人员输送器和确定用于驱动人员输送器的扶手元件的动力的方法与流程

例如自动扶梯和自动人行道等人员输送器通常包括输送带以及至少一个平行于输送带移动的扶手元件，所述输送带被配置用于输送乘客。

驱动扶手元件所需的动力构成驱动人员输送器所需的总动力的大部分。

扶手元件的问题可能增大驱动扶手元件所需的动力和/或降低扶手元件的寿命。

因此，提供允许实时监控驱动扶手所需的动力的人员输送器和方法将是有益的。

根据本发明的示例性实施例，一种乘客输送器被配置用于通过沿着形成闭合环路的行进路径行进的至少一个输送带来输送乘客。所述乘客输送器包括：至少一个扶手元件，所述至少一个扶手元件被配置用于平行于至少一个输送带沿着形成闭合环路的行进路径移动；以及至少一个力传感器，所述至少一个力传感器被配置用于检测由所述至少一个扶手元件在横向于所述至少一个扶手元件的移动方向的方向上施加的力并且用于提供对应的力信号。

根据本发明的示例性实施例，一种确定用于驱动人员输送器的至少一个扶手元件所需的动力的方法包括：驱动所述至少一个扶手元件；检测由至少一个扶手元件在横向于至少一个扶手元件的移动方向的方向上施加的力；以及依据所检测到的力计算驱动所述至少一个扶手元件所需的驱动动力。

根据本发明的示例性实施例的乘客输送器和方法允许通过实时监控扶手驱动动力而不停止和/或拆卸人员输送器来进行远程预防性维护。可以提前检测至少一个扶手元件或其驱动机构的异常状况，并且可以在进一步损坏发生之前采取对策。由于扶手元件可以以最小的动力驱动，因此能量消耗减少，并且扶手元件的寿命增大。

以下列出了许多任选特征。这些特征可以在特定实施例中单独实现或与任何其它特征组合实现。

所述人员输送器可以包括扶手动力计算单元，所述扶手动力计算单元被配置用于基于由至少一个力传感器提供的至少一个力信号来计算用于驱动至少一个扶手元件所需的驱动动力。

所述至少一个力传感器可以布置在至少一个扶手元件的行进路径的弯曲部分处。将至少一个力传感器布置在行进路径的弯曲部分处允许以高准确度确定驱动至少一个扶手元件所需的动力。所述至少一个扶手元件尤其可以至少部分地由至少一个导轨引导，并且所述至少一个力传感器可以被配置用于检测由所述至少一个扶手元件施加到所述导轨上的力。

所述至少一个力传感器可以被配置用于检测定向于由所述至少一个扶手元件的行进路径限定的平面中的力。可以检测在横向于，尤其是正交于至少一个扶手元件的移动方向的方向上的力。定向于由所述至少一个扶手元件的行进路径限定的平面中的力，尤其是定向成横向于或更具体地正交于所述至少一个扶手元件的移动方向的力，可靠地表示用于驱动至少一个扶手元件所需的动力。

所述至少一个导轨可以设置有滚筒，所述滚筒支撑并且引导所述至少一个扶手元件，以减小导轨与至少一个扶手元件之间的摩擦。

所述行进路径可以包括输送部分和返回部分，并且至少一个力传感器可以布置在至少一个扶手元件的输送部分或返回部分处。由于返回部分通常是乘客不可见或不可接近的，所以至少一个力传感器可以布置在返回部分处，而不会破坏人员输送器的外观。此外，保护布置在返回部分处的力传感器免受乘客的操纵和损坏。

所述至少一个扶手元件可以是带，尤其是合成带。(合成)带提供合适并且耐用的扶手元件。然而，所述原理不限于合成带。相反，其适用于需要一定张力来进行操作的所有类型的闭合环路扶手元件。

所述至少一个力传感器可以包括荷重计或应变仪。荷重计和应变仪可作为标准部件，从而分别提供低廉并且可靠的力传感器，从而生成足够准确的传感器信号。所述至少一个力传感器可以是任何机械或电装置，其能够检测由所述至少一个扶手元件在横向于所述至少一个扶手元件的移动方向的方向上施加的力。

所述人员输送器可以包括扶手驱动器，所述扶手驱动器被配置用于驱动至少一个扶手元件。所述人员输送器还可以包括至少两个力传感器。关于扶手元件的移动方向，第一力传感器可以布置在扶手驱动器的一侧上，并且第二力传感器可以布置在扶手驱动器的另一侧上。换句话说，当沿着其行进路径移动时，至少一个扶手元件的一段可以在其通过扶手驱动器之前通过力传感器中的一者，并且可以在其通过扶手驱动器之后通过力传感器中的另一者。

因此，至少一个扶手元件的一段始终在其通过扶手驱动器之前通过力传感器中的一中，而与扶手元件的移动方向无关。这允许始终检测和评估由至少一个扶手元件在扶手驱动器的上游(之前)的位置施加的力，而与扶手驱动器的移动方向无关。结果，对于扶手的两个移动方向，可以高准确度确定用于驱动扶手驱动器所需的动力。

所述人员输送器可以包括两个扶手元件，其中一个扶手元件分别布置在至少一个输送带的每个侧面上。这允许乘客将手放在人员输送器的两侧。

所述人员输送器可以是自动扶梯，所述自动扶梯包括形成输送带的多个台阶。或者，所述人员输送器可以是自动人行道，所述自动人行道包括形成输送带的多个托板。

在下文中，参考附图描述了本发明的示例性实施例。

图1示出了可以应用本发明的示例性实施例的人员输送器的示意性侧视图。

图2示出了扶手元件的截面的放大视图。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的人员输送器2的示意性侧视图。图1中所示的人员输送器2是包括多个输送元件(台阶)4的自动扶梯，其仅示意性地描绘。图1中所示的人员输送器2包括沿着输送方向在下部着陆区3与上部着陆区9之间延伸的桁架5。

桁架5支撑形成输送带8的一系列输送元件(台阶)4。两个扶栏7平行于输送带8延伸，但在图1中仅可看到一个扶栏7。扶栏7横向位于分别支撑移动扶手元件6的输送元件4的两侧。

尽管图1中所示的人员输送器2是自动扶梯，但所属领域的技术人员将理解，以下描述的构思和原理可以类似地应用于包括托板而非台阶4的水平和倾斜的自动人行道以及包括至少一个移动扶手元件6的任何其它类型的人员输送器2。

在下文中，描述主要仅涉及单个扶手元件6。然而，所属领域的技术人员将理解，所描述的特征和原理也可以应用于第二扶手元件6，所述第二扶手元件布置在输送带8的另一侧上。

扶手元件6被配置用于沿着平行于桁架5延伸的闭合行进路径(环路)移动。行进路径在平行于图1的平面的平面中延伸，并且包括上部输送部分16a和下部返回部分16b。在着陆区3、9处，输送部分16a和下部返回部分16b通过转向部分16c连接。

在下部返回部分16b中，扶手元件6越过扶手驱动器10，尤其是驱动轮11的与扶手元件6摩擦和/或结构接合的部分。扶手驱动器10由用于驱动扶手元件6的电机13驱动。

扶手元件6和输送带8可以由同一电机13驱动。或者，可以使用单独的电机13来分别驱动扶手元件6和输送带8。类似地，设置在输送带8的两个侧面上的两个扶手元件6可以由同一电机13或单独的电机13驱动。

在驱动轮11附近，扶手元件6由第一导轨12a和第二导轨12b引导。图2中示出了接近于驱动轮11的区域的放大视图。

图2尤其示出了额外的第三导轨12c，所述第三导轨未在图1中示出。导轨12a、12b、12c中的每一者设置有多个滚筒14，所述滚筒被配置用于以低摩擦力支撑和引导扶手元件6。

第三导轨12c布置在驱动轮11附近。第三导轨12c是弯曲的，并且沿着驱动轮11的外周边的一段延伸。扶手元件6的一段夹在驱动轮11的外周边与附接到第三导轨12c的滚筒14之间。张紧机构20将第三导轨12c推抵扶手元件6，以便增强扶手元件6与驱动轮11之间的接合。

在图1和2所示的实施例中，关于扶手元件6的移动方向，第一导轨12a布置在驱动轮11的右侧，并且第二导轨12b布置在驱动轮11的左侧。

第一导轨12a和第二导轨12b两者皆具有弧形形状。这导致扶手元件6在通过第一导轨12a和第二导轨12b时的行进路径的弯曲部分15a、15b。

导轨12a、12b通过适当的支撑结构支撑在桁架5上，所述支撑结构未在图2中示出。力传感器18a、18b分别布置在导轨12a、12b中的每一者与对应的支撑结构之间。

每个力传感器18a、18b(可以是荷重计或应变仪)被配置用于检测力fs1、fs2，所述力由扶手元件6在由上部输送部分16a和下部返回部分16b跨越的平面中(即在平行于图1和2的平面并且延伸穿过扶手元件6的平面中)施加在对应的导轨12a、12b上。由力传感器18a、18b检测到的力fs1、fs2定向在横向于，尤其是正交于，扶手元件6通过相应力传感器18a、18b时的移动方向的方向上。

由力传感器18a、18b检测到的力fs1、fs2表示在扶手驱动器10/驱动轮11驱动扶手元件6时沿着所述扶手元件的纵向方向作用的扶手驱动力f上、f下。

尤其，在驱动轮11的上游，即在扶手元件6通过驱动轮11之前检测到的力fs1、fs2表示在相应方向上的扶手驱动力f上、f下。

由于扶手元件6在图2所示的返回部分16b中的移动方向与其在输送部分16a中的移动方向相反，所以当扶手元件6在输送部分16a中向上移动并且在返回部分16b中向下移动时，第一力传感器18a布置在驱动轮11的上游(之前)，并且当扶手元件6在输送部分16a中向下移动并且在返回部分16b中向上移动时，第二力传感器18b布置在驱动轮11的上游(之前)。

因此，当人员输送器2向上移动时，即当输送带8和扶手元件6在输送部分16a中向上移动时相关的力fs1被第一力传感器18a检测到。对应地，当人员输送器2向下移动时，即当输送带8和扶手元件6在输送部分16a中向下移动时相关的力fs2被第二力传感器18b检测到。

f上和f下可以例如由电连接到力传感器18a、18b的计算单元22根据下式从检测到的力fs1和fs2计算出：

式1a：

式1b：

此处，α是在接触第一导轨12a之前和之后与扶手元件6的路径对准的切线ta1、ta2之间的角度，并且β是在接触第二导轨12b之前和之后与扶手元件6的路径对准的切线tb1、tb2之间的角度。

扶手元件6的速度v可以例如根据电机13或驱动轮11的转速加以确定。

当已知力f上和f下以及扶手元件6的速度v时，可以例如由计算单元22如下计算适用于驱动扶手6的动力p上/下：

式2a：

p上＝v*f上

式2b：

p下＝v*f下

因此，本发明的示例性实施例允许以低成本可靠地确定适用于驱动扶手6的动力p上/下。

虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但所述领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等效物替换其元件。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以根据本发明的教导采用特定情况或材料。因此，希望本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明包括落入从属权利要求范围内的所有实施例。

元件符号

2人员输送器

3下部着陆区

4输送元件(台阶)

5桁架

6扶手元件

7扶栏

8输送带

9上部着陆区

10扶手驱动器

11驱动轮

12a第一导轨

12b第二导轨

13电机

14滚筒

15a行进路径的弯曲部分

15b行进路径的弯曲部分

16a输送部分

16b返回部分

16c转向部分

18a第一力传感器

18b第二力传感器

20张紧机构

22计算单元

fs1由第一力传感器检测到的力

fs2由第二力传感器检测到的力

f上、f下扶手驱动力

p上、p下适用于驱动扶手的动力

ta1、ta2、tb1、tb1与扶手元件的路径对准的切线