FI119727B - Menetelmä ja järjestelmä hissikoneiston jarrujen kunnon testaamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ HISSIKONEISTON JARRUJEN KUNNON TESTAAMISEKSI

KEKSINNÖN ALA

Esillä oleva keksintö liittyy hissikoneistojen jarru-5 jen kunnon testaamiseen.

KEKSINNÖN TAUSTA

Hissijärjestelmissä on tärkeää pyrkiä maksimoimaan matkustajien turvallisuus. Hissikori ei saa päästä pu-10 toamaan vapaasti eikä sen liike saa saavuttaa hallitsematonta liikkeen kiihtyvyyttä ja sitä seuraten hallitsematonta liikkeen hidastuvuutta. Jo verrattain vähäisellä liike-energialla tapahtuvat äkkipysäytykset voivat aiheuttaa matkustajien loukkaantumisen.

15

Kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaista yksinkertaistettua vetopyörähissilaitteistoa ja siihen liittyviä yleisiä tekniikan tason mukaisia turvalaitteita. Hissi järjestelmä muodostuu perusosiltaan hissikuilusta 20 100, siinä kulkevasta hissikorista 102, hissikoriin kytketyistä nostoköysistä 116-120, vetopyörästä 106 ja vastapainosta 104. Vastapaino on edullisesti mitoitettu vastaamaan painoltaan hissikorin 102 painoa ja siihen liittyvän korin puolella olevan mekaniikan painoa 25 sekä puolen nimelliskuorman painoa. Nimelliskuormalla tarkoitetaan ylipäätään hissikorissa kuljetettavaa kuormaa. Tällöin maksimi painoero hissikorin ja vastapainon puolien välillä on puolet nimelliskuormasta. Hissikuilun sivuilla kulkevat hissijohteet 122 ja 124, 30 joita on edullisesti kaksi. Hissijohteiden tarkoituksena on pitää hissikori paikoillaan radallaan etu- ja takasuunnassa suhteessa vastapainoon. Kuviossa hissi-koriin liittyvät tarraajat 154-156, jotka jarruttavat tarttumalla hissijohteisiin 122 ja 124. Vetopyörään 35 106 liittyy akselin 107 välityksellä voimansiirtolaite 109, johon voi sisältyä myös vaihteisto. Voimansiirto- 2 laitteeseen liittyy akselin 108 välityksellä moottori 110. Moottoria 110 ohjataan ohjausyksikön 114 välityksellä ohjauskaapelin 112 kautta. Moottori voi olla yksi-, kaksi- tai vaihtuvanopeuksinen.

5 Vaihtuvanopeuksisen moottorin momenttia voidaan säätää portaattomasti ohjausyksiköstä 114 käsin. Ohjausyksikkö voi ohjata moottorin momenttia portaattomasti esimerkiksi vaihtuvaan jännitteeseen ja vaihtuvaan taajuuteen perustuvalla ohjauksella. Ohjausyksikköön 114 10 edelleen liittyvät järjestelmät korikutsujen ja paini-keohjauksen käsittelyyn. Akseliin 108 liittyvät jarrut 160-162, joihin sisältyvät jarrurummut jarruttavat akselia 108. Jarrut 160-162 on yhdistetty ohjausyksikköön 114 ohjauskaapelin 111 välityksellä. Vetopyörään 15 liittyy liikkeen mittaava laite 115, joka on esimerkiksi takometri. Liikkeen mittaava laite 115 on yhdistetty ohjausyksikköön kaapelin 116 välityksellä.

Eri maiden viranomaisilla on erilaisia hissien turval-20 lisuutta koskevia säännöksiä. Perusperiaate on, että hissin jarrujärjestelmän tulee pystyä pysäyttämään hissikori nimellisnopeudesta ja pitämään se paikallaan kerroksessa myös ylikuormitustilanteissa, jossa hissi-korissa on liikaa kuormaa. Jarrujärjestelmän tulee ol-25 la vikasietoinen siten, että yksi mekaaninen vika ei tee jarrujärjestelmää kokonaan toimimattomaksi.

Eurooppalaisen turvamääräyksen EN81-1:1998 mukaan jarrun on oltava mekaanisesti kahdennettu siten, että yh-30 den osan vikaantuessa toinen puoli jarrusta vielä toimii. Mekaanisesti kahdennetun jarrun on pysäytettävä alaspäin nimellisnopeudella kulkeva 125% kuorma. Nimellisnopeudella tarkoitetaan koneiston moottorilla maksimissaan saavutettavaa hissikorin liikkumisnopeut-35 ta. Yhden osan vikaantuessa on jäljelle jääneen puolen yksinään voitava pysäyttää alaspäin nimellisnopeudella kulkeva 100% kuorma. Eurooppalaisissa hissilaitteissa 3 kahdennettua jarrua käytetään normaalitoiminnassa siten, että molempia jarruja käytetään aina samanaikaisesti. Tämän ratkaisun ongelma on, että toisen jarrun mekaanista vioittumista ei välttämättä huomata. Täl-5 löin hissi saattaa toimia hyvinkin pitkään vain yhden jarrun varassa ja tästä saattaa aiheutua vaaratilanteita ennen kuin vika havaitaan ja korjataan määräaikaistarkastuksen tai muun huollon yhteydessä.

10 Yhdysvaltalaisen turvanormin A17.1-2000 ja Kanadalaisen turvanormin B44-2000 mukaisesti hississä tulee olla yksi koneistojarru (driving machine brake) ja yksi hätäjarru (emergency brake). Joissakin ratkaisuissa hätäjarruna toimivat kuvion 1 tarraajat 154 ja 156. 15 Koneistojarrun tulee pitää hissi paikallaan 125% kuormalla. Hätäjarrun tulee pysäyttää hissi 125% kuormalla hitaasta nopeudesta. Amerikkalaisissa hissilaitteissa normaalin jarrun pettäessä hätäjarrun tulee pysäyttää hissi määrätyn matkan kuluessa siten, että hallitsema-20 tonta hissikorin kiihtyvyyttä ei pääse syntymään. Tämän ratkaisun ongelma on, että hätäjarru aktivoituu vasta kun suuri liikenopeus tai kiihtyvyys on saavutettu ja vaaratilanne on syntynyt. Hätäjarru pyrkii estämään matkustajan kuoleman, muttei pysty estämään 25 täysin matkustajan kaatumista tai loukkaantumista. Lisäksi hätäjarruratkaisun ongelmana on järjestelmän monimutkaistuminen ylimääräisen jarrun takia.

Julkaisussa JP 10-17246 A esitetään menetelmä hissin 30 jarrun kunnon testaamiseksi, jossa suljetaan hissin jarru, kasvatetaan jarruun kohdistuvaa momenttia, rekisteröidään ensimmäinen momentti, jolla jarru luistaa ja verrataan mainittua momenttia hissin jarrulta vaadittuun, ennalta määritettyyn momenttiin. Mikäli en-35 simmäinen momentti on pienempi kuin vaadittu momentti todetaan, että jarru on kulunut.

4

Julkaisussa JP 1-288590 A esitetään menetelmää hissin jarrun kunnon testaamiseksi, jossa menetelmässä kohdistetaan jarruun hissin seisonta-aikana momentti, ja muodostetaan jarruvian ilmaiseva signaali, jos pyöri-5 misliikkeen ilmaisevalta anturilta saadaan pyörimisliikettä ilmaiseva signaali.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on varmistaa 10 hissijärjestelmän jarrujen toimivuus ja pyrkiä varmistamaan, että jarrut täyttävät edellä mainitut turvamääräykset myös hissijärjestelmän määräaikaistarkastusten välillä.

15 Esillä olevan keksinnön tunnusomaisten piirteiden osalta viitataan patenttivaatimuksiin 1 ja 9. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty. Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen 20 selitysosassa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan il-25 maisujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia.

30

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksintö koskee menetelmää hissikoneiston jarrujen kunnon testaamiseksi. Keksinnön mukaisessa hissi-35 koneistossa on kaksi jarrua, ensimmäinen ja toinen jarru. Menetelmässä suljetaan ensimmäinen jarru ja 5 avataan toinen jarru; kasvatetaan ensimmäiseen jarruun kohdistuvaa momenttia; rekisteröidään ensimmäinen momentti, jolla ensimmäinen jarru luistaa; määritellään toinen momentti, joka vaaditaan mainitulta ensimmäi-5 seltä jarrulta; verrataan mainittua ensimmäisen jarrun ensimmäistä momenttia mainittuun ensimmäisen jarrun toiseen momenttiin; mikäli todetaan mainitun ensimmäisen jarrun ensimmäisen momentin alittavan mainittu ensimmäisen jarrun toinen momentti, todetaan ensimmäinen 10 jarru kuluneeksi; suljetaan toinen jarru ja avataan ensimmäinen jarru; kasvatetaan toiseen jarruun kohdistuvaa momenttia; rekisteröidään ensimmäinen momentti, jolla toinen jarru luistaa; määritellään toinen momentti, joka vaaditaan mainitulta toiselta jarrulta; 15 verrataan mainittua toisen jarrun ensimmäistä momenttia mainittuun toisen jarrun toiseen momenttiin; ja mikäli todetaan mainitun toisen jarrun ensimmäisen momentin alittavan mainittu toisen jarrun toinen momentti, todetaan toinen jarru kuluneeksi.

20

Keksintö koskee myös järjestelmää hissikoneiston jarrujen kunnon testaamiseksi. Hissikoneistossa on kaksi jarrua, ensimmäinen jarru ja toinen jarru. Järjestelmään kuuluu ensimmäiset välineet ensimmäisen tai toi-25 sen jarrun sulkemiseksi tai avaamiseksi toisista jarruista riippumatta; toiset välineet ensimmäiseen tai toiseen jarruun kohdistuvan momentin kasvattamiseksi; kolmannet välineet ensimmäisen tai toisen jarrun luis-tamisen toteamiseksi; neljännet välineet ensimmäisen 30 momentin rekisteröimiseksi, jolla ensimmäinen tai toinen jarru luistaa; viidennet välineet mainitun ensimmäisen momentin vertaamiseksi ensimmäiselle tai toiselle jarrulle vaadittuun toiseen momenttiin; ja välineet ensimmäisen tai toisen jarrun kulumisen rekiste-35 röimiseksi.

6

Eräässä keksinnön sovelluksessa jarrujen testaus suoritetaan automaattisesti määrävälein, kun hissi on kulje-tuskäytössä. Testaus suoritetaan hissin ollessa tyhjänä tai tunnetussa kuormituksessa niin, että kuormitus voi-5 daan huomioida momenttia laskettaessa. Se onko hissi tyhjä, todetaan esimerkiksi korivaa'an avulla tai his-sikorissa olevien optisten valokennojen avulla. Testausten määräväli vastaa esimerkiksi tiettyä määrää ajo-koneiston käynnistyksiä tai tiettyä aikaväliä. Määrävä-10 li on eräässä keksinnön sovelluksessa määriteltävissä ohj ausyksikköön.

Eräässä keksinnön sovelluksessa hissin ajokoneisto, erityisesti moottori, on elektronisesti säädettävä tai 15 muutoin vaihtuvanopeuksinen. Elektroninen säätö perus tuu esimerkiksi vaihtuvaan jännitteeseen ja vaihtuvaan taajuuteen perustuvaan ohjaukseen.

Eräässä keksinnön sovelluksessa jarrun luistaminen to-20 detaan moottoriin tai vetopyörään yhdistetystä tako- metristä, pulssianturista tai muusta vetopyörän liikkeen suoraan tai epäsuorasti mittaavasta laitteesta.

Eräässä keksinnön sovelluksessa jarruun kohdistuvan 25 momentin kasvatus tapahtuu hissin ajokoneiston avulla.

Eräässä keksinnön sovelluksessa jarruun kohdistuvan momentin kasvatus tapahtuu hissin ajokoneiston avulla ja luonnollisen epätasapainon, esimerkiksi nosto- 30 köysistöön yhdistetyn vastapainon, avulla.

Keksinnön edut liittyvät parantuneeseen turvallisuuteen. Jarrujen kunnon varmistaminen määräajoin myös huoltokäyntien ulkopuolella vähentää huomattavasti 35 hallitsemattoman liikkeellelähdön riskiä.

7

KUVIOLUETTELO

Kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaisen hissijärjestelmän, ja 5 kuvio 2 esittää erään esillä olevan keksinnön mukaisen hissikoneiston jarrujen testausmenetelmän.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Kuvio 2 esittää erään esimerkin esillä olevan keksin-10 non mukaisesta menetelmästä hissikoneiston jarrujen testaamiseksi. Testattava hissijärjestelmä on esimerkiksi kuvion 1 mukainen.

Vaiheessa 200 tarkistetaan onko hissikorille 102 suo-15 ritettu N käynnistystä eli starttia. Käynnistyksellä tarkoitetaan moottorin käynnistystä, jotta hissikori 102 voidaan siirtää tietystä kerroksesta toiseen esimerkiksi palvelemaan käyttäjän antama korikutsu. Luku N voi olla esimerkiksi 1000 tai jokin muu vastaava lu-20 ku, joka edustaa automaattisen jarrujen kunnon testauksen määräväliä. Tässä selostuksessa termillä jarru tarkoitetaan esimerkiksi erillistä jarrurumpua siihen liittyvine laitteineen tai muunlaista jarrua. Termi jarru voi tarkoittaa tässä selostuksessa myös useamman 25 yhtenä kokonaisuutena testattavan jarrun tai jarru-laitteen joukkoa. Jarru voi olla sijoitettu moottorin tai vetopyörän yhteyteen, kuten jarrut 160-162 tai vaihtoehtoisesti myös hissikorin yhteyteen, kuten tar-raajat 154-156. Testauksen määräväli voidaan syöttää 30 ohjausjärjestelmään 114 joko tehtaalla tai huollon yhteydessä. Eräässä keksinnön sovelluksessa voidaan suorittaa testi myös määräajoin perustuen esimerkiksi ajastimeen tai ohjausjärjestelmän 114 yhteyteen sijoitettavaan kellolaitteeseen. Mikäli vaiheessa 200 tode-35 taan, että käynnistyksiä ei ole suoritettu vielä lukumäärää N, palataan takaisin vaiheeseen 200 odottamaan 8 seuraavaa käynnistystä. Kun käynnistyksiä on suoritettu N kappaletta, siirrytään vaiheeseen 202. Eräässä keksinnön sovelluksessa tarkistetaan myös onko hissi-kori 102 vapaana matkustajista.

5

Vaiheessa 202 suljetaan hissikorin 102 ovet. Vaiheessa 204 avataan kaikki muut jarrut paitsi testattava jarru .

10 Vaiheessa 206 kasvatetaan moottorin 110 momenttia. Tämä tapahtuu esimerkiksi lisäämällä moottoriin 110 tulevaa syöttöjännitettä. Jännitteen lisäys tapahtuu esimerkiksi lineaarisesti ajan suhteen. Momenttia kasvatetaan vaiheessa 206 niin kauan kunnes vaiheessa 208 15 todetaan, että hissikori 102 liikkuu eli jarru luistaa. Eräässä keksinnön sovelluksessa momenttia kasvatetaan vain ainoastaan tiettyyn ylärajaan asti. Eräässä keksinnön sovelluksessa moottorin 110 momenttia kasvatetaan 25% kuormaa ylössuuntaan vastaavaan ar-20 voon. Tämä moottorin 25% momentti ylössuuntaan yhdessä vastapainon ylössuuntaan aiheuttaman momentin kanssa tuottaa ylössuuntaan vetävän voiman F. Kohdistuessaan jarruihin voima F on itseisarvoltaan sama kuin korin 125% kuorman aiheuttama voima alaspäin. Näin ollen yh-25 distämällä moottorin tuottama momentti ylössuuntaan ja vastapainon aiheuttama momentti ylössuuntaan korin ollessa tyhjä, voidaan kohdistaa jarruihin voima, joka vastaa korin ylikuormaa. Moottorin momentti voidaan tässä sovelluksessa kasvattaa myös suurempaan tai pie-3 0 nempään arvoon.

Vaiheessa 210 tarkistetaan se momentin arvo, jolla hissikori 102 on lähtenyt liikkeelle. Eräässä keksinnön sovelluksessa tarkistetaan onko hissikori 35 102 liikkunut ylipäätään ollenkaan. Tässä ilmaisulla liikkunut tarkoitetaan merkityksellistä tai mitattavissa olevaa liikahtamista. Liike voidaan mitata esi- 9 merkiksi moottorin 110 kierroslukumittarista tai vetopyörään 106 tai moottoriin 110 kytketystä kierros-mittarista. Liike voidaan mitata myös hissikorista 102 optisten kennojen avulla. Liikkeeksi voidaan katsoa 5 myös hyvin pieni liikahdus. Esimerkiksi 5-10 mm liikahdus riittää. Mikäli hissikorin 102 liikkeen aiheuttanut momentti jää alle vaaditun kynnysarvon, voidaan todeta, että testattavan jarrun pito ei ole riittävä ja siirrytään vaiheeseen 216. Eräässä 10 keksinnön sovelluksessa kaikista jarrutesteistä talletetaan se mitattu momentti, jolla kori on liikahtanut. Mitattu momentti talletetaan esimerkiksi ohjausjärjestelmän 114 lokitiedostoon. Se raportoidaan mahdollisesti myös huoltokeskukseen.

15

Vaiheessa 214 katsotaan, onko vielä tarkistamattomia jarruja. Mikäli sellaisia on, siirrytään takaisin vaiheeseen 204. Vaiheessa 216 jarru todetaan kuluneeksi. Tällöin yleensä hissi suljetaan pois käytöstä ja anne-20 taan vikailmoitus huoltokeskukseen. Hississä voi olla myös kaukovalvontajärjestelmä, jonka välityksellä voidaan lähettää tieto huoltotarpeesta huollolle.

Kuvion 1 mukaisessa hissijärjestelmässä jarrujen tes-25 taus suoritetaan siten, että ensiksi avataan jarru 160, jonka jälkeen mitataan jarrun 162 hissikorin liikkumatta kestämä momentti. Tämän jälkeen avataan jarru 162, jonka jälkeen mitataan jarrun 160 hissikorin liikkumatta kestämä momentti.

30

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Esi-35 merkiksi keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erilaisiin koneistoihin, erilaisiin nostoköysistöihin ja erilaisiin hisseihin.

Claims (15)

1. Menetelmä hissikoneiston jarrujen kunnon testaamiseksi, tunnettu siitä, että hissikoneistossa on kaksi jarrua, ensimmäinen ja toinen jarru, ja että menetelmä 5 käsittää vaiheet: suljetaan ensimmäinen jarru ja avataan toinen jarru; kasvatetaan ensimmäiseen jarruun kohdistuvaa momenttia; 10 rekisteröidään ensimmäinen momentti, jolla ensim mäinen jarru luistaa; määritellään toinen momentti, joka vaaditaan mainitulta ensimmäiseltä jarrulta; verrataan mainittua ensimmäisen jarrun ensimmäistä 15 momenttia mainittuun ensimmäisen jarrun toiseen momenttiin; mikäli todetaan mainitun ensimmäisen jarrun ensimmäisen momentin alittavan mainittu ensimmäisen jarrun toinen momentti, todetaan ensimmäinen jarru kuluneek-20 si; suljetaan toinen jarru ja avataan ensimmäinen jarru; kasvatetaan toiseen jarruun kohdistuvaa momenttia; rekisteröidään ensimmäinen momentti, jolla toinen 25 jarru luistaa; määritellään toinen momentti, joka vaaditaan mainitulta toiselta jarrulta; verrataan mainittua toisen jarrun ensimmäistä momenttia mainittuun toisen jarrun toiseen momenttiin; 30 mikäli todetaan mainitun toisen jarrun ensimmäisen momentin alittavan mainittu toisen jarrun toinen momentti, todetaan toinen jarru kuluneeksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että jarrujen testaus suoritetaan automaattisesti määrävälein hissin ollessa tyhjänä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu määräväli vastaa tiettyä määrää ajokoneiston käynnistyksiä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ajokoneisto on elektronisesti säädettävä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että mainittu jarrun luistaminen todetaan tako- metristä, pulssianturista tai muusta vetopyörän liikkeen suoraan tai epäsuorasti mittaavasta laitteesta.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vaiheen, jossa todetaan hissikori tyhjäksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu jarruun kohdistuvan momentin kas- 20 vatus tapahtuu hissin ajokoneiston avulla.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu jarruun kohdistuvan momentin kasvatus tapahtuu hissin ajokoneiston ja luonnollisen 25 epätasapainon avulla.

9. Järjestelmä hissikoneiston jarrujen kunnon testaamiseksi, tunnettu siitä, että hissikoneistossa on kaksi jarrua, ensimmäinen jarru ja toinen jarru, ja että 30 järjestelmään kuuluu: ensimmäiset välineet ensimmäisen tai toisen jarrun sulkemiseksi tai avaamiseksi toisista jarruista riippumatta; toiset välineet ensimmäiseen tai toiseen jarruun 35 kohdistuvan momentin kasvattamiseksi; kolmannet välineet ensimmäisen tai toisen jarrun luistamisen toteamiseksi; neljännet välineet ensimmäisen momentin rekisteröimiseksi, jolla ensimmäinen tai toinen jarru luistaa; viidennet välineet mainitun ensimmäisen momentin 5 vertaamiseksi ensimmäiselle tai toiselle jarrulle vaadittuun toiseen momenttiin; ja välineet ensimmäisen tai toisen jarrun kulumisen rekisteröimiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tun nettu siitä, että jarrujen testaus suoritetaan automaattisesti määrävälein hissin ollessa tyhjänä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tun-15 nettu siitä, että mainittu määräväli vastaa tiettyä määrää ajokoneiston käynnistyksiä.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että hissin ajokoneisto on elektronisesti 20 säädettävä.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi välineet sen toteamiseksi, onko hissikori tyhjä. 25

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut toiset välineet käsittävät hissin ajokoneiston.

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tun nettu siitä, että mainitut toiset välineet käsittävät hissin ajokoneiston ja vastapainon.