专利名称：用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法和装置。在电梯中轿厢通过承载机构保持和移动，其中，承载机构在工作期间随着时间的 推移被磨损并且不时地要进行更换。当然如果承载机构在真正被磨坏之前被更换，就会出 现不必要的费用并且不必要地缩短了使用时间间隔。但如果没有及时识别出承载机构已被 磨坏，就会出现巨大的安全隐患。因此重要的是，能够尽可能精确地确定，承载机构何时被 磨坏，必须进行更换。
背景技术：
如果使用钢丝绳或钢带作为承载机构，则计算断线数量或磁感应地监控承载机 构，从而确定磨损寿命。当然该方法不适合于或仅有条件地适合于芳纶绳索的承载机构。JP11035246A公开了一种用于检测电梯的承载绳索的磨损的方法。该承载绳索的 在驱动轮上滑动的那部分承受最大的磨损。此外承载机构在驱动轮上打滑导致行驶时间延 长。因此在磨损度和行驶时间之间存在关联性。这种关联性在用于获取磨损的方法中得以 利用，以便由测得的行驶时间推断出磨损度。首先探测轿厢呼叫信号且由此计算行驶时间，轿厢需要该行驶时间用于从呼叫楼 层到达目的地楼层。随后将计算的行驶时间与磨损值进行比较，用以确定轿厢最常在哪个 竖井分段中移动。借助于该认知对相应的绳索分段的磨损进行检测。但该实施方式具有以下缺点。由于行驶时间不仅取决于滑动情况，而且还取决于 其它的参数，比如轿厢中的负载，因此通过获取行驶时间仅能够比较粗略地推断出存在的 打滑情况。如果行驶时间延长，则可能存在多种原因。更强烈的打滑只是多种可能性中的 一种。
发明内容
本发明的目的在于，提出用于确定磨损寿命的一种方法和一种装置，利用其可以 特别精确地确定承载机构的磨损寿命。在根据本发明的用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法中，承载机构通过驱 动轮和/或一个或多个换向轮引导并且轿厢与对重连接，承载机构被划分成多个分段。针 对每个分段确定，是否该分段在行驶中经过驱动轮和/或一个或多个换向轮，且如果是这 种情况，则代表磨损寿命的磨损度会相应地升高。根据本发明的用于确定磨损寿命的装置除了上述特征以外还包括用于控制电梯 的控制装置和与该控制装置连接的评价单元。评价单元适当地设计和工作，从而使其借助 于由控制装置获得的关于行驶目的地的数据确定针对每个分段的磨损度。本发明的有利的改进方案记载在从属专利权利要求给出的特征中。 在根据本发明的方法的一种实施方式中，确定弯曲类型并且在逐段地确定磨损度 的情况下予以考虑。这特别是在反向弯曲(Gegenbiegimgen)的情况下是有利的，因为这种情况下会使承载机构特别严重地磨损。在根据本发明的方法的另一种实施方式中，为了确定弯曲类型要检测是哪些换向 轮引起哪种弯曲。有利的是，根据本发明的方法在确定磨损度时相比于单次弯曲 (einfacheBiegung)更多地考虑折返弯曲(Riickbiegung)。此外有利的是，根据本发明的方法在逐段地确定磨损度时要考虑包络角。由此可 以更加精确地确定磨损寿命。此外有利的还有，根据本发明的方法在逐段地确定磨损度时要考虑换向轮的直 径。由此也可以更加精确地确定磨损寿命。为了实现该目的还建议，在根据本发明的方法中如果针对其中一个分段的磨损度 超出了某个值，则产生服务讯号。通过这种方式可以弃用利用该方法确定的磨损寿命的磨 损度的定期手动检查。按照本发明的另一个特征，承载机构还利用光学的监测装置进行监控。由此可以 更加精确地以及可靠地确定磨损寿命。
现在参照七个附图根据多个实施例进一步说明本发明。其中图1示出了电梯以及驱动轮的简化示图。图2示出了根据图1的电梯的计数原理。图3示出了电梯以及四个换向轮的简化示图。图4示出了根据图3的电梯的四次行驶的表格和简图。图5再次示出了电梯的四次行驶的简图以及其下方的行驶表格。图6示出了换向轮在各绳索分段上的位置的简图。图7示出了用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法的流程图。
具体实施例方式为了确定承载机构、比如芳纶绳索的寿命，预先实施相应的试验并且采用经验值。 特别是驱动轮、换向轮的布置、绳索导向装置、包络角、驱动轮直径和换向轮直径对于耐磨 性或磨损具有影响。由此获得的认知推导出弯曲循环数(Biegezykluszahl)，其给出了在 承载机构磨坏之前最多能允许多少弯曲循环。弯曲循环数在下文中也被称作极限弯曲循环 数。承载机构的弯曲越频繁，其磨损越大。为了确保能够尽可能精确地确定承载机构的寿命以及磨损寿命，最常承受负载的 承载机构分段的允许的弯曲循环数特别重要。只要不超出最常承受负载的承载机构分段上 的弯曲循环数，承载机构就还无需更换。在这里描述的本发明的实施方式中，所有类型的滚轮都被称作换向轮 (Umlenkenrollen)0因此比如偏转轮(Ablenkenrollen)也应囊括在换向轮的概念之下。第一实施方式图1中简化示出了以1 1悬挂的电梯。轿厢8通过承载机构5 (下文中也称作 承载绳索或简称为绳索)与对重9连接。承载机构5也可以是皮带或带件并且通过驱动轮20引导。为了将轿厢8从一个楼层12移动到另一个楼层11，承载机构5通过与未示出的 驱动装置耦接的驱动轮20驱动。此外在行驶开始时、即在时间点t0，绳索分段Ai如图1所 示位于驱动轮20左下方。绳索分段Ai在该位置时具有附图标记Ai (t0)。在行驶结束时、 即在时间点tl，轿厢8位于楼层11上并且绳索分段Ai部分地位于驱动轮20上。绳索分段 Ai在该位置时具有附图标记Ai (tl)。电梯的控制借助于电梯控制装置31实现。承载机构 5的磨损寿命的确定借助于评价单元32实现，该评价单元与电梯控制装置31连接。为了确定承载机构5的磨损寿命，首先将承载机构5划分成如同楼层一样多的分 段Ai。然后为每个楼层分配承载机构的一个分段，如果轿厢8位于相应的楼层中，则承载机 构的该分段位于驱动轮20上。这样如果轿厢位于楼层12中，位于驱动轮20上的承载机构 分段对应于分段数目A12。此外为每个楼层或相应的承载机构分段配设一个存储位置，在该存储位置中对每 次朝驶该楼层的驶入、每次在反方向上从该楼层的驶出以及每次穿行相应的楼层进行计 数。这在图2中以图形展示。左侧示出了具有总共25个楼层(-2至22)的竖井，紧靠其右 侧为轿厢从楼层0至楼层8的第一行驶1的象征性示图。再往右展示了相应的存储器，其 在下文中被称作弯曲交变计数器。该存储器包括如同该建筑物所具有的楼层一样多的至少 为一个存储位置，即在当前的实施例中包括用于总共M个绳索分段Al至A24的总共M个 存储位置SPl至SPM。第一绳索分段Al位于对重9处以及第M个绳索分段AM位于轿厢 8处。如果电梯轿厢8从最低的停靠位置(楼层-2)向上行驶，则第一绳索分段Al经过 驱动轮20运行。相反，如果电梯轿厢8从最高的停靠位置(楼层22)向下行驶，则绳索分 段AM经过驱动轮20运行。在图2的实施例中轿厢8在第一行驶1中从楼层0朝楼层8行驶。评价单元32 从电梯控制装置31获得楼层信息(呼叫信息)且之后将相应的八个存储位置SP3至SPlO 的容量分别提高数值1。也就是说，绳索分段A3至AlO经过驱动轮20运行并且经受弯曲。 在第二行驶2中轿厢8从楼层8出发以三个楼层继续向上朝楼层11行驶。这样绳索分段 All至A13经过驱动轮20移动且经受弯曲。因此在接下来的三个存储位置SPl 1、SP12和 SP13中的值同样以数值1升高。在第三行驶3中轿厢从楼层11向下朝楼层-1行驶。这导 致在相应的存储位置SP13至SP2中的值又以数值1升高。最后轿厢在第四行驶4中向上 朝楼层3行驶，这样在相应的存储位置SP2至SP5中的值又以数值1升高。在图2右侧展示了在第四行驶4结束时在四次行驶期间累计的值，其被表示为磨 损度R (Al)至R (AN)。在弯曲交变存储器中的最大值对应于电梯设备的最大弯曲循环数。可 以看出，总共三个存储位置SP3、SP4以及SP5存有数值3。这表示，在四次行驶期间三个承 载机构分段A3、A4和A5分别经受三次弯曲循环。针对承载机构分段Al得到磨损度R(Al) =0，针对承载机构分段A2得到R(A2) = 2以及承载机构分段A3得到磨损度R(A3) = 3。 绳索分段A3、A4和A5因此具有最大的磨损度R(A3) = R(A4) = R(A5) = 3并且经受最大 的磨损。为了获取弯曲循环可以利用来自电梯控制装置31的呼叫信息并且进行评价。为 此可以比如使用格雷码。所描述的实施方式不仅可以整合到电梯控制装置31中也可以作为单独的设备实施，其被设计成具有与电梯控制装置31的相应的接口。通过该接口可以传递楼层信息。电 梯控制装置31和评价单元32可以囊括在同一壳体中也可以囊括在同一构件组中。从一个楼层到另一个楼层的每次行驶中，在相应的行驶中经过驱动轮和换向轮弯 曲的绳索分段对应于该楼层。利用弯曲交变计数器记录每个绳索分段的弯曲交变次数。针 对绳索寿命的标准是具有最多的弯曲交变次数的那个绳索分段。第二实施方式针对悬挂系数=2，即2 1悬挂，上述的观点同样有效。各绳索分段除了经过驱 动轮的弯曲以外还可以承受经过对重或轿厢上的绳索滚轮的弯曲。绳索滚轮这里也被称为 滑轮或换向轮。在这里描述的第二实施方式中不单独对这些弯曲计数。其出发点在于，每个绳索 分段不仅经过驱动轮也经过对重或轿厢上的滑轮弯曲。因此探讨弯曲循环而不探讨弯曲交 变。弯曲循环不仅包括经过驱动轮的弯曲也包括经过相应的滑轮的弯曲。在寿命试验中测 试弯曲循环(相同的绳索分段经过驱动轮和滑轮的弯曲)。因此这种计数方式足够可靠。 但也存在单独计算经过驱动轮和滑轮的各弯曲的可能性(参见第三种实施方式)。有利的是，针对每种电梯布局(布置)通过相应的以定义的驱动轮直径和滑轮直 径实施的寿命试验确定各自的极限弯曲循环数。第三实施方式在图3中简化示出了以2 1悬挂的电梯。承载绳索5固定在竖井上的第一固定 点6上并且经过固定在对重9上的第一换向轮1、经过固定在竖井上的驱动轮2以及经过设 置在轿厢8的底面上的其它换向轮3和4朝竖井中的第二固定点7引导。竖井向下由底板 10以及向上由盖板13限定。在图4中示出了电梯的四次行驶F1-F4的表格和简图。图4左侧给出了比如以米 为单位的竖井高度以及在其右侧给出了以数目0至50表示的楼层。再往右示出了四次行 驶Fl至F4。在第一行驶Fl中轿厢8从楼层0朝楼层8行驶。在第二行驶F2中轿厢继续 朝楼层32行驶。在第三行驶F3中轿厢继续朝楼层25行驶。最后在第四行驶F4中轿厢返 回楼层0。紧靠其右侧的四栏中以米为单位给出了三个滑轮1、3和4以及驱动轮2在绳索 3上的位置相对于在固定点6的绳索起始位置的绝对值。图5再次示出了电梯的四次行驶Fl至F4的简图以及其下方的所得到的行驶表 格。从这些表格中可见，在各行驶开始时(起点)以及在该行驶结束时四个滑轮1至4在承 载绳索5上的位置。比如在第一行驶Fl开始时换向轮1距离绳索起始位置(固定点6)0. Sm。 之后在第一次行驶Fl结束时换向轮1距离绳索起始位置24. Sm。也就是说，在换向轮1和 固定点6之间存在24. 8m的绳索。因此绳索在行驶Fl中由滑轮1在0. 8m至24. 8m之间的 路径上滚过。从在图5中所示的行驶表格中可以推导出在图6中所示的简图，在图6中展示了 换向轮1至4在各个绳索分段Al、A2、A3至AN上的位置。借助于下面的公式举例给出，如何能够针对滑轮1计算其在绳索5上的当前位置 (滑轮1的位置)
6滑轮1的位置=H3 + H4 + hq^IfF! 层
楼层数目其中H3 =换向轮1和驱动轮2之间的距离H4 =绳索起始位置6和驱动轮2之间的距离HQ =楼层高度图7展示了用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法的流程图。在初始阶段(Si、S2)将绳索5划分成N个分段Al至AN并且为每个楼层0_50分 配滑轮1至4在绳索上的位置。此外固定点6形成零点或基准点。代替固定点6，任意一个 其它的位置、比如固定点7也可以作为基准点。之后针对每次行驶Fl至F4以及每个滑轮 1至4确定滚过的绳索长度(参见图5)。针对每个绳索分段Al至AN (其可以根据要求不同任意为较大或较小)持续记录 经过滑轮1至4滚动的次数(图5和图7中的S3、S4、S7)。此外可以根据需要考虑针对每 个滑轮的不同的弯曲及其损坏度，比如直径、包络角、驱动轮、换向轮、反向弯曲、单次弯曲。 因此可以在任何时候针对每个绳索分段Al至AN识别和评价损坏度或弯曲交变的数量(参 见图6)。可以在任何时刻识别具有最多或者说损坏度最大的弯曲交变的绳索分段。可以为 允许的损坏、即允许的弯曲交变数量设立极限。如果达到了该数量(S5)，就可以发出服务讯 号(S6)，用以显示承载机构应进行更换。但也可以仅确定绳索上承受最大损坏的分段。在 后一种情况下可以视觉上或借助于辅助设备比如磁感应地检查绳索分段。折返弯曲(RUdAiegimg)，其也被称作反向弯曲，会使承载机构5更快地磨损并且 因此在图6中在计算磨损度R(Ai)时乘以加权因子GF = 4。针对绳索分段Ai的磨损度 R(Ai)适用的是R(Ai) = SB+4*RB其中SB=单次弯曲的数量RB=折返弯曲的数量如果承载机构分段Ai在其中一个换向轮上或在驱动轮上在第一方向上弯曲，则 承载机构分段Ai经受单次弯曲(einfache Biegimg)。如果承载机构分段Ai在稍后的时 间点在相反的方向上弯曲，这样该承载机构分段Ai也经受折返弯曲。这样比如位于图3所 示的换向轮3上的轿厢位置POSl的承载机构分段经受单次弯曲。之后，如果轿厢位于位置 P0S2中，则承载机构分段位于驱动轮2上并且这时也经受折返弯曲。从电梯布局和升降高度上得出，是否是单次弯曲还是折返弯曲。这样评价单元 32(图3)可以借助于所确定的由电梯布局得出的几何参数，比如参数H1-H4、HQ和BK以及 轿厢8的升降高度确定，某个绳索分段Ai在行驶期间是否经受单次弯曲和/或折返弯曲。换向轮的直径以附图标记D表示。如已经在上面提到，换向轮的直径D可以在确 定磨损寿命时予以考虑。此外也可以在确定磨损寿命时考虑包络角。这样可以比如将加权 因子GF与换向轮的直径D关联起来。针对具有较小直径D的换向轮，其加权因子选择为比 具有较大直径D的换向轮更大。同样可以将加权因子GF与驱动轮的包络角关联起来。针对承载机构在驱动轮上的包络角较大的情况的加权因子GF选择为比承载机构在驱动轮上 的包络角较小的情况更小。此外可以将加权因子与悬挂在承载机构上的载荷关联起来。载 荷越大，则加权因子GF也选择得越大。针对悬挂系数> 2的情况下可与前述情况类似。迄今只能非常困难地确定负载最多的绳索分段的最大数量的弯曲交变，这是因为 每个电梯的运行模式不同且因此哪个承载机构承受最多的弯曲交变是不明显的。电梯的行 驶数量也无法给出任何提示。本发明的优点在于，绳索可以非常有针对性地分开截取且因 此可以完全得以利用。如果借助于行驶数量或通过估算确定磨损寿命，则必须建立储备，其 在维护方面导致很高的费用。利用本发明可确定具有由钢丝绞线或合成纤维制成的拉力股 的承载机构、比如钢丝绳、芳纶绳索、皮带或带件的磨损寿命。承载机构5也可以额外地利用光学检测装置30(图1)监控。由此可以更加精确 和可靠地确定磨损寿命。可以比如使用摄像机作为光学的检测装置30。但承载机构5也可 以由服务工程师进行视觉检测。在视觉检测时比如要注意芳纶承载机构的断线、发泡以及 注意承载机构的几何尺寸的变化。根据本发明的前述的实施例仅用于说明且不用于限制本发明。在本发明的范畴中 可以不同地改变、组合多个实施方式以及实施变型，不会脱离本发明的范围及其等效性。
权利要求
1.一种用于确定电梯的承载机构的磨损寿命的方法，其中，承载机构(5)通过驱动轮 (2 ；20)和/或一个或多个换向轮(1、3、4)引导并且轿厢⑶与对重(9)连接，所述方法包 括以下步骤-将承载机构(5)划分成多个分段(Al-AN)，-针对每个分段(Al-AN)确定分段(Ai)在轿厢(8)的行驶(F1-F4)期间是否经过 驱动轮00)和/或一个或多个换向轮(1-4)，如果是这种情况，则代表磨损寿命的磨损度 (R(Ai))相应地升高。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定弯曲(SB、RB)的类型并且在逐段地确定磨 损度(R(Ai))时予以考虑。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，为了确定弯曲(SB、RB)的类型检测是哪个换向 轮0、3)导致了哪种弯曲。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在确定磨损度(R(Ai))时相对于单次弯曲(SB) 更多地考虑折返弯曲(RB)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在逐段地确定磨损度(R(Ai))时考 虑换向轮(1、3、4)的包络角和/或直径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，如果针对分段(Al-AN)中的一个分 段的磨损度(R(Ai))超过设定的值，则产生服务讯号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，如果针对分段(Al-AN)中的一个分 段的磨损度(R(Ai))超过设定的值，则停止电梯的运行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，承载机构( 额外还利用光学的检 测装置(30)监控。
9.一种用于按照权利要求1至8中任一项所述确定磨损寿命的装置，-具有用于控制电梯的控制装置(31)，以及-具有评价单元(32)，其与控制装置(31)连接并且如下设计和工作，即评价单元借 助于由控制装置(31)获得的关于行驶目的地的数据确定针对每个分段(Al-AN)的磨损度 (R(Ai))0
全文摘要
本发明涉及一种用于确定电梯的承载机构(5)的磨损寿命的方法，其中，承载机构(5)通过驱动轮(20)和/或一个或多个换向轮(1-4)引导并且轿厢(8)与对重(9)连接，该方法包括以下步骤a)将承载机构(5)划分成多个分段(A1-AN)，b)针对每个分段(A1-AN)确定所述分段(Ai)在行驶期间是否经过驱动轮(20)和/或一个或多个换向轮(1-4)，如果是这种情况，则代表磨损寿命的磨损度(R(Ai))相应地升高。
文档编号B66B7/12GK102099279SQ200980128170
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月18日
发明者托比亚斯·诺塞达, 赫尔伯特·巴赫曼 申请人:因温特奥股份公司