JP2005139001A

JP2005139001A - 支持手段を点検する方法および装置

Info

Publication number: JP2005139001A
Application number: JP2004310683A
Authority: JP
Inventors: Martin Lustenberger; マルテイン・ルステンベルガー
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2005-06-02
Also published as: CN100337110C; AU2010201343A1; AU2004226937A1; BRPI0404766A; US20050063449A1; CN1613740A; AU2010201343B2; NZ536241A; AU2004226937B2; US7192185B2; CA2487740A1

Abstract

【課題】支持手段に損傷を負わせることなく、引張支持体の損傷について支持手段を点検できる方法および装置を提供する。
【解決手段】支持手段を点検する方法と支持手段５を点検する装置とに関する。装置はエレベータ設備１での使用のために最適化される。支持する引張支持体５１の断面の減少が検知され、引張支持体５１が電流の流れにより加熱され、断面の狭くなる箇所で、この箇所と周囲の被覆５２がより強く加熱され、それは支持手段の表面温度の判定により確定される、ことから成る。確認される温度上昇は、引張支持体５１の損傷の尺度となる。
【選択図】図３

Description

本発明は独立請求項の導入部分に従い、支持手段を点検（チェック）する方法と支持手段を点検する装置に関する。

既知の支持手段は、ケーブルまたはベルトである。ベルトは、共通の被覆（シース）に埋め込まれたいくつかの引張支持体から成る。ベルトの形状は、原則的に平坦である。つまり、引張支持体はわずかに間隔を空けて互いに隣接して配置され、被覆はこの引張支持ベルトを囲い、引張支持体の間隔により生じた中間の空間を埋める。引張支持体は、たいていは撚り線（ストランド）であり、通常導電性を有する鋼鉄または鋼鉄のような材料から、既知の技術で生産される。

また、上記形状の支持手段は、エレベータ設備でますます使用されるようになってきている。該当するベルトは、国際公開第０３／０４３９２６号パンフレットに提示される。

その種の支持手段を使用する場合、支持手段の点検には特定の要件が生じる。支持手段は、使用に際し様々な影響にさらされる。支持手段は継続的に損耗しがちである。例えば、支持手段がローラ上に案内されるとき、特に支持手段の偏向箇所で個々のワイヤが断線する危険性が増す、あるいは引張支持体は、アセンブリの影響、衝撃、腐食のような極端な事象による損傷（ダメージ）を受ける可能性もある。これらの影響は荷重を支持する断面、ひいては支持手段の許容荷重支持力を低下させ、極端な場合、支持手段の故障を招きかねない。

現行の通常の設備では、従来のスチールケーブルが被覆なしで使用される。これらのスチールケーブルは目視で、または廃棄の準備がＤＩＮ１５０２０−２に従い判断される磁気誘導方式で点検することができる。
国際公開第０３／０４３９２６号パンフレット

本発明の目的は、支持手段に損傷を負わせることなく、引張支持体の損傷について支持手段を点検できる方法および装置を提供することである。

本発明は、独立請求項の特徴によりこの目的を満たす。本発明によると、電流が流れた場合に導電体が加熱するという物理的作用が利用される。この加熱は、導電体の断面あるいは導電体の抵抗および導電体の周囲の熱放散に左右される。導電体が長さ区分（レングス・セクション）で断面積が減ると、該当する長さ区分で抵抗が増え、２つの影響を引き起こす。

第１に、特定の電流の流れ（スルーフロー）を達成するために、導電体の電圧を上昇させなければならない。さもなければ、抵抗の増加に対応して電流の流れが低減する。

第２に、断面の変化しない残りの区分に比べて、断面の減少した長さ区分で、導電体がより激しく加熱する。

本発明では、廃棄する支持手段の準備を確実に判断できるように、これらの２つの影響が利用される。

支持手段上の引張支持体は、少なくとも定期的に電気測定電流を流され、支持手段の温度が確定される。

必要な測定電流は、電流制御部により生成される。測定電流は負荷部を加熱する。未損傷の引張支持体の場合、支持手段の全長にわたり一様に加熱される。引張支持体に損傷がある場合、当該長さ区分の断面は減り、この長さ区分の温度は上昇する。温度は温度測定装置により、好ましくは支持手段の表面で測定される。従って、温度上昇が立証され、その上昇に基づき、損傷の度合いまたは廃棄の準備が確認される。

本発明による方法とそれに対応する装置の好ましい展開は、従属請求項に規定される。

その装置または方法は、損傷の強度を評価し、損傷の場所を判断することができる。さらに、その装置は市場で経済的に購入でき、使い方が簡単である。

この装置は、主にエレベータ構造物での使用のために最適化される。

以下、本発明を例に基づき説明する。

本発明を、図１および図２において物理的接続で示す。支持手段５は、引張支持体５１で構成される。引張支持体５１は、導電性の材料から製造される、あるいは全体として導電性を有する。引張支持体５１は、被覆５２に囲まれる、あるいは被覆５２に埋め込まれる。被覆５２は、例えばポリウレタンのような実質上の電気絶縁材で構成される。被覆５２は、個々の引張支持体５１をほぼ互いに絶縁する。支持手段５は、使用目的に応じた長さｌを有する。

図３から図７に示される例では、支持手段５は１２個の引張支持体５１で構成され、それらの引張支持体５１は個々のスチールワイヤからケーブル撚線状に撚り合わされる。示される例では、引張支持体の直径は、約１．５から２ミリメートルに達する。引張支持体５１は、互いに間隔を置かれ、プラスチック材で全体的に被覆される。被覆５２は、個々の引張支持体５１を互いに絶縁し、支持手段５の駆動力を伝えるために、例えば、特定の材料の特徴または面を備える機能上適切な表面を形成する。示される例では、被覆５２は、両面が滑らかか、あるいは片面が溝付きで片面が滑らかである。示される例では、支持手段５の全体の幅は、約２３から３５ミリメートル、厚さは約３から７ミリメートルに達する。

支持手段５の点検を実行するため、引張支持体５１は電流制御装置３０により測定電流を流される。個々の引張支持体５１は、約０．１６Ωｍの抵抗Ｒを有する。図１によると、測定電流Ｉ_１＝５Ａの場合、結果的に電流制御装置３０により印加される電圧Ｕ_１＝０．８Ｖ／ｍとなる。熱放射と例により示される支持手段の実施形態を考慮し、引張支持体５１が無傷である場合、この測定電流から約４２℃の表面温度Ｔ_１が生じる。

測定値は例である。構造に応じて、他の規模とそれに応じたほかの数値が起こりうる。

図２から明らかなように、引張支持体５１が損傷を負っている場合、引張支持体５１の該当長さ区分Δｌ、流れ抵抗、およびそれに応じた長さ区分間の電力損失が増加し、それによって表面温度が上昇する。特徴的な例では、例えば８％の断面の減少は、０．７゜Ｋの損傷表面の上昇温度ΔＴをもたらす。３０％の断面減少の場合、表面温度は約７゜Ｋ上昇する。

本発明では、支持手段５の損傷を点検するために、この物理的作用が利用される。支持手段５の引張支持体５１は、電流制御装置３０により測定電流が流される。支持手段の限界長さ全体にわたる支持手段５の温度は、好ましくは温度測定装置４０により測定され、前の長さ区分に対して、および／または支持手段５の長さ全体の温度測定値の平均値に対して確定された温度変化に基づき、警告レポートが作成され、必要に応じ、損傷の場所を正確に判断することができる。確定された温度差に基づき、引張支持体５１の断面減少を確認し、荷重支持力の低下を容易に判断し、それに応じて廃棄の準備を認識することが可能である。

本発明の利点は、支持手段５がその状態を正確に判断され得ること、支持手段５が点検の際に損傷を負わないこと、使用される装置が市場で容易に入手できること、使用法が簡単なことにある。

好ましくは、温度は、支持手段の表面で実質上確定される。温度測定の代わりに、被覆５２または温度に応じて色が付く被覆５２の表面に細工された適当な層を利用することも可能である。それによって、引張支持体５１の損傷が、温度測定装置４０を必要とせずに、特に効率的に目視で認識することができる。

テスト目的で、温度に応じて色が付く対応する薄膜（フィルム）を、被覆５２の表面に一時的にだけ塗布することもできる。

変形例では、支持手段５の被覆５２に、温度検知器をはめ込むことができる。温度検知器は、支持手段の被覆の温度を測定する。

図３に示される使用の場合、支持手段５を点検する装置が、吊りケージ２とカウンタウェイト３を備えるエレベータ設備１の例を使って示される。支持手段５の引張支持体５１は、電流制御装置３０の電極に個々に切換可能となるように、スイッチ素子３１により第１の支持手段端１０に接続される。第２の支持手段端２０では、引張支持体５１が、導電性を有するように電流制御装置３０の反対極に共通して接続される。

供給電圧（Ｕ）および／またはパルス制御を設定することにより、中間測定電流（Ｉ）が設定され、第１の引張支持体５１_１にこの測定電流が流されることによって、測定電流が第１の引張支持体５１_１とその周囲の被覆５２を加熱する。

支持手段５の温度は、スイッチ素子３１の切換設定に従い、接続された第１の引張支持体５１_１の配置に対応する箇所で、温度測定装置４０により測定される。図示される温度測定装置４０は、被覆５２の表面で支持手段５の温度を測定する。図示される例では、測定は駆動モータ４の近傍で行われ、駆動モータ４は低速で前方にエレベータ設備または支持手段を移動させる。表面温度の変化が認められれば、駆動モータ４は停止し、その箇所が正確に判断されるか、あるいは後の観察のために印がつけられる。原則的には、確認された変化は記憶され、その作業は、測定装置の電子メモリまたは測定装置に接続されたデータライタにより手動で実行可能である。

第１の引張支持体５１_１の点検終了後、スイッチ素子３１により次の引張支持体５１_２に切り換えられ、引張支持体５１_２の点検が、第１の引張支持体５１_１の点検と対応して実行される。以下の引張支持体・・・５１_ｎの点検は、点検順序を継続または反復することにより実行される。

個々の引張支持体５１における荷重負荷断面の不規則（ランダム）な減少と、それによる支持手段５の廃棄の準備とは、確定された温度偏差に基づき評価することができる。温度偏差に関する残りの断面の対応表または依存関数が、通常、パターン要素に基づき解明され、確定される。

有利なことに、支持手段５または引張支持体５１の新たな状態が確定され、最初の設置後に固定される。最初の測定は、上述の順序で同じように実行される。従って、例えば、測定電流の取得に必要な電圧が、新たな電圧として永久的に記憶される。支持手段５または引張支持体５１の点検の場合、残りの耐荷断面の確定に加えて、引張支持体５１、ひいては支持手段５の全般的状態を、以下に従い確認することができる。
・測定電流の測定が達成できないことは、該当引張支持体５１が断線、つまり破壊されていることを意味する。
・必要な供給電圧が新たな電圧より高い場合、断面が概して減少している、あるいは損耗が存在することを意味する。
・必要な供給電圧が新たな電圧より低い場合、並列接続が存在することを意味する。つまり、引張支持体５１が、例えば、隣接する引張支持体に接触している。この場合、並列接続箇所での表面温度を測定すると、支持手段の表面の永続的低下を立証することができる。

指摘した評価の可能性は、支持手段の包括的な点検および評価を経済的かつ簡単に実行しうることを示す。支持手段は点検により損傷を負わないため、それ以降も使用できる。

図３に示された例では、手動で設定可能な変圧器（トランスフォーマ）が、電流制御装置３０での測定電流を設定するのに使用される。同様に、手動の温度測定装置４０、すなわち、表面温度計４１は、温度の測定に使用される。従って、測定結果の評価も同様に手動で行われる。よって、支持手段５の個々の引張支持体５１を点検し、支持手段５の廃棄の準備を判断するための、簡単かつ経済的な方法が利用可能である。いくつかの産業分野では装置も利用可能である。

図４は、エレベータ設備１内の支持手段５を点検するための自動総合解決方法を示す。

支持手段５の引張支持体５１は、支持手段１０の第１の端で対となって結合されるため、２つの間隔の空いた引張支持体５１_１、５１_{ｎ／２＋１}は直列に接続される。支持手段２０の第２の端で、引張支持体は支持手段１０の第１の端の接続と対応して、スイッチ素子３１へ、およびスイッチ素子３１から電流制御装置３０へ導かれる。この例では、スイッチ素子３１と電流制御装置３０は、点検部３２で一体化されるか、あるいは少なくとも点検部３２により制御される。

温度測定装置４０は、この例では、表面温度検知部４２として実行され、図６に示されるように、１個の温度センサ４３が各引張支持体５１に対応付けられるようにハウジング４４に配置された数個の温度センサ４３の配列から成る。ガイドローラ４５は、温度センサ４３に対する引張支持体５１の配向が保証されるように支持手段５０を位置決めする。表面温度検知部４２は、エレベータが移動範囲全体を走行する場合に、最大の荷重のかかる支持手段５の箇所が表面温度検知部４２、ゆえに測定される表面温度を通過するように固定される。表面温度検知部４２は、測定結果を点検部３２に伝える。位置送信器３３は図４に示されるように、エレベータケージ２またはカウンタウェイト３のそれぞれの位置を、直接あるいは設備制御装置またはエレベータの制御装置３５により点検部３２に伝える。点検部３２は、スイッチ素子３１、電流制御装置３０、測定電流を測定し測定データを記憶する装置、そして測定結果を評価する評価部３４を備え、特に、もしくは、少なくともそれら装置を制御する。必要に応じ、設備制御装置３５に対する通信インタフェースが存在し、設備特有の固有データを通信することができる。さらに、それは、点検部の動作に必要な主供給部と入出力装置を含む。

第１ステップで、点検部３２は、スイッチ素子３１を第１の引張支持体５１_１、５１_{ｎ／２＋１}に切り換え、必須供給電圧を確定し、この供給電圧と新たな設定の範囲内で確定された必要な供給電圧とを比較する。点検部３２は、例えばエレベータの制御装置３５への信号により、あるいは作業者への許可信号により、第１の測定走行を初期化する。点検部３２は測定する走行間に、表面温度検知部４２の測定結果または接続された引張支持体５１_１、５１_{ｎ／２＋１}の表面温度、ケージ１の正確なそれぞれの位置、必要に応じ、測定電流または供給電圧の推移を記録する。

第１の測定ステップ終了後、点検部３２はスイッチ素子３１により、次の引張支持体５１_２、５１_{ｎ／２＋２}に切り換え、第１の引張支持体５１_１、５１_{ｎ／２＋１}の測定順序に一致する測定順序を繰り返す。測定は、すべての引張支持体５１が点検されるまで継続される。最後に、点検部３２は、目標状態からの偏差を記録する終結ログを生成し、目標状態は、年数に応じた、あるいは許容誤差により生じる予想偏差を含む新たな状態と対応する。

この例では、測定電流の設定が電流制御装置で自動的に行われ、引張支持体への切換が自動的に行われ、評価としての温度の測定も自動的に行われる。図示される変形は、エレベータ設備１の支持手段５の点検を最小限の人件費で請け負うことのできる自動総合解決方法を示す。記録は再生可能に記憶される。その装置は保守ツールとして一時的に使用するか、あるいは短いインターバルで測定を行うことのできるエレベータ設備の構成要素として永続的に残しておくことが可能である。非常に大きな荷重のかかる設備や、例えば化学上の悪環境下にある場合など、点検が困難な可能性のある影響を有する設備の場合に、このことは特に有利である。

図３および図４に示される解決方法は組み合わせることができる。従って、例えば、図４に示されるケージの位置認識は省略できる。部分的な手動点検順序がそこから生じる。

引張支持体５１は、設備データと選択された点検手順とは関係なく切り換え可能である。図３では、すべての引張支持体５１が個々に切り換えられ、個々に点検される。引張支持体５１は、１つの支持手段端２０で一緒に電気的に接続される。この解決方法はわずかな装置しか必要とせず、簡単な方法で実行できる。図４では、それぞれの例で、２つの引張支持体５１が直列に接続されて、該当する引張支持体５１は第２の支持手段端２０で電気的に接続される。この解決方法によって、２つの引張支持体を同時に点検できるため、点検を実行する時間を減らすことになる。

図５では、同様にその度に２つの引張支持体５１が直列に接続される。すべての引張支持体５１が第２の支持手段端２０で電気的に接続され、接続される引張支持体５１の選択が、対応する切換設定により第１の支持手段端１０で実行される。また、この解決方法では、２つの引張支持体５１の点検を同時に行えるため、点検を実行する時間を減らすことになる。図１の解決方法と異なり、引張支持体５１の起こりうる並列接続に関して、評価されるべき異なる結果が生じる。

図示された解決方法は、専門家によって展開可能な変形を示す。例えば、支持手段のいくつかの引張支持体が時間内に連続して個々に点検される、あるいは、支持手段のいくつかの引張支持体がともに接続されてグループを形成し、時間内に連続してグループで点検される、あるいは、例えば、支持手段のすべての引張支持体がともに接続されてグループを形成し、一緒に点検される。

スイッチ素子３１の代わりに、引張支持体はスイッチ素子なしで直接接続され得る。

図５では、直接吊られるケージ２またはカウンタウェイト３を備えるエレベータ設備１が示される。例えば、温度測定装置４０がケージ上に置かれる。個々のケースでは、支持手段５を長さ全体にわたり点検できるように温度測定装置４０が実現可能である、あるいは、支持手段が最大の荷重を負う箇所に、専門家が要望どおりに温度測定装置を配置する。最大荷重を負う箇所は、例えば、設置に役立つことを考慮して最大逆曲を起こす支持手段の長さ区分である。

図７は、表面温度検知部４２上の温度センサ４３の代替的配置を示す。これに関連し、温度センサ４３は、２つまたは複数の引張支持体５１を検知できるように置かれる。

従って、温度センサ４３の数が大幅に低減できるため、コストが節減される。

専門家はさらなる有利な組み合わせを認識する。よって、例えば、専門家は温度測定装置として熱撮像カメラを使用し、専門家は専門家にとって最も好都合な引張支持体の接続、すなわち、個々か又はグループかを検知し、制御順序の自動化の度合いを決定し、あるいは温度測定装置の最適な配置を確認する。

固定支持手段上での使用の場合、温度測定装置は支持手段の走行に沿って適切に案内される。

長さ区分における無傷の支持手段の理論的モデルを示す図である。長さ区分における損傷した支持手段の理論的モデルを示す図である。エレベータ設備における支持手段の廃棄準備を確定する装置の配置の例を示す図である。エレベータ設備における支持手段の廃棄準備を確定する装置の配置の第２の例を示す図である。１：１の懸垂を備えるエレベータ設備における支持手段の廃棄準備を確定する装置の配置の別の例を示す図である。支持手段の表面温度を確定する温度測定装置の例を示す図である。支持手段の表面温度を確定する温度測定装置の別の例を示す図である。

符号の説明

１エレベータ設備
２吊りケージ
３カウンタウェイト
４駆動モータ
５支持手段
１０第1の支持手段端
２０第２の支持手段端
３０電流制御装置
３１スイッチ素子
３２点検部
３３位置送信器
３４評価部
３５設備制御装置
４０温度測定装置
４１表面温度計
４２表面温度検知部
４３温度センサ
４５ガイドローラ
５１引張支持体
５２被覆

Claims

少なくとも部分的に導電性材料でできた引張支持体（５１）から成り、引張支持体（５１）に被覆（５２）が設けられている支持手段（５）を点検する方法であって、支持手段（５）の引張支持体（５１）に少なくとも定期的に電気測定電流が流され、支持手段（５）の温度が測定される、前記方法。
温度が実質的に支持手段の被覆の表面で測定される、請求項１に記載の方法。
支持手段（５）の温度が支持手段（５）の長さ区分ごとに確定され、各長さ区分が前の長さ区分に対する、および／または支持手段の長さ全体の温度測定値の平均値に対する温度変化ΔＴに関連付けられ、温度変化ΔＴが所定の数値を下回るあるいは超える場合に警告レポートが作成される、請求項１または２に記載の方法。
支持手段（５）への損傷が温度変化ΔＴにより局所的に特定される、および／または引張支持体（５１）の荷重支持力の減少が温度差により確定されて、支持手段（５）の廃棄準備が確定される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
支持手段（５）を運転状態にした場合、個々の引張支持体（５１）または引張支持体のグループの測定電流取得のために必要な新たな電圧が確定され、点検を実行する場合、新たな電圧に対して必要な供給電圧が算定される、あるいはこの関係に基づき、支持手段（５）の全般的状態が判断される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
少なくとも部分的に導電性材料でできた引張支持体（５１）から成り、引張支持体（５１）に被覆（５２）が設けられている支持手段（５）を点検する装置であって、引張支持体（５１）に電流の流れを生起する電流制御装置（３０）が存在し、温度測定装置（４０）が支持手段（５）の温度を、好ましくは表面で測定する、前記装置。
電流値および／または電流のパルス幅が電流制御装置（３０）により設定可能で、電流制御装置（３０）の設定が手動または自動である、請求項６に記載の装置。
点検されるべき引張支持体（５１）または点検されるべき引張支持体のグループの順序選択のためのスイッチ素子（３１）が設けられる、あるいは引張支持体（５１）または引張支持体のグループが個々に接続される、請求項６または７に記載の装置。
温度測定装置（４０）が表面温度計（４１）、表面温度検知部（４２）、または熱撮像カメラである、請求項６から８のいずれか一項に記載の装置。
点検部（３２）が次の要素、
必要な主供給部を含む必要な測定電流を設定する電流制御装置（３０）、
引張支持体（５１）を切り換えるスイッチ素子（３１）、
温度測定装置（４０）または温度測定装置（４０）を接続する接続部、
位置送信器（３３）を接続する接続部、
設備制御装置（３５）への接続部、および
必要な入出力部、および必要な記憶媒体または外部評価部の接続のための対応接続点を備える評価部（３４）
のうち１つまたは複数を選択可能に含む、請求項６から９のいずれか一項に記載の装置。