专利名称：具有控制设备的升降机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种升降机和一种升降机的控制设备。
升降机包括一个可在升降井内行驶的升降机驾驶室。作为安全装置通常在升降井的井坑内装入缓冲器，以便在驱动器发生工作故障时，在驶过最下面的停靠站时确定无疑地制动升降机驾驶室(或在驶过最上面的停靠站时制动配重)。对于高额定速度的升降机，为此需要很大的缓冲器，它又导致需要深的(以及在建筑施工时昂贵的)井坑。为了满足安全规程，必须将升降机设计为能避免升降机驾驶室在井坑内发生撞击(参见例如欧洲安全规程EN81)。
为了能将缓冲器并因而将井坑设计得较小，已建议了一些减速控制电路，如在DE20104389U1和DE10210631A1中介绍的那样，它们允许使用较小的单向缓冲装置。
由EP0712804B1已知一种超速检测器包括多个装在升降机驾驶室旁的光栅。这些光栅借助一个固定在升降井一侧的测量板产生测量值，借助它们可以确定升降机驾驶室的速度或减速。在这里，测量板冗余设计以及由示踪轨和控制轨组成。
此外，通用和已知的是，对于紧急状况除存在升降机驾驶室制动装置外还加设捕集装置，它尤其包括止动楔(参见DE29912544U1)。
由此出发，本发明的目的是创造一种升降机，其中可以进一步减小缓冲装置并因而井坑，或可以完全取消缓冲装置。
为达到此目的，本发明建议一种具有权利要求1特征的升降机以及一种具有权利要求7特征的控制设备和一种具有权利要求8特征的方法。
按本发明的升降机或按本发明的控制设备作为可靠的两级电子系统呈现出这样的可能性完全或部分取消安全缓冲器(在这里部分取消缓冲器指的是设置一个较小的缓冲器，例如一种用聚氨酯制的便宜的单向缓冲器，仅用于可设想的极端状况)。因此，采用按本发明的系统可以使现有的缓冲系统进一步缩小。
本发明主要包括三个部份，即确定升降机驾驶室绝对位置的检测系统、检测确定升降机驾驶室速度或减速的信号的减速控制电路、以及作为第三个部件是对另外两个部件提供的信号进行处理的评估电路。在这里涉及一种所谓的冗余-分集式系统。按本发明的冗余-分集式评估通过一个两通道式评估电路达到，其中，用于检测重要信号的第一和第二传感器分别与评估电路两个通道之一冗余/分集式连接，以及用于(附加地)三选二的第三传感器与评估电路的两个通道连接。
采用本发明带来的优点是，可以完全取消上述类型的缓冲器，因为采用按本发明的方法除了确定其速度外还实现了可靠和单值地确定电梯间的位置。完全取代缓冲器与极大地节省空间位置相关联，因为对于大型(高速)具有相应的升降机驾驶室速度为6至7米/秒的升降机而言，缓冲器高度达8或9米。
因此，按本发明对安全性重要的评估，始终可以有利地在升降机驾驶室与处于它下面或在它上面的物体保持距离的情况下进行。所述物体在最经常的应用中是升降井的井坑或井盖门，但在这里它也可以涉及在同一个升降井内在此升降机驾驶室下方行驶的第二个升降机驾驶室(本申请人的所谓TWIN-系统)。
由说明和附图给出本发明的其他优点和设计。
当然，上面已列举的和下面还要说明的特征不仅可按已分别给出的组合方式来使用，而且也可以按其他组合方式来使用或单独使用，并不脱离本发明的范围。
本发明借助实施例在附图中示意表示并在下面参见附图详细说明。
图1a表示检测用于确定升降机驾驶室绝对位置的信号的装置的俯视图；图1b表示图1a所示装置的透视图；图2a表示为减速控制电路检测用于确定升降机驾驶室速度或减速的信号的装置的俯视图；图2b表示图2a所示装置的透视图；图3表示评估电路的结构图。
如前面已提及的那样，按本发明的系统主要包括三个部份。
这些部份中的第一个是检测用于确定升降机驾驶室绝对位置的信号的检测系统。这种检测系统可例如基于一条具有许多按一种不重复的模式排列的极距的磁带工作。这种磁带是已知的并例如在DE19732713A1和DE10234744A1中作了介绍。本申请的申请人在文件号为102004037486.4的德国专利申请(其内容在这里通过引用该文献被吸收在本申请)中同样介绍了一种用于确定运动体运动状态的双信号带。
这种适用于实施本发明的磁带90表示在图1a和1b中。磁带90包括多个极距92、94，它们按一种不重复并因而唯一性的模式排列。一个磁性传感器9，例如霍耳传感器装在没有详细表示的升降机驾驶室6旁以及不接触地“阅读”磁带90的模式，磁带90位置固定地装在升降井内例如升降轨(图中未表示)的槽内。根据磁性传感器9提供的信号，除绝对位置外还可以补充地推导出升降机驾驶室6的速度。当然还有另一些本领域专业人员常用的确定升降机驾驶室绝对位置的方法，它们可以在本发明的范围内使用，例如按条型码检测系统原理工作的激光测量系统。
已提及的这些部份中的第二个是控制电路。在图2a和2b中表示了一种为控制电路检测用于确定升降机驾驶室速度或减速的信号的装置。此装置包括一条带70，在带上施加一种可由传感器检测的模式72、74。将此带位置固定地设在升降井内井坑上方(或井盖门下方，因为本发明可同样使用于竖井上端的安全区内)的升降机驾驶室6减速段的区域内。带70上变换的对传感器重要的测量段72、74选择为，使得根据检测的信号能得出一个恒定的时间值，亦即各测量段72、74朝升降井下端的方向不断缩短。因此，升降机驾驶室不按规定的减速可借助评估通过与恒定的额定时间值的偏离方便地识别。
检测用于确定升降机驾驶室速度或减速的信号的带70可以按专业界熟知的不同方式实现，例如借助一条制有一些冲孔的金属带(它的模式通过叉形光栅记录)，或通过磁性极距或光反射段。
如由透视图1b和2b可见，用于所述两个部件的两条测量带70、90可以安置在支架1，例如升降轨的槽的前侧和后侧，以及针对两条带70、90各自的传感器7、9可以设在升降机驾驶室旁U形件的臂40、42上，其中，臂40、42围绕着带70、90的支架1，并因而允许通过各自配属的传感器7、9同时阅读带70、90。
第三个部份是评估电路30，如在图3中举例表示的那样。在这里，评估电路30可借助与制动装置和捕集装置电连接的微控制器10实现。此评估电路30意味着是按本发明的控制设备的核心部分。
在微控制器10上连接一个形式上为第一安全继电器11和第二安全继电器12的安全继电器系统、一个(图中没有表示的)制动装置以及一个与第一安全继电器11连接并操纵捕集装置14的致动器13。在图3的左部非常示意性地表示了两条测量带(为了简便起见它们在下文中简称双信号带1)和传感器装置7至9，其中，传感器装置7至9如已提及的那样装在升降机驾驶室外面以及在升降机驾驶室行驶作业时在双信号带1旁走过。
为了可靠检测速度，有两个冗余/分集式传感器7和9和相应地双通道评估装置便足够了。出自于尽可能无故障运行升降机的原因，按本发明另一项设计可以设第三个传感器8用于检测电梯间的速度和位置。由此可以实现“三选二”，以及避免例如由于电磁影响可能短时出现的干扰信号不会立即导致设备停车。
传感器7、8、9的电输出信号S1至S3馈入微控制器10内。微控制器10有第一通道A和第二通道B。此外，在图3中右面表示可设置一个升降控制器31，它分别与微控制器10和第一及第二安全继电器11、12连接。
第一安全继电器11及第二安全继电器12分别与微控制器10的第一通道A和第二通道B连接。第一安全继电器11与可以操作并可以启动捕集装置14的致动器13耦合。第二安全继电器12作用于(图中未表示的)制动装置并可以在相应的控制信号下启动此制动装置。
每个通道A和B各包括三个输入模块15至17，各自传感器装置7至9的电信号S1至S3向它们馈入。为了提高设备的运行安全性，这两个通道例如借助两个不同的处理器配备有不同的硬件。微控制器10的每个通道可包括一个随机存取存储器(RAM)21、一个闪存(Flash-Memory)22、一个电可擦除只读存储器(EEPROM)23、一个OSC-看门狗(Watchdog)24、一个CAN模块和彼此独立的输入模块15至17。微控制器10的硬件结构与传统的可供工业使用的电子构件一致，所以它的结构和内部的计算过程不再进一步详细说明。
用于检测速度的两个传感器装置7和8的电信号分别馈入各自通道A、B的模块15和16。接着，对馈入这些模块的信号实施相应的计算，由此可以确定电梯间6的实际速度。实际速度的确定限于简单地测量为驶过测量段所需要的时间。若此时间与固定储存在通道A和B内的参考时间保持相同，则此速度处于安全范围内。通过朝井端方向越来越短的测量段的不同长度，必然同样保证与电梯间位置的直接对应关系。
此外，每个通道A和B包括一个可设计为并联或串联进口的接口17。与这些进口连接的传感器9提供电梯间在升降井内的绝对位置信息和另一个速度信息。
在通道A和B各自的存储区内为减速行程范围内的每个位置储存一个参考速度，在升降机投入运行时通过Teach-in法(教入式法)储存。因此这些速度参考值取决于各自升降机调整后的减速和急冲。对于简单的标准设备，这些值也可以在供货时已经固定地编入程序中。储存的这些参考速度在减速区内在电梯间的每个由传感器7至9提供的新位置与由传感器7至9测得的实际行驶速度进行比较。若超过实际行驶速度固定或可调的误差阈值，则首先操纵第二安全继电器12，它随后导致开始运行制动。
此外，在例如由于制动装置失效因而超过第二个误差阈值时，操纵第一安全继电器11，它随后通过启动致动器而操纵升降机的捕集装置。
所有参考值均储存在一个安全的存储区内，以及按已知的储存器-测试法连续监测其有效性。为了进一步提高运行安全性，第一通道A和第二通道B可以持续地互相比较，从而基于第一通道A或第二通道B计算量的比较，尽可能早地得知例如基于故障的传感器装置7至9电信号的差别。
第一安全继电器11和第二安全继电器12从安全性的观点看用各自分开的电路工作。在微控制器10的每个通道上也可以连接多个安全继电器，它们类似地用各自分开的电路工作。各自的安全继电器11、12与微控制器10的各通道A、B电连接，从而如下面还要说明的那样控制信号可以从通道A、B馈给相应的安全继电器11、12，以及，沿反向则可以从安全继电器11、12向微控制器10发送反馈信息。
如上面已说明的那样，第一安全继电器11与可以操纵捕集装置14的致动器13耦合。捕集装置14可涉及一种已知的楔形装置，在紧急状况它在升降机导轨与电梯间边缘区之间导致电梯间停止运行。在电梯间6静止时，致动器还可以为了测试的目的通过电信号被激活和去激活。在测试工作结束后可以重新开始进行升降机正常的行驶作业。
在制动装置由第二安全继电器12的控制信号启动后或捕集装置14由第一安全继电器11的控制信号启动后，按本发明的设备只有在通过专业人员进行运行检验的情况下才能继续运行。在完成检验后，相应的释放信号从各自的安全继电器11、12送回相应的通道A、B，在这之后升降机可以继续正常的行驶作业。
上述设备借助双信号带1和与之配合工作的磁性(按另一种方案为光学的)和电气构件，保证升降电梯间有效的速度限制或速度控制。因此，所述设备可以取代升降机的用于速度限制的传统的机械式安全系统，亦即安全缓冲器。同样，采用按本发明可靠的减速检测，可以取代传统的减速控制电路，它们通常与油缓冲器组合使用在高速升降机中。
此设备基于上述安全性设计方案可以满足升降机规程的规定。
权利要求
1.一种升降机，其包括一个可在升降井内行驶的、具有制动装置和包括捕集件的捕集装置(14)的升降机驾驶室(6)，以及还包括第一传感器(7)用于借助连续测量带(70)检测确定升降机驾驶室速度的信号、第二传感器(9)用于检测确定升降机驾驶室(6)速度和绝对位置的信号以及第三传感器用于检测确定升降机驾驶室(6)速度和绝对位置的信号，此外，升降机有一个用于评估传感器(7、8、9)信号的两通道评估电路(30)，其中，第一传感器(7)和第二传感器(9)分别与评估电路(30)的两个通道(A、B)之一冗余/分集式连接，以及用于三选二的第三传感器(8)与评估电路(30)两个通道(A、B)连接，以及评估电路(30)基于传感器(7、8、9)的输入信号来评估，升降机驾驶室(6)在被检测位置的速度是否在规定的范围之内，并根据评估结果通过评估电路(30)的第一输出命令操纵制动装置和/或通过评估电路(30)的第二输出命令启动捕集装置，在这种情况下对评估电路(30)的两个通道(A、B)持续进行比较。
2.按照权利要求1所述的升降机，借助一条装在升降井内的连续测量带(90)实施第二传感器(9)的检测。
3.按照权利要求1所述的升降机，其中，借助一条装在升降井内具有一种不重复的确定模式(92、94)的连续测量带(90)实施第二传感器(9)的检测。
4.按照权利要求2或3所述的升降机，其中，所述测量带(90)是一条具有一种极距模式(92、94)的磁带。
5.按照权利要求1至4之一所述的升降机，其中，借助一条装在升降井内具有一种确定模式(72、74)的测量带(70)实施第一传感器(7)的检测，在这里构成所述模式的测量段(72、74)朝测量带(70)的端部方向变短。
6.按照权利要求2或3和权利要求5所述的升降机，其中，所述带(70、90)构成一条双信号带(1)的前侧和后侧。
7.一种限制升降机的升降机驾驶室(6)速度的控制设备，它设计为与升降机的制动装置和包括捕集件的捕集装置(14)耦合，在这里，控制设备借助用于评估信号(S1、S2、S3)的两通道评估电路(30)根据确定升降机驾驶室(6)速度或减速的第一输入信号(S1)和根据确定升降机驾驶室(6)速度和绝对位置的第二及第三输入信号(S2、S3)确定升降机驾驶室(6)的地点和速度或减速，其中，第一信号(S1)和第二信号(S2)分别以冗余/分集的方式被馈入评估电路(30)两个通道(A、B)之一中，以及用于三选二的第三信号(S3)被馈入评估电路(30)的两个通道(A、B)中，以及，当偏离地点和速度这一参数对的额定值时，控制设备首先启动制动装置，如果尽管已启动制动装置仍然存在偏离地点和速度这个参数对的额定值以及升降机驾驶室(6)处于危急区域内时，则接着启动捕集装置(14)。
8.一种用于控制具有一个可在升降井内行驶的升降机驾驶室(6)的升降机的方法，包括下列步骤-检测升降机驾驶室(6)的绝对位置，-检测在被检测位置的升降机驾驶室(6)的速度或减速，-将检测到的关于地点和速度/减速这一参数对的数值与额定值比较，以及在所检测的参数对偏离额定值超过允许的公差的情况下-启动升降机的制动装置，-重复检测和比较步骤，-如果比较的结果仍旧处于额定值公差范围以外，则启动升降机的捕集装置，在这里，检测和比较步骤借助一个用于信号(S1、S2、S3)评估的两通道评估电路(30)实施，其中，用于确定升降机驾驶室(6)速度或减速的第一输入信号(S1)和用于确定升降机驾驶室(6)速度和绝对位置的第二输入信号(S2)分别以冗余/分集的方式馈入评估电路(30)两个通道(A、B)之一中，以及用于确定升降机驾驶室(6)速度和绝对位置用于三选二的第三输入信号(S3)馈入评估电路(30)的两个通道(A、B)中。
9.一种升降机，包括一个可在升降井内行驶的、具有制动装置和包括捕集件的捕集装置(14)的升降机驾驶室(6)，此外，升降机还包括一个用于检测确定升降机驾驶室绝对位置的信号的检测系统、一个用于检测确定升降机驾驶室(6)速度或减速的信号的控制电路、以及一个用于评估检测系统及控制电路的信号的评估电路(30)，以及该评估电路(30)基于输入信号来评估，升降机驾驶室(6)在被检测位置的速度是否在规定的范围之内，并根据评估结果通过评估电路(30)的第一输出命令操纵制动装置和/或通过评估电路(30)的第二输出命令启动捕集装置。
10.按照权利要求9所述的升降机，其中，所述检测系统包括一条装在升降井内的具有不重复的确定模式(92、94)的测量带(9)。
11.按照权利要求10所述的升降机，其中，所述测量带(9)是一条具有一种极距模式(92、94)的磁带。
12.按照权利要求9至11之一所述的升降机，其中，所述控制电路包括一条装在升降井内的具有一种确定模式(72、74)的测量带(7)，在这里构成所述模式的测量段(72、74)朝测量带(7)的端部方向变短。
13.按照权利要求10和12所述的升降机，其中，所述带(7、9)构成一条双信号带(1)的前侧和后侧。
14.一种限制升降机的升降机驾驶室(6)速度的控制设备，它设计为与升降机的制动装置和包括捕集件的捕集装置(14)耦合，在这里，所述控制设备根据确定升降机驾驶室(6)绝对位置的输入信号(S3)以及根据确定升降机驾驶室(6)速度或减速的输入信号(S1)确定升降机驾驶室(6)的地点和速度或减速，以及，当偏离参数对地点和速度的额定值时，控制设备首先启动制动装置，如果尽管已启动制动装置仍然存在偏离参数对地点和速度的额定值以及升降机驾驶室(6)处于危急区域内时，则接着启动捕集装置(14)。
15.一种用于控制具有一个可在升降井内行驶的升降机驾驶室(6)的升降机的方法，包括下列步骤-检测升降机驾驶室(6)的绝对位置，-检测在被检测位置的升降机驾驶室(6)的速度或减速，-与额定值比较检测到的参数对地点和速度/减速，以及在所检测的参数对数值偏离其额定值超过允许的公差的情况下-启动升降机的制动装置，-重复检测和比较步骤，-如果比较的结果仍旧处于额定值公差范围以外，则启动升降机的捕集装置。
全文摘要
本发明涉及一种升降机，包括一个可在升降井内行驶的、具有制动装置和包括捕集件的捕集装置的升降机驾驶室，此升降机还包括一个用于检测确定升降机驾驶室绝对位置的信号的检测系统、一个用于检测确定升降机驾驶室速度或减速的信号的控制电路、以及一个用于评估检测系统及控制电路信号的评估电路，以及评估电路基于输入信号来评估，升降机驾驶室在被检测位置的速度是否在规定的范围之内，并根据评估结果通过评估电路的第一输出命令操纵制动装置和/或通过评估电路的第二输出命令启动捕集装置。
文档编号B66B5/16GK101094802SQ200580045876
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年1月7日
发明者格哈特·苏姆 申请人:蒂森克鲁普吊车有限责任公司