WO2014005835A1 - Verfahren und vorrichtung zum frühzeitigen auslösen einer aufzugsbremse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum frühzeitigen auslösen einer aufzugsbremse Download PDF

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WO2014005835A1
WO2014005835A1 PCT/EP2013/062665 EP2013062665W WO2014005835A1 WO 2014005835 A1 WO2014005835 A1 WO 2014005835A1 EP 2013062665 W EP2013062665 W EP 2013062665W WO 2014005835 A1 WO2014005835 A1 WO 2014005835A1
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WO
WIPO (PCT)
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transport device
speed
acceleration
future
zuk
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/062665
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Schautt
Richard Roberts
Original Assignee
Rg Mechatronics Gmbh
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Publication date
Application filed by Rg Mechatronics Gmbh filed Critical Rg Mechatronics Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0018—Devices monitoring the operating condition of the elevator system
    • B66B5/0031—Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/04—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed
    • B66B5/06—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for detecting excessive speed electrical

Definitions

  • the invention relates to a method for braking a rail-guided transport device, in particular an elevator car, with the aid of a brake according to the preamble of patent claim 1, a control device with a braking algorithm according to the preamble of claim 17 and a transport device with a brake according to the preamble of
  • Equipped braking system that automatically decelerates the elevator when a critical situation occurs.
  • Such situations are for example the
  • known elevator brake systems generally have one or more sensors with which the position and the driving behavior of the elevator is constantly monitored.
  • one known type of elevator includes a position sensor for detecting the current elevator position.
  • Position sensor can also serve as a speed sensor by the speed of the elevator car by time derivative of the
  • Position signal is determined.
  • a sensor for detecting a cable break or a failure of the drive of the elevator can be provided. If the position or speed of the lift exceeds certain limits, the brake will be released automatically.
  • Elevator car to a reference point and a controller includes.
  • the control contains an algorithm which determines the braking distance required by the elevator car in the current driving situation until the stop of the vehicle
  • Elevator car calculated. The calculation is made taking into account the speed of the elevator car and the brake caused by the brake, assumed delay. With knowledge of the required braking distance can in turn determine a safety margin or limit, the elevator car should at least comply with an obstacle. If the position of the elevator car exceeds the determined limit value, a
  • Position or speed limits of the elevator can be safely prevented.
  • a method for braking a rail-guided transport device comprising a
  • Transport device and a control unit, proposed in which of the control unit in consideration of the detected by the sensor
  • Acceleration signal is checked, if the transport device at
  • An automatic brake intervention is preferably triggered when the determined future position and / or the determined future speed of the transport device exceeds an associated threshold value.
  • Speed of the transport device is very low, but the acceleration is high, the future position and / or future speed of the
  • Transport device can be determined very accurately. In contrast to the prior art, even a future position and / or future speed of the transport device can be determined at the moment of the stoppage of the elevator, as will be explained in detail later. Thus, it is possible to safely hold the conveyor within certain critical position or speed limits.
  • the acceleration is preferably done using a
  • Acceleration sensor measured directly, so not derived from the signal of a position or velocity sensor.
  • the acceleration sensor is preferably connected to the transport device.
  • the future position and / or the future speed is determined, which is the
  • Transport device is expected to reach after a certain period of time.
  • the said period of time can be a constant value or one of at least one other size, such.
  • System parameters of the brake e.g., speed of force buildup, coefficient of friction, temperature, etc.
  • dependent value e.g., speed of force buildup, coefficient of friction, temperature, etc.
  • the above-mentioned period of time may correspond approximately to the time required for the brake to overcome the clearance from a released state.
  • a braking intervention would be triggered if the future position and / or the future speed, which the transport device after the
  • the threshold value should be selected so that the transport device in the subsequent braking phase has a predetermined critical position, such as, for example, a shaft end of a hoistway
  • the above-mentioned period of time (T) may be, for. B. also be greater than the time required to overcome the clearance. In this case, the brake already begins to brake comparatively earlier, and the predetermined threshold value is exceeded to a lesser extent.
  • the predetermined threshold is preferably a constant, fixed
  • the brake would be triggered if at least one threshold is exceeded.
  • Transportation device may or may also be under the assumption of a
  • braking intervention determines braking intervention.
  • it can be determined, for example, which braking distance the transport device has during a full braking or which position or which maximum speed it would still reach after the braking intervention had been triggered.
  • the threshold can then be set so that certain critical positions or critical speeds are not exceeded.
  • An automatic braking can be initiated, for example, when the distance of the transport device to a position limit becomes smaller than the calculated braking distance plus a safety buffer.
  • the future position of the transport device which reaches the transport device after a predetermined period of time T, taking into account the current
  • the future speed v zuk is preferably calculated taking into account the current acceleration a ak t.
  • the acceleration a ak t is preferably measured by means of an acceleration sensor.
  • the following equation can be used for the calculation:
  • Vzuk Vakt + L " ⁇ a act dt
  • the clock is the current time.
  • the time period T may correspond to the time for overcoming the clearance, but may also be longer or shorter. It can also parameters such.
  • a speed-dependent time component could also be used
  • Threshold also depend on the operating mode of the elevator. If the elevator is e.g. in a maintenance mode, a comparatively longer period of time or a lower threshold value could be specified for safety reasons, so that the brake would trigger comparatively earlier than in
  • the invention also includes electronics such as e.g. a controller having an algorithm for performing one of the methods described above.
  • the acceleration of the transport device is preferably by means of
  • Acceleration sensors are processed by the algorithm.
  • the transport device according to the invention may, for example, be an elevator, e.g. a passenger or goods lift, or any other, in particular moving in the vertical direction, transport means be.
  • the acceleration of the transport device is preferably measured by means of an acceleration sensor.
  • an additional speed sensor is preferably provided to determine the speed of the transport device.
  • speed can be derived from the output signal of a
  • Position sensor can be determined by time derivative or optionally directly by means of a speed sensor. Alternatively, only a single sensor could be used, e.g. a position, speed or acceleration sensor, be provided, from which required for the control of the brake
  • the current position or the current speed of the transport device can be measured directly by suitable sensors or by suitable
  • the transport device comprises two acceleration sensors and a sensor for Directional detection, such as a position sensor.
  • the sensor signals of the two acceleration sensors can in this case z. B. compared directly.
  • To accurately identify a faulty sensor at least three sensors must be compared. But this requires a uniform signal size of the three sensors.
  • the acceleration signals of the two acceleration sensors 7 are integrated over time and the path signal of the position sensor is differentiated by time. As a result, three speed signals are obtained, which can be compared with each other. The defective sensor can be detected by the deviating speed signal.
  • the first estimation of the velocity v, from the position x is most easily done by a comparison of the last two measured positions x, x and their associated measurement times t ,, tj_-i: v * / - * M t (equation 0)
  • the determined speed can be separated into two parts - a high and a low-frequency part.
  • Determining the current speed of the elevator of one of the indirectly determined speed signals are used.
  • the current speed could also be determined from the mean of the indirectly determined speeds, eg
  • Fig. 1 is a schematic representation of an elevator car, which can move up and down in an elevator shaft.
  • Fig. 2 shows the time course of the speed of the elevator at a
  • Figure 3 shows the time course of the elevator position in a driving maneuver in which the elevator is decelerated from a movement to a standstill.
  • Fig. 4 is a schematic flow diagram illustrating the most important
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an elevator car 1, which can move upwards or downwards in a lift shaft along vertically extending guide rails 2. The direction of movement is designated B.
  • the elevator car 1 is suspended from a cable 4 at the other end of which a counterweight is attached (not shown) which is typically sized to balance a partially loaded elevator car 1 (eg loaded with 50% of the maximum load) can.
  • a drive (not shown) is provided, e.g. drives a traction sheave on which the cable 4 is deflected.
  • the elevator car 1 is braked by means of a brake 5, which is mounted in the present case to the elevator car 1 and the guide rails 2 as
  • the brake 5 could also be arranged at another location of the elevator system, such as on Drive.
  • a control device 6 is provided, which is accommodated in the elevator car 1 in the example shown.
  • Control device 6 may comprise, for example, a control device with a software algorithm which constantly determines a future position s ZU k and / or a future speed v zuk the elevator car 1 including the acceleration of the elevator car 1 and a braking intervention
  • Threshold s gre nz or ⁇ 9 ⁇ exceeds. This makes it possible to trigger the brake 5 even before the elevator car 1 has reached the predetermined position threshold or the predetermined speed threshold.
  • the current acceleration a a kt the elevator car 1 is by means of a
  • Acceleration sensor 7 e.g. can be integrated in the control device 6 with.
  • the acceleration sensor 7 could alternatively be mounted elsewhere on the elevator car 1, however.
  • Acceleration sensors preferably work with a capacitive measuring principle and are constructed as a micro-electro-mechanical system (MEMS).
  • MEMS micro-electro-mechanical system
  • the elevator car 1 has an additional sensor 8, by means of which the current position s a kt and / or the current speed v a kt the elevator car 1 can be determined.
  • the current speed v a kt the elevator car 1 can from a
  • Speed sensor and the position s of a kt are measured by a position sensor.
  • the sensors 7 and / or 8 are designed so that all signals necessary for the control or regulation can be determined directly or indirectly.
  • the current speed v a kt of the elevator car 1 can be determined indirectly by the speed v a kt of the elevator car 1 is obtained from the signal of the position sensor by time derivative.
  • To reduce the noise from the differentiated position signal can be used to reduce the noise from the differentiated position signal.
  • a filter can be used.
  • the Laplace form one obtains: - - V; , (Equation 1).
  • the current speed v a kt can alternatively be determined indirectly from an acceleration signal integrated over time.
  • the following equation is obtained:
  • the indirectly determined actual speed v a kt can assume one of the speeds determined according to equations 1, 6 or 12 or the indirectly determined current speed v ak t can be determined from an average value of at least two of those determined according to equations 1, 6 or 12
  • Fig. 2 shows the time course of the speed v of the elevator car 1 during a movement of the elevator car 1 in the elevator shaft for a low (gradient I) and a high acceleration (gradient II)
  • Elevator car 1 As can be seen, the elevator car 1 moves first until the time t 0 at a constant speed v 0 . After that, the
  • Elevator car 1 accelerates, the speed v increases.
  • a future speed v zuk of the elevator car 1 is regularly calculated by the algorithm 9.
  • a future speed v zuk can be determined by simple integration of the current acceleration a a kt.
  • Tripping time t a t a- i for the course I.
  • the elevator car 1 will not reduce its speed until the brake 5 has been released until a sufficiently large braking force could be built, which is sufficient to delay the excerpt 1. Up to this time, the transport device 1 has reached a maximum speed v max .
  • the speed threshold v gren z is therefore set so that the maximum speed v max reached by the elevator car 1 still has a clear distance ⁇ to a critical speed v kr it. The longer the
  • Time T is, with which the algorithm 9, the future speed v ZU k determined in advance, the sooner the elevator car 1 is braked and the less the speed threshold v gren z is exceeded (or less closely approaches the speed of Transport device 1 to the threshold value).
  • the inventive method is particularly effective at low speeds or at standstill of the transport device 1. If the elevator 1 is located, for example, on a floor, then the elevator 1 with open doors must not move out of a defined door zone.
  • the door zone is formed by two limit values, the first limit above and the second
  • Exit position of the elevator 1 is fixed away. Moves the elevator away from the entry or exit position of a floor, so would a conventional Lift brake automatically triggered only when the elevator has left the door zone up or down. Since the elevator is out of the
  • the controller 6 can be used even for a stationary or even at a very low speed
  • Velocity v a kt, 1 -1 of the previous course recognizes the electronics 6 due to the high acceleration a a kt at time ti yet that a
  • the controller 6 will initiate braking of the elevator 1 even before the elevator 1 is at a high speed or that
  • the braking operation can be performed gentler, so that the people in the elevator are transported more comfortable.
  • FIG. 3 shows the time course of a distance s traveled by the elevator car 1, wherein the elevator car 1 is at a standstill until time t 0 , then accelerates and moves away.
  • the elevator can move, for example, with constant acceleration, so that a parabolic shape results.
  • the algorithm 9 constantly determines a future position s ZU k of the elevator car 1 taking into account the acceleration a a kt of the elevator car 1 currently measured by the sensor system 7.
  • the elevator car 1 is at the time ti at the position si.
  • the control unit 6 can set the acceleration a a kt to zero when determining the future position s ZU k.
  • the neglecting of the acceleration a a kt can basically occur or if a certain condition is fulfilled (eg if the acceleration a a kt falls below a certain limit value).
  • the elevator 1 After triggering the brake 5, the elevator 1 is braked, so that the course of the characteristic curve from FIG. 3 gradually decreases to a maximum value s ma x. If the elevator 1 is decelerated to a standstill, the elevator car 1 reaches the position s max and remains at this.
  • the threshold s gre nz is chosen in this case so that the elevator car 1 in no case to a critical position Skrit, such as the end of
  • Lift shaft comes and also (after complete deceleration of the transport device 1) at a standstill (position s ma x) sufficient
  • the maximum braking distance of the transport device can be assumed to be known and set as As (see FIG. 3).
  • the time duration T can correspond, for example, to the time required for the brake 5 to overcome the clearance from a relaxed state, so that the friction linings of the brake 5 come into contact with the friction element 2.
  • the time duration T can be, for example, a constant value or a variable variable dependent on at least one further operating parameter.
  • the time period T may depend on the speed v a kt of the elevator car.
  • the wear of the brake 5 or aging effects are taken into account.
  • step S1 initially a future position s ZU k and / or a future speed v zuk of the elevator car 1 is determined taking into account the acceleration a a kt of the elevator car 1. Reaches the determined future position s ZU k or the determined future
  • control 6 according to the invention can monitor the input signals and
  • individual sensors are designed redundantly.
  • two acceleration sensors 7 and one position sensor 8 suffice.
  • the two acceleration sensors 7 can be directly compared with each other.
  • all three sensors must be compared. This requires a comparable uniform signal size of the three sensors.
  • Acceleration sensors 7 integrated over time and the path signal of
  • Position transmitter differentiated by time. This will be three
  • Gained speed signals that can be compared with each other.
  • the defective sensor can be based on its opposite the two
  • the position and / or speed limit values for triggering the brake 5 can be stored completely in the controller 6 in an alternative embodiment of the invention wherein the limit values imply the forward-looking position and / or speed values taking into account the acceleration (a a kt) of the transport device 1.
  • the future position and / or speed values do not have to be calculated explicitly, but the future-oriented exceeding of a position or speed limit value can be determined at a specific time by direct comparison of the current position and / or speed values with the respective (eg in the control unit 6 stored) limit value can be determined.
  • the speed limit values can be stored, for example, as a table ("Look-up Table") or as a characteristic field in the control unit 6.
  • Fig. 5 shows a possible characteristic diagram
  • the permissible values are determined by the characteristic curves a ma x and a mtn as well as Vgrenz and -v gren included for by shifting the characteristic curves v gren z or -.
  • Vlimit in direction v max or v max the map can be enlarged (shown with dashed line) where the characteristic curves of the characteristic field are defined such that at any speed v a.
  • the maximum (or minimum) allowable acceleration a is defined, wherein the maximum (or minimum) allowable acceleration a is selected so that the dependent of the speed v and the acceleration a future speed v zuk the speed limit v gren z just does not hurt That is, the map may thus be defined to implicitly satisfy Equation 8.
  • the speed v a kt, 1-1 and the current acceleration a a kt (ti) of the transport device 1 can be determined by means of the sensors 7 and / or 8 at a measurement time ti. For checking, whether a valid one
  • a point P 2 is defined. However, this point is outside the map. This means that the associated future speed value v zuk , 2-1 exceeds the limit v gren z. The brake 5 would thus be triggered.
  • a current speed value v a kt, 1-11 can be determined at time ti which is less than v a kt, 1-1. Is at this time the
  • a characteristic diagram for the position of the transport device 1 can also be defined by characteristic curves, as shown in FIG. The permissible values of the characteristics resulting from the speed limit v gren z (and -v gren z) and the actual acceleration a a ct included. (For simplicity, the map is only for positive
  • the size of the map here depends on the current acceleration a a kt the transport device 1 from.
  • the characteristic map decreases as the acceleration increases or the characteristic diagram increases with decreasing acceleration.
  • the characteristic curves of the characteristic map are defined such that for each position s a maximum (or minimum) allowed acceleration a is defined, wherein the maximum (or minimum) allowed acceleration a is chosen such that the of the position s and the Acceleration a dependent future position s TO k the position limit s gr enz not injured. That is, the map may thus be defined to implicitly satisfy Equation 10.
  • the movement of the transport device 1 is continuously sensed by the sensors 7 and / or 8. For example, at a measuring time ti, the position Si, the current speed v a kt, 1 and the current acceleration a a kt the
  • Transport device 1 using the sensors 7 and / or 8 are determined.
  • the characteristic map is limited by the characteristic curve a a kt (see Fig. 6).
  • the determined values are compared with the characteristic map.
  • Position Limit s gre nz not exceeded.
  • the future position value s ZU k, 1 will therefore be smaller than the position value s gre nz.
  • Speed v ak t, 2 of the transport device 1 determines a point Q 2 is defined. However, this point is outside the map. This means that the associated future position value s ZU k, 2 exceeds the limit value v gren z. The brake 5 would thus be triggered.
  • Position limit value two maps are stored in the control unit 6. Therefore, an advantageous development of the invention, only a single map store in the control unit 6, which is as it were for monitoring the speed limit v gren z and the position threshold s gre nz suitable.
  • FIG. 7 shows a characteristic field which restricts the permitted range such that the speed limit v no longer corresponds to the speed limit represents the highest limit.

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  • Elevator Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1), insbesondere eine Aufzugskabine (1), mit Hilfe einer Bremse (5). Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, eine zukünftige Position (szuk) und/oder eine zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1) unter Berücksichtigung der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung (1) zu ermitteln und einen Bremseingriff auszulösen, wenn die ermittelte zukünftige Position (szuk) und/oder die ermittelte zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1) einen zugehörigen Schwellenwert (sgrenz, vgrenz) überschreitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum frühzeitigen Auslösen einer Aufzugsbremse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung, insbesondere einer Aufzugskabine, mit Hilfe einer Bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , ein Steuergerät mit einem Bremsalgorithmus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17 sowie eine Transporteinrichtung mit einer Bremse gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 18. Aus dem Stand der Technik bekannte Aufzüge sind in der Regel mit einem
Bremssystem ausgerüstet, das den Aufzug bei Eintreten einer kritischen Situation automatisch abbremst. Derartige Situationen sind beispielsweise das
Überschreiten einer maximalen Geschwindigkeitsgrenze, das Einfahren in einen unerlaubten Bereich des Aufzugschachts oder das Herausfahren des Aufzugs aus einer Einstiegszone mit geöffneten Türen. Um solche kritischen Situationen erkennen zu können, verfügen bekannte Aufzug-Bremssysteme in der Regel über einen oder mehrere Sensoren, mit denen die Position und das Fahrverhalten des Aufzugs ständig überwacht wird. Ein bekannter Aufzugtyp umfasst beispielsweise einen Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Aufzugsposition. Der
Positionssensor kann gleichzeitig auch als Geschwindigkeitssensor dienen, indem die Geschwindigkeit der Aufzugskabine durch zeitliche Ableitung des
Positionssignals ermittelt wird. Darüber hinaus kann auch eine Sensorik zum Erkennen eines Seilrisses oder eines Ausfalls des Antriebes des Aufzugs vorgesehen sein. Wenn die Position oder die Geschwindigkeit des Aufzugs bestimmte Grenzwerte überschreiten, wird die Bremse automatisch ausgelöst.
Aus der EP 1 698 580 A1 ist ein Bremssystem für einen Aufzug bekannt, das eine Sensorik zur Ermittlung der Geschwindigkeit und des Abstandes der
Aufzugskabine zu einem Referenzpunkt sowie eine Steuerung umfasst. Die Steuerung enthält einen Algorithmus, der den von der Aufzugskabine in der aktuellen Fahrsituation benötigten Bremsweg bis zum Stillstand der
Aufzugskabine berechnet. Die Berechnung erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine und der von der Bremse bewirkten, angenommenen Verzögerung. Mit Kenntnis des erforderlichen Bremsweges lässt sich wiederum ein Sicherheitsabstand bzw. Grenzwert bestimmen, den die Aufzugskabine zu einem Hindernis mindestens einhalten sollte. Wenn die Position der Aufzugskabine den ermittelten Grenzwert überschreitet, wird eine
automatische Bremsung ausgelöst, mit der der Aufzug bis zum Stillstand abgebremst wird. Da der Grenzwert von der Geschwindigkeit des Aufzugs abhängt, kann der Aufzug bei höheren Geschwindigkeiten etwas früher und bei geringeren Geschwindigkeiten etwas später abgebremst werden. Gerade bei geringen Geschwindigkeiten lässt sich somit der Betriebsbereich des Aufzugs vergrößern. Nachteilig ist jedoch, dass gerade bei sehr geringen
Geschwindigkeiten mittels des Positions- bzw. Geschwindigkeitssensors kein zuverlässiges Geschwindigkeitssignal mehr erzeugt werden kann. Wenn der Aufzug nun in einer solchen Situation stark beschleunigt wird - die
Geschwindigkeit ist jedoch weiterhin sehr gering - kann es dennoch zum
Überschreiten bestimmter kritischer Positionsgrenzen kommen. Dies ist insbesondere in Situationen relevant, in denen der Aufzug z. B. mit geöffneten Türen losfährt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren oder eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der ein Überschreiten vorgegebener
Positions- oder Geschwindigkeitsgrenzen des Aufzuges sicher verhindert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 , im Patentanspruch 17 oder im Patentanspruch 18 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung, insbesondere einer Aufzugskabine, umfassend eine
Bremse, eine Sensorik zur Ermittlung der Beschleunigung der
Transporteinrichtung, und eine Steuereinheit, vorgeschlagen, bei dem von der Steuereinheit unter Berücksichtigung des von der Sensorik ermittelten
Beschleunigungssignals überprüft wird, ob die Transporteinrichtung bei
Beibehaltung des aktuellen Beschleunigungswertes in naher Zukunft einen Positions- und / oder Geschwindigkeitsgrenzwert verletzt. Ein automatischer Bremseingriff wird vorzugsweise ausgelöst, wenn die ermittelte zukünftige Position und/oder die ermittelte zukünftige Geschwindigkeit der Transporteinrichtung einen zugehörigen Schwellenwert überschreitet. Das Messen der Beschleunigung hat dabei den Vorteil, dass insbesondere in Betriebssituationen, in denen die
Geschwindigkeit der Transporteinrichtung sehr gering, aber die Beschleunigung hoch ist, die zukünftige Position und/oder zukünftige Geschwindigkeit der
Transporteinrichtung sehr genau bestimmt werden kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann sogar eine zukünftige Position und/oder zukünftige Geschwindigkeit der Transporteinrichtung im Moment des Stillstands des Aufzugs bestimmt werden, wie später ausführlich dargelegt wird. Somit ist es möglich, die Transporteinrichtung sicher innerhalb bestimmter kritischer Positions- oder Geschwindigkeitsgrenzen zu halten. Die Beschleunigung wird vorzugsweise unter Verwendung eines
Beschleunigungssensors direkt gemessen, also nicht aus dem Signal eines Positions- oder Geschwindigkeitssensors abgeleitet. Der Beschleunigungssensor ist vorzugsweise mit der Transporteinrichtung verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit ermittelt, die die
Transporteinrichtung nach einer gewissen Zeitdauer voraussichtlich erreichen wird. Die genannte Zeitdauer kann dabei ein konstanter Wert oder ein von wenigstens einer anderen Größe, wie z. B. der aktuellen Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Position der Transporteinrichtung oder auch
Systemparametern der Bremse (z.B. Schnelligkeit des Kraftaufbaus, Reibwert, Temperatur, etc.), abhängiger Wert sein.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann die vorstehend genannte Zeitdauer etwa der Zeitdauer entsprechen, die die Bremse benötigt, um aus einem gelösten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden. In diesem Fall würde ein Bremseingriff ausgelöst werden, wenn die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit, welche die Transporteinrichtung nach dem
Überwinden des Lüftspiels erreicht, einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert wäre in diesem Fall so zu wählen, dass die Transporteinrichtung in der nachfolgenden Bremsphase eine vorgegebene kritische Position, wie z.B. ein Schachtende eines Aufzugschachts, eine
Türzonengrenze oder eine vorgegebene kritische Maximalgeschwindigkeit nicht erreicht.
Die vorstehend genannte Zeitdauer (T) kann z. B. auch größer sein als die zum Überwinden des Lüftspiels benötigte Zeit. Die Bremse beginnt in diesem Fall schon vergleichsweise früher zu bremsen, und der vorgegebene Schwellenwert wird weniger weit überschritten.
Der vorgegebene Schwellenwert ist vorzugsweise ein konstanter, fest
vorgegebener Wert, kann aber auch eine von der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Transporteinrichtung abhängige Größe sein. Es können auch mehrere Schwellwerte zugleich definiert werden. In diesem Fall würde die Bremse ausgelöst werden, wenn mindestens ein Schwellwert überschritten wird.
Die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit der
Transporteinrichtung kann bzw. können auch unter der Annahme eines
bestimmten Bremseingriffs ermittelt werden. So kann beispielsweise ermittelt werden, welchen Bremsweg die Transporteinrichtung bei einer Vollbremsung haben bzw. welche Position oder welche maximale Geschwindigkeit sie nach dem Auslösen des Bremseingriffs noch erreichen würde. Mit Kenntnis dieser
Information kann der Schwellenwert dann so gesetzt werden, dass bestimmte kritische Positionen oder kritische Geschwindigkeiten nicht überschritten werden. Eine automatische Bremsung kann beispielsweise eingeleitet werden, wenn der Abstand der Transporteinrichtung zu einer Positionsgrenze kleiner wird als der berechnete Bremsweg plus ein Sicherheitspuffer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zukünftige Position der Transporteinrichtung, die die Transporteinrichtung nach einer vorgegebenen Zeitdauer T erreicht, unter Berücksichtigung der aktuellen
Geschwindigkeit und der aktuellen Beschleunigung der Transporteinrichtung ermittelt. Die zukünftige Position der Transporteinrichtung nach einer
vorgegebenen Zeitdauer T ergibt sich beispielsweise gemäß folgender Gleichung:
SzUk = Sakt + k,t: V°*t ^ + « ß-tdt
Dabei ist
Szuk die zukünftige Position der Transporteinrichtung nach einer Zeitdauer T Sakt die aktuelle Position der Transporteinrichtung
Vakt die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung
aakt die aktuelle Beschleunigung der Transporteinrichtung und
takt der aktuelle Zeitpunkt.
Die zukünftige Geschwindigkeit vzuk wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der aktuellen Beschleunigung aakt berechnet. Die Beschleunigung aakt wird dabei vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors gemessen. Zur Berechnung kann beispielsweise folgende Gleichung herangezogen werden:
Vzuk = Vakt + L"^ aakt dt
wobei vzuk die zukünftige Geschwindigkeit nach einer Zeitdauer T,
Vakt die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung
aakt die aktuelle Beschleunigung der Transporteinrichtung und
takt der aktuelle Zeitpunkt ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Zeitdauer T der Zeit für das Überwinden des Lüftspiels entsprechen, aber auch länger oder kürzer sein. Sie kann auch Parameter, wie z. B. Alterungseffekte oder den Verschleiß berücksichtigen, der dann in Form von abgeschätzten Zeitanteilen hinzu addiert oder abgezogen wird. Beispielsweise könnte auch ein geschwindigkeitsabhängiger Zeitanteil
berücksichtigt werden. Außerdem könnte die vorgegebene Zeitdauer T oder der vorgegebene
Schwellenwert auch vom Betriebsmodus des Aufzugs abhängen. Befindet sich der Aufzug z.B. in einem Wartungsmodus, könnte aus Sicherheitsgründen eine vergleichsweise längere Zeitdauer bzw. ein niedrigerer Schwellenwert vorgegeben werden, so dass die Bremse vergleichsweise früher auslösen würde als im
Normalbetrieb der Transporteinrichtung.
Die Erfindung umfasst auch eine Elektronik, wie z.B. ein Steuergerät mit einem Algorithmus zum Durchführen eines der vorstehend beschriebenen Verfahren.
Die Beschleunigung der Transporteinrichtung wird vorzugsweise mittels
wenigstens eines Beschleunigungssensors gemessen; die Daten des
Beschleunigungssensors werden vom Algorithmus verarbeitet. Die erfindungsgemäße Transporteinrichtung kann beispielsweise ein Aufzug, wie z.B. ein Personen- oder Lastenaufzug, oder eine beliebige andere, insbesondere in vertikaler Richtung bewegte, Transporteinrichtung sein. Die Beschleunigung der Transporteinrichtung wird vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors gemessen. Zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Transporteinrichtung ist vorzugsweise ein zusätzlicher Geschwindigkeitssensor vorgesehen. Die
Geschwindigkeit kann beispielsweise aus dem Ausgangssignal eines
Positionsgebers durch zeitliche Ableitung ermittelt werden oder wahlweise direkt mittels eines Geschwindigkeitssensors. Alternativ könnte auch nur ein einziger Sensor, wie z.B. ein Positions-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor, vorgesehen sein, aus dem die für die Steuerung der Bremse erforderlichen
Signale hergeleitet werden.
Die aktuelle Position bzw. die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung kann durch geeignete Sensoren direkt gemessen oder durch geeignete
Algorithmen indirekt berechnet werden. Zum Fehlerausschluss der Sensorsignale sollte die Sensorik ständig überwacht werden. Vorzugsweise ist daher zumindest einer der Sensoren, wie z.B. der Beschleunigungssensor oder der Positionssensor redundant vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transporteinrichtung zwei Beschleunigungssensoren und einen Sensor zur Richtungserkennung, wie z.B. einen Positionssensor. Die Sensorsignale der beiden Beschleunigungssensoren können in diesem Fall z. B. direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor genau identifizieren zu können, müssen wenigstens drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es aber einer einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren. Vorzugsweise werden daher die Beschleunigungssignale der beiden Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand des abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden.
In der Praxis gibt es zwei wichtige Probleme: Rauschen bei einem differenzierten Signal und Drift bei einem integrierten Signal. Eine praktische Lösung muss mit beiden Problemen umgehen können.
Die erste Schätzung der Geschwindigkeit v, aus der Position x erfolgt am einfachsten durch einen Vergleich der letzten zwei gemessenen Positionen x,, X und deren zugehörigen Messzeitpunkte t,, tj_-i : v */ - *M t (Gleichung 0)
Um das Rauschen von dem differenzierten Positionssignal zu reduzieren, kann vorzugsweise ein Filter benutzt werden. In der Laplace-Form bekommt man: — -— vt , (Gleichung 1 )
1 + TD S mit x = Position (m),
v = Geschwindigkeit (m/s) und
xD = Zeitkonstante des Derivativfilters (s). Von der Beschleunigung kommt man auf die Geschwindigkeit indem
integriert, nämlich v = -a (Gleichung 2) mit a = Beschleunigung (m/s2). Damit die beiden Signale vergleichbar bleiben, sollen sie gleich gefiltert werden. Dann gilt x - a = v2 . (Gleichung 3)
1 + τη s s
Hiermit ist das Problem von dem Signalrauschen gelöst, das der Drift des Beschleunigungssensors aber nicht. Dafür muss der tieffrequente Teil des Beschleunigungssignals durch die von dem Positionssensor ermittelte
Geschwindigkeit ersetzt werden. Hierzu kann die ermittelte Geschwindigkeit zwei Teile getrennt werden - einen hoch- und einen tieffrequenten Teil. Wir können schreiben: v, + Tl s v, (Gleichung 4) mit τι = Zeitkonstante des Tiefpassfilters. Wenn beide Signale miteinander übereinstimmen, dann kann man genauso gut die Schätzung von der
Beschleunigung für den zweiten Teil benutzen. Das heißt:
-v, +
1 + T1 S 1 + T1 S
1 „ rl S 1 1
vl H — x x— a
1 + T1 S 1 + T1 S \ + xD s s
1 „ τ, 1
V, H — x a
l + Tj S 1 l + Tj S l + T n s
(Gleichung 5)
Wenn wir dann definieren 1 τ 1
v3 = νγ +— 1— χ a (Gleichung 6)
l + z{ s l + z{ s l + zD s und die Zeitkonstante zl genügend lang machen, können wir die beiden
Schätzungen vi und v3 miteinander vergleichen: sie sollen nominell identisch sein. Beschleunigungsfehler wie Offset und Drift werden kompensiert durch den ersten, tieffrequenten Teil von v3. Wenn sich die beiden Signale signifikant unterscheiden, ist klar, dass eines der beiden Signale einen Fehler hat. Konnten die Geschwindigkeitssignale erfolgreich plausibilisiert werden, kann zur
Bestimmung der aktuellen Geschwindigkeit des Aufzugs eines der indirekt ermittelten Geschwindigkeitssignale verwendet werden. Beispielsweise kann die aktuelle Geschwindigkeit nach Gleichung 1 (vakt = Vj ) oder Gleichung 6 (vakt = v3 ) bestimmt werden. Die aktuelle Geschwindigkeit könnte alternativ auch aus dem Mittelwert der indirekt ermittelten Geschwindigkeiten bestimmt werden, z.B.
vefa = (vi + 3 ) (Gleichung 1 1 ).
Um eine gute und geglättete Schätzung der Ist-Geschwindigkeit zu bekommen, kann es von Vorteil sein, den Tiefpassfilter von der Beschleunigung zu entfernen, da ein direkter Vergleich jetzt nicht mehr das Ziel ist. Eine andere Zeitkonstante in den übrigen Filtern kann auch von Vorteil sein. Solange die Zeitkonstante dieses Filters lang genug ist, kann der glättende Filter ganz entfernt werden. Daher gilt:
1 τ
v4 = vt +— -— x a (Gleichung 12), wobei l + z2 s l + z2 s die aktuelle Geschwindigkeit vakt mit dieser indirekt ermittelten Geschwindigkeit ( vah = v4 ) gleichgesetzt bzw. aus einem Mittelwert der nach den Gleichungen 1 , 6 und / oder 12 ermittelten Geschwindigkeiten gebildet werden kann. Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aufzugskabine, die sich in einem Aufzugsschacht aufwärts und abwärts bewegen kann. Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Aufzugs bei einem
Fahrmanöver, bei dem der Aufzug ausgehend von einer Bewegung (mit konstanter Beschleunigung) abgebremst wird.
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Aufzugsposition bei einem Fahrmanöver, bei dem der Aufzug aus einer Bewegung bis zum Stillstand abgebremst wird; und
Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm zur Darstellung der wichtigsten
Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Bremsen eines Aufzugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufzugskabine 1 , die sich in einem Aufzugsschacht entlang vertikal verlaufender Führungsschienen 2 aufwärts oder abwärts bewegen kann. Die Bewegungsrichtung ist mit B bezeichnet.
Zwischen der Aufzugskabine 1 und den Führungsschienen 2 sind jeweils mehrere Lager 3 vorgesehen, um die Gleitreibung zwischen den Elementen zu verringern.
Die Aufzugskabine 1 ist an einem Seil 4 aufgehängt, an dessen anderen Ende ein Gegengewicht befestigt ist (nicht gezeigt), das typischerweise so bemessen ist, dass es eine teilbeladene Aufzugskabine 1 (die z.B. mit 50% der maximalen Traglast beladen ist) im Gleichgewicht halten kann. Um die Aufzugskabine 1 im Aufzugsschacht aufwärts bzw. abwärts zu bewegen, ist ein Antrieb (nicht gezeigt) vorgesehen, der z.B. eine Treibscheibe antreibt, an der das Seil 4 umgelenkt wird.
Die Aufzugskabine 1 wird mittels einer Bremse 5 gebremst, die im vorliegenden Fall an der Aufzugskabine 1 montiert ist und die Führungsschienen 2 als
Bremselement zum Abbremsen des Aufzugs nutzt. Alternativ könnte die Bremse 5 auch an einer anderen Stelle des Aufzugssystems angeordnet sein, wie z.B. am Antrieb. Die Bremse 5 kann neben ihrer Funktion als Betriebsbremse auch einen Notbremsfunktion aufweisen oder als sogenannte Fangvorrichtung ausgebildet sein, mit der die Aufzugskabine 1 z.B. im Falle eines Seilrisses gefangen und bis zum Stillstand abgebremst werden kann.
Zur Ansteuerung der Bremse 5 ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel in der Aufzugskabine 1 untergebracht ist. Die
Steuereinrichtung 6 kann beispielsweise ein Steuergerät mit einem Software- Algorithmus umfassen, der ständig eine zukünftige Position sZUk und/oder eine zukünftige Geschwindigkeit vzuk der Aufzugskabine 1 unter Einbeziehung der Beschleunigung der Aufzugskabine 1 ermittelt und einen Bremseingriff
automatisch auslöst, wenn die ermittelte zukünftige Position sZUk und/oder die zukünftige Geschwindigkeit vzuk der Aufzugskabine einen vorgegebenen
Schwellenwert sgrenz bzw. ν9Γβηζ (siehe Figuren 2 und 3) überschreitet. Dadurch ist es möglich, die Bremse 5 bereits auszulösen, noch bevor die Aufzugskabine 1 den vorgegebenen Position-Schwellenwert oder den vorgegebenen Geschwindigkeits- Schwellenwert erreicht hat.
Die aktuelle Beschleunigung aakt der Aufzugskabine 1 wird mittels eines
Beschleunigungssensors 7 gemessen, der z.B. in der Steuereinrichtung 6 mit integriert sein kann. Der Beschleunigungssensor 7 könnte wahlweise aber auch an anderer Stelle an der Aufzugskabine 1 montiert sein. Die
Beschleunigungssensorik arbeitet vorzugsweise mit kapazitivem Messprinzip und ist als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut.
Neben dem Beschleunigungssensor 7 verfügt die Aufzugskabine 1 über eine zusätzliche Sensorik 8, mittels derer die aktuelle Position sakt und / oder die aktuelle Geschwindigkeit vakt der Aufzugskabine 1 ermittelt werden kann. Die aktuelle Geschwindigkeit vakt der Aufzugskabine 1 kann von einem
Geschwindigkeitssensor und die Position sakt von einem Positionsgeber gemessen werden. Prinzipiell ist die Sensorik 7 und/oder 8 so ausgebildet, dass alle für die Steuerung oder Regelung notwendigen Signale direkt oder indirekt ermittelt werden können. Beispielsweise kann die aktuelle Geschwindigkeit vakt der Aufzugskabine 1 indirekt ermittelt werden, indem die Geschwindigkeit vakt der Aufzugskabine 1 aus dem Signal des Positionsgebers durch zeitliche Ableitung gewonnen wird. Um das Rauschen von dem differenzierten Positionssignal zu reduzieren, kann
vorzugsweise ein Filter benutzt werden. In der Laplace-Form erhält man: — -— V; , (Gleichung 1 ).
1 + TD S
Die aktuelle Geschwindigkeit vakt kann alternativ aus einem nach der Zeit integrierten Beschleunigungssignal indirekt ermittelt werden. In der Laplace-Form erhält man nach Aufteilung in einen hoch- und einen tieffrequenten Teil folgende Gleichung:
I r l
v3 = νγ +— -— x a (Gleichung 6).
l + z{ s l + z{ s l + zD s
Unter Vernachlässigung des tieffrequenten Teils ergibt sich v3 zu
1 τ
v4 = vt +— -— a (Gleichung 12).
l + z2 s l + z2 s
Erfindungsgemäß kann die indirekt ermittelte aktuelle Geschwindigkeit vakt einen der nach den Gleichungen 1 , 6 oder 12 ermittelten Geschwindigkeiten annehmen oder die indirekt ermittelte aktuelle Geschwindigkeit vakt kann aus einem Mittelwert von mindestens zwei der nach den Gleichungen 1 , 6 oder 12 ermittelten
Geschwindigkeiten berechnet werden. Beispielsweise könnte die aktuelle
Geschwindigkeit vakt bestimmt werden zu:
Figure imgf000013_0001
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit v der Aufzugskabine 1 während einer Bewegung der Aufzugskabine 1 im Aufzugsschacht für eine niedrige (Verlauf I) und eine hohe Beschleunigung (Verlauf II) der
Aufzugskabine 1 . Wie zu erkennen ist, bewegt sich die Aufzugskabine 1 zunächst bis zum Zeitpunkt t0 mit konstanter Geschwindigkeit v0. Danach wird die
Aufzugskabine 1 beschleunigt, wobei die Geschwindigkeit v zunimmt.
Erfindungsgemäß wird regelmäßig eine zukünftige Geschwindigkeit vzuk der Aufzugskabine 1 vom Algorithmus 9 berechnet. Mit Kenntnis der aktuellen
Geschwindigkeit vakt und der aktuellen Beschleunigung aakt der Aufzugskabine 1 kann eine zukünftige Geschwindigkeit vzuk durch einfache Integration der aktuellen Beschleunigung aakt ermittelt werden. Der Algorithmus 9 berechnet dann die zukünftige Geschwindigkeit vzuk, die die Aufzugskabine 1 ausgehend von takt nach einer vorgegebenen Zeitdauer T, also zum Zeitpunkt tzuk (=takt + T), haben wird. Hierzu kann beispielsweise folgende Gleichung verwendet werden: zuk = Vakt + f i+ T akt dt (Gleichung 7)
Bei konstanter Beschleunigung aakt und unter Festlegung des zeitlichen Nullpunkts auf den Zeitpunkt takt (= 0) vereinfacht sich diese Berechnung zu: vZUk = Vakt + aakt T (Gleichung 8) Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zum Zeitpunkt takt = ti berechnete zukünftige Geschwindigkeit vzuk, i-i für Verlauf I noch deutlich kleiner als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Schwellenwert vgrenz- Gemäß der Vereinfachung nach Gleichung 8 wurde hierbei angenommen, dass die von der Sensorik 7 zum Zeitpunkt takt = ti ermittelte Beschleunigung aakt konstant bleibt. Somit ergibt sich die zukünftige Geschwindigkeit vzuk = vzuk, i-i aus dem Schnittpunkt der Tangente, die an dem Geschwindigkeitsverlauf I zum Zeitpunkt takt = ti anliegt, mit der zukünftigen Zeit tzuk, 1 = ti + T. Da vzuk, i-i kleiner als vgrenz ist, bleibt die Bremse 5 geöffnet. Wird analog dazu die zukünftige Geschwindigkeit vzuk = vzuk, für den Verlauf I zum Zeitpunkt takt = t2 zum zweiten Mal ermittelt, so wird von der Steuerung 6 festgestellt werden, dass die ermittelte zukünftige Geschwindigkeit vzuk, den Schwellenwert vgrenz nun überschreitet. Die gemessene Beschleunigung aakt zum Zeitpunkt takt = t2 kann gemäß der Vereinfachung nach Gleichung 8 wiederum als konstant angenommen werden. Da nun vzuk, 2-1 > vgrenz gilt, wird die Bremse 5 von der Steuerung 6 ausgelöst. Der Zeitpunkt t2 wäre somit gleichzeitig der
Auslösezeitpunkt ta = ta-i für den Verlauf I.
Wenn die Zeitdauer T, mit der der Algorithmus 9 die zukünftige Geschwindigkeit Vzuk im Voraus ermittelt, etwa der Zeitdauer entspricht, die die Bremse 5 zum Überwinden des Lüftspiels benötigt, wird die Aufzugskabine 1 nach dem Auslösen der Bremse 5 solange nicht ihre Geschwindigkeit reduzieren, bis eine genügend große Bremskraft aufgebaut werden konnte, die ausreichend ist, den Auszug 1 zu verzögern. Bis zu diesem Zeitpunkt hat die Transporteinrichtung 1 eine maximale Geschwindigkeit vmax erreicht.
Der Geschwindigkeits-Schwellenwert vgrenz ist daher so gelegt, dass die von der Aufzugskabine 1 erreichte maximale Geschwindigkeit vmax noch einen deutlichen Abstand Δν zu einer kritischen Geschwindigkeit vkrit aufweist. Je länger die
Zeitdauer T ist, mit der der Algorithmus 9 die zukünftige Geschwindigkeit vZUk im Voraus ermittelt, desto früher wird die Aufzugskabine 1 gebremst und desto weniger weit wird der Geschwindigkeits-Schwellenwert vgrenz überschritten (bzw. desto weniger nah nähert sich die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung 1 an den Schwellwert).
In bestimmten Sonder-Betriebssituationen, z.B. im Wartungsmodus, kann es daher sinnvoll sein, die Zeitdauer T gegenüber dem Normalbetrieb deutlich zu erhöhen. Dadurch kann die Sicherheit weiter verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bei kleinen Geschwindigkeiten oder auch im Stillstand der Transporteinrichtung 1 wirksam. Steht der Aufzug 1 beispielsweise an einer Etage, so darf sich der Aufzug 1 mit geöffneten Türen nicht aus einer definierten Türzone bewegen. Die Türzone wird durch zwei Grenzwerte gebildet, wobei der erste Grenzwert oberhalb und der zweite
Grenzwert unterhalb in einem Abstand von z.B. 20 cm von der Ein- bzw.
Ausstiegsposition des Aufzugs 1 entfernt festgelegt ist. Bewegt sich der Aufzug von der Ein- bzw. Ausstiegsposition einer Etage weg, so würde eine herkömmliche Aufzugsbremse automatisch erst dann ausgelöst werden, wenn der Aufzug die Türzone nach oben oder unten verlassen hat. Da der Aufzug sich aus dem
Stillstand wegbewegt, ist seine Geschwindigkeit selbst bei einer hohen
Beschleunigung, wie sie z.B. bei einem Abriss des Seiles 4 auftreten würde, anfangs noch sehr gering. D.h. der Aufzug müsste erst eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit aufbauen oder sich tatsächlich soweit fortbewegen, bis dass der jeweilige Grenzwert überschritten wird und dadurch ein Bremseingriff ausgelöst wird. Demgegenüber kann die Steuerung 6 gemäß Erfindung selbst für einen stillstehenden oder einen auch nur mit sehr geringer Geschwindigkeit
bewegenden Aufzug 1 vorausschauend ermitteln, dass aufgrund der hohen Beschleunigung des Aufzugs (z.B. im Falle eines plötzlichen Seilrisses) die Geschwindigkeit und / oder die Position des Aufzugs sehr schnell unerlaubte Werte erreichen wird. Wie nämlich aus dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf II ersichtlich ist, bewegt sich der Aufzug ab dem Zeitpunkt t0 mit nur sehr geringer Geschwindigkeit fort, bis plötzlich die Beschleunigung stark ansteigt. Obwohl zum Messzeitpunkt ti die aktuelle Geschwindigkeit vakt, 1-11 kleiner ist als die
Geschwindigkeit vakt, 1 -1 des vorherigen Verlaufs, erkennt die Elektronik 6 aufgrund der hohen Beschleunigung aakt zum Zeitpunkt ti dennoch, dass eine
Überschreitung des zulässigen Grenzwertes vgrenz schon zum Zeitpunkt tzuk, 1 eintreten wird (vzuk, i-n > vgrenz)- Wird wieder eine konstante Beschleunigung aakt angenommen, so wird analog nach dem oben erläuterten Verfahren die zukünftige Geschwindigkeit vzuk = vzuk, i-n des Aufzugs aus dem Schnittpunkt der Tangente, die an dem Geschwindigkeitsverlauf II zum Zeitpunkt takt = ti anliegt, mit der zukünftigen Zeit tzuk, 1 = ti + T bestimmt. In diesem Fall würde die Bremse 5 durch die Steuerung 6 auch zum Zeitpunkt ta-n = ti ausgelöst.
Dieser Zusammenhang wird auch aus den Gleichungen 8 oder 10 ersichtlich: Selbst bei sakt = 0 bzw. vakt = 0 wird eine zukünftige Position bzw. eine zukünftige Geschwindigkeit mit einem von der Beschleunigung aakt abhängigen Faktor ermittelt. Die aktuelle Beschleunigung aakt hat somit in allen Betriebssituationen direkten Einfluss auf die Überschreitung möglicher Grenzwerte. Demnach hängt die Erkennung der Grenzwertüberschreitung (z.B. Mindestabstand, Übergeschwindigkeit, etc.) nicht allein von fest vorgegebenen (konstanten) Bremsenparametern bzw. technischen Kennzahlen der Bremse ab (wie vom Stand der Technik her bekannt), sondern von einem von der Betriebssituation der Transporteinrichtung 1 abhängigen variablen Betriebsparameter.
In diesem Fall wird die Steuerung 6 folglich eine Bremsung des Aufzugs 1 auslösen, noch bevor der Aufzug 1 eine hohe Geschwindigkeit oder jene
Grenzposition / Mindestabstand erreicht hat. Die Bremse könnte sogar noch in der Stillstandsphase des Aufzugs 1 ausgelöst werden.
Da der Aufzug 1 im Moment der Bremsauslösung noch keine große
Geschwindigkeit erreicht hat, kann der Bremseingriff sanfter durchgeführt werden, so dass die Personen im Aufzug komfortabler befördert werden.
Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines von der Aufzugskabine 1 zurückgelegten Wegs s, wobei sich die Aufzugskabine 1 bis zum Zeitpunkt t0 im Stillstand befindet, dann beschleunigt, und sich fortbewegt. Der Aufzug kann sich z.B. mit konstanter Beschleunigung fortbewegen, so dass sich ein parabelformiger Verlauf ergibt. Während der Aufzugsbewegung ermittelt der Algorithmus 9 ständig eine zukünftige Position sZUk der Aufzugskabine 1 unter Einbeziehung der aktuell von der Sensorik 7 gemessenen Beschleunigung aakt der Aufzugskabine 1 . Im dargestellten Beispiel befindet sich die Aufzugskabine 1 im Zeitpunkt ti an der Position si . Der Algorithmus 9 ermittelt dann die zukünftige Position sZUki , die die Aufzugskabine 1 ausgehend von takt (= ti) nach einer vorgegebenen Zeitdauer T, also zum Zeitpunkt tzuki (=takt + T), haben wird. Die zukünftige Position sZUki zum Zeitpunkt ti lässt sich beispielsweise durch zweifache Integration der aktuellen Beschleunigung aakt und einfache Integration der aktuellen Geschwindigkeit vakt, die wie oben schon erläutert ermittelt wurde, sowie unter Berücksichtigung der aktuellen Position sakt = (si ) wie folgt ermitteln: szuk = sakt + !^t l Tpakt dt + j&* Ta Ktd (Gleichung 9)
Bei konstanter Beschleunigung der Aufzugskabine 1 und unter Festlegung des zeitlichen Nullpunkts auf den Zeitpunkt takt vereinfacht sich die Berechnung zu: Szuk = Sakt + Vakt T + 1/2 aakt T2, mit takt = 0 (Gleichung 10)
Unter normalen Betriebsbedingungen kann der Einfluss der Beschleunigung aakt im Vergleich zur aktuellen Geschwindigkeit vakt zur Bestimmung der zukünftigen Position sZUk geringer sein. Daher kann es genügen, die zukünftige Position sZUk unter Vernachlässigung der Beschleunigung aakt näherungsweise zu bestimmen. D.h. die Steuereinheit 6 kann bei der Bestimmung der zukünftigen Position sZUk die Beschleunigung aakt zu Null setzen. Die Vernachlässigung der Beschleunigung aakt kann grundsätzlich erfolgen, oder wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist (z.B. wenn die Beschleunigung aakt einen bestimmten Grenzwert unterschreitet).
Dadurch vereinfacht sich Gleichung 10 nochmals zu:
Szuk = Sakt + Vakt T, mit takt = 0 (Gleichung 13) Dabei übt die Beschleunigung schon auf die aktuelle Geschwindigkeit vakt einen Einfluss aus, wie z.B. aus Gleichung 12 ersichtlich.
Alternativ kann aus Gleichung 8, vzuk = vakt + aakt T, die durchschnittliche
Geschwindigkeit vav des Aufzugs 1 zu
Figure imgf000018_0001
mit aakt = const. berechnet werden. Damit ergibt sich eine Wegdifferenz von
SA = vav *T.
Diese Ermittlung der zukünftigen Position sZUk wird im weiteren Verlauf der
Aufzugsbewegung kontinuierlich durchgeführt. Erreicht oder übersteigt nun die ermittelte zukünftige Position sZUk einen vorgegebenen Schwellenwert sgrenz, wird die Bremse 5 zum Auslösezeitpunkt ta ausgelöst. Entsprechend dem Beispiel erfolgt dies beispielsweise zum Zeitpunkt t2 = ta an der Position s2 der
Transporteinrichtung 1 . Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt der Algorithmus 9 bzw. die Steuereinheit 6 zum aktuellen Zeitpunkt takt = t2 die zukünftige Position sZUk, 2 unter der vereinfachten Voraussetzung (gemäß Gleichung 10), dass der Aufzug 1 sich mit der gemessenen Beschleunigung aakt konstant fortbewegt. D.h. die Position sZUk, 2 wird (wie in Fig. 3 gezeigt) aus dem Schnittpunkt der Parabel, die sich aus Gleichung 9 bzw. 10 ergibt, mit der
Zeitgerade tzuk, 2 ermittelt. Dabei wird der Algorithmus 9 feststellen, dass sZUk, 2 einen Grenzwert sgrenz übersteigt. Daher wird die Bremse 5 zum Zeitpunkt t2 (= ta) ausgelöst.
Nach dem Auslösen der Bremse 5 wird der Aufzug 1 abgebremst, so dass sich der Verlauf der Kennlinie aus Fig. 3 degressiv einem maximalen Wert smax nähert. Wird der Aufzug 1 bis zum Stillstand abgebremst, erreicht die Aufzugskabine 1 die Position smax und verharrt bei dieser.
Der Schwellenwert sgrenz ist in diesem Fall so gewählt, dass die Aufzugskabine 1 in keinem Fall an eine kritische Position Skrit, wie z.B. das Ende des
Aufzugsschachtes, herankommt und auch (nach vollständiger Abbremsung der Transporteinrichtung 1 ) im Stillstand (Position smax) einen ausreichenden
Sicherheitsabstand zur kritischen Position Skrit einnimmt. Beispielsweise kann der maximale Bremsweg der Transporteinrichtung als bekannt vorausgesetzt werden und als As (siehe Fig. 3) festgesetzt werden.
Die Zeitdauer T, auf deren Grundlage der Algorithmus 9 die zukünftige Position Szuk und / oder die zukünftige Geschwindigkeit vzuk ermittelt, kann beispielsweise etwa der Zeitdauer entsprechen, die die Bremse 5 benötigt, um aus einem entspannten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden, so dass die Reibbeläge der Bremse 5 in Anlage mit dem Reibelement 2 geraten. Die Zeitdauer T kann beispielsweise ein konstanter Wert oder eine von wenigstens einem weiteren Betriebsparameter abhängige variable Größe sein. So kann die Zeitdauer T beispielsweise von der Geschwindigkeit vakt der Aufzugskabine abhängen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch z.B. der Verschleiß der Bremse 5 oder Alterungseffekte berücksichtigt werden. Je länger die Zeitdauer T gewählt wird, desto früher beginnt die Bremse 5 zu bremsen und desto weniger stark wird der Schwellenwert sgrenz überschritten. Wenn Daten über die Verzögerung der
Aufzugskabine zur Verfügung stehen, könnte die Bremse 5 beispielsweise genau zu dem Zeitpunkt ausgelöst werden, an dem sich die Aufzugskabine 1 um den benötigten Bremsweg vom Schwellenwert sgrenz entfernt befindet. Fig. 4 zeigt nochmals die wesentlichen Verfahrenssch tte eines Verfahrens zum frühzeitigen Auslösen der Bremse 5 einer schienengeführten Transporteinrichtung, wie z.B. einer Aufzugskabine 1 . Dabei wird in Schritt S1 zunächst eine zukünftige Position sZUk und/oder eine zukünftige Geschwindigkeit vzuk der Aufzugskabine 1 unter Berücksichtigung der Beschleunigung aakt der Aufzugskabine 1 ermittelt. Erreicht die ermittelte zukünftige Position sZUk bzw. die ermittelte zukünftige
Geschwindigkeit vzuk einen jeweils vorgegebenen Schwellenwert (SW), z.B. sgrenz und / oder vgrenz, (siehe Abfrage von Schritt S2, Pfad„ja"), wird die Bremse 5 in Schritt S3 unmittelbar ausgelöst. Anderenfalls (Pfad„nein") verzweigt das
Verfahren zurück zum Start und wird erneut ausgeführt.
Damit die erfindungsgemäße Regelung einwandfrei funktioniert, kann die erfindungsgemäße Steuerung 6 die Eingangssignale überwachen und
plausibilisieren. Vorteilhafterweise werden einzelne Sensoren redundant ausgebildet. Erfindungsgemäß genügen zwei Beschleunigungssensoren 7 und ein Positionssensor 8. Somit können die beiden Beschleunigungssensoren 7 direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor zu bestimmen, müssen jedoch alle drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es einer vergleichbaren einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren.
Erfindungsgemäß werden daher die Beschleunigungssignale der beiden
Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des
Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei
Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand seines gegenüber den beiden
übereinstimmenden Signalen abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden. Durch das Differenzieren bzw. Integrieren können in der Praxis
Signalrauschen bzw. Drifts hervorgerufen werden. Um derartige Phänomene zu vermeiden, können, wie bereits oben erläutert, geeignete Hochpass- und / oder Tiefpassfilter eingesetzt werden (siehe Gleichungen 1 bis 6).
Anstelle der Berechnung der zukünftigen Position (sZUk) und/oder der zukünftigen Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung 1 können in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung die Positions- und / oder Geschwindigkeitsgrenzwerte zur Auslösung der Bremse 5 vollständig in der Steuerung 6 abgelegt sein, wobei die Grenzwerte die in die Zukunft gerichteten Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte unter Berücksichtigung der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung 1 implizieren. D.h. die zukünftigen Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte müssen nicht explizit berechnet werden, sondern die zukunftsgerichtete Überschreitung eines Positions- bzw. Geschwindigkeitsgrenzwertes kann zu einem bestimmten Zeitpunkt durch direkten Vergleich der aktuellen Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte mit dem jeweiligen (z.B. in der Steuereinheit 6 abgelegten) Grenzwert ermittelt werden. Die Geschwindigkeitsgrenzwerte können z.B. als Tabelle („Look-up Table") oder als Kennfeld in der Steuereinheit 6 hinterlegt sein. Fig. 5 zeigt ein mögliches Kennfeld. Die erlaubten Werte werden von den Kennlinien amax und amtn sowie Vgrenz und -vgrenz eingeschlossen. Durch Verschieben der Kennlinien vgrenz bzw. - Vgrenz in Richtung vmax bzw. -vmax kann das Kennfeld vergrößert werden (mit Strichlinie dargestellt). Dabei sind die Kennlinien des Kennfeldes so definiert, dass zu jeder Geschwindigkeit v eine maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a definiert ist, wobei die maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a so gewählt ist, dass die von der Geschwindigkeit v und der Beschleunigung a abhängige zukünftige Geschwindigkeit vzuk den Geschwindigkeitsgrenzwert vgrenz gerade nicht verletzt. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es Gleichung 8 implizit erfüllt.
Analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 2) wird kontinuierlich von den Sensoren 7 und / oder 8 die Bewegung der Transporteinrichtung 1 sensiert. Beispielsweise kann zu einem Messzeitpunkt ti die Geschwindigkeit vakt, 1-1 und die aktuelle Beschleunigung aakt (ti) der Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt werden. Zur Überprüfung, ob nun ein gültiger
Geschwindigkeitsgrenzwert verletzt wird, werden die ermittelten Werte mit dem Kennfeld verglichen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, definieren die ermittelten Werte vakt, i-i und aakt (ti) den Punkt Pi . Da dieser Punkt innerhalb des erlaubten
Kennfelds liegt, besteht keine Notwendigkeit die Bremse 5 auszulösen. D.h. nach Ablauf der Zeitdauer T wird unter der Annahme einer gleich bleibenden
Beschleunigung (aakt = const.) der Transporteinrichtung 1 der
Geschwindigkeitsgrenzwert vgrenz nicht überschritten. Der zukünftige Geschwindigkeitswert vzuk, 1-1 wird also kleiner als der Geschwindigkeitsgrenzwert
Vgrenz Sein .
Wird zu einem späteren Zeitpunkt t2 die Geschwindigkeit vakt, 2-1 und die aktuelle Beschleunigung aakt (t.2) der Transporteinrichtung 1 bestimmt, wird ein Punkt P2 definiert. Dieser Punkt liegt jedoch außerhalb des Kennfeldes. Das bedeutet, dass der zugehörige zukünftige Geschwindigkeitswert vzuk, 2-1 den Grenzwert vgrenz überschreitet. Die Bremse 5 würde somit ausgelöst werden. Analog zu Fig. 2 kann zum Zeitpunkt ti ein aktueller Geschwindigkeitswert vakt, 1-11 ermittelt werden, der kleiner als vakt, 1-1 ist. Ist zu diesem Zeitpunkt die
Transporteinrichtung 1 jedoch einer sehr hohen Beschleunigung aakt, n (ti) ausgesetzt, kann die zukünftige Geschwindigkeit vzuk = vzuk, i -n den Grenzwert Vgrenz dennoch verletzen. Wie in Fig. 5 gezeigt, liegt der durch die Geschwindigkeit vakt, 1-11 und die Beschleunigung aakt, 11 (ti) definierte Punkt P3 außerhalb des
Kennfeldes. Die Bremse 5 würde somit wieder ausgelöst.
Analog zum Geschwindigkeitskennfeld nach Fig. 5 kann auch ein Kennfeld für die Position der Transporteinrichtung 1 durch Kennlinien definiert sein, wie in Fig. 6 gezeigt. Die zulässigen Werte werden von den Kennlinien resultierend aus der Geschwindigkeitsgrenze vgrenz (und -vgrenz) und der aktuellen Beschleunigung aakt eingeschlossen. (Der Einfachheit halber ist das Kennfeld nur für positive
Geschwindigkeiten dargestellt). D.h. die Größe des Kennfeldes hängt hier von der aktuellen Beschleunigung aakt der Transporteinrichtung 1 ab. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, verkleinert sich das Kennfeld mit steigender Beschleunigung bzw. vergrößert sich das Kennfeld mit geringer werdender Beschleunigung.
Dabei sind die Kennlinien des Kennfeldes so definiert, dass zu jeder Position s eine maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a definiert ist, wobei die maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a so gewählt ist, dass die von der Position s und der Beschleunigung a abhängige zukünftige Position sZUk den Positionsgrenzwert sgrenz gerade nicht verletzt. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es Gleichung 10 implizit erfüllt. Analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 3) wird kontinuierlich von den Sensoren 7 und / oder 8 die Bewegung der Transporteinrichtung 1 sensiert. Beispielsweise kann zu einem Messzeitpunkt ti die Position Si , die aktuelle Geschwindigkeit vakt, 1 und die aktuelle Beschleunigung aakt der
Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt werden. Aufgrund der ermittelten Beschleunigung a = aakt wird das Kennfeld durch die Kennlinie aakt begrenzt (vgl. Fig. 6).
Zur Überprüfung, ob nun ein gültiger Positionsgrenzwert verletzt wird, werden die ermittelten Werte mit dem Kennfeld verglichen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, definieren die ermittelten Werte Si und vakt, 1 den Punkt Qi . Da dieser Punkt innerhalb des erlaubten Kennfelds liegt, besteht keine Notwendigkeit die Bremse 5 auszulösen. D.h. nach Ablauf der Zeitdauer T wird unter der Annahme einer gleich bleibenden Beschleunigung (aakt = const.) der Transporteinrichtung 1 der
Positionsgrenzwert sgrenz nicht überschritten. Der zukünftige Positionswert sZUk, 1 wird also kleiner als der Positionswert sgrenz sein.
Wird zu einem späteren Zeitpunkt t2 die Position s2 und die aktuelle
Geschwindigkeit vakt, 2 der Transporteinrichtung 1 bestimmt, wird ein Punkt Q2 definiert. Dieser Punkt liegt jedoch außerhalb des Kennfeldes. Das bedeutet, dass der zugehörige zukünftige Positionswert sZUk, 2 den Grenzwert vgrenz überschreitet. Die Bremse 5 würde somit ausgelöst werden.
Wie soeben erläutert, müssen zur Überwachung des Geschwindigkeits- und
Positionsgrenzwertes zwei Kennfelder in der Steuereinheit 6 abgelegt sein. Daher sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, nur mehr ein einziges Kennfeld in der Steuereinheit 6 abzulegen, das gleichsam zur Überwachung des Geschwindigkeitsgrenzwertes vgrenz und des Positionsgrenzwertes sgrenz geeignet ist.
Aufbauend auf Fig. 6 zeigt Fig. 7 hierzu ein Kennfeld, das den erlaubten Bereich dahingehend einschränkt, dass die Geschwindigkeitsgrenze vgrenz nicht mehr das oberste Limit darstellt. Mit steigender Beschleunigung a sinkt nun nämlich auch die Geschwindigkeitsgrenze des Kennfeldes, damit ein zukünftiger
Geschwindigkeitswert vzuk den erlaubten Grenzwert vgrenz nicht überschreitet. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die Position S3, die aktuelle Geschwindigkeit vakt, 3 und die aktuelle Beschleunigung aakt der
Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt. Da jedoch der zu diesen Werten zugehörige Punkt Q3 außerhalb des Kennfeldes liegt, würde die Bremse 5 ausgelöst werden, gleichwenn im Vergleich zu der
Positionsüberwachung allein (vgl. Fig. 6) keine Grenzwertüberschreitung vorgelegen hätte. Insofern kann mithilfe des Kennfeldes nach Fig. 7 eine kombinierte Positions- und Geschwindigkeitsüberwachung durchgeführt werden. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es sowohl Gleichung 8 als auch Gleichung 10 implizit erfüllt.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), insbesondere einer Aufzugskabine (1 ) mittels einer Bremse (5), dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden:
- Ermitteln der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung (1 );
- Ermitteln einer zukünftigen Position (sZUk) und/oder einer zukünftigen
Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten Beschleunigung (aakt); und
- Überprüfen, ob die ermittelte zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) einen zugehörigen Schwellenwert (sgrenz, ν9Γβηζ) verletzt.
Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe einer Sensorik (8) die Position der Transporteinrichtung (1 ) erfasst wird.
Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung mittels eines Beschleunigungssensors mit kapazitivem Meßprinzip, welcher als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut ist, gemessen wird.
Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass folgender Schritt durchgeführt wird:
- Auslösen eines Bremseingriffs, wenn die ermittelte zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der
Transporteinrichtung (1 ) einen zugehörigen Schwellenwert (sgrenz, Vgrenz) überschreitet.
5. Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) unter Berücksichtigung der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung (1 ) ermittelt wird.
6. Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (Szuk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) ermittelt wird, die die Transporteinrichtung nach einer vorgegebenen Zeitdauer (T) voraussichtlich erreichen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (T) in etwa der Zeitdauer entspricht, die die Bremse (5) benötigt, um aus einem entspannten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
vorgegebene Zeitdauer (T) größer ist als die von der Bremse (5) benötigte Zeit, um aus einem geöffneten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) unter der Annahme eines bestimmten Bremseingriffs und der damit zusammenhängenden Verzögerung des Aufzugs (1 ) ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und / oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) vorzugsweise unter Berücksichtigung der aktuellen Position (sakt), der aktuellen Geschwindigkeit (Vakt) und / oder der aktuellen Beschleunigung (aakt) ermittelt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Geschwindigkeit (vakt) aus einer gewichteten und / oder gefilterten Sunnnne der abgeleiteten Position (sakt) und der integrierten Beschleunigung (aakt) ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sakt) der Transporteinrichtung (1 ) gemäß folgender Gleichung berechnet wird:
Szuk - Sakt + Jf vakt dt + Jj aaktdt
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) gemäß folgender Gleichung berechnet wird:
Vzuk - Vakt JA. C aux a t
'ακί
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überschreitung eines Positionsgrenzwertes (sgrenz) und / oder eines Geschwindigkeitsgrenzwertes (vgrenz) mittels eines in der Steuereinheit (6) abgelegten Kennfeldes überprüft wird, wobei das Kennfeld implizit die Gleichung
Szuk = Sakt + L Vat r dt + Jj . aktdt und / oder die Gleichung
J- ^ ^™~ Ί - T M ^DM et erfüllt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) die aktuelle Beschleunigung (aakt) zu Null setzt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer (T) eine Funktion der Geschwindigkeit (vakt) der Transporteinrichtung (1 ) ist.
17. Steuergerät (6), umfassend Mittel (9) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
18. Transporteinrichtung (1 ) mit einer Bremse (5) zum Bremsen der
Transorteinrichtung (1 ) und einer Elektronik (6) mit einem Algorithmus (9) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Verfahrensansprüche.
19. Transporteinrichtung (1 ) nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (6) von einer redundant ausgebildeten Sensorik (7, 8) zwei Beschleunigungssignale (aakt) und ein Positionssignal (sakt) der
Transporteinrichtung (1 ) empfängt und diese Signale auf Basis von drei Geschwindigkeitssignalen plausibilisiert, indem die Elektronik (6) die beiden Beschleunigungssignale (aakt) nach der Zeit integriert und das Positionssignal (sakt) nach der Zeit differenziert.
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