用于電梯系統的滑輪，具有滑輪的電梯系統和用于監測電梯系統的方法
【專利摘要】一種用于引導電梯的懸掛牽引裝置(2)的滑輪(1)，具有中央部分(3)，其特征在于，所述中央部分(3)具有至少一個標記(5,5ˊ)，用于檢測懸掛牽引裝置(2)是否正確地定位在滑輪(1)上，一種具有這樣的滑輪的電梯系統(6)以及用于監測這樣的電梯系統的方法。
【專利說明】
用于電梯系統的滑輪，具有滑輪的電梯系統和用于監測電梯系統的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種滑輪，具有這樣的滑輪的電梯系統，和用于監測這樣的電梯系統的方法。
【背景技術】
[0002]—個懸吊牽引裝置(STM)是在電梯系統中使用的用于懸掛或驅動電梯轎廂的繩索或帶形裝置。特別是，如果使用由塑料材料制成的帶形的STM，則存在STM可相對于滑輪軸向移動的風險，STM在滑輪上被引導，并且被通常由鋼制成的滑輪的邊緣損壞。當STM繃得不夠緊時，例如，當電梯轎廂突然停止時，或當STM由于電梯轎廂的不均勻載荷而受到斜拉時，該STM還可以滑離或跳離滑輪。
[0003]為了避免STM從滑輪滑離或跳離，在現有技術中，圍繞滑輪布置有蓋罩以用于物理地防止STM從滑輪移開。蓋罩目前是不利的，因為它可以被定位錯誤的STM損壞，并因此損壞STM本身。在任何情況下，一旦損壞，裝置就不能有效地防止STM從滑輪移開。這樣的蓋罩的一個示例在EP 1626 026 A2中公開。
[0004]另一種方法是通過定位成與滑輪相鄰的傳感器來監測滑輪和STM以便檢測STM的錯位。這種方法的缺點是，每一個滑輪必須設有傳感器，傳感器進而必須連接到監測設備，因此使這種結構變得復雜、易受影響和成本高。
[0005]因此，本發明的目的是提供一種滑輪和具有至少這樣的滑輪的電梯系統以及用于監測這樣的電梯系統的方法，其解決了公知滑輪、系統和方法的問題，特別是其可以可靠地用于在STM被損壞或滑出或跳出滑輪之前監測和早期檢測STM的錯位。
【發明內容】
[0006]這個問題通過根據獨立權利要求的滑輪、電梯系統和方法得以解決。
[0007]滑輪一一其適于引導電梯系統的懸掛牽引裝置(STM)—一設有中央部分，中央部分具有至少一個標記以用于檢測STM是否正確地定位在滑輪上。在滑輪上正確定位的STM被正確地引導或與滑輪正確對準。因此，當STM改變其對準狀態、從在滑輪上正確對準改變成在滑輪上不正確對準時，對準狀態的這種改變可由標記自身的連續監測或STM與標記之間的相互作用的連續監測檢測到。
[0008]這種標記可以示例性地形成為機械突出部或光學標記或磁標記等。示例性地，當STM連續接觸這樣的突出部時，可以檢測到聲音。通過STM處于正確對準的狀態，該STM和突出部之間的相互作用導致在滑輪旋轉期間產生特定聲音模式，無論STM是否連續接觸所述突出部都是這樣。STM的對準狀態從正確對準狀態到不正確對準狀態或反之亦然的改變將導致不同的聲音模式。
[0009]除監測突出部之外或代替監測突出部，光學傳感器、優選照相機等從優選靜止的觀察點處連續監測光學標記的連續出現。這種光學標記可以是一個部段，與該光學標記的周圍相比，具有例如不同的反射或顏色特征。光學標記也可以從中央部分的表面機械地突出。從靜止觀察點看，光學標記在電梯系統的運行期間由于滑輪的旋轉而連續出現。當STM正確對準并因此基于連續出現的光學標記的光模式可由光學傳感器連續地檢測到時，檢測到的光模式的后期變化、如光學頻率的變化意味著該STM已經改變其在滑輪上的位置，因此不再正確對準。不同的光模式是基于這樣的事實，即光是否被STM至少部分地覆蓋或不覆蓋。光學傳感器以使光傳感器能夠檢測光模式的方式布置在電梯系統內部。
[0010]優選地，所述中央部分具有用于與懸掛牽引裝置接合的接合表面，當懸掛牽引裝置被正確地引導以及所述中央部分具有鄰近所述接合表面的一部分時，由此所述鄰近接合表面的部分具有至少一個標記。當STM在滑輪上不對準時，STM將分別只接觸或觸摸鄰近接合表面的那部分。由于如下事實一一該標記是鄰近接合表面的部分的一部分，當STM從正確對準到不正確對準改變其位置時，STM和標記之間的相互作用具有顯著可檢測的變化。如果例如光學標記是鄰近部分的一部分，該光學標記可以在具有正確對準的STM的運行期間連續被檢測到。滑輪的旋轉期間不能檢測到連續出現的光學標記意味著或者STM不再正確對準或者監測檢測器不能正常工作。有利的是，任一可能性都可作為電梯系統的故障進行處理。如果例如突出部是鄰近接合表面部分的一部分，STM在滑輪上正確對準時STM將不會磨損。可替代地，標記也可以成為接合表面的一部分。
[0011]優選地，中央部分包括至少一個端壁，由此鄰近接合表面的部分具有第一直徑且端壁具有大于第一直徑的第二直徑，由此端壁的內側面具有至少一個標記。端壁不一定需要形成為封閉的表面。可以設想由一個或多個凸出突出部段形成的端壁。
[0012]兩個端壁的直徑不必相同。中央部分還可以設有周向和/或軸向的溝槽或凹槽以及表面結構，以促進和提高的STM的對準和摩擦。端壁的內側面——意味著當STM在滑輪上被引導時端壁的朝向STM的側面一一具有指定的至少一個標記。
[0013]所述至少一個突出部優選由與滑輪相同的材料制成并且優選地與滑輪一體形成。所述至少一個突出部也可以是一個分離的部分，該部分由公知的方式附接到滑輪。
[0014]所述至少一個突出部被成形為用于在STM在滑輪上被驅動并且至少一個突出部接觸STM時產生特征噪聲。所述至少一個突出部的形狀優選為基本上半球形的。其它形狀，例如基本上圓柱形的也是可以的。
[0015]作為替代，該至少一個突出部可以在靜止位置被彈性裝置例如彈簧偏壓，以便在被STM接觸時相對于滑輪的端壁移動，并且僅在至少一個突出部被彈性裝置朝向其靜止位置推回之后產生噪聲。
[0016]當STM不對準和/或不在滑輪上被驅動時，所述至少一個突出部會周期性地與STM的邊緣接觸并產生具有特征重復頻率的特征噪聲。如果產生特征噪聲，這是表明STM不在滑輪上正確驅動并且有必要檢查或停止電梯系統的信號。
[0017]在本發明的優選實施例中，滑輪的鄰近接合表面的兩個部分、優選兩個端壁的內側面具有至少一個標記以便允許在STM的兩側檢測STM的不對準。一個端壁的至少一個標記可以位于朝向對向的端壁的至少一個標記。但是，這是不是強制性的，如下文所示。
[0018]在本發明的一個優選實施例中，滑輪具有多個圓形排列、即排列成圓形圖案的標記，其可以被布置在鄰近接合表面的一個或兩個部分上，優選在滑輪的一個或兩個端壁上。標記優選彼此等間距地隔開。這樣可以產生用于在滑輪的每一圈進行多于一次的檢測的特性，由此特征頻率和/或特征的重復聲模式或光模式取決于一一除了滑輪的旋轉速度之外一一兩個鄰近的標記之間的間隔。
[0019]在本發明的另一優選實施例中，至少一個突出部成形為在滑輪在一個方向旋轉時產生第一特征噪聲，而當滑輪在相反方向旋轉時產生不同于第一特征噪聲的第二特征噪聲或者不產生噪聲。
[0020]根據本發明的電梯系統具有一STM和如上所述的至少一個滑輪。
[0021]在一個優選實施例中，電梯系統具有多個滑輪，由此每一個滑輪具有不同數量和/或布置的突出部。因此，能夠基于特征噪聲和特征頻率和/或特征重復聲模式辨識具有不對準的STM的滑輪。
[0022]根據本發明的電梯系統的優選實施例設有用于測量STM的速度的速度傳感器。該傳感器可以直接或間接地測量STM的速度，這例如通過在系統加速或減速時測量已知直徑的滑輪的轉速并考慮其它因素，例如STM的厚度、STM的拉伸和縮短等等而實現。STM的速度的知識有助于確定旋轉的滑輪的特征頻率和/或特征重復聲模式或光模式，尤其是當電梯系統中存在不同尺寸的多個滑輪時是這樣。光模式也可以與滑輪的旋轉頻率不同和/或光模式基于皮帶的速度或速度差。
[0023]在另一優選實施例中，滑輪的一個端壁的突出部的數量和/或布置與該滑輪的另一端壁的數量和/或布置不同。因此，可以確定哪些滑輪的端壁被不對準的STM接觸。
[0024]根據本發明的電梯系統在優選實施例中根據滑輪的構造包括具有至少一個檢測器的監測裝置，所述檢測器用于監測STM是否在滑輪上被正確引導。因此檢測器可以例如是用于檢測當至少一個突出部接觸STM時產生的噪聲的檢測器，或者用于檢測滑輪上的至少一個光學標記的光檢測器。因此，可以自動監測由根據本發明的電梯系統中的不對準的STM產生的噪聲，如下文所示。噪聲檢測器必須能夠檢測特征噪聲。這可以通過如下而產生:分析波形和/或光譜和/或顯性頻率和/或功率和/或失真和/或諧波和/或帶寬和其他頻譜分量，例如損害、衰減維持和釋放檢測到的噪聲。因此，噪聲檢測器可以是麥克風、振動傳感器或超聲波傳感器。
[0025]監測裝置還可以包括具有傅里葉變換裝置的頻譜分析儀，濾波裝置，特別是高通、低通或帶通濾波器以用于過濾所檢測到的噪聲，并且還可以包括降噪裝置以用于減少背景和信號噪聲。
[0026]噪聲檢測器可靜止地定位在井道內或可動地設置在電梯系統的移動部分上，例如電梯轎廂、配重等。
[0027]在本發明的優選實施例中，所述至少一個噪聲或光傳感器位于靠近被監測的滑輪。根據不同的系統，多個滑輪可以通過設置在井道中的不同的噪聲檢測器來監測。也可以使用一個噪聲檢測器來監測一組位于井道的一個部段、例如電梯轎廂下面的一組滑輪。
[0028]根據用于監測本發明的電梯系統的方法，使用所述至少一個噪聲檢測器監測井道內的噪聲，并且來自所述至少一個噪聲檢測器的信號被發送到監測設備，在那里被處理。
[0029]監測設備隨后確定檢測到的噪聲是否是STM在至少一個滑輪上不正確定位并且因此接觸所述至少一個突出部的特征噪聲。此處可以通過確定所檢測到的噪聲是否與和電梯系統的正常操作模式有關的噪聲不同而進行監測。關于正常操作模式的噪聲可通過監測設備提前(預載)而已知，或者可以在常規間隔下確定，以考慮到其他因素，例如可在電梯系統的操作期間變化的背景噪聲。
[0030]優選地，確定所檢測到的聲學或光學模式是否是STM在至少一個滑輪上不正確定位并因而分別接觸或覆蓋至少一個標記的特征模式通過將所檢測到的模式與儲存在監測設備中的特征模式或者關于特征模式的數據直接進行比較而進行。
[0031]也可以處理和分析由所述至少一個噪聲檢測器檢測到的噪聲并且確定除了上面提到的參數之外的所檢測到的噪聲的典型特征，例如所檢測的噪聲的特征頻率或所檢測到的噪聲的重復模式，然后將其與和電梯系統中存在的至少一個滑輪有關的數據進行比較，所述有關的數據即與至少一個滑輪的尺寸有關的數據，例如突出部沿其布置的圓周的直徑、與STM的尺寸，例如寬度和厚度、突出部的數量和/或排列有關的數據，以便確定所檢測到的噪聲是否是由至少一個滑輪與不對準的STM產生的特征噪聲。
[0032]如果識別出一個特征噪聲，監測裝置將隨后觸發關于所識別的特征噪聲的反應，例如在最接近的下一樓層停止電梯系統，發送信號到服務中心和/或發送警報給維修團隊等。相應地，旋轉的滑輪的光模式可以被分析和/或處理。
[0033]在本發明的另一優選實施例中，當確定所檢測到的模式是否是特征模式時，考慮至少一個滑輪的旋轉速度。由于電梯系統通常不連續操作，至少一個滑輪以變化的轉速進行旋轉。因此，特征頻率和/或特性重復聲模式或光模式可以根據所述至少一個滑輪的旋轉速度而變化，從而利用所述至少一個滑輪的旋轉速度作為有用的工具來預測特征頻率和/或特征重復模式。至少一個滑輪的旋轉速度的檢測可以例如通過至少一個速度傳感器直接發生，或例如通過測量所述STM的速度或驅動馬達的旋轉速度等間接發生。
[0034]還可以的是，如果檢測到潛在的特征模式，即監測設備通過減少或增加驅動馬達的轉速而觸發滑輪的轉速改變，然后監測潛在的特征模式是否相應地改變其特征頻率和/或特征重復模式。
[0035]在本發明的一個優選實施例中也考慮該至少一個噪聲檢測器的位置。特別是，如果噪聲檢測器僅配置成監測和檢測由特定滑輪或一組滑輪產生的噪聲，例如方向傳感器或僅在與傳感器自身相距的給定距離內具有感測性的傳感器，當確定所檢測到的噪聲是否是特征噪聲時，只能考慮由被監測的(多個)滑輪產生的特征噪聲。
[0036]本發明還涉及使用一個環形元件以用于改裝電梯系統的現有滑輪，由此，環形元件被設計成至少部分地形成所述滑輪的端壁并具有至少一個突出部。上述的滑輪的全部實施例也適用于具有至少一個突出部的環形元件。
【附圖說明】
[0037]本發明的其他優點將從下面對優選實施例的說明中變得更清楚。附圖示出:
[0038]圖1是根據本發明的滑輪的第一實施例的透視圖；
[0039]圖2是滑輪的第二實施例的透視圖；
[0040]圖3是滑輪的第三實施例的透視圖；
[0041 ]圖4是突出部的可能的形狀的側視圖；
[0042]圖5是電梯系統的示意圖；和
[0043]圖6是環形元件的透視圖，
[0044]圖7是具有根據本發明的標記的滑輪的視圖。
【具體實施方式】
[0045]在圖1、2和3中，分別示出三個不同的滑輪1、1’和I”。滑輪1、1’和I”與中央部分3共用一個共同的結構。中央部分3包含兩個端壁4和4’。滑輪1、1’和I”優選地由塑料材料制成。
[0046]每一個滑輪1、1’和I”具有設置在端壁4和4’的內側上的多個突出部5，然而由于透視原因，只有端壁4的突出部可見。突出部由分別與滑輪1、1’和I”相同的材料制成，與端壁4和4’成形為一體并具有相同的大致半球的形狀和尺寸，但設置成不同的圖案。
[0047]在圖4中，一個大致半球形的突出部I的側視圖示意性地示出成靠近大致圓柱形突出部II和大致截頭圓錐形狀的突出部III。一個滑輪上的全部突出部5可具有圖4所示的形狀之一或滑輪的突出部可以具有圖4所示的一個以上的形狀。
[0048]作為一種替代方案，突出部可以是與滑輪1、1’和I”相同或不同材料的單獨的部件，其隨后通過附接、螺紋連接等到端壁4或4’的內側。如果圖5示意性示出的現有電梯系統6被升級和配備有根據本發明的監測系統則這是特別有利的。
[0049]另外，也可以使每個滑輪配備不同形狀的突出部5以便產生用于每個滑輪的不同的特征噪聲。
[0050]圖1的滑輪I的四個突出部5布置成在端壁4、4’的內側上圓形地偏置90°，由此端壁4的每個突出部5朝向相對的端壁4 ’的對應的突出部。
[0051]圖2的滑輪I的六個突出部5布置成在端壁4和4’的內側上圓形地偏置60°，由此端壁4的每個突出部5朝向相對的端壁4 ’的對應的突出部。
[0052]圖3的滑輪I”的六個突出部5沒有布置成等間距地彼此間隔開，而是布置成兩組，每組三個突出部，一個組的每個突出部5都是與另一組的對應的突出部對稱的點。端壁4的每個突出部5面向相對的端壁4’的相應突出部。在這種情況下，如果STM不對準，滑輪I”的突出部會產生噪聲，其特征模式為三個連續的噪聲峰值接著一個停頓，滑輪I”每轉一圈重復兩次。
[0053]因此，通過設置不同的滑輪1、1’和I”，即具有不同數量和/或排列的突出部5的滑輪，不僅能夠檢測STM的錯位而且還能基于由突出部5的獨特的排列和/或數量產生的噪聲識別有關的滑輪1、I’或I”。這可以在檢查有關電梯系統時節省時間，特別是當存在多個滑輪1、1’和I”時，尤其是當滑輪位于例如難以接近或接近有危險的位置時是這樣，因此也降低了檢查電梯系統的技術人員的風險。
[0054]因此，電梯系統6在圖5中示意性地示出。電梯系統包括位于井道10內用于支承和安裝電梯系統6的部件的支承框架，其中，為方便起見，沒有在圖5示出。電梯轎廂11也布置在井道10中。
[0055]電梯系統還包括一配重12和具有驅動繩輪14的驅動馬達13，其還設有根據本發明的突出部，以及用于測量STM 2的速度的速度傳感器7。
[0056]滑輪I和I’位于電梯轎廂11下面并且滑輪I”連接至配重12ATM2在其兩端附接至位于井道10內的框架并且在滑輪I和I’上方、電梯轎廂11下面、驅動繩輪14上方和配重12的滑輪I”上被引導。
[0057]一種噪聲檢測器9被安裝在井道10內并連接到監測設備8。監測設備還連接至速度傳感器7。所述連接可以尤其是借助于總線或電纜有線地形成，或無線地形成。
[0058]因此，監測裝置8能夠分別根據STM2的速度和有關滑輪1、I ’和I”的數據確定每個滑輪1、1’和I”的轉速，特別是每個滑輪1、1’和I”的直徑。所述噪聲檢測器9將所檢測的噪聲連續地供給監測設備8，在那里被分析。監測設備8然后確定檢測到的噪聲是否對應于由STM2在滑輪1、I’和1”中的一個滑輪上不正確定位產生的特征噪聲。特別是，每個滑輪1、I ’和I”的檢測噪聲的期望的頻率和/或重復模式與所檢測到的噪聲進行比較。
[0059]如果監測設備8隨后識別該檢測到的噪聲是STM2在滑輪1、I’和I”中的一個滑輪上不正確定位產生的特征噪聲，該監測設備將觸發有關所檢測到的噪聲的反應，例如在最近的下一樓層停止電梯系統和/或發送警報給維修團隊等。
[0060]在圖6中，具有四個突出部5的環形元件15示意性地示出。突出部5的設置與圖1的滑輪I相同。這樣的環形元件15可以用于改裝現有電梯系統而無需更換現有滑輪。環形元件15裝在STM的側面上并附接到滑輪的端壁或中央部分，因此至少部分地形成具有至少一個突出部的滑輪端壁，如上所示。
[0061]圖7示出滑輪1，其中STM2在滑輪I上被正確地引導。這種滑輪I可以是前面提到的電梯系統的一部分。滑輪I可轉動地安裝在軸線A上。滑輪I具有可能接觸STM 2的中央部分
3。中央部分3具有接合表面20，并且可以具有鄰近于接合表面20的至少一個部分16、16’。中央部分3可具有至少一個端壁4、4’。當在滑輪I上正確地對準時，STM 2只接觸具有寬度E的接合表面20，所述寬度E對應于STM 2的寬度。鄰近接合表面20的第一部分16布置在滑輪I的一側上。鄰近接合表面20的第二部分16’布置在滑輪I的對向側。如果STM 2在滑輪I上沒有正確對準，則這兩個部件16、16 ’都僅被STM2至少部分地覆蓋。所述至少一個端壁4、4 ’具有面朝STM 2的內側4a、4b。壁4、4’的內側4a、4b和/或鄰近端壁4、4’和/或接合表面20的所述至少一個部件16、16’具有至少一個標記，優選為突出部和/或光標記5’。這種光標記5 ’可通過未示出的光檢測器檢測。
【主權項】
1.一種滑輪(I)，用于引導電梯的懸掛牽引裝置(2)，具有中央部分(3)，其特征在于，所述中央部分(3)具有至少一個標記(5，5’)以用于檢測所述懸掛牽引裝置(2)是否在滑輪(I)上正確地定位。2.根據權利要求1所述的滑輪(I)，其中所述至少一個標記(5，5’)是突出部(5)和/或光標記(5’)。3.根據權利要求1所述的滑輪(I)，其特征在于，所述中央部分(3)具有接合表面(20)以用于在懸掛牽引裝置(2)被正確引導時接合懸掛牽引裝置(2)，并且中央部分(3)具有鄰近接合表面(20)的部件(16，16’)，由此鄰近接合表面(20)的所述部件(16，16’)具有所述至少一個標記(5，5’)。4.根據權利要求1所述的滑輪(I)，其特征在于，所述中央部分(3)包括至少一個端壁(4，4’)，由此鄰近接合表面(20)的所述部件(16，16’)具有第一直徑(01)且端壁(4，4’)具有大于第一直徑(Dl)的第二直徑(D2)，由此端壁(4)的內側(4a，4b)具有至少一個標記(5)。5.根據權利要求4所述的滑輪(I)，其特征在于，端壁(4)的所述至少一個突出部(5)面對另一端壁(4’)的所述至少一個突出部(5)定位。6.根據前述權利要求中任一項所述的滑輪，其特征在于，所述滑輪具有以圓形布置的多個標記(5，5’)。7.根據權利要求6所述的滑輪(I)，其特征在于，所述標記(5,5，)彼此等間距地間隔開。8.—種電梯系統(6)，包括在至少一個根據前述權利要求中任一項所述的滑輪(I)上被引導的懸掛牽引裝置(2)。9.根據權利要求8所述的電梯系統(6)，具有多個滑輪(I)，其中每個滑輪(I)具有不同數目和/或排列的突出部(5)。10.根據權利要求8或9所述電梯系統(I)，具有至少一個速度傳感器(7)以用于直接或間接地測量所述懸掛牽引裝置(2)的速度。11.根據權利要求8至10中任一項所述的電梯系統(I)，包括監測設備(8)，所述監測設備(8)具有用于監測井道(10)中的噪聲的至少一個噪聲檢測器(9)。12.根據權利要求11所述的電梯系統(I)，其中所述至少一個噪聲檢測器(9)位于滑輪(I)附近。13.用于監測優選根據權利要求11至12中任一項所述的電梯系統(6)的方法，包括下列步驟: -通過所述至少一個檢測器(9)監測滑輪(I)的中央部分(3)的標記(5，5’)， -將監測到的模式傳送給監測設備(8)， -確定該檢測到的模式是否是懸掛牽引裝置(2)在至少一個滑輪(I)上不正確定位且接觸滑輪(I)的至少一個突出部(5)的特征模式， -觸發與所識別的特征模式相關的反應。14.根據權利要求13所述的方法，其中當確定所檢測到的噪聲是否是特征噪聲時，也考慮所檢測到的噪聲的特征頻率和/或檢測到的噪聲的重復模式。15.根據權利要求14所述的方法，其中，當確定所檢測到的噪聲是否是特征噪聲時，也考慮至少一個滑輪(I)的轉速。16.根據權利要求13至15中任一項所述的方法，其中，當確定所檢測到的噪聲是否是特征噪聲時，也考慮所述至少一個噪聲檢測器(9)的位置。
【文檔編號】F16H55/36GK105829767SQ201380081773
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2013年12月18日
【發明人】崔永琪
【申請人】因溫特奧股份公司