用于电梯车厢的位置检测的设备的制作方法

用于电梯车厢的位置检测的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电梯车厢(40)的位置检测的设备，所述设备带有能设在所述电梯车厢上的且设计用于与具有长度编码和/或位置编码的条带(14)共同作用的、容纳在传感器壳体(10)中的传感器和分析单元(20、22、24)，所述传感器和分析单元通过电缆(26)与相对于所述传感器壳体分开地设置在开关壳体(12)中的开关单元相连接，所述开关单元提供了用于所述电梯车厢的应急功能尤其是急刹车的安全开关(30)和/或断路器触点，并且所述位置检测的设备配属有用于输入和存储速度阈值的装置(34)，当达到或超过所述速度阈值时激活安全开关或断路器触点。根据本发明规定，所述用于输入和存储的装置具有设在开关壳体中并能手动操作的机械开关装置(34)。
【专利说明】用于电梯车厢的位置检测的设备
[0001] 本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分所述的用于电梯车厢的位置检测的 设备。
[0002] 这种设备从现有技术中为人们广泛所知，其中例如本 申请人:的专利文献 DE102009054337A1公开了一种按本发明所述类型的设备。
[0003] 在此，在安全相关的电梯技术方面已知和常见的是，为各个电梯车厢（客用或货 用电梯车厢）在适当的传感器壳体中配置按本发明所述类型的传感器和分析单元，其中， 由此在电梯运行过程中，包含在所述传感器壳体中的传感器和分析单元的传感器与适当设 在电梯井上或电梯井中的通常带有磁编码的条带共同作用，并能通过读取所述磁编码而进 行适当的位置确定，以及由此推倒地进行电梯车厢的速度确定。
[0004] 在此，需要以所谓的应急系统在现有技术中已知为前提。这种典型的应急系统例 如规定，作为对电梯车厢的临界运行状态和/或临界运动状态例如超出（必要时取决于当 前位置的）速度阈值的反应，自动触发保险措施，例如触发用于电梯电机的制动功能或激 活用于电梯车厢的限制制动器（Fangbremse)。
[0005] 在此，检测的安全性非常重要，因此通常将所述传感器和分析单元通常设计为冗 余的，即两个通常相互并联且相互独立设计和运行的功能单元可以分别作为对检测到例如 超过速度阈值的反应而激活应急功能。
[0006] 在升降梯及电梯【技术领域】也越来越多地利用标准化系统和所属组件工作，在安装 到应用位置上时，所述系统及组件与该处所具备的安装条件相适配，其中，随后尤其也对现 有的控制和安全电子装置进行适当地设置和参数化。在此情况下，通常在安装传感器壳体 和开关壳体之后适当地配置传感器和分析单元，并在此情况下还尤其设置速度阈值，所述 速度阈值由适当的结构规定、许可条例规定或该应用位置的特殊条件来确定。因为代表所 述传感器和分析单元的电子装置通常借助微控制器等技术实现，所述参数化和配置就成为 通常在由相关技工电子地，通常通过数据总线和设置在其上的终端设备（如计算机）所进 行的启动时的一项任务。尽管在此情况下，适宜的程序化配置接口实现了可靠且在很大程 度上对操作及设置错误不敏感的装置运行，但在实际对电梯的操作中、尤其在后续的维修 和保养中（其中，这种配置系统经常不能使用）是复杂且繁琐的。此外，已知的传感器和分 析单元通常不设有永久可见的显示器或同样的显示单元，从而使维修工作人员如果不连接 电脑硬件就无法辨识当前的配置状态及参数化状态（例如当前所设置的速度阈值）。
[0007] 此外不利的是，在这种电子配置中，断电或者其它故障可能会导致潜在错误配置、 存储的数据的丢失或类似不明确的且因此可能与安全相关的配置状态，因此在这方面也需 要进行改进。
[0008] 因此，本发明所要解决的技术问题在于，对于由现有技术已知的按本发明所述类 型的电梯车厢位置检测设备，在其对临界应急功能进行参数化的操作友好性和安全性方 面、尤其在速度阈值的设置和存储方面进行改进。
[0009] 所述技术问题通过具有独立权利要求所述特征的用于电梯车厢的位置检测的设 备解决。在从属权利要求中描述了本发明的有利扩展方案。
[0010] 根据本发明，通过按照本发明有利的方式并且放弃利用数据处理单元的电耦连所 实现的常规配置和参数化，对至少用于安全开关和断路器触点的速度阈值的设置是通过可 手动操作的机械开关装置进行的。
[0011] 在设备的实际应用、参数化和长期使用方面重要的是，这与由现有技术已知的方 式相比具有大量优点：一方面，安装工作人员或操作人员可以在应用位置上直接手动操作 所述开关装置，而无需像现有技术中一样必须先连接特殊的配置基础结构。此外，尤其当 使用如在优选实施例中所述的例如用于为至少一个、优选多个可能的速度阈值进行编码的 DIP开关装置（双列直插式封装开关）时，这种机械结构通常还可以辨识当前的开关状态； 在此可以通过简单地读取而辨识当前给所述系统设置了何种速度阈值。
[0012] 最后，根据本发明的可手动操作的机械开关装置还具有这样的优点，例如在断电 或其它故障时不会导致例如程序化（或电子设置的）信号的丢失或处于不确定的（及不可 明确识别的）配置状态。通常由此不仅明显提高了操作安全性，而且始终很清楚在何种速 度阈值下会激活所述电梯车厢的应急功能。
[0013] 在此，作为对DIP开关（或者相应的多级开关装置）的补充，也可以考虑其它机械 的设置和开关技术，例如跨接线、（可手动操作的）转换开关或类似装置，进一步补充地或 备选地还可以考虑以不可逆的方式安装的触点方案，例如形式为具有合适的断裂位置的导 轨，所述导轨随后根据所期望的编码在安装时断开，并且由此在其编码状态下设置为持续 且不可逆的。
[0014] 在此，本发明不被仅仅局限于速度阈值。在本发明的优选扩展方案的范畴内，可以 例如在各电梯设备的不同可选的运行状态、维修状态或试验状态方面通过（实现相应编码 化的）机械开关装置配置两个或多个速度阈值（并且通过随后机械调整的位置相应地存 储）。
[0015] 根据扩展方案，也可以将例如应急功能设计为与速度相关的多级式，其中，例如在 达到第一速度阈值时触发第一应急功能（例如激活电机制动器），并且在达到第二（例如更 高的）速度阈值时激活第二应急功能，例如所述电梯车厢的限制制动器；这种二级式或多 级式的功能性作为本发明的优选扩展方案实现了利用分级式安全措施对所述电梯设备的 各个可能的错误功能作出反应，所述错误功能表现在分别相对于多个速度阈值所检测到的 电梯车厢速度。
[0016] 在此，在本发明的范畴中一方面优选规定将所述系统绝对编码化；这表示在所述 电梯车厢的每个运行位置上都能相对于编码的条带确定电梯车厢的各个绝对位置，而无需 例如（如在相对编码化的情况下那样）必须先运行至已知的最终位置或止挡位置，以便从 该处开始适当地不断渐进地确定行驶位移（并且随后基于此行驶位移确定当前位置）。尤 其当出现不期望的运行故障的情况例如断电时（所述断电还可能会影响相对定位时的行 驶距离检测），这种绝对编码具有优势。
[0017] 同样有利的是这种编码，由这种编码能够以较低的耗费通过根据本发明的传感器 和分析单元确定当前的速度信息。利用至少一个速度阈值校核所述速度信息，该速度信息 又成为电梯安全运行的基础。
[0018] 此外根据本发明可行的是，在传感器壳体中（仅）存在这样的电子组件，所述电子 组件除了进行传感信号分析和速度检测以外尤其还监测是否达到或超过（至少一个）速度 阈值，而在本发明的范畴中并且相应于分散系统的理念可行并且作为备选地规定，不仅所 述传感器壳体设有相应的电子控制组件（进一步优选冗余的电子控制组件），而且在所述 开关壳体中除了实际上被动的开关单元和根据本发明的机械开关装置之外还设有主动的 电子构件，例如用于与设在传感器壳体内的电子组件通过缆线进行通信的电子组件。
[0019] 由此通过本发明实现了特别灵活的、提高了实际可用度、维修友好性并且进而还 提高了配置和运行安全性的系统，所述系统将简单适应性和可操作性与易触及性及当前配 置状态的可读取性（这又与有效保存所采用的配置有关）相结合。
[0020] 由以下参照附图对优选实施例的描述给出了本发明的其它优点、特征和细节。在 附图中：
[0021] 图1示出了根据本发明的用于位置检测的设备的示意图，所述设备作为双构件式 装置由传感器壳体和开关壳体以及设在所述开关壳体之上或之中的机械开关装置组成；
[0022] 图2示出了用于阐释在图1中详细示出的单元的主要功能部件的框图；
[0023] 图3示出了用于阐释本发明背景的电梯设备的示意图。
[0024] 旨在阐释发明背景的图3以示意图方式示出了带有电梯车厢40的电梯设备，所述 示意性示出的电梯车厢能够在驱动装置42、44上沿垂直方向在电梯井内移动。
[0025] 在所述电梯车厢40上具有用于位置检测的设备，所述设备由传感器壳体10以及 与该传感器壳体通过电缆26相连的开关壳体12组成。所述开关壳体12通过导线装置46 与位于电梯井端面区域内的电梯控制单元48相连接，从该处开始对所示出的电梯设备的 不同运行状态进行控制。
[0026] 所述传感器壳体具有用于位置检测的传感器和分析单元并且为了由此确定电梯 速度与固定的磁条14共同作用，所述磁条垂直地被夹紧装置拉紧，并且几乎静止地沿垂直 方向在电梯井中延伸。为了对最终位置进行标记，在底侧设有开关单元50。
[0027] 以在其它方面已知的方式（例如在本 申请人:的专利文献DE10 2009 054337A1中 所述），传感器和分析单元在传感器壳体10中优选具有磁性传感器装置，所述装置读取磁 条的（永磁性）绝对编码并且将其转化为位置信息；还将（通过电梯车厢的移动）改变的 位置信号提供作为用于电梯车厢速度检测的基础。
[0028] 通过所述电缆26在传感器壳体10上的连接，所述传感器壳体首先形成与升降梯 控制单元48的连接。此外，在开关壳体12中设有不同的与安全有关的单元，尤其是可针对 应急功能激活的开关单元。所述开关单元通常由继电器组成，所述继电器作为对激活的反 应而触发制动装置（例如所述电梯驱动装置42、44的电机制动器、备选地可以是设置在电 梯井中的未示出的限制制动器），并且由此使电梯车厢停止。
[0029] 图1和图2关于根据所示实施例的、根据本发明的用于位置检测的设备示出了主 要的技术方案要素。这样，具有传感器壳体的图1的视图首先示出了如何（以在其它方面 已知的方式）滑轨式地对所述磁带（磁条）14进行扫描；所述磁带在固定条带35后面在壳 体10上的纵向槽中延伸。
[0030] 如在图2中与此相关地所示的，所述传感器壳体10包含冗余布置的传感器和分 析单元：示意性示出的磁场传感器20 (更详尽的阐述例如可参考已提到过的专利文献DE10 2009 054 337A1)冗余地以两个相互并联且相对独立设置的支路（a/b)的形式首先经放 大、A/D转化（模数转化）并且转换成多路复用信号（单元22 &、22?，随后在单元24&、2你 中进行真正地解码，包括通过（以在其它方面已知的方式）对检测到的永磁信号进行外推 而进行精准定位。所述单元22、24(分别用于支路a、b)的功能性是以基于微控制器的典型 开关配置的形式实现的，为此适当地对所述开关配置编程。
[0031] 所述电缆26的附图标记26a、26b阐释了传感器壳体10中的冗余的传感器和分析 单元22、24如何通过双路径与开关壳体12通信，可通过两个支路触发的所述开关壳体首先 具有带有所示安全性功能的继电器装置30。这样，所属导线16的断开尤其导致例如用于电 梯车厢的电机制动器和/或限制制动器的所述安全性功能的触发。
[0032] 在该实施例中，这种控制功能性通过同样成对设置（a/b)的控制单元32实现，所 述控制单元设置在开关壳体12中，由通过单元24接收到的信号确定当前的电梯速度，并且 将该电梯速度与至少一个预设的速度阈值对比，所述速度阈值通过可手动操作的机械开关 单元34编码和/或预先设定。更确切地说，参考图1和图2,所述开关单元34被实施为可 手动的且可在壳体面上操作的DIP开关单元，在所述DIP开关单元中，安装和操作人员能够 以在其它方面已知的方式通过单个开关的机械转向或移动对开关样式（Schaltmuster)编 码。所述开关模式则不仅可电子地分析或处理，而且还能从外部观测（并且由此被读取）。
[0033] 操作人员可利用这种编码例如设置第一速度阈值和第二速度阈值，其中，当前车 厢速度相较于所存储的标准值超出10%会触发电机制动器形式的第一应急功能，并且当前 车厢速度相较于所存储的标准值超出约15%会触发用于电梯车厢的限制制动器形式的第 二应急功能。
[0034] 由此，根据使用目的、应用位置处的条件或类似要求，本发明提供了这样的可能 性，即，灵活且以简单的方式使所述性能与所述安全性功能相适配。同时，根据本发明的机 械开关装置34不仅能够在任何时候可靠读取各开关状态并且进而读取编码状态，而且所 述状态还能被可靠地机械编码，并且由此对例如在故障状态下（例如断电）的信息丢失不 敏感。
[0035] 本发明不局限于所示实施例；本发明也包括：分别以其它方式设置所述传感器和 分析单元和所述开关单元（尤其以非冗余的单线路变型方案或者用于与光学、机械和/或 相对编码的条带共同作用），所示开关装置例如还提供了这样的可能性，即对附加的运行参 数和/或电梯功能进行机械编码。
【权利要求】
1. 一种用于电梯车厢（40)的位置检测的设备，所述设备带有能设在所述电梯车厢上 且设计用于与具有长度编码和/或位置编码的条带（14)共同作用的、容纳在传感器壳体 (10)中的传感器和分析单元（20、22、24)， 所述传感器和分析单元通过电缆（26)与相对于所述传感器壳体分开地设置在开关壳 体（12)中的开关单元相连接， 所述开关单元提供了用于所述电梯车厢的应急功能尤其是急刹车的安全开关（30)和 /或断路器触点 并且所述用于位置检测的设备配属有用于输入和存储速度阈值的装置（34)，当达到或 超过所述速度阈值时激活安全开关和/或断路器触点， 其特征在于， 所述用于输入和存储的装置具有设在开关壳体中并能手动操作的机械开关装置（34)。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置具有DIP开关（34)和 /或跨接线。
3. 根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置具有带至少一个转 换开关触点对的转换开关。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置具有能通 过手动操作在接触状态下产生不可逆影响的导体装置，尤其是可破坏性断裂的导轨。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置设计用于 设置两个不同的速度阈值。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置设置用于 附加地配置电梯运行参数和/或位置检测参数。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述机械开关装置的开关状 态通过电子控制单元（32)进行分析，所述电子控制单元尤其借助微控制单元或微处理单 元实现并且设置在所述开关壳体中。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器和分析单元设计 用于与带有绝对编码的条带共同作用并且由此确定速度信息。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器和分析单元冗余 地配设有一对相互独立地对所述电梯车厢进行速度检测的电子控制单元（22、24)。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器和分析单元的 部分控制和/或分析功能性是通过设在所述开关壳体中且通过电缆（26)与所述传感器和 分析单元通信的电子组件（32)实现的。
【文档编号】G01B7/00GK104160237SQ201280062455
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2011年10月18日
【发明者】F.米勒, H.埃辛格 申请人:埃尔格电子两合公司