EP2014600B1 - Kompensationseinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP2014600B1
EP2014600B1 EP08008732A EP08008732A EP2014600B1 EP 2014600 B1 EP2014600 B1 EP 2014600B1 EP 08008732 A EP08008732 A EP 08008732A EP 08008732 A EP08008732 A EP 08008732A EP 2014600 B1 EP2014600 B1 EP 2014600B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lift cage
damping
damping unit
acceleration
floor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP08008732A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2014600A1 (de
Inventor
Hans Ryser
Jochen Reinders
Bernd Bochow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TUEV Rheinland Industrie Service GmbH
Original Assignee
TUEV Rheinland Industrie Service GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TUEV Rheinland Industrie Service GmbH filed Critical TUEV Rheinland Industrie Service GmbH
Publication of EP2014600A1 publication Critical patent/EP2014600A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2014600B1 publication Critical patent/EP2014600B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • B66B11/0226—Constructional features, e.g. walls assembly, decorative panels, comfort equipment, thermal or sound insulation

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for compensating an acceleration value of a loadable car floor of a means of transport, in particular an elevator system, wherein the means of transport has at least one drive and a car with a car floor.
  • acceleration or deceleration values occur both during normal operation and in the event of an accident, which may have an unfavorable or even damaging effect on the persons or sensitive loads in the load receiving means.
  • the JP 07-215634A describes a system for damping vibrations of a car floor, wherein vibrations are detected in the horizontal and vertical directions and suppressed by means of electromagnetic devices.
  • the object of the invention is to provide a means of transport which avoids excessive acceleration values during operation.
  • a device for compensating an acceleration value of a loadable car floor of a means of transport in particular an elevator system, proposed, wherein the means of transport has at least one drive and a car with a car floor and a damping unit.
  • This device comprises at least one controllable, in its effect on acceleration when driving up or down the car customizable damping unit for changing an acting on the car floor (2) of the means of transport acceleration or deceleration acceleration.
  • lift systems are to be understood as at least façade lifts, construction hoists, passenger, goods and freight elevators, simplified goods elevators, small goods elevators, warehouse elevators, facade elevators, construction elevators with passenger transport, electrically operated passenger and freight elevators and hydraulically operated passenger and freight elevators.
  • the invention can be used for a lifting device such as a lifting table or a lifting platform.
  • the proposed solution makes it possible to adapt a damping individually to a loading state such that, with different damping, an acceleration acting on the loading can be set at least within a presettable range.
  • This range is preferably about 0.2 g to about 1 g, regardless of the loading, according to DIN EN 81-1 (2000-05).
  • the damping unit can be connected directly to the car floor, to the car ceiling or to both at the same time.
  • the damping unit can in particular be designed in such a way that it does not have to be structurally designed for the entire car and payload.
  • the damping unit is designed only for the maximum payload and any security surcharges, the entire car mass will not be affected.
  • the damping unit is arranged according to an embodiment within the car.
  • an electronic control unit is supplied with a signal which is related to the acceleration value of the car floor.
  • a standstill such as at a landing level
  • positive acceleration values are initiated by the drive of an elevator system for ascending or descending travel, whereby the car and the car floor are accelerated.
  • braking the elevator such as in front of a landing in an up or down movement and during a catch event in case of accident on the car and car floor negative acceleration values act.
  • sensors based on capacitive or piezoresistive measuring principles can be used.
  • a first acceleration sensor on the car and a second engages Acceleration sensor on the car floor.
  • a differential evaluation element a difference signal is determined from the two signals.
  • the differential evaluation element can be realized, for example, with operational amplifiers, counter-coupled differential amplifiers or switched capacitors, eg a switched-capacitor technique.
  • a weighing device engages below the car floor on the car floor.
  • the weighing device consists of a bending rod load cell.
  • pressure load load cells, platform load cells, or other types of mass sensors may be used.
  • a load cell is arranged between the car and the car floor above the car floor.
  • a transmitter allows transmission of the detected signals via a fieldbus. Operating states are transmitted directly to a control unit via the fieldbus.
  • a status signal is generated with an algorithm from the difference signal and the third signal dependent on frequency and amplitude with a control algorithm specific to the system.
  • a frequency analysis of the detected signals takes place. By means of variable filters, for example, high-frequency and low-frequency frequency components can be masked out before the signals are further evaluated by means of algorithms.
  • a particularly advantageous embodiment provides that for the compensation of an acceleration value of the car floor based on an acceleration of the car floor and a mass of the car floor a short-term and defined tensile or pressure damping of the car floor by means of a damping unit.
  • an attenuation is based on an acceleration difference between the car and the car floor and a mass of the car floor.
  • the damping unit may comprise one or more devices which are coupled to each other, for example.
  • a device can be active or passive.
  • An active one Device is in particular a traversing device which realizes a method between the car floor and the car relative to each other by actuation of one or more force-bearing elements, for. As motors, actuators or the like.
  • a passive device has a reactivity in contrast to the action capability of the active device. By means of the reactivity, the externally impressed acceleration is changed by the device's inherent, adjustable properties.
  • the damping unit may comprise one or more passive as well as active devices. These can be activated together at the same time, as well as being used differently at different times.
  • a damping unit has, for example, at least one individually controllable damping element acting on the car floor, which is controlled via a control unit.
  • the damping unit is arranged below the car floor.
  • a further embodiment provides additionally or alternatively that a damping unit which acts on the car floor, is arranged above the car floor.
  • the damping unit may be arranged flat and individually as an array of damping elements or an array of damping elements.
  • a short-term and defined lowering or raising of the car floor from a normal position takes place alternatively or additionally.
  • a lowering is carried out in an upward drive when starting or when driving down when braking.
  • An increase is initiated when driving upwards during braking, when driving uphill when starting or in the event of an accident.
  • a movement of the car floor relative to the car can be carried out, for example, with a controlled linear motor active or other displacement elements quasi passive.
  • a further embodiment provides that for compensation of an acceleration value in the event of an accident in which the car hits the floor or the ceiling of an elevator shaft, a damping unit outside the car, i. is arranged on the floor or on the ceiling of the elevator shaft. It is necessary that the damping unit has a correspondingly high dimensions for the car including payload.
  • controllable, activatable damping elements can be regulated in a further embodiment based on mechanical, electrical, hydraulic, pneumatic, motor and electromagnetic principles or combinations thereof.
  • a first embodiment of an adjustable damping element can be realized with an electromagnetic seat valve with an axially movable valve body in a gap guide. The opening of the valve can be done by means of a magnetic force and the closing of the valve by means of a spring force.
  • An advantage of this embodiment is that low electrical power is needed.
  • a damping unit may consist of a plurality of damping elements of the same configuration or different configurations.
  • damping elements in one or more distribution-matched arrays, which can thereby be controlled identically, instead of controlling each damping element individually.
  • An always identical weight distribution pattern can be present, for example, in the case of containers guided on rails or in the case of transported goods which are always fixed to a same position on the car floor.
  • damping elements consist of fluids in communicating tubes.
  • passive damping elements are arranged below the car floor, which cause a permanent damping.
  • passive damping elements may consist of passive mechanical, hydraulic, hydro-pneumatic shock absorbers as well as damping intermediate layers or combinations thereof.
  • damping unit of electrorheological damping elements which are arranged parallel to a passive damping material made of an elastomer.
  • Fig. 1 schematically shows a car 1 an elevator system with a car floor 2 and arranged below the car floor 2 controllable acting on the car floor 2 damping unit 3, which consists of controllable damping elements 4.
  • damping unit 3 which consists of controllable damping elements 4.
  • drive elements for the damping unit are not shown.
  • Fig. 2 schematically shows a first embodiment of a controllable damping unit 3, which consists of several below the car floor 2 from Fig. 1 arranged damping elements 4 is arranged, which are arranged on a floor of the car 1.
  • the controllable damping elements 4 are arranged areally as an array, wherein the individual damping elements 4 are connected to signal lines 5.
  • the signal lines 5 are used to control the damping elements 4.
  • the damping unit 3 consists of several damping elements 4 with the same configuration.
  • the damping elements 4 can act in the vertical direction individually or in groups or in their entirety as variably controllable arrays. Additional damping of the car floor can be supported if necessary, for example by means of mechanical damping elements.
  • the mechanical damping elements may include, for example spring, hydraulic and / or plastic elements.
  • Fig. 3 schematically shows a first embodiment of a controllable damping element 4 according to a voice coil principle, which preferably has a piston / cylinder assembly 6, wherein the Kofben / Cytinderan extract 6 has a magnetic core 7 with a first exciter coil 8.
  • the magnetic field of the magnetic core 7 can be regulated.
  • a magnet armature 10 has a second exciting coil 11 for a second exciting current 12, with which the magnetic field of the armature 10 is controllable.
  • the magnetic core 7 is immersed in the magnet armature 10, which enables control of a damping force of the damping element 4.
  • the armature 10 may consist of a permanent magnet, whereby a lower power consumption is achieved.
  • Fig. 4 schematically shows a second embodiment of a controllable damping element 14, which preferably has a piston / cylinder assembly 6 and a hydraulic fluid 13 with electrorheological properties.
  • a controllable damping element 14 which preferably has a piston / cylinder assembly 6 and a hydraulic fluid 13 with electrorheological properties.
  • an electrical voltage is applied via leads 16, which is an electrical Field in the hydraulic fluid 13 causes.
  • the electric field causes a reversible change in viscosity of the electrorheological hydraulic fluid 13, whereby the damping element 4 is driven.
  • a change in viscosity preferably takes place within a few milliseconds.
  • Fig. 5 schematically shows a third embodiment of a damping element 4, which consists of a series connection of the damping element 4 from Fig. 3 and the damping element 14 Fig. 4 consists.
  • a damping element 4 which consists of a series connection of the damping element 4 from Fig. 3 and the damping element 14 Fig. 4 consists.
  • an intermediate plane 18 is arranged between the damping element 4 off Fig. 3 and the damping element 14 Fig. 4 .
  • a parallel connection of damping elements is also conceivable.
  • Fig. 6 shows a locking device which is used for a car floor 2 at a floor stop.
  • the car floor 2 has a recess which can receive a locking element 19.
  • the locking element 19 consists of one or more bolts. Other shapes such as a plate are also conceivable.
  • a position sensor 20 Upon detection of a position of a car 1 at a floor stop, a position sensor 20 outputs a binary output signal 21.
  • An actuator 22 moves the locking member 19 in response to a control signal 23 in the recess of the car floor 2, whereby further movement of the car floor 2 is prevented.
  • Fig. 7 shows by way of example a possible method sequence for compensating an acceleration value of a loadable car floor 2 of an elevator installation.
  • the car floor 2 is loaded with a person 24 and luggage 25.
  • signal curves are recesses in a car on the car 1.
  • a first measuring unit 26 which acts on the car 1
  • a first signal 27 is detected, which characterizes an acceleration of the car 1.
  • a second measuring unit 28 which acts on the car floor 2
  • a second signal 29 is detected, which characterizes an acceleration of the car floor 2.
  • a third measuring unit 30 which acts on the car floor 2
  • a third signal 31 is detected, which characterizes a mass of the person 24 and luggage 25 laden car floor 2.
  • a fourth signal 33 is detected, which characterizes a position of a car 1.
  • the first signal 27 and the second signal 29 are recorded in a differential evaluation element 34, which generates a difference signal 35.
  • a control unit 36 with a control algorithm from the difference signal 35 and the third signal 31 is a status signal 37 generated.
  • a gate module 40 Via an elevator control interface 38, elevator control data 39 is transmitted to a gate module 40.
  • a gate module signal 41 is generated from the fourth signal 33 and the elevator control data 39.
  • the gate module signal 41 and the status signal 37 are evaluated and a first attenuation control signal 43 and second attenuation control signal 44 are generated.
  • a voltage source 46 is driven by a first control amplifier 45.
  • a voltage of the voltage source 46 drives a first damping element 4.
  • a current source 48 is driven with a second control amplifier 47. With a field current 9 of the current source 48, a second damping element 14 is driven.
  • a locking module 49 a locking signal 50 is generated from the gate module signal 41 and the status signal 37 at a floor stop of the car, which locking of the car floor 2 by means of an actuator 22 initiated. For a locking pin 19 is moved into a recess in the car floor 2.
  • all signals occurring during the driving operation can be transmitted for remote monitoring.
  • This can be done via a wireless or wired.
  • the signals can be stored.
  • the storage can take place at the elevator system itself or else, for example, in a connected remote control room.
  • the possibly necessary transmission of the signals and their evaluation can take place via the interface.
  • This allows an adaptation of control and / or regulating members or components of damping units, in particular taking into account changes in the behavior of the device, e.g. due to wear, aging or other influences.
  • This can also be connected to an error monitor.
  • the device is equipped with a self-monitoring, which checks individual components and processes and detects errors automatically and displays or optionally ensures a safety shutdown of the elevator.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kompensation eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens eines Transportmittels, insbesondere einer Aufzugsanlage, wobei das Transportmittel zumindest einen Antrieb sowie einen Fahrkorb mit einem Fahrkorbfußboden aufweist.
  • Bei sich vertikal bewegenden Transportmitteln treten sowohl beim Normalbetrieb als auch bei einem Havariefall Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte (negative Beschleunigungswerte) auf, welche sich ungünstig oder sogar schädigend auf die im Lastaufnahmemittel befindlichen Personen oder empfindlichen Lasten auswirken können.
  • Zur Verhinderung eines Absturzes eines Lastaufnahmemittels gelten besondere Vorschriften wie beispielsweise die Richtlinie 95/16/EG. Auf deren Grundlage muss ein Aufzug am Fahrkorb/Lastaufnahmemittel mit einer mechanischen Fangvorrichtung ausgerüstet werden, um einen unkontrollierten Absturz des Fahrkorbs zu vermeiden, was beispielsweise bei einem Seilriss oder bei einer überhöhten Geschwindigkeit im Falle einer Systemstörung auftreten kann. Bezüglich der Aufzugsbauart und dem Errichtungsdatum gelten Normen mit unterschiedlichen Verzögerungswerten. Errichtete Aufzugsanlagen auf Basis der TRA 200 (1992-05), d.h. Personen-, Lasten- und Güteraufzüge müssen in einem mittleren Verzögerungsbereich von 0,2 g bis 1,4 g und auf Basis der DIN EN 81-1 (2000-05) in einem mittleren Verzögerungsbereich von 0,2 g bis 1,0 g wirken. Diese Normwertintervalle beziehen sich im Havariefall grundsätzlich auf den Freifall des Aufzuges bei voller Nutzlast im Lastaufnahmemittel, jedoch nicht auf ein Ereignis, bei dem sich im Fahrkorb eines Aufzuges keine Volllast befindet. Somit treten in einem fast leeren Aufzug (d.h. es liegen im Lastaufnahmemittel nur geringe Gewichtskräfte vor) bei einem Fangereignis bedingt durch die mechanische Bauweise einer Fangvorrichtung immer höhere Verzögerungswerte auf, d.h. die Verzögerungswerte hängen von der Beladung des Fahrkorbes ab.
  • In Abhängigkeit von eingestellten Fahrprofilen einer elektrischen Aufzugsregelung können auch in normalen Betriebsphasen störende Verzögerungs- und Beschleunigungswerte auf im Fahrkorb transportierten Personen oder Lasten einwirken, welche als Ruck empfunden werden. Physikalisch ist der Ruck bei einem translatorischen (geradlinigen) Bewegungsablauf als zeitliche Änderung der Beschleunigung a definiert: r = da/dt. Ein Ruck von r > 2,5 m/s3 wird bei der Personenbeförderung als unangenehm empfunden.
  • Aus der US 5,027,924 geht ein Verfahren zu Dämpfung von Vibrationen eines Aufzugfahrkorbes oder eines Teiles davon hervor. Hierzu ist an dem Fahrkorb ein Beschleunigungssensor angebracht, der die Bewegungen des Fahrkorbes detektiert. In Abhängigkeit von den Signalen wird eine Dämpfungsvorrichtung angesteuert, die die Vibrationen dämpft. Hierfür werden die Signale des Beschleunigungssensors durch einen Hochpassfilter gesendet werden, der die normalen Fahrbewegungen der Aufzugsanlage herausfiltert.
  • Die JP 07-215634A beschreibt ein System zur Dämpfung von Vibrationen eines Fahrkorbfußbodens, wobei Vibrationen in horizontaler und vertikaler Richtung detektiert und mittels elektromagnetischer Vorrichtungen unterdrückt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Transportmittel vorzusehen, welches zu hohe Beschleunigungswerte beim Betrieb vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Kompensation eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens eines Transportmittels mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Merkmale sind in den jeweiligen Unteransprüchen vorgesehen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Kompensation eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens eines Transportmittels, insbesondere einer Aufzugsanlage, vorgeschlagen, wobei das Transportmittel zumindest einen Antrieb sowie einen Fahrkorb mit einem Fahrkorbfußboden und eine Dämpfungseinheit aufweist. Diese Vorrichtung umfasst zumindest eine ansteuerbare, in ihrer Wirkung auf eine Beschleunigung beim Auf- oder Abwärtsfahren des Fahrkorbs anpassbare Dämpfungseinheit zur Änderung einer auf den Fahrkorbfußboden (2) des Transportmittels einwirkenden Anfahr- oder Abbrems-Beschleunigung. Im Sinne der Erfindung sind unter Aufzugsanlagen zumindest Fassadenaufzüge, Bauaufzüge, Personen-, Lasten- und Güteraufzüge, vereinfachte Güteraufzüge, Kleingüteraufzüge, Lagerhausaufzüge, Fassadenaufzüge, Bauaufzüge mit Personenbeförderung, elektrisch betriebene Personen- und Lastenaufzüge sowie hydraulisch betriebene Personen- und Lastenaufzüge zu verstehen. Ebenso kann die Erfindung z.B. für eine Hubvorrichtung wie einen Hubtisch oder eine Hebebühne verwendet werden.
  • Mit der vorgeschlagenen Lösung wird ermöglicht, eine Dämpfung so individuell an einen Beladungszustand anzupassen, dass mit unterschiedlicher Dämpfung eine auf die Beladung wirkende Beschleunigung zumindest innerhalb eines voreinstellbaren Bereichs einstellbar ist. Vorzugsweise beträgt dieser Bereich unabhängig von der Beladung etwa 0,2 g bis etwa 1 g gemäß DIN EN 81-1 (2000-05). Die Dämpfungseinheit kann hierfür direkt mit dem Fahrkorbfußboden, mit der Fahrkorbdecke oder auch mit beiden gleichzeitig verbunden sein.
  • Die Dämpfungseinheit kann insbesondere je nach Anordnung so ausgelegt werden, dass sie konstruktiv nicht für die gesamte Fahrkorb- und Nutzlast ausgelegt sein muss. Vorzugsweise wird die Dämpfungseinheit nur auf die maximale Nutzlast und eventueller Sicherheitszuschläge ausgelegt, wobei die gesamte Fahrkorbmasse keine Beeinträchtigung findet. Dazu wird die Dämpfungseinheit gemäß einer Ausgestaltung innerhalb des Fahrkorbs angeordnet.
  • In den Bewegungszuständen der Aufzugsanlage, d.h. beim Anfahren, beim Abbremsen, bei einem Havariefall sowie bei einem Stillstand des Aufzugs wird gemäß einer Ausgestaltung einer elektronischen Regeleinheit ein Signal zugeführt, welches mit dem Beschleunigungswert des Fahrkorbfußbodens in Zusammenhang steht. Beim Anfahren aus dem Stillstand wie z.B. bei einem Etagenhalt werden für eine Auf- bzw. Abwärtsfahrt positive Beschleunigungswerte vom Antrieb einer Aufzugsanlage initiiert, wodurch Fahrkorb und Fahrkorbfußboden beschleunigt werden. Beim Abbremsen des Aufzuges wie z.B. vor einem Etagenhalt in einer Auf- bzw. Abwärtsfahrtbewegung sowie während eines Fangereignisses bei einem Havariefall wirken auf den Fahrkorb und Fahrkorbfußboden negative Beschleunigungswerte. Zur Bestimmung einer Linearbeschleunigung von Fahrkorb und Fahrkorbfußboden können zum Beispiel Sensoren auf Grundlage kapazitiver oder piezoresistiver Messprinzipien verwendet werden. Durch Anordnen mehrerer Sensoren in verschiedenen Winkelstellungen können mehrdimensionale Bewegungsvorgänge erfasst werden, welche bei einer ungleichmäßigen Beladung des Fahrkorbfußbodens auftreten können. Zur Bestimmung eines Signals, welches mit einer Differenz zwischen einem Beschleunigungswert des Fahrkorbes und des Fahrkorbfußbodens in Zusammenhang steht, greift in einer Ausgestaltung ein erster Beschleunigungssensor am Fahrkorb und ein zweiter Beschleunigungssensor am Fahrkorbfußboden an. Mit einem Differenzbewertungsglied wird aus den beiden Signalen ein Differenzsignal ermittelt. Das Differenzbewertungsglied kann beispielsweise mit Operationsverstärkern, gegengekoppelten Differenzverstärkern oder beschaltenen Kondensatoren z.B. Switched-Capacitor-Technik realisiert werden.
  • Neben den Beschleunigungswerten variiert die Masse des Fahrkorbfußbodens aufgrund unterschiedlicher Beladungen. Zur Bestimmung eines Signals, welches mit der Masse des Fahrkorbfußbodens in Zusammenhang steht, greift in einer ersten Ausgestaltung eine Wägevorrichtung unterhalb des Fahrkorbfußbodens am Fahrkorbfußboden an. Vorteilhafterweise besteht die Wägevorrichtung aus einer Biegestab-Wägezelle. Alternativ können Drucklast-Wägezellen, Plattform-Wägezellen oder andere Typen von Massensensoren verwendet werden. In einer zweiten Ausgestaltung ist eine Wägezelle zwischen dem Fahrkorb und dem Fahrkorbfußboden oberhalb des Fahrkorbfußbodens angeordnet. Eine dritte Möglichkeit sieht entsprechende Sensoren an einer Decke vor.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ermöglicht ein Messumformer eine Übertragung der ermittelten Signale über einen Feldbus. Über den Feldbus werden Betriebszustände direkt zu einer Regeleinheit übertragen. In der Regeleinheit wird mit einem Algorithmus aus dem Differenzsignal und dem dritten Signal frequenz- und amplitudenabhängig mit einem für das System spezifischen Regelungsalgorithmus ein Statussignal erzeugt. In der Regeleinheit erfolgt eine Frequenzanalyse der ermittelten Signale. Mittels variabler Filter können so beispielsweise hochfrequente und niederfrequente Frequenzanteile ausgeblendet werden, bevor die Signale weiter mittels Algorithmen ausgewertet werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zur Kompensation eines Beschleunigungswertes des Fahrkorbfußbodens auf Grundlage einer Beschleunigung des Fahrkorbfußbodens sowie einer Masse des Fahrkorbfußbodens eine kurzzeitige und definierte Zug- oder Druckdämpfung des Fahrkorbesfußbodens mittels einer Dämpfungseinheit erfolgt. Bei einer alternativen Ausgestaltung erfolgt eine Dämpfung auf Grundlage einer Beschleunigungsdifferenz zwischen Fahrkorb und Fahrkorbfußboden sowie einer Masse des Fahrkorbfußbodens.
  • Die Dämpfungseinheit kann ein oder mehrere Vorrichtungen aufweisen, die beispielsweise miteinander gekoppelt sind. Eine Vorrichtung kann aktiv oder passiv sein. Eine aktive Vorrichtung ist insbesondere eine Verfahrvorrichtung, die ein Verfahren zwischen dem Fahrkorbfußboden und dem Fahrkorb relativ zueinander durch Betätigung eines oder mehrerer kraftaufprägender Elemente verwirklicht, z. B. Motoren, Aktuatoren oder ähnliches. Eine passive Verrichtung weist insbesondere eine Reaktionsfähigkeit im Gegensatz zur Aktionsfähigkeit der aktiven Verrichtung auf. Mittels der Reaktionsfähigkeit wird die von außen aufgeprägte Beschleunigung durch die der Vorrichtung innewohnende, einstellbare Eigenschaften verändert. Die Dämpfungseinheit kann eine oder mehrere passive wie auch aktive Vorrichtungen aufweisen. Diese können zusammen gleichzeitig aktiviert sein, wie auch jeweils unterschiedlich zu verschiedenen Zeitpunkten zum Einsatz gelangen.
  • Eine Dämpfungseinheit weist beispielsweise mindestens ein auf den Fahrkorbfußboden einwirkendes individuell ansteuerbares Dämpfungselement auf, welches über eine Regeleinheit angesteuert wird. Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist die Dämpfungseinheit unterhalb des Fahrkorbfußbodens angeordnet. Eine weitere Ausgestaltung sieht ergänzend oder alternativ vor, dass eine Dämpfungseinheit, welche am Fahrkorbfußboden angreift, oberhalb des Fahrkorbfußbodens angeordnet ist. Die Dämpfungseinheit kann einzeln und/oder als Array von Dämpfungselementen bzw. einer Anordnung von Dämpfungselementen flächig angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt alternativ bzw. ergänzend eine kurzzeitige und definierte Absenkung oder Anhebung des Fahrkorbfußbodens aus einer Normalposition. Eine Absenkung wird bei einer Aufwärtsfahrt beim Anfahren oder bei einer Abwärtsfahrt beim Abbremsen durchgeführt. Eine Anhebung wird bei einer Aufwärtsfahrt beim Abbremsen, bei einer Aufwärtsfahrt beim Anfahren oder bei einem Havariefall initiiert. Eine Bewegung des Fahrkorbfußbodens relativ zum Fahrkorb kann beispielsweise mit einem angesteuerten Linearmotor aktiv oder anderen Verschiebeelementen quasi passiv durchgeführt werden. Somit kann auch ein höherer Fahrkomfort beim Betrieb einer Aufzugsanlage sowohl während eines Normalbetriebs als auch bei einem Betrieb mit hohen Beschleunigungs- und Verzögerungswerten des Fahrkorbes für ein rasches Anfahren und Abbremsen des Fahrkorbes aus hohen Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, wobei die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte des Fahrkorbfußbodens kompensiert bzw. verringert werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass für eine Kompensation eines Beschleunigungswertes bei einem Havariefall, bei dem der Fahrkorb auf dem Boden oder der Decke eines Aufzugsschachtes aufschlägt, eine Dämpfungseinheit außerhalb des Fahrkorbes, d.h. am Boden beziehungsweise an der Decke des Aufzugsschachtes angeordnet ist. Dabei ist es erforderlich, dass die Dämpfungseinheit eine entsprechend hohen Dimensionierung für den Fahrkorb inklusive Nutzlast aufweist.
  • Die Dämpfungseigenschaften ansteuerbarer, aktivierbarer Dämpfungselemente können in einer weiteren Ausgestaltung auf Grundlage mechanischer, elektrischer, hydraulischer, pneumatischer, motorischer sowie elektromagnetischer Prinzipien oder Kombinationen daraus reguliert werden. Beispielsweise kann eine erste Ausgestaltung eines regulierbaren Dämpfungselementes mit einem elektromagnetischen Sitzventil mit einem axial beweglichen Ventilkörper in einer Spaltführung realisiert werden. Das Öffnen des Ventils kann mittels einer Magnetkraft erfolgen und das Schließen des Ventils mittels einer Federkraft. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass eine geringe elektrische Leistung benötigt wird.
  • Eine Dämpfungseinheit kann aus mehreren Dämpfungselementen gleicher Ausgestaltung oder unterschiedlichen Ausgestaltungen bestehen. Im Falle eines stets identischen Gewichtsverteilungsmuster auf dem Fahrkorbfußboden ist es besonders vorteilhaft, Dämpfungselemente in einem oder mehreren der Verteilung angepassten Arrays zusammenzuschalten, welche dadurch identisch angesteuert werden können, anstelle jedes Dämpfungselement einzeln anzusteuern. Ein stets identisches Gewichtsverteilungsmuster kann beispielsweise bei auf Schienen geführten Behältnissen oder bei stets an einer gleichen Position auf dem Fahrkorbfußboden fixierten Transportgüter vorliegen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines Dämpfungselementes werden magnetorheologische oder elektrorheologische Effekte einer Viskositätsänderung für eine Variation einer Dämpfungseigenschaft verwendet. In einer weiteren Ausgestaltung bestehen Dämpfungselemente aus Fluiden in miteinander kommunizierenden Röhren. Eine Weiterbildung sieht vor, dass neben aktiven Dämpfungselementen zusätzlich passive Dämpfungselemente unterhalb des Fahrkorbfußbodens angeordnet sind, welche eine permanenten Dämpfung hervorrufen. Diese passiven Dämpfungselemente können aus passiven mechanischen, hydraulischen, hydropneumatischen Stoßdämpfern sowie dämpfenden Zwischenschichten oder Kombinationen daraus bestehen. So besteht beispielsweise eine Ausgestaltung einer derartigen Dämpfungseinheit aus elektrorheologischen Dämpfungselementen, welche parallel zu einem passiven Dämpfungsmaterial aus einem Elastomer angeordnet sind. Bei Verwendung von nicht-blockierbaren Dämpfungselementen wird bei einem Etagenstopp der Fahrkorbfußboden bündig in eine Normalposition zurückgesteuert und dort arretiert, wodurch eine weitere Bewegung des Fahrkorbfußbodens relativ zum Fahrkorb verhindert wird.
  • Weitere Ausgestaltungen und Merkmale sind aus den nachfolgenden Zeichnungen zu entnehmen. Diese sind jedoch nicht beschränkend auszulegen. Vielmehr können ein oder mehrere Merkmale aus einer oder mehreren Figuren untereinander wie auch miteinander, insbesondere auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung kombiniert werden. In den Figuren werden dabei gleiche Bezugszeichen verwendet, sofern gleiche beziehungsweise gleichartige Komponenten beziehungsweise Signale damit bezeichnet werden können. Es zeigen im Einzelnen:
    • Fig. 1
    zeigt schematisch einen Fahrkorb einer Aufzugsanlage mit einem Fahrkorbfußbo- den,
    Fig. 2
    zeigt schematisch eine erste Ausgestaltung einer ansteuerbaren Dämpfungsein- heit,
    Fig. 3
    zeigt schematisch eine erste Ausgestaltung eines ansteuerbaren Dämpfungsele- mentes,
    Fig. 4
    zeigt schematisch eine zweite Ausgestaltung des ansteuerbaren Dämpfungsele- mentes aus Fig. 3,
    Fig. 5
    zeigt schematisch eine dritte Ausgestaltung des Dämpfungselementes aus Fig. 3,
    Fig. 6
    zeigt eine Arretiervorrichtung für einen Fahrkorbfußboden und
    Fig. 7
    zeigt beispielhaft einen möglichen Verfahrensablauf zur Kompensation eines Be- schleunigungswertes.
  • Fig. 1 zeigt schematisch einen Fahrkorb 1 einer Aufzugsanlage mit einem Fahrkorbfußboden 2 sowie einer unterhalb des Fahrkorbfußbodens 2 angeordneten ansteuerbaren auf den Fahrkorbfußboden 2 einwirkenden Dämpfungseinheit 3, welche aus ansteuerbaren Dämpfungselementen 4 besteht. Zur Vereinfachung sind Ansteuerelemente für die Dämpfungseinheit nicht gezeigt.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausgestaltung einer ansteuerbaren Dämpfungseinheit 3, welche aus mehreren unterhalb des Fahrkorbfußbodens 2 aus Fig. 1 angeordneten Dämpfungselementen 4 besteht, welche auf einem Boden des Fahrkorbes 1 angeordnet sind. Hierbei sind die ansteuerbaren Dämpfungselemente 4 flächig als Array angeordnet, wobei die einzelnen Dämpfungselemente 4 mit Signalleitungen 5 verbunden sind. Die Signalleitungen 5 dienen zur Ansteuerung der Dämpfungselemente 4. Die Dämpfungseinheit 3 besteht aus mehreren Dämpfungselementen 4 mit gleicher Ausgestaltung. Die Dämpfungselemente 4 können in vertikaler Richtung einzelne oder in Gruppen bzw. in ihrer Gesamtheit als variabel ansteuerbare Arrays wirken. Eine zusätzliche Dämpfung des Fahrkorbfußbodens kann erforderlichenfalls beispielsweise mittels mechanischer Dämpfungselemente unterstütz werden. Die mechanischen Dämpfungselemente können beispielsweise Feder-, Hydraulik- und/oder Kunststoffelemente aufweisen.
  • Fig. 3 zeigt schematisch eine erste Ausgestaltung eines ansteuerbaren Dämpfungselementes 4 nach einem Schwingspulenprinzip, welches vorzugsweise eine Kolben/Zylinderanordnung 6 aufweist, wobei die Kofben/Zytinderanordnung 6 einen Magnetkern 7 mit einer ersten Erregerspule 8 aufweist. In Abhängigkeit einer Beaufschlagung der ersten Erregerspule 8 mit einem ersten Erregerstrom 9 kann das Magnetfeld des Magnetkerns 7 regelbar ist. Ein Magnetanker 10 weist eine zweite Erregerspule 11 für einen zweiten Erregerstrom 12 auf, mit welchem das Magnetfeld des Magnetankers 10 steuerbar ist. In Abhängigkeit der Magnetfelder von Magnetkern 7 und Magnetanker 10 taucht der Magnetkern 7 in den Magnetanker 10 ein, was eine Steuerung einer Dämpfungskraft des Dämpfungselementes 4 ermöglicht. Alternativ kann der Magnetanker 10 aus einem Permanentmagneten bestehen, wodurch eine geringere Leistungsaufnahme erzielt wird.
  • Fig. 4 zeigt schematisch eine zweite Ausgestaltung eines ansteuerbaren Dämpfungselementes 14, welches vorzugsweise eine Kolben/Zylinderanordnung 6 sowie eine Hydraulikflüssigkeit 13 mit elektrorheologischen Eigenschaften aufweist. An zwei Elektroden 15 wird über Zuleitungen 16 eine elektrische Spannung angelegt, welche ein elektrisches Feld in der Hydraulikflüssigkeit 13 hervorruft. Das elektrische Feld bewirkt eine reversible Viskositätsänderung der elektrorheologischen Hydraulikflüssigkeit 13, wodurch das Dämpfungselement 4 angesteuert wird. Eine Änderung der Viskosität erfolgt vorzugsweise innerhalb weniger Millisekunden.
  • Fig. 5 zeigt schematisch eine dritte Ausgestaltung eines Dämpfungselementes 4, welches aus einer Hintereinanderschaltung des Dämpfungselementes 4 aus Fig. 3 sowie des Dämpfungselementes 14 aus Fig. 4 besteht. Hierbei ist zwischen dem Dämpfungselement 4 aus Fig. 3 und dem Dämpfungselement 14 aus Fig. 4 eine Zwischenebene 18 angeordnet. Eine Parallelschaltung von Dämpfungselementen ist auch denkbar.
  • Fig. 6 zeigt eine Arretiervorrichtung, welche für einen Fahrkorbfußboden 2 bei einem Etagenstopp verwendet wird. Hierbei weist der Fahrkorbfußboden 2 eine Aussparung auf, welche ein Arretierelement 19 aufnehmen kann. Das Arretierelement 19 besteht aus einem oder mehreren Bolzen. Andere Formen wie z.B. eine Platte sind auch denkbar. Bei einer Detektion einer Position eines Fahrkorbes 1 bei einem Etagenstopp gibt ein Positionssensor 20 ein binäres Ausgangssignal 21 aus. Ein Stellglied 22 verfährt das Arretierelement 19 in Abhängigkeit eines Steuersignals 23 in die Aussparung des Fahrkorbfußbodens 2, wodurch eine weitere Bewegung des Fahrkorbfußbodens 2 unterbunden wird.
  • Fig. 7 zeigt beispielhaft einen möglichen Verfahrensablauf zur Kompensation eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens 2 einer Aufzugsanlage. Der Fahrkorbfußboden 2 ist mit einer Person 24 sowie Gepäck 25 beladen. Zur Verdeutlichung von Signalverläufen befinden sich in der Figur Aussparungen an einem Fahrkorb 1. Mit einer ersten Messeinheit 26, welche am Fahrkorb 1 angreift, wird ein erstes Signal 27 erfasst, welches eine Beschleunigung des Fahrkorbes 1 charakterisiert. Mit einer zweiten Messeinheit 28, welche am Fahrkorbfußboden 2 angreift, wird ein zweites Signal 29 erfasst, welches eine Beschleunigung des Fahrkorbfußbodens 2 charakterisiert. Mittels einer dritten Messeinheit 30, welche am Fahrkorbfußboden 2 angreift, wird ein drittes Signal 31 erfasst, welches eine Masse des mit der Person 24 sowie Gepäck 25 beladenen Fahrkorbfußbodens 2 charakterisiert. Mit einem Positionssensor 32 wird ein viertes Signal 33 erfasst, welches eine Position eines Fahrkorbes 1 charakterisiert. Das erste Signal 27 sowie das zweite Signal 29 werden in einem Differenzbewertungsglied 34 aufgenommen, welches ein Differenzsignal 35 erzeugt. In einer Regeleinheit 36 wird mit einem Regelungsalgorithmus aus dem Differenzsignal 35 und dem dritten Signal 31 ein Statussignal 37 erzeugt. Über eine Aufzugssteuerungsschnittstelle 38 werden Aufzugssteuerungsdaten 39 zu einem Gatemodul 40 übertragen. Im Gatemodul 40 wird aus dem vierten Signal 33 und den Aufzugssteuerungsdaten 39 ein Gatemodulsignal 41 generiert. In einem Signalvergleicher 42 werden das Gatemodulsignal 41 und das Statussignal 37 ausgewertet sowie ein erstes Dämpfungssteuersignal 43 und zweites Dämpfungssteuersignal 44 generiert. Auf Grundlage des ersten Dämpfungssteuersignals 43 wird mit einem ersten Steuerverstärker 45 eine Spannungsquelle 46 angesteuert. Eine Spannung der Spannungsquelle 46 steuert ein erstes Dämpfungselement 4 an. Auf Grundlage des zweiten Dämpfungssteuersignals 44 wird mit einem zweiten Steuerverstärker 47 eine Stromquelle 48 angesteuert. Mit einem Erregerstrom 9 der Stromquelle 48 wird ein zweites Dämpfungselement 14 angesteuert. Die parallel unter dem Fahrkorbfußboden 2 angeordneten ansteuerbaren Dämpfungselemente 4, 14 kompensieren dadurch einen Beschleunigungswert des Fahrkorbfußbodens 2. In einem Arretierungsmodul 49 wird aus dem Gatemodulsignal 41 und dem Statussignal 37 bei einem Etagenstopp des Fahrkorbes ein Arretierungssignal 50 generiert, welches eine Arretierung des Fahrkorbfußbodens 2 mittels eines Stellglieds 22 initiiert. Dafür wird ein Arretierbolzen 19 in eine Aussparung im Fahrkorbfußboden 2 bewegt.
  • Über eine Schnittstelle können für eine Fernüberwachung alle während des Fahrbetriebs auftretenden, vorzugsweise zumindest für den Betrieb der Dämpfungseinheit relevanten, Signale übertragen werden. Dies kann über eine Funkübertragung oder kabelgebunden erfolgen. Für Inspektionen können gemäß einer Weiterbildung die Signale gespeichert werden. Die Speicherung kann an der Aufzugsanlage selbst oder aber auch beispielsweise in einer angeschlossenen Fernwarte erfolgen. Zu einem späteren Zeitpunkt kann über die Schnittstelle eine eventuell noch notwendige Übertragung der Signale und ihre Auswertung erfolgen. Diese erlaubt eine Anpassung von Steuer- und/oder Regelgliedern bzw. Komponenten von Dämpfungseinheiten insbesondere unter Berücksichtigung von Änderungen des Verhaltens der Vorrichtung, z.B. aufgrund von Verschleiß, Alterung oder sonstiger Einflüsse. Dieses kann auch mit einer Fehlerüberwachung verbunden sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit einer Selbstüberwachung ausgestattet, die einzelne Komponenten und Abläufe überprüft und Fehler automatisch erkennt und zur Anzeige bringt bzw. gegebenenfalls für einen Sicherheitsstillstand des Aufzugs sorgt.

Claims (22)

  1. Vorrichtung zur Kompensation eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens (2) eines Transportmittels, insbesondere einer Aufzugsanlage, wobei das Transportmittel zumindest einen Antrieb sowie einen Fahrkorb (1) mit dem Fahrkorbfußboden (2) aufweist, mit einer Dämpfungseinheit,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung zumindest eine ansteuerbare, in ihrer Wirkung auf eine Beschleunigung beim Auf- oder Abwärtsfahren des Fahrkorbs einstellbare Dämpfungseinheit (3) zur Änderung einer auf den Fahrkorbfußboden (2) des Transportmittels einwirkenden Anfahr- oder Abbrems-Beschleunigung aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine auf Basis eines Betriebszustands des Transportmittels ansteuerbare Dämpfungseinheit (3) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3) eine aktive Verfahrvorrichtung zur Kompensation des Beschleunigungswertes aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Messvorrichtung zur Erfassung von zumindest einem Signal, welches den Betriebszustand des Transportmittels charakterisiert, aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung zur Ermittlung einer Änderung einer Beladung des Transportmittels vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung, vorzugsweise eine Regeleinheit (36) aufweist, welche in Abhängigkeit des Betriebszustands des Transportmittels zumindest die Dämpfungseinheit (3) ansteuert.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3) zumindest ein auf den Fahrkorbfußboden (2) einwirkendes individuell ansteuerbares Dämpfungselement (4) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ansteuerbare Dämpfungseinheit (3) zumindest ein Dämpfungselement (4) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3) einzeln und/oder als Array von Dämpfungselementen (4) flächig angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (4) Fluide in miteinander kommunizierenden Röhren aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3) oberhalb und/oder unterhalb des Fahrkorbes (2) einwirkt.
  12. Verfahren zum Kompensieren eines Beschleunigungswertes eines beladbaren Fahrkorbfußbodens (2) eines Transportmittels mittels einer Dämpfungseinheit, insbesondere einer Aufzugsanlage, welches zumindest einen Antrieb sowie einen Fahrkorb (2) mit dem Fahrkorbfußboden (2) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Beladung des Transportmittels die auf den Fahrkorbfußboden (2) einwirkende Dämpfungseinheit (3) in ihrer Wirkung auf eine Anfahr- oder Abbrems-Beschleunigung bei einer Aufwärts- oder Abwärtsfahrt eingestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von zumindest einer Beschleunigung des Fahrkorbfußbodens (2) zumindest eine auf den Fahrkorbfußboden (2) einwirkende Dämpfungseinheit (3) eingestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes Signal (35) ermittelt wird, welches eine Beschleunigung des Fahrkorbfußbodens (1) charakterisiert, sowie ein zweites Signal (31) ermittelt wird, welches die Beladung des Fahrkorbfußbodens (2) charakterisiert.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom ersten Signal (35) zumindest ein Dämpfungselement (4) der Dämpfungseinheit (3) individuell angesteuert wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Halt der Fahrkorbfußboden (2) in eine Normalposition gesteuert wird und mittels zumindest eines Arretierelementes (19) fixiert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Schnittstelle Steuerungsdaten (39) des Transportmittels sowie Betriebszustände übertragen werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (4) der Dämpfungseinheit (3) in Kombination mit einer auf den Fahrkorb (1) einwirkenden Bremse betätigt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal (35) eine Beschleunigungsdifferenz zwischen Fahrkorb (1) und Fahrkorbfußboden (2) charakterisiert.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder bei einem Anfahren oder Abbremsen des Fahrkorbs (1) dessen Beladung ermittelt wird, und an die Beladung angepasst, durch aktives Verfahren des Fahrkorbfußbodens(2) eine Kompensation einer Beschleunigung erfolgt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren des Fahrkorbs (1) in Aufwärtsrichtung, bei einem Abbremsen bei einer Abwärtsfahrt und/oder in einem Havariefall der Fahrkorbfußboden (2) definiert abgesenkt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet dadurch, dass beim Anfahren in einer Abwärtsfahrt oder beim Abbremsen in einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs (1) der Fahrkorbfußboden (2) definiert angehoben wird.
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