TWI388492B - 升降設備之安全裝置及具有此安全裝置之升降設備 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種根據獨立項之前言部分所述用於一具有至少一個升降車廂之升降設備中之安全裝置。除此之外,本發明亦有關於一相應之升降設備。
在一多個可移動升降設備中的諸升降車廂通常各配備一自有之驅動裝置及一自有之煞車系統。整個升降設備之電子控制裝置經常被設計成使得各個別升降車廂不會發生碰撞現象。特別地,在一緊急停止之情況中,或甚至在升降車廂之正常樓層停靠的情況中,並無法擔保在所有情況下另一在相同井道中被配置於上方或下方之升降車廂仍可在正確時間下停止以避免碰撞。此碰撞將可被避免,因為在諸個別車廂間之足夠間距以及被適當地調整之垂直速度均藉由控制裝置而被預先決定。然而,由於此類之預定,使得一多個可移動升降設備之運輸能量並無法被完全地利用,此將產生對成本/使用效益之影響。
由歐洲專利申請第EP 769 469 B1號案可獲知一種多個可移動升降設備,其包括用於在發生另一升降車廂不當地接近現象時可開啟升降設備之安全電路的裝置。根據此專利說明書所述,各升降車廂處均設有安全模組,可在所處之情形下評估諸車廂位置及速度,以便可觸發(甚至在其他升降車廂)之煞車程序。此諸個別之安全模組必須始終確認並評估其他參與之諸升降車廂的車廂位置及速度,以便可在一緊急情況下作正確之反應。為達此目的而需要一特定之決策模組,其可在緊急情況中負責下達停止指令。
由國際專利申請第WO 2004/043841 A1號案可獲知一同樣複雜之解決方法。根據此專利申請案,紅外線、雷射或超音波感應器被配置在各升降車廂,並測量與被配置在此升降車廂上方及下方之諸相鄰升降車廂間之間距。此外,另提議使用一種井道資訊系統,以致使例如若干被配置在井道中之測量條可被若干位於諸升降車廂處成光障型式之感應器所掃描。此光電方法亦可控制諸升降車廂之間距,並亦可在所處情況下控制與井道底部之間距,且若有必要亦干預控制裝置以避免碰撞。
最重要者,在WO 2004/043841 A1號案中所述之解決方法是複雜的,因為在諸升降車廂之不同光電組件間必需要有通聯,以便得以陳報有關諸升降車廂之瞬間狀態及瞬間速度。
此外,因為所有系統均必須彼此相匹配,故上述諸解決方法在處於運轉狀態時之開始啟用係複雜的。此諸系統之複雜性可能使得這些解決方式易於失效。
在考量諸習知配置下,本發明之第一目的在於提供一種多個可移動升降設備,其在兩升降車廂間接近時可在碰撞前先自動地停止,而並不需要諸升降車廂間進行頗為複雜之數據交換。
本發明之另一目的在於防止在一具有至少一個升降車廂之升降設備中,車廂不妥地接近,或防止升降車廂在其接近諸井道端時與此諸端部間發生碰撞。
換言之,本發明之目的在於藉由簡單且可靠之裝置而改良升降設備之安全性。
上述之目的可藉由本案申請專利範圍中之諸獨立項所揭示之特徵而達成。本發明之諸有利發展則可藉由諸附屬項而被實現。
本發明除了適合用於防止兩個相當接近之升降車廂間的碰撞,同時亦適合用於防止一升降車廂與一井道端部間的碰撞。下文中將說明根據本發明或一升降設備中之安全裝置的若干均等變化例。
在第一變化例中,一具有一上升降車廂及一下升降車廂(兩者均可大體上獨立地沿著垂直方向而移動於此升降設備之一共同升降井道中)之升降裝置的安全裝置包括一第一光電偵測系統,及具有一位於上升降車廂之下方區域中的第一光源,及具有一第一偵測器。此第一偵測器具有一位於下升降車廂之上方區域中的第一光敏感應器區域。此第一光源相對於垂直方向而以一第一角度發射出一經聚焦之第一光束。此第一角度被預定成當上及下升降車廂接近時,該第一光束可入射在第一感應器區域上,因此可被第一偵測器所偵測及此第一偵測器因而觸發一反應以防止諸升降車廂之碰撞。
此外,此安全裝置包括第二光電偵測系統,其具有一位於下升降車廂之上方區域中的第二光源,及具有一位於上升降車廂之下方區域中的第二偵測器。
隨著本發明,此第一變化例亦可藉由兩個以上,大致獨立地且垂直地在一共同井道中移動之升降車廂而被實現,其中為此而設置之至少一個光源及一為此而設之偵測器於存在於這些升降車廂中的各一者之間。
在第二變化例中,用於具有一下井道端及至少一個升降車廂(其可大體上獨立地沿著垂直方向而移動於此升降設備之一升降井道中)之升降裝置的安全裝置包括一第一光電偵測系統,具有一位於此升降車廂之下方區域中之第一光源,及具有一第一偵測器。此第一偵測器具有一位於此下井道端之區域中的第一光敏感應器區域。此第一光源相對於垂直方向而以一第一角度發射出一經聚焦之第一光束。此第一角度被預定成當此升降車廂接近此下井道端時,第一光束入射在第一感應器區域上,因此由第一偵測器偵測到,及第一偵測器因而觸發一反應以便可防止此升降車廂之碰撞。
此外,此安全裝置包括一第二光電偵測系統,其具有一位於此下井道端之區域中的第二光源,及一位於此升降車廂之下方區域中的第二偵測器。
在第三變化例中,用於一具有一上井道端及至少一升降車廂(其可大體上獨立地沿著垂直方向而移動於此升降設備之一升降井道中)之升降裝置的安全裝置包括一第一光電偵測系統,其具有一位於此上井道端之區域中之第一光源,及一第一偵測器。此第一偵測器具有一位於此升降車廂之上方區域中之第一光敏感應器區域。此第一光源相對於垂直方向而以一第一角度發射一經聚焦之第一光束。此第一角度被預定成當此升降車廂接近此上井道端時,第一光束入射在第一感應器區域上,因此由第一偵測器偵測到,及第一偵測器將因而觸發一反應以便可防止此升降車廂之碰撞。
此外,此安全裝置包括一第二光電偵測系統,其具有一位於此升降車廂之上方區域中的第二光源,及一位於此上井道端之區域中的第二偵測器。
這些變化例顯然地亦可被有利地組合,亦即,第二變化例之升降車廂可為第一變化例中之升降設備的一共同升降井道內之多個升降車廂中之下方者,其等兩者均可大體上獨立地沿著垂直方向而移動於此升降井道中。
類似地,第三變化例之升降車廂可為第一變化例中之升降設備的一共同升降井道內之多個升降車廂中之上方者,其等兩者均可大體上獨立地沿著垂直方向而移動於此升降井道中。
顯然地,亦可將所有三個變化例組合在一升降設備中。此一組合可達成防止兩升降車廂彼此間及與諸井道端間之碰撞。
本發明之優點在於將可自市面購得之光電組件作簡單之配置,便可防止升降車廂在升降井道中之碰撞。另一優點在於藉由偵測器而進行間矩之自動偵測,及在當諸升降車廂不當接近時自主反應之觸發。此外,與一局部電腦單元配合協作之偵測器可在低度計算耗費下基於速度數據而觸發一防撞反應。此外,安全裝置之冗餘設計提供額外之安全性,並賦予所有升降車廂可自主且快速觸發一防撞反應之能力。
下文中將基於若干實施範例並配合參考若干非依比例繪製之圖式而詳細地說明本發明。
本發明之第一實施例型式將配合第1A及1B圖中之簡圖而被說明於下。諸圖中顯示一具有一上升降車廂A1及一下升降車廂A2之簡單多個可移動車廂升降設備10,而此兩車廂均可大致獨立地且垂直地沿著一垂直方向z而移動於此升降設備10之一共同升降井道11中。為達此目的,此諸升降車廂A1、A2可被配備成每一升降車廂A1、A2有一驅動裝置及一止動煞車,或者例如可被單獨地連接至中央驅動系統以便可個別地在升降井道11中移動。除此之外,亦有其他之方法可個別地移動一多個可移動車廂升降設備之諸升降車廂。
安全裝置被配備成包括第一光電偵測系統20,其具一被配置在上升降車廂A1之下方區域中的第一光源21,此如第1A及1B圖所示意顯示。可傳遞經聚焦光線之發光二極體係特別地適合作為光源。雷射二極體或固體雷射則更為適合。
除此之外,偵測系統30包括第一偵測器22,其包括一位於上升降車廂A2之上方區域中之第一光敏感應器區域22。光二極體、光電晶體或其他光敏元件可被用作為感應器區域22。
第一光源21被設計並配置成使其相對於垂直方向z以第一角度W1傳遞一經聚焦之第一光束L1。在此所示之範例中,第一光束L1之方向係向下。
第1A圖為一簡圖(諸車廂間之間距值為S1),其中上升降車廂A1以速度v1向下移動,而下升降車廂A2則係固定不動(v2=0)。在如圖所示之瞬間,光束L1係入射在下升降車廂A2上方任何一點處,並射抵升降井道11之壁。
如果兩車廂A1及A2之相對間距此時減小至一最小間距(S2),如第1B圖所示,則光束L1將首次地入射在感應器區域22上。
根據本發明,第一角度W1被預先決定或設定成當上及下升降車廂A1、A2接近時,一當到達最小間距S2,使得第一光束L1可在入射在第一感應器區域22上。因此,在此入射之瞬間,光束L1便可由第一偵測器22、24所偵測,且此偵測器22、24將觸發一反應R1,其例如經由一線路或連線23而被傳遞至一控制裝置或類似者處。
本發明此時容許安全裝置可有不同之實施型式或建構階段。
在最簡單之實施型式中,反應可在光束L1第一次入射在感應器區域22上時便被直接地觸發。在此情形下如果感應器區域22具有一大小(指面積範圍大小),而此大小儘管在升降設備10中會變動,但仍使其可確保得以藉由偵測器22、24而進行光束L1之穩當偵測即為足夠。
第2圖顯示本發明之另一實施型式。此圖顯示就在光束L1首次被感應器區域22之一光敏區段22.1所偵測後不久之簡圖。
這些區段較佳地可被分開地評估,亦即,其等具有各自單獨之電連接。較佳地,隨同各種不同實施例型式,設有適當的評估系統24(或如第3圖所示情形中之24及28)以使能夠依賴若干受光束L1入射於其上之諸區段(22.1-22.n)而觸發一匹配之反應(R1、R2、R3、R4)。
如果此刻若干與第1A及1B中所示者相同之間距被採用,則此間距在如圖所示之瞬間係小於S2。
因為上升降車廂A1繼續以速度v1向前地朝下車廂A2移動,故由光束L1所產生之「光點」向左側位移。安全裝置此時可被設計、編程、或設定成隨著在感應器區域22之光敏區段22.1處之第一次入射預警被觸發作為一反應,或者升降設備10或升降車廂A1及/或A2被轉換成一預警模式。如果此時光點移動超過感應器區域22之另一已先被固定之區段22.4,則最終反應可被觸發(例如,藉由觸發上及/或下車廂A1、A2之煞車裝置或安全煞車而進行之緊急停止)。此一兩級式方法提供了額外之安全性,並藉此而有助於防止錯誤之觸發。
現參考第2圖以說明本發明之另一實施型式。如位於感應器區域22下方之箭頭所表示的,當諸車廂A1、A2間之相對間距以速度v1減少時,光點係以速度v1*
遷移至左側。此速度v1*
可藉由簡單之三角公式計算以確定速度v1。例如,若角度W1係等於45度,則v1=v1*
,此乃因為tan45=1。若角度W1係大於45度,則v1*
亦將大於v1。在較小角度W1下,v1*
則將小於v1,亦即可達成速度減低或變慢之型式。感應器區域22之大小可藉此變慢而被減小,而此情形可能變成為優點,因為適當之感應器係很昂貴的。
第3圖顯示另一變化例。此一變化例係目前較佳的,因為其提供最大之安全性。如圖所示,使用兩光電偵測系統。第一偵測系統被設計成類似於諸先前圖式中所示之系統。第二偵測系統可在結構上是相同的,但卻有如鏡像地被置於下升降車廂A2之上方區域中。相對應之第二感應器區域26則係位於上升降車廂A1之下方區域中。
在本範例中,兩角度係相同的,即W1=W2。然而,此諸角度亦可被預先決定或設定成不同的。在以相同方式實施諸光電偵測系統之情形下,且若W1=W2,則此兩光電偵測系統將同時傳輸信號,或同時觸發諸反應R3、R4。
在諸圖式中示意地顯示,諸偵測器觸發各自之反應。此諸反應之型式則視個別實施例型式、諸裝置之程式編製或設定而有所不同。在諸圖式中顯示,諸偵測器在一位置可經由線路或其他連線23或27而發射信號或數據。因為這些信號或數據將會開啟安全電路之開關,故此諸信號或數據於是會在諸反應被觸發之前或是其等直接觸發諸反應之前先被處理。
有很多管理反應觸發之可能性。各自之實施方式則端視各自升降設備10之不同細節而定。例如,若升降設備包括各升降車廂A1、A2之自有安全電路,則上及/或下升降車廂A1、A2之安全電路可藉由偵測器或諸偵測器而被中斷。
一多個可移動的車廂升降設備10較佳地包括各升降車廂A1、A2之自有安全電路,其中多個安全元件(諸如安全接觸件及安全開關)被配置在一串聯電路中。相對應之升降車廂A1或A2僅在安全電路且因而所有整合在其中之安全元件被關閉時才可被移動。安全電路係與升降設備10之驅動裝置或煞車單元相連接,以便可中斷此相對應升降車廂A1或A2之運行作業,如果此一中斷反應係所要的。
然而,本發明亦可被使用於配備有一取代上述安全電路之安全匯流排的升降設備中。
可替代地或另外地開啟安全電路,諸個別升降車廂A1、A2之煞車亦可被觸發。
可替代地或另外地,諸個別升降車廂A1、A2之可能安全煞車亦可被觸發。
因此,下列諸反應中之一或多個可依賴各自之實施例型式而由諸第一偵測器22、24或26、28所觸發:-開啟至少一個升降車廂A1、A2之安全電路,-傳遞信號至一個升降機控制裝置,-觸發至少一個升降車廂A1、A2之煞車裝置,-觸發至少一個升降車廂A1、A2之安全煞車,-轉移至少一個升降車廂A1、A2至一預警狀態,及-調整至少一個升降車廂A1、A2之垂直速度v1、v2。
因此,間距控制或複合之間距及安全性之控制可藉由本發明而被實現。
諸角度W1、W2可相對於垂直方向z被設定在0至90°之範圍中。諸角度W1、W2較佳地係在0至60°間之範圍中,且尤佳地係在10至50°之間。
有利地,諸角度W1、W2依賴單獨或多個參數而被設定成可隨時間而變化,諸如升降車廂A1、A2之位置、速度、或加速度,升降車廂A1、A2相對於一參考點之間距、相對速度、或相對加速度,或者升降設備10之運轉狀態。
由於可設定諸角度W1、W2,諸角度W1、W2例如可在車廂A1、A2具有較大速度之情形中被設定成較小,以便光束L1、L2可在一較早時間點入射在偵測器22、24上,因而可在一較早時間點觸發一反應R1、R2、R3、R4。在一較低速度下,一較早反應R1、R2、R3、R4之必要性將相應地降低,因此一較大之角度W1、W2可被設定。加速度及角度間之關聯係以類似方式運作。
升降設備10之運轉狀態(例如在檢查或維何狀態時)經常預設一經降低之最大速度。因此,在當升降車廂A1、A2進行檢查運行時,光束L1、L2之角度W1、W2可在此升降車廂A1、A2被轉換至一檢查狀態後被增大,因為此升降車廂A1、A2僅可以經降低之速度被移動。
升降車廂A1、A2之位置例如可用於確定角度W1、W2之可變設定的瞬間情形之目的。因此,在諸升降車廂A1、A2之間或在一升降車廂A1、A2及井道端之間的關鍵間距被予界定。如果此值掉落至以下,則角度W1、W2之可變設定便開始。
如果多個升降車廂運行在相同井道11中,則相應之安全裝置亦可被設置在這些升降車廂之間。
此外,若干相應之感應器區域亦可被設置在升降井道11之下及/或上井道端處,以便可防止一升降車廂與各自之井道端間有風險之接近。在此情形下之運作原理係相同於針對有關其他實施例型式所敘述者。
10...升降設備
11...升降井道
20...第一光電偵測系統
21/25...光源
22...第一感應器區域
22.1~22.n...光敏區段
22/24/26/28...偵測器
23/27...線路/連線
24/28...評估系統
26...第二感應器區域
30...偵測系統
A1...上升降車廂
A2...下升降車廂
L1/L2...光束
R1/R2/R3/R4...反應
S1/S2...車廂間距
v1/v1*
/v2...速度
W1/W2...角度
z...垂直方向
第1A圖顯示根據本發明所實施之第一多車廂升降設備在第一時間點處之示意側視圖;第1B圖顯示此根據本發明所實施之多車廂升降設備在稍晚時間點處之示意側視圖;第2圖顯示根據本發明所實施之第二多車廂升降設備的一部分之示意側視圖;及第3圖顯示根據本發明所實施之第三多車廂升降設備的一部分之示意側視圖。
10...升降設備
21...光源
22...第一感應器區域
22.1~22.n...光敏區段
23...線路/連線
24...評估系統
A1...上升降車廂
A2...下升降車廂
L1...光束
R2...反應
v1/v1*
/v2...速度
W1...角度
Claims (15)
- 一種升降設備(10)之安全裝置,該升降設備具有一上升降車廂(A1)及一下升降車廂(A2),該兩者均可大體上獨立地沿著垂直方向(z)而移動於該升降設備(10)之一共同升降井道(11)中,其中該安全裝置包括第一光電偵測系統(20),其具有位於該上升降車廂(A1)之下方區域中的第一光源(21),且具有第一偵測器,其特徵在於:- 該第一偵測器包括位於該下升降車廂(A2)之上方區域中光敏的第一感應器區域(22);及- 該第一光源(21)相對於垂直方向(z)以第一角度(W1)發射出經聚焦之第一光束(L1),且該第一角度(W1)被預定成在該等上及下升降車廂(A1,A2)接近時,該第一光束(L1)可入射在該第一感應器區域(22)上,並因此可被該第一偵測器所偵測,及該第一偵測器觸發一反應(R1,R2,R3,R4)。
- 如申請專利範圍第1項之安全裝置,其中該安全裝置包括第二光電偵測系統,其具有一位於該下升降車廂(A2)之上方區域中的第二光源(25),及具有一位於該上升降車廂(A1)之下方區域中的第二偵測器(26,28)。
- 一種升降設備(10)之安全裝置,該升降設備具有一下井道端及至少一個升降車廂(A2),可大體上獨立地沿著 垂直方向(z)而移動於該升降設備(10)之一升降井道(11)中,其中該安全裝置包括第一光電偵測系統(20),其具有一位於該升降車廂(A2)之下方區域中之第一光源(21),且具有一第一偵測器,其特徵在於:- 該第一偵測器包括位於該下井道端之區域中光敏的第一感應器區域(22);及- 該第一光源(21)相對於垂直方向(z)以第一角度(W1)發射出經聚焦之第一光束(L1),及該第一角度(W1)被預定成在該升降車廂(A2)接近該下井道端時,該第一光束(L1)可入射在該第一感應器區域(22)上,並因此可被該第一偵測器偵測到,及該第一偵測器觸發一反應(R1,R2,R3,R4)。
- 如申請專利範圍第3項之安全裝置,其中該安全裝置(20)包括第二光電偵測系統,其具有位於該下井道端之區域中的第二光源(25),及一位於該升降車廂(A2)之下方區域中的第二偵測器(26,28)。
- 一種升降設備(10)之安全裝置,該升降設備具有一上井道端及至少一個升降車廂(A1),可大體上獨立地沿著垂直方向(z)而移動於該升降設備(10)之一升降井道(11)中,其中該安全裝置包括第一光電偵測系統(20),其具有位於該上井道端之區域中之第一光源(21),及一第一偵測器,其特徵在於:- 該第一偵測器包括位於該升降車廂(A1)之上方區域中光敏的第一感應器區域(22);及 - 該第一光源(21)相對於垂直方向(z)以第一角度(W1)發射出經聚焦之第一光束(L1),及該第一角度(W1)被預定成當升降車廂(A1,A2)接近該上井道端時,該第一光束(L1)可入射在該第一感應器區域(22)上,因此可被該第一偵測器所偵測,且該第一偵測器觸發一反應(R1,R2,R3,R4)。
- 如申請專利範圍第5項之安全裝置,其中該安全裝置(20)包括第二光電偵測系統,其具有位於該升降車廂(A1)之上方區域中的第二光源(25),及位於該上井道端之區域中的第二偵測器(26,28)。
- 如申請專利範圍第3或4項之安全裝置,其中該升降車廂(A2)係位於該升降設備(10)之一共同升降井道(11)內的複數個升降車廂(A1,A2)中之下方者,且該兩車廂均可大體上獨立地沿著垂直方向(z)而移動於該升降井道(11)中。
- 如申請專利範圍第5項之安全裝置,其中該升降車廂(A1)係位於該升降設備(10)之一共同升降井道(11)內的複數個升降車廂(A1,A2)中之上方者,且該兩車廂均可大體上獨立地沿著垂直方向(z)而移動於該升降井道(11)中。
- 如申請專利範圍第1、3或5項之安全裝置,其中該感應器區域(22)包括複數個可進行個別評估之光敏區段(22.1-22.n)。
- 如申請專利範圍第1、3或5項之安全裝置,其中該第一 偵測器包括一評估系統(24),以便能夠依賴該第一光束(L1)入射之該等光敏區段(22.1-22.n)而觸發一匹配之反應(R1,R2,R3,R4)。
- 如申請專利範圍第1、3或5項之安全裝置,其中下列諸反應中之一或多個可由該第一偵測器所觸發:- 開啟至少一個升降車廂(A1,A2)之安全電路;- 傳遞信號至一個升降機控制裝置;- 觸發至少一個升降車廂(A1,A2)之煞車裝置;- 觸發至少一個升降車廂(A1,A2)之安全煞車;- 轉移至少一個升降車廂(A1,A2)至一預警狀態;及- 調整至少一個升降車廂(A1,A2)之垂直速度(v1,v2)。
- 如申請專利範圍第1、3或5項之安全裝置,其中間距控制或複合之間距及速度控制可藉由該或該等光電偵測系統而被實現。
- 如申請專利範圍第1、3或5項之安全裝置,其中介於該光束(L1,L2)與垂直方向(z)間之角度(W1,W2)可依賴單獨或多個參數而設定成可隨時間而變化。
- 如申請專利範圍第13項之安全裝置,其中該等參數代表升降車廂(A1,A2)之位置、速度、或加速度,升降車廂(A1,A2)相對於一參考點之間距、相對速度、或相對加速度,或該升降設備(10)之運轉狀態。
- 一種升降設備(10),其具有如前述申請專利範圍中任一項之安全裝置,其中該升降設備(10)包括至少一個升降車廂(A1,A2),而每一個升降車廂(A1,A2)具有驅 動裝置及止動煞車,及其中可藉由該反應(R1,R2,R3,R4)而防止該等升降車廂(A1,A2)之碰撞。
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