WO2003011732A1 - Aufzuganlage mit einer einrichtung zur ermittlung der kabinenposition - Google Patents

Aufzuganlage mit einer einrichtung zur ermittlung der kabinenposition Download PDF

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WO2003011732A1
WO2003011732A1 PCT/CH2002/000405 CH0200405W WO03011732A1 WO 2003011732 A1 WO2003011732 A1 WO 2003011732A1 CH 0200405 W CH0200405 W CH 0200405W WO 03011732 A1 WO03011732 A1 WO 03011732A1
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WO
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guide
sensor system
code reading
reading sensor
travel
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PCT/CH2002/000405
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French (fr)
Inventor
René Kunz
Eric Birrer
Matthias Lorenz
Original Assignee
Inventio Ag
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Priority to AT02747128T priority patent/ATE285975T1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492—Position or motion detectors or driving means for the detector

Definitions

  • the invention relates to an elevator installation with a device for determining the position of an elevator car that can be moved along a guide flange of at least one guide rail, as defined in the claims.
  • this device In the case of elevators, this device is used to determine the position of an elevator car and to derive information signals from it for the control.
  • the position information is fixed in a coded form along the entire travel path of the elevator car 2 and is read in a coded form by means of a code reading device and forwarded to an evaluation unit.
  • the evaluation device prepares the read coded position information for control purposes and derives information signals from it, so-called shaft information, which are forwarded to the elevator control.
  • Such a device is known from German utility model G 92 10 996.9.
  • the coded position information in the form of a magnetic strip is fixed there in the direction of movement of the elevator car over its entire lifting height.
  • a sensor head attached to the elevator car and movable with it in the reading direction of the coding relative to the magnetic strip reads the coded information and forwards it for evaluation.
  • a vibration-damping decoupling device decouples the magnetic head from horizontal movements or vibrations of the elevator car and keeps the magnetic head at a constant distance from the magnetic stripe. Information regarding a structural design is neither described nor shown in the drawing.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a device for determining the position of an elevator car mentioned at the outset, which is small in size and reliably enables precise reading of the coded position information with little effort.
  • the advantages achieved by the invention consist in a very smooth running of the roller guide even at high travel speeds of the elevator car 2 along the guide rail. In this way, driving noises and vibrations transmitted from the guide to the code reading sensor system and falsifying the reading result are avoided.
  • the guide rollers roll on the guide surface practically free of wear. All in all, the roller guide according to the invention makes it possible to read the coded information in a contact-free manner at a constant short distance from the sensor system to the length code mark pattern in a cost-effective manner.
  • the roller guide prevents the code reading device, in particular its sensor system, from coming into contact with the Length code mark sample and resulting damage to both assemblies.
  • roller guide has two rollers arranged one behind the other in the direction of travel in a guide direction.
  • the code reading sensor system is guided as a function of a corresponding length section of the guide surface, with which punctual unevenness in the guide surface is compensated and the guide course of the code reading sensor system is thus made more uniform.
  • the code reading sensor system If there is space for the code reading sensor system in the direction of travel between the guide rollers, it is guided parallel to the length code pattern. In the case of a code reading sensor system with a plurality of sensors arranged one behind the other in the direction of travel, these all provide an equally strong output signal, which simplifies the evaluation.
  • the roller guide can easily be matched to the sensor type used in each case by the distance between the sensor system and the length code mark pattern being adjustable in a range of 0 mm ⁇ x> 5 mm.
  • the roller guide can easily be matched to the sensor type used in each case by the distance between the sensor system and the length code mark pattern being adjustable in a range of 0 mm ⁇ x> 5 mm.
  • the Code reading device has an x stop in the first direction, which ensures a minimum distance between the sensor system and the guide surface. This prevents mechanical damage to the sensors even if the roller guide breaks or wears out.
  • the code reading sensors always remain in coverage with the length code mark pattern. In a code reading sensor system with several sensors arranged in a line, this prevents angular deviations from the
  • a maximum distance of the sensor system from the end face of the guide flange 20 becomes . ensures that the code reading sensor system has a y-stop in the second direction.
  • the roller-guided code reading sensor is able to compensate for relative movements and vibrations relative to the elevator car in a horizontal plane.
  • a device for exerting a prestressing force is present, which prestresses the code reading sensor system in the direction towards the guide rail. In this way, the roller guide remains in constant contact with the guide surface regardless of horizontal movements of the cabin.
  • a first compression spring is pushed coaxially onto the first axis and a second compression spring is pushed onto the second axis, the springs being clamped in each case between the cross guide piece and the mounting of the holder or the mounting of the code reading device and the cross guide piece in the direction towards the guide rail Pretension.
  • Code mark pattern are stored in the holder.
  • the first axes and the second axes are each mounted parallel to one another and the distance between the first two axes is greater than the distance between the guide rollers in the direction of travel.
  • Code reading device on the side of the elevator car for a reduced distance between the guide rails reached. This is reflected in an improved use of space in the elevator system. At the same time, a large distance between the guide rollers guides the code reading sensors parallel to the length code mark pattern.
  • each guide roller has a rim and a casing made of rubber or plastic arranged on its circumference.
  • a vibration-damping roller pair with negligible wear can be represented on the machined guide surface.
  • the guide surface and the length code to be read are located on the same component, which simplifies exact guiding of the code reading device in relation to the length code mark pattern.
  • Fig. 1 schematically an elevator installation with a device for determining the position of an elevator car
  • Fig. 2 a section of the elevator installation according to section II-II in Fig.l;
  • FIG. 3 a section of the elevator installation with the device for determining the position of an elevator car from the perspective of arrow III in FIG.
  • an elevator car 2 and a counterweight 3 are suspended from several suspension ropes, which are represented here as a single suspension rope 4.
  • the supporting cables 4 run over a deflection roller 5 and are guided over a driven traction sheave 6.
  • the traction sheave 6 transmits the drive forces of a drive motor, not shown here, to the support cables 4 driven by it for lifting and lowering the counterweight 3 and the elevator car 2 along a guide rail 7.
  • Guide shoes 9 which are firmly connected to the elevator car 2 in the direction of travel 8 serve to guide the elevator car 2 in the direction perpendicular to the direction of travel 8 on the guide rail 7.
  • a code carrier is fixedly attached to the guide rail 7 along the entire travel path of the elevator car 2 parallel to the direction of movement 8 of the elevator car 2.
  • Code carrier is designed as magnetic tape 10 and carries a single-track code mark pattern in the longitudinal direction 8 A large number of 18-digit pseudo-random sequences of "0" s and "1" s formed in one track, so-called binary code words. Each of these code words represents the numerical code of a signal which represents the absolute position of the elevator car 2 in the shaft 1 with respect to a zero point.
  • the length code mark pattern of the magnetic tape 10 is represented by code marks of different permeability and is read by means of magnetic field sensitive reading stations 27 of the code reading sensor system 11.
  • code marks can also have different dielectric values that are read by sensors that detect capacitive effects.
  • a reflective code mark pattern is possible in which, depending on the significance of the individual code mark more or less light is reflected by an illumination device to reflective sensors as sensors.
  • the encoded information of the magnetic tape 10 is detected or read contactlessly by means of an 18-digit code reading sensor system 11 of a code reading device.
  • an 18-digit code reading sensor system 11 of a code reading device For brevity, eight to ten consecutive bits read from the magnetic tape 10 form a binary code word. If the code reading sensor system 11 is moved by one bit position of the code mark pattern along the guide rail 7, a new binary code word is already read.
  • the code reading sensor system 11 consists of a first group of eighteen magnetic field sensitive reading stations 27 arranged in a line and a second one Group of six sensors, which controls the first group for reading the code words.
  • the number of reading stations 27 corresponds at least to the respective number of digits of the pseudo random sequences or the length of the code words of the length code mark pattern. For example, are provided
  • Hall sensors induction sensors, so-called GMR sensors or magnetoresistive sensors that detect the direction of the magnetic field, so-called MR sensors. From each of these sensors, either several individual and / or a group of different sensors can be combined with one another on a code reading sensor system 11.
  • the code reading device 12 is fixed in the direction of travel 8 on the elevator car 2. It essentially consists of a sensor block 13 which carries the code reading sensor system 11 and which is slidably supported by a holder 14 perpendicular to the direction of travel 8.
  • a roller guide 15 guides the sensor block 13 on the guide rail 7 when it is moved together with the elevator car 2 along the magnetic tape 10. The same arrangement is also possible at the side or at the bottom of the elevator car 2.
  • the code reading device 12 transmits the read coded information to an evaluation unit 17 via connecting lines 16.
  • the evaluation unit 17 translates the read coded information into an absolute position statement which is understandable for the elevator control 18 before it is sent to the elevator control 18 via a hanging cable 19, for example for positioning the elevator car 2 is forwarded.
  • FIG. 2 shows a section of a horizontal section of the elevator in the region of the guide rail 7 at the level of the section II-II in FIG. 1 with a view of the code reading sensor system 11. Corresponding elements are provided with corresponding reference numerals.
  • Guide rail 7 has a T-shaped cross-sectional profile, in which a guide flange 21 projects freely in the middle of a fastening flange 20 at an angle of 90 ° to one side.
  • the guide rail 7 is in a known manner with the mounting flange 20 by means of
  • Rail fastenings 22 clamped against a wall 23 of the elevator shaft 1 or another suitable supporting structure.
  • the guide flange 21 projects in the direction of the elevator car 2 into the interior of the shaft 1.
  • an end face guide surface 24 and two laterally opposite side guide surfaces 25 are formed on the free end of the guide flange 21.
  • the guide flange 21 is machined within narrow manufacturing tolerances. Otherwise, the guide rail 7 is unprocessed and has a surface corresponding to the production by hot rolling.
  • Guide surfaces 24, 25, together with the one or more guide shoes fixedly attached to the elevator car 2 represent a linear guide for the elevator car 2.
  • the elevator car 2 corresponding to the entered coordinate system along the lateral guide surfaces in the x direction and along the end guide surface in the y direction, each with a slight guide play 44.
  • it is also common to guide the elevator car 2 along the guide flange 21 by means of so-called roller guide shoes.
  • the rollers of the roller guide shoes are then mounted to be movable perpendicular to the direction of travel 8 and are pressed against the guide surface under pretension.
  • the magnetic tape 10 with the word-coded binary length is fixed.
  • the magnetic tape 10 is inserted flush in a receiving groove.
  • the magnetic tape 10 can also be attached directly to the unprocessed guide rail 7.
  • FIG. 3 shows a section of the elevator system from FIG. 1 with the device for determining the position of a
  • Elevator car 2 shown in side view.
  • the cuboid sensor block 13 is aligned with the longitudinal direction parallel to the direction of travel 8 such that a longitudinal side surface parallel to the
  • Guide rollers 31 each one to the front Guide surface 24 parallel axle socket 32 rotatably mounted and attached to the sensor block 13 via roller holder 33.
  • the guide rollers 31 roll on the front guide surface 24.
  • Elongated holes in the roller holder 33 make it possible to set the distance 34 between the axle stub 32 and the guide rollers 31 from the code reading sensor system 11 in the y direction.
  • the guide position of the code reading sensor system 11 relative to the end guide surface is defined via the distances 30, 34 and the angular alignment of the code reading sensor system 11 takes place in its y-direction exactly over its entire length in coverage with the magnetic tape 10.
  • Two guide rollers 35 arranged one behind the other in the direction of travel 8 at a distance 36 roll on the lateral guide surface 24. These guide rollers 35 are each rotatable about a roller axis 37, which is mounted parallel to the lateral guide surface 25 in a holder 38 of the sensor block 13. In the direction perpendicular to the rope guide surface 25, the distance 39 between the code reading sensor system 11 and the magnetic tape 21 is corresponding
  • the code reading sensor system 11 is fundamentally moved with the smallest possible and as constant a distance 39 as possible along the magnetic tape 21 in order to be able to exactly detect the magnetic length coding of the magnetic tape 10 despite the increasing distance between the magnetic fields emanating from the code marks.
  • the parallel guidance 15 of the code reading sensor system 11 in the x direction with the aid of the spaced guide rollers 35 also ensures that the reading stations 27 of the code reading sensor system 11 arranged one behind the other in the direction of travel 8 are all at the same distance 39 relative to the length code mark pattern of the magnetic tape 10 are moved and therefore the output signal of the reading stations 27 has a uniform intensity. This makes even at high
  • the guide rollers 31, 35 are each in the form of wheels with a casing 41 made of a rubber or plastic material, e.g. Polyurethane.
  • Polyurethane in particular provides a wear-resistant and vibration-damping
  • the guide rollers 31, 35 compensate for discontinuous transitions in the area of the rail joints.
  • two x stops 42 are formed in the x direction and two y stops 43 in the y direction, which act as so-called emergency guides, e.g. If a guide roller 31, 35 fails, represent a minimum distance between the code reading sensor system 11 and the guide surface 25, or a maximum distance between the code reading sensor system 11 and the end face 24 of the guide flange 21.
  • the sensor block 13 guided on the one hand according to the invention by means of roller guide 15 at a constant distance 39 in the x-direction and at a distance 34 in the y-direction parallel to the magnetic tape 10 on the guide flange 21 of the guide rail 7 is on the other hand with the holders 38 attached in the direction of travel 8 at the front and rear Slidably mounted on the bracket 14 via a suspension 45 perpendicular to the direction of travel 8.
  • each suspension 45 comprises one which is mounted in the y direction on a holder 38 of the sensor block 13 second axis 47 and a first axis 46 mounted perpendicularly thereto in the holder 14. Both axes 46, 47 are coupled to one another via a cross guide piece 48 at a right angle.
  • the cross guide piece 48 has two at a distance from one another in the direction of travel 8
  • the cross guide piece 48 slides axially in a region on the first axis 46 and the second axis 47 and is in each case rotatable about the corresponding longitudinal axis.
  • a first compression spring 50 is pushed onto the end pointing away from the guide rail 7, between the cross guide piece 48 and the bearing point 49 of the first axis 46 in the holder 14.
  • the first compression spring 50 exerts a prestressing force proportional to the displacement distance of the cross guide piece 48 on the cross guide piece 48 and thus urges the guide rollers 35 in the x direction against the lateral guide surface 25.
  • a second compression spring 52 is pushed between the cross guide piece 48 and the bearing point 51 of the second axis 47 in the holder 38.
  • the second compression spring 52 exerts a pretensioning force, which is proportional to the displacement distance of the cross guide piece 48, on the ' cross guide piece 48 and thus urges the guide rollers 31 in the y direction against the front guide surface 24.
  • the first axes 46 and the second axes 47 of the two in the direction of travel 8 one behind the other arranged suspensions 45 are each parallel to each other. The suspensions 45 thus compensate for horizontal movements of the elevator car 2 relative to the sensor block 13 and decouple the code reading sensor system 11 of vibrations of the elevator car 2. The distance between the magnetic head and magnetic tape 10 remains constant unaffected.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufzuganlage mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Position einer entlang eines Führungsflanschs (21) mindestens einer Führungsschiene (7) verfahrbaren Aufzugkabine (2). Über den gesamten Fahrweg der Aufzugkabine (2) ist in Fahrtrichtung (8) ein Längencodemarkenmuster (10) ortsfest ausgebildet. Das Längencodemarkenmusters (10) wird von einer gemeinsam mit der Aufzugkabine (2) bewegbaren Codelesesensorik (12) berührungsfrei detektiert. Die Codelesesensorik (11) ist in Fahrtrichtung (8) ortsfest angeordnet und mittels einer Halterung (14) in Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung (8) der Aufzugkabine (2) verschieblich an der Aufzugkabine (2) gelagert und weist in einer ersten Richtung (x) senkrecht zum Längencodemarkenmuster (10) eine auf der Führungsfläche (25) des Führungsflansches (21) abrollende Rollenführung (15) auf.

Description

Aufz ganlage mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Kabinenposition
Die Erfindung betrifft eine Aufzuganlage mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Position einer entlang eines Fuhrungsflanschs mindestens einer Führungsschiene verfahrbaren Aufzugkabine nach Definition der Patentansprüche .
Bei Aufzügen werden diese Einrichtung dazu verwendet, die Position einer Aufzugkabine zu bestimmen und daraus Informationssignale für die Steuerung abzuleiten. Die Positionsinformation ist in codierter Form ortsfest entlang des gesamten Verfahrwegs der Aufzugkabine 2 angebracht und wird mittels einer Codeleseeinrichtung in codierter Form abgelesen und zu einer Auswerteeinheit weitergeleitet. Die Auswerteeinrichtung bereitet die abgelesene codierte Positionsinformation steuerungsverständlich auf und leitet daraus Informationssignale, sogenannte Schachtinformationen ab, die zur Aufzugsteuerung weitergeleitet werden.
Eine solche Einrichtung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 92 10 996.9 bekannt. Dort sind die codierten Positionsangaben in Form eines Magnetstreifens in Bewegungsrichtung der Aufzugkabine über deren gesamte Hubhöhe ortfest angebracht. Ein an der Aufzugkabine befestigter und gemeinsam mit dieser in Leserichtung der Codierung relativ zum Magnetstreifen bewegbarer Sensorkopf liest die codierten Informationen ab und leitet sie zur Auswertung weiter. Eine schwingungsdämpfende Entkoppelungsvorrichtung entkoppelt den Magnetkopf von horizontalen Bewegungen oder Schwingungen der Aufzugkabine und hält den Magnetkopf in konstantem Abstand zum Magnetstreifen. Angaben, hinsichtlich einer konstruktiven Ausführung sind darin weder beschrieben noch in der Zeichnung dargestellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Einrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugkabine anzugeben, welche klein baut und ein exaktes Ablesen der codierten Positionsangaben mit geringem Aufwand zuverlässig ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gegeben, welche sich besonders dadurch auszeichnet, dass die Codelesesensorik eine auf der Führungsfläche des Führungsflansches abrollende Rollenführung aufweist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer sehr hohen Laufruhe der Rollenführung selbst bei hohen Fahrgeschwindigkeiten der Aufzugkabine 2 entlang der Führungsschiene. Auf diese Weise werden Fahrgeschräusche und von der Führung auf die Codelesesensorik übertragene, das Ableseergebnis verfälschende Schwingungen vermieden. Die Führungsrollen rollen praktisch verschleissfrei auf der Führungsfläche. Insgesamt ist mit der erfindungsgemässen Rollenführung ein berührungsloses Ablesen der codierte Information mit gleichbleibend geringem Abstand der Sensorik zum Längencodemarkenmuster auf kostengünstige Weise möglich. Andererseits verhindert die Rollenführung einen Kontakt der Codelesevorrichtung, insbesondere deren Sensorik, mit dem Längencodemarkenmuster und sich daraus ergebenden Beschädigungen beider Baugruppen.
Es ist günstig, wenn die Rollenführung in einer Führungsrichtung zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Rollen aufweist. Auf diese Weise wird die Codelesesensorik in Abhängigkeit eines entsprechenden Längenabschnitts der Führungsfläche geführt, womit punktuelle Unebenheiten der Führungsfläche ausgeglichen und so der Führungsverlauf der Codelesesensorik vergleichmässigt werden.
Findet dabei die Codelesessensorik in Fahrtrichtung zwischen den Führungsrollen Platz, wird diese parallel zum Längencodemuster geführt. Bei einer Codelesesensorik mit mehreren in Fahrtrichtung auf einer Linie hintereinander angeordneten Sensoren, liefern diese so alle ein gleichstarkes Ausgangssignal, was die Auswertung vereinfacht .
In einfacher Weise kann die Rollenführung auf den jeweils verwendeten Sensortyp abgestimmt werden, indem der Abstand zwischen der Sensorik und dem Längencodemarkenmuster in einem Bereich von 0mm<x>5mm einstellbar ist. In einfacher Weise kann die Rollenführung auf den jeweils verwendeten Sensortyp abgestimmt werden, indem der Abstand zwischen der Sensorik und dem Längencodemarkenmuster in einem Bereich von 0mm<x>5mm einstellbar ist.
Unabhängig von den der Art verwendeter Sensoren und unabhängig von der Rollenführung ist Abstand zwischen Sensorik und der Führungsschiene gewährleistet, indem die Codelesevorrichtung in der ersten Richtung einen x-Anschlag aufweist, der einen Miήdestabstand zwischen der Sensorik und der Führungsfläche sicherstellt. Damit ist selbst bei Bruch oder Verschleiss der Rollenführung eine mechanische 5 Beschädigung der Sensoren ausgeschlossen.
Mit einer zweidimensionalen Rollenführung, bei der die Codelesesensorik in einer ersten Richtung und in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung senkrecht zur
10 Fahrtrichtung entlang der bearbeiteten Führungsfläche geführt ist, bleibt die Codelesesensorik stets in Abdeckung zu dem Längencodemarkenmuster. Dies verhindert bei einer Codelesesensorik mit mehreren in einer Linie angeordneten Sensoren Winkelabweichungen gegenüber dem
15 Längencodemarkenmuster und damit verbundene Ablesefehler werden vermieden.
Auch bei einer solcher Ausführung wird ein Maximalabstand der Sensorik zur Stirnfläche des Führungsflansches 20. sicherstellt, indem die Codelesesensorik in der zweiten Richtung einen y-Anschlag aufweist.
Sofern die Halterung eine Aufhängung aufweist, mittels der die Codelesesensorik in einer ersten Richtung senkrecht zur
25 Führungsfläche und in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung in einem Bereich verschieblich gelagert ist, ist die rollengeführte Codelesesensorik in der Lage Relativbewegungen und Schwingungen gegenüber der Aufzugkabine in einer horizontalen Ebene auszugleichen.
30 Hierbei ist es zweckmässig die Codelesesensorik über einen Bereich verschieblich zu gestalten, der grösser ist als das Führungsspiel zwischen dem Führungschuh der Aufzugkabine und dem Führungsflansch.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zur Ausübung einer Vorspannkraft vorhanden, welche die Codelesesensorik in Richtung hin zur Führungsschiene vorspannt. Auf diese Weise bleibt die Rollenführung unabhängig von Horizontalbewegungen der Kabine in ständigem Kontakt zur Führungsfläche.
Bei einer solchen Ausführung ist eine erste Druckfeder koaxial auf die erste Achse und eine zweite Druckfeder die zweite Achse aufgeschoben, wobei die Federn jeweils zwischen dem Kreuzführungsstück und der Lagerung der Halterung bzw. der Lagerung der Codelesevorrichtung eingespannt sind und das Kreuzführungsstück in Richtung hin zur Führungsschiene vorspannen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung der Erfindung, bei der zwei Aufhängungen in einer Linie parallel zur Spur des
Codemarkenmusters in der Halterung gelagert sind. Die ersten Achsen und die zweiten Achsen sind jeweils parallel zueinander gelagert und der Abstand zwischen den beiden ersten Achsen grösser ist als der Abstand der Führungsrollen in Fahrtrichtung.
Ferner ist es zweckmässig, die beiden ersten Achsen so anzuordnen, dass die Projektion in Fahrtrichtung innerhalb der Querschnittfläche der Codelesevorrichtung liegt. Auf diese Weise werden ein kleines Baumass der
Codelesevorrichtung seitlich der Aufzugkabine für einen reduzierten Abstand der Führungsschienen zueinander erreicht. Dies schlägt sich in einer verbesserten Raumausnutzung der Aufzugsanlage nieder. Gleichzeitig führt ein grosser Führungsrollenabstand die Codelesesensorik parallel zum Längencodemarkenmuster.
Die Vorteile einer Ausführung, bei der zusätzlich in der zweiten Führungsrichtung in einem zweiten Abstand hintereinander zweite Rollen angeordnet sind, wobei der zweite Abstand kleiner ist als der erste Abstand, bestehen in einer kompakten Bauweise mit einer in einer Ebene senkrecht zur Fahrtrichtung genauen Parallelführung in Bezug auf das Codemarkenmuster.
Eine weitere Steigerung der Laufruhe lässt sich dadurch erreichen, dass jede Führungsrolle eine Felge und einen an deren Umfang angeordneten Mantel aus Gummi oder Kunststoff aufweist. Je nach Wahl des Materials des Mantels ist eine schwingungsdämpfende Rollpaarung mit vernächlassigbarem Verschleiss auf der bearbeiteten Führungsfläche darstellbar.
Ist das Längencodemarkenmuster an dem Führungsflansch ausgebildet, befinden sich die Führungsfläche und die abzulesende Längencodierung am selben Bauteil, was ein exaktes Führen der Codeleseeinrichtung in Bezug auf das Längencodemarkenmuster vereinfacht.
Dabei ermöglicht eine Platzierung des
Längencodemarkenmusters seitlich an dem Führungsflansch der Kabinenführungsschiene gegenüber einer Anordnung an der Stirnfläche des Führungsflänsches, eine platzsparende
Bauweise der Codeleseeinrichtung seitlich versetzt neben dem Führungsflansch. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung hervor. Es zeigen:
Fig . 1 , schematisch eine Aufzuganlage mit einer Einrichtung zur Ermittelung der Position einer Aufzugkabine;
Fig . 2 , einen Ausschnitt aus der Aufzuganlage gemäss Schnittverlauf II-II in Fig.l;
Fig . 3 , einen Ausschnitt aus der Aufzugsanlage mit der Einrichtung zur Ermittelung der Position einer Aufzugkabine aus Sicht des Pfeils III in Fig.2.
Bei dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Aufzug mit einem Schacht 1, sind eine Aufzugkabine 2 und ein Gegengewicht 3 an mehreren hier stellvertretend als ein einzelnes Tragseil 4 dargestellten Tragseilen aufgehängt. Die Tragseile 4 laufen über eine Umlenkrolle 5 und sind über eine angetriebene Treibscheibe 6 geführt. Die Treibscheibe 6 überträgt die Antriebskräfte eines hier nicht dargestellten Antriebsmotors auf die von ihr angetriebenen Tragseile 4 zum Heben und Senken des Gegengewichts 3 und der Aufzugkabine 2 entlang einer Führungschiene 7. In Fahrtrichtung 8 fest mit der Aufzugkabine 2 verbundene Führungsschuhe 9 dienen zur Führung der Aufzugkabine 2 in Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung 8 an der Führungsschiene 7. An der Führungsschiene 7 ist entlang der gesamten Fahrstrecke der Aufzugkabine 2 parallel zur Bewegungsrichtung 8 der Aufzugkabine 2 ein Codeträger ortfest angebracht. Der
Codeträger ist als Magnetband 10 ausgebildet und trägt in Längsrichtung 8 ein einspuriges Codemarkenmuster einer Vielzahl in einer Spur ausgebildeter 18-stelliger Pseudozufallsfolgen von „0"-en und „l"-en, sogenannte binäre Codeworte. Jedes dieser Codewörter, stellt den numerischen Code eines Signals dar, welches die absolute Position der Aufzugkabine 2 im Schacht 1 bezogen auf einen Nullpunkt wiedergibt.
Das Längencodemarkenmuster des Magnetbands 10 ist durch Codemarken unterschiedlicher Permeabilität dargestellt und wird mittels magnetfeldsensitiven Lesestationen 27 der Codelesesensorik 11 abgelesen. Grundsätzlich sind auch andere physikalische Prinzipien zur Darstellung der Längencodierung denkbar. So können die Codemarken auch unterschiedliche Dielektrizitätszahlen aufweisen, die von kapazitive Effekte erfassenden Sensoren gelesen werden.
' Ferner ist ein reflexives Codemarkenmuster möglich, bei dem je nach Wertigkeit der einzelnen Codemarke mehr oder weniger Licht von einer Beleuchtungseinrichtung zu Reflexlichtschranken als Sensoren reflektiert wird.
Die codierte Information des Magnetbandes 10 wird mittels einer 18-stelligen Codelesesensorik 11 einer Codelesevorrichtung berührungslos detektiert bzw. abgelesen. Entsprechend bilden jeweils achtzehen aufeinanderfolgende, von dem Magnetband 10 abgelesene Bits ein binäres Codewort. Wird die Codelesesensorik 11 um eine Bitposition des Codemarkenmusters entlang der Führungsschiene 7 verfahren, wird bereits ein neues binäres Codewort gelesen.
Die Codelesesensorik 11 besteht aus einer ersten Gruppen von achtzehn in einer Linie hintereinander angeordneten magnetfeldsensitiven Lesestationen 27 und einer zweiten Gruppe aus sechs Sensoren, welche die erste Grupppe zum Ablesen der Codeworte steuert. Die Anzahl der Lesestationen 27 entspricht mindestens der jeweiligen Stellenanzahl der Pseudozufallsfolgen bzw. der Länge der Codeworte des Längencodemarkenmusters . Vorgesehen sind beispielsweise
Hall-Sensoren, Induktionsgeber, sogenannte GMR-Sensoren oder die Magnetfeldrichtung detektierende magnetoresitive Sensoren, sogenannte MR-Sensoren. Von jedem dieser Sensoren können entweder mehrere einzelne und/ oder eine Gruppe unterschiedlicher Sensoren miteinander kombiniert an einer Codelesesensorik 11 vorhanden sein.
Die Codelesevorrichtung 12 ist in Fahrtrichtung 8 fest auf der Aufzugkabine 2 angebracht. Sie besteht im wesentlichen aus einem die Codelesesensorik 11 tragenden Sensorblock 13, der von einer Halterung 14 senkrecht zur Fahrtrichtung 8 verschiebar gehaltert ist. Eine Rollenführung 15 führt den Sensorblock 13 an der Führungsschiene 7, wenn dieser gemeinsam mit der Aufzugkabine 2 entlang des Magnetbands 10 bewegt wird. Die gleiche Anordnung ist auch seitlich oder unten an der Aufzugkabine 2 möglich.
Die Codelesevorrichtung 12 übergibt die abgelesene codierte Information über Verbindungsleitungen 16 an eine Auswerteeinheit 17. Die Auswerteeinheit 17 übersetzt die abgelesene codierte Information in eine für die Aufzugssteuerung 18 verständliche absolute Postionsangabe, bevor sie über ein Hängekabel 19 an die Aufzugssteuerung 18, beispielsweise zur Positionierung der Aufzugkabine 2 weitergeleitet wird. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Horizontalschnitts des Aufzugs im Bereich der Führungsschiene 7 auf Höhe des Schnittverlaufs II-II in Fig. 1 mit Sicht auf die Codelesesensorik 11. Übereinstimmende Elemente sind dabei mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die
Führungsschiene 7 besitzt ein T-förmiges Querschnittprofil, bei dem mittig an einem Befestigungsflansch 20 ein Führungsflansch 21 in einem Winkel von 90° zu einer Seite hin frei absteht. Die Führungsschiene 7 ist in bekannter Weise mit dem Befestigungsflansch 20 mittels
Schienenbefestigungen 22 gegen eine Wand 23 des Aufzugschacht 1 oder eine andere geeignete Tragkonstruktion gespannt. Der Führungsflansch 21 ragt in Richtung der Aufzugkabine 2 weisend in das Innere des Schachts 1. Über die gesamte Länge der Führungsschiene 7 sind am freien Ende des Führungsflansches 21 eine Stirnseite Führungsfläche 24 sowie seitlich zwei einander gegenüberliegende seitliche Führungsflächen 25 ausgebildet. Im Bereich der Führungsflächen 24,25 ist der Führungsflansch 21 innerhalb enger Fertigungstoleranzen spanabhebend bearbeitet. Im Übrigen ist die Führungsschiene 7 unbearbeitet und weist eine der Herstellung durch Warmwalzen entsprechende Oberfläche auf.
Das freie Ende des Fuhrungsflanschs 21 mit den
Führungungsflächen 24,25 stellt zusammen mit dem oder mehreren ortsfest an der Aufzugkabine 2 befestigten Führungschuhen eine Linearführung für die Aufzugkabine 2 dar. In der Ausführung nach Fig. 2 übergreift ein Gleitführungsschuh 9 mit in der Ebene senkrecht zur Fahrtrichtung 8 gabelförmig das freie Ende des Fuhrungsflanschs 21 und führt die Aufzugkabine 2 entsprechend dem eingetragenen Koordinatensystem entlang der seitlichen Führungsflächen in x- Richtung und entlang der stirnseitigen Führungsfläche in y-Richtung jeweils mit geringfügigem Führungsspiel 44. Anstelle der Gleitführungsschuhe ist es auch üblich die Aufzugkabine 2 mittels sogenannten Rollenführungsschuhen entlang des Führungsflansches 21 zu führen. Die Rollen der Rollenführungsschuhe sind dann senkrecht zur Fahrtrichtung 8 beweglich gelagert und unter Vorspannung gegen die Führungsfläche gepresst.
Seitlich am Fuss 26 des Führungsflansches 21 ist das Magnetband 10 mit der wortcodieten binären Längenangabe ortsfest angebracht. Das Magnetband 10 ist in eine Aufnahmenut bündig eingesetzt. Bei anderen Ausführungen kann das Magnetband 10 aber auch direkt auf der unbearbeiteten Führungsschiene 7 befestigt sein.
Die Codelesesensorik 11 ist Teil des Sensorblocks 13. In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus der Aufzugsanlage aus Figur 1 mit der Einrichtung zur Ermittelung der Position einer
Aufzugkabine 2 in Seitenansicht dargestellt.
Übereinstimmende Elemente sind dabei mit entsprechenden
Bezugszeichen versehen. Der quaderförmige Sensorblock 13 ist mit Längsrichtung parallel zur Fahrtrichtung 8 derart ausgerichtet, dass eine Längsseitenfäche parallel zum
Führungsflansch 21 liegt. An dieser Längsseitenfläche 28 steht die Codelesesensorik 11 auf der dem
Befestigungsflansch 20 zugewandten Seite seitlich über. Auf der der Aufzugkabine 2 zugewandten Längsseitenfläche 29 sind in Fahrtrichtung 8 in einem Abstand 30 hintereinander zwei
Führungsrollen 31 jeweils um einen zur stirnseitigen Führungsfläche 24 parallelen Achsstutzen 32 drehbar gelagert und über Rollenhalter 33 am Sensorblock 13 angebracht. Die Führungsrollen 31 rollen auf der stirnseitigen Führungsfläche 24 ab. Langlöcher der Rollenhalter 33 ermöglichen es, den Abstand 34 der Achsstutzen 32 und der Führungsrollen 31 zur Codelesesensorik 11 in y-Richtung einzustellen. Über die Abstände 30,34 ist die Führungsposition der Codelesesensorik 11 zur stirnseitigen Führungsfläche festgelegt und erfolgt in y-Richtung die Winkelausrichtung der Codelesesensorik 11 über ihre gesamte Länge exakt in Abdeckung zum Magnetband 10.
Auf der seitlichen Führungsfläche 24 rollen zwei in Fahrtrichtung 8 im Abstand 36 hintereinander angeordnete Führungsrollen 35 ab. Diese Führungsrollen 35 sind jeweils um eine Rollenachse 37 drehbar, welche parallel zur seitlichen Führungfläche 25 in einem Halter 38 des Sensorblocks 13 gelagert ist. In Richtung senkrecht zur seilichen Führungsfläche 25 ist der Abstand 39 der Codelesesensorik 11 zum Magnetband 21 über entsprechende
Langlöcher zur Lagerung der Rollenachse 37 in einem Bereiche von 0mm<x>3mm einstellbar. Die Codelesesensorik 11 wird grundsätzlich mit möglichst kleinem und möglichst konstantem Abstand 39 entlang des Magnetbands 21 bewegt, um trotz mit zunehmendem Abstand schwächer werdenden von den Codemarken ausgehenden Magnetfeldern die magnetische Längencodierung des Magnetbands 10 exakt detektieren zu können. Die Parallelführung 15 der Codelesesensorik 11 in x-Richtung mit Hilfe der beabstandeten Führungsrollen 35 stellt ausserdem sicher, dass die in Fahrtrichtung 8 hintereinander angeordneten Lesestationen 27 der Codelesesensorik 11 alle im gleichen Abstand 39 relativ zum Längencodemarkenmuster des Magnetbands 10 bewegt werden und deshalb das Ausganssignal der Lesestationen 27 einheitliche Intensität aufweist. Dadurch ist selbst bei hohen
Verfahrgeschwindigkeiten der Augzugkabine 2 ein genaues Ablesen der Längencodierung sichergestellt.
Die Führungsrollen 31,35 sind jeweils als Räder mit auf einer Felge 40 aufgezogenem Mantel 41 aus einem Gummi- oder Kunststoffmaterial, z.B. Polyurethan. Speziell Polyurethan stellt eine verschleissfeste und vibrationsdämpfende
Bereifung dar, die überdies kostengünstig ist. Bei einem Durchmesser von hier ca. 50mm gleichen die Führungsrollen 31,35 unstetige Übergänge im Bereich der Schienenstösse aus. Am Sensorkopf 11 sind in der x-Richtung zwei x-Anschläge 42 und in der y-Richtung zwei y-Anschläge 43 ausgebildet, welche als sogenannte Notführung, z.B. bei Ausfall einer Führungsrolle 31,35 einen Mindestabstand zwischen der Codelesesensorik 11 und der Führungsfläche 25, bzw. einen Maximalabstand der Codelesesensorik 11 zur stirnseitigen Stirnfläche 24 des Fuhrungsflanschs 21 darstellen.
Der einerseits erfindungsgemäss mittels Rollenführung 15 im konstanten Abstand 39 in x-Richtung und im Abstand 34 in y- Richtung parallel zum Magnetband 10 an dem Führungsflansch 21 der Führungsschiene 7 geführte Sensorblock 13 ist andererseits mit den in Fahrtrichtung 8 vorne und hinten angebrachten Haltern 38 jeweils über eine Aufhängung 45 senkrecht zur Fahrtrichtung 8 verschieblich an der Halterung 14 gelagert.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfasst jede Aufhängung 45 eine in y- Richtung an einem Halter 38 des Sensorblocks 13 gelagerte zweite Achse 47 und eine senkrecht dazu in der Halterung 14 gelagerte erste Achse 46 . Beide Achsen 46,47 sind über ein Kreuzführungsstück 48 unter einem rechten Winkel aneinander gekoppelt. Das Kreuzführungsstück 48 weist dazu in einem Abstand in Fahrtrichtung 8 zueinander zwei
Durchgangsbohrungen auf, deren Mittellinien sich unter einem Winkel von 90° kreuzen. Das Kreuzführungsstück 48 gleitet in einem Bereich axial auf der ersten Achse 46 und der zweiten Achse 47 und ist jeweils um die entsprechende Längsachse drehbar.
Auf der ersten Achse 46 ist auf dem von der Führungsschiene 7 weg weisenden Ende, zwischen dem Kreuzführungsstück 48 und der Lagerstelle 49 der ersten Achse 46 in der Halterung 14 eine erste Druckfeder 50 aufgeschoben. Die erste Druckfeder 50 übt eine der Verschiebestrecke des Kreuzführungsstücks 48 proportionale Vorspannkraft auf das Kreuzführungsstück 48 aus und drängt damit die Führungsrollen 35 in x-Richtung gegen die seitliche Führungsfläche 25. Ebenso ist auf der zweiten Achse 47 auf, dem von der Aufzugkabine 2 weg weisenden Ende, zwischen dem Kreuzführungsstück 48 und der Lagerstelle 51 der zweiten Achse 47 in dem Halter 38 eine zweite Druckfeder 52 aufgeschoben. Die zweite Druckfeder 52 übt eine der Verschiebestrecke des Kreuzführungsstücks 48 proportionale Vorspannkraft auf das' Kreuzführungsstück 48 aus und drängt damit die Führungsrollen 31 in y-Richtung gegen die stirnseitige Führungsfläche 24. Die ersten Achsen 46 und die zweiten Achsen 47 der beiden in Fahrtrichtung 8 hintereinander angeordneten Aufhängungen 45 sind jeweils zueinander parallel. Damit gleichen die Aufhängungen 45 horizontale Bewegungen der Aufzugkabine 2 gegenüber dem Sensorblock 13 aus und entkoppeln die Codelesesensorik 11 von Schwingungen der Aufzugkabine 2. Der Abstand zwischen Magnetkopf und Magnetband 10 bleibt dadurch unbeeinträchtigt konstant.

Claims

Patentansprüche
1. Aufzuganlage mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Position einer entlang eines Fuhrungsflanschs (21) mindestens einer Führungsschiene (7) verfahrbaren Aufzugkabine (2), mit einem über die Länge der Führungsschiene (7) in Fahrtrichtung (8) der Aufzugkabine (2) ortsfest ausgebildeten Codeträger (10), einer Codelesesensorik (11) zum berührungslosen Erfassen der Längencodierung des Codeträgers (10), welche mit Abstand (39) zum Längencodeträger (10) an der Führungsschiene (7) geführt ist, und mittels einer Halterung (14) in Fahrtrichtung (8) fest und in Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung (8) beweglich mit der Aufzugkabine (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Codelesesensorik (11) eine Führungsrolle (31) aufweist, welche auf dem Führungsflansch (21) abrollt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Führungsrollen (35) in Fahrtrichtung (8) hintereinander angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (8) zwischen den Führungsrollen (35) die Codelesesensorik (11) Platz findet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (39) zwischen der Codelesesensorik (11) und
•dem Codeträger (10) in einem Bereich von 0mm<x>3mm einstellbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codelesesensorik (11) einen x-Anschlag (42) aufweist, der einen Mindestabstand (39) zwischen der Codelesesensorik (11) und der Führungsfläche (25) darstellt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsflansch (21) eine stirnseitige Führungsfläche (24) und mindestens eine rechtwinklig dazu ausgebildete seitliche Führungsfläche (25) ausbildet, und dass eine erste Führungsrolle (31) entlang der seitlichen Führungsfläche (25) abrollt und die Codelesesensorik (11) in einer ersten Richtung senkrecht zur seitlichen Führungsfläche (25) führt und eine zweite Führungsrolle (35) entlang der stirnseitigen Führungsfläche (24) abrollt und die Codelesesensorik (11) in einer zur ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) führt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Codelesesensorik (11) in der zweiten Richtung (y) einen y-Anschlag (43) aufweist, der einen Maximalabstand (34) der Codelesesensorik (11) zur Stirnfläche (24) des Fuhrungsflanschs (21) darstellt.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (14) eine Aufhängung (45) aufweist, mittels der die Codelesesensorik (11) in der ersten Richtung (x) und der zweiten Richtung (y) jeweils in einem Bereich verschieblich gelagert ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (45) eine parallel zur Drehachse der Führungsrolle (31) an der Codelesesensorik (11) gelagert erste Achse (47) und eine senkrecht zur ersten Achse (47) in der Halterung (14) gelagerte zweite Achse (46) umfasst und die erste Achse -(47) und die zweite Achse (46) über ein Kreuzführungsstück (48) jeweils um die entsprechende Längsachse drehbar und in einem Bereich axial verschieblich in einem rechten Winkel aneinander gekoppelt sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugkabine (2) mittels einem oder mehreren Führungsschuhen (9) an dem Führungsflansch (21) mit einem Führungsspiel (44) geführt ist, und dass die erste Achse (46) und die zweite Achse (47) in einem Bereich verschiebbar sind, der grösser als das Führungsspiel (44) ist .
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (50,52) zur Ausübung einer Vorspannkraft vorhanden ist, mittels welcher die
Rollenführung (15) in Richtung hin zur Führungsschiene (7) vorgespannt ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass elastisch federnde Mittel (50), (52) vorhanden sind, womit das Kreuzführungsstück (48) in Richtung hin zur Führungsschiene (7) vorgespannt ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aufhängungen (45) hintereinander in einer Linie parallel zur Spur des Längencodemarkenmusters (10) in der Halterung (14) gelagert sind, wobei die ersten Achsen (47) zueinander parallel sind und die zweiten Achsen (46) zueinander parallel sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (8) der Abstand (53) zwischen den beiden ersten Achsen (47) grösser ist als der Abstand (36) der ersten Führungsrollen (35) .
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion in Fahrtrichtung (8) der beiden ersten Achsen (47) innerhalb der Querschnittfläche der Sensorblocks (13) liegt.
16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Führungsrichtung (y) zweite
Führungsrollen (31) in einem Abstand (30) hintereinander angeordnet sind, wobei der zweite Abstand (30) kleiner ist als der Abstand (36) der ersten Führungsrollen (35) .
17. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsrolle (31), (35) eine Felge (40) und einen an deren Umfang angeordneten Mantel (41) aufweist.
18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längencodemarkenmuster (9) an dem Führungsflansch (21) ausgebildet ist.
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