电梯制动力和距离传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电梯制动器和电梯制动衬垫，具体地，涉及允许确定电梯制动器和电梯制动衬垫状态的基本参数的电梯制动器和电梯制动衬垫。
【背景技术】
[0002]对于电梯制动系统的用户重要的是需要了解已知电梯制动系统的状况、它现在正怎样有效地运行以及何时需要检修。换言之，对于用户重要的是其依赖于电梯制动系统的功能和性能。为了监测电梯制动系统，需要检测、测量、处理和分析许多不同的物理参数。使用通常的传感技术来设计和建造这样的传感器系统将是相当复杂的，体积较大，并且还可能是高成本的。电梯制动系统的一个重要的物理参数是实际施加的电梯制动力，该电梯制动力是机械力，使用该机械力电梯制动衬垫被“压”靠在电梯制动盘或电梯制动鼓上。不仅剩余的寿命，电梯制动衬垫和电梯制动盘/鼓等的几何形状也可能是相关参数。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种改进的电梯制动器和改进的电梯制动衬垫，根据独立权利要求的主题，其允许在运行期间可靠地分析电梯制动器的状况和电梯制动衬垫的状况。其它实施例包括在从属权利要求中。
[0004]根据示例性的实施例，提供一种电梯制动器，其包括底盘结构、能够在底盘结构上移动的移动结构、具有第一摩擦表面的第一电梯制动元件、具有第二摩擦表面的第二电梯制动元件以及控制和评价单元，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个可移动地安装至底盘结构上，并且第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的另一个安装至移动结构上，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件被设置为在第一摩擦表面朝向第二摩擦表面的情况下被压向彼此，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括具有摩擦表面的磨损层、磁场产生装置和磁场传感装置，其中，控制和评价单元适于驱动磁场产生装置，以在磨损层中产生磁通量，并且控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号确定电梯制动器的状况，尤其是磨损层的状况。
[0005]因此，电梯制动器和电梯制动衬垫的状况可以被分别分析。一个电梯制动元件(例如电梯制动衬垫)可以可移动地安装至底盘结构上并且可以被压向安装至移动部件上的另一个电梯制动元件。另一个电梯制动元件可以是电梯制动盘或鼓，而所述一个电梯制动元件可以分别是用于电梯制动盘和鼓的电梯制动衬垫。移动部件可以进行旋转运动或直线运动或其组合。电梯制动器的状况、尤其是磨损层的状况可以包括施加在摩擦表面之间的力、摩擦表面之间的距离、电梯制动元件相对彼此的运动、磨损层的磨损，但不限于此。电梯制动元件(至少一个可以为电梯制动衬垫)之间的力以及电梯制动器的移动部件和固定部件相对于彼此的几何形状可以影响磁场产生装置产生的磁场和/或磁通量。磁场的改变可以被用来分析施加给电梯制动器的力或分析例如电梯制动衬垫与电梯制动盘或鼓之间的距离。然而，还可以检测所述元件相对于彼此的运动和例如由磨损引起的几何形状的改变。
[0006]根据示例性的实施例，第一元件和第二元件中的一个包括通量集中器，并且磁场产生装置包括围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置，并且其中，控制单元适于驱动磁场产生线圈装置，以在通量集中器中产生磁通量。
[0007]因此，通量可以被集中并且磁场可以被很好地限定用于测量目的。特别地，磁场强度可以集中在用于测量目的相关的位置。成围绕通量集中器缠绕的线圈形式的磁场产生器允许产生交替的通量。
[0008]根据示例性的实施例，磁场传感装置包括围绕通量集中器缠绕的传感线圈装置。
[0009]因此，可以提供简单且有效的构造。通量集中器以及磁场产生线圈和传感线圈装置可以在例如将其嵌入磨损层中之前预先制造。应该注意的是，还可以使用永磁体代替磁场产生线圈，其与通量集中器对齐。然而，这仅提供了静态的磁场。不管磁场产生元件的类型，也不管是否提供通量集中器，可以使用其它类型的磁场传感器，例如，霍尔效应传感器、MR传感器或GMR传感器。
[0010]根据示例性的实施例，通量集中器的至少一部分设置在磨损层中，其中，通量集中器的至少一个极面与第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个的摩擦表面平齐，其中，第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面包括面向通量集中器的至少一个极面的铁磁表面。
[0011]因此，可以确定对应于磨损层的摩擦表面的极面与例如电梯制动盘或电梯制动鼓的另一个电梯制动元件之间的距离以及作用在第一电梯制动元件与第二电梯制动元件之间(特别是第一摩擦表面与第二摩擦表面之间)的力。在电梯制动器断开的情况下，即具有磨损层的电梯制动衬垫与电梯制动盘有一定的距离的情况下，通量集中器不接触电梯制动盘/鼓的铁磁表面，以使得装置通量集中器和另一电梯制动元件的铁磁表面的磁性较差。然而，在电梯制动器闭合的情况下，由于通量集中器接触相对元件的铁磁表面，所以磁性较好。因此，可以基于变化的通量确定与磨损层的摩擦表面平齐的极面与铁磁表面之间的距离。
[0012]根据示例性的实施例，控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号强度来确定垂直地作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面以及第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面上并且作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的机械力。
[0013]通量集中器和铁磁表面的磁路的磁性在增大极面与铁磁表面之间(即第一电梯制动元件与第二电梯制动元件之间)的力时进一步改进。这个方面可以用于基于通量确定作用在电梯制动元件上的力。
[0014]根据示例性的实施例，通量集中器的至少一部分设置在磨损层中，其中，通量集中器的至少一个极面与磨损层的摩擦表面间隔开，至少除非直至达到磨损层的最大磨损。
[0015]因此，当电梯制动器被激活时，即摩擦表面压向彼此时，可以确定极面与另一个电梯制动元件(例如电梯制动盘或电梯制动鼓)的摩擦表面之间的距离。该距离可以对应于磨损层的最大磨损，以使得同时确定的距离为剩余的磨损。因此，该传感器可以被用来监测电梯制动衬垫的寿命。
[0016]根据示例性的实施例，提供一种电梯制动器，其包括底盘结构、能够在底盘结构上移动的移动结构、具有第一摩擦表面的第一电梯制动元件、具有第二摩擦表面的第二电梯制动元件以及控制和评价单元，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个可移动地安装至底盘结构上，并且第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的另一个安装至移动结构上，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件被设置为使用第一摩擦表面和第二摩擦表面被压向彼此，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括具有摩擦表面的磨损层、至少部分地设置或嵌入在磨损层中的通量集中器、围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置和围绕通量集中器缠绕的磁场传感线圈装置，其中，通量集中器的至少一个极面与第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个的相应的摩擦表面平齐，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少另一个包括作为摩擦表面的铁磁表面或表面层，该铁磁表面或表面层面向通量集中器的至少一个极面，其中，控制和评价单元适于驱动磁场产生线圈以在通量集中器中产生磁通量，其中，控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号确定所述一个的磨损层与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的力。
[0017]因此，可以确定与磨损层的摩擦表面处于相同水平高度的通量集中器的极面与另一个电梯制动元件的摩擦表面之间的距离。应该强调的是，第一摩擦表面和第二摩擦表面实际上具有不同的材料，所述摩擦表面中的仅一个(即磨损层的那个)适于具有磨损或磨耗。另一摩擦表面(例如金属的电梯制动盘或鼓)基本上不具有磨损或磨耗。另一摩擦表面或表面层(例如位于电梯制动盘或电梯制动鼓上)可以具有铁磁材料，以不仅用作摩擦表面或相对的电梯制动元件，还用作用于影响磨损层中产生的通量和/或磁场的影响元件。
[0018]根据示例性的实施例，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括:至少部分地设置在磨损层中的第二通量集中器、围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场产生线圈装置、围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场传感线圈装置，其中，第二通量集中器的至少一个极面与第一元件和第二元件中的一个的相应的摩擦表面间隔开，其中，第一元件和第二元件中的另一个包括作为摩擦表面的铁磁表面，该铁磁表面面向第二通量集中器的至少一个极面，其中，控制和评价单元适于驱动第二磁场产生线圈装置以在第二通量集中器中产生磁通量，其中，控制和评价单元适于基于从第二磁场传感装置接收的信号确定第一摩擦表面和第二摩擦表面接触时第二通量集中器的至少一个极面与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的距离。
[0019]因此，可以确定电梯制动器的三个基本参数。第一通量集中器允许在电梯制动器未被激活(即未闭合)的情况下确定两个摩擦表面之间的距离。此外，第一通量集中器允许在电梯制动器被激活(即闭合)的情况下确定电梯制动力。第二通量集中器允许在电梯制动器被激活(即闭合)的情况下确定磨损层的厚度以及由此确定电梯制动元件或电梯制动衬垫的寿命。
[0020]根据示例性实施例，通量集中器是具有第一腿部和第二腿部的轭，其中，传感线圈装置包括围绕通量集中器的第一腿部缠绕的第一反馈线圈和围绕通量集中器的第二腿部缠绕的第二反馈线圈。
[0021]因此，通量集中器可以形成为轭，并且可以具有与另一摩擦表面相对的两个极面。同时，通量集中器的两个腿部允许设置两个传感线圈，该两个传感线圈可以显著地改进装置的传感特性。应该注意的是，成轭形式的集中器也可以仅具有围绕集中器缠绕的一个传感线圈。
[0022]根据示例性的实施例，磁场产生装置的驱动线和磁场传感装置的信号线中的至少一个设置在磨损层中，以使得:当达到磨损层的最大磨损时，磁场产生装置的驱动线和磁场传感装置的信号线中的所述至少一个由于磨损而中断或开始与另一摩擦表面(即电梯制动盘或电梯制动鼓)电接触。
[0023]因此，可以通过监测磁场产生器或传感器的运行来检测寿命的终点。如果检测到产生器和传感器中的一个不再工作，那么相应的电线由于磨损而被中断。该监测可以由控制和评价单元进