電梯的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電梯，包括：井道(H)；在所述井道(H)內垂直可移動的電梯轎廂(1)；連接到所述電梯轎廂(1)與所述電梯轎廂一起可移動的繩索(r、r’)；用于沿著路徑導引所述繩索(r、r’)的導引裝置(3、4；3’、4’)；用于確定電梯轎廂(1)的位置的裝置，用于確定電梯轎廂(1)的位置的所述裝置包括：設置在所述繩索(r、r’)上的細長編碼標記圖案(5)，所述細長的編碼標記圖案(5)包括沿著所述繩索(r、r’)的長度分別的編碼標記(5a)；安裝在所述繩索(r、r’)旁邊的一個或多傳感器(6)，用于感測所述編碼標記圖案(5)的編碼標記(5a)；與所述至少一個傳感器(6)連接的分析儀(7)。
【專利說明】
電梯
技術領域
[0001]本發明涉及用于傳輸乘客和/或貨物的電梯，并尤其涉及確定其轎廂的位置。
【背景技術】
[0002]在現代電梯中，電梯轎廂的位置出于各種原因而需要是已知的。例如，轎廂位置典型地用作基于其控制電梯轎廂的運動的參數。具有轎廂位置的各種其他用途，如涉及安全和目的地控制算法的用途。
[0003]在傳統電梯中，單獨的定位開關被防止在每個地板上。這些開關可以指示何時轎廂處于它們的層，并由此可以基于來自所述開關的信號確定位置。另外，具有長地板到地板距離的電梯在地板之間的快速區域設置有另外的開關，所謂的啞開關。例如，這是所謂的快速電梯或往返直達電梯。
[0004]而且，已經提出了這種電梯，其中轎廂位置基于編碼信息來確定。在US2006032711A1中，具有代碼標記圖案的條帶防止成沿著導軌延伸，該代碼標記圖案利用與轎廂一起運行的傳感器裝置讀取。提供了分析儀，用于基于讀取的代碼標記圖案確定當前轎廂位置。緊密相關的方案在W003011733A1和DE9210996U1中給出。這些方案描述了如何設計編碼標記圖案使得信息可以從其讀取的不同替代方案，該信息使得能夠確定轎廂的當前位置。所述編碼和替代方案或者相應的編碼進一步通常從編碼器-裝置中已知。這些已知方案的缺點是在電梯的安裝過程中非常長的編碼圖案需要被設置并精確安裝在井道中。安裝過程是耗時的，由于它需要非常準確的實現，大部分工作需要在安裝地點進行。由此，安裝過程使得新電梯的完成延遲，并增加了電梯被現代化的停機時間。
[0005]在很多電梯構造中，修理包括編碼標記圖案的部件使得它是連續的并能夠被可靠地感測是困難和費力的。尤其是，已知方案的缺點是編碼標記圖案在井道中的安裝以產生良好結果是一個挑戰，這是因為條帶被加入其上的基底難于足夠牢固并不會受到轎廂運動造成的干擾，使得在轎廂運動過程中能夠獲得可靠的感測。例如，導軌線路由依次的單獨區段制成。由此，它們不牢固并且不能不受干擾，并由此，提供了挑戰性的用于代碼標記圖案的基底。搞對線路在電梯使用期間也易于變形，由此代碼圖案同樣被變形。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種電氣，在其確定當前轎廂位置方面做出改進。一個目的尤其是減輕現有技術中的一個或多個上述問題以及/或在本說明書其他地方討論或暗示的問題。尤其是，公開了這樣一種有利的實施方式，其中，當前轎廂位置有可能被精確確定，而不需要防止在井道中的多個定位開關。公開了這種有利的實施方式，尤其是，其中該方案容易且快速以在現有電梯或新電梯上提供，由此在構建下的新電梯的完成時間不會有害地推遲，并且被現代化的電梯的停機時間可以保持較短。公開了這種有利的實施方式，尤其是，其中該方案具有良好可靠性。
[0007]提出了一種新的電梯，其包括在井道中垂直可移動的電梯轎廂；以及連接到電梯轎廂上的繩索，該繩索與電梯轎廂一起可移動，尤其是，使得在電梯轎廂移動時它被移動。該電梯還包括導引裝置，優選地為一個或多個繩輪的形式，用于沿著路徑導引繩索；以及用于確定電梯轎廂的位置的裝置。用于確定電梯轎廂的位置的所述裝置包括設置在所述繩索上的細長的編碼標記圖案，該細長的編碼標記圖案包括沿著所述繩索的長度分散的編碼標記；以及一個或多個傳感器，所述傳感器安裝在繩索的旁邊，用于感測所述編碼標記圖案的編碼標記；以及與所述至少一個傳感器相連接的分析儀。所述編碼標記布置成在所述繩索沿著其路徑移動時在所述繩索旁邊安裝的所述一個或多個傳感器旁經過。所述一個或多個傳感器布置成當所述繩索沿著其路徑移動時感測它們所經過的編碼標記圖案的編碼標記，并且所述分析儀被構造成基于在所述繩索沿著其路徑運動過程中由所述一個或多個傳感器感測的編碼標記確定電梯轎廂的當前位置。由此，一個或多個上述目的和優點能夠被實現。
[0008]在優選實施方式中，所述一個或多個傳感器安裝在電梯的靜止結構上，如固定在其中安裝所述電梯的建筑物上的結構上。特別優選地是所述一個或多個傳感器安裝在所述電梯的機器的框架上。由此，所述傳感器容易相對于繩索路徑定位，并進一步地在靠近繩索穩定運行而沒有波動的繩輪附近的位置。從而，該傳感器能夠被快速和精確安裝。
[0009]在優選的實施方式中，每個所述傳感器被布置成產生表不被感測的代碼標記的傳感器信號。所述編碼標記圖案被形成為使得由所述一個或多個傳感器產生的傳感器信號被分析儀解釋，用于確定當前轎廂位置。
[0010]在優選實施方式中，電梯包括懸掛電梯轎廂的懸掛繩索組(roping)，所述懸掛繩索組包括一根或多根懸掛繩索，并且所述繩索r是所述懸掛繩索中的一根。所述懸掛繩索能夠布置成互連對重和轎廂。在這個方面，尤其優選地是繩索被形成為具有特別高的抗拉剛度，以減小在載荷下繩索的變形。為此目的，繩索優選地是復合繩索，如本申請中其他地方所描述的。
[0011]在優選實施方式中，繩索是不懸掛轎廂并互連對重和轎廂的繩索，從對重和轎廂懸掛并圍繞安裝在井道的下端部的繩輪穿過。在這個方面，繩索在普通電梯使用期間不經受大的載荷。由此，對于繩索伸長方面的挑戰在這個方面是輕微的。在這個方面，繩索伸長可以通過將繩索形成為具有特別高抗拉剛度而在實際中消除。為此目的，繩索優選地是復合繩索，如本申請其他地方所描述的。
[0012]在優選實施方式中，繩索包括一個或多個承載元件，該承載元件平行于繩索的縱向方向延伸，在整個繩索長度上不斷開。
[0013]在優選實施方式中，所述一個或多個承載元件由復合材料制成，包括嵌入聚合物基質中的加強纖維，該加強纖維是碳纖維。由此，由于碳纖維提供優異的剛度，有利于獲得繩索的高剛度。使得繩索剛硬使得它在拉伸應力下伸長較小。由此，在其精度方面，通過繩索的編碼圖案來確定位置是可行的，由于它對圖案的變形不敏感。
[0014]在優選實施方式中，加強纖維基本上相對于彼此不扭曲。由此，可以利于獲得繩索的高剛度。由此，這種結構與扭曲的結構相反，促進繩索非常直且剛硬，這是因為在繩索被拉動時不發生承載部件的拉直。使得繩索剛硬使得它在拉伸應力下伸長較低。由此，在其精度方面，通過繩索的編碼圖案確定位置是可行的，因為它對于圖案的變形不敏感。
[0015]在優選的實施方式中，所述一個或多個承載元件以及所述加強纖維平行于繩索的縱向方向取向。由此，該結構是直的，并且有利于獲得繩索的高剛度，這是因為在繩索被拉動時不發生承載元件的拉直。使得繩索剛度減小賦予它在拉伸應力下拉伸較小。由此，在其精度方面，通過繩索的編碼圖案確定位置是可行的，因為它對于圖案的變形不敏感。
[0016]在優選實施方式中，每個承載元件的加強纖維基本上均勻布置在所關注的承載元件的聚合物基質中。優選地是，所述加強纖維構成所述承載元件的50%的橫截面面積。
[0017]在優選實施方式中，繩索是帶形的，由此它基本上在其寬度方向上比其厚度方向上大。繩索是帶形的，其高度容易控制，使得編碼標記相對于傳感器正確定位。繩索是帶形的，它具有相對寬的側部。編碼標記的細長圖案被設置在繩索的其中一個寬的側部上。在寬的側部上，編碼標記圖案容易設置，并且在這個位置，它可以被一個或多個傳感器簡單地檢測到。
[0018]在優選實施方式中，導引裝置包括一個或多個繩輪，繩索圍繞該繩輪布置以圍繞在繩索寬度方向上延伸的軸線轉向。然后，繩索使其寬的側部座靠在每個所述繩輪的圓周上。由此，繩索的高度容易得到確保，使得編碼標記相對于傳感器正確定位。
[0019]在優選實施方式中，所述一個或多個傳感器聚焦在帶形繩索的寬的側部上，以感測其上設置的編碼標記。
[0020]在優選實施方式中，繩索具有大于2的寬度對厚度比W/T。由此，繩索的高度可以容易被確保，使得編碼標記相對于傳感器正確定位。
[0021]在優選實施方式中，帶形繩索的寬的側部和所述一個或多個傳感器彼此面對布置。
[0022]在優選實施方式中，所述一個或多個承載元件嵌入涂層中。優選地是，所述涂層是聚合物涂層，優選地由一種或多種聚合物材料支撐，如，聚氨酯。
[0023]在優選實施方式中，所述編碼圖案被包括在繩索中包括的細長編碼標記帶中。所述帶然后是其上設置編碼標記的元件，并且該元件設置在繩索上。在一個優選實現方式中，帶附接到繩索的涂層的外表面上，其中，承載元件嵌入到該涂層中。在一個其他優選的實現方式中，帶被嵌入繩索的涂層中。帶可以然后與承載元件一起嵌入到相同的均勻涂層材料中，由此所形成的繩索結構簡單并容易制造。作為替代方案，繩索可以為使得繩索的涂層包括第一涂層部分和第二涂層部分，且所述一個或多個承載元件嵌入第一涂層部分中，而帶設置在第一涂層部分的外側并被第一涂層該部分外側的第二涂層部分所覆蓋。利用涂層，帶及其編碼標記圖案在運輸、安裝和使用過程中被良好保護，由此有利于快速和容易安裝以及轎廂定位的可靠性。
[0024]在優選實施方式中，涂層是透明的，使得通過所述涂層帶在繩索外側可見。從而，帶和編碼標記的條件和位置可以被簡單地檢查。從而，設置有編碼標記圖案的繩索可以被簡單識別。傳感器結構也能夠基于光學感測而形成。
[0025]在優選實施方式中，帶定位在繩索的涂層的外表面和繩索的一個或多個承載元件之間。
[0026]在優選實施方式中，繩索是帶形的，由此它基本上在寬度方向上比在厚度方向上大，并且，細長的編碼標記圖案，尤其是帶設置在繩索的寬的側部上，并且導引裝置包括一個或多個繩輪，所述繩索圍繞該繩輪布置以圍繞在繩索寬度方向上延伸的軸線轉向，繩索的相同的寬的側部抵靠繩索圍繞其穿過的每個繩輪的圓周，且繩索的相同的寬的側部與其上設置編碼標記的細長圖案的側部相對。由此，編碼標記圖案在繩索的不直接接觸繩輪的側部上，由此，它受到保護而免于繩索和繩輪之間的接觸力所造成的最大內應力。從而，它的耐久性可以被延長。那么也是優選的是繩索是帶形的，由此高度容易按照期望地控制。進一步優選的是，繩索的一個或多個承載元件定位在編碼標記的細長圖案，尤其是包括它們的帶和抵靠每個所述繩輪的圓周的繩索的寬的側部之間。那么，代碼標記圖案，尤其是帶(在圖案被包括在這種類型的元件的情況下)所經歷的應力可以被減小到如此小使得極大地有利于利用在繩索中誘發大內應力的方案來實現。這尤其是繩索是電梯的懸掛繩索的情況下。
[0027]在優選實施方式中，繩索是帶形的并且導引裝置包括一個或多個繩輪，繩索圍繞該繩輪布置以圍繞在繩索寬度方向上延伸的軸線轉向，并且繩索布置成僅在相同的方向上圍繞所有繩輪轉向。從而，不會發生反向彎曲，并且可以完全避免繩索與繩索的一個寬的側部接觸。從而，在先前段落中描述的優點可以極大地被促進。
[0028]在優選實施方式中，導引裝置包括一個或多個繩輪，繩索圍繞該繩輪布置，以圍繞在繩索寬度方向上延伸的軸線轉向，并且所述一個或多個傳感器被聚焦以感測設置在抵靠繩輪的繩索的一部分上設置的編碼標記。
[0029]在優選實施方式中，所述一個或多個傳感器定位在繩輪的徑向側，使得繩索穿過所述一個或多個傳感器以及繩輪之間。
[0030]在優選的實施方式中，編碼標記包括光學和/或磁性編碼標記。光學編碼標記可以打印在帶上或在編碼標記要在沒有帶部件的情況下提供時直接打印在繩索的涂層或其他部件上。磁性編碼標記優選地通過在繩索中包括帶來提供，所述帶包括磁性編碼標記。
[0031]在優選實施方式中，編碼標記圖案和一個或多個傳感器被構造成一起作用為增量編碼器或絕對編碼器。
[0032]在優選實施方式中，為了在繩索運動期間基于一個或多個傳感器感測的編碼標記確定當前轎廂位置，分析裝置被構造成獲得轎廂參考位置，如較早的位置，例如，從直接感測轎廂位置的位置傳感器;并基于在繩索運動過程中有感測裝置感測的編碼標記來確定轎廂位置中的變化;以及將轎廂位置中的所述變化與所述轎廂參考位置加起來。
[0033]在優選實施方式中，分析裝置被構造成從直接感測轎廂位置的位置傳感器獲得轎廂基準位置。從而，確定位置的處理的功能可以在電梯使用過程中被監控，并容易校準。由此，系統的安全性和精度可以被確保。
[0034]在優選實施方式中，所述編碼標記圖案包括沿著所述繩索的長度分布的一個或多個系列的編碼標記。所述一個或多個系列可以包括多于一個系列的編碼標記，其沿著繩索的長度在繩索寬度上彼此相鄰地分布。
[0035]所述電梯優選地是用于傳送乘客和/或貨物的電梯。為此目的，電梯包括轎廂，該轎廂具有適于接收要被提升的乘客或多個乘客和/或負載的內部空間。電梯優選地是使得其轎廂布置成服務兩個或多個層站(landing)。所述電梯優選地響應于來自層站和/或轎廂內側的目的地命令的呼叫而控制轎廂的運動，以服務在該層站和/或電梯轎廂內側的個人。
【附圖說明】
[0036]在下面，將借助于示例并參照附圖詳細描述本發明，圖中:
[0037]圖1示出根據第一優選實施方式的電梯；
[0038]圖2示出根據第二優選實施方式的電梯；
[0039]圖3示出用于確定電梯轎廂的位置的裝置；
[0040]圖4示出繩索的優選形狀；
[0041]圖5至7各自示出圖4的放大圖，各自表示用于在繩索上提供細長編碼標記圖案的優選替代形式；
[0042]圖8至9示出繩索的承載元件的結構的優選的進一步細節；
[0043 ]圖1O和11示出其中編碼標記是磁性編碼標記的圖案；
[0044]圖12和13示出其中編碼標記是光學編碼標記的圖案；
[0045]本發明的前述方面、特征和優點將從附圖和與其相關的詳細描述中顯現。
【具體實施方式】
[0046]圖1示出根據第一優選實施方式的電梯。電梯包括井道H以及在井道H中可垂直移動的電梯轎廂I和對重2。轎廂I和對重2借助于至少一根懸掛繩索r互連。從而，所述至少一根懸掛繩索r中的每一根是懸掛所述轎廂I和對重2的懸掛繩索。電梯還包括導引裝置3、4，它們為一個或多個繩輪(在此兩個)的形式，用于沿路徑導引所述繩索r。每個所述繩索r連接到電梯轎廂I，由此它與電梯轎廂I一起可移動。為了確定電梯轎廂I的當前位置，電梯被設置有用于確定電梯轎廂I的位置的裝置5、5a、6、7。用于確定電梯轎廂I的位置的所述裝置
5、5a、6、7包括設置在繩索r上的細長編碼標記圖案5，該細長編碼標記圖案5包括沿著繩索的長度分布的編碼標記5a。所述裝置還包括安裝在繩索r的旁邊的一個或多個傳感器6，用于感測所述編碼標記圖案5的編碼標記5a，如圖3中所示。所述裝置還包括分析儀7，該分析儀7與一個或多個傳感器6相連接。當所述繩索r沿著其路徑移動時，所述編碼標記5a布置成經過繩索r旁邊安裝的所述一個或多個傳感器6，且所述一個或多個傳感器6布置成在繩索r沿著其路徑移動時感測經過它們的編碼標記，且所述分析儀7被構造成基于在所述繩索r的運動期間由一個或多個傳感器6感測的編碼標記5a確定電梯轎廂I的當前位置。每個所述傳感器6布置成產生代表所感測的編碼標記5a的傳感器信號。所述標記圖案5形成為使得由所述一個或多個傳感器6產生的傳感器信號能夠被所述分析儀7解釋，用于當前轎廂位置的所述確定。這能夠以多種可替代方式來實現，例如，以本領域中已知的方式，例如，如從編碼器裝置或現有技術的前述元件。
[0047]圖2示出根據第二優選實施方式的電梯。所述電梯包括井道H以及在所述井道H內可垂直移動的電梯轎廂I和對重2。轎廂I和對重2通過至少一根繩索r互連，如相對圖1所描述的。所述電梯還包括互連所述轎廂或對重但是不懸掛它們任一個的至少一根繩索r’。該繩索r’從轎廂I和對重懸掛。電梯還包括導引裝置3、4，該導引裝置為繩輪的形式(在此兩個)，用于沿著路徑導引每個所述繩索r。在本情況下下，繩索r’圍繞所述一個或多個繩輪3’、4’穿過，該繩輪安裝在井道H的下端部。每個所述繩索r’連接到電梯轎廂I，由此它與電梯轎廂I 一起可移動。為了確定電梯轎廂的當前位置，電梯設置有用于確定電梯轎廂I的位置的裝置5、5a、6、7。用于確定電梯轎廂I的位置的所述裝置5、5a、6、7包括設置在繩索r’上的細長編碼標記圖案5，該細長的編碼標記圖案5包括沿著繩索的長度分布的編碼標記5a。從而，在這個實施方式中，所述圖案設置在不懸掛所述轎廂或對重2的繩索r’上。所述裝置還包括一個或多個傳感器6，所述傳感器安裝在所述繩索r ’的旁邊，用于感測所述編碼標記5a的所述圖案5的編碼標記5a，如圖3所示。所述裝置還包括與一個或多個傳感器相連接的分析儀7。所述編碼標記5a被布置成在繩索r’沿著其路徑移動時經過安裝在繩索r’旁邊的所述一個或多個傳感器6，所述傳感器6被布置成當繩索r’沿著其路徑移動時感測經過它們的編碼標記5a，且所述分析儀7被構造成在繩索r’的運動過程中基于所述一個或多個傳感器6感測的編碼標記5a確定電梯轎廂I的當前位置。每個所述傳感器6被布置成產生代表被感測的編碼標記5a的傳感器信號。所述標記圖案5形成為使得所述一個或多個傳感器6產生的傳感器信號能夠由分析儀7解釋，用于當前轎廂位置的所述確定。這能夠以多種替代方式實現，如上面提到的。
[0048]在圖1和2的實施方式中，電梯還包括用于自動控制電梯轎廂I的運動的電梯控制器100，尤其是，通過控制電動機M，該電動機被布置成旋轉驅動輪4，與電梯轎廂I相連接的繩索r圍繞該驅動輪4穿過。分析儀7與所述電梯控制器100相連接。表示電梯的被確定的當前位置的數據由此能夠傳送到電梯控制器100。電梯控制器100被布置成出于一個或多個目的而使用這個數據。例如，電梯控制器100可以使用它用于確定轎廂的速度。尤其是，電梯控制器100能夠使用它作為控制參數。電梯控制器100能夠使用它作為控制參數，用于控制轎廂運動，如在它在層站處停止時轎廂的減速。另外或可替代的，電梯控制器100能夠在電梯的層站處精確定位轎廂I。
[0049]在圖1和2的實施方式中，一個或多個傳感器安裝到電梯的靜止結構上，它是固定在其中安裝所述電梯的建筑物的結構。在圖1中，一個或多個傳感器尤其安裝在包括電動機M的電梯的機器的框架F上。在圖2中，所述一個或多個傳感器尤其是安裝在一個或多個繩輪3’、4’的框架？’上。
[0050]圖4示出用于繩索r、r’的優選形狀。如呈現的，繩索r、r’是帶形的，尤其它基本上在寬度方向上w比在厚度方向t上大，如在繩索的橫向方向上測量的。所述繩索然后具有兩個相對的寬的側部，都具有面向厚度方向的面，并具有兩個相對的纖細側部，形成繩索的側面，二者具有面向繩索的寬度方向w的面。細長的編碼標記圖案5設置在繩索r、r’的寬度側部上。這優選地如圖5至7中任一個所示出的那樣實現，每個圖表示圖4的放大圖，每個表示優選的可替代實現方式。
[0051]參照圖3，優選地是，所述一個或多個傳感器聚焦在帶形繩索的寬的側部(S卩，在具有沿著繩索的寬度方向w延伸的面并且面向繩索r、r’的厚度方向t的面的側部)，以感測設置在其上的圖案5的編碼標記。為此目的，帶形繩索的寬的側部以及所述一個或多個傳感器被布置成彼此面對。繩索r、r’優選地具有大于2的寬度對厚度比W/T，由此它的高度可以容易被確保，使得代碼標記被正確地相對于傳感器定位。圖3示出一種類型的圖案5，尤其是利用磁性代碼標記5a，但是圖案可替代地可以是已知的或本申請中提到的一些其他類型，如圖11-13中公開的那些中的一種。
[0052]導引裝置3、4;3’、4’優選地包括一個或多個繩輪，所述繩索r、r’圍繞該繩輪布置，以圍繞沿著繩索的寬度方向延伸的軸線轉向。由此，繩索的高度能夠被容易確保，使得編碼標記相對于傳感器正確定位，如果繩索是帶形的，這尤其有利。
[0053]所述一個或多個傳感器能夠聚焦以感測設置在繩索的一部分上的編碼標記，所述繩索的所述部分座靠在繩輪(3、3’)上，如圖1和2中所示出的。這是有利的，由于以這種方式，傳感器和快速移動的繩索的相對位置可以被有效控制。否則，傳感器和繩索之間的小間隙，尤其是，其編碼標記，會難于提供，由于繩索的自由部分在繩索移動過程中易于撥動。然后，優選地是，所述一個或多個傳感器定位在繩輪(3、3 ’)的徑向側，使得繩索在所述一個或多個傳感器和繩輪3、3 ’之間穿過。
[0054]圖4也示出用于繩索r、r’的優選內部結構。即，繩索r、r’包括嵌入涂層11中并平行于繩索r、r’的縱向方向延伸的一個或多個承載元件10，該承載元件在整個繩索r、r’的長度上不斷開。在圖4中所示的示例中，具有多個(尤其是四個)所述承載元件10，所述承載元件10嵌入到公共涂層11中。優選的，所述涂層11由一種或多種聚合物材料制成，如聚氨酯。所述涂層11優選地是彈性的。每個所述承載元件10優選地由在拉伸應力下低伸長的材料制成。結果，繩索r、r’在拉伸應力下也具有低伸長。由此，通過繩索r、r’的編碼圖案5確定位置在其精度方面是可行的。在繩索易于在負載下拉伸的情況下，電梯轎廂的精確確定將是極其困難的，這是因為負載變化以及轎廂位置變化導致繩索長度變化，并由此在電梯使用過程中圖案恒定地變型。為了減輕這個挑戰性問題的目的，尤其優選的是每個所述承載元件10由復合材料制成，該復合材料包括嵌入聚合物基質內的加強纖維f，該加強纖維f是碳纖維，并且所述一個或多個承載元件10以及所述加強纖維f平行于繩索r、r’的縱向方向。該結構的優選的進一步細節以及承載元件10的特性將結合圖8和9進一步描述。
[0055]如圖5至7中所呈現的，優選地是，所述編碼標記圖案5包括在細長編碼標記帶s中，該細長的編碼標記帶s包括在繩索r、r’中。所述帶s沿著繩索r、r’的長度延伸，優選地沿著繩索的整個長度延伸。
[0056]在圖5中所示的實現方式中，帶s嵌入到繩索的涂層11中。涂層11優選地是透明的，使得帶s從繩索的外側通過所述涂層11可見。如圖所示，優選地是，在這個實現方式中，帶S定位在涂層11的面向厚度方向t的外表面和繩索的承載元件10之間。此外，優選地是，繩索S與繩索的一個或多個承載元件10—起嵌入相同的均勾涂層材料中。
[0057]在圖6中所示的實現方式中，帶附連到繩索r、r’的涂層11的外表面上。
[0058]在圖7中所示的實現方式中，帶s嵌入到繩索r、r’的涂層11中。在這個實現方式中，繩索的涂層11包括第一涂層部分Ila和第二涂層部分，所述第一和第二涂層部分為相同材料或不同材料。承載元件10嵌入到第一涂層部分Ila內，且帶s設置在第一涂層部分Ila的外側并且由第一涂層部分Ila外側的第二涂層部分Ilb覆蓋。優選地是，涂層11是透明的，使得帶8從繩索的外側通過所述涂層11可見，并尤其優選地是至少所述第二涂層部分Ilb是透明的，使得帶從繩索的外側通過所述第二涂層部分Ilb可見。
[0059]編碼圖案的編碼標記可以包括光學的和/或磁性的編碼標記。兩種都是已知用在編碼器中，如在通常用于旋轉部分的位置確定并用于電梯中的旋轉電機部件的位置探測的旋轉編碼器中。兩種類型都已知地用在線性編碼器中。在磁性編碼標記被使用的情況下，磁性編碼標記優選地通過在繩索中包括帶s來設置，該帶s包括磁性編碼標記。圖3、10和11示出圖案，其中編碼標記5a是磁性編碼標記。在這種情況下，編碼標記是具有面向繩索r、r’的一側的磁性南極S或磁性北極N的每種類型，傳感器6定位在所述側上。在光學編碼標記被使用的情況下，光學編碼標記能夠打印在帶s上或者直接打印在涂層11上或者在繩索r、r’的一些其他部件上(如果編碼標記要在沒有帶部件的情況下提供)。圖12和13示出圖案5，其中編碼標記5a是光學編碼標記。
[0060]如所提到的，優選地是，繩索r、r’在拉伸應力下具有低拉伸。為此目的，在縱向方向I上它被做得非常剛硬。為了這個目的，所述繩索包括與繩索r、r ’的縱向方向平行取向的一個或多個承載元件10。此外，所述材料被選擇為剛硬的。為了這個目的，所述一個或多個承載元件10中的每一個由復合材料制成，該復合材料包括嵌入到復合物基質m中的加強纖維f，該加強纖維f是碳纖維。碳纖維具有非常高的抗拉剛度，由此，由這個纖維加強的復合材料也具有優異的剛度，尤其是在纖維平行于張力的方向取向。于是，為了進一步促進剛度，所述加強纖維f優選地平行于繩索r、r’的平行方向取向。由于筆直整體結構和用于纖維的特定材料選擇，繩索的承載元件在繩索的縱向方向上極其剛硬，也使得完成的繩索r、r’在其縱向方向I上非常剛硬。利用這個結構，所形成的繩索在其縱向方向上足夠剛硬以使得利用設置在繩索r、r’上的編碼標記5來確定轎廂的位置是可行的。
[0061]圖8和9示出承載元件10的優選特征。尤其是，圖8示出承載元件10的三維優選結構，而圖9示出承載元件10的優選內部結構，尤其是公開了承載元件10的橫截面，如在承載元件1的縱向方向I上所看到的。承載元件1由復合材料制成，該復合材料包括嵌入聚合物基質m中的加強纖維f。每個承載元件10是在繩索r、r’的縱向方向I上伸長并且與該縱向方向平行的桿。纖維f與承載元件1的縱向方向平行，并且承載元件1平行于繩索的長度方向取向。由此，當繩索被拉動時纖維與力對齊，這確保了結構提供了高抗拉剛度，由于在繩索被置于拉伸下時不會發生有意義的纖維拉直。用于優選實施方式中的繩索r、r’的纖維f相對于彼此基本上不扭曲，這為它們提供了平行于繩索的縱向方向的所述取向。這與傳統扭曲的電梯繩索相反，在這種情況下線或纖維被強力扭曲并通常具有從15達到30度的扭曲角度，這些傳統的扭曲電梯繩索的纖維/線束由此在張力下具有朝向更筆直構型的變型的可能性，這使得這些繩索在張力下的高拉伸。承載元件10的優選內部結構在下面更具體。承載元件10以及其纖維f與繩索的縱向方向平行，并且盡可能未扭曲。單個加強纖維f被捆扎成具有聚合物基質m的均勻承載元件。從而，每個承載元件10是一個實心的細長桿狀件。加強纖維f優選的是在繩索r、r’的縱向方向上的長的連續纖維，纖維f優選地連續承載元件10以及繩索r、r’的整個長度。加強纖維f優選地盡可能均勻地分布在前述承載元件10中，使得承載元件10將在繩索的橫向方向上盡可能均質。所提供的結構的優點在于圍繞加強纖維f的基質m保持加強纖維f的相互定位保持基本上不改變。它以其稍微彈性均衡施加在纖維上的力的分布，減小纖維對纖維接觸以及繩索的內部磨損，由此改善繩索的壽命。單個纖維f盡可能均勻分布在其中的復合基質m最優選地是環氧樹脂，它對加強纖維f具有良好粘結性，并且已知有利地與碳纖維一起作用。可替代的，例如能夠使用聚酯或乙烯基質，但是可替代的，可以使用任何其他適當的替代材料。圖9表示了如在繩索的縱向方向上所看到的靠近承載元件10表面的承載元件10的部分橫截面，如在圖中的圓圈內側所示的，根據該橫截面，承載元件10的加強纖維f優選地組織在聚合物基質m中。承載元件10的剩余部分(未示出的部分)具有類似結構。圖9也示出單個加強纖維f如何基本上均勻分布在聚合物基質m內，該聚合物基質圍繞纖維并固定到纖維f。聚合物基質m填充單個加強纖維f之間的區域并且基本上將在基質m內側的所有加強纖維f彼此結合為均勻的實心物質。在單個加強纖維f和基質m之間，優選地在所有加強纖維f和基質m之間存在化學鍵合，它的一個優點是結構的均勻性。為了加強化學鍵合，在加強纖維和聚合物基質m之間可以存在(但不是必要的)實際纖維的涂層(未示出)。聚合物基質m是本申請其他地方描述的類型，并由此能夠包括用于精細調整基質的特性的添加劑，作為基本聚合物的添加。聚合物基質m優選地是硬的非彈性體。在聚合物基質中的加強纖維f在此意味著例如在制造階段，通過將它們一起浸入到聚合物基質的流體材料中單個加強纖維與聚合物基質m彼此接壤。在這種情況下，與聚合物基質彼此接壤的單個加強纖維的間隙包括基質的聚合物。以這種方式，在繩索的縱向方向上彼此接壤的大量加強纖維被分布在聚合物基質中。加強纖維優選地基本上均勻分布在聚合物基質中，使得在繩索的橫截面的方向觀察時承載元件是盡可能均質的。換句話說，在承載元件的橫截面中的纖維密度因此基本上不變。加強纖維f與基質m—起形成均勾的承載元件，在其內側，在繩索彎曲時不發生摩擦相對運動。承載元件10的單個加強纖維主要由聚合物基質m圍繞，但是由于在與聚合物一起同時浸入時難于控制纖維相對于彼此的位置，會發生隨機纖維對纖維接觸，在另一方面，從本發明的功能的角度來看，完全消除隨機的纖維對纖維接觸是不需要的。但是，如果期望減少這種隨機發生，單個加強纖維f可以被預先涂覆，使得在單個加強纖維彼此捆扎之前聚合物涂層已經圍繞它們。在本發明中，承載元件的單個加強纖維可以包括圍繞它們的聚合物基質的材料，使得聚合物基質立即抵靠加強纖維，但是可替代的是，在它們之間可以具有薄的涂層，例如，在制造階段布置在加強纖維的表面上的底漆，以改善對基質材料的化學粘結。各個加強纖維均勻分布到承載元件10中，使得單個纖維f之間的間隙填充有基質m的聚合物。更優選地是，在承載元件10內的單個加強纖維f的大部分、優選地基本上全部間隙被填充有基質m的聚合物。如上所述，承載元件1的基質m最優選地在其材料特性方面是硬的。硬的基質m有助于支撐加強纖維f，尤其是在繩索彎曲時，防止彎曲的繩索的加強纖維f屈曲，這是因為硬的材料支撐纖維f。為了減少屈曲并有助于繩索的小彎曲半徑，除上述之外，因此優選地是聚合物基質是硬的，并尤其是非彈性的。最優選的材料是環氧樹脂、聚酯、酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基質優選地如此應使得它的彈性模量(E)超過2GPa，最優選地超過2.5GPa。在這種情況下，彈性模量(E)優選地在2.5-10GPa范圍內，最優選地在2.5-3.5GPa范圍內。具有各種用于基質m的商業可購得的材料替代物，它們可以提供這些材料特性。優選地在承載元件的橫截面的超過50%的表面積上是前述加強纖維，優選地使得50 % -80 %是前述加強纖維，更優選地是使得55 % -70 %是前述加強纖維，并且基本上所有剩余表面積是聚合物基質。最優選的是，這被進行成使得大約表面積的60%是加強纖維，且大約40%是基質材料(優選地環氧材料)。以這種方式，實現了用于承載元件的良好的縱向剛度。
[0062]如所提到的，每個所述傳感器布置成產生表示所感測的編碼標記的傳感器信號，且所述編碼標記圖案5形成為使得所述一個或多個傳感器6產生的傳感器信號由分析儀7解釋，用于當前轎廂位置的所述確定。這可以通過可替代的方式實現。優選地是，編碼標記圖案5和一個或多個傳感器6被構造成一起功能為增量編碼器或功能為絕對編碼器，這二者都是廣泛已知的編碼器。
[0063]圖10和12示出了每種情況下，其中，編碼標記圖案5和一個或多個傳感器6被構造成一起作用為增量編碼器。在利用增量編碼器的原則時，優選地是，在繩索的所述運動期間基于由所述一個或多個傳感器6感測的編碼標記5a確定當前轎廂位置的方法中，分析裝置被構造成獲得轎廂參考位置，如較早位置，例如從直接感測轎廂位置的位置傳感器獲得，并且在繩索運動期間基于感測裝置感測的編碼標記確定轎廂位置中的變化；以及將轎廂位置中的所述變化和所述轎廂參考位置加一起。在增量編碼器的原則被使用的情況下，最簡單地是，分析儀可以布置成計數在繩索運動期間由傳感器感測的編碼標記，并通過將編碼標記的被計數的數量與兩個編碼標記之間的距離相乘來計算轎廂位置的變化。圖10示出非常簡單的構造，但是有可能的是使用更加復雜的構造。例如，多于一個“通道”被使用，如在編碼器領域中已知的那樣。圖12示出這種類型的構造。在這種情況下，沿布置成著繩索和圖案4的縱向方向放置的多個傳感器6被布置成感測所述編碼標記圖案5的相同編碼標記5a，并產生單獨的傳感器信號，每個傳感器信號表示被所關注的傳感器感測的編碼標記，由這些多個傳感器6產生的傳感器信號可以由分析儀7解釋，用于當前轎廂位置的所述確定。通過更復雜的構造，可以通過分析從圖案5的相同編碼標記5a產生的多個信號來獲得更多信息。在圖12的示例中，例如，傳感器的偏移使得多個通道能夠被利用來推斷繩索的運行方向。
[0064]圖11和13各自示出遵循絕對編碼器的原則的實現方式。由此，在此，編碼標記圖案5和一個或多個傳感器6被構造成一起作用為絕對編碼器。如圖11和13所示，圖案5包括多個系列A、B;在繩索r、r’的寬度方向上彼此相鄰的A、B、C、D系列的編碼圖案，并且每個系列由不同傳感器6感測。傳感器產生單獨傳感器信號，每個信號表示由所關注的傳感器所感測的編碼標記。由這些多個傳感器6通過感測多個相鄰系列而產生的傳感器信號能夠被分析儀7解釋，用于當前轎廂位置的所述確定。在絕對編碼器的原則被使用的情況下，圖案已經被形成為使得由繩索的任一點或者繩索的一部分的編碼標記所產生的傳感器信號的周期是唯一的并且與轎廂位置的位移指示器相關聯。從而，分析儀7能夠從繩索傳感器信號6中獲得轎廂位置，而不需要參考數據，例如，如果在電力損失之后需要確定位置或者參考數據不容易獲得的任何其他情況下，這是有用的。
[0065]在本申請中，已經描述了用于繩索的優選材料和形狀選項。但是，在本發明的廣義上，明顯地是所公開的特定形狀和材料選項是有利的，但不是必要的，由于可以使用替代的一些其他形狀和/或材料。
[0066]要理解的是上面的描述和附圖僅意在教導發明人所已知的最佳方式，以制造和使用本發明。對本領域技術人員而言本發明概念可以以各種方式實現。本發明的上述實施方式由此可以被修改或變化，而不背離本發明，如本領域技術人員鑒于上面的教導所理解的。因此，要理解的是本發明及其實施方式不局限于上面描述的示例，而是可以在權利要求的范圍內變化。
【主權項】
1.一種電梯，包括: 井道(H); 在所述井道(H)內垂直可移動的電梯轎廂(I); 連接到所述電梯轎廂(I)與所述電梯轎廂一起可移動的繩索(r、r’)； 用于沿著路徑導引所述繩索(^’)的導引裝置(3、4;3’、4’)； 用于確定電梯轎廂(I)的位置的裝置，用于確定電梯轎廂(I)的位置的所述裝置包括: 設置在所述繩索(r、r’)上的細長編碼標記圖案(5)，所述細長編碼標記圖案(5)包括沿著所述繩索(r、r’)的長度分布的編碼標記(5a); 安裝在所述繩索(r、r’)旁邊的一個或多傳感器(6)，用于感測所述編碼標記圖案(5)的編碼標記(5a)； 與所述至少一個傳感器(6)連接的分析儀(7); 其中，所述一個或多個傳感器(6)布置成感測在繩索(r、r’)沿著其路徑移動時經過它們的編碼標記圖案(5)的編碼標記，所述分析儀(7)被構造成基于在所述繩索(r、r’)的運動期間由所述一個或多個傳感器(6)感測的編碼標記確定電梯轎廂(I)的當前位置。2.如權利要求1所述的電梯，其中，所述一個或多個傳感器(6)安裝在電梯的靜止結構上。3.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，每個所述傳感器(6)布置成產生表示被感測的編碼標記(5a)的傳感器信號，且所述編碼標記圖案(5)形成為使得由所述一個或多個傳感器(6)感測的傳感器信號能夠被所述分析儀(7)解釋，用于當前轎廂位置的確定。4.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述繩索(r、r’)包括一個或多個承載元件(10)，所述承載元件平行于所述繩索(r、r’)的縱向方向(I)延伸，在所述繩索(r、r’)的整個長度上不斷開。5.如前述權利要求中任一項所述電梯，其中，所述一個或多個承載元件(10)由復合材料制成，所述復合材料包括嵌入聚合物基質(m)內的加強纖維(f)，該加強纖維(f)是碳纖維。6.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述一個或多個承載元件(10)以及所述加強纖維(f)平行于所述繩索(r、r’)的縱向方向(I)取向。7.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述繩索(r、r’)是帶形的，由此它基本上在寬度方向(w)上比在厚度方向(t)上大，并且所述細長編碼標記圖案(5)設置在所述繩索(r、r’)的寬的側部上。8.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述繩索(r、r’)具有大于2的寬度對厚度比W/T。9.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述一個或多個傳感器(6)聚焦在所述帶形繩索的寬的側部上，以感測其上設置的編碼標記圖案(5)的編碼標記(5a)。10.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述導引裝置(3、4;3’、4’)包括一個或多個繩輪(3、4;3’、4’)，所述繩索(r、r’)圍繞所述繩輪布置，以圍繞在所述繩索(r、r’)的寬度方向上延伸的軸線轉向。11.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述一個或多個承載元件(10)嵌入在涂層(11)中，所述涂層(11)優選地是聚合物涂層。12.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述細長編碼標記圖案(5)被包括在所述繩索(r、r’)中包括的細長編碼標記帶(S)。13.如權利要求12所述的電梯，其中，所述細長編碼標記帶(s)附連到所述繩索(r、r’)的涂層(11)的外表面上。14.如權利要求12所述的電梯，其中，所述細長編碼標記帶(s)嵌入到所述繩索(r、r’)的涂層(11)內。15.如權利要求14所述的電梯，其中，所述細長編碼標記帶(s)與所述繩索(r、r’)的承載元件(10)嵌入相同的均勻涂層材料中。16.如權利要求14所述的電梯，其中，所述繩索(r、r’)的涂層(11)包括第一涂層部分(11a)，所述一個或多個承載元件(10)被嵌入所述第一涂層部分中，且所述帶(s)設置在所述第一涂層部分(Ila)的外側，并由所述第一涂層部分(Ila)外側的第二涂層部分(Ilb)覆至ΠΠ ο17.如權利要求14至16中任一項所述的電梯，其中，所述涂層(11)是透明的，使得所述帶(s)從所述繩索(r、r ’)的外側通過所述涂層(11)可見。18.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述導引裝置(3、4;3’、4’)包括一個或多個繩輪，所述繩索(r、r’)圍繞所述繩輪布置以穿行，并且所述一個或多個傳感器(6)被聚焦以感測設置在抵靠繩輪(3、3’)座置的繩索部分上的編碼標記(5a)。19.如前述權利要求中任一項所述的電梯，其中，所述繩索(r、r’)是帶形的，且所述細長編碼標記圖案(5)設置在所述繩索(r、r’)的寬的側部上，并且所述導引裝置(3、4;3’、4’)包括一個或多個繩輪(3、4;3’、4’)，所述繩索(^’)圍繞所述繩輪布置以圍繞沿著所述繩索(r、r’)的寬度方向(w)延伸的軸線轉向，所述繩索(r、r’)的相同的寬的側部抵靠繩索圍繞其布置以穿行的每個繩輪(3、4;3’、4’)的圓周座置，所述繩索&^’)的相同的寬的側部與其上設置細長編碼標記圖案(5)的寬的側部相反。
【文檔編號】B66B3/02GK106064766SQ201610247100
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610247100.3, CN 106064766 A, CN 106064766A, CN 201610247100, CN-A-106064766, CN106064766 A, CN106064766A, CN201610247100, CN201610247100.3
【發明人】M.普拉南, P.阿拉森蒂
【申請人】通力股份公司