专利名称：电梯安全系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运输系统，尤其是一种乘客运输系统例如电梯、移动人行道或电动扶梯，所述运输系统设置有控制器，驱动电机和能够区分上述运输系统是否处于安全状态的安全开关，该安全开关和控制器相连以便于在非安全状态下，切断驱动电机的动力供给。
背景技术：
这种类型的运输系统广泛的应用在电梯，以及电动扶梯或移动人行道上。上述安全开关能够监视运输系统的相关安全状态。例如在电梯系统中如果有电梯井门的话，电梯厢门被连续监视。当其中的一个门打开时，控制器就会切断驱动电机的动力，直到门再次正确关闭，驱动电机的动力才会被恢复。电梯系统的门需要定时检修，例如电梯井门通常被悬挂装置悬挂起来，所述悬挂装置要装在对应导轨内的滑轮上，导轨容纳在电梯井门开口上方的横梁内。上述门可以包括一个或多个门板。通过以中心打开和横向打开的电梯井门形式来设计这些门，也可以是只在一个方向上以层叠的方式打开或关闭的几个门板。而且还可以通过设置在前述电梯井门开口横梁上的驱动电缆或驱动带等装置来驱动电梯井门。为了保证门打开和关闭的可靠性，必须对电梯井门进行调节。电梯厢门也可以类似方式设置在电梯厢上。
近来，电梯门经常使用双构件安全接触器。其中一构件包括两个紧密相接的开口，另一构件大致具有一个U型金属外形，它在上述门正确关闭时，插入到另外的构件的所述两个开口中，并切断那里两个电连接件的接触。安全开关的两个构件都设置在彼此相对打开和关闭的门板上，尤其是在横梁以上区域的门板上。
也可以选择，安全接触器的一部分设置在横向开门的打开的门板上，而另一部分可以安排在门框上或者门框下端。门开关调整成当门正确关闭时接触器被关闭。为了保证一旦在两个门板之间存在间隙接触器就不会关门，就需要调节门开关。此时驱动电机的动力被切断，只有在电梯门再次调节并正确关闭时，电梯系统的操作才会恢复。
通常的磨损同操作和作用在电梯门上的力有关，例如开门过于用力等，这样就会使门不会再正常关闭。在上述情况中，不正确关闭和不安全关闭状态都不是瞬间发生的，而都是从正常状态逐渐过渡到非正常关闭状态。传统的安全开关不可能检测到这种渐进的磨损，它们只能检测到某种程度的磨损或偏差情况。在这种情况下，电梯系统就会立刻被关闭。电梯系统的突然关闭是人们所不希望的，有下面几个原因首先，会令电梯系统的操作者不愉快，如果电梯突然关闭就必须召唤维修人员来修复。其次，需要较高的人力和后勤投入来保证需要维护的电梯系统能随时被修复。
这种情况和扶梯或移动人行道的情况很相似，这些乘客运输系统通常都包括一个所谓的阶梯带，这个阶梯带包括一系列相连的类似楼梯或托板件相连的阶梯元件组成。它们由驱动电机控制可以从入口点移动到出口点。在上述楼梯或托板件的边上设置有底板。阶梯元件和底板之间的间隙由于安全原因必须保持在一个相对窄的范围内。这就需要通过相应的安全开关进行检测。当上述间隙超过临界值引起扶梯或移动人行道失效时，就会触发这些安全开关。原则上，这些不希望的失效作用和上述的电梯系统是一样的。
发明内容
本发明就是基于这些目的得到的先前提到的类型的运输系统，这种运输系统能够满足相应的安全要求并在所检测到不安全状态时突然关闭的危险减小到最小。
根据本发明，该目的的实现是由于安全开关除了可以检测到的安全状态和非安全状态，还能够有效地检测到警告状态。
本发明能够在系统达到不安全状态之前检测到系统的警告状态。所以可以通过安全控制器来指示这种警告状态。相应的警告信息(例如，通过远程数据线)能够直接传送到维修中心。任意的显示装置也可以或另外通知建筑内的电梯值班员和维修中心联系。在通常的操作过程中，运输系统可以调整为在不安全状态产生之前至少十四天就指示出警告状态。这就意味着在计划的维修过程中有足够的时间重新调整系统或更换有故障的零件。而且可以实现使这种安全开关连续指示系统的磨损状态而不是仅仅在达到某个中间状态时指示出其警告状态。
自然，还可以同时检测几个分别对应于不同警告状态水平的中间状态。这种安全开关最好是包括一个接近开关，最好是一个电感接近开关。还可以使用电容开关或装置，它通过光、超声波等方式确定上述两个构件之间相应的间隙。
一般安全开关最好是不能操纵的。例如，利用超声波或光工作的单程检测装置的缺点是关闭的门可以由镜子或其他物体来模拟。这就是设置电感接近开关尤其是包括两个部分的电感接近开关的原因。这样上述“无源部件”最好包括具有一定磁场强度的磁性材料例如铁氧体，而敏感部件对其进行了“校准”。这种类型的开关很难用任何给定的磁铁来操纵。这个特性尤其重要是因为，为了设在电梯厢的顶部，电梯绕过电梯系统中安全装置的趋势显著增加。
这种安全开关最好设置成，它的输出变量为非零值，这些输出变量可以是电压、电流和电阻等。当使用的开关不能传递三个不连续的值但却能够产生单独的或连续的中间值时，就应该以一个不包括零的连续值范围作为相应的输出信号。这种类型的开关在其通常模式只能输出带有一定预定值的信号，而该预设值的信号非零，而且在某一确定的值的范围内，因此这种开关也可以用来进行似真检测。例如，在一个开关中电压作为输出变量时，其输出到控制器的电压为0V，这样就可以认为开关已经出现故障或者控制器和开关之间的电缆连接被切断。根据开关的不同类型，如果电压值明显高于开关通常输出电压，则说明在开关中发生了短路，而致使开关失效。这就能够显著提高系统工作的可靠性。
控制器最好是能够处理安全开关的信号，并且在检测到不安全状态时，切断驱动电机的动力；如果检测到系统处于在完全安全状态和不安全状态之间的中间状态，控制器不会切断驱动电机的动力，但是会产生警告信号；如果检测到系统处于安全状态，控制器既不会切断驱动电机的动力，也不会发出警告信号；如果检测到的电压值并不对应于安全开关的任何一个预设电压值，控制器就认定安全开关失效，就会切断驱动电机的动力。如果控制器没有信号输入或者是信号的电压明显高于到达控制器的输出电压预设值，就会发生电压值不对应于安全开关的任何一个预订电压值的情况。控制器可以相应地通过硬件电路的形式实现，还可以以微处理器以储存的数据处理程序形式通过相应的算法来实现。这种程序在确定间隔内不断地需要安全开关输出的数值。
本发明还可以在电梯系统上利用传统的安全链。在这种安全链中，单独的电梯井门触点通常以串联的形式连接，只要任何一个电梯井门触点打开，驱动电机的动力就会被切断。在这种安全链中，位于电梯厢的顶部设置有一个称为电梯井坑紧急关闭开关和检验开关的装置。在一系列这种电路中，其优点就是除了上述开关打开时其电阻为无穷大，和在开关闭合时其电阻为零这两种状态，还可以通过开关位于一定预定的电阻值假定一中间状态。这就意味着系统控制器可以接收相应的被限定为警告状态的减小的电压值信号。也可以是，除了上述的安全链也可以有其他的方式将警告状态传送到控制器，例如通过单独的连接到控制器的连接件。
一般地，特别优选的是将本发明应用于现代安全系统，在所述系统中不同安全开关的状态需要分别查询，安全开关的状态信息也可以单独传递给电梯控制器。这种类型电梯安全系统的一个实例就是美国专利US6,173,814B1中所公开的用来发送数据的总线系统。
上述运输系统最好包括电梯，而且安全开关最好包括能够检测门关闭状态的门接触开关。
上述运输系统最好是带有驱动阶梯带和底板的电动扶梯或移动人行道，上述安全开关用于监视阶梯带和底板之间的间隙。
通过实施例，本发明及其改变在下面都会得到详细描述，其中图1是根据本发明的电梯系统的一部分，图2是在实例中，没有缝隙地关闭电梯门时安全开关的输出信号，图3是工作不良但仍能安全关闭的电梯门中安全开关的输出信号。
具体实施例方式
图1所示的是运输系统2的一部分，也就是一个电梯系统中的主要部件，尤其是电梯厢4、电梯井门开口6以及一个包括两个门板8和10的电梯井门。当门板8和10打开时，电梯厢4在电梯井门开口6稍微向下的位置。检测安全开关TCI12通过一个设置在电梯厢4顶部的连接件(未示出)和电梯控制器(未示出)相连，TCI为电梯厢顶检测器(Top of Car Inspection)。
安全开关18的第一构件14和第二构件16都和电梯控制器相连，并且都设置在门板8和10的端面上。德国的Bernstein AG公司已经开发出这样一种合适的安全开关。
电梯厢4还可以包括一个带有安全开关18的电梯厢门。
门板8和10通过悬挂装置(未示出)可拆卸地安装在电梯井壁上。在关闭状态，如果在悬挂装置上正确地调节门板8和10，门板8和10的两个端面20和22彼此基本接触。但是由于磨损或机械原因调节经过时间后通常会变糟，这样就会使端面20和22之间的间隙不再一致或变得过宽。一旦这个间隙超过了允许的最大值，整个系统就会处于失效状态。而这个最大值恰恰由安全开关18来检测。这个安全开关18还能够检测未达到上述最大值时的间隙数值，指示出需要纠正的失控状况。应该注意的是，警告信号不会从一个瞬间到下一个瞬间连续产生，相反，在操作期间确定的指示信号会被检测到。例如由于电梯通过电梯井运动过程中产生的风压使门板8和10产生的相对移动就会被检测到。这通常会在连续的警告信号之前，引起很多次“闪烁”的警告信号，而其中闪烁警告信号在进行电梯控制器之前已经是相应地被处理过了。
图2所示为当正确调节电梯门时，门接触开关的信号波形。在图2和图3中，安全开关18的输出信号以电压V和时间t的函数关系绘制成坐标图。相似的是，也可以通过电流或电阻等代表输出变量特性的函数来表示开关18的输出信号。特别是可以看到三个不连续的电压值V1、V2和V3。其中V1代表门打开的状态，V2代表门虽然可以安全关闭但有一定程度的故障的状态，V3就代表门充分调整后的状态。
在图2中如果从左到右沿着时间轴的信号波形，信号波形从门打开时的V1开始，通过关闭时的状态V2一直到延续到门被充分地调整后完全关闭时的V3。状态V1是一种不安全状态，即在这种状态下驱动电机的动力(未示出)被控制器所切断。状态V2、V3是被认为是安全状态，即这种状态下驱动电机输出的动力能够得以保证。
图3所示的是电梯门的对应波形，尽管其在安全状态下关闭，但仍需要进行调整。这样安全开关18就会产生警告信号。尤其是可以看出即使门完全关闭，仍没有达到状态V3。
权利要求
1.运输系统(2)，包括驱动电机，控制驱动电机的控制器，和一个用来检测运输系统中的不安全状态的有关安全的构件(8，10)，该运输系统包括和控制器、有关安全的构件相连的一个安全开关，该安全开关包括指示正常工作状态的第一输出信号，指示有关的安全构件需要维修的第二输出信号，指示不安全状态的第三输出信号。
2.根据权利要求1所述的运输系统(2)，所述安全开关(18)包括一个接近开关。
3.根据权利要求2所述的运输系统(2)，所述安全开关(18)包括一个电感接近开关。
4.根据权利要求1所述的运输系统(2)，第一、第二和第三输出信号分别包括一个相应的第一、第二和第三非零电压。
5.根据权利要求1所述的运输系统(2)，所述控制器包括用于在检测到第一输出时给驱动电机提供动力的第一信号；用于在检测到第二输出时提供需要检修的指示的第二信号；用于在检测到第三输出或在检测到除了第一、第二或第三输出之外的输出时中断向驱动电机提供的动力的第三控制器输出。
6.根据权利要求1所述的运输系统(2)，其特征在于，运输系统(2)是一个具有门的电梯厢，安全开关包括能够检测门(8；10)关闭状态的门接触开关。
7.根据权利要求1所述的运输系统(2)，其特征在于，运输系统(2)是一个带有驱动阶梯带和底板的电动扶梯或移动人行道，上述安全开关包括一个用于监视阶梯带和底板之间间隙的开关。
全文摘要
运输系统(2),包括控制器,驱动电机和与一个运输系统(2)的有关的安全的构件(8,10)相连的安全开关(18),这个安全开关能够区分上述运输系统(2)是否处于安全状态,并且和控制器相连以便于在非安全状态下,切断驱动电机的动力供给,同时特别是除了可以检测安全状态和非安全状态以外,还能够检测警告状态。
文档编号B66B5/02GK1384040SQ0211910
公开日2002年12月11日 申请日期2002年5月8日 优先权日2001年5月8日
发明者H·霍尔布吕格, P·赫尔克尔, S·斯潘哈克 申请人:奥蒂斯电梯公司