WO2017153250A1 - Tragmittel für eine aufzuganlage mit mehreren entlang des tragmittels angeordneten sensoren - Google Patents

Tragmittel für eine aufzuganlage mit mehreren entlang des tragmittels angeordneten sensoren Download PDF

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WO2017153250A1
WO2017153250A1 PCT/EP2017/054919 EP2017054919W WO2017153250A1 WO 2017153250 A1 WO2017153250 A1 WO 2017153250A1 EP 2017054919 W EP2017054919 W EP 2017054919W WO 2017153250 A1 WO2017153250 A1 WO 2017153250A1
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sensors
load
suspension element
suspension
supporting means
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PCT/EP2017/054919
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Volker Zapf
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Inventio Ag
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Publication date
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/12—Checking, lubricating, or cleaning means for ropes, cables or guides
    • B66B7/1207—Checking means
    • B66B7/1215—Checking means specially adapted for ropes or cables
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    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/14—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable
    • D07B1/145—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable comprising elements for indicating or detecting the rope or cable status
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/22—Flat or flat-sided ropes; Sets of ropes consisting of a series of parallel ropes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2301/00—Controls
    • D07B2301/25—System input signals, e.g. set points
    • D07B2301/259—Strain or elongation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00—Application field
    • D07B2501/20—Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2007—Elevators

Definitions

  • Support means for an elevator installation with several along the suspension means
  • the present invention relates to a suspension element such as a belt for an elevator system and a lift system equipped therewith and a method for monitoring a state of a suspension element.
  • Elevator systems generally serve to be able to transport persons or objects in a building in a generally vertical direction.
  • an elevator car is generally displaced within a hoistway.
  • Elevator car is held by a suspension.
  • a suspension means may comprise, for example, one or more cables or one or more belts.
  • the suspension element can be displaced by means of a drive in order to move the elevator car held thereon.
  • the drive may, for example, have a motor which rotatably drives a traction sheave in order to be able to move the carrying means which extends over the traction sheave.
  • Suspension systems used for elevator systems usually have one or preferably a plurality of elongated load-bearing elements.
  • load-bearing elements may be, for example, individual wires or strands, or may comprise a plurality of such wires or strands, which are normally stranded or otherwise combined to form stranded tensile members, for example.
  • Load bearing elements are sometimes referred to as cords.
  • the load-bearing elements may consist of materials which are heavy-duty to mechanical train.
  • the load-bearing elements may be made of metal, in particular of steel.
  • non-metallic materials such as synthetic materials, in particular synthetic fibers such as carbon fibers, Kevlar fibers, etc. may also be used for load-bearing elements.
  • Such a sheath may completely or partially encase a single or multiple load bearing elements.
  • one or more load bearing elements may be formed into a sheath forming matrix be embedded mechanically and / or chemically resilient material.
  • the casing may for example consist of a plastic material.
  • elastomeric materials such as polyurethane are often used for such sheaths.
  • the suspension means must be kept statically and dynamically reliable by an elevator car suspended therefrom and optionally also the loads caused by a counterweight suspended therefrom.
  • the support means is moved and this often deflected several times via a drive pulley and / or pulleys, on the drive pulley is applied by the traction additional burden.
  • such multiple bending of the suspension element under load can lead to increased wear on the suspension element during the life of the elevator installation, for example due to material fatigue and mechanical external abrasion.
  • the suspension means inter alia, must hold the elevator car with the passengers therein and various load conditions and therefore applies as a safety-relevant component within the elevator system, it must always be ensured that the suspension element can perform its function holding the elevator car reliably.
  • regulations may be provided which permit the operation of an elevator installation only if sufficient monitoring of an integrity of the suspension element can be ensured.
  • monitoring of the integrity of the suspension means may be accomplished, for example, by visually inspecting the steel cord along its entire length within the service interval.
  • Human maintenance personnel can inspect the suspension means of an elevator installation on site at regular intervals and, for example, in this case
  • WO 2012/004268 A1 describes a possibility for monitoring suspension elements in an elevator installation.
  • WO 2010/007112 Al describes a method and a device for determining the Ablegereife a support means of a lift.
  • a suspension means an elevator installation equipped with such suspension means, and a method for monitoring a condition of a suspension means in which a condition of the suspension means can be advantageously monitored and, in particular, an integrity of the suspension means can be reliably verified.
  • a suspension means, an elevator system or a monitoring method in which opportunities are created by means of suitable technical measures, a state of wear of the
  • suspension means advantageous and optionally determine a Ablegereife the support means with high accuracy and / or reliability.
  • a suspension system for an elevator installation wherein the suspension element has at least one elongate load-bearing element, a jacket surrounding the load-bearing element and a plurality of sensors.
  • the sensors are arranged on the support means at a plurality of positions spaced apart along a longitudinal direction of the support means.
  • the sensors are designed to determine at least one physical property of the suspension element in a region locally adjacent to the respective sensor and to output a signal indicating the determined physical property.
  • an elevator installation which has an elevator car, a drive and a suspension element according to an embodiment of the above first aspect of the invention.
  • the elevator car is held on the support means and to be displaced by moving the support means by means of the drive.
  • a method for monitoring a state of a suspension element according to an embodiment of the above-mentioned first aspect of the invention is proposed.
  • the method has the following steps First of all, signals are received which each indicate a determined physical property of a suspension element which differs from a plurality of different ones
  • Positions on the suspension means mounted sensors were determined. Then, the received signals are suitably processed to determine therefrom information about the state of the suspension element.
  • Elevator system always be guaranteed. Therefore, as also stated in the introduction, various provisions and / or methods have been developed for monitoring a condition of a suspension.
  • a disadvantage of the known solutions is the distinction based on the information obtained over the entire support medium length whether it is a large local damage or a long wear over the length because the resistance values can be identical. This thus has a significant influence on the remaining load-bearing breaking load. Furthermore, such conventional approaches can in particular provide no information as to where, that is, at which position on the suspension means, damage has occurred.
  • the suspension element It is proposed for this purpose to equip the suspension element with a plurality of sensors. These sensors should not only be arranged at one or both opposite ends of the suspension element, but at many different positions preferably along the entire longitudinal extent of the suspension element.
  • Each of the sensors should thereby be designed to measure or determine one or more physical properties of the suspension element or of a load-bearing element accommodated in the sheathing of the suspension element in a region locally adjacent to the respective sensor.
  • the term "physical property of the suspension means" is intended to be construed broadly and is intended to include both physical properties of one or more in the
  • Carrying means recorded load-bearing elements or physical properties of the casing as well as physical properties in a vicinity of the support means, which influence the suspension means include. Examples are explained below.
  • the "area locally adjacent to the respective sensor” can be interpreted in such a way that each position on the support means within this area is closer to the respective sensor than any of the other provided on the support means
  • Each position along the suspension means is thus assigned to one of the multiple areas locally adjacent to one of the respective plurality of sensors.
  • sensors in the form of miniaturized semiconductor-based components have been developed by means of which physical properties can be detected by means of a component formed, for example, on a microchip.
  • Such sensors may have dimensions and structures, due to which they can be easily and reliably attached to or preferably in a sheath of a suspension means or introduced.
  • such sensors may have dimensions of a few centimeters or even only a few millimeters, in particular less than 5 cm, less than 2 cm or less than 1 cm.
  • sensors have been developed which, not only because of their dimensions but also because of their workability and workability, appear well suited for use in a suspension element of an elevator installation and fundamentally do not adversely affect the service life of the suspension elements.
  • sensors have been developed for use in motor vehicle tires, which can be integrated into an elastomeric mixture of a tire and, for example, an internal tire pressure and / or occurring there on the tire
  • the sensors provided along the suspension element can be designed to have as physical property a local elongation of the suspension element, a local bending of the suspension element, a local acceleration of the suspension element, a locally acting force on the suspension element, a local temperature of the suspension element and / or an electrical
  • Each of the physical properties determined by means of such a sensor can, in principle, be used to derive information about a current state of the suspension element.
  • information can be determined, for example, can give a conclusion on already existing damage to the load-bearing element of the suspension element or the best case already hints
  • Elements for example, when the recorded in an elevator car and thus held by the support means temporarily changes. In addition, it may occasionally come to extraordinary strains of the suspension element, for example in the case of emergency braking. An elongation of the suspension element and the load-bearing element accommodated therein can be more pronounced in certain areas of the suspension element than in other areas. For example, where a suspension element is currently deflected, for example, around a roll, a locally increased elongation at load change may occur. Local strains of the suspension element and, in particular, load-bearing elements accommodated therein can have a wear-promoting effect. In addition, during operation of the elevator installation, local bending of the suspension element repeatedly occurs, for example when it is deflected around the roller, and it has been observed that such bending of the suspension element can greatly increase its wear.
  • the plurality of sensors provided on the support means to locally monitor whether the suspension element is stretched and / or bent in partial areas, valuable information about the mechanical load of the suspension element can thus be derived in the course of its use.
  • the suspension element was deflected particularly frequently in certain subregions and thereby bent, and thus a risk of damage in these areas can be particularly high.
  • Such information can be used, for example, to focus other inspection measures specifically on these areas or to reduce by appropriate measures a load of the suspension element especially in these areas.
  • a sensor can monitor a local acceleration of the load bearing element.
  • the monitoring of such local accelerations can give an indication of how heavily the respective area of the suspension element is mechanically stressed.
  • observing an excessively high local acceleration in a region of the suspension element may indicate an already existing defect on the suspension element.
  • the local accelerations can be measured in one or more spatial directions. Preferably, local accelerations are at least in a direction transverse to a
  • the sensor can determine a force acting locally on the load-bearing element.
  • Such locally acting forces may or may not necessarily cause accelerations on the load bearing member. However, they usually act as a mechanical load and thus as potentially increasing wear.
  • a local temperature of the suspension element can be determined. The prevailing in some areas of the suspension means temperatures can change over time due to different influences. In the simplest case, only the ambient temperature can change, for example in an elevator shaft. Such temperature changes are usually large-scale, that is not limited to local areas of the suspension means, and are generally not critical.
  • Local temperature increases due to fires prevailing in or adjacent to an elevator shaft may also be detected by monitoring the temperature at the load-bearing element, for example, and advantageous countermeasures, such as restricting the route of an elevator installation, may be initiated.
  • An information about locally prevailing temperatures to be determined by one or a multiplicity of sensors on the suspension element can thus be advantageously used to derive information not only about the state of the suspension element but also about other environmental conditions which are important for operation of an elevator installation.
  • electrical conductivity to be monitored by the load-bearing element of the suspension element can be determined as the physical property to be monitored.
  • Such an electrical conductivity can, for example, also be determined locally between two adjacently arranged sensors, so that changes in conductivity can be detected not only along the entire suspension element but also within subregions of the same and, for example, conclusions about local damage can be drawn therefrom.
  • a sensor may be configured to determine a single physical property. However, it can also be used sensors that several
  • a sensor can measure both accelerations and temperatures.
  • a sensor may be designed to determine one or more physical properties continuously, quasi-continuously or at intervals, preferably periodically.
  • the signals indicating the physical properties determined can also be output continuously, quasi-continuously or at intervals, preferably periodically.
  • the sensors can be designed to transmit the signal indicating the determined physical property to a remote control and / or an external monitoring device.
  • the sensors should not only be able to monitor a physical property of the suspension element and store the obtained measurement results, for example, but to provide associated measurement signals to a remote control.
  • This control can be arranged, for example, in another area of the elevator installation or completely outside the elevator installation, that is to say, for example, in a remote control center.
  • the controller can be designed to process and evaluate the signals received by the sensors in order to be able to determine therefrom the desired information about the state of the suspension element.
  • a current state of the Tragstoffs be monitored from a remote location.
  • a so-called so-called tele-monitoring system made possible thereby, for example, an online query a current suspension state of an elevator system allow at any time, without this, for example, a person would locally inspect the support means locally.
  • the sensors may in particular be designed to transmit their signals wirelessly to the remotely located controller.
  • a wireless signal transmission can be done for example by means of radio signals or the like.
  • a sensor can also have a wireless signal transmission unit which, for example, can translate the measured signals into radio signals and transmit them to the external controller.
  • the signal transmission unit can be designed for transmitting and / or receiving signals.
  • At least one of the sensors can be designed to be in contact with the at least one load-bearing element in such a way that signal transmission can take place between the respective sensor and a remote control through the load-bearing element.
  • the sensors need not necessarily be set up for wireless signaling.
  • the sensors can also transmit the measurement signals determined by them via the load-bearing element of the suspension element, which is in any case usually made of an electrically conductive material
  • transmit a remote control For example, transmit a remote control.
  • Suspension means no additional cables are provided for a signal transmission but such signal transmission can take place via the load-bearing element serving as data line in this case.
  • a plurality of sensors may also transmit their signals via one and the same load-carrying element, each sensor being able to codify, for example, individually mark the signals transmitted by it or mark them with an individual marker, e.g. to allow an external control between
  • a sensor is designed and arranged such that it penetrates the sheath of the suspension element and comes into contact with the load-bearing element.
  • a sensor can be arranged, for example, on an outer surface of the suspension element and fastened there.
  • a sensor may be mounted on any outer surface of the suspension means, however, it may be preferable to locate the sensor on a rear surface which does not or less contact pulleys and / or pulleys than an oppositely disposed front surface contact surface of the suspension means.
  • Corresponding sensors can be retrofitted in particular to conventional support means or even to already installed suspension elements. In this case, the sheathing merely needs to be opened or penetrated locally in order to enable the sensor to make mechanical, electrical and / or thermal contact with the load-bearing element surrounding the sheath.
  • a sensor may have contact pins passing through the
  • At least one of the sensors may be integrated in the casing around the load-bearing element.
  • a sensor may be completely housed or encapsulated in the sheath. The sensor can thus become part of the suspension element.
  • the sensor can by the
  • the sensors can, for example, be integrated directly into an elastomer jacket, for example, during manufacture of the suspension element.
  • the sensors can be integrated into the suspension element such that they are advantageously in mechanical, electrical and / or thermal contact with one or more load-bearing elements.
  • At least one of the sensors is designed to determine the physical properties without own power supply and to transmit the associated signal.
  • a sensor can also be referred to as "passive”, since it can not become active on its own and can be read out passively, for example a power source assigned only to an individual sensor, such as a dedicated one, can be used under its own power supply Battery understood.
  • the provision of the support means with such passive sensors can both a
  • electrical or magnetic properties of a sensor change as a function of physical properties of the load-bearing element acting on it in an adjacent local area, and that these changed properties can be read from the outside, for example.
  • electromagnetic radiation could be emitted from a controller to the sensor and be reflected by the sensor in a modified manner depending on the currently prevailing conditions and then the reflected radiation can be detected and evaluated by the controller.
  • the senor can be designed for self-sufficient energy generation, for example by providing suitable energy-generating elements, for example at least one piezoelectric element.
  • energy can be supplied externally on a case-by-case basis, for example by means of an RF signal.
  • This energy can be stored in a suitable energy storage element, so that the sensor, at least for a certain time after the energy production or the external power supply, is operable. For example, the time between two trips can be bridged, which drive either generates the energy (piezo technology) or alternatively brings a sensor close to the energy source (externally supplied energy).
  • At least one of the sensors may be designed to be in contact with the at least one load-bearing element in such a way that an electrical power supply of the sensor can take place via an electrical current flow through the load-bearing element.
  • a sensor need not be “passive” in the sense outlined above, but a sensor power supply does not need to be established via a plurality of decentralized and individual sensor associated power sources such as batteries Electrically isolated regions of a load-bearing element or, preferably, two separate electrically conductive load-bearing elements can be used as electrical conductors to which, for example, an external electrical voltage can be applied and the thus can serve as leads for providing an electrical power supply for one or more sensors attached thereto.
  • a sensor power supply does not need to be established via a plurality of decentralized and individual sensor associated power sources such as batteries
  • Electrically isolated regions of a load-bearing element or, preferably, two separate electrically conductive load-bearing elements can be used as electrical conductors to which, for example, an external electrical voltage can be applied and the thus can serve as leads for providing an electrical power supply for one or more sensors attached thereto.
  • the support means comprises a plurality of load-bearing elements running parallel to one another and the sensors are designed to locally adjacent the at least one physical property in at least one of the load-bearing elements, but preferably in several or even all of the load-bearing elements to determine the respective sensor.
  • the suspension element may be provided with a plurality of elongate load-bearing elements, often referred to as cords, which are housed together in a casing. At suitable intervals along the support means
  • sensors can be arranged on or in the suspension element or on or in its sheathing. Each sensor can thereby determine one or more physical properties in one or more of the load-bearing elements in an adjacent area and output corresponding signals to the outside.
  • the sensors can travel along the
  • a suspension element can thus be produced and provided, for example, as a standardized and / or prefabricated component.
  • a suspension in the form of a belt equipped with sensors can be made with a very long length and then cut off in each case for a specific application in the appropriate length.
  • distances between sensors which are adjacent in the extension direction of the suspension element can also be non-equidistant.
  • the distances between sensors should be narrower in areas that appear to be particularly worth monitoring than in less-risky areas.
  • a distance between adjacent sensors can be suitably selected. For example, a distance between adjacent sensors in the range of a few centimeters, for example, 10 cm, up to many meters, for example, 5, 10 or even 20m, are selected.
  • a monitoring device can also be provided which is designed to receive in each case a signal indicating the determined physical property from various sensors mounted on the suspension element and information about processing of received signals to determine a current state of the suspension element.
  • the monitoring device can be arranged away from the support means. Signals can be transmitted between the sensors and the monitoring device, for example wirelessly, via a specially provided wiring to the suspension element or by transmitting the signals through the electrically conductive load-bearing elements provided in the suspension element.
  • the monitoring device can be designed to carry out a method according to an embodiment of the third aspect of the present invention, that is, to process the signals received from different sensors in order to determine therefrom information about the state of the suspension element.
  • Sensor signals in addition to the information contained therein on the physical property determined by the sensor also information about the position at which the sensor is arranged on the support means, is available. Such information may either be communicated by the sensor along with the physical property indicating signals or otherwise derived.
  • a "learning phase” can be carried out during which, for example, the suspension element is deliberately displaced by a drive of the elevator installation, thereby learning a behavior of the sensors or signals transmitted by the sensors " becomes.
  • each sensor may have a kind of individual identifier which, for example, together with the signals coding the physical properties, can be transmitted to the monitoring device.
  • An individual position of an individualized by its identifier sensor can be determined and stored in advance, learned in a learning phase and / or be determined, for example, due to other position-dependent characteristics.
  • Fig. 2 shows a perspective sectional view through a support means according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 shows a perspective sectional view through a support means according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 shows a perspective sectional view through a support means according to yet another embodiment of the present invention.
  • the elevator installation 100 has an elevator car 102 which can be moved up and down within a hoistway 106 by means of a drive 104.
  • the drive 104 is in the example shown attached to a ceiling 108 of the elevator shaft 106, but could alternatively be housed for example in a separate machine room.
  • the drive 104 has an electric motor 110, by means of which a drive pulley 112 can be rotationally driven. A surface of the traction sheave 112 may be in frictional contact with a
  • the support means 1 are available, so that by rotating the traction sheave 112, the support means 1 along its longitudinal extension direction 9 can be moved.
  • one end of the support means 1 is attached to the elevator car 102 to hold the elevator car 102.
  • the suspension element 1 can also wrap around, for example, a deflection roller attached to the elevator car 102 and be fastened with its end to the ceiling 108.
  • An opposite end of the support means 1 may optionally hold a counterweight (not shown). By moving the suspension element 1, the elevator car 102 and, if appropriate, the counterweight can thus be moved within the elevator shaft 106.
  • the drive 104 can in this case be controlled by a controller 114.
  • suspension element 1 During operation of the elevator installation 100, it must be ensured that the suspension element 1 can always reliably fulfill its task of holding the elevator car 102. For this purpose, a state of the suspension element 1 reproducing the integrity of the suspension element 1 should be monitored permanently or at least at suitable time intervals.
  • the elevator installation 100 proposed here has a plurality of sensors 7 on its suspension element 1 for this purpose.
  • the sensors 7 are arranged on the suspension element 1 at a plurality of positions spaced apart along the longitudinal direction 9 of the suspension element 1.
  • sensors 7 are arranged or the entire suspension means connected to an external sensor, as was usually the case, but there are several sensors 7 distributed over the length of the support means 1, so that, for example, one or more sensors 7 are located in or near a center of the suspension element 1 in the direction of longitudinal extent 9.
  • Each of the sensors 7 is designed to determine at least one physical property of the suspension element 1 in a region locally adjacent to the respective sensor 7 and to output a suitable signal 11 based on the determined physical property.
  • a local elongation of the support means 1, a local bending of the support means 1, a local acceleration of the support means 1, a local force acting on the support means 1, a local temperature on the support means 1 and / or an electrical conductivity the suspension means 1 are determined.
  • a sensor 7 may be in mechanical, electrical, thermal or similar contact with the suspension element 1 or with its components such as, for example, load-bearing elements or a surrounding enclosure.
  • a sensor 7 is designed to output the physical property measured or detected by it in the form of the signal 11.
  • the signal 11 can be output, for example, as a radio signal, that is to say in the form of an electromagnetic wave 13.
  • receivers 15, 17 can then be provided which can receive this signal 11 and forward it appropriately.
  • a receiver 15 may be mounted on the elevator car 102 so that it is driven together with the elevator car 102 through the elevator shaft 106, for example in the vicinity of sensors 7, in an area of the suspension means 1 near the end opposite the elevator car 102 are arranged, is passed by.
  • Such a receiver 15 attached to the elevator car 102 thus repeatedly passes in the vicinity of many of the sensors 7 attached to the suspension element 1 in the course of operation of the elevator system 100 or is located in the vicinity of those sensors 7 which are connected to the suspension element 1 are mounted near the elevator car 102.
  • a data transmission to this receiver 15 thus may need to bridge only short distances. Thus, a good quality in the data transmission can be achieved.
  • a receiver 17 can be installed stationarily in or on the elevator shaft 106.
  • a stationary receiver 17 may be located near the center of the hoistway 106.
  • Many of the attached to the suspension means sensors 7 are doing during the operation of the Elevator system 100 taking place process of the support means 1 passes several times near the receiver 17. Signal transmissions therefore only need to be made over short distances. Also in this way is thus a reliable
  • a plurality of stationary receivers 17 can be arranged along the height of the elevator shaft 106.
  • the receivers 15, 17 can forward the signals 11 of the sensors 7 received by them, for example, to the controller 114. There, the signals 11 can be processed in order to be able to determine the desired information about the condition of the suspension element 1. Alternatively or additionally, the signals 11 can be transmitted to an external monitoring device 116 to from there, that is, for example, from a remote control center to be able to evaluate the signals 11 and the state of the elevator system 100 and in particular of the support means 1 recorded therein to be able to monitor remotely.
  • FIGS. 2 to 4 show different embodiments of suspension elements 1 in a perspective sectional view.
  • Each suspension element 1 has load-bearing elements 3, which are surrounded by a shell 5.
  • load-bearing elements 3 are parallel to the illustrated suspension means 1
  • load-bearing elements 3 of a belt are also referred to as "cords" and may for example comprise or consist of a braid or a bundle of metal wires
  • the load-bearing elements 3 may have a diameter in the range of typically one or a few
  • a lateral distance between adjacent load-bearing elements 3 can be approximately of the same order of magnitude as the diameter of the load-bearing elements, that is, they can range from a few millimeters to a few centimeters.
  • each of the load-bearing elements 3 is surrounded by a part of the jacket 5, so that the load-bearing elements 3 are separated from one another both mechanically and electrically.
  • the casing 5 may consist of a plastic material, in particular of a polymer material, preferably an elastomeric material.
  • Sheath 5 forms together with the load-bearing elements 3 received therein a unit in the form of the support means 1 forming belt.
  • a front surface 19 of the belt forms during use of the
  • This front surface 19 may be textured or flat, for example.
  • a textured front surface 19 may have a plurality of grooves or grooves 21 extending parallel to each other.
  • the suspension element 1 could also be provided with only a single load-bearing element 3 as a core and a shell surrounding this core.
  • sensors 7 are attached to the rear surface 21 of the casing 5 along the direction of longitudinal extension 9.
  • the sensors 7 are applied to the rear surface 21 and mechanically connected to this or mechanically anchored in this.
  • an extension 23 projects into the casing 5.
  • This extension 23 can on the one hand provide for the mechanical anchoring of the sensor 7.
  • this extension 23 can produce a sensory contact with one of the load-bearing elements 3 within the casing 5, so that the sensor 7 is connected via this extension 23, for example mechanically, electrically, thermally or in a similar manner to the load-bearing element 3.
  • the sensor 7 physical properties of the support means 1 and in particular of the recorded therein
  • the senor 7 via the extension 23 detect a locally occurring on the load-bearing element 3 strain or bending. For this, e.g.
  • Length changes, orientation changes and / or voltage changes within the load-bearing element 3 are measured.
  • forces or accelerations acting locally on the suspension element 1, or forces or accelerations acting locally on the load-bearing element 3 accommodated therein can be measured directly or optionally via its extension.
  • temperatures that prevail locally on the rear surface 21 or how they prevail within the suspension element 1, for example, on a contacted load-bearing element 3, can be measured by means of the sensor 7. It is also conceivable to design the sensors 7 in such a way and to attach them to the suspension element 1 that with their help electrical currents can be generated locally by one of the load-bearing elements 3. For example, an electrical voltage can be generated between two adjacently arranged sensors 7, thereby causing an electrical current flow through the load-bearing element 3 connecting between them. In particular, changes in such an electrical current can then give indications of possible damage to the load-bearing element 3. The damage can advantageously not only be detected but also localized as being located in the region between the two sensors 7.
  • each sensor 7 is provided with a sensor 25 as well as with a transmitting and / or receiving unit 27.
  • the sensor 25 serves to measure the physical property of the suspension element 1 to be determined.
  • the transmitting and / or receiving unit 27 can then convert the determined measuring signal into a signal 11 to be output. This signal 11 can then be transmitted to the controller 114 and / or the external monitoring device 116 for further processing and evaluation, for example.
  • Such signal transmission can again be wireless, for example by means of electromagnetic waves 13.
  • Receiving unit 27 also couple the generated signal 11, for example via the extension 23 in the electrically conductive load-bearing element 3 and via this
  • adjacent sensors 7 can not receive signals 11 and data with only the controller 114 and / or the external one
  • Monitor device 116 exchange, but it is also a signal transmission between adjacent sensors 7 conceivable.
  • the adjacent sensors 7 can communicate with each other wirelessly, for example by means of electromagnetic waves 14, for example. In this way, for example, an exchange of information between sensors 7 is conceivable.
  • Elements 3 can coordinate in this way, in particular to be able to determine a change in electrical resistance or other electrical variable within the load-bearing element 3 locally. In this way, it is possible in particular to make changes in electrical properties within load-bearing elements 3 of a suspension element 1 not only globally, that is, for the entire load-bearing element 3, but also locally, that is, for example, in regions between two adjacent sensors, determinable and evaluable ,
  • sensors 7 can be arranged along the
  • Longitudinal direction 9 be attached to the support means 1, that they each contact one and the same load-bearing element 3 (in the example shown, the third from the left) and determine in the vicinity of this load-bearing element 3 corresponding local physical properties.
  • additional sensors 8 are arranged on the suspension element 1, by means of which, for example, other physical properties, such as, for example, a temperature or the like, are locally measured, by means of which they are preferably supplementary
  • a sensor 7 is integrated into the shell 5 of the suspension element 1.
  • the sensor 7 is located completely inside the casing 5 and is thus protected by the casing 5 in a manner similar to the load-bearing elements 3 against mechanical and / or chemical influences.
  • the sensor 7 extends substantially over the entire width of the belt-like support means 1.
  • Several extensions 23 contact each of the load-bearing elements 3 accommodated in the suspension element 1. Physical properties of the suspension element 1 can occur in areas adjacent to or adjacent to each of them load-bearing elements 3 are determined locally.
  • a sensor 7 is received even deeper inside the suspension element 1.
  • the sensor 7 is received laterally between adjacent load-bearing elements 3 and thus is located deep inside the casing 5.
  • the sensor 7 can in turn contact, for example via projections 23 or, in the example shown, two load-bearing elements 3 running adjacent to it in order to determine their physical properties locally.
  • a power supply of the sensor 7 with the aid of one or more recorded in the support means 1 load-bearing elements 3 For example, a sensor, as shown in Fig. 4, with the extensions 23 or other contacting options contact two separate load-bearing elements 3 to which an appropriate voltage has been externally applied to a current flow through the load-bearing elements 3 for a power supply for the Sensor 7 to be able to provide.
  • the sensors 7 may be formed as passive components or each equipped with its own power supply such as a battery.
  • a core aspect can be considered to arrange a plurality of sensors on or within a suspension means distributed over the length thereof.
  • the sensors can be sufficiently small in order to attach them only locally to the suspension means or even to be able to integrate into this.
  • physical properties such as, for example, a bend, a load, a temperature and / or a vibration can be detected on or in the suspension element.
  • it can be determined by means of the sensors in the suspension means how often a section of the suspension element is bent. From this it can be deduced, for example, when a discard condition for the suspension element has been reached.
  • This can, inter alia, have the advantage that a history can be determined over an entire travel range of the suspension element and the suspension element can be exchanged at the right time without, for example, dropping below a required breaking load.
  • Inadmissibly high local accelerations can indicate a defect, so that, for example, the elevator system can be taken out of service.
  • the determined based on the signals from the sensors state of the suspension element can be evaluated by a controller or an external monitoring device and, for example, associated information is passed to an elevator control. in the
  • a change in an acceleration behavior compared to, for example, a new state can lead to a premature end of use of the suspension element.
  • a load state can be determined very accurately, for example, by information regarding a respective tensile stress in a suspension element, which is detected by the sensors. This information can provide the controller with the loading condition of the car.
  • differences in voltage within a plurality of support means can be displayed to an installer and can be readjusted within an assembly or in a service case.
  • a lifetime of the support means can be better utilized and ride comfort can be maintained. If, for example, an accident results in a flaccid segment or a whole suspension element area, this can be detected immediately. There is advantageously no delay within a sensor chain.
  • an accurate suspension monitoring can be adapted in one
  • Temperatures in individual segments of the suspension can provide information in the
  • a route within the elevator system can be restricted and thus the system remain in operation for longer.
  • a plurality of individual sensors are mounted at a certain distance in or on the support means.
  • the sensors can be arranged, for example, on the back or on a running profile of the suspension element or in the suspension element.
  • the sensors may be attached to electrically conductive cords and / or fibers or may be electrically insulated.
  • a signal can either be transmitted via a conductor to an endpoint or directly via telemetry to a receiver.
  • a position of the sensors can be learned by a teach-in process, which can provide additional information but is optional.
  • Information on the suspension element such as production time, production lot and carrier type can be stored directly in the sensor system by the supplier. Temperature information,
  • Acceleration states and suspension medium stresses via local sections can be supplied to the controller for further processing.

Landscapes

  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Es wird ein Tragmittel (3) für eine Aufzuganlage vorgeschlagen, welches wenigstens ein längliches lasttragendes Element (3), eine das lasttragende Element (3) umgebende Ummantelung (5) sowie eine Mehrzahl von Sensoren (7) aufweist. Die Sensoren (7) sind an dem Tragmittel (3) an mehreren entlang einer Längserstreckungsrichtung (9) des Tragmittels (3) zueinander beabstandeten Positionen angeordnet sind. Die Sensoren (7) sind dazu ausgelegt, wenigstens eine physikalische Eigenschaft des lasttragenden Elements (3) in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor (7) zu ermitteln und ein die ermittelte physikalische Eigenschaft angebendes Signal (11) auszugeben. Beispielsweise kann ein Sensor (7) eine lokale Dehnung, eine lokale Biegung, eine lokale Beschleunigung, eine lokal wirkende Kraft, eine lokale Temperatur und/oder eine elektrische Leitfähigkeit an, in bzw. durch das Tragmittel (1) ermitteln. Der Zustand des Tragmittels(1) kann dadurch nicht nur gemittelt für das gesamte Tragmittel (1) sondern in Bezug auf mehrere Positionen entlang der Länge des Tragmittel (1) ermittelt werden, was unter anderem eine bessere Aussage über eine Ablegereife des Tragmittels (1) ermöglichen kann.

Description

Tragmittel für eine Aufzuganlage mit mehreren entlang des Tragmittels
angeordneten Sensoren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tragmittel wie beispielsweise einen Riemen für eine Aufzuganlage sowie eine damit ausgestattete Aufzuganlage und ein Verfahren zum Überwachen eines Zustandes eines Tragmittels.
Aufzuganlagen dienen im Allgemeinen dazu, Personen oder Gegenstände in einem Bauwerk in im Regelfall vertikaler Richtung transportieren zu können. Hierbei wird im Allgemeinen eine Aufzugkabine innerhalb eines Aufzugschachts verlagert. Die
Aufzugkabine wird hierbei von einem Tragmittel gehalten. Ein solches Tragmittel kann beispielsweise ein oder mehrere Seile oder ein oder mehrere Riemen umfassen. Das Tragmittel kann mithilfe eines Antriebs verlagert werden, um die daran gehaltene Aufzugkabine zu verfahren. Der Antrieb kann beispielsweise über einen Motor verfügen, der eine Treibscheibe rotatorisch antreibt, um das über die Treibscheibe verlaufende Tragmittel bewegen zu können.
Für Aufzuganlagen eingesetzte Tragmittel verfügen meist über ein oder vorzugsweise mehrere längliche lasttragende Elemente. Solche lasttragenden Elemente können beispielsweise einzelne Drähte oder Litzen sein oder mehrere solcher Drähte oder Litzen umfassen, welche normalerweise verseilt werden oder in anderer Weise zusammengefasst sind, um beispielsweise verseilte Zugträger zu bilden. Lasttragende Elemente werden teilweise auch als Cords bezeichnet. Die lasttragenden Elemente können aus Materialien bestehen, welche auf mechanischen Zug hochbelastbar sind. Beispielsweise können die lasttragenden Elemente aus Metall bestehen, insbesondere aus Stahl. Alternativ können auch nicht-metallische Materialien wie beispielsweise synthetische Materialien, insbesondere synthetische Fasern wie zum Beispiel Kohlefasern, Kevlar-Fasern etc. für lasttragende Elemente eingesetzt werden.
Um lasttragende Elemente beispielsweise gegen mechanische Beschädigungen und/oder Korrosion zu schützen und die Traktion zu erhöhen, werden sie häufig mit einer
Ummantelung umgeben. Eine solche Ummantelung kann ein einzelnes oder mehrere lasttragende Elemente vollständig oder teilweise umhüllen. Mit anderen Worten kann ein oder mehrere lasttragende Elemente in eine die Ummantelung bildende Matrix aus einem mechanisch und/oder chemisch belastbaren Material eingebettet sein. Die Ummantelung kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Insbesondere werden für solche Ummantelungen häufig elastomere Materialien, wie zum Beispiel Polyurethan eingesetzt.
Tragmittel werden während eines Betriebs einer Aufzuganlage häufig hohen
mechanischen Belastungen ausgesetzt. Beispielsweise müssen die Tragmittel die von einer daran aufgehängten Aufzugkabine und gegebenenfalls auch die von einem daran aufgehängten Gegengewicht bewirkten Lasten statisch und dynamisch zuverlässig gehalten werden. Dabei wird das Tragmittel bewegt und hierbei häufig mehrfach über eine Antriebsscheibe und/oder Umlenkrollen umgelenkt, An der Antriebsscheibe wird durch die Traktion zusätzliche Belastung aufgebracht . Insbesondere ein solches mehrfaches Biegen des Tragmittels unter Belastung kann während der Lebensdauer der Aufzuganlage zu einem erhöhten Verschleiß an dem Tragmittel führen, beispielsweise aufgrund von Materialermüdungen und mechanischer äußeren Abrieb.
Da das Tragmittel unter anderem die Aufzugkabine mit den darin gegebenenfalls befindlichen Passagieren und verschiedenen Lastbedingungen halten muss und daher als sicherheitsrelevantes Bauteil innerhalb der Aufzuganlage gilt, muss stets sichergestellt sein, dass das Tragmittel seine die Aufzugkabine haltende Funktion zuverlässig ausführen kann. Es können beispielsweise Regularien vorgesehen sein, die den Betrieb einer Aufzuganlage ausschließlich dann zulassen, wenn eine ausreichende Überwachung einer Integrität des Tragmittels gewährleistet sein kann.
Bei herkömmlichen Tragmitteln in Form nicht-ummantelter Stahlseile beispielsweise kann eine Überwachung der Integrität des Tragmittels beispielsweise durch ein visuelles Inspizieren des Stahlseils entlang seiner gesamten Länge innerhalb des Serviceintervalls erfolgen. Menschliches Wartungspersonal kann hierbei in regelmäßigen Zeitabständen das Tragmittel einer Aufzuganlage vor Ort inspizieren und dabei beispielsweise
Anzeichen eines mechanischen Verschleißes und die zulässige Fahrtenzahl zu überprüfen. Bei Tragmitteln, bei denen eine Ummantelung ein oder mehrere lasttragende Elemente umgibt, ist ein solches visuelles Inspizieren von zu erwartendem Verschleiß im Regelfall nicht möglich, da von außen her lediglich die Ummantelung zu sehen ist und nicht erkennbar ist, ob darin aufgenommene lasttragende Elemente geschädigt sind. Es können lediglich unvorhergesehene mechanische Schäden visuell erkannt werden.
Es wurden daher alternative Methoden entwickelt, um die Integrität eines solchen Tragmittels mit ummantelten lasttragenden Elementen gewährleisten zu können. Dabei werden meist eine oder mehrere physikalische Eigenschaften des Tragmittels überwacht, um einen Rückschluss auf den Zustand des Tragmittels zulassen zu können. Wesentlich ist dabei die Ablegereife nach der erreichten zulässigen Fahrtenzahl.
Es wurden beispielsweise Verfahren entwickelt, um durch Durchleiten eines elektrischen Stroms durch elektrisch leitfähige lasttragende Elemente eines Tragmittels und Ermitteln beispielsweise eines dabei wirkenden elektrischen Widerstandes Rückschlüsse auf die
Integrität des Tragmittels ziehen zu können. Solche Verfahren bzw. mit diesen im Zusammenhang stehende Aspekte wurden unter anderem in EP 1 730 066 Bl, US 7,123,030 B2, US 2011/0284331 AI, US 8,424,653 B2, US 2008/0223668 AI, US 8,011,479 B2, US 2013/0207668 AI beschrieben. Weitere Ansätze sind auch in WO 2011/098847 AI, WO 2013/135285 AI, EP 1 732 837 Bl sowie einem
wissenschaftlichen Artikel von Huaming Lei et al. :„Health Monitoring for Coated Steel Belts in an Elevator System" im Journal of Sensors, Volume 2012, Article ID 750261, 5 Seiten, DOI: 10.1155/2012/750261 beschrieben. In US 2014/0306829 AI ist ferner eine Spannungssensoranordnung beschrieben, mithilfe derer eine korrekte Spannung in einem Aufzugkabel detektiert und gegebenenfalls korrigiert werden kann. WO 2011/131574 AI beschreibt eine
Betriebszustandsüberwachung von Tragmitteln in einer Aufzuganlage.
WO 2012/004268 AI beschreibt eine Möglichkeit zur Überwachung von Tragmitteln in einer Aufzuganlage. WO 2010/007112 AI beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Ablegereife eines Tragmittels eines Aufzugs. Es kann unter anderem ein Bedarf an einem Tragmittel, einer mit einem solchen Tragmittel ausgestatteten Aufzuganlage sowie einem Verfahren zum Überwachen eines Zustands eines Tragmittels bestehen, bei denen ein Zustand des Tragmittels vorteilhaft überwacht werden kann und insbesondere eine Integrität des Tragmittels zuverlässig überprüft werden kann. Ferner kann ein Bedarf an einem Tragmittel, einer Aufzuganlage bzw. einem Überwachungsverfahren bestehen, bei denen durch geeignete technische Vorkehrungen Möglichkeiten geschaffen werden, einen Verschleißzustand des
Tragmittels vorteilhaft zu ermitteln und gegebenenfalls eine Ablegereife des Tragmittels mit hoher Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit bestimmen zu können.
Zumindest einem solchen Bedarf kann mit dem Erfindungsgegenstand, wie er in einem der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Patentanmeldung beansprucht ist, entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tragmittel für eine Aufzuganlage vorgeschlagen, wobei das Tragmittel wenigstens ein längliches lasttragendes Element, eine das lasttragende Element umgebende Ummantelung sowie eine Mehrzahl von Sensoren aufweist. Die Sensoren sind dabei an dem Tragmittel an mehreren entlang einer Längserstreckungsrichtung des Tragmittels zueinander beabstandeten Positionen angeordnet. Die Sensoren sind dazu ausgelegt, wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Tragmittels in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor zu ermitteln und ein die ermittelte physikalische Eigenschaft angebendes Signal auszugeben.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Aufzuganlage vorgeschlagen, die eine Aufzugkabine, einen Antrieb sowie ein Tragmittel gemäß einer Ausführungsform des obigen ersten Aspekts der Erfindung aufweist. Die Aufzugkabine ist dabei an dem Tragmittel gehalten und durch ein Bewegen des Tragmittels mittels des Antriebs zu verlagern.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen eines Zustandes eines Tragmittels gemäß einer Ausführungsform des oben genannten ersten Aspekts der Erfindung vorgeschlagen. Das Verfahren weist dabei die folgenden Schritte auf: Zunächst werden Signale empfangen, welche jeweils eine ermittelte physikalische Eigenschaft eines Tragmittels angeben, welche von an mehreren verschiedenen
Positionen an dem Tragmittel angebrachten Sensoren ermittelt wurden. Dann werden die empfangenen Signale geeignet verarbeitet, um daraus eine Information über den Zustand des Tragmittels zu ermitteln.
Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Wie einleitend bereits angegeben, muss die Integrität eines Tragmittels in einer
Aufzuganlage stets gewährleistet sein. Daher wurden, wie ebenfalls in der Einleitung angegeben, verschiedene Vorkehrungen und/oder Verfahren entwickelt, um einen Zustand eines Tragmittels überwachen zu können.
Allerdings sind diese herkömmlichen Ansätze zur Überwachung des Tragmittels im Allgemeinen derart ausgestaltet, dass physikalische Eigenschaften des Tragmittels als Gesamtheit überwacht werden. Beispielsweise wird bei vorgeschlagenen
Üb erwachungs verfahren, bei denen ein elektrischer Strom durch ein lasttragendes Element des Tragmittels geleitet wird und der dabei wirkende elektrische Widerstand beobachtet wird, der elektrische Strom regelmäßig an einem Ende in das Tragmittel eingekoppelt und am anderen Ende wieder ausgekoppelt, so dass ein Stromfluss durch das gesamte Tragmittel entlang seiner gesamten Länge erfolgt. Wird dabei eine ungewöhnliche Erhöhung des elektrischen Widerstandes durch das Tragmittel festgestellt, kann auf eine Schädigung des darin aufgenommenen lasttragenden Elements geschlossen werden. Gegebenenfalls können dann Gegenmaßnahmen getroffen werden bzw. das Tragmittel ersetzt werden.
Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist die Unterscheidung anhand der gewonnen Information über die gesamte Tragmittellänge ob es sich um einen großen lokalen Schaden oder einen langen Verschleiß über die Länge handelt da die Widerstandswerte identisch sein können. Die hat somit einen wesentlichen Einfluss auf die verbleibende Tragmittelbruchlast. Ferner können solche herkömmlichen Ansätze insbesondere keine Information darüber liefern, wo, das heißt an welcher Position an dem Tragmittel, eine Schädigung aufgetreten ist.
Ferner erlauben solche herkömmlichen Ansätze meist nicht, Eigenschaften des
Tragmittels zu überwachen, die einen Rückschluss auf einen aktuellen Zustand des Tragmittels erlauben, bevor sich tatsächlich bereits eine Schädigung des Tragmittels eingestellt hat. Beispielsweise kann bei Überwachung des elektrischen Widerstands durch das Tragmittel hindurch erst eine Verschlechterung des Zustands des Tragmittels erkannt werden, wenn tatsächlich bereits eine Schädigung der darin aufgenommenen elektrisch leitfähigen lasttragenden Elemente aufgetreten ist und sich deswegen eine
Widerstandserhöhung ergeben hat. Einer tatsächlichen Schädigung vorangehende Stadien einer Zustandsänderung bei dem Tragmittel können jedoch auf diese Weise im
Allgemeinen nicht erkannt werden.
Es wird daher ein modifiziertes Tragmittel für eine Aufzuganlage vorgeschlagen, bei dem physikalische Eigenschaften eines oder mehrerer lasttragender Elemente an mehreren Positionen entlang des Tragmittels überwacht werden können, so dass nicht nur die Tatsache ermittelt werden kann, dass sich physikalische Eigenschaften in einem lasttragenden Element ändern, sondern auch eine Ortsinformation darüber ermittelt werden kann, in welchem Bereich des Tragmittels eine solche Änderung physikalischer Eigenschaften aufgetreten ist.
Es wird hierzu vorgeschlagen, das Tragmittel mit einer Mehrzahl von Sensoren zu bestücken. Diese Sensoren sollen nicht nur an einem oder beiden gegenüberliegenden Enden des Tragmittels angeordnet sein, sondern an vielen verschiedenen Positionen vorzugsweise entlang der gesamten Längserstreckung des Tragmittels.
Jeder der Sensoren soll dabei dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere physikalische Eigenschaften des Tragmittels bzw. eines in der Ummantelung des Tragmittels aufgenommenen lasttragenden Elements in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor zu messen bzw. zu ermitteln. Die Formulierung„physikalische Eigenschaft des Tragmittels" soll hierbei breit ausgelegt werden und soll sowohl physikalische Eigenschaften eines oder mehrerer in dem
Tragmittel aufgenommener lasttragender Elemente oder physikalische Eigenschaften der Ummantelung als auch physikalische Eigenschaften in einer näheren Umgebung des Tragmittels, die das Tragmittel beeinflussen, umfassen. Beispiele werden weiter unten erläutert.
Der„Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor" kann dabei derart interpretiert werden, dass jede Position auf dem Tragmittel innerhalb dieses Bereichs dem jeweiligen Sensor näher liegt als irgendeinem der anderen an dem Tragmittel vorgesehenen
Sensoren. Jede Position entlang des Tragmittels ist somit einem der mehreren Bereiche lokal angrenzend an einen der jeweiligen mehreren Sensoren zuzuordnen.
Für eine Realisierung des hierin vorgeschlagenen Tragmittels kann unter anderem vorteilhaft genutzt werden, dass für andere Technikbereiche bereits eine Vielzahl von Sensoren entwickelt wurden, die an verschiedenen Positionen entlang des Tragmittels eingesetzt werden können. Insbesondere wurden kleine oder gar miniaturisierte Sensoren entwickelt, die sich problemlos an einem Tragmittel einer Aufzuganlage anbringen lassen oder gar in dieses Tragmittel integrieren lassen.
Es wurden zum Beispiel Sensoren in Form von miniaturisierten Halbleiter-basierten Bauelementen entwickelt, mithilfe derer physikalische Eigenschaften mittels eines beispielsweise auf einem Mikrochip ausgebildeten Bauelements erfasst werden können. Solche Sensoren können Abmessungen und Strukturen aufweisen, aufgrund derer sie einfach und zuverlässig an oder vorzugsweise in eine Ummantelung eines Tragmittels an- bzw. eingebracht werden können. Zum Beispiel können solche Sensoren Abmessungen von wenigen Zentimetern oder sogar nur wenigen Millimetern aufweisen, insbesondere kleiner als 5cm, kleiner als 2cm oder kleiner als 1cm, sein. Ferner wurden insbesondere Sensoren entwickelt, welche nicht nur aufgrund ihrer Abmessungen, sondern auch aufgrund ihrer Be- und Verarbeitbarkeit gut für einen Einsatz in einem Tragmittel einer Aufzuganlage erscheinen und die Lebensdauer der Tragmittel grundsätzlich nicht negativ beeinflussen. Beispielsweise wurden für den Einsatz in Kraftfahrzeugreifen Sensoren entwickelt, welche in eine Elastomermischung eines Reifens integriert werden können und an dem Reifen beispielsweise einen Reifeninnendruck und/oder dort auftretende
Beschleunigungen messen können. Es wird davon ausgegangen, dass solche Sensoren auch bei Tragmitteln für Aufzuganlagen vorteilhaft eingesetzt werden können.
Die entlang des Tragmittels vorgesehenen Sensoren können dazu ausgelegt sein, als physikalische Eigenschaft eine lokale Dehnung des Tragmittels, eine lokale Biegung des Tragmittels, eine lokale Beschleunigung des Tragmittels, eine auf das Tragmittel lokal wirkende Kraft, eine lokale Temperatur des Tragmittels und/oder eine elektrische
Leitfähigkeit durch das lasttragende Element des Tragmittels zu bestimmen.
Jede der mithilfe eines solchen Sensors bestimmten physikalischen Eigenschaften kann prinzipiell dazu genutzt werden, eine Information über einen aktuellen Zustand des Tragmittels abzuleiten. Dadurch können Hinweise ermittelt werden, die beispielsweise einen Rückschluss auf bereits bestehende Schädigungen an dem lasttragenden Element des Tragmittels geben können oder die günstigstenfalls bereits Hinweise auf
Veränderungen innerhalb des Tragmittels geben können, die gegebenenfalls zu solchen Schädigungen führen können.
Beispielsweise können mechanische Beanspruchungen des Tragmittels und insbesondere des darin aufgenommenen lasttragenden Elements mit der Zeit zu
Materialermüdungserscheinungen führen. Während des Betriebs einer Aufzuganlage kommt es wiederholt zu als normal anzusehenden Dehnungen des lasttragenden
Elements, beispielsweise, wenn sich die in einer Aufzugkabine aufgenommene und somit von dem Tragmittel gehaltene Last temporär verändert. Außerdem kann es von Zeit zu Zeit zu außergewöhnlichen Dehnungen des Tragmittels kommen, beispielsweise im Falle von Notbremsungen. Eine Dehnung des Tragmittels und des darin aufgenommenen lasttragenden Elements kann dabei in bestimmten Bereichen des Tragmittels stärker ausgeprägt sein als in anderen Bereichen. Beispielsweise kann dort, wo ein Tragmittel aktuell beispielsweise um eine Rolle umgelenkt wird, eine lokal verstärkte Dehnung bei Belastungsänderung auftreten. Lokale Dehnungen des Tragmittels und insbesondere darin aufgenommener lasttragender Elemente können verschleißfördernd wirken. Außerdem kommt es während des Betriebs der Aufzuganlage wiederholt zu einem lokalen Biegen des Tragmittels, beispielsweise beim Umlenken um die Rolle, wobei beobachtet wurde, dass gerade ein solches Biegen des Tragmittels dessen Verschleiß stark fördern kann.
Durch eine Möglichkeit, mithilfe der mehreren an dem Tragmittel vorgesehenen Sensoren lokal zu überwachen, ob das Tragmittel in Teilbereichen gedehnt und/oder gebogen wird, kann somit eine wertvolle Information über die mechanische Beanspruchung des Tragmittels im Laufe von dessen Einsatz abgeleitet werden. Insbesondere kann beispielsweise erkannt werden, dass das Tragmittel in bestimmten Teilbereichen besonders häufig umgelenkt und dadurch gebogen wurde und somit ein Schadensrisiko in diesen Bereichen besonders hoch sein kann. Eine solche Information kann beispielsweise genutzt werden, um andere Inspektionsmaßnahmen speziell auf diese Bereiche zu fokussieren oder um durch geeignete Maßnahmen eine Belastung des Tragmittels speziell in diesen Bereichen zu mindern.
Als weitere physikalische Eigenschaft kann ein Sensor eine lokale Beschleunigung des lasttragenden Elements überwachen. Einerseits kann die Überwachung derartiger lokaler Beschleunigungen einen Hinweis darüber geben, wie stark der jeweilige Bereich des Tragmittels mechanisch beansprucht wird. Andererseits kann ein Beobachten einer übermäßig starken lokalen Beschleunigung in einem Bereich des Tragmittels auf einen bereits bestehenden Defekt an dem Tragmittel hindeuten. Die lokalen Beschleunigungen können in einer oder mehreren Raumrichtungen gemessen werden. Vorzugsweise werden lokale Beschleunigungen zumindest in einer Richtung quer zu einer
Längsbewegungsrichtung des Tragmittels gemessen.
Als weitere physikalische Eigenschaft kann der Sensor eine auf das lasttragende Element lokal wirkende Kraft bestimmen. Solche lokal wirkenden Kräfte können, müssen aber nicht zwangsläufig Beschleunigungen an dem lasttragenden Element hervorrufen. Sie wirken jedoch im Regelfall als mechanische Belastung und somit als potenziell verschleißsteigernd. Als weitere zu überwachende physikalische Eigenschaft kann eine lokale Temperatur des Tragmittels bestimmt werden. Die in Teilbereichen des Tragmittels vorherrschenden Temperaturen können sich aufgrund unterschiedlicher Einflüsse zeitlich ändern. Im einfachsten Fall kann sich lediglich die Umgebungstemperatur beispielsweise in einem Aufzugschacht ändern. Solche Temperaturänderungen sind im Regelfall großräumig, das heißt nicht auf lokale Bereiche des Tragmittels beschränkt, und sind im Allgemeinen unkritisch.
Lokale Temperaturänderungen lediglich in Teilbereichen des Tragmittels können jedoch auf potenziell schädigende Bedingungen hindeuten oder bereits Resultat einer lokalen Schädigung des Tragmittels sein. Beispielsweise kann eine permanent auftretende und auf einen kleinen Teilbereich des Tragmittels beschränkte Temperaturerhöhung auf eine lokale Schädigung des Tragmittels oder mit diesem lokal in thermischen Kontakt stehenden anderen Komponenten hindeuten. Eine wiederholt auftretende aber zeitlich begrenzte Temperaturerhöhung in einem Teilbereich des Tragmittels kann beispielsweise daraufhindeuten, dass das Tragmittel wiederholt an einem heißen Bereich oder
Gegenstand wie beispielsweise einer überhitzten Treibscheibe oder Umlenkrolle vorbeigeführt wird. Auch lokale Temperaturerhöhungen aufgrund von in oder angrenzend an einen Aufzugschacht herrschende Brände können gegebenenfalls durch Überwachen der Temperatur an dem lasttragenden Element erkannt werden und beispielsweise vorteilhafte Gegenmaßnahmen wie zum Beispiel ein Beschränken der Fahrstrecke einer Aufzuganlage eingeleitet werden.
Eine von einem bzw. einer Vielzahl von Sensoren an dem Tragmittel zu ermittelnde Information über lokal vorherrschende Temperaturen kann somit vorteilhaft zum Ableiten von Informationen nicht nur über den Zustand des Tragmittels, sondern auch über andere für einen Betrieb einer Aufzuganlage wichtige Umgebungsbedingungen genutzt werden. Ferner kann als zu überwachende physikalische Eigenschaft eine elektrische Leitfähigkeit durch das lasttragende Element des Tragmittels bestimmt werden. Eine solche elektrische Leitfähigkeit kann beispielsweise auch lokal zwischen zwei benachbart angeordneten Sensoren bestimmt werden, sodass Leitfähigkeitsänderungen nicht nur entlang des gesamten Tragmittels sondern auch innerhalb von Teilbereichen desselben erkannt werden können und daraus z.B. Rückschlüsse über lokale Schädigungen gezogen werden können.
Ein Sensor kann dazu ausgelegt sein, eine einzelne physikalische Eigenschaft zu bestimmen. Es können jedoch auch Sensoren eingesetzt werden, die mehrere
unterschiedliche physikalische Eigenschaft ermitteln und entsprechende Messsignale übertragen können. Beispielsweise kann ein Sensor sowohl Beschleunigungen als auch Temperaturen messen können. Ein Sensor kann dabei dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere physikalische Eigenschaften kontinuierlich, quasi-kontinuierlich oder in Zeitabständen, vorzugsweise periodisch, zu ermitteln. Auch die die ermittelten physikalischen Eigenschaften angebenden Signale können kontinuierlich, quasikontinuierlich oder in Zeitabständen, vorzugsweise periodisch, ausgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Sensoren dazu ausgelegt sein, das die ermittelte physikalische Eigenschaft angebende Signal an eine entfernt angeordnete Steuerung und/oder eine externe Überwachungseinrichtung zu übermitteln.
Mit anderen Worten sollen die Sensoren nicht nur in der Lage sein, eine physikalische Eigenschaft des Tragmittels zu überwachen und die gewonnenen Messergebnisse beispielsweise zu speichern, sondern zugehörige Messsignale einer entfernt angeordneten Steuerung zur Verfügung zu stellen.
Diese Steuerung kann beispielsweise in einem anderen Bereich der Aufzuganlage oder ganz außerhalb der Aufzuganlage, das heißt zum Beispiel in einem entfernt befindlichen Kontrollzentrum, angeordnet sein. Die Steuerung kann dabei dazu ausgelegt sein, die von den Sensoren empfangenen Signale zu verarbeiten und auszuwerten, um daraus die gewünschte Information über den Zustand des Tragmittels ermitteln zu können. Mithilfe des hierin vorgeschlagenen Tragmittels und der von den daran angeordneten Sensoren an externe Orte bereitzustellenden Messsignale kann somit ein aktueller Zustand des Tragmittels von einer entfernten Stelle aus überwacht werden. Ein damit ermöglichtes sogenanntes Tele-Monitoring-System kann beispielsweise eine Online- Abfrage eines aktuellen Tragmittelzustandes einer Aufzuganlage jederzeit ermöglichen, ohne dass hierfür beispielsweise eine Person lokal vor Ort das Tragmittel inspizieren müsste.
Hierdurch kann beispielsweise eine rechtzeitige Serviceplanung ermöglicht und
Ausfallzeiten der Aufzuganlage minimiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform können die Sensoren insbesondere dazu ausgelegt sein, ihre Signale drahtlos an die entfernt angeordnete Steuerung zu übermitteln. Eine solche drahtlose Signalübermittlung kann beispielsweise mithilfe von Funksignalen oder Ähnlichem erfolgen. Ein Sensor kann hierzu zusätzlich zu einer Messeinheit auch über eine drahtlose Signalübertragungseinheit verfügen, die beispielsweise die gemessenen Signale in Funksignale übersetzen und an die externe Steuerung übermitteln kann. Die Signalübertragungseinheit kann zum Senden und/oder Empfangen von Signalen ausgelegt sein. Hierdurch kann insbesondere ein Verkabelungsaufwand für das hierin
vorgeschlagene Tragmittel erheblich reduziert werden.
Ergänzend oder alternativ kann gemäß einer Ausführungsform zumindest einer der Sensoren dazu ausgelegt sein und derart mit dem zumindest einen lasttragenden Element in Kontakt stehen, dass eine Signalübertragung zwischen dem jeweiligen Sensor und einer entfernt angeordneten Steuerung durch das lasttragende Element hindurch erfolgen kann.
Mit anderen Worten brauchen die Sensoren nicht notwendigerweise für eine drahtlose Signalübermittlung eingerichtet zu sein. Stattdessen oder ergänzend können die Sensoren die von ihnen ermittelten Messsignale auch über das ohnehin meist aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende lasttragende Element des Tragmittels hin zu
beispielsweise einer entfernt angeordneten Steuerung übermitteln. Eine solche
Signalübermittlung ist häufig weniger störungsanfällig als eine drahtlose
Signalübermittlung, insbesondere in einem engen und oft mit vielen metallischen Bauteilen versehenen Aufzugschacht. Ein zusätzlicher Verkabelungsaufwand für jeden der Sensoren kann in diesem Fall vermieden oder minimiert werden, da an dem
Tragmittel keine zusätzlichen Kabel für eine Signalübertragung vorgesehen werden brauchen, sondern eine solche Signalübertragung über das in diesem Fall als Datenleitung dienende lasttragende Element erfolgen kann.
Mehrere Sensoren können ihre Signale beispielsweise über verschiedene in dem
Tragmittel vorgesehene lasttragende Elemente zu einer externen Stelle hin übertragen. Alternativ können mehrere Sensoren ihre Signale auch über ein und dasselbe lasttragende Element übertragen, wobei jeder Sensor die von ihm übermittelten Signale beispielsweise auf individuelle Art kodifizieren oder mit einem individuellen Marker kennzeichnen kann, um es z.B. einer externen Steuerung zu ermöglichen, zwischen von
unterschiedlichen Sensoren kommenden Signalen unterscheiden zu können.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Teil eines Sensors derart ausgestaltet und angeordnet, dass er die Ummantelung des Tragmittels durchdringt und mit dem lasttragenden Element in Kontakt kommt. In einer solchen Ausgestaltung kann ein Sensor beispielsweise an einer Außenoberfläche des Tragmittels angeordnet und dort befestigt werden. Prinzipiell kann ein Sensor an einer beliebigen Außenoberfläche des Tragmittels angebracht werden, es kann jedoch bevorzugt sein, den Sensor an einer Rückoberfläche anzuordnen, welche nicht oder weniger mit Treibscheiben und/oder Umlenkrollen in Kontakt kommt als eine entgegengesetzt angeordnete vorderseitige Kontaktoberfläche des Tragmittels. Entsprechende Sensoren können insbesondere an herkömmlichen Tragmitteln oder sogar an bereits installierten Tragmitteln nachgerüstet werden. Die Ummantelung braucht hierbei lediglich lokal geöffnet oder durchdrungen werden, um dem Sensor einen mechanischen, elektrischen und/oder thermischen Kontakt mit dem von der Ummantelung umgebenden lasttragenden Element ermöglichen zu können.
Beispielsweise kann ein Sensor über Kontaktnadeln verfügen, welche durch die
Ummantelung hindurchgestochen und in das lasttragende Element hineingepresst werden können. Hierdurch lässt sich ein Tragmittel auch nach (Erst-)Installation mit zumindest einem Sensor oder auch mehreren nachrüsten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zumindest einer der Sensoren in die Ummantelung um das lasttragende Element integriert sein. Mit anderen Worten kann ein Sensor vollständig in der Ummantelung aufgenommen oder eingekapselt sein. Der Sensor kann damit quasi Teil des Tragmittels werden. Dabei kann der Sensor durch die
Ummantelung ähnlich wie das lasttragende Element ummantelt und beispielsweise gegen äußere mechanische oder chemische Einflüsse geschützt werden. Zwar dürfte ein Nachrüsten bestehender Tragmittel mit Sensoren in diesem Fall kaum möglich sein, die Sensoren können jedoch beispielsweise während einer Fertigung des Tragmittels direkt beispielsweise in eine Elastomer-Ummantelung miteingegossen werden. Die Sensoren können dabei derart in das Tragmittel integriert sein, dass sie vorteilhafterweise mit einem oder mehreren lasttragenden Elementen in mechanischem, elektrischem und/oder thermischem Kontakt stehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest einer der Sensoren dazu ausgelegt, ohne eigene Energieversorgung die physikalischen Eigenschaften zu ermitteln und das zugehörige Signal zu übermitteln. Ein solcher Sensor kann auch als„passiv" bezeichnet werden, da er ohne externe Einflussnahme nicht von sich aus aktiv werden kann und allenfalls passiv ausgelesen werden kann. Unter einer eigenen Energieversorgung kann dabei beispielsweise eine lediglich einem individuellen Sensor zugeordnete Energiequelle wie beispielsweise eine eigens zugeordnete Batterie verstanden werden.
Das Versehen des Tragmittels mit solchen passiven Sensoren kann sowohl eine
Herstellung als auch eine Wartung des Tragmittels vereinfachen, da beispielsweise keine Vielzahl von Batterien für die Vielzahl von Sensoren vorgehalten, gewartet und/oder in regelmäßigen Zeitabständen ausgetauscht werden braucht.
Es ist beispielsweise vorstellbar, dass sich zum Beispiel elektrische oder magnetische Eigenschaften eines Sensors ändern in Abhängigkeit von auf ihn einwirkenden physikalischen Eigenschaften des lasttragenden Elements in einem angrenzenden lokalen Bereich und dass diese geänderten Eigenschaften beispielsweise von außen her ausgelesen werden können. Beispielsweise könnte elektromagnetische Strahlung von einer Steuerung hin zu dem Sensor ausgesandt werden und von dem Sensor je nach aktuell vorherrschenden Bedingungen in modifizierter Weise zurückgeworfen werden und dann die zurückgeworfene Strahlung von der Steuerung detektiert und ausgewertet werden.
Alternativ kann der Sensor für eine autarke Energiegewinnung ausgelegt sein, z.B. durch Vorsehen geeigneter energiegenerierender Elemente, z.B. zumindest ein Piezo-Element. Weiter alternativ kann fallweise extern Energie zugeführt werden, z.B. mittels RF-Signal. Diese Energie kann in einem geeigneten Energiespeicherelement gespeichert werden, so dass der Sensor, zumindest für eine bestimmte Zeit nach der Energiegewinnung bzw. der externen Energiezufuhr, betreibbar ist. So kann z.B. die Zeit zwischen zwei Fahrten überbrückt werden, welche Fahrt entweder die Energie generiert (Piezo-Technologie) oder alternativ einen Sensor in die Nähe der Energiequelle (extern zugeführte Energie) bringt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zumindest einer der Sensoren dazu ausgelegt sein und derart mit dem zumindest einen lasttragenden Element in Kontakt stehen, dass eine elektrische Energieversorgung des Sensors über einen elektrischen Stromfluss durch das lasttragende Element erfolgen kann.
Mit anderen Worten braucht ein Sensor nicht„passiv" im zuvor dargelegten Sinne sein, eine Energieversorgung des Sensors braucht jedoch dennoch nicht über eine Vielzahl dezentral vorzusehender und jedem einzelnen Sensor zugeordneter Energiequellen wie beispielsweise Batterien etabliert zu werden. Stattdessen kann den Sensoren elektrische Energie über das ohnehin meist elektrisch leitfähige lasttragende Element des Tragmittels zur Verfügung gestellt werden. Elektrisch voneinander isolierte Bereiche eines lasttragenden Elements oder, vorzugsweise, zweier separater elektrisch leitfähiger lasttragender Elemente können dabei als elektrische Leiter verwendet werden, an die beispielsweise extern eine elektrische Spannung angelegt werden kann und die somit als Zuleitungen zum Bereitstellen einer elektrischen Energieversorgung für einen oder mehrere daran angebrachte Sensoren dienen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Tragmittel mehrere parallel zueinander verlaufende lasttragende Elemente auf und die Sensoren sind dazu ausgelegt, die wenigstens eine physikalische Eigenschaft in wenigstens einem der lasttragenden Elemente, vorzugsweise jedoch in mehreren oder sogar allen der lasttragenden Elemente, in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor zu ermitteln.
Mit anderen Worten kann das Tragmittel ähnlich wie bei herkömmlichen als Tragmittel einer Aufzuganlage eingesetzten Riemen mit einer Mehrzahl von länglichen lasttragenden Elementen, häufig auch als Cords bezeichnet, ausgestattet sein, die gemeinsam in einer Ummantelung aufgenommen sind. In geeigneten Abständen längs entlang des Tragmittels können dabei jeweils Sensoren an oder in dem Tragmittel bzw. an oder in dessen Ummantelung angeordnet werden. Jeder Sensor kann hierbei eine oder mehrere physikalische Eigenschaften in einem oder mehreren der lasttragenden Elemente in einem angrenzenden Bereich ermitteln und entsprechende Signale nach außen ausgeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Sensoren entlang der
Längserstreckungsrichtung des Tragmittels äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sein. Mit anderen Worten kann ein Abstand zwischen in
Längserstreckungsrichtung benachbarten Sensoren für alle der an dem Tragmittel vorgesehenen Sensoren gleich sein. Ein Tragmittel kann somit beispielsweise als standardisiertes und/oder vorkonfektioniertes Bauteil gefertigt und bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Tragmittel in Form eines mit Sensoren ausgestatteten Riemens mit einer sehr großen Länge gefertigt werden und dann jeweils für einen konkreten Anwendungsfall in entsprechender Länge abgeschnitten werden.
Prinzipiell können Abstände zwischen in Erstreckungsrichtung des Tragmittels benachbarten Sensoren aber auch nicht-äquidistant sein. Beispielsweise ist vorstellbar, die Abstände zwischen Sensoren in Bereichen, die als besonders Überwachenswert erscheinen, enger zu wählen als in weniger gefährdeten Bereichen.
Je nach zu bestimmender physikalischer Eigenschaft und/oder gewünschter lokaler Auflösung bei den zu bestimmenden physikalischen Eigenschaften kann ein Abstand zwischen benachbarten Sensoren geeignet gewählt werden. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen benachbarten Sensoren im Bereich von wenigen Zentimetern, beispielsweise 10cm, bis hin zu vielen Metern, beispielsweise 5, 10 oder gar 20m, gewählt werden.
Bei einer Aufzuganlage, die mit einem erfindungsgemäßen Tragmittel ausgestattet ist, kann ferner eine Überwachungseinrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgelegt ist, jeweils ein die ermittelte physikalische Eigenschaft angebendes Signal von verschiedenen an dem Tragmittel angebrachten Sensoren zu empfangen und durch eine Verarbeitung empfangener Signale eine Information über einen aktuellen Zustand des Tragmittels zu ermitteln. Die Überwachungseinrichtung kann dabei entfernt von dem Tragmittel angeordnet sein. Signale können zwischen den Sensoren und der Überwachungseinrichtung beispielsweise drahtlos, über eine speziell vorzusehende Verkabelung an dem Tragmittel oder durch Übertragung der Signale durch die in dem Tragmittel vorgesehenen elektrisch leitfähigen lasttragenden Elemente hindurch übertragen werden.
Die Überwachungseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung durchzuführen, das heißt, die von verschiedenen Sensoren empfangenen Signale zu verarbeiten, um daraus eine Information über den Zustand des Tragmittels zu ermitteln.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn bei der Verarbeitung der empfangenen
Sensorsignale neben der darin enthaltenen Information über die von dem Sensor ermittelte physikalische Eigenschaft auch eine Information über die Position, an der der Sensor an dem Tragmittel angeordnet ist, verfügbar ist. Eine solche Information kann entweder von dem Sensor zusammen mit den die physikalische Eigenschaft angebenden Signalen übermittelt werden oder in anderer Weise abgeleitet werden.
Beispielweise kann nach einer Installation des Tragmittels in der Aufzuganlage eine „Lernphase" durchgeführt werden, während derer beispielsweise das Tragmittel gezielt von einem Antrieb der Aufzuganlage verlagert wird und dabei ein Verhalten der an dem Tragmittel angebrachten Sensoren bzw. der von den Sensoren übermittelten Signale „eingelernt" wird.
Alternativ oder ergänzend kann jeder Sensor über eine Art individuelle Kennung verfügen, welche beispielweise zusammen mit den die physikalischen Eigenschaften kodifizierenden Signalen hin zu der Überwachungseinrichtung übermittelt werden kann. Eine individuelle Position eines durch seine Kennung individualisierten Sensors kann dabei vorab festgestellt und eingespeichert werden, im Rahmen einer Lernphase eingelernt werden und/oder beispielsweise aufgrund anderer positionsabhängiger Charakteristika festgestellt werden. Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Insbesondere sind einige mögliche Merkmale und Vorteile mit Bezug auf ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Tragmittel, mit Bezug auf eine erfindungsgemäß ausgestaltete Aufzuganlage oder mit Bezug auf ein erfindungsgemäß durchzuführendes Verfahren zum Überwachen eines Zustandes eines Tragmittels beschrieben. Ein Fachmann kann erkennen, dass die beschriebenen Merkmale und daraus resultierende Vorteile in geeigneter Weise kombiniert, angepasst, übertragen oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die
Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt eine Aufzuganlage mit einem Tragmittel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch ein Tragmittel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch ein Tragmittel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch ein Tragmittel gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale
Fig. 1 zeigt eine Aufzuganlage 100 mit einem darin eingesetzten Tragmittel 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Aufzuganlage 100 verfügt über eine Aufzugkabine 102, die sich mithilfe eines Antriebs 104 innerhalb eines Aufzugschachts 106 auf- und abwärts bewegen lässt. Der Antrieb 104 ist in dem gezeigten Beispiel dabei an einer Decke 108 des Aufzugschachts 106 angebracht, könnte jedoch alternativ beispielsweise auch in einem separaten Maschinenraum untergebracht sein. Der Antrieb 104 verfügt über einen Elektromotor 110, mithilfe dessen eine Treibscheibe 112 rotatorisch angetrieben werden kann. Eine Oberfläche der Treibscheibe 112 kann hierbei in reibendem Kontakt mit einer
Kontaktoberfläche des Tragmittels 1 stehen, so dass durch Drehen der Treibscheibe 112 das Tragmittel 1 entlang seiner Längserstreckungsrichtung 9 verlagert werden kann. In dem dargestellten Beispiel ist ein Ende des Tragmittels 1 hierbei an der Aufzugkabine 102 befestigt, um die Aufzugkabine 102 zu halten. Alternativ kann das Tragmittel 1 auch beispielsweise eine an der Aufzugkabine 102 angebrachte Umlenkrolle umschlingen und mit seinem Ende an der Decke 108 befestigt sein. Ein gegenüberliegendes Ende des Tragmittels 1 kann gegebenenfalls ein Gegengewicht (nicht dargestellt) halten. Durch ein Bewegen des Tragmittels 1 kann somit die Aufzugkabine 102 und, gegebenenfalls, das Gegengewicht innerhalb des Aufzugschachts 106 bewegt werden. Der Antrieb 104 kann hierbei durch eine Steuerung 114 gesteuert werden.
Während des Betriebs der Aufzuganlage 100 muss sichergestellt werden, dass das Tragmittel 1 jederzeit seiner Aufgabe, die Aufzugkabine 102 zu halten, zuverlässig gerecht werden kann. Hierzu sollte ein die Integrität des Tragmittels 1 wiedergebender Zustand des Tragmittels 1 permanent oder zumindest in geeigneten Zeitabständen überwacht werden.
Die hier vorgeschlagene Aufzuganlage 100 verfügt an ihrem Tragmittel 1 für diesen Zweck über eine Vielzahl von Sensoren 7. Die Sensoren 7 sind an dem Tragmittel 1 an mehreren entlang der Längserstreckungsrichtung 9 des Tragmittels 1 zueinander beabstandeten Positionen angeordnet. Mit anderen Worten sind nicht nur an den Enden des Tragmittels 1 Sensoren 7 angeordnet oder das gesamte Tragmittel mit einer externen Sensorik verbunden, wie dies herkömmlich meist der Fall war, sondern es sind mehrere Sensoren 7 über die Länge des Tragmittels 1 hin verteilt angeordnet, so dass sich beispielsweise in oder nahe einer Mitte des Tragmittels 1 in Längserstreckungsrichtung 9 ein oder mehrere Sensoren 7 befinden. Jeder der Sensoren 7 ist dazu ausgelegt, wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Tragmittels 1 in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor 7 zu ermitteln und basierend auf der ermittelten physikalischen Eigenschaft ein geeignetes Signal 11 auszugeben. Als physikalische Eigenschaft kann zum Beispiel eine lokale Dehnung des Tragmittels 1 , eine lokale Biegung des Tragmittels 1 , eine lokale Beschleunigung des Tragmittels 1 , eine auf das Tragmittel 1 lokal wirkende Kraft, eine lokale Temperatur an dem Tragmittel 1 und/oder eine elektrische Leitfähigkeit durch das Tragmittel 1 bestimmt werden. Hierzu kann ein Sensor 7 mit dem Tragmittel 1 bzw. mit dessen Komponenten wie zum Beispiel lasttragenden Elementen oder einer diese umgebenden Umhüllung in mechanischem, elektrischem, thermischem oder ähnlichem Kontakt stehen.
Ein Sensor 7 ist dabei dazu ausgelegt, die von ihm gemessene oder erfasste physikalische Eigenschaft in Form des Signals 11 auszugeben. Das Signal 11 kann beispielsweise als Funksignal, das heißt in Form einer elektromagnetischen Welle 13, ausgegeben werden. In oder an dem Aufzugschacht 106 können dann Empfänger 15, 17 vorgesehen sein, die dieses Signal 11 empfangen und geeignet weiterleiten können.
Beispielsweise kann ein Empfänger 15 an der Aufzugkabine 102 angebracht sein, so dass er zusammen mit der Aufzugkabine 102 durch den Aufzugschacht 106 gefahren wird und dabei beispielsweise in der Nähe von Sensoren 7, die in einem Bereich des Tragmittels 1 nahe dem der Aufzugkabine 102 entgegengesetzten Ende angeordnet sind, vorbeigeleitet wird. Ein solcher an der Aufzugkabine 102 angebrachter Empfänger 15 kommt dabei im Laufe des Betriebs der Aufzuganlage 100 somit wiederholt in der Nähe vieler der an dem Tragmittel 1 angebrachten Sensoren 7 vorbei bzw. befindet sich selbst in der Nähe derjenigen Sensoren 7, die an dem Tragmittel 1 nahe der Aufzugkabine 102 angebracht sind. Eine Datenübertragung hin zu diesem Empfänger 15 braucht somit gegebenenfalls nur kurze Strecken überbrücken. Somit kann eine gute Qualität bei der Datenübertragung erreicht werden.
Alternativ oder ergänzend zu einem solchen an der Aufzugkabine 102 angebrachten und mit dieser bewegten Empfänger 15 kann ein Empfänger 17 stationär in oder an dem Aufzugschacht 106 installiert werden. Beispielsweise kann ein solcher stationärer Empfänger 17 nahe der Mitte des Aufzugschachts 106 angeordnet werden. Viele der an dem Tragmittel angebrachten Sensoren 7 werden dabei während des im Betrieb der Aufzuganlage 100 stattfindenden Verfahrens des Tragmittels 1 mehrfach nahe dem Empfänger 17 vorbeigeführt. Signalübertragungen brauchen daher nur über kurze Strecken hin erfolgen. Auch auf diese Weise ist somit eine zuverlässige
Datensignalübertragung von jedem der Sensoren 7 hin zu dem Empfänger 17 möglich.
Es können auch mehrere Empfänger 15, 17 vorgesehen sein. Beispielsweise können mehrere stationäre Empfänger 17 entlang der Höhe des Aufzugschachts 106 angeordnet werden.
Die Empfänger 15, 17 können die von ihnen empfangenen Signale 11 der Sensoren 7 beispielsweise an die Steuerung 114 weiterleiten. Dort können die Signale 11 verarbeitet werden, um daraus die gewünschte Information über den Zustand des Tragmittels 1 ermitteln zu können. Alternativ oder ergänzend können die Signale 11 an eine externe Überwachungseinrichtung 116 übermittelt werden, um von dort aus, das heißt beispielsweise von einem entfernt befindlichen Kontrollzentrum aus, die Signale 11 auswerten zu können und den Zustand der Aufzuganlage 100 und insbesondere des darin aufgenommenen Tragmittels 1 aus der Ferne überwachen zu können.
Als Alternative zu einer drahtlosen Übermittlung der Signale 11 mithilfe der
elektromagnetischen Wellen 13 können die Signale 11 auch beispielsweise durch in dem Tragmittel 1 aufgenommene oder an dem Tragmittel 1 angebrachte elektrische Leitungen hin zu der Steuerung 114 und/oder zu der externen Überwachungseinrichtung 116 geleitet werden.
Insbesondere kann vorteilhaft genutzt werden, dass in dem Tragmittel 1 im Regelfall ohnehin elektrisch leitfähige Strukturen in Form von darin aufgenommenen metallischen lasttragenden Elementen aufgenommen sind, welche auch für eine Signalübertragung durch das Tragmittel 1 hindurch hin letztlich zu der Steuerung 114 bzw. der externen Überwachungseinrichtung 116 genutzt werden können. Die Sensoren 7 können hierzu die von ihnen generierten Signale z.B. in eines der elektrisch leitfähigen lasttragenden Elemente einkoppeln. An einer Stelle wie z.B. an einem Ende des Tragmittels 1 kann das zur Signalleitung genutzte lasttragende Element dann nach außen hin beispielsweise mit einer zu der Steuerung 114 oder der Überwachungseinrichtung 116 verbindenden Leitung verbunden sein. In den Fig. 2 bis 4 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Tragmitteln 1 in perspektivischer Schnittansicht dargestellt.
Jedes Tragmittel 1 verfügt über lasttragende Elemente 3, welche von einer Ummantelung 5 umgeben sind. Bei dem dargestellten Tragmittel 1 handelt es sich um einen flachen Riemen, bei dem mehrere lasttragende Elemente 3 sich parallel zu der
Längserstreckungsrichtung 9 des Tragmittels 1 erstrecken und parallel zueinander nebeneinander angeordnet sind. Solche lasttragenden Elemente 3 eines Riemens werden auch als„Cords" bezeichnet und können beispielsweise ein Geflecht bzw. ein Bündel aus Metalldrähten aufweisen bzw. aus diesem bestehen. Die lasttragenden Elemente 3 können dabei einen Durchmesser im Bereich von typischerweise einem oder wenigen
Millimetern bis hin zu wenigen Zentimetern aufweisen. Ein seitlicher Abstand zwischen benachbarten lasttragenden Elementen 3 kann in etwa in der gleichen Größenordnung liegen wie der Durchmesser der lasttragenden Elemente, das heißt kann im Bereich weniger Millimeter bis hin zu einigen Zentimetern liegen.
Bei der beispielhaft als Riemen ausgebildeten Ausführungsform des Tragmittels 1 ist jedes der lasttragenden Elemente 3 von einem Teil der Ummantelung 5 umgeben, so dass die lasttragenden Elemente 3 voneinander sowohl mechanisch als auch elektrisch separiert sind. Die Ummantelung 5 kann aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Polymermaterial, vorzugsweise einem Elastomermaterial, bestehen. Die
Ummantelung 5 bildet dabei zusammen mit den darin aufgenommenen lasttragenden Elementen 3 eine Einheit in Form des das Tragmittel 1 bildenden Riemens.
Eine frontseitige Oberfläche 19 des Riemens bildet während des Einsatzes des
Tragmittels 1 die Kontaktoberfläche, über die das Tragmittel 1 beispielsweise mit der Treibscheibe 112 des Antriebs 104 in Reibkontakt steht. Diese frontseitige Oberfläche 19 kann beispielsweise texturiert oder eben sein. Eine texturierte frontseitige Oberfläche 19 kann beispielsweise eine Vielzahl parallel zueinander verlaufender Rillen oder Nuten 21 aufweisen. Eine der frontseitigen Oberfläche 19 gegenüberliegende rückseitige
Oberfläche 21 ist im Regelfall eben, das heißt nicht texturiert. Alternativ zu einem mit mehreren lasttragenden Elementen 3 versehenen Riemen könnte das Tragmittel 1 auch mit lediglich einem einzelnen lasttragenden Element 3 als Kern und einer diesen Kern umgebenden Ummantelung versehen sein.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel eines riemenartig ausgebildeten Tragmittels 1 sind entlang der Längserstreckungsrichtung 9 mehrere Sensoren 7 an der rückseitigen Oberfläche 21 der Ummantelung 5 angebracht. Die Sensoren 7 sind dabei auf die rückseitige Oberfläche 21 aufgebracht und mit dieser mechanisch verbunden bzw. in dieser mechanisch verankert.
Dabei ragt beispielsweise ein Fortsatz 23 in die Ummantelung 5 hinein. Dieser Fortsatz 23 kann einerseits für die mechanische Verankerung des Sensors 7 sorgen. Andererseits kann dieser Fortsatz 23 einen sensorischen Kontakt mit einem der lasttragenden Elemente 3 innerhalb der Ummantelung 5 herstellen, so dass der Sensor 7 über diesen Fortsatz 23 beispielsweise mechanisch, elektrisch, thermisch oder in ähnlicher Weise mit dem lasttragenden Element 3 verbunden ist. Auf diese Weise kann der Sensor 7 physikalische Eigenschaften des Tragmittels 1 und insbesondere des darin aufgenommenen
lasttragenden Elementes 3 bestimmen.
Beispielsweise kann der Sensor 7 über den Fortsatz 23 eine lokal an dem lasttragenden Element 3 auftretende Dehnung oder Biegung erfassen. Hierzu können z.B.
Längenänderungen, Orientierungsänderungen und/oder Spannungsänderungen innerhalb des lasttragenden Elementes 3 gemessen werden.
Alternativ oder ergänzend können mithilfe des Sensors 7 direkt oder gegebenenfalls über dessen Fortsatz 23 lokal auf das Tragmittel 1 wirkende Kräfte oder Beschleunigungen, insbesondere lokal auf das darin aufgenommene lasttragende Element 3 wirkende Kräfte oder Beschleunigungen, gemessen werden.
Auch Temperaturen, wie sie lokal an der rückseitigen Oberfläche 21 herrschen oder wie sie innerhalb des Tragmittels 1 beispielsweise an einem kontaktierten lasttragenden Element 3 herrschen, können mithilfe des Sensors 7 gemessen werden. Es ist auch vorstellbar, die Sensoren 7 derart auszulegen und an dem Tragmittel 1 anzubringen, dass mit ihrer Hilfe elektrische Ströme lokal durch eines der lasttragenden Elemente 3 generiert werden können. Beispielsweise kann eine elektrische Spannung zwischen zwei benachbart angeordneten Sensoren 7 generiert werden und dadurch ein elektrischer Stromfluss durch das zwischen ihnen verbindende lasttragende Element 3 bewirkt werden. Insbesondere Änderungen eines derart bewirkten elektrischen Stroms können dann Hinweise auf etwaige Schädigungen an dem lasttragenden Element 3 geben. Die Schädigungen können dabei vorteilhafterweise nicht nur erkannt, sondern auch als in dem Bereich zwischen den beiden Sensoren 7 befindlich lokalisiert werden.
Im dargestellten Beispiel ist jeder Sensor 7 mit einer Sensorik 25 wie auch mit einer Sende- und/oder Empfangseinheit 27 versehen. Die Sensorik 25 dient dabei dazu, die zu ermittelnde physikalische Eigenschaft des Tragmittels 1 zu messen. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 27 kann das ermittelte Messsignal dann in ein auszugebendes Signal 11 umsetzen. Dieses Signal 11 kann dann zur Weiterverarbeitung und Auswertung beispielsweise an die Steuerung 114 und/oder die externe Überwachungseinrichtung 116 übermittelt werden.
Eine solche Signalübermittlung kann wiederum drahtlos, beispielsweise mithilfe elektromagnetischer Wellen 13, erfolgen. Alternativ kann die Sende- und/oder
Empfangseinheit 27 das generierte Signal 11 auch beispielsweise über den Fortsatz 23 in das elektrisch leitfähige lasttragende Element 3 einkoppeln und über dieses
beispielsweise hin zu der Steuerung 114 und gegebenenfalls von dort aus weiter zu der externen Überwachungseinrichtung 116 übermitteln. Als weitere Alternative wäre eine individuelle Verkabelung jedes Sensors 7 vorstellbar.
Im in Fig. 2 dargestellten Beispiel können ferner benachbarte Sensoren 7 Signale 11 und Daten nicht lediglich mit der Steuerung 114 und/oder der externen
Überwachungseinrichtung 116 austauschen, sondern es ist auch eine Signalübertragung zwischen benachbarten Sensoren 7 vorstellbar. Die benachbarten Sensoren 7 können dabei beispielsweise drahtlos, zum Beispiel mithilfe elektromagnetischer Wellen 14, miteinander kommunizieren. Auf diese Weise ist beispielsweise ein Austausch von Informationen zwischen Sensoren 7 vorstellbar. Insbesondere ist vorstellbar, dass benachbarte Sensoren 7 beispielsweise einen elektrischen Stromfluss durch ein sie verbindendes Teilstück eines lasttragenden
Elements 3 auf diese Weise koordinieren können, um insbesondere eine Änderung eines elektrischen Widerstands oder einer anderen elektrischen Größe innerhalb des lasttragenden Elements 3 lokal bestimmen zu können. Auf diese Weise wird es insbesondere möglich, Änderungen elektrischer Eigenschaften innerhalb lasttragender Elemente 3 eines Tragmittels 1 nicht nur global, das heißt für das gesamte lasttragende Element 3, sondern auch lokal, das heißt beispielsweise in Regionen zwischen zwei benachbarten Sensoren, bestimmbar und auswertbar zu machen.
Im in Fig. 2 dargestellten Beispiel können Sensoren 7 derart entlang der
Längserstreckungsrichtung 9 an dem Tragmittel 1 angebracht sein, dass sie jeweils ein und dasselbe lasttragende Element 3 (im dargestellten Beispiel das dritte von links) kontaktieren und in der Nähe dieses lasttragenden Elements 3 entsprechende lokale physikalische Eigenschaften bestimmen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zusätzliche Sensoren 8 an dem Tragmittel 1 angeordnet werden, mithilfe derer beispielsweise andere physikalische Eigenschaften wie beispielsweise eine Temperatur oder Ähnliches lokal gemessen werden, anhand derer vorzugsweise ergänzende
Informationen über einen aktuellen lokalen Zustand des Tragmittels 1 abgeleitet werden können.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel eines Tragmittels 1 ist ein Sensor 7 in die Ummantelung 5 des Tragmittels 1 integriert. Mit anderen Worten befindet sich der Sensor 7 vollständig innerhalb der Ummantelung 5 und ist somit von der Ummantelung 5 ähnlich wie die lasttragenden Elemente 3 gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse geschützt. Im dargestellten Beispiel erstreckt sich der Sensor 7 im Wesentlichen über die gesamte Breite des riemenartigen Tragmittels 1. Mehrere Fortsätze 23 kontaktieren dabei jedes der in dem Tragmittel 1 aufgenommenen lasttragenden Elemente 3. Physikalische Eigenschaften des Tragmittels 1 können dabei in Bereichen an oder angrenzend an jedes der lasttragenden Elemente 3 lokal bestimmt werden.
Bei der in Fig. 4 beispielhaft dargestellten Ausführungsform ist ein Sensor 7 noch tiefer im Inneren des Tragmittels 1 aufgenommen. Insbesondere ist der Sensor 7 lateral zwischen benachbart zueinander verlaufenden lasttragenden Elementen 3 aufgenommen und befindet sich somit tief im Inneren der Ummantelung 5. Der Sensor 7 kann dabei wiederum beispielsweise über Fortsätze 23 ein oder, im dargestellten Beispiel, zwei benachbart zu ihm verlaufende lasttragende Elemente 3 kontaktieren, um deren physikalische Eigenschaften lokal bestimmen zu können.
Neben einer bereits erläuterten Möglichkeit einer Signalübertragung von dem Sensor 7 durch eines der lasttragenden Elemente 3 hin zu der Steuerung 114 und/oder der externen Überwachungseinrichtung 116 kann auch eine Energieversorgung des Sensors 7 unter Zuhilfenahme eines oder mehrerer in dem Tragmittel 1 aufgenommener lasttragender Elemente 3 erfolgen. Beispielsweise kann ein Sensor, wie in Fig. 4 gezeigt, mit den Fortsätzen 23 oder anderen Kontaktierungsmöglichkeiten zwei separate lasttragende Elemente 3 kontaktieren, an die extern eine geeignete elektrische Spannung angelegt wurde, um mithilfe eines Stromflusses durch die lasttragenden Elemente 3 für eine Energieversorgung für den Sensor 7 sorgen zu können.
Alternativ können die Sensoren 7 als passive Bauteile ausgebildet sein oder jeweils mit einer eignen Energieversorgung wie beispielsweise einer Batterie ausgestattet sein.
Abschließend können mögliche Ausgestaltungen von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Tragmittels bzw. einer damit ausgestatteten Aufzuganlage oder eines damit ausführbaren Überwachungsverfahrens sowie damit gegebenenfalls erzielbare Vorteile wie folgt zusammengefasst werden, teilweise unter Anwendung einer zu der obigen Beschreibung alternativen Wortwahl:
Als Kernaspekt kann angesehen werden, mehrere Sensoren an einem oder innerhalb eines Tragmittels verteilt über dessen Länge anzuordnen.
Die Sensoren können ausreichend klein sein, um sie lediglich lokal an dem Tragmittel anbringen zu können bzw. sogar in dieses integrieren zu können. Mithilfe dieser Sensoren können physikalische Eigenschaften wie beispielsweise eine Biegung, eine Beladung, eine Temperatur und/oder eine Vibration an oder in dem Tragmittel erkannt werden. Beispielsweise kann mithilfe der Sensoren in dem Tragmittel ermittelt werden, wie oft ein Abschnitt des Tragmittels gebogen wird. Daraus kann z.B. abgeleitet werden, wann eine Ablegereife für das Tragmittel erreicht ist. Dies kann unter anderem den Vorteil haben, dass eine Historie über einen gesamten Fahrtbereich des Tragmittels ermittelt werden kann und das Tragmittel zum richtigen Zeitpunkt ausgetauscht werden kann, ohne beispielsweise unter eine geforderte Bruchlast abzufallen.
Unzulässig hohe lokale Beschleunigungen können auf einen Defekt hindeuten, so dass beispielsweise die Aufzuganlage außer Betrieb genommen werden kann. Der anhand der Signale von den Sensoren ermittelte Zustand des Tragmittels kann von einer Steuerung oder einer externen Überwachungseinrichtung ausgewertet werden und beispielsweise zugeordnete Informationen an eine Aufzugsteuerung weitergegeben werden. Im
Wesentlichen kann eine Änderung eines Beschleunigungsverhaltens gegenüber beispielsweise einem Neuzustand zu einem vorzeitigen Nutzungsende des Tragmittels führen.
Mit einer Historie der kompletten Tragmittellänge und des jeweiligen Biegeprofils kann je nach Aufzugnutzung eine bessere Ausnutzung bis zur Ablegereife des Tragmittels möglich werden. Bisher wurde hierzu lediglich eine Anzahl von Fahrten der
Aufzuganlage ausgewertet. Über ein Tele-Monitoring- System ist ferner eine Online- Abfrage eines Tragmittelzustands der Aufzuganlage jederzeit möglich. Hierdurch kann beispielsweise eine rechtzeitige Serviceplanung beispielsweise Ausfallzeiten verhindern.
In einer speziellen Ausgestaltung kann beispielsweise durch eine Information bezüglich einer jeweiligen Zugspannung in einem Tragmittel, welche von den Sensoren erfasst wird, ein Belastungszustand sehr genau ermittelt werden. Diese Information kann der Steuerung den Beladungszustand der Kabine liefern. Zusätzlich sind beispielsweise Spannungsunterschiede innerhalb mehrerer Tragmittel für einen Monteur anzeigbar und können innerhalb einer Montage oder in einem Servicefall nachgestellt werden.
Hierdurch kann unter anderem eine Lebensdauer der Tragmittel besser ausgenutzt werden und ein Fahrkomfort kann erhalten bleiben. Sollte es beispielsweise durch einen Störfall zu einem schlaffen Segment oder einem ganzen Tragmittelbereich kommen, kann dies sofort detektiert werden. Es kommt vorteilhafterweise zu keinerlei Verzögerung innerhalb einer Sensorkette.
Ferner kann ein genaues Tragmittelmonitoring zu einer Anpassung in einer
Sicherheitsbetrachtung führen und historische Sicherheitsfaktoren aufgrund
unzulänglicher Zustandsinformationen neu bewerten.
Temperaturen in einzelnen Segmenten des Tragmittels können Informationen im
Brandfall liefern. Beispielsweise kann eine Fahrstrecke innerhalb der Aufzuganlage eingeschränkt werden und somit die Anlage länger in Betrieb bleiben.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform sind mehrere einzelne Sensoren in einem bestimmten Abstand im oder auf dem Tragmittel angebracht. Die Sensoren können beispielsweise auf der Rückseite oder auf einem Laufprofil des Tragmittels oder im Tragmittel angeordnet sein. Die Sensoren können an elektrisch leitenden Cords und/oder Fasern angebunden sein oder elektrisch isoliert angebracht sein. Ein Signal kann entweder über einen Leiter zu einem Endpunkt übertragen werden oder direkt über eine Telemetrie an einen Empfänger. Bei einer Erstmontage oder bei einem Service kann durch einen Teach-in-Prozess eine Position der Sensorik eingelernt werden, was zusätzliche Informationen liefern kann, aber optional ist. Informationen zum Tragmittel wie Produktionszeitpunkt, Produktionslos und Tragmitteltyp können in der Sensorik direkt vom Lieferant gespeichert werden. Temperaturinformationen,
Beschleunigungszustände und Tragmittelspannungen über lokale Abschnitte können in die Steuerung zur Weiterverarbeitung geliefert werden.
Abschließend ist daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend",„umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. B ezugszeichenliste
I Tragmittel
3 lasttragendes Element
5 Ummantelung
7 Sensor
8 zusätzlicher Sensor
9 Längserstreckungsrichtung
I I Signal
13 elektromagnetische Welle
14 elektromagnetische Welle
15 Empfänger
17 Empfänger
19 frontseitige Oberfläche
21 rückseitige Oberfläche
23 Fortsatz
25 Sensorik
27 Sende- und/oder Empfangseinheit
100 Aufzuganlage
102 Aufzugkabine
104 Antrieb
106 Aufzugschacht
108 Decke
110 Motor
112 Treibscheibe
114 Steuerung
1 16 externe Überwachungseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Tragmittel (1) für eine Aufzuganlage (100), wobei das Tragmittel (1) aufweist: wenigstens ein längliches lasttragendes Element (3);
eine das lasttragende Element (3) umgebende Ummantelung (5);
eine Mehrzahl von Sensoren (7), welche an dem Tragmittel (3) an mehreren entlang einer Längs erstreckungsrichtung (9) des Tragmittels (1) zueinander beabstandeten Positionen angeordnet sind,
wobei die Sensoren (7) dazu ausgelegt sind, wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Tragmittels (1) in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor (7) zu ermitteln und ein die ermittelte physikalische Eigenschaft angebendes Signal (11) auszugeben,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (7) dazu ausgelegt sind, wenigstens eine physikalische Eigenschaft ausgewählt aus einer Gruppe umfassend eine lokale Dehnung des Tragmittels (1), eine lokale Biegung des Tragmittels (1), eine lokale Beschleunigung des Tragmittels (1), eine auf das Tragmittel (1) lokal wirkende Kraft, eine lokale Temperatur des Tragmittels (1) und eine elektrische Leitfähigkeit durch das Tragmittel (1) zu bestimmen.
2. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoren (7) dazu ausgelegt sind, das die ermittelte physikalische Eigenschaft angebende Signal (11) an zumindest eine einer entfernt angeordneten Steuerung (114) und einer externen Überwachungseinrichtung (116) zu übermitteln.
3. Tragmittel nach Anspruch 2, wobei zumindest einer der Sensoren (7) dazu ausgelegt ist, das Signal (11) drahtlos zu übermitteln.
4. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Sensoren (7) dazu ausgelegt ist und derart mit dem zumindest einen lasttragenden Element (3) in Kontakt steht, dass eine Signalübertragung zwischen den Sensoren (7) und einer entfernt angeordneten Steuerung (114) bzw. einer externen
Überwachungseinrichtung (116) durch das lasttragende Element (3) hindurch erfolgen kann.
5. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil eines Sensors (7) die Ummantelung (5) durchdringt und mit dem lasttragenden Element (3) in Kontakt ist.
6. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Sensoren (7) in die Ummantelung (5) integriert ist.
7. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Sensoren (7) als miniaturisiertes Halbleiter-basiertes Bauelement bereitgestellt ist.
8. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Sensoren (7) dazu ausgelegt ist, ohne eigene Energieversorgung die physikalische Eigenschaft zu ermitteln und das Signal (11) zu übermitteln.
9. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Sensoren (7) dazu ausgelegt ist und derart mit dem zumindest einen lasttragenden Element (3) in Kontakt steht, dass eine elektrische Energieversorgung des Sensors (7) über einen elektrischen Stromfluss durch das lasttragende Element (3) erfolgen kann.
10. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Tragmittel (1) mehrere parallel zueinander verlaufende lasttragende Elemente (3) aufweist und die Sensoren (7) dazu ausgelegt sind, die wenigstens eine physikalische Eigenschaft in wenigstens einem der lasttragenden Elemente in einem Bereich lokal angrenzend an den jeweiligen Sensor (7) zu ermitteln.
11. Tragmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoren (7) entlang der Längserstreckungsrichtung (9) äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sind.
12. Aufzuganlage (100) aufweisend:
eine Aufzugkabine (102);
einen Antrieb (104);
ein Tragmittel (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei die Aufzugkabine (102) an dem Tragmittel (1) gehalten ist und die Aufzugkabine (102) durch ein Bewegen des Tragmittels (1) mittels des Antriebs (104) zu verlagern ist.
13. Aufzuganlage nach Anspruch 12, ferner aufweisend eine externe
Überwachungseinrichtung (116), welche dazu ausgelegt ist, ein die ermittelte physikalische Eigenschaft angebendes Signal (11) von verschiedenen an dem Tragmittel (1) angebrachten Sensoren (7) zu empfangen und durch eine Verarbeitung empfangener Signale (11) eine Information über einen Zustand des Tragmittels (1) zu ermitteln.
14. Verfahren zum Überwachen eines Zustandes eines Tragmittels (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei das Verfahren aufweist:
Empfangen von Signalen (11), welche jeweils eine ermittelte physikalische Eigenschaft des Tragmittels (1) angeben, welche von an mehreren verschiedenen Positionen an dem Tragmittel (1) angebrachten Sensoren (7) ermittelt wurden, wobei die physikalische Eigenschaft aus einer Gruppe umfassend eine lokale Dehnung des Tragmittels (1), eine lokale Biegung des Tragmittels (1), eine lokale Beschleunigung des Tragmittels (1), eine auf das Tragmittel (1) lokal wirkende Kraft, eine lokale Temperatur des Tragmittels (1) und eine elektrische Leitfähigkeit durch das Tragmittel (1) ausgewählt ist, und
Verarbeitung der empfangenen Signale (11), um daraus eine Information über den Zustand des Tragmittels (1) zu ermitteln.
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