WO2003066496A1 - Vorrichtung zur ermittlung der position einer aufzugskabine - Google Patents

Vorrichtung zur ermittlung der position einer aufzugskabine Download PDF

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WO2003066496A1
WO2003066496A1 PCT/CH2003/000039 CH0300039W WO03066496A1 WO 2003066496 A1 WO2003066496 A1 WO 2003066496A1 CH 0300039 W CH0300039 W CH 0300039W WO 03066496 A1 WO03066496 A1 WO 03066496A1
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elevator car
resistance wire
reference voltage
conductor
elevator
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PCT/CH2003/000039
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hugo Birbaumer
Original Assignee
Bucher Hydraulics Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to AU2003201256A priority patent/AU2003201256A1/en
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Priority to US10/473,526 priority patent/US6986409B2/en
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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 a device for determining the position of an elevator car of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • Such devices are used in elevator systems of various types.
  • an elevator car In such elevator systems, an elevator car is moved vertically between different floors of a building. It is necessary to know the current position of the elevator car.
  • Switching means arranged in the elevator shaft play a role here.
  • a device for determining the position of an elevator car in which a coded tape is scanned by a code reader. Each position of the elevator car corresponds to a specific code value, which is evaluated by a microcontroller.
  • a device for controlling a hydraulic elevator is known from WO-Al-98/34868, in which an elevator controller receives information about the changes in position of the elevator car by means of shaft pulse generators. The movement of the elevator car is also monitored by a flow meter, with the help of which it is possible to regulate the speed.
  • a device for controlling a hydraulic elevator in which a flow meter is dispensed with. Instead, the pressure in this line is determined by means of a pressure sensor arranged on the cylinder line. The change in pressure over time is evaluated, it also being stated that the acceleration of the elevator car can be calculated from the pressure. The speed of the elevator car and the distance traveled should then be able to be derived from this. It seems questionable whether the accuracy of pressure sensors is sufficient to enable the elevator to be controlled with sufficient accuracy based on the pressure change over time and multiple derivations of this data.
  • a device for position detection for an elevator car in which a sound signal conductor is arranged in the elevator shaft and a signal coupler is arranged on the elevator car.
  • the sound signal is in the ultrasound range.
  • the Sound signal conductor consists of a magnetostrictive metallic material. This requires a transmitter unit with a signal transmitter and the signal coupler mentioned, as well as at least one signal coupler and an evaluation unit.
  • the invention has for its object to provide a device that is simple and provides enough accurate information about the location and movement of the elevator car.
  • FIG. 1 shows a diagram of a device for detecting the location of an elevator car
  • Fig. 6 shows a fastening device
  • Fig. 7 shows another electrical circuit.
  • FIG. 1 shows an elevator shaft 1 in which an elevator car 2 can be moved in the vertical direction.
  • a is inside the elevator shaft 1
  • Resistance wire 3 attached, which is arranged in the vertical direction, ie in the direction of movement of the elevator car 1.
  • a first electrical connecting line 4 is attached to the upper end of this resistance wire 3, and a second electrical connecting line 5 is attached to the lower end of the resistance wire 3.
  • the two electrical connecting lines 4, 5 lead to a position detection unit 6, which is part of a control and regulating device 7.
  • the first electrical connecting line 4 carries an operating voltage + UB as a signal, while the second electrical Connection line 5 carries the associated reference voltage GND.
  • a voltage tap 8 is attached, the contact 9 of which rests on the resistance wire 3. When moving the elevator car 2, the contact 9 slides along the resistance wire 3.
  • a measuring line 10 leads from the contact 9 of the voltage tap 8 to the position detection unit 6.
  • the resistance wire 3 is thus permanently installed in the elevator shaft 1 in the vertical direction and has an elongation that is at least the same as the total travel distance of the elevator car 2 between its lowest and its top stop position.
  • the voltage + U B for example 10 V
  • the voltage 0 V at the other end of the resistance wire 3 which corresponds to the reference voltage GND
  • this is at the contact 9 and thus at the measuring line 10 Voltage a direct function of the position of the elevator car 2.
  • the respective position of the elevator car 2 can thus be clearly recognized for the position detection unit 6.
  • the voltage Up os which leads the measuring line 10, is a direct function of the position of the elevator car 2:
  • the speed of the elevator car 2 can thus also be determined by the change in time of Up os :
  • v is the speed of the elevator car 2 and dUp 0S / dt or ⁇ Up 0S / ⁇ t is the time derivative of the voltage Up os .
  • the devices for guiding and driving the elevator car 2 are not shown here because they play no role in relation to the invention.
  • the solution according to the invention can be used both in elevator systems with an electric drive and in hydraulic elevators, the type of embodiment not being important.
  • An advantageous embodiment is shown in FIG. 2.
  • the resistance wire 3 is fastened at the top and bottom by means of a fastening device 11 in the elevator shaft 1 (FIG. 1), either on a side wall of the elevator shaft 1 or on the ceiling and bottom of the elevator shaft 1.
  • the first electrical connecting line 4 is on the resistance wire 3 attached to an upper reference point 12, which correlates with the uppermost position of the elevator car 2 (FIG. 1).
  • the second electrical connection line 5 is fastened to the resistance wire 3 at a lower reference point 13, which correlates with the lowest position of the elevator car 2 (FIG. 1). This ensures that the top and bottom positions of the elevator car 2 are determined by clear voltages. Is the
  • the voltage + U B is on the measuring line 10 (FIG. 1), for example 10 V. If the elevator car 2 is in the lowest position, the voltage 0 V is on the measuring line 10 ,
  • the feed points i.e. the upper reference point 12 and the lower reference point 13 are not the top and bottom stop positions, but the upper reference point 12 is above the top stop position and the bottom reference point 13 is below the bottom stop position, then for the top and bottom lowest stop position other values for the voltages correlating with the stop positions.
  • the direct entry procedure is possible in the same way.
  • the The voltage Ui for the bottom stop position is 0.2 V
  • the voltage U for the top stop position is, for example, 9.8 V.
  • the resistance wire 3 shows a first exemplary embodiment for the electrical circuit.
  • the resistance wire 3 is connected to a reference voltage source 20 via the first electrical connection line 4 and the second electrical connection line 5.
  • a first sense line 21 leads from the reference voltage source 20 to the reference point 12 and a second sense line 22 leads to the reference point 13.
  • the reference voltage source 20 has a high accuracy.
  • the measuring line 10 leads to the first input of a differential amplifier 24, the second input of which is the GND signal of the second
  • the differential amplifier 24 advantageously has further inputs to which signals can be supplied in order to be able to set the signal gain Gain in a known manner and to be able to compensate the offset voltage offset. Electrical errors can be minimized or even completely eliminated.
  • the output of the differential amplifier 24 is connected to an optionally available low-pass filter 25. Its output leads on the one hand to an operational amplifier 26, at the output of which a signal correlating with the position s of the elevator car 1 can be obtained, and on the other hand to a differentiator 27, at the output of which a signal correlating with the speed v of the elevator car 1 can be obtained. If on that
  • the reference voltage source 20, the differential amplifier 24, the possibly present low-pass filter 25, the operational amplifier 26 and the differentiator 27 are, for example, components of the control and regulating device 7 shown in FIG. 1, the differential amplifier 24, the possibly present low-pass filter 25, the Operational amplifier 26 and the differentiator 27 of the position detection unit 6 contained in the control and regulating device 7 (FIG. 1) are to be assigned.
  • the base of the cable unit 30 is a plastic carrier 31, on one side of which the resistance wire 3 is positively connected to the plastic carrier 31.
  • three conductors are arranged, namely a feed conductor 32, a sense conductor 33 and a return conductor 34.
  • the resistance wire 3 and the three conductors 32, 33, 34 are shown here as flat wires for the sake of simplicity, but can be of any shape to have.
  • the arrangement of the conductors can only be seen as an example. Further configurations are possible within the framework of the general inventive idea.
  • the feed conductor 32 and the sense conductor 33 can be embedded in the plastic carrier 31, that is to say they can be surrounded by insulating material.
  • 5a to 5c show how the cable unit 30 is connected.
  • the upper connection point 12 (FIG. 2) is shown schematically in a special embodiment.
  • an upper connector 40 is fixed to the cable unit 30 in a position corresponding to the uppermost position of the elevator car 2 (FIG. 1) on the cable unit 30.
  • the bridge 40 consists of a clamp 41 with an inserted electrically conductive web 42.
  • the resistance wire 3, the feed conductor 32 and the sense conductor 33 are electrically connected to one another here by the web 42.
  • the fastening device 11 (FIG. 2) for the upper end of the cable unit 30 is advantageously located immediately above the connector 40.
  • the fastening device 11 and connector 40 can also be combined to form a structural unit.
  • a tap unit 50 is shown schematically in FIG. 5b
  • Arms 51 is connected to the elevator car 2, not shown here (Fig. 1).
  • the tap unit 50 consists of a holder 52 and a spring arm 53 mounted therein.
  • the spring arm 53 has a shape such that it permanently connects the resistance wire 3 to the return conductor 34. This ensures that the potential at the contact point is present at the return conductor 34 at any location of the spring arm 53 on the resistance wire 3 prevails. This is the potential that correlates with the respective position of the elevator car 2 (FIG. 1).
  • connection unit 60 shows a connection unit 60 with which the lower connection point 13 (FIG. 2) is formed in a special embodiment.
  • the connection unit 60 in turn surrounds the cable unit 30 and is fixed thereon.
  • the connection unit 60 consists of a carrier 61 in which four contacts are embedded. The first of these contacts is a position signal contact 62, which has contact with the return conductor 34.
  • the return conductor 34 has the potential corresponding to the respective position of the elevator car 2 (FIG. 1), that is to say the voltage Up os . Therefore, the measuring line 10 already known from FIG. 1 is connected to the position signal contact 62
  • Position detection unit 6 of the control and regulating device 7 leads.
  • the advantageous solution resulting from FIGS. 5b and 5c avoids a separate cable connection from the elevator car 2 to the position detection 6, as would be required according to the illustration in FIG. 1.
  • the connection unit 60 also contains a sense-plus contact 63 which has electrical contact with the sense conductor 33.
  • the first sense line 21, already known from FIG. 3, is connected to the sense plus contact 63.
  • a supply voltage contact 64 arranged in the connection unit 60 makes electrical contact with the feed conductor 32.
  • the first electrical connecting line 4 known from FIGS. 1 and 3, which supplies the operating voltage + TJ B, is connected to it.
  • the connection unit 60 contains a GND contact 65, which makes electrical contact with the resistance wire 3. Connected to this GND contact 65 are, on the one hand, the second electrical connecting line 5, which leads the reference voltage GND associated with the operating voltage + U B , and also the second sense line 22 known from FIG. 3.
  • the feed conductor 32 and the sense conductor 33 are embedded in the plastic carrier 31, the insulation in the area of the connection piece 40 and the connection unit 60 must be removed.
  • connection unit 60 This advantageous embodiment of the cable unit 30 in connection with the upper connection piece 40 according to FIG. 5a, the tap unit 50 and the connection unit 60 ensures that all the connections shown in FIGS. 1, 2 and 3 to the Resistance wire 3 are on the connection unit 60. This enables simple wiring and thus considerably reduces the assembly effort.
  • the cable unit 30 has a plastic carrier 31, a problem can arise because of the thermal expansion of the plastic, which cannot be neglected, when the temperature in the elevator shaft 1 is subject to fluctuations.
  • the connection unit 60 at the lower end of the is advantageous
  • Cable unit 30 arranged because the other installations of the elevator system, such as a control cabinet and the drive, are usually placed below in the building.
  • a resilient attachment is shown schematically.
  • the lower end 70 of the cable unit is connected to a cable holder 71, in which a tension spring 72 engages, the other end of which is connected to a holder 73 which is positively connected to a wall 74 or the floor of the elevator shaft 1.
  • the situation at a certain temperature is shown with solid lines. If the temperature is significantly higher, the cable unit 30 extends accordingly, but remains tensioned under the action of the tension spring 72.
  • the lower end 70 with the cable holder 71 is then further down, which is shown in FIG. 6 with dashed lines.
  • the position of the connection unit 60 relative to the elevator shaft 1 (FIG. 1) is advantageously determined by that the connection unit 60 is rigidly connected to the wall 74 by means of a fastening element 75. This ensures that the distance between the bridge 40, which characterizes the uppermost position of the elevator car 2 (FIG. 1), and the connection unit 60 remains constant.
  • the connection unit 60 is therefore not fixed to the cable unit 30, but to the elevator shaft 1 (FIG. 1).
  • the contacts 62, 63, 64 and 65 slide along the associated conductors when the entire length of the cable unit 30 runs through Changes in temperature. This ensures measurement accuracy at all temperatures.
  • FIG. 7 shows a second exemplary embodiment for an electrical circuit.
  • a reference voltage source is also present here. However, this is provided with the reference symbol 20 'because, although it is functionally the same, it does not directly serve the voltage supply for the resistance wire 3.
  • the voltage supply for the resistance wire 3 takes place here through an amplifier 80, which is driven by the reference voltage source 20 '.
  • the amplifier 80 is connected to the resistance wire 3 via the first electrical connection line 4 and the second electrical connection line 5 and also via the first sense line 21 and the second sense line 22.
  • An analog-digital converter 81 is connected to the measuring line 10 here.
  • This analog-digital converter 81 is operated like the amplifier 80 on the reference voltage source 20 '. This has the significant advantage that the reference voltage source 20 'does not have to be extremely precise compared to the reference voltage source 20 (FIG. 3). If the voltage of the reference voltage source 20 ′ changes, there is no measurement error in the position detection because the amplifier 80 and the analog-digital converter 81 are connected to the same voltage source. The reference voltage source 20 'therefore does not have to meet such high requirements.
  • the analog-digital converter 81 delivers at its
  • Output a digital signal which corresponds to the position of the elevator car 2 (Fig. 1).
  • This signal is fed to a microprocessor 82 which is part of the control and regulating device 7 and which contains the functionality of the position detection unit 6 (FIG. 1).
  • the microprocessor 82 processes the digital signal of the analog-digital converter 81 in such a way that it has the position s of the elevator car 1 and the
  • Velocity v of the elevator car 1 is determined. It is therefore not necessary to use the elements of differential amplifier 24 shown in FIG. 3 with the setting options for the signal gain gain and the offset voltage offset, the operational amplifier 26 and the differentiator 27. Because both the amplifier 80 and the analog-digital signal come from the reference voltage source 20 ' -Converters 81 are influenced, the operating voltage + U B on the resistance wire 3 also depends on the reference voltage U Ref the reference voltage source 20 '. Changes in the reference voltage U Ref therefore do not cause a measurement error.
  • the analog-to-digital converter 81 and possibly also the reference voltage source 20 ′ and the amplifier 80 are advantageously combined with the connection unit 60 to form one structural unit. This reduces the assembly effort.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugskabine (2). Erfindungsgemäss ist im Aufzugsschacht (1) in vertikaler Richtung ein Widerstandsdraht (3) fest installiert, dessen beiden Enden eine Betriebsspannung +UB und eine Bezugsspannung GND zugeführt sind. Mit der Aufzugskabine (2) ist ein Spannungsabgriff (8) verbunden, dessen Kontakt (9) bei Bewegung der Aufzugskabine (2) am Widerstandsdraht (3) entlang gleitet. Über eine Messleitung (10) wird eine Spannung UPos, die der aktuellen Position der Aufzugskabine (2) entspricht, einer Positionserfassungseinheit (6) zugeführt. Die Positionserfassungseinheit (6) kann aus der zeitlichen Änderung der Spannung UPos die Bewegung der Aufzugskabine (2) und deren Geschwindigkeit ermitteln. Die Erfindung ist bei Aufzügen beliebiger Bauart anwendbar.

Description

Norrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugskabine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugskabine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Solche Vorrichtungen werden bei Aufzugsanlagen verschiedener Art verwendet. In solchen Aufzugsanlagen wird eine Aufzugskabine vertikal zwischen verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes bewegt. Dabei ist es erforderlich, die aktuelle Position der Aufzugskabine zu kennen. Dabei spielen im Aufzugsschacht angeordnete Schaltmittel eine Rolle.
Aus US-A-4,427,095 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugskabine bekannt, bei der ein kodiertes Band von einem Codeleser überstrichen wird. Jeder Position der Aufzugskabine entspricht dabei ein bestimmter Codewert, der von einem Mikrocontroller ausgewertet wird.
Aus WO-Al -98/34868 ist eine Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs bekannt, bei der eine Aufzugssteuerung durch Schacht-Impulsgeber Informationen über die Positionsveränderungen der Aufzugskabine erhält. Die Fahrt der Aufzugskabine wird aber auch durch einen Durchflußmesser überwacht, mit dessen Hilfe eine Regelung der Geschwindigkeit möglich ist.
Aus WO-Al -00/46138 ist eine Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aufzugs bekannt, bei der auf einen Durchflußmesser verzichtet wird. Stattdessen wird mittels eines an der Zylinderleitung angeordneten Drucksensors der Druck in dieser Leitung ermittelt. Die zeitliche Änderung des Druckes wird ausgewertet, wobei auch angegeben ist, daß sich aus dem Druck die Beschleunigung der Aufzugskabine berechnen läßt. Daraus soll dann die Geschwindigkeit der Aufzugskabine und der zurückgelegte Weg ableitbar sein. Es erscheint fraglich, ob die Genauigkeit von Drucksensoren ausreicht, um aus der zeitlichen Druckänderung und mehrfachen Ableitungen dieser Daten eine hinreichend genaue Steuerung eines Aufzugs zu ermöglichen.
Aus EP-AI -1 158 310 ist eine Vorrichtung zur Positionserfassung für eine Aufzugskabine bekannt, bei der im Aufzugsschacht ein Schallsignalleiter und an der Aufzugskabine ein Signaleinkoppler angeordnet ist. Das Schallsignal liegt im Ultraschallbereich. Der Schallsignalleiter besteht aus einem magnetostriktivem metallischen Material. Nötig sind dazu eine Sendeeinheit mit einem Signalgeber und dem erwähnten Signaleinkoppler, außerdem mindestens ein Signalauskoppler und eine Auswerteeinheit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und genügend genaue Informationen über den Standort und die Bewegung der Aufzugskabine liefert.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Schema einer Vorrichtung zur Erfassung des Standorts einer Aufzugskabine,
Fig. 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung,
Fig. 3 eine elektrische Schaltung,
Fig. 4 eine Kabeleinheit,
Fig. 5a bis 5c Anschlußpunkte an dieser Kabeleinheit,
Fig. 6 eine Befestigungsvorrichtung und
Fig. 7 eine weitere elektrische Schaltung.
In der Fig. 1 ist ein Aufzugsschacht 1 gezeigt, in dem eine Aufzugskabine 2 in vertikaler Richtung bewegbar ist. Innerhalb des Aufzugsschachtes 1 ist erfindungsgemäß ein
Widerstandsdraht 3 befestigt, der in vertikaler Richtung, also in der Bewegungsrichtung der Aufzugskabine 1, angeordnet ist. Am oberen Ende dieses Widerstandsdrahts 3 ist eine erste elektrische Verbindungsleitung 4 befestigt, am unteren Ende des Widerstandsdrahts 3 eine zweite elektrische Verbindungsleitung 5. Die beiden elektrischen Verbindungsleitungen 4, 5 führen zu einer Positionserfassungseinheit 6, die Bestandteil eines Steuer- und Regelgeräts 7 ist. Die erste elektrische Verbindungsleitung 4 führt als Signal eine Betriebsspannung +UB, während die zweite elektrische Verbindungsleitung 5 die dazugehörige Bezugsspannung GND führt. An der Aufzugskabine 2 ist ein Spannungsabgriff 8 befestigt, dessen Kontakt 9 am Widerstandsdraht 3 anliegt. Beim Verfahren der Aufzugskabine 2 gleitet der Kontakt 9 am Widerstandsdraht 3 entlang. Vom Kontakt 9 des Spannungsabgriffs 8 führt eine Meßleitung 10 zur Positionserfassungseinheit 6.
Der Widerstandsdraht 3 ist also im Aufzugsschacht 1 in vertikaler Richtung fest installiert und weist eine Längenausdehnung auf, die mindestens gleich groß ist wie Gesamtfahrstrecke der Aufzugskabine 2 zwischen ihrer untersten und ihrer obersten Halteposition.
Liegt also am einen Ende des Widerstandsdrahts 3 die Spannung +UB, beispielsweise 10 V, am anderen Ende des Widerstandsdrahts 3 die Spannung 0 V, was der Bezugsspannung GND entspricht, an, so ist die am Kontakt 9 und damit an der Meßleitung 10 liegende Spannung eine direkte Funktion der Position der Aufzugskabine 2. Somit ist für die Positionserfassungseinheit 6 die jeweilige Position der Aufzugskabine 2 eindeutig erkennbar. Die Spannung Upos, die die Meßleitung 10 führt, ist eine direkte Funktion der Position der Aufzugskabine 2:
Upos = f(OrtKab),
worin Ortjcab die jeweilige Position der Aufzugskabine 2 bezeichnet.
Durch die zeitliche Veränderung von Upos kann somit auch die Geschwindigkeit der Aufzugskabine 2 bestimmt werden:
v = dUpos/dt bzw. v = ΔUpos/Δt
wobei v die Geschwindigkeit der Aufzugskabine 2 und dUp0S/dt bzw. ΔUp0S/Δt die zeitliche Ableitung der Spannung Upos bedeutet.
Die Vorrichtungen zur Führung und zum Antrieb der Aufzugskabine 2 sind hier nicht gezeigt, weil diese im Hinblick auf die Erfindung keinerlei Rolle spielen. Die erfindungsgemäße Lösung ist sowohl bei Aufzugsanlagen mit elektrischem Antrieb als auch bei hydraulischen Aufzügen anwendbar, wobei es auf die Ausführungsart nicht ankommt. In der Fig. 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung gezeigt. Der Widerstandsdraht 3 ist hierbei oben und unten mittels je einer Befestigungsvorrichtung 11 im Aufzugsschacht 1 (Fig. 1) befestigt, entweder an einer Seitenwand des Aufzugsschachts 1 oder an der Decke und am Boden des Aufzugsschachts 1. Am Widerstandsdraht 3 ist die erste elektrische Verbindungsleitung 4 an einem oberen Bezugspunkt 12 angebracht, der mit der obersten Stellung der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) korreliert. In gleicher Weise ist die zweite elektrische Verbindungsleitung 5 am Widerstandsdraht 3 an einem unteren Bezugspunkt 13 befestigt, der mit der untersten Stellung der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) korreliert. Damit wird erreicht, daß die oberste und die unterste Stellung der Aufzugskabine 2 durch eindeutige Spannungen bestimmt ist. Befindet sich die
Aufzugskabine 2 in der obersten Stellung, so liegt an der Meßleitung 10 (Fig. 1) die Spannung +UB, also zum Beispiel 10 V. Befindet sich die Aufzugskabine 2 in der untersten Stellung, so liegt an der Meßleitung 10 die Spannung 0 V.
Bei einer Aufzugsanlage mit vier Haltepositionen, die voneinander gleich weit entfernt sind, ergibt sich dann für die erste, die unterste, Halteposition eine Spannung ^ = 0 V. Für die nächste Halteposition ergibt sich eine Spannung U2 = 3,33 V, für die dritte Halteposition eine Spannung U3 = 6,67 V und für die vierte, die oberste, Halteposition eine Spannung U = 10 Volt. Diese Spannungen UΪ bis U4 sind die Sollwerte für die korrekten Haltepositionen, nach denen die Fahrregelung erfolgen kann. Da bei der Fahrt die jeweilige Spannung Upos als Istwert meßbar ist, ist folglich eine präzise Fahrtregelung möglich. Bis zum Anhalten muß die Regelabweichung Null werden. Auf diese Weise ist es auch möglich, beim Anfahren einer Halteposition auf die vielfach übliche Annäherungsfahrt mit einer reduzierten Geschwindigkeit, der sogenannten Schleichfahrt, zu verzichten. Somit kann die bis zur Halteposition direkt mit zum Schluß kontinuierlich abnehmender Geschwindigkeit erfolgen, was als Direkteinfahrt bezeichnet wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Fahrzeit verkürzt.
Sind die Einspeisepunkte, also der obere Bezugspunkt 12 und der untere Bezugspunkt 13, nicht die oberste und unterste Halteposition, sondern liegt der obere Bezugspunkt 12 oberhalb der obersten Halteposition und der untere Bezugspunkt 13 unterhalb der untersten Halteposition, so ergeben sich für die obersten und die unterste Halteposition andere Werte für die mit den Haltepositionen korrelierenden Spannungen. Das Verfahren der Direkteinfahrt ist dabei in gleicher Weise möglich. So kann beispielsweise die Spannung Ui für die unterste Halteposition 0,2 V betragen, die Spannung U für die oberste Halteposition beispielsweise 9,8 V. In einem solchen Fall haben die Spannungen für die beiden weiteren Haltepositionen, gleiche Abstände der Haltepositionen vorausgesetzt, den Wert U2 = 3,40 V bzw. U = 6,8 V.
In der Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die elektrische Schaltung gezeigt. Der Widerstandsdraht 3 ist über die erste elektrische Verbindungsleitung 4 und die zweite elektrische Verbindungsleitung 5 mit einer Referenzspannungsquelle 20 verbunden. Von der Referenzspannungsquelle 20 zum Bezugspunkt 12 führt außerdem noch eine erste Sense-Leitung 21 und zum Bezugspunkt 13 eine zweite Sense-Leitung 22. Damit wird in bekannter Weise erreicht, daß der Widerstand der Verbindungsleitungen 4, 5 kompensierbar ist, was der Präzision der Messungen dient. Die Genauigkeit bei der Anfahrt von Haltepositionen wird dadurch entsprechend verbessert. Die Referenzspannungsquelle 20 weist eine hohe Genauigkeit auf.
Vom Kontakt 9 führt die Meßleitung 10 zum ersten Eingang eines Differenzverstärkers 24, dessen zweitem Eingang das GND-Signal der zweiten
Verbindungsleitung 5 zugeführt ist. Der Differenzverstärker 24 weist vorteilhaft noch weitere Eingänge auf, denen Signale zuführbar sind, um in bekannter Weise einerseits die Signalverstärkung Gain einstellen zu können und andererseits die Offsetspannung Offset kompensieren zu können. Elektrische Fehler lassen sich so minimieren oder gar ganz ausschalten. Der Ausgang des Differenzverstärkers 24 ist mit einem allenfalls vorhandenen Tiefpaßfilter 25 verbunden. Dessen Ausgang führt einerseits zu einem Operationsverstärker 26, an dessen Ausgang ein mit der Position s der Aufzugskabine 1 korrelierendes Signal abgenommen werden kann, und andererseits zu einem Differenzierglied 27, an dessen Ausgang ein mit der Geschwindigkeit v der Aufzugskabine 1 korrelierendes Signal abgenommen werden kann. Falls auf das
Tiefpaßfilter 25 verzichtet wird, führt der Ausgang des Differenzverstärkers 24 direkt zu den Eingängen von Operationsverstärker 26 und Differenzierglied 27.
Die Referenzspannungsquelle 20, der Differenzverstärker 24, der allenfalls vorhandene Tiefpaßfilter 25, der Operationsverstärker 26 und das Differenzierglied 27 sind beispielsweise Bestandteile des in der Fig. 1 gezeigten Steuer- und Regelgeräts 7, wobei der Differenzverstärker 24, der allenfalls vorhandene Tiefpaßfilter 25, der Operationsverstärker 26 und das Differenzierglied 27 der im Steuer- und Regelgeräts 7 enthaltenen Positionserfassungseinheit 6 (Fig. 1) zuzurechnen sind.
In der Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Kabeleinheit 30 in einer geschnittenen schrägen Ansicht gezeigt, die mit dem Widerstandsdraht 3 und weiteren Leitern ausgestattet ist. Die Basis der Kabeleinheit 30 ist ein Kunststoffträger 31 , auf dessen einer Seite der Widerstandsdraht 3 formschlüssig mit dem Kunststoffträger 31 verbunden ist. Auf der gegenüber liegendes Seite sind drei Leiter angeordnet, nämlich ein Speiseleiter 32, ein Sense-Leiter 33 und ein Rückführleiter 34. Der Widerstandsdraht 3 und die drei Leiter 32, 33, 34 sind hier der Einfachheit halber als Flachdrähte dargestellt, können aber beliebige Form haben. Die Anordnung der Leiter ist nur als Beispiel zu sehen. Im Rahmen der allgemeinen Erfindungsidee sind weitere Ausgestaltungen möglich. So können beispielsweise der Speiseleiter 32 und der Sense-Leiter 33 in den Kunststoffträger 31 eingebettet sein, also von isolierendem Material umgeben sein.
In den Fig. 5a bis 5c ist dargestellt, wie die Kabeleinheit 30 angeschlossen wird. In der Fig. 5a ist der obere Anschlußpunkt 12 (Fig. 2) in einer besonderen Ausgestaltung schematisch gezeigt. Hier ist an der Kabeleinheit 30 ein oberes Anschlußstück 40 in einer der obersten Position der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) entsprechenden Lage an der Kabeleinheit 30 fixiert. Die Brücke 40 besteht aus einer Klammer 41 mit einem eingelegten elektrisch leitenden Steg 42. Durch den Steg 42 werden hier der Widerstandsdraht 3, der Speiseleiter 32 und der Sense-Leiter 33 elektrisch miteinander verbunden. Vorteilhaft befindet sich die Befestigungsvorrichtung 11 (Fig. 2) für das obere Ende der Kabeleinheit 30 unmittelbar oberhalb des Anschlußstücks 40. Befestigungsvorrichtung 11 und Anschlußstück 40 können aber auch zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.
In der Fig. 5b ist schematisch eine Abgriffseinheit 50 dargestellt, die mittels eines
Arms 51 mit der hier nicht dargestellten Aufzugskabine 2 (Fig. 1) verbunden ist. Bei der Fahrt der Aufzugskabine 2 gleitet deshalb die Abgriffseinheit 50 an der Kabeleinheit 30 entlang. Die Abgriffseinheit 50 besteht aus einer Halterung 52 und einem in dieser gelagerten Federarm 53. Der Federarm 53 hat eine solche Form, daß er permanent den Widerstandsdraht 3 mit dem Rückführleiter 34 verbindet. Damit wird erreicht, daß am Rückführleiter 34 an jedem beliebigen Ort jenes Potential anliegt, das an der Kontaktstelle des Federarms 53 am Widerstandsdraht 3 herrscht. Das ist jenes Potential, das mit der jeweiligen Position der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) korreliert.
In der Fig. 5c ist eine Anschlußeinheit 60 gezeigt, mit der der untere Anschlußpunkt 13 (Fig. 2) in einer besonderen Ausgestaltung gebildet wird. Die Anschlußeinheit 60 umgibt wiederum die Kabeleinheit 30 und ist an dieser fixiert. Die Anschlußeinheit 60 besteht aus einem Träger 61, in den vier Kontakte eingebettet sind. Der erste dieser Kontakte ist ein Positionssignal-Kontakt 62, der zum Rückfuhrleiter 34 Kontakt hat. Wie zur Fig. 5b erläutert, hat der Rückführleiter 34 das der jeweiligen Position der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) entsprechende Potential, also die Spannung Upos. Deshalb ist an den Positionssignal- Kontakt 62 die schon aus der Fig. 1 bekannte Meßleitung 10 angeschlossen, die zur
Positionserfassungseinheit 6 des Steuer- und Regelgeräts 7 (Fig. 1) f hrt. Die sich aus den Fig. 5b und 5c ergebende vorteilhafte Lösung vermeidet eine separate Kabelverbindung von der Aufzugskabine 2 zur Positionserfassungsheit 6, wie sie nach der Darstellung in der Fig. 1 erforderlich wäre.
Die Anschlußeinheit 60 enthält außerdem einen Sense-Plus-Kontakt 63, der elektrischen Kontakt mit dem Sense-Leiter 33 hat. An den Sense-Plus-Kontakt 63 ist die schon aus der Fig. 3 bekannte erste Sense-Leitung 21 angeschlossen. Ein in der Anschlußeinheit 60 angeordneter Versorgungsspannungskontakt 64 stellt elektrischen Kontakt zum Speiseleiter 32 her. An ihn ist die aus den Fig. 1 und 3 bekannte erste elektrische Verbindungsleitung 4 angeschlossen, die die Betriebsspannung +TJB zufuhrt. Darüber hinaus enthält die Anschlußeinheit 60 einen GND-Kontakt 65, der elektrischen Kontakt zum Widerstandsdraht 3 herstellt. An diesen GND-Kontakt 65 sind angeschlossen einerseits die zweite elektrische Verbindungsleitung 5, die die zur Betriebsspannung +UB zugehörige Bezugsspannung GND führt, und außerdem die aus der Fig. 3 bekannte zweite Sense-Leitung 22.
Sind, wie zuvor erwähnt, der Speiseleiter 32 und der Sense-Leiter 33 in den Kunststoffträger 31 eingebettet, so ist im Bereich des Anschlußstücks 40 und der Anschlußeinheit 60 die Isolation zu entfernen.
Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Kabeleinheit 30 in Verbindung mit dem oberen Anschlußstück 40 nach Fig. 5a, der Abgriffseinheit 50 und der Anschlußeinheit 60 wird erreicht, daß alle in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Anschlüsse an den Widerstandsdraht 3 an der Anschlußeinheit 60 liegen. Dies ermöglicht eine einfache Verdrahtung und reduziert somit den Montageaufwand erheblich.
Weil die Kabeleinheit 30 einen Kunststoffträger 31 aufweist, kann sich wegen der nicht zu vernachlässigenden thermischen Ausdehnung des Kunststoffs dann ein Problem ergeben, wenn die Temperatur im Aufzugsschacht 1 Schwankungen unterworfen ist. Um die thermisch bedingte Längenänderung der Kabeleinheit 30 aufzufangen, ist es vorteilhaft, die Kabeleinheit 30 am oberen Ende des Fahrbereichs der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) fest zu verankern und das untere Ende der Kabeleinheit 30 federnd zu befestigen. Möglich wäre es auch, das untere Ende der Kabeleinheit 30 fest und das obere Ende federnd zu befestigen. Vorteilhaft ist die Anschlußeinheit 60 am unteren Ende der
Kabeleinheit 30 angeordnet, weil auch die übrigen Installationen der Aufzugsanlage, so ein Steuerschrank und der Antrieb, meist unten im Gebäude plaziert sind.
In der Fig. 6 ist eine federnde Befestigung schematisch gezeigt. Das untere Ende 70 der Kabeleinheit ist mit einem Kabelhalter 71 verbunden, in den eine Zugfeder 72 eingreift, deren anderes Ende mit einem Halter 73 verbunden ist, der formschlüssig mit einer Wand 74 oder dem Boden des Aufzugsschachts 1 verbunden ist. Mit durchgezogenen Linien ist die Situation bei einer bestimmten Temperatur gezeigt. Ist die Temperatur deutlich höher, so verlängert sich die Kabeleinheit 30 entsprechend, bleibt aber unter Wirkung der Zugfeder 72 gespannt. Das untere Ende 70 mit dem Kabelhalter 71 befindet sich dann aber weiter unten, was in der Fig. 6 mit gestrichelten Linien dargestellt ist.
Um zu gewährleisten, daß solche temperaturbedingte Längenänderungen einer Kabeleinheit 30 nicht zu Fehlern in der Positionserfassung für die Aufzugskabine 2 (Fig. 1) führen, ist in vorteilhafter Weise die Anschlußeinheit 60 in ihrer Lage gegenüber dem Aufzugsschacht 1 (Fig. 1) dadurch festgelegt, daß die Anschlußeinheit 60 mittels eines Befestigungselements 75 mit der Wand 74 starr verbunden ist. Damit wird erreicht, daß der Abstand zwischen der Brücke 40, die die oberste Position der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) charakterisiert, und der Anschlußeinheit 60 konstant bleibt. Die Anschlußeinheit 60 ist also nicht an der Kabeleinheit 30 fixiert, sondern am Aufzugsschacht 1 (Fig. 1). Die Kontakte 62, 63, 64 und 65 gleiten dabei an den zugehörigen Leitern entlang, wenn sich die gesamte Länge der Kabeleinheit 30 durch Temperaturänderungen ändert. Dadurch ist die Meßgenauigkeit bei allen Temperaturen gewährleistet.
In der Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung gezeigt. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist auch hier eine Referenzspannungsquelle vorhandenen. Diese ist hier aber mit dem Bezugszeichen 20' versehen, weil sie zwar funktionell gleichartig ist, jedoch nicht unmittelbar der Spannungs Versorgung für den Widerstandsdraht 3 dient. Die Spannungsversorgung für den Widerstandsdraht 3 erfolgt hier durch einen Verstärker 80, der von der Referenzspannungsquelle 20' angesteuert wird. Der Verstärker 80 ist mit dem Widerstandsdraht 3 über die erste elektrische Verbindungsleitung 4 und die zweite elektrische Verbindungsleitung 5 und außerdem noch über die erste Sense-Leitung 21 und die zweite Sense-Leitung 22 verbunden.
An die Meßleitung 10 ist hier ein Analog-Digital-Wandler 81 angeschlossen. Dieser Analog-Digital- Wandler 81 wird wie der Verstärker 80 an der Referenzspannungsquelle 20' betrieben. Das hat den bedeutsamen Vorteil, daß die Referenzspannungsquelle 20' im Vergleich zur Referenzspannungsquelle 20 (Fig. 3) nicht eine äußerste Präzision aufweisen muß. Ändert sich die Spannung der Referenzspannungsquelle 20', so entsteht daraus kein Meßfehler der Positionserfassung, weil der Verstärker 80 und der Analog-Digital-Wandler 81 an der gleichen Spannungsquelle liegen. An die Referenzspannungsquelle 20' müssen also keine so hohen Anforderungen gestellt werden. Der Analog-Digital-Wandler 81 liefert an seinem
Ausgang ein digitales Signal, das der Position der Aufzugskabine 2 (Fig. 1) entspricht. Dieses Signal wird einem Mikroprozessor 82 zugeführt, der Bestandteil des Steuer- und Regelgeräts 7 ist und der die Funktionalität der Positionserfassungseinheit 6 (Fig. 1) beinhaltet. Der Mikroprozessor 82 verarbeitet das digitale Signal des Analog-Digital- Wandlers 81 in der Weise, daß er die Position s der Aufzugskabine 1 und die
Geschwindigkeit v der Aufzugskabine 1 ermittelt. Es bedarf somit nicht der in der Fig. 3 gezeigten Elemente Differenzverstärker 24 mit den Einstellmöglichkeiten für die Signalverstärkung Gain und die Offsetspannung Offset, des Operationsverstärkers 26 und des Differenzierglieds 27. Weil von der Referenzspannungsquelle 20' sowohl der Verstärker 80 als auch der Analog-Digital-Wandler 81 beeinflußt werden, hängt somit die Betriebsspannung +UB am Widerstandsdraht 3 ebenfalls von der Referenzspannung URef der Referenzspannungsquelle 20' ab. Änderungen der Referenzspannung URef verursachen somit keinen Meßfehler.
Der Analog-Digital-Wandler 81 und allenfalls auch die Referenzspannungsquelle 20' und der Verstärker 80 sind vorteilhaft mit der Anschlußeinheit 60 zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Dies verringert den Montageaufwand.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer Aufzugskabine (2) mit Mitteln, die im Aufzugsschacht (1) in vertikaler Richtung fest installiert sind und die eine Längenausdehnung aufweisen, die mindestens gleich groß ist wie Gesamtfahrstrecke der Aufzugskabine (2) zwischen ihrer untersten und ihrer obersten Halteposition, und weiteren Mitteln, die an der Aufzugskabine (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die im Aufzugsschacht (1) fest installierten Mittel gebildet werden durch einen Widerstandsdraht (3), dessen einem Ende eine Betriebsspannung +UB und dessen anderem Ende eine Bezugsspannung GND zugeführt ist, und daß die an der Aufzugskabine (2) angeordneten Mittel gebildet werden durch einen
Spannungsabgriff (8), der einen Kontakt (9) aufweist, welcher am Widerstandsdraht (3) anliegt, wobei der Spannungsabgriff (8) über eine Meßleitung (10) mit einer Positionserfassungseinheit (6) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Widerstandsdraht (3) zugeführte Betriebsspannung +Uß von einer
Referenzspannungsquelle (20; 20') stammt, wobei der Widerstandsdraht (3) einerseits mittels einer ersten elektrischen Verbindungsleitung (4) und einer ersten Sense- Leitung (21) und andererseits mittels einer zweiten elektrischen Verbindungsleitung (5) und einer zweiten Sense-Leitung (22) an die Referenzspannungsquelle (20; 20') angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinheit (6) besteht aus einem Differenzverstärker (24), einem die Position s der Aufzugskabine (2) ermittelnden Operationsverstärker (26) und einem die Geschwindigkeit v der Aufzugskabine (2) ermittelnden Differenzierglied (27).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionserfassungseinheit (6) besteht aus einem Analog-Digital-Wandler (81) und einem im Steuer- und Regelgerät (7) enthaltenen Mikroprozessor (82).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital- Wandler (81) mit der Spannung der Referenzspannungsquelle (20') betrieben wird, und daß ein an diese Referenzspannungsquelle (20') angeschlossener Verstärker (80) die dem Widerstandsdraht (3) zugeführte Betriebsspannung +UB liefert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Widerstandsdraht (3) in einer Kabeleinheit (30) enthalten ist, in der zudem ein Speiseleiter (32), ein Sense-Leiter (33) und ein Rückführleiter (34) angeordnet sind,
- daß an einem oberen Anschlußpunkt (12) der Widerstandsdraht (3), der Speiseleiter (32) und der Sense-Leiter (33) durch ein oberes Anschlußstück (40) elektrisch miteinander verbunden sind,
- daß an einer mit der Aufzugskabine (2) verbundenen Abgriffseinheit (50) der Widerstandsdraht (3) mit dem Rückfuhrleiter (34) verbunden ist, und
- daß an einem unteren Anschlußpunkt (13) eine Anschlußeinheit (60) angeordnet ist,
- durch die der Speiseleiter (32) mittels der ersten elektrischen Verbindungsleitung (4) mit der Referenzspannungsquelle (20) verbunden ist,
- durch die der Widerstandsdraht (3) mittels der zweiten elektrischen Verbindungsleitung (5) und mittels der zweiten Sense-Leitung (22) mit der Referenzspannungsquelle (20) verbunden ist,
- durch die der Sense-Leiter (33) mit der ersten Sense-Leitung (21) verbunden ist, und
- durch die der Rückführleiter (34) mit der Meßleitung (10) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeleinheit (30) einerseits an einem Ende des Fahrbereichs der Aufzugskabine (2) fest verankert ist und andererseits am anderen Ende des Fahrbereichs der Aufzugskabine (2) federnd befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, daß die Anschlußeinheit (60) mit der Wand (74) des Aufzugsschachts (1) starr verbunden ist.
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