如果啓動安全齒輪，當適當執行安全齒輪時，車廂之 移動係跟隨安全齒輪啓動曲線。這是從車廂目前速度及當 安全齒輪有作用時發生之加速煞車（減速）所得到的。隨車 廂所涵蓋之距離而定，它代表當安全齒輪被啓動時預期的 速度變化。 在世界專利WO 2004/〇43842 A1中，提案依車廂速度 1296993 v ' 而定來決定關鍵距離和最小距離。這提供當車廂速度爲低 時縮短關鍵距離及最小距離之可能性，因爲在這情況中， ^ 車廂煞車只需相當短之煞車距離。另一方面，如果車廂速 度相當高則允許長煞車距離，且因此，必須選取較大之關 鍵距離和最小距離。 事實爲，首先緊急停止，如果故障，可一個接一個啓 動安全齒輪，避免車廂之碰撞意爲能可靠地防止車廂碰撞 _ 。爲了確定在緊急停止故障時能利用安全齒輪使車廂靜止 ，甚至在低車廂速度時，通常關鍵距離使用大的値。在啓 動緊急停止後，這具有之優點爲首先可檢查車廂之移動是 否跟隨緊急停止移動曲線至零速度。如果不是這樣，在安 全齒輪通過安全齒輪啓動曲線後仍可啓動安全齒輪，使車 廂靜止。然而，在正常操作中，這具有之缺點爲，甚至在 低速下，至少一個車廂離障礙物，另一個車廂或升降井之 一端必須有相當距離。尤其是當使用沿著共同移動路徑， φ 彼此獨立之多數車廂時，結果可爲兩個車廂無法同時移動 至一層直接在另一層上方之兩個樓層，因爲在許多情況下 ，樓層間之距離小於車廂間距，保持該間距加以避免啓動 緊急停止或安全齒輪。 【發明內容】 本發明之目的爲爲了能減小此至少一車廂離障礙物， 另一個車廂或升降井之一端維持的距離，不啓動緊急停止 或安全齒輪而能可靠地防止車廂碰撞之這種方式來開發起 初提到之型式的升降機設備。 1296993 ' 在一般型式升降機設備之情況，依照本發明可達成這 ' 目的，其係藉由決定單元’依照可規定之緊急停止啓動曲 ^ 線來決定關鍵距離並依照可規定之安全齒輪啓動曲線來決 定最小距離，安全齒輪啓動曲線不觸及緊急停止移動曲線 ，且甚至在車廂已到達依照緊急停止移動曲線與零速度相 連之位置之前可啓動安全齒輪。 雖然將關鍵距離經常設成使其在任何情況下等於或至 少爲煞車距離之總和，當在緊急停止且此外，安全齒輪有 _ 作用期間從其目前速度煞車至零速度時涵蓋該煞車距離， 假定依照本發明可依可規定之緊急停止啓動曲線來決定關 鍵距離並依照可規定之安全齒輪啓動曲線來決定最小距離 ，安全齒輪啓動曲線不解及緊急停止移動曲線，且甚至在 至少一車廂已到達依照緊急停止移動曲線與零速度相連之 位置之前可已啓動安全齒輪，亦即，當適當執行緊急停止 時，這使其尤其可能爲安全齒輪已被啓動，而車廂作涵蓋 Φ 當適當執行緊急停止時之煞車距離。因此在啓動緊急停止 後，利用啓動安全齒輪前，如有必要的話，與它相連之煞 車適當地煞住車廂，但是在緊急停止期間，不管是否適當 地執行煞車，可啓動安全齒輪。 例如’藉由對應之曲線參數和計算演算法或其他藉由 儲値對可針對決定單元規定緊急停止啓動曲線。這曲線代 表當啓動緊急停止裝置時所預期之車廂停止距離，其隨緊 急停止被啓動時之先前一般車廂速度而定。緊急停止啓動 曲線不只含當執行緊急停止時至少一個車廂之實際煞車動 1296993 v '作，而且可延遲緊急停止啓動與煞車生效間之時間。 藉由對應曲線參數和計算演算法或其他藉由儲値對亦 ' 可針對決定單元規定安全齒輪曲線，該曲線說明當啓動安 全齒輪時所預期之車廂停止距離，其隨當啓動安全齒輪時 一般車廂速度而定。安全齒輪啓動曲線之決定不只含當安 全齒輪有作用時至少一個車廂之實際煞車動作，而且亦可 考慮安全齒輪啓動與它實際生效間之反應時間。 _ 緊急停止啓動曲線和緊急停止移動曲線彼此相連接。 雖然緊急停止移動曲線只是說明車廂之實際煞車動作，但 是緊急停止啓動曲線亦使系統反應時間額外充裕。這相同 情況同樣適用於安全齒輪啓動曲線和安全齒輪移動曲線， 其同樣地相互連接。緊急停止啓動曲線被規定成緊急停止 移動曲線不觸及安全齒輪啓動曲線之這種方式。當安全齒 輪緊急停止和隨後適當執行至少一個車廂之煞車時，這確 定安全齒輪未被啓動。然而，如果未適當地發生緊急停止 g 時，甚至在車廂已到達依照緊急停止移動曲線與零速度相 連之位置之前可隨時啓動安全齒輪。因此不必再首先等待 直到車廂已涵蓋在啓動緊急停止後，依照緊急停止移動曲 線所預期之緊急停止煞車距離’但反倒是隨時可啓動安全 齒輪，如果它是利用速度和距離決定單元所設立的話，在 緊急停止啓動時，車廂之移動非跟隨緊急停止移動曲線。 在較佳實施例中，爲了確信當適當執行緊急停止時啓 動安全齒輪，緊急停止移動曲線相對於安全齒輪移動曲線 在零速度處偏移一個可規定之距離値，其中，車廂之移動 -10- 1296993 v ' 跟隨緊急停止移動曲線。藉由偏移緊急停止移動曲線，實 ' 施緊急停止後，車廂之停止點用安全齒輪於煞車後離車廂 ^ 停止點一段距離。兩個停止點間之距離等於規定之距離値 。這些不同停止點使其可能以結構簡單之方式確信當適當 執行緊急停止時不會誤啓動安全齒輪。 有利的是，如果依照可規定之操作減速曲線，利用控 制單元可以正常操作煞車，操作減速曲線不觸及緊急停止 啓動曲線且甚至在煞車之車廂已到達依照操作減速曲線與 零速度相連之位置之前可啓動緊急停止。在正常操作中， 控制單元至少控制一個車廂。如果在正常操作中使車廂靜 止，對於這用途可對控制單元規定一操作減速曲線，該曲 線代表操作上所預期之車廂的停止距離，其隨煞車之初一 般之車廂速度而言。操作減速曲線相對於緊急停止啓動曲 線而偏移，故兩條曲線未接觸且因此確信當以操作上適當 之方式煞車時，在正常操作中不會誤啓動緊急停止。然而 φ ，故障時，甚至在煞車已到達依照操作減速曲線與零速度 相連之位置之前可已經啓動緊急停止。尤其是，如果它是 利用車廂之移動離操作減速曲線有一段偏差之速度和距離 決定單元所設立的話，可啓動緊急停止。爲此用途，可比 較車廂之實際移動與依照操作減速曲線所預期之移動且如 果有偏差的話則可啓動緊急停止。 操作減速曲線最好相對於緊急停止移動曲線在零速度 處偏移一個距離値。 有利的是如果可彼此獨立地決定關鍵距離與最小距離 -11- 1296993

V ' 的話。在本型之實施例中，尤其是不需首先決定最小距離 ' 來決定關鍵距離。 ^ 有利的是如果依照可規定之操作減速曲線’利用控制 單元以正常操作煞車時’操作減速曲線、緊急停止移動曲 線和安全齒輪移動曲線在零速度處相對於彼此且相對於障 礙物，另一個車廂或升降井之一端有偏移。相對於彼此之 曲線偏移位移確信當利用控制單元以操作上之適當方式煞 g 車時不啓動緊急停止且不啓動安全齒輪。如果啓動緊急停 止且車廂以適當方式發生緊急停止煞車時，因曲線之偏移 位移之故，未啓動安全齒輪。相對於一個障礙物之所有曲 線之偏移位移，另一個車廂或升降井之一端確信設置在離 障礙物，另一個車廂或升降井之一端之安全距離的停止點 使車廂在任何情況下爲靜止。 在較佳實施例中，可考慮車廂之目前速度以及至少一 個車廂之安全齒輪的系統反應時間、拖入距離和煞車加速 Φ 可決定最小距離。利用速度決定單元或其他利用感測器可 決定目前速度且對決定單元可規定安全齒輪之系統反應時 間、拖入距離與煞車加速爲隨安全齒輪之結構而定之參數 。稱爲系統反應之時間爲啓動安全齒輪，亦即其較佳電子 啓動，及安全齒輪之機械回應所需的時間。拖入距離爲當 安全齒輪從其靜止位置轉移到其煞車位置，遞送完全煞車 效果時爲車廂所涵蓋之距離。煞車加速（減速）爲每單位時 間可達到之速度變化，其可利用完全作用之安全齒輪加以 達成。系統反應時間、拖入距離和煞車加速代表各別車廂 -12- 1296993 、 ' 之安全齒輪的設備特定參數。 當它爲靜止時，爲了確信已煞車之車廂在任何情況下 ' 離障礙物，升降井另一端或另一車廂有一段距離，假定在 較佳實施例中，最小距離係考慮車廂爲保持靜止之可規定 安全齒輪，而假定爲距離至少一個障礙物，另一個車廂或 升降井之一端的最小者來決定。 最小距離之決定可藉儲存在決定單元表中之隨速度而 I 定的最小距離。這有特定優點，如能利用決定單元計算最 小距離，則可將安全齒輪之系統反應時間、拖入距離和煞 車加速輸入至決定單元內。如果決定單元可程式化的話則 爲有利。爲了計算依速度而定之最小距離，可對決定單元 規定一種演算法。因此可假定可從當啓動安全齒輪所預期 之至少一個車廂的停止距離SFA來計算最小距離。停止距 離SFA係依照下列公式取得： (1) Sfa = V · treak + SEin + V /2&fa Φ 其中：

Sfa 爲當啓動安全齒輪時車廂之停止距離 V 爲車廂之實際速度 treak 爲車廂安全齒輪之系統反應時間 SEin 爲車廂安全齒輪之拖入距離 aFA 爲安全齒輪之煞車加速（減速） V· treak項說明在安全齒輪之系統反應時間期間由車廂 所涵蓋之距離，而V2/2aFA項說明當安全齒輪作用時車廂 之煞車距離。反應距離和煞車距離依車廂速度而定。安全 -13- 1296993 ' 齒輪之拖入距離sEin依速度而定，因爲相對於可被阻擋啓 動安全齒輪之限速鋼索，將安全齒輪從其靜止位置轉移到 ' 其煞車位置是直接隨車廂之相對移動而定。 當在座標系統中以圖示爲代表時，以上公式（1)之形狀 爲安全齒輪啓動曲線。 在進一步步驟中，可從車廂之停止距離SFA計算最小 距離。如果車廂接近靜止障礙物或升降井之一端則最小距 _ 離等於停止距離SFA。如果該車廂接近朝向它之另一個車廂 ，則最小距離等於兩個車廂停止距離之和。爲此起見，以 決定單元連續計算兩個車廂之隨速度而定的停止距離SFA 與兩個車廂間之合成最小距離。 最小距離可被視爲用以啓動安全齒輪之超前至少一個 車廂之距離。如這距離之極端碰到障礙物，升降井之一端 或另一個車廂，則啓動安全齒輪。如果額外附加已說明之 安全距離至以上所提之停止距離SFA則碓信車廂遠離障礙 Φ 物，升降井之一端或另一個車廂安全距離處即靜止。 在一有利之實施例中，對於啓動緊急停止有決定性之 關鍵距離係考慮車廂目前速度與系統反應時間和與至少一 個車廂相連之煞車的煞車加速及可規定之移動曲線距離値 ，相對應於離安全齒輪移動曲線零速度處之緊急停止移動 曲線距離的可規定移動曲線距離値來決定。了解到緊急停 止之安全齒輪和機械煞車之回應間的時間爲系統反應時間 ，且煞車之煞車加速（減速）等於可以煞車達成之每單位時 間之速度變化。如已經說明者，以結構簡單方式藉移動曲 -14- 1296993

V ' 線距離値，確信當適當執行緊急停止時不會誤啓動安全齒 輪。 * 關鍵距離可考慮車廂由緊急停止裝置保持靜止之可規 定安全距離，而假定爲距離至少一個障礙物，另一個車廂 或升降井之一端的最小者來決定。 對於關鍵距離之決定，決定單元可具有一表，隨車廂 速度而定，該表代表在各種情況下之相關關鍵距離。在特 g 殊較佳實施例中，假定利用決定單元可計算關鍵距離，它 可能將系統反應時間及與至少一個車廂相連之煞車的煞車 加速輸入至決定單元中作爲設備特定參數。決定單元最好 爲可程式化。爲了根據該輸入參數計算決定性關鍵距離可 對決定單元規定一種演算法。因此可假定從當啓動緊急停 止時所預期之至少一個車廂的停止距離SFA來計算關鍵距 離。停止距離係依照下列公式取得：

(2) SnH = V · treak +V2/2aNH φ 其中：

Snh 爲當啓動緊急停止時車廂之停止距離 V 爲車廂之實際速度 treak 爲與車廂相連之煞車的系統反應時間 S E i η 爲車廂安全齒輪之拖入距離 Η 爲煞車之煞車加速（減速） V· treak項說明從緊急停止啓動點到電機煞車回流之系 統反應時間期間所涵蓋之反應距離，而V2/2aNH項說明當 煞車作用時車廂之距離實際煞車距離。 -15- 1296993 當在座標系統中以圖示爲代表時，以上公式（2)之形狀 爲緊急停止啓動曲線。 在進一步步驟中，可從車廂之停止距離SNH計算關鍵 距離。如果車廂接近靜止障礙物或升降井之端則關鍵距離 等於停止距離SNH。如果該車廂接近朝向它之另一個車廂 ，則關鍵距離等於兩個車廂停止距離SNH之和。爲此起見 ，以決定單元連續計算兩個車廂之隨速度而定的停止距離 SNH與合成之關鍵距離。 關鍵距離可同樣地被視爲用以啓動緊急停止之超前至 少一個車廂之距離。如這距離之極端碰到障礙物，升降井 之一端或另一個車廂，則啓動緊急停止。如果將安全距離 亦附加至停止距離SNH，則確信車廂遠離障礙物，升降井 之一端或另一個車廂安全距離處爲靜止。如果將移動曲線 距離値亦額外附加至停止距離SNH，則確信緊急停止移動 曲線不會觸及安全齒輪啓動曲線且結果，當適當執行緊急 停止時未啓動安全齒輪。 爲了從另一個車廂或從升降井之一端決定車廂距離並 決定其速度，可使用連接至安全裝置之升降井資訊系統。 該升降井資訊系統最好包含將相連車廂之位置傳輸至 安全裝置之位置感測器。 除相連車廂之位置外，如果位置感測器亦將其移動速 度及/或方向傳輸至安全裝置則尤其有利。 升降機設備最好具有光學升降井資訊系統，例如耦接 至安全裝置之條碼資訊系統。條碼資訊系統可包含升降井 -16- 1296993 延伸並且上面配置有條碼符號之載具，且在各車廂上可附 加使用條碼閱讀機，藉助它可登錄條碼符號。條碼閱讀機 之形狀例如可爲雷射掃瞄器。利用條碼閱讀機可以光學方 式讀取配置在載具上之條碼。這條碼可代表車廂之目前位 置，而每單位時間之位置變化代表上面架設有條碼閱讀機 之車廂速度的量測。而且，利用當中評估連續位置資料之 條碼資訊系統可登錄車廂移動之方向。條碼資訊系統可供 給速度決定單元和距離決定單元電氣信號，該電氣信號包 含用以決定各別相連車廂之位置，移動方向和速度的所有 資訊。 另外或額外地，升降機設備可包含磁電系統用以決定 車廂位置、車廂速度及/或車廂移動之方向。亦可假定這資 訊可利用雷射光束來決定。而且，可以由絕對値旋轉編碼 器供應車廂位置之這種方式來建置升降機設備。感應式之 操作感測器亦可決定該位置，或可以超音波感測器實施距 離之決定。 尤其有利的是，如果升降機設備包含至少兩個車廂， 使該兩個車廂彼此獨立，上下移動，耦接至安全裝置用以 啓動緊急停止及啓動各別車廂之安全齒輪，安全裝置之決 定單元根據車廂之速度和移動方向，連續計算當執行緊急 停止時且當啓動安全齒輪時之車廂的停止距離並根據停止 距離來決定相對於彼此之車廂的關鍵距離和最小距離，並 可利用安全裝置之比較單元爲和關鍵距離比較之車廂與最 小距離間的實際距離。 -17- 1296993 ' 【實施方式】 本發明較佳實施例之下列說明連同圖示作進一步解釋 〇 在第1圖中，以示意圖形式代表依照本發明升降機設 備之較佳實施例，並整體以1 0作爲參考編號1 〇。它包含 在一升降井（圖中未示）中其一配置在另一上面之兩個車廂 1 2、1 4，並使該車廂沿一共同移動路徑，彼此獨立上下移 g 動，本質上已知該共同移動路徑因此未呈現在圖式中。上 車廂1 2透過懸索1 5耦接至平衡錘1 6。下車廂1 4係保持 在以相對應於懸索1 5之方式與平衡錘互動之懸索1 7上， 然而爲了保持更佳之外觀，圖式中未呈現該平衡錘。 以電驅動馬達20、22形式之各自驅動器分別和車廂 1 2、1 4相連，且在各情況下亦分別連接各自電機煞車2 3 、24。在各情況中，牽引滑輪25、26分別與驅動馬達20 、22相連，懸索1 5、1 7被導向其上方。 φ 利用導軌執行沿共同移動路徑垂直向中車廂1 2、1 4之 導引，嫻熟本技術者已知該導軌且因此圖式中未呈現該導 軌。 爲了在正常操作中控制車廂12、14，將各自之控制單 元28和30分別與各車廂12、14相連。控制單元28、30 透過控制線與各別相連之驅動馬達2 0和2 2且亦分別與相 連之煞車2 3、2 4作電氣連接。此外，透過連結線3 2，控 制單元28、30直接彼此連接。利用驅動馬達20、22及控 制單元28、30，可以平常方式在升降井之內使車廂12、14 -18- 1296993 上下移動用以輸送人及/或負載。 配置在各服務樓層上，車廂12、14外面的是目的地輸 入單元，其爲嫻熟本技術者所知且爲了保持更佳之外觀， 因此未呈現在圖式中。利用目的地輸入單元，預期之目的 地可爲使用者所輸入，且在沿各別目的地輸入單元所配置 之指示單元上，例如，銀幕上，可對使用者指示由控制單 元2 8、3 0所選取，行進至目的地之車廂。所有目的地輸入 單元透過雙向傳輸線與控制單元2 8、3 0作電氣連結。可將 他們建置爲，例如，形狀爲所謂觸摸式銀幕之觸感式銀幕 ’這可簡單輸入目的地並簡單指示要使用之車廂。 與車廂1 2、1 4分別相關連之控制單元2 8、3 0係透過 資料線3 2彼此連接，以及未表示之另一個升降控制單元， 他們形成升降機組，該組內之各控制單元2 8、3 0能分別控 制相連之車廂1 2、1 4。有關透過具有在車廂外面之目的地 輸入單元，由使用者所提供之目的地輸入，該控制單元可 執行非常快速之車廂指派並實施最佳移動控制，並依此方 式達成極安全之高度處理容量。 升降機設備1 0具有形狀爲條碼載具3 5之升降井資訊 系統，該系統沿整個移動路徑延伸並携帶條碼符號3 6，其 可由分別配置在車廂1 2、1 4上之條碼閱讀機3 8、3 9以光 學方式加以讀取。條碼符號3 6以編碼方式代表位置標示並 由條碼閱讀機3 8、3 9所讀取。結果登錄爲無接觸式之位置 標示是由條碼閱讀機3 8、3 9以電氣信號加以輸出。 如車廂1 2、1 4在升降井內移動則利用相連之條碼閱讀 -19- 1296993 ' 機3 8、3 9加以登錄。車廂1 2、1 4之速度可由每單位時間 之位置資料變化加以決定。此外，條碼符號3 6之掃瞄使其 * 可從連續位置標示來決定車廂12、14之移動方向。 車廂12、14與升降機設備10之電氣安全裝置42相連 接。以整合移動方向估算，這包含位置估算單元46和速度 決定單元47。 位置估算單元46和速度決定單元47透過資料線49、 _ 5 0分別和上車廂1 2及下車廂1 4之條碼閱讀機3 8、3 9作 電氣連結。該連結亦可利用光纖或建置成無線方式。位置 估算單元46和速度決定單元47將由條碼閱讀機38、39所 提供之信號處理成隨車廂而定之位置及速度信號。控制單 元2 8、3 0亦具有相對應之位置估算單元和速度決定單元， 其透過輸入線52、53分別由電連至資料線49、50。結果 ，由和位置有關之條碼閱讀機3 8、3 9所提供之資訊，車廂 12、14之移動方向和速度不只可供應安全裝置42用亦可 φ 供與各別車廂相連之控制單元2 8、3 0用。亦可將速度之決 定、移動方向及/或位置之決定直接整合在條碼閱讀機3 8 、3 9中，使得這些閱讀機3 8、3 9能以智慧型感測器直接 輸出速度和移動方向。 安全裝置42具有距離決定單元55，該單元與位置估 算單元46以電氣方式連接並從提供兩個車廂12、14彼此 實際距離之位置資料連續加以計算。·從距離決定單元5 5將 相對應於實際距離之電氣信號傳送至安全裝置42之比較 單元57。比較單元57具兩個輸入。在第一輸入處所提供 -20- 1296993 ' 的是代表兩個車廂1 2、1 4間實際距離之距離決定單元5 5 的信號。第二輸入係連接至決定單元60，該單元與速度決 ^ 定單元47作電氣連結並透過輸入線61額外連接至升降機 設備1 〇之中心輸入和輸出單元63。如典範實施中所代表 的，後者可透過雙向線64、65分別與控制單元28、30作 電氣連結。利用輸入和輸出單元63可將控制單元28、30 程式化並可將設備特定參數輸入至控制單元2 8、3 0和決定 g 單元60內。 利用決定單元60，在升降機設備1 〇操作期間以下列 更詳細說明方式連續計算車廂1 2、24之關鍵距離和最小距 離。藉助比較單元57將關鍵距離和類似之最小距離與兩個 車廂1 2、1 4間實際存在之距離相比較。如果車廂1 2、14 間之實際距離低於關鍵距離，則比較單元5 7輸出造成緊急 停止啓動裝置7 0加以啓動分別與車廂1 2、1 4相連之煞車 23、24的控制信號給下游緊急停止啓動裝置70，以致在一 φ 段短時間內煞住車廂1 2、1 4。如果實際距離低於最小距離 ，則比較單元5 7輸出造成安全齒輪啓動裝置72加以啓動 上車廂12之安全齒輪74和下車廂14之安全齒輪80的控 制信號給比較單元5 7之下游。利用安全齒輪74、8 0可在 非常短時間內以機械方式煞住車廂1 2、1 4，避免車廂碰撞 〇 安全齒輪74係透過安全齒輪鏈結75以基本上已知且 因此只以圖示代表之方式耦接至限速索7 6。限速索7 6是 以慣例方式導引在配置於升降井下端之偏向滾輪上方’及 -21- 1296993 ' 配置於升降井上端之限速器77上方。如果超過車廂12之 ^ 最大速度，限速器77可透過限速索76及固定至後者之安 • 全齒輪鏈結7 5啓動安全齒輪74，以致在短時間內使上車 廂保持靜止。此外，爲了阻擋限速索76且因此在如果距離 低於最小距離時啓動安全齒輪，可以安全齒輪啓動裝置7 2 以電力啓動限速器77或與例如爲索煞車之限速索76操作 連接之另一個裝置。 _ 下車廂1 4之安全齒輪係透過安全齒輪鏈結8 1耦接至

W 限速索82，該限速索被導引在配置於升降井下端之偏向滾 輪上方及配置在升降井上端之限速器83上方。如果超過最 大速度可在短時間內煞住下車廂，因爲透過限速索82和安 全齒輪鏈結8 1以限速器8 3啓動安全齒輪8 0。在對應於車 廂12之方式中，這亦爲車廂14之情況，如果下車廂14和 上車廂1 2間之實際距離低於決定單元60所計算之最小距 離，則可以安全齒輪啓動裝置72額外以電力啓動限速器 φ 83或與例如爲索煞車之限速索82操作連接之另一個裝置 〇 根據透過輸入線6 1輸入決定單元6 0內的設備特定參 數，計算最小距離和類似地計算關鍵距離，決定單元6 0透 過該輸入線6 1與中心輸入和輸出單元6 3作電氣連結。如 第2圖中之圖示代表，依照可規定之安全齒輪啓動曲線9 〇 計算最小距離。安全齒輪啓動曲線9 0代表當啓動安全齒輪 74、80時所預期之各別車廂12、14之停止距離SFA與當啓 動安全齒輪7 4、8 0時車廂1 2、1 4之實際速間的關係。如 -22- 1296993 果，例如，使以表面速度V N移動之車廂1 2在絕對停止點 h〇前之安全距離a〇處保持靜止使其位在離絕對停止點h0 ^ 距離aG之停止點h處的速度爲零，爲此目的，在離開停止 點h停止距離爲SFA之位置Si處必須啓動安全齒輪74。 結果，關於絕對停止點hQ，例如，升降井之一端，從 停止距離S F a和安全距離aG之總和取得最小距離。 藉由被阻擋之限速器77和限速索76發生安全齒輪74 _ 之啓動。結果爲起初仍以相同表面速度卩^^移動車廂12, 直到它到達位置S 2，因爲當它被啓動時必須考慮安全齒輪 74之系統反應時間，這反應時間等於從安全齒輪啓動裝置 72輸出信號到安全齒輪初步回應之時間間隔。過了系統反 應時間後，及這時間期間內所涵蓋之反應距離Sreak後，必 須額外考慮相當於從安全齒輪7 4之初步回應直到其完全 煞車作用由車廂12所涵蓋之距離的拖入距離sEin。只有一 次遞送完全煞車作用的是依照安全齒輪移動曲線9 1，在位 φ 置S2和移動方向hi間之區域中有效煞車至零速度之車廂 1 2 °清楚的是，甚至在零速度時，安全齒輪啓動曲線90偏 移安全齒輪移動曲線9 1，其依據安全齒輪74之煞車作用 說明車廂1 2之實際煞車程序。兩條曲線9 0和9 1之偏移位 移由安全齒輪74之與速度無關的拖入距離SEin所造成。 如已經說明的’停止距離S f A、及安全齒輪啓動曲線 90得自以下公式··

Saf = V · t r e a k + S e i η + V 2 / 2 a f A 其中t r e a k等於安全齒輪7 4之系統反應時間而a F A表示有作 -23- 1296993 ' 用之安全齒輪74之煞車加速（減速）。利用中心輸入和輸出 單元63可透過輸入線6 1將參數treak、SEin和aFA輸入到決 ^ 定單元60內。 安全齒輪74、80代表允許車廂12、14保持靜止之最 後安全級。在安全齒輪74、80作用前，如果由距離決定單 元55所決定之實際距離低於利用決定單元60所決定之關 鍵距離的話，藉由啓動緊急停止可使車廂1 2、1 4保持靜止 _ 。依照第3圖中所說明之可規定的緊急停止啓動曲線93以 及根據上車廂1 2之實例對應於它之緊急停止移動曲線94 可決定關鍵距離。爲說明起見，第3圖中亦表示安全齒輪 啓動曲線90和安全齒輪移動曲線9 1，且額外表示在正常 操作中控制單元2 8用以煞住上車廂1 2之操作減速曲線9 6 。如果車廂1 2以極小速度VN接近絕對停止點hG時，在正 常操作中，當到達位置S3時由控制單元28加以連續煞車 ，故在停止點h3變成靜止。如果故障的話，無法以適當方 φ 式煞住車廂1 2，其起初保持其極小速度 VN，直到在位置 S4碰到緊急停止啓動曲線93。位置S4離開停止點h2停止 距離SNH。當到達位置S4時利用緊急停止啓動曲線70啓動 車廂12之緊急停止。當這發生時，車廂12由於系統反應 時間treak之故，起初保持其極小速度VN，該系統反應時間 等於緊急停止之啓動和起作用之煞車2 3的完全煞車效用 間的時間間距。當煞車2 3有作用時，依照緊急停止移動曲 線94將車廂1 2有效地煞車在位置S 5和停止點h2間之區 域中，故它靜止在停止點h2。當啓動安全齒輪74，速度爲 -24- 1296993 零時，停止點h2離停止點h!偏移-移動曲線距離値 ^ 由緊急停止移動曲線和安全齒輪移動曲線9 1停止 • 移，確信如果適當執行車廂1 2之緊急停止時不會啓 齒輪74，而車廂12之移動係跟隨緊急停止移動曲，彳 然而，如果在啓動緊急停止後，由於不適當之減速 1 2之移動離緊急停止移動曲線9 4有段偏差，車廂 之結果爲到達安全齒輪啓動曲線90並啓動安全齒璋 且車廂1 2之移動則跟隨安全齒輪移動曲線9 1，致 1 2靜止在停止點h i。 停止距離SNH和緊急停止啓動曲線得自以下公 (2 ) S Ν Η = V · t r e a k + V 2 / 2 a N Η 其中，treak等於煞車之系統反應時間且aNH表示主 車之煞車加速（減速）。可將這些參數同樣地輸入至 元60內。 如已經說明的，在正常操作之煞車期間，車廂 | 跟隨操作減速曲線9 6，致使車廂靜止在停止點h3。 停止點h2距離cG。假定依照操作減速曲線96之車月 適當移動，未啓動緊急停止，因操作減速曲線96未 急停止啓動曲線93。可將安全距離aQ、移動曲線距 和距離cG同樣地輸入到決定單元60內。 第4圖中所代表的是車廂1 2、1 4之移動曲線， 們以極小速度VN朝彼此移動的話。在正常操作中， 程式化之操作減速曲線9 6以各別之控制單元2 8、 兩車廂1 2、1 4，致使他們靜止時彼此之間的最小清 b〇。藉 點之偏 動安全 康94 ° ，車廂 12增速 输74， 使車廂 式： 動式煞 決定單 之移動 這偏移 晴12的 觸及緊 離値b〇 如果他 依照可 3 0煞住 除距離 -25- 1296993 % 爲 d 1。 ’ 故障時，利用安全裝置42煞住朝彼此移動之車廂1 2 - 、1 4，其中依照緊急停止啓動曲線93分別啓動緊急停止， 致使根據緊急停止移動曲線94煞住車廂1 2、1 4且靜止時 他們之間的距離爲d2。 如果利用緊急停止亦無法適當地煞住朝彼此移動之車 廂12、14，則依照安全齒輪啓動曲線90以安全裝置42啓 動各別之安全齒輪7 4、8 0，致使在通過安全齒輪移動曲線 I 9 1後，車廂1 2、1 4靜止時他們之間的距離爲d3。 距離d3等於兩車廂所累積之安全距離aG，安全距離a〇 指向根據兩車廂12、14之速度和移動方向，利用決定單元 60所計算之絕對停止點hG。距離d2等於兩車廂之安全距 離與移動曲線距離値bQ的總和，且最小清除距離d i等於兩 車廂之距離aG、b〇與CQ之總和。兩車廂12、14間之最小 距離爲當啓動安全齒輪74、8 0時車廂1 2、1 4之停止距離 φ SF A的總和加上他們煞車後，車廂1 2、1 4間之距離d3。兩 車廂1 2、1 4間之關鍵距離爲在緊急停止時，車廂1 2、1 4 之停止距離SNH的總和加上他們煞車後，車廂1 2、1 4間之 距離d2。以決定單元60連續計算關鍵距離與最小距離。如 果實際距離低於所計算之距離値則以爲兩車廂所用之一種 裝置42啓動緊急停止，或啓動安全齒輪74、80。 清楚地從以上得知，在正常操作中，兩車廂1 2、1 4可 彼此接近至最小清除距離d i而不啓動緊急停止或啓動安全 齒輪。依照可規定之緊急停止啓動曲線，藉由計算關鍵距 •26- 1296993 ' 離而發生緊急停止之啓動，且依照安全齒輪啓動曲線，藉 ' 由計算最小距離而發生安全齒輪之啓動。在正常操作中， - 車廂之移動跟隨可程式化之操作減速曲線，且以相對於彼 此及相對於可規定之絕對停止點ho的操作減速曲線、緊急 停止移動曲線和安全齒輪移動曲線之偏移位移，確信如果 適當操作的話，儘管車廂1 2、1 4非常接近在一起，既不會 啓動緊急停止亦不會啓動安全齒輪，但卻可靠地避免車廂 碰撞。 【圖式簡單說明】 第1圖表示依照本發明升降機設備之示意圖； 第2圖表示升降機設備之車廂的安全齒輪啓動曲線和 安全齒輪移動曲線； 第3圖表示升降機設備之車廂的減速曲線、緊急停止 啓動曲線和緊急停止移動曲線和安全齒輪啓動曲線及安全 齒輪移動曲線；以及 第4圖表示彼此接近之升降機設備的兩個車廂之減速 曲線、緊急停止啓動曲線和緊急停止移動曲線和安全齒輪 啓動曲線及安全齒輪移動曲線。 【主要元件符號說明】 10 升降機設備 12 、 14 車廂 1 5、1 7 懸索 16 平衡錘 2〇、22 電驅動馬達 -27- 1296993 23 、 24 煞車 25 > 26 滑輪

28、 30 控 制 單 元 32 連 結 綿 3 5 條 碼 載 具 36 條 碼 符 號 38、 39 條 碼 閱 讀 機 42 電 氣 安 全 裝 置 46 位 置 估 算 單 元 47 速 度 決 定 單 元 49、 50 資 料 線 5 2、 53、61 輸 入 線 55 距 離 決 定 單 元 57 比 較 單 元 60 決 定 單 元 6 1 輸 入 線 63 中 心 輸 入 和 輸 出 單元 64、 65 雙 向 線 70 緊 急 停 止 啓 動 裝 置 72 安 全 齒 輪 啓 動 曲 線 7 4、 80 安 全 齒 輪 7 5、 8 1 安 全 齒 輪 鏈 結 7 6、 82 限 速 索 77、 83 限 速 器 -28- 1296993 90 安 全 齒 輪 啓 動 曲 線 9 1 安 全 齒 輪 移 動 曲 線 93 緊 急 停 止 啓 動 曲 線 94 緊 急 停 止 移 動 曲 線 96 操 作 減 速 曲 線

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Claims (1)

1296993 第95 1 07 1 8 1號「升降機設備」專利案 “ （2008年1月修正） • 十、申請專利範圍： 1 . 一種升降機設備，該設備包含至少一個車廂（12、14)， 該車廂可在升降井上沿移動路徑移動並具有安全齒輪 (74，8 0)，其中控制單元（28、30)、驅動器（20、22)和煞 車器（23、24)與車廂（12、14)相關，且更包含具有計速單 元（4 7)用以決定至少一個車廂（12、14)目前速度之安全裝 t 置（42)，用以決定至少一個車廂（12、14)距障礙物，另一 個車廂或升降井之一端實際距離之計距單元（55)，及用 以決定關鍵距離與最小距離之決定單元（60)，其皆依至 少一個車廂（1 2、1 4)之速度而定，如果實際距離小於關 鍵距離時，可利用安全裝置（42)啓動至少一個車廂（12、 1 4)之緊急停止，如果實際距離小於最小距離則可啓動至 少一個車廂（12、14)之安全齒輪（74、80)，當緊急停止適 | 當執行時，車廂（12、14)之移動係跟隨緊急停止移動曲 線（94)隨車廂（12、14)所涵蓋之距離而變，緊急停止移動 曲線（94)係代表當緊急停止被啓動時預期的車廂（12、14) 速度之變化，且當安全齒輪（74、80)適當執行時，車廂（12 、14)之移動係跟隨安全齒輪移動曲線（91)隨車廂（12、14) ^ 所涵蓋之距離而變，安全齒輪移動曲線（91)係代表當安 全齒輪（74、80)被啓動時預期的車廂（12、14)速度之變化 ，其特徵爲可利用決定單元（60)，依據可規定之緊急停 止啓動曲線（9 3 )來決定關鍵距離並依據可規定之安全齒 1296993 M胃1力曲線（90)來決定最小距離，該安全齒輪啓動曲線 (9〇)未觸及緊急停止移動曲線（94);及甚至在車廂（12、 1 4) Ξ II達依據緊急停止移動曲線（94)與零速度相關之位 置之前，可能啓動安全齒輪（74，80)。 2 ·如申請專利範圍第1項之升降機設備，其中緊急停止移 雲力曲線（94)在零速度處相對於安全齒輪移動曲線（9㈠偏 移一可規定之距離値（b〇)。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之升降機設備，其中對於該 正常操作之煞車，依據可規定之操作減速曲線（96)，利 用控制單元（28、30)使車廂（12、14)煞車，該操作減速曲 線（9 6)未觸及緊急停止啓動曲線（93)且甚至在要被煞車 之車廂（12、14)已到達依據操作減速曲線（9 6)與零速度相 關之位置（h3)之前，可啓動緊急停止。 4 ·如申請專利範圍第3項之升降機設備，其中操作減速曲 線（9 6)在零速度處相對於緊急停止移動曲線（94)偏移一 距離値（c〇)。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之升降機設備，其中關鍵距 離和最小距離可彼此獨立地決定。 6 .如申請專利範圍第1或2項之升降機設備，其中對於在 該正常操作之煞車，依照可規定之操作減速曲線（96)， 利用控制單元（28、30)可控制至少一個車廂（12、14)，該 操作減速曲線（96)、緊急停止移動曲線（94)和安全齒輪移 動曲線（9 1)在零速度處相對於彼此及相對於障礙物，另 一個車廂或升降井之一端偏移。 1296993 7 .如申請專利範圍第1或2項之升降機設備’其中考慮車 廂（1 2、1 4)之目前速度以及系統反應時間、拖入距離和 車廂（12、14)之安全齒輪（74、80)的煞車加速可決定最小 距離。 8 .如申請專利範圍第7項之升降機設備，其中最小距離係 考慮車廂（12、14)由安全齒輪（74、80)保持靜止之可規定 的安全距離（a〇)來決定，此距離假定爲距離至少一個障礙 物、另一個車廂或升降井之一端的最小者。 9 .如申請專利範圍第8項之升降機設備，其中利用決定單 元（6 0)可計算該最小距離，可將安全距離和系統反應時 間，安全齒輪（74、80)之拖入距離和煞車加速輸入決定 單元（60)。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之升降機設備，其中考慮車廂（1 2 、14)之目前速度和相關至少一個車廂（12、14)之煞車（23 、2 4)的系統反應時間及煞車加速以及可規定之移動曲線 距離値（bQ)可決定關鍵距離，該移動曲線距離値（b〇)相當 於緊急停止移動曲線（9 4)在零速度處離安全齒輪移動曲 線（9 1)的距離。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之升降機設備，其中關鍵距離係 考慮車廂（12、14)由緊急停止保持靜止的可規定安全距離 Uo)來決定，此距離假定爲距離至少一個障礙物、另一個 車廂或升降井另一端之最小者。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0或1 1項之升降機設備，其中利用 決定單元（60)可計算該關鍵距離，可將相關至少一個車廂 1296993 (1 2、1 4 )之煞車（2 3、2 4 )的系統反應時間及煞車減速輸入 ’ 決定單元（6 0 )。 ，1 3 .如申請專利範圍第1項之升降機設備，其中該升降機設 備（1〇)包含耦接至安全裝置（42)之升降井資訊系統（36、 38) 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之升降機設備，其中升降井資訊 系統（36、3 8)包含將相關車廂（12、14)之位置傳送至安全 > 裝置（42)之位置感測器。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之升降機設備，其中除相關之車 廂（12、I4)之位置外，位置感測器亦將其速度及/或其移 動方向傳輸至安全裝置（42)。 1 6 .如申請專利範圍第1 3、1 4或1 5項之升降機設備，其中 該升降井資訊系統具有條碼資訊系統（3 6、3 8)。 1296993 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第1圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:

10 升 降 機 設 備 12、 14 車 廂 15' 17 懸 索 16 平 衡 錘 20、 22 電 驅 動 馬 達 23、 24 煞 車 25、 26 滑 輪 28、 30 控 制 單 元 32 連 結 綿 3 5 條 碼 載 具 36 條 碼 符 號 38 ^ 3 9 條 碼 閱 讀 機 42 電 氣 安 全 裝 置 46 位 置 估 算 單 元 47 速 度 決 定 單 元 49、 5 0 資 料 線 52 輸 入 線 5 5 距 離 決 定 單 元 57 比 較 單 元 60 決 定 單 元 6 1 輸 入 線 63 中 心 輸 入 和 輸 出 單元 6 4、 65 雙 向 線 70 緊 急 停 止 啓 動 裝 置 72 安 全 齒 輪 啓 動 曲 線 74、 80 安 全 齒 輪 75、 8 1 安 全 齒 輪 鏈 結 76、 82 限 速 索 77、 83 限 速 器 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：