專利名稱：電梯系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如在權(quán)利要求1的前序部分呈現(xiàn)的電梯系統(tǒng)，以及一
種如在權(quán)利要求10的前序部分呈現(xiàn)的用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的方法。
背景技術(shù)：
電梯系統(tǒng)中，努力最大限度地保證乘員的安全是重要的。當(dāng)打開門時， 電梯轎廂不能移到停放區(qū)外，在任何階段電梯轎廂都不可以自由落下，電
梯轎廂的運動也不能達(dá)到不受控的加速運動或不受控的減速運動。由于這 個緣故，電梯設(shè)施包括許多安全和停止裝置，這些裝置在正常情形和故障 情形下負(fù)責(zé)電梯轎廂的停止。
電梯的控制系統(tǒng)操控電梯從樓層到樓層的驅(qū)動。在正常驅(qū)動期間，在 加速和減速過程中，電梯的控制系統(tǒng)保證例如電梯的速度減小，并保證電 梯停在樓層的合適地點。控制系統(tǒng)也使電梯平穩(wěn)地停在終點樓層。如果借
助于控制系統(tǒng)的電梯正常停止沒有起作用，則正常終點減速(Normal Terminal Slowdown, NTS)操控電梯在終點樓層平穩(wěn)停止。
如果電梯到達(dá)軸的末端時正常終點減速(NTS)未能成功地停止電梯， 則ETSL ( Emergency Terminal Speed Limiting,緊急終點速度限制)使用機(jī) 械制動器停止電梯。機(jī)械制動器是一種機(jī)電制動器，通常布置成必要時與 電梯的曳引輪相連接。如果電梯的減速度不足，ETSL還能使用電梯轎廂的 制動器或者楔式制動器、也就是安全齒輪，用于停止。
圖1呈現(xiàn)了現(xiàn)代電梯系統(tǒng)的安全裝置的操作。曲線11將電梯的行進(jìn)圖 示為距離和速度的函數(shù)。
機(jī)械的超速調(diào)節(jié)器(over governor, OSG )可以用作安全裝置。超速調(diào) 節(jié)器監(jiān)測電梯轎廂在電梯軸中的速度，以及，如果電梯轎廂的速度超過一 定的預(yù)設(shè)極限值(例如，6m/s)，超速調(diào)節(jié)器則斷開電梯的安全回路，在這 種情況下，機(jī)械制動器發(fā)揮作用(區(qū)域12)。電梯包括安全回路，如果任何 與之相連接的開關(guān)打開，則切斷安全回路。如果超速仍然從先前值增加，則超速調(diào)節(jié)器使用與電梯轎廂有關(guān)的安全齒輪(區(qū)域16 )，其楔子卡緊電梯 導(dǎo)軌并防止電梯轎廂滑動。換而言之，如果鋼索或者鋼索懸掛失靈且電梯 轎廂開始自由下落，則安全齒輪楔入并卡緊。
超速度也可以用電氣方式進(jìn)行監(jiān)測。例如，文獻(xiàn)WO00/39015 7>開了 一種解決方案，其中，電子超速監(jiān)測裝置接收表示轎廂速度的信號，將轎 廂速度與存儲在監(jiān)測裝置的存儲器中的速度限制數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且，如 有必要則產(chǎn)生啟動信號，借助于該啟動信號可以接合電梯的制動器。
靠近電梯軸的末端是終點限位開關(guān)。該終點限位開關(guān)的位置在圖1中 標(biāo)注為xl。如果在終點限位開關(guān)之前電梯沒有停止，則再次切斷電梯的安 全回路，并使電梯制動器起作用。如果電梯過了終點站例如100mm，則終 點限位開關(guān)使用機(jī)械制動器來停住電梯轎廂(區(qū)域12)。
如果電梯從終點限位開關(guān)繼續(xù)向前數(shù)厘米，轎廂(或相對應(yīng)的對重) 與緩沖器13相撞，緩沖器13受壓而沉陷并最終停住電梯。緩沖器13之后 還有空間14，在空間14之后則遭遇軸的混凝土末端結(jié)構(gòu)15。圖1呈現(xiàn)了 尤其帶有對重的電梯系統(tǒng)的軸結(jié)構(gòu)。在沒有對重的電梯中，軸頂端的緩沖 器結(jié)構(gòu)可以比下面的緩沖器更輕，因為不受控的運動只能出現(xiàn)在下行。
即使正常控制系統(tǒng)失靈，全長緩沖器所具有的行程長度達(dá)到這樣的量， 其原則上以全速驅(qū)動到緩沖器上也是安全的，在電梯轎廂停止之前，轎廂 內(nèi)的加速度也不會超過容許限制。典型地，lg是安全規(guī)程中所設(shè)定的一種 人能承受的加速度/減速度。
有的電梯系統(tǒng)中使用所謂的"減行程緩沖器"。在這種情況下，使用電 氣安全連4妻(electrical safety connection)作為4f止轎廂的輔助i殳備。在離軸 末端一定距離處安裝一開關(guān)，該開關(guān)的速度限制例如是正常速度的90%。 在稍靠近于軸的末端處安裝第二開關(guān)，該第二開關(guān)的速度限制例如是正常 速度的60%。如果速度超過在開關(guān)的位置點處所容許的速度，則再次切斷 安全回路，而機(jī)械制動器使電梯轎廂停止。如果超速仍從先前值增加，則 電梯的安全系統(tǒng)使用與電梯轎廂有關(guān)的安全齒輪來停住轎廂。
關(guān)于電梯安全不同國家的權(quán)威機(jī)構(gòu)具有不同的規(guī)定?；驹瓌t是電梯 必須包括一種能在故障情形下使電梯停止的安全系統(tǒng)。例如，根據(jù)歐盟頒 布的電梯規(guī)程95/16/EC，電梯必須包括超速調(diào)節(jié)器和速度監(jiān)測系統(tǒng)。電梯 不能達(dá)到不受控的加速運動或不受控的減速運動。此外，如下的情形必須
6避免當(dāng)門打開時，由于例如鋼索滑動或機(jī)械制動器中的失靈情形而導(dǎo)致 電梯轎廂開始滑出停靠區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提出一種用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的新方法、和 一種安全可靠的電梯系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明的目的是，披露一種用于在沒 有對重的電梯系統(tǒng)中保證安全的方法和一種沒有對重的電梯系統(tǒng)，借助于 該方法和電梯系統(tǒng)，既能防止電梯轎廂在樓層區(qū)中非有意的運動，又能防 止電梯轎廂的超速情形，并且確保電梯的受控停止，而且，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的 安全設(shè)備發(fā)生故障時，這種沒有對重的電梯系統(tǒng)也能保證電梯轎廂的停止。
根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)和方法以在權(quán)利要求1和10的特征部分所披露 的內(nèi)容為特征。本發(fā)明的其他實施方式也以在其他權(quán)利要求中所披露的內(nèi) 容為特征。在說明部分和本申請的附圖中也討論了一些發(fā)明實施方式。本 申請的發(fā)明內(nèi)容也可能不同于所附權(quán)利要求中地限定。尤其是如果按照表 達(dá)或隱含子任務(wù)或根據(jù)優(yōu)點的觀點或所達(dá)到優(yōu)點的類別考慮本發(fā)明，則本 發(fā)明內(nèi)容也可能由幾個獨立發(fā)明組成。在這種情況下，根據(jù)獨立發(fā)明概念 的觀點，包含在所附權(quán)利要求中的某些屬性可能是多余的。不同實施方式 的特征，在基本發(fā)明概念的范圍內(nèi)可以與其他實施方式一起應(yīng)用。此外， 與根據(jù)本發(fā)明的方法 一起提出的特征，可以在根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)中應(yīng) 用，反之亦然。
本發(fā)明涉及一種電梯系統(tǒng)和一種用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的方法。
根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)包括安全設(shè)施和安全設(shè)施的控制。根據(jù)本發(fā)明 的安全設(shè)施包括至少一種機(jī)械停止器具，而安全設(shè)施的控制則包括至少一 種極限值，該極限值設(shè)定電梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距 離。安全設(shè)施的控制還包括時間的測量，而上述安全設(shè)施的控制的極限值 則被定義為時間的函數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的一種電梯系統(tǒng)中，安全設(shè)施的控制的極限值適合于當(dāng) 電梯系統(tǒng)的運行模式改變時起作用。
在根據(jù)本發(fā)明的一種電梯系統(tǒng)中，安全設(shè)施包括用于接收信息的裝 置，該信息有關(guān)電梯轎廂運動的方向、速度和/或減速度、電梯的安全回路 的狀態(tài)、電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)和/或電梯轎廂在門區(qū)的定位；監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測電梯轎廂的速度和/或減速度及其距門區(qū)的垂直距離保持在由極限
值限定的范圍內(nèi)；以及控制裝置，如果電梯轎廂的速度和/或減速度及其距 門區(qū)的垂直距離在由極限值設(shè)定的容許范圍之外，控制裝置則控制至少一 種停止器具。安全設(shè)施進(jìn)一步包括如下的裝置用于利用關(guān)于電梯轎廂的 運動方向、速度和/或減速度的信息、關(guān)于從電梯的安全回路的狀態(tài)推斷的 抵達(dá)門區(qū)的初步信息、關(guān)于電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)和/或電梯轎廂在門區(qū) 的定位的信息，設(shè)定電梯系統(tǒng)的運行模式。用于設(shè)定電梯轎廂的最小容許 減速度的限制的極限值，與電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式相關(guān)聯(lián)。
該安全設(shè)施還可以包括用于接收關(guān)于電梯的伺服驅(qū)動模式的信息的裝 置、利用關(guān)于伺服驅(qū)動模式的信息設(shè)定電梯系統(tǒng)的運行模式的裝置、和/或 用于測量時間并用于存儲電梯系統(tǒng)的運行模式的切換時間的裝置。優(yōu)選的 是，將與電梯系統(tǒng)的至少 一種運行模式相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂的速度和/或最、 減速度的極限值，定義為時間的函數(shù)，而設(shè)定用于電梯轎廂的最大容許速 度限制的極限值，則與電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式相關(guān)聯(lián)。設(shè)定用于電 梯轎廂的容許速度限制的極限值、和設(shè)定用于電梯轎廂距門區(qū)的垂直距離 限制的至少一個第二極限值，可以與電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式相關(guān)聯(lián)。
電梯系統(tǒng)還優(yōu)選地包括測量裝置，用于持續(xù)地測量電梯轎廂的運動方 向、速度和/或減速度。電梯系統(tǒng)的用于控制停止器具的裝置可以包括控制 開關(guān)，用于測試該控制開關(guān)的操作的裝置是本電梯系統(tǒng)中的進(jìn)一 步的裝置。 在一種優(yōu)選實施方式中，監(jiān)測裝置被集成為電梯的控制系統(tǒng)的一部分，并 且，除了機(jī)械制動器、機(jī)械超速監(jiān)測和限位開關(guān)之外，將所述安全設(shè)施安 裝進(jìn)電梯系統(tǒng)中作為補充安全設(shè)備。
在用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的方法中，將至少 一個機(jī)械安全停止器 具安裝于電梯系統(tǒng)的安全設(shè)施，并為安全設(shè)施的控制設(shè)定至少一個極限值， 該極限值設(shè)定電梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距離。在本方 法中，測量時間的流逝，并將安全設(shè)施控制的至少一個極限值設(shè)定為相對 于時間的可變函數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，當(dāng)電梯系統(tǒng)的運行模式改變時，安全設(shè) 施控制的至少一個極限值起作用。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，檢查電梯轎廂的運動方向、速度和/減速 度及其距門區(qū)的垂直距離、電梯的安全回路的狀態(tài)、電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)和/或電梯轎廂在門區(qū)的定位，并且，監(jiān)測電梯轎廂的速度和/或減速度 及其距門區(qū)的垂直距離保持在由極限值所限定的容許范圍內(nèi)。如果被監(jiān)測 的值之一接收到在容許范圍之外的值，則對至少 一種停止器具進(jìn)行控制。 根據(jù)本發(fā)明，利用關(guān)于電梯轎廂的運動方向、速度和/或減速度、距門區(qū)的 垂直距離的信息、關(guān)于根據(jù)安全回路的狀態(tài)推斷的電梯抵達(dá)門區(qū)的初步信 息、關(guān)于電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)和/或電梯轎廂在門區(qū)的定位的信息，設(shè) 定電梯系統(tǒng)的運行模式，并使設(shè)定用于電梯轎廂的最小減速度的限制的極 限值與電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，還可能接收關(guān) 于電梯的伺服驅(qū)動模式的信息，并利用關(guān)于伺服驅(qū)動模式的信息設(shè)定電梯 系統(tǒng)的運行模式。在一種優(yōu)選實施方式中，將電梯系統(tǒng)的運行模式改變時 的時刻存儲在存儲器中，測量時間的流逝，并監(jiān)測電梯轎廂距門區(qū)的垂直 距離以及電梯轎廂的速度和減速度保持在由極限值限定的容許范圍內(nèi)，將 這些極限值之中的至少一個極限值定義為時間的函數(shù)。本方法可以進(jìn)一步
包括以下階段在至少一種運行模式中，監(jiān)測電梯轎廂的速度保持低于確
定的最大速度，在電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式中，還監(jiān)測電梯轎廂的速 度保持低于容許速度限制、以及電梯轎廂保持在距門區(qū)容許距離處。根據(jù) 本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是，定期測試停止器具的控制開關(guān)的操作。
下文中，將本發(fā)明的電梯系統(tǒng)和方法共同稱為根據(jù)本發(fā)明的解決方案。 依靠根據(jù)本發(fā)明的解決方案，實現(xiàn)了一種安全電梯系統(tǒng)。采用根據(jù)本 發(fā)明的解決方案，可以避免由鋼索滑動或有缺陷的機(jī)械制動器所到致的不 期望運動產(chǎn)生的危險情形，而且，還可以采用本解決方案確保電梯的速度 保持受控，例如，在動態(tài)制動器不成功的情形下。采用根據(jù)本發(fā)明的解決 方案，還可以保證電梯緊急停止的成功，在不帶對重的快速電梯中亦然。 可以容易地將根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)中所包括的安全設(shè)施，與現(xiàn)有技術(shù)的 安全設(shè)備協(xié)同應(yīng)用，在這種情況下，本發(fā)明中提出的安全設(shè)施用很少附加 部件改善了電梯系統(tǒng)的安全等級，并且，在該解決方案中，能夠利用以別 的方式結(jié)合在電梯系統(tǒng)中的停止器具和測量信號。


下面，參照附圖通過本發(fā)明的實施方式之一對其進(jìn)行具體說明，其中 圖1圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安全裝置的操:作；
9圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)的運行模式以及運行模式之間切換的 方框圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的容許運動的一些極限值，這些極限值設(shè)定用于 電梯轎廂減速的限制。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)包括安全設(shè)施以及安全設(shè)施的控制。優(yōu)選的是， 將該安全設(shè)施用作對現(xiàn)有技術(shù)安全設(shè)備的補充，其中，當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 安全設(shè)備由于某些原因未按期望方式運行時，本發(fā)明提出的安全設(shè)施停止 電梯轎廂的運動。
根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)的安全設(shè)施包括如下的裝置用于接收并檢查 至少電梯轎廂運動的方向、速度和/或減速度、電梯機(jī)械制動器的狀態(tài)、電 梯安全回路的狀態(tài)、以及電梯的門區(qū)信息。在沒有對重的電梯中，機(jī)械制 動器通常是一種非對稱制動器，其適合于以比上行運動更大的作用力來制 動下行運動。該安全設(shè)施進(jìn)一步包括監(jiān)測裝置，利用該監(jiān)測裝置可以監(jiān) 測電梯轎廂距門區(qū)的垂直距離以及電梯轎廂的速度和/或減速度保持在由運 動的極限值所限定的容許范圍內(nèi)；以及設(shè)定裝置，用于設(shè)定電梯系統(tǒng)的運 行模式。根據(jù)本發(fā)明，借助于該安全設(shè)施，對在電梯系統(tǒng)的某種運行模式 中電梯轎廂距門區(qū)的垂直距離、以及電梯轎廂的速度和/或減速度保持在極 限值邊界內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測。在不同運行^t式下，可以將運動與不同極限值進(jìn)行 比較，而受到監(jiān)測以不超出其邊界的眾多極限值也可以與確定的運行模式 相關(guān)聯(lián)。如果電梯轎廂的運動不在由極限值設(shè)定的容許范圍內(nèi)，則至少對 一種可以停住電梯轎廂的停止器具進(jìn)行控制。
本文中電梯系統(tǒng)的運行模式指電梯系統(tǒng)可以所處的某種狀態(tài)，而哪種 運行模式，則由電梯系統(tǒng)的安全裝置和/或致動裝置的狀態(tài)、和/或基于電梯 轎廂的速度信息和/或位置信息確定。在該安全設(shè)施中，要設(shè)定的操作模式， 不必與為電梯系統(tǒng)的安全設(shè)備或控制設(shè)備設(shè)定的其他運行模式相對應(yīng)，盡 管它們可能相同。例如，根據(jù)該安全設(shè)施的觀點，對運輸控制而言必須的 加速、勻速和制動狀態(tài)，可能全部屬于運行模式IO "電梯驅(qū)動"。
下面，結(jié)合根據(jù)圖2的電梯系統(tǒng)的運行模式以及所述安全設(shè)施的用于 設(shè)定電梯系統(tǒng)的運行模式和用于從一種模式切換至另一模式的方法，對該
10安全設(shè)施的運行進(jìn)行說明。在本實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用于沒有對重的 電梯系統(tǒng)中，其中該安全設(shè)施包括用于設(shè)定四種不同運行模式的裝置。然 而，根據(jù)本發(fā)明，可能與一個或更多的監(jiān)視極限值相關(guān)聯(lián)的由本安全設(shè)施 的裝置限定的不同運行模式，也可以多于四種或少于四種，而且，本發(fā)明 也適用于帶有對重的電梯系統(tǒng)。
圖2以框圖呈現(xiàn)了電梯系統(tǒng)從一種運行模式至另一種運行^^莫式的切換。
優(yōu)選的是，與電梯系統(tǒng)的運行模式無關(guān)，持續(xù)地監(jiān)測電梯轎廂的運動，諸 如作為時間函數(shù)的速度、減速度和/或位置，盡管安全設(shè)施也可能只適合于 在與運動的極限值相關(guān)聯(lián)的某些運行模式下啟動停止器具，電梯的運動必 在該運動的極限值限定的容許范圍內(nèi)。也可以一個極限值與電梯系統(tǒng)的所 有運行模式相關(guān)聯(lián)，監(jiān)測與該極限值的相符，而超出該極限值的邊界則啟
動停止器具。例如，在根據(jù)圖2的解決方案中，在運行模式10 (電梯驅(qū)動) 下，也就是在電梯的正常驅(qū)動期間，可以使用圖1中給出的限制曲線11, 其將電梯在電梯軸中的行進(jìn)描迷成速度和位置的函數(shù)，或者，根據(jù)本發(fā)明 的電氣安全設(shè)施可以用來取代機(jī)械超速調(diào)節(jié)器，而電梯轎廂的運動在任何 情況下都不能超出的速度限制，則可以設(shè)定成用于模式10的極限值。
在根據(jù)圖2的解決方案中，除了優(yōu)選地持續(xù)地監(jiān)測電梯轎廂的速度和 減速度的信息之外，還要監(jiān)測至少關(guān)于機(jī)械制動的狀態(tài)(on/off)、電梯的安 全回路的狀態(tài)(open/closed)的狀態(tài)、門區(qū)和電梯轎廂距門區(qū)的垂直距離等 的信息。基于這些信息，定義電梯系統(tǒng)的運行模式。該安全設(shè)施還優(yōu)選包 括用于測量時間的裝置和存儲器，關(guān)于電梯系統(tǒng)從一種運行模式切換至另 一種運行模式的時刻的信息可以存儲在該存儲器中。該安全設(shè)施還可以包 括存儲與電梯系統(tǒng)的各運行模式相關(guān)聯(lián)的極限值的存儲器。
可以如下地獲得門區(qū)信息例如，借助于與各?？繉游幌嚓P(guān)聯(lián)地裝配 在電梯軸中的磁體，以及借助于裝配于電梯轎廂的感應(yīng)開關(guān)，或者，借助 于適合于傳送門區(qū)信息的其他傳感器?？梢匀缦碌孬@得關(guān)于電梯轎廂運動 的信息例如，利用諸如脈沖編碼器的速度傳感器，或者利用與電梯轎廂、
量方法?？梢愿鶕?jù)位置信息來計算電梯轎廂的速度，或者，當(dāng)已知出發(fā)點 時，可以利用速度來計算電梯轎廂的位置。此外，借助于速度信息，可以 計算電梯轎廂的加速度/減速度，并且還可以將用于確定減速數(shù)據(jù)的加速度傳感器與電梯轎廂相連接。
該安全設(shè)施還可以包括如下的裝置用于接收描述電梯系統(tǒng)狀態(tài)的其 他信息。例如，可以接收并監(jiān)測如下的信息關(guān)于電梯主接觸器的狀態(tài)， 關(guān)于停止設(shè)備的狀態(tài)、諸如OSG或其他抗爬行器具和/或?qū)Υ诉M(jìn)行控制的繼 電器的開關(guān)，和/或關(guān)于電梯機(jī)械制動器的手動打開，關(guān)于電梯轎廂的負(fù)荷， 或者關(guān)于與電梯系統(tǒng)相連的其他開關(guān)或致動器的狀態(tài)，而這些信息在設(shè)定 電梯系統(tǒng)的運行模式中都可以被利用。此外，在設(shè)定運行模式中還可能監(jiān) 測并利用其他信息，諸如關(guān)于電梯速度基準(zhǔn)、關(guān)于伺服驅(qū)動模式、關(guān)于緩 動模式或關(guān)于與電梯運動控制相關(guān)聯(lián)的其他指令的信息。
在圖2中，電梯系統(tǒng)具有由安全設(shè)施進(jìn)行檢測的四種運行模式，其中 三種與用于設(shè)定電梯轎廂容許運動的限制的極限值有關(guān)，運動必須保持在 該極限值的邊界內(nèi)，如果運動超出該極限值的邊界，則啟動停止器具。根 據(jù)本發(fā)明，停止器具可以是例如現(xiàn)有技術(shù)的抗爬行設(shè)備。它也可以是例如 機(jī)械離合器、導(dǎo)軌制動器或鋼索制動器，其直接鎖定電梯的提升鋼索。在 根據(jù)本發(fā)明的解決方案中所使用的停止器具也可以是將超速調(diào)節(jié)器的鋼索 鎖定在其位置的鋼索制動器，或者防止或制動超速調(diào)節(jié)器的鋼索輪轉(zhuǎn)動的 器具，在這種情況下當(dāng)電梯轎廂向下移動一點距離時，超速調(diào)節(jié)器的鋼索 啟動電梯的安全齒輪，并因此防止電梯轎廂向下爬行，在這種情況下，停 止超速調(diào)節(jié)器的鋼索的機(jī)構(gòu)起到停止器具的作用，因此可以由例如鋼索制 動器或安全齒輪形成。
優(yōu)選的是，安全設(shè)施不斷地檢查電梯系統(tǒng)的運行模式，而在電梯系統(tǒng) 的運行模式改變時，安全設(shè)施則切換至將電梯轎廂的運動與和新運行模式 相對應(yīng)的極限值進(jìn)行比較。在電梯的正常驅(qū)動10 (電梯驅(qū)動)期間，監(jiān)測 安全回路和機(jī)械制動器的狀態(tài)。如果制動器接合并且安全回路打開，則認(rèn) 為是電梯驅(qū)動的結(jié)束。如果在電梯系統(tǒng)中沒有任何故障情形，則實際情形 是電梯轎廂到達(dá)停靠層位之一。在電梯系統(tǒng)被認(rèn)為已經(jīng)切換至模式40 "轎 廂處于門區(qū)，，之前，檢查電梯轎廂的運動方向和速度。圖2中給出的大小 方向這樣定義，使得速度v的正方向向下，以及，當(dāng)電梯轎廂減速向下運 動時減速度g為正。
電梯系統(tǒng)已經(jīng)切換至運行模式20 (準(zhǔn)備停止、高速)，其中使電梯從較快速
12度停止，例如因為故障情形。如果電梯轎廂正在上行運動或者其速度在下 行運動時處于最高V!^，則檢查是否已從電梯接收到電梯轎廂的位置處于門 區(qū)的信息。如果門區(qū)信息表明電梯轎廂處于門區(qū)，者設(shè)定運行模式40 "轎 廂處于門區(qū)"。如果電梯轎廂不在門區(qū)，則判定電梯系統(tǒng)已經(jīng)切換至運行模
式30，其中使電梯從低速停止(準(zhǔn)備停止、低速)。
當(dāng)電梯系統(tǒng)處于運行模式20中(電梯準(zhǔn)備停止、高速)，境況可能是 例如這樣的一種情形，其中借助于ETSL使電梯轎廂停止。這種情況下的目 的是使用不同停止器具停止電梯，使得電梯轎廂可靠快捷地停住。然而，
不可避免的，否則，在根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施中，當(dāng)且僅當(dāng)與電梯系統(tǒng)結(jié) 合的其他安全系統(tǒng)和停止器具沒有為電梯轎廂產(chǎn)生足夠的減速度時才啟動 該停止器具。尤其是在沒有對重的快速電梯中，不期望電梯轎廂在其速度 太高時用例如安全齒輪使其停止，因為太高的減速度對乘客的健康以及對 停止器具自身的運行而言都會導(dǎo)致風(fēng)險。
因此，根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施適合于用作附加安全措施，作為對現(xiàn)有 技術(shù)安全設(shè)備的補充。然而，也可以用根據(jù)本發(fā)明的解決方案取代其他安 全設(shè)備。
與運行模式20相關(guān)聯(lián)的極限值，設(shè)定電梯轎廂必須具有的用于處于最 小值的減速的限制。優(yōu)選的是，將該極限值定義為時間的函數(shù)，例如，以 圖3中所說明的方式。當(dāng)電梯系統(tǒng)切換至模式20時，將切換發(fā)生的時刻和 切換時刻電梯轎廂的速度記錄在存儲器中。在此之后，將電梯轎廂的減速 度計算為時間的函數(shù)，并且對是否滿足由極限值設(shè)定的對電梯轎廂的運動 的要求進(jìn)行監(jiān)測。這里，容許運動的范圍是極限值上方的區(qū)域，其中減速 度超過極限gum(t),而在曲線上和其下方的區(qū)域(其中減速度為glim(t)或比
其更小)的glim(t)，則導(dǎo)致停止器具的啟動。
圖3中，t=0時刻表示電梯系統(tǒng)已切換至運行模式20時的時刻。在 t-O...t,之間，為減速度設(shè)定的極限值glim0是0，因為當(dāng)電梯系統(tǒng)剛切換至 運行模式20時不需要減速。在t!…t2之間，減速度具有極限值gliml,在t2...t3 之間，減速度的極限值為glim2，而在t3時刻之后，極限值為glim3。優(yōu)選的是， 對極限值限定glim3> glim2 > gliml > glim。，在這種情況下，可以給予其他安全 設(shè)備如機(jī)械制動以時間，從而以受控方式停止電梯轎廂的運動，而且，只
13在其他系統(tǒng)故障情形下、或者例如與緊急停止相關(guān)聯(lián)的鋼索滑動時，才使
用根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施的停止器具。在緩慢(例如0.6m/s )運動的電梯中， 在啟動停止器具之后，利用簡單的時間延遲就能保證緊急停止的成功。然 而，在沒有對重的快速電梯(速度例如為6m/s)中，在啟動停止器具的過 程中，單純使用時間延遲不能產(chǎn)生期望的結(jié)果，因為采用現(xiàn)有技術(shù)的停止 器具，在停止電梯轎廂的運動方面花費數(shù)秒時間，而且，如果例如機(jī)械制 動器有缺陷，則時間延遲不能設(shè)定得足夠大，以防電梯轎廂的速度過于增 大。根據(jù)本發(fā)明，采用定義為時間函數(shù)而增大的減速度極限值，能夠保證 電梯轎廂的安全緊急停止。
在模式20中，還持續(xù)地監(jiān)測電梯轎廂的速度和方向并與速度極限VH^ 進(jìn)行比較。在本實施方式中，只為下行運動設(shè)置對速度和減速度的極限值， 然而，根據(jù)本發(fā)明，也可以為上行運動設(shè)置限制。如果速度以足夠的減速
度減至V,imW直以下，則檢查電梯轎廂是否處在門區(qū)，并且，根據(jù)門區(qū)信息，
確定電梯系統(tǒng)或者處于運行模式30,或者處于運行模式40。
當(dāng)電梯轎廂出現(xiàn)上行運動時，或者如果下行速度較小，低于V,im,，則切
換至模式30 (電梯準(zhǔn)備停止、低速)，其中監(jiān)測電梯轎廂的速度，并將其與 設(shè)定速度限制的極限值相比較。與運行模式30相關(guān)聯(lián)的最大容許速度的極 限值vlim2設(shè)定了速度限制，在低速時容許低于該速度限制的電梯運動狀態(tài)。
當(dāng)速度為Vto2或比Vum2大時，啟動停止器具。另外，監(jiān)測電梯轎廂的速度 和門區(qū)信息，用以設(shè)定向下一個運行模式的切換。當(dāng)電梯系統(tǒng)處于運行模
式30時，出現(xiàn)這種情況可能是例如這樣故障情形，即其中電梯系統(tǒng)的供電 欠在夾，并且電梯的速度受到卩艮制，例如利用電動才幾的動態(tài)制動，或者,例 如在ETSL停止的最終階段。此外，有可能出現(xiàn)的是在下行運動過程中的緊 急停止，當(dāng)重力向下拉動電梯轎廂時，其在沒有對重的電梯中實際上易于 實現(xiàn)，但在緊急停止之后可能有制動滑行的風(fēng)險。在模式30中，在成功緊 急停止之后用安全設(shè)施監(jiān)測制動沒有開始向下滑動。因此，在根據(jù)本發(fā)明 的電梯系統(tǒng)的運行模式30中，如果電梯轎廂的速度超過容許極限，例如， 當(dāng)動態(tài)制動不成功，或者，如果電梯的鋼索滑行(也就是，曳引輪和提升 鋼索之間的摩擦力不足以保持電梯處于期望路徑)，則啟動停止器具。
當(dāng)確認(rèn)電梯已經(jīng)運動至門區(qū)，也就是進(jìn)入運行模式40(轎廂處于門區(qū))， 則開始電梯轎廂的運動與速度限制和位置限制的比較。在門區(qū)中，確保電
14梯轎廂的速度不能例如由于鋼索滑行或制動失靈而超過容許速度。在門區(qū) 中進(jìn)一步監(jiān)測電梯轎廂停留在門區(qū)、或距門區(qū)最大容許距離。當(dāng)記錄下關(guān) 于電梯轎廂離開門區(qū)時刻的信息時，可以計算出該距離，并持續(xù)地監(jiān)測電 梯轎廂的速度。在根據(jù)圖2的示例中，無論電梯轎廂的門是否打開或關(guān)閉， 以及電梯是否處于緩動驅(qū)動設(shè)定，都將電梯轎廂的速度與相同的極限值進(jìn) 行比較。然而，根據(jù)本發(fā)明可以為其設(shè)定單獨的運行模式。因此，三個運
動極限值與運行模式40相關(guān)聯(lián)極限值v^2設(shè)定速度限制，低于該速度限
制則在低速時容許電梯的運動狀態(tài)，而極限值hliml和h,im2設(shè)定電梯轎廂距
門區(qū)的容許距離。容許位置h在這些容許距離之間，例如當(dāng)hliml《h《hlim2。
圖2特別示出了不帶對重的電梯系統(tǒng)的安全設(shè)施，其中不受控的加速 運動只能在向下方向發(fā)生。當(dāng)在帶有對重的電梯系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明的 解決方案時，其中根據(jù)電梯轎廂的負(fù)荷狀態(tài)故障情形可能導(dǎo)致或者向下或 者向上的電梯轎廂的不受控運動，在安全設(shè)施中用于做出關(guān)于從一種運行 模式切換至另一種運行模式和/或設(shè)定電梯系統(tǒng)的運行模式的決策的標(biāo)準(zhǔn)， 優(yōu)選地這樣形成，使得速度和減速度受到監(jiān)測，并設(shè)定對于向上和向下兩 個方向運動的極限值?？梢詾橄蛏虾拖蛳路较虻姆翟O(shè)定相同的極限值， 但是它們也可以彼此不同。
圖2以簡單實施方式示出根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)及其安全設(shè)施的運行。 然而，根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施還可以包括用于設(shè)定電梯系統(tǒng)的其他運行模 式的裝置。在一種優(yōu)選實施方式中，安全設(shè)施包括用于接收關(guān)于機(jī)械制動 器的手動打開的信息，并且在這種情況下，機(jī)械制動器可以這樣手動打開， 使得安全設(shè)施不會啟動停止器具，在該情況下，當(dāng)電路斷開時電梯轎廂也 可以驅(qū)動至樓層。安全設(shè)施可以進(jìn)一步包括如下的裝置用于測試停止器 具的控制開關(guān)的操作，以及用于復(fù)位安全設(shè)備的存儲器，例如在制造電梯 系統(tǒng)之后。在一種優(yōu)選實施方式中，定期例如一天一次或者運轉(zhuǎn)50小時之 后，測試停止器具的控制開關(guān)的操作。
被集成在根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施中的用于接收信息和用于監(jiān)測運動的 裝置，可以利用軟件程序與電梯的控制系統(tǒng)的聯(lián)合來實現(xiàn)，使得為了實現(xiàn) 安全設(shè)施，主要給用于電梯系統(tǒng)的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電梯控制系統(tǒng)添加一開 關(guān)，當(dāng)這樣設(shè)定控制裝置的輸出時，利用該開關(guān)可以啟動停止器具?？梢?使用現(xiàn)有技術(shù)的停止器作為一種停止器具，使得這種停止器具當(dāng)受到除根
15據(jù)本發(fā)明之外的一種安全設(shè)備(例如起到機(jī)械超速調(diào)節(jié)器的停止器具作用 的安全齒輪)的控制時，也適合于運行。
借助于圖2給出的解決方案，可以至少實現(xiàn)以下安全過程當(dāng)電梯轎 廂或在正常模式或在緩動模式下位于門區(qū)時，如果電梯轎廂從門區(qū)附近移 開，或者如果電梯轎廂的速度太大，則啟動停止器具。在下行緊急停止中 如果減速度不足，以及在上行緊急停止中如果電梯轎廂的速度在停止之后 試圖增加而低于容許極限，則啟動停止器具。如果在運轉(zhuǎn)期間電梯的供電 斷開，則以安全設(shè)備嘗試停止或限制電梯轎廂的運動，只有在減速度保持 為太小而有必要時才啟動根據(jù)本發(fā)明解決方案的停止器具。
借助于根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)施，還可以實現(xiàn)以下功能當(dāng)手動方式打 開機(jī)械制動器時，可以使得用于控制停止器具的裝置適合于切斷，在這種 情況下，當(dāng)電梯轎廂在門區(qū)外進(jìn)入停頓時，如果沒有安全設(shè)施的停止器具 停住電梯轎廂，則可能使電梯轎廂開走。為了實現(xiàn)這一點，可將一開關(guān)與 機(jī)械制動器相連，該開關(guān)指示制動器的手動打開，而安全設(shè)施可以包括如 下的裝置用于接收關(guān)于該開關(guān)狀態(tài)的信息。在供電斷開期間以及存在供 電時，也可以使安全設(shè)施適合于能夠人工救援。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明顯然并不局限于上述示例，而是可以 在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行改進(jìn)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，同樣顯然 的是，上述安全設(shè)施的功能部件不必是單獨的，而是可以直接集成進(jìn)電梯 的控制系統(tǒng)中。可以將與不同運行模式相關(guān)聯(lián)的容許運動的極限值，存儲 于安全設(shè)施所包括的裝置的存儲器中。在一種優(yōu)選實施方式中，根據(jù)本發(fā) 明的安全設(shè)施被實現(xiàn)為與電梯供電設(shè)備所包括的變頻器的控制單元相結(jié) 合，變頻器的控制單元在現(xiàn)有技術(shù)中也適合于接收信息，在本安全設(shè)施中 使用該控制單元設(shè)定電梯系統(tǒng)的運行模式。在這種情況下，除現(xiàn)有技術(shù)的 安全設(shè)備之外，完全不需要任何額外部件來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的安全器具， 并且，所需要的實際附加部件可以被限于例如繼電器，用該繼電器可以啟 動停止器具。
本發(fā)明并不局限于上述實施方式，其中利用示例對本發(fā)明進(jìn)行了說明， 在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明概念的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以有許多改進(jìn)和 不同實施方式。
1權(quán)利要求
1. 一種電梯系統(tǒng)，其包括安全設(shè)施和所述安全實施的控制，所述安全設(shè)施包括至少一種機(jī)械停止器具，而所述安全設(shè)施的控制包括至少一種極限值，所述極限值設(shè)定電梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距離，其特征在于所述安全設(shè)施的控制包括對時間的測量，并且，所述安全設(shè)施的控制的極限值被定義為時間的函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述安全設(shè)施的控 制極限值適合于當(dāng)所述電梯系統(tǒng)的運行模式(10， 20， 30， 40)改變時起 作用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述安全設(shè)施 包括用于接收信息的裝置，所述信息是關(guān)于所述電梯轎廂運動的方向、 速度和/或減速度及其距門區(qū)的垂直距離、所述電梯的安全回路的狀態(tài)、所 述電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)、和/或所述電梯轎廂在門區(qū)的定位；監(jiān)測裝置， 用于監(jiān)測所述電梯轎廂的速度和/或減速度及其距門區(qū)的垂直距離保持在由 所述極限值設(shè)定的容許范圍內(nèi)；以及控制裝置，如果所述電梯轎廂的速度 和/或減速度及其距門區(qū)的垂直距離在所述極限值設(shè)定的容許范圍之外，所 述控制裝置則控制至少一種停止器具，并且其特征在于所述安全設(shè)施包 括如下的裝置用于利用關(guān)于所述電梯轎廂的速度和/或減速度、所述電梯 的機(jī)械制動器的狀態(tài)、和/或所述電梯轎廂在門區(qū)的定位的信息，設(shè)定所述 電梯系統(tǒng)的運行模式(10， 20， 30)，并且其特征在于用于設(shè)定所述電梯 轎廂的最小容許減速度的限制的極限值，與所述電梯系統(tǒng)的至少 一種運行 模式相關(guān)聯(lián)，并且其特征在于所述安全設(shè)施包括如下的裝置用于利用 關(guān)于所述電梯轎廂的運動方向、所述電梯轎廂距門區(qū)的垂直距離的信息、定所述電梯的運行模式(10， 20, 30)。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述安 全設(shè)施包括用于接收關(guān)于所述電梯的伺服驅(qū)動模式的信息的裝置，以及 利用關(guān)于伺服驅(qū)動模式的所述信息設(shè)定所述電梯系統(tǒng)的運行模式的裝置。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于設(shè)定所 述電梯轎廂的最大容許速度限制的極限值，與所述電梯系統(tǒng)的至少 一種運行模式相關(guān)聯(lián)。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于設(shè)定用 于所述電梯轎廂的容許速度限制的極限值、以及設(shè)定用于所述電梯轎廂在 門區(qū)附近的垂直運動限制的至少一個第二極限值，與所述電梯系統(tǒng)的至少 一種運行模式相關(guān)聯(lián)。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述電 梯系統(tǒng)還包括測量裝置，用于持續(xù)地測量所述電梯轎廂的運動信息。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述電 梯系統(tǒng)的用于控制所述停止器具的裝置包括控制開關(guān)，并且其特征在于 所述電梯系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于測試所述控制開關(guān)的操作的裝置。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān) 測裝置被集成為所述電梯的控制系統(tǒng)的一部分。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于除了所 述機(jī)械制動、所述機(jī)械超速監(jiān)測和所述限位開關(guān)之外，所述安全設(shè)施被安 裝進(jìn)所述電梯系統(tǒng)中作為補充安全設(shè)備。
11. 一種用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的方法，在所述方法中-將至少一種機(jī)械停止器具安裝至所述電梯系統(tǒng)的所述安全設(shè)施； -為所述安全設(shè)施的控制設(shè)定至少一個極限值，該極限值設(shè)定所述電 梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距離， 其特征在于 -測量時間的流逝；-將所述安全設(shè)施控制的至少 一個極限值設(shè)定為相對于所述時間的可變函數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于-當(dāng)所述電梯系統(tǒng)的運行模式(10, 20， 30, 40)改變時，所述安全 設(shè)施控制的至少一個極限值起作用。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于-檢查所述電梯轎廂的運動方向、速度和/或減速度及其距門區(qū)的垂直 距離、所述電梯的安全回路的狀態(tài)、所述電梯的機(jī)械制動器的狀態(tài)和/或所 述電梯轎廂在門區(qū)的位置；-監(jiān)測所述電梯轎廂的速度和/或減速度及其距門區(qū)的垂直距離保持在由所述極限值限定的容許范圍內(nèi)，以及，如果所述電梯轎廂的運動在由所述極限值設(shè)定的容許范圍外，則對至少一種停止器具進(jìn)行控制；-利用關(guān)于所述電梯轎廂的運動方向、速度和/或減速度及其距門區(qū)的 垂直距離的信息、根據(jù)所述安全回路的狀態(tài)推斷的有關(guān)所述電梯抵達(dá)門區(qū)的位置的信息，設(shè)定所述電梯系統(tǒng)的運行模式；-在至少一種運行模式中，監(jiān)測所述電梯轎廂的減速度保持在由所述 運動的極限值設(shè)定的容許范圍內(nèi)，所述極限值設(shè)定用于所述電梯轎廂的最 小容許減速度的限制。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于-接收關(guān)于所述電梯的伺服驅(qū)動模式的信息，并利用所述關(guān)于伺服驅(qū)動模式的信息設(shè)定所述電梯系統(tǒng)的運行模式。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11-14中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于圍內(nèi)，所述極限值設(shè)定用于所述電梯轎廂的最大容許速度的限制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11-15中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于-在所述電梯系統(tǒng)的至少一種運行模式中，監(jiān)測所述電梯轎廂的速度 保持在由所述極限值設(shè)定的容許范圍內(nèi)，所述極限值設(shè)定用于所述電梯轎 廂的容許速度的限制，以及，除此之外，監(jiān)測至少所述電梯軸中的所迷電 梯轎廂的位置，使得所述電梯轎廂在門區(qū)附近的垂直運動保持在由所述極 限值設(shè)定的容許范圍內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于 所述電梯系統(tǒng)的用于控制所述停止器具的裝置包括控制開關(guān)，以及其特征 在于所述方法進(jìn)一步包括以下階段定期地測試所述控制開關(guān)的操作。
全文摘要
電梯系統(tǒng)包括安全設(shè)施和安全設(shè)施的控制。安全設(shè)施包括至少一種機(jī)械停止器具，而安全設(shè)施的控制則包括設(shè)定電梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距離的至少一種極限值。該控制還包括對時間的測量以及定義為時間的函數(shù)的極限值。在用于在電梯系統(tǒng)中保證安全的方法中，將至少一種機(jī)械停止器具安裝于電梯系統(tǒng)的安全設(shè)施，并且，為安全設(shè)施的控制設(shè)定至少一個極限值，該極限值設(shè)定電梯轎廂的速度、減速度或距門區(qū)的容許垂直距離。對時間的流逝進(jìn)行測量，并將安全設(shè)施的控制的至少一個極限值設(shè)定為相對于時間的可變函數(shù)。
文檔編號B66B1/32GK101506080SQ200780030358
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者漢努·阿林佩拉, 薩卡里·科爾文蘭塔, 蒂莫·賽爾曼, 里斯托·喬基南, 阿里·卡泰南, 阿里·哈科南 申請人:通力股份公司