专利名称：电梯轿厢位置的测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1前序部分所述类型的电梯轿厢位置的测定装置。
背景技术：
这样的装置被用在各种类型的升降机或电梯中。在这样的升降机里，电梯轿厢在建筑物的不同楼层之间垂直运动。此时需要知道电梯轿厢的实际位置。在这里，安置在电梯轿厢中的开关件发挥了作用。
US-A-4427095公开了一种电梯轿厢位置的测定装置，在这里，一读码器扫过一条编码带。电梯轿厢的每个位置在此对应与一个规定的码值，这个码值由一个微型控制器来分析。
WO-A1-98/34868公开了一种控制液压升降机的装置，其中，升降机控制器通过升降井脉冲发送器获得关于升降机罐笼位置变化的信息。但是，也通过一个流量计来检测升降机罐笼的行驶，借助该流量计来实现速度控制。
WO-A1-00/46138公开了一种控制液压升降机的装置，其中，放弃了流量计。取而代之的是，借助一个安置在液压缸管路上的压力计来测量该管路里的压力。分析压力岁时间的变化，在这里也指出可以由该压力计算出升降机罐笼的加速度。由此可以推导出升降机罐笼的速度和所经过的路程。看起来有争议的是压力计的精度是否足以根据压力随时间的变化和数据的多次推导来进行足够精确的升降机控制。
EP-A-11158310公开了一种用于电梯轿厢位置的测定装置，其中，在升降井中设有一个声信号导体并且在电梯轿厢上装有一个信号耦合输入器。声信号位于超声波区域。声信号导体由磁致伸缩的金属材料构成。为此，除了至少一个信号耦合输出器和一个分析单元外，还需要一个带有一个信号发送器和上述信号耦合输入器的发送单元。
发明内容
本发明的任务是提供一种装置，它结构简单并且提供关于电梯轿厢的停留点和运动的足够精确的信息。
根据本发明，上述任务通过权利要求1的特征来完成。从从属权利要求中得到了有利的改进方案。
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例。其中图1是电梯轿厢停留点的测定装置的示意图；图2表示一个有利的实施形式；图3表示电路；图4表示电缆单元；图5a-5c表示在电缆单元上的连接点；图6表示一个固定机构；图7表示另一电路。
具体实施例方式
图1示出了一个升降井1，一个电梯轿厢2可以在该升降井中垂直运动。根据本发明，在升降井1中固定有一根电阻线3，该电阻线设置在垂直方向上即在电梯轿厢2的运动方向上。在电阻线3的上端上固定着第一连接电线4，在电阻线3的下端上固定着第二连接电线5。这两根连接电线4、5通向一个位置测量单元6，该位置测量单元是一个控制调整装置7的组成部分。第一连接电线4作为信号地发出一个工作电压+UB，而第二连接电线5发出对应的基准电压GND。在电梯轿厢2上固定着一个分压抽头8，分压抽头的触点9贴在电阻线3上。当电梯轿厢2移动时，触点9沿电阻线3滑动。一条测量线10从分压抽头8的触点起延伸向位置测量单元6。
就是说，电阻线3在垂直方向上牢固安装在升降井1里并且具有这样的纵向延伸长度，即该纵向延伸长度至少等于电梯轿厢2的在其最低停留点和最高停留点之间的总行驶路程。
就是说，如果在电阻线3的一端上有电压+UB如10伏电压并且在电阻线3的另一端上有0伏电压(这等于基准电压)，则在触点8和进而在测量线10上的电压就是电梯轿厢2位置的正函数。因此，对于位置测量单元6来说，可以明确无疑地确定电梯轿厢2的当时位置。加在测量线10上的电压UPos是电梯轿厢2位置的正函数UPos＝f(OrtKab)其中，OrtKab表示电梯轿厢2的当时位置。
因此，通过UPos的随时间变化，可以确定电梯轿厢2的速度
v＝dUPos/dt或者v＝ΔUPos/Δt在这里，v表示电梯轿厢2的速度，dUPos/dt或ΔUPos/Δt表示电压UPos的时间导数。
在这里未示出引导并驱动电梯轿厢2的装置，因为它对本发明不重要。本发明的解决方案不仅能用在带有电动驱动装置的升降机里，而且能用在液压升降机里，在这里，构造形式并不重要。
图2表示一个有利的实施形式。在这里，电阻线3在上、下各借助一个固定机构11被固定在升降井1(图1)里，或是在升降井1的侧壁上，或是在升降井1的顶板或底板上。在电阻线3的上基准点12上安装着第一连接电线4，上基准点与电梯轿厢2的最高位置(图1)相关。同样，第二连接电线5被固定在电阻线3的下基准点13上，该下基准点与电梯轿厢2的最低位置(图1)有关。结果，电梯轿厢2的最高位置和最低位置通过明确无疑的电压来确定。如果电梯轿厢2出于最高位置，则在测量线10(图1)上存在电压+UB，就是说如有10伏电压。如果电梯轿厢2出于最低位置，则在测量线10上存在0伏电压。
于是，在具有四个彼此等间距分开的停留位置的升降机中，对第一即最低停留位置来说出现了一个电压U1＝0伏。对于下个停留位置来说，出现电压U2＝3.33伏，对于第三停留位置来说，出现电压U3＝6.67伏，对于第四即最高停留位置来说，出现电压U4＝10伏。这些电压U1-U4是用于正确停留位置的额定值，可以根据这些额定值来进行运行控制。由于在运行中作为实际值来测量当时的电压UPos，所以能够精确地控制运行。直到停梯时，控制误差必然变成零。这样一来，也可以在停留位置起动时放弃常见的减速接近运行，即所谓的慢行。因此，它可以在停留位置前都直接以最终连续递减的速度运行，这被称为直行。这样一来，有利地缩短了行驶时间。
如果馈入点即上基准点12和下基准点13不是最高停留位置和最低停留位置，而是上基准点12在最高停留位置之上，下基准点13在最低停留位置之下，则对于最高停留位置和最低停留位置来说，存在着对应于停留位置的不同电压值。直行方法此时同样可行。因此，例如用于最低停留位置的电压可以是0.2伏，用于最高停留位置的电压例如是9.8伏。在这样的情况下，用于另外两个停留位置电压在停留位置间距相同的前提下等于U2＝3.40伏和U3＝6.8伏。
在图3里示出了电路的第一实施例。电阻线3通过第一连接电线4和第二连接电线5与一个基准电压源20连接。此外，还有一条第一传感线21从基准电压源20延伸向基准点12，而一条第二传感线22延伸向基准点13。因此，按照已知的方式实现了这些连接电线4、5的电阻可以补偿，这用于使测量更精确。移向停留位置时的精度由此得到响应提高。基准电压源20具有高精度。
测量线10从触点9起延伸向一个差频放大器24的第一输入端，第二连接电线5的GND信号被送入其第二输入端。差频放大器24有利地还有其它输入端，可以给这些输入端输入信号以便能通过已知的方式一方面调节信号增益(Gain)并且另一方面补偿偏移电压(Offset)。可以尽量减小或甚至完全排除电气误差。差频放大器24的输出端与一个或许有的低通滤波器25连接。低通滤波器的输出端一方面通向一个运算放大器26，其中，可以在运算放大器输出端上得到一个对应与电梯轿厢2的位置s的信号，另一方面，低通滤波器的输出端通向一个微分器27，可以在微分器的输出端获得一个对应于电梯轿厢2的速度v的信号。如果放弃低通滤波器25，则差频放大器24的输出端直接通向运算放大器26和微分器27的输入端。
基准电压源20、差频放大器24和或许有的低通滤波器25以及运算放大器26和微分器27例如是图1所示的控制调整装置7的组成部分，其中，差频放大器24和或许有的低通滤波器25以及运算放大器26和微分器27算是该控制调整装置7所包括的位置测量单元6(图1)。
图4以剖面斜视图示出了电缆单元30的实施例，该电缆单元配备有电阻线3和其它导线。电缆单元30的基础是塑料载体31，在其一侧，电阻线3形状配合地与塑料载体31相连。在相反那侧，设有三根导线，即馈电导线32、传感导线33和反馈导线34。电阻线3和这三根导线32、33、34在这里为简单起见成扁平线形状，但它们可以有任何形状。导线的布置形式只是一个例子。在总体发明构想的范围里，可以想到其它实施形式。因此，例如馈电导线32和传感导线33被埋在塑料载体31中，就是说被绝缘材料包围起来。
在图5a-5c中示出了电缆单元30是如何连接的。在图5a里示意示出了具有特殊设计形式的上连接点12(图2)。在这里，在电缆单元30上，一个上连接件40被固定在电缆单元30的一个对应于电梯轿厢2的最高位置(图1)的部位上。连接件40由一个带有置入的导电桥接片42的夹41构成。在这里，通过桥接片42，电阻线3、馈电导线32和传感导线33电连接。用于电缆单元30的上端的固定机构11有利地紧位于连接件40的上面。不过，固定机构和连接件40可以组成一个结构单元。
图5b示意表示一个抽头单元50，该抽头单元借助一臂41与在此未示出的电梯轿厢2(图1)连接。因此，当电梯轿厢2移动时，抽头单元50沿电缆单元30滑动。抽头单元包括一个支座52和一个支承在支座里的弹性臂53。弹性臂53的形状能够让它将电阻线3与反馈导线34永久连接起来。结果，在反馈导线34的任何一个位置上都存在相同电位，该电位存在于弹性臂53接触电阻线3的接触点上。这个电位与电梯轿厢2的当时位置(图1)相关。
在图5c中示出了一个连接单元60，在一个特殊的实施形式里，借助该连接单元形成下连接点13。连接单元60又包围着电缆单元30并且被固定在其上。连接单元60包括一个支架61，四个触点埋在该支架中。第一触点是一个位置信号触点62，它与反馈导线34接触。如图5b所示，反馈导线34具有对应于电梯轿厢2的当时位置(图1)的电位，即电压UPos。因此，在位置信号触点62上连接着已从图1中知道的测量线10，该测量线通向控制调整装置7的位置测量单元6(图1)。从图5b、5c中得到的有利解决方案避免了单独用电缆将电梯轿厢2和位置测量单元6连接起来，如在图1的图中需要做的那样。
连接单元60还包括一个传感+触点63，它与传感导线33电连接。在传感+触点63上连接着已从图3中知道的传感线21。一个安置在连接单元60里的源电压触点64产生了与馈电导线32的电接触。从图1、3中知道的第一连接电线4与馈电导线相连，该连接电线输送工作电压+UB。此外，连接单元60把阔一个GND触点65，它产生与电阻线3的电接触。在GND触点65上连接着第二连接电线5以及如图3所示的第二传感线22，第二连接电线输送对应于工作电压+UB的基准电压GND。
如果如上所述地将馈电导线32和传感导线33埋置在塑料载体31里，则在连接件40和连接单元60的区域里要去除绝缘。
通过与图5所示的上连接件40、抽头单元50和连接单元60相关地有利设计电缆安源30，所有在图1、2、3中示出的与电阻线3的连接都位于连接单元60上。这允许简单的布线并因此显著降低了安装成本。
因为电缆单元30具有塑料载体31，所以，由于塑料热膨胀不是可忽略不计的，因而当升降井1里的温度出现波动时，就可能出现问题。为了对付由热引起的电缆单元30的长度变化，有利地将电缆单元30牢固固定在电梯轿厢2的行时区的上端上，电缆单元30的下端弹性固定。也可以将电缆单元30的下端牢固固定而将上端弹性固定。连接单元60有利地安置在电缆单元30的下端上，这是因为升降机的其余装置以及控制开关柜和驱动装置大多在建筑物里靠下安置。
在图6中示意示出了弹性固定结构。电缆单元的下端70与一个电缆夹71相连，一个拉簧72作用于电缆夹上，拉簧的另一端与一个承座71连接，该承座形状配合地与升降井1的壁74或其底面相连。实线画出了在一定温度下的情况，但它在拉簧72作用下保持拉紧。但是，下端70和电缆夹71还要靠下，这在图6中用虚线示出了。
为了保证电缆单元30的这样热胀伸长不造成电梯轿厢2位置测量的误差(图1)，有利地如此规定连接单元60的相对升降井1(图1)的位置，即连接单元60借助一个固定件75与壁74刚性连接。结果，在表示电梯轿厢2的最高位置(图1)的连接件40与连接单元60之间的距离保持恒定。就是说，连接单元60不固定在电缆单元30上，而是固定在升降井1上(图1)。当电缆单元30的整个长度因温度波动而变化时，触点62、63、64和65此时沿对应的导线滑动。这样，在任何温度下都保证了测量精度。
在图7中示出了电路的第二实施例。如在图3的实施例中那样，在这里也有一个基准电压源。但它在这里用标记20′表示，因为尽管它的功能是一样的，但它不是直接用于给电阻线3提供电压。在这里，给电阻线3提供电压是通过一个放大器80实现的，该放大器由基准电压源20′表示。放大器80通过第一连接电线4和第二连接电线5并且还通过第一传感线21和第二传感线22与电阻线3相连。
在这里，一个模拟-数字变换器81与测量线10相连。模拟-数字变换器81象放大器80那样在基准电压源20′上工作。这样做的突出优点是，基准电压源20′与基准电压源20(相比)不必具有最高精度。如果基准电压源20′的电压改变，则不会由此出现位置测量误差，因为放大器80和模拟-数字变换器81位于相同的电压源上。就是说，不必对基准电压源20′提出严格的要求。模拟-数字变换器81在其输出端提供一个数字信号，该信号对应于电梯轿厢2的位置(图1)。该信号被输入微处理82，它是控制调整装置7的组成部分并且具有位置测量单元6的功能(图1)。微处理器82这样处理模拟-数字变换器81的数字信号，即它求出电梯轿厢2的位置s和电梯轿厢2的速度v。因此，不需要如图3所示的元件即具有可调节运算放大器26和微分器27的信号增益(Gain)和偏移电压(Offset)的功能的差频放大器24。由于基准电压源20′影响放大器80和模拟-数字变换器81，所以，在电阻线3上的工作电压+UB也与基准电压源20′的基准电压URef有关。所以，基准电压URef的变化不造成测量误差。
模拟-数字变换器81和也许基准电压源20′和放大器80有利地与连接单元60组合成一个结构单元。这降低了安装成本。
权利要求
1.一种电梯轿厢(2)位置的测定装置，该测定装置包括这样的机构，即所述机构在垂直方向上牢固安装在升降井(1)里并且具有至少等于该电梯轿厢(2)在其最高停留位置和最低停留位置之间的总行驶路程的纵向延伸长度，该测定装置还具有安装在电梯轿厢(2)上的其它机构，其特征在于，牢固安装在升降井(1)里的所述机构由电阻线(3)构成，在该电阻线的一端输入工作电压(+UB)并在其另一端输入基准单元GND，安置在电梯轿厢(2)上的所述机构由分压抽头(8)构成，该分压抽头包括触点(9)，该触点贴在电阻线(3)上，该分压抽头(8)通过测量线(10)与位置测量单元(6)相连。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，输送给该电阻线(3)的工作电压+UB来源于基准电压源(20；20′)，该电阻线(3)一方面借助第一连接电线(4)和第一传感线(21)并且另一方面借助第二连接电线(5)和第二传感线(22)同该基准电压源(20；20′)相连。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该位置测量单元(6)包括差频放大器(24)、求出该电梯轿厢(2)的位置s的运算放大器(26)和求出该电梯轿厢(2)的速度v的微分器(27)。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该位置测量单元(6)包括模拟-数字变换器(81)和控制调整装置(7)所包含的微处理器(82)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该模拟-数字变换器(81)以基准电压源(20′)的电压工作，与该基准电压源(20′)相连的放大器(80)提供输送给电阻线(3)的工作电压+UB。
6.如权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，该电阻线(3)被包含在一个电缆单元(30)中，在该电缆单元中还设有馈电导线(32)、传感导线(33)和反馈导线(34)；在上连接点(12)上，该电阻线(3)、该馈电导线(32)和该传感导线(33)通过一个上连接件(40)电连接；在一个与电梯轿厢(2)相连的抽头单元(50)上，电阻线(3)与反馈导线(34)相连；在下连接点(13)上设置着一个连接单元(60)；电阻线(3)通过该连接单元并借助第二连接电线(5)和第二传感线(22)与基准电压源(20)相连；传感导线(33)通过该连接单元与第一传感线(21)相连；反馈导线(34)通过该连接单元与测量线(10)连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，电缆单元(30)一方面被牢固固定在电梯轿厢(2)行驶区的一端上并且另一方面被弹性固定在电梯轿厢(2)行驶区的另一端上。
8.如权利要求7所述的装置，该连接单元(60)与升降井(1)壁(74)刚性连接。
全文摘要
本发明涉及电梯轿厢(2)位置的测定装置。根据本发明，电阻线(3)在垂直方向上牢固安装在升降井(1)中，在电阻线的两端输入工作电压+U
文档编号B66B1/34GK1625520SQ03803130
公开日2005年6月8日 申请日期2003年1月21日 优先权日2002年2月2日
发明者H·比尔鲍梅 申请人:布奇尔液压公司