(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ制御機構によって算出された走行時間に応じたケージ位置を定義する走行曲線からのエレベータケージの逸脱を確認する方法であって、走行曲線が、エレベータケージ（３２）を移動し位置決めし、安全マージン（２、３、４、５）を超えた場合にエレベータケージ（３２）を停止するためにケージ駆動機構（３０）の駆動制御機構に走行パラメータによって渡され、同じ走行パラメータが、基準駆動機構（４０）の駆動制御機構に渡され、それによって、基準駆動機構（４０）によって移動され位置決めされるトリガ部（４２）またはエレベータケージ（３２）の走行曲線（１）からの逸脱（１０、１１、１２、１３、１４）が安全マージン（２、３、４、５）よりも大きなときに、トリガ部（４２）が、移動するエレベータケージ（３２）に固定されたガイド（３５）に沿って移動して、前記ガイド（３５）上に配置されたエレベータケージ（３２）を停止させる安全スイッチ（２２、２３、２４、２５）を作動するように、トリガ部（４２）が、エレベータケージに平行に案内され、前記ガイド（３５）を介してエレベータケージ（３２）と関連することを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも二つの安全マージン（２および４、３および５）が存在し、逸脱（１０、１１、１２、１３、１４）が第一の安全マージン（２、３）に達した場合には、トリガ部（４２）は第一の安全スイッチ（２２、２３）をトリガし、それによってケージ駆動機構（３０）および基準駆動機構（４０）を停止し、逸脱（１０、１１、１２、１３、１４）が第二のより大きな安全マージン（４、５）に達した場合には、トリガ部（４２）は第二の安全スイッチ（２４、２５）をトリガし、それによってエレベータケージ（３２）の拘束装置（３４）をトリガすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一つの安全マージン（２、３、４、５）が、対応する安全スイッチ（２２、２３、２４、２５）を変位できるように可変であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一つの安全マージン（２、３、４、５）が、安全スイッチ（２２、２３、２４、２５）を切り替えられるように可変であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法を実行する装置であって、前記トリガ部（４２）が、トリガ部を移動する手段（４１）に固定され、基準駆動機構（４０）が、エレベータケージ（３２）と同じ走行パラメータによって制御され、前記トリガ部を移動する手段（４１）を駆動する電動機である、ことを特徴とする装置。
【請求項６】
それぞれの異なる大きさの安全マージン（２、３、４、５）を有するいくつかの安全スイッチ（２２、２３、２４、２５）が、エレベータケージ（３２）またはトリガ部（４２）の走行曲線（１）からのそれぞれの異なる大きさの逸脱（１０、１１、１２、１３、１４）に対応して構成され、少なくとも一つの安全スイッチ（２、３）が、ケージ駆動機構（３０）および基準駆動機構（４０）用の非常停止スイッチ（２２、２３）であり、第二の安全スイッチ（４、５）が、エレベータケージ（３２）の拘束装置（３４）用の機械的トリガ（２４、２５）であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
安全スイッチ（２２、２３、２４、２５）が、安全マージン（２、３、４、５）を変更できるようにする追加手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
スピードリミタ（５１）に結合された装置であって、スピードリミタはそのスピードリミタの速度を超過した場合にトリガ部（４２）の移動を停止させ、前記トリガ部（４２）が拘束装置（３４）をトリガすることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか一項に記載の装置を含むエレベータ、特に乗用エレベータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータの安全を向上させるために、エレベータケージ（cage）が所与の安全マージンよりも大きく走行曲線から逸脱した場合に適切な非常停止またはその他の安全装置をトリガする方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現代のエレベータは、たとえば欧州出願明細書ＥＰ０１１００９５号に記載されたように、最適化されたアルゴリズムおよび適用可能な安全規制に従って個別のエレベータケージおよびまたはケージ群の走行に関する走行パラメータを計算し、これらの走行パラメータをケージ駆動機構用の制御機構に渡すエレベータ制御機構を有する。通常、ドイツ出願明細書ＤＥ３８１８０８３号および米国特許明細書ＵＳ４８８７６９５号から明らかなように、エレベータケージの走行曲線を監視する追加手段が、ケージの駆動機構の制御機構によってこの走行曲線を補正するために、ケージ駆動機構の制御に使用される。ここで、走行曲線はある時間におけるケージのある位置である。その場合、主として規定されたある安全マージン内に存在する走行曲線からの逸脱しか許容されず、この安全マージンを超えると、安全が脅かされる。
【０００３】
ケージ駆動機構を制御するために走行曲線を監視するこのような手段は、エレベータケージが、計算された走行曲線から逸脱しているかどうか確認することができるが、ケージ制御機構に直接接続されるため、電流障害の場合に、たとえば、安全スイッチがトリガされる安全手段としては適当でなく、あるいは許容されず、あるいは適切でなくしかも許容されない。したがって、安全性のために、ケージ駆動機構の制御機構とは独立のものであり、ケージ駆動機構の故障、ケーブルの破断、電流障害、エレベータケージの速度の出しすぎ、許容されないその他の外乱の場合にエレベータケージの非常停止または他の安全装置をトリガする追加の手段が必要である。
【０００４】
従来、特に、たとえば、欧州出願明細書ＥＰ０４９８５９７号に記載されたように、エレベータケージが一走行方向で過度に高い速度で走行したときに、拘束装置として示された制動システムを機械的にトリガするスピードリミタ（speed limiter）が知られている。制動システムをトリガする速度に依存する電圧を有するタコメータ（たとえば、米国特許ＵＳ５３６６０４５号またはドイツ出願ＤＥ２１２８６６２号）と、加速度センサを使用して外乱を認識すること（たとえば、ドイツ出願ＤＥ３９３４４９２号）が知られている。これらの安全システムの顕著な欠点は、非常停止が、対応する外乱の場合にトリガされ、常にエレベータケージの拘束装置を介して行われ、多くの場合、非常に大きな衝撃を伴い、エレベータケージの案内要素に対するブレーキのウェッジング（wedging）を解放するのが困難になり、およびあるいはこのような部分が損傷されることである。さらに、ある種のケースでは、このような安全システムは、かなりの遅延を有し、そのため、たとえばケーブルの破断や電流障害によって拘束装置がトリガされるのは、過度の加速度または速度によって対応するシステムがトリガされたときだけになる。既知の安全システムのうちで、エレベータケージの位置、速度、加速度からの逸脱を認識できるものはない。光学センサ、電子センサ、電磁センサ、その他のセンサ、たとえばレーザ光線によって動作する距離測定装置が知られており、これらは、位置、速度、加速度を確認することはできるが、必要な安全性を確保することはできない。一方では、これらのシステムでは、たとえば、電磁界、ほこり、振動のための障害が非常に発生しやすく、保守、較正、維持に労力を要する。他方では、これらの装置は、許容されない逸脱の認識と安全装置のトリガリングとの間に制約された機械的接続、すなわちできるだけ直接的な機械的接続を有さない。これは通常必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安全マージンよりも大きな外乱と、エレベータケージの最適走行曲線、速度、加速度からの逸脱を早めに認識し、ケージ駆動機構の制御とはほぼ独立に非常停止またはその他の安全手段をトリガし、前述の欠点が解消された方法および装置を供給することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この問題は、請求項１に記載の方法、またはこの方法に対応する装置によって解決され、この場合、走行パラメータが、エレベータケージを移動し位置決めするためにエレベータ制御機構によって計算されケージ駆動機構の駆動制御機構に渡されると共に、基準駆動機構によって移動され位置決めされるトリガ部が、エレベータ制御機構によって計算されたのと同じ走行曲線を有するように、基準駆動機構の第二の駆動制御機構にも渡され、トリガ部が、走行曲線からのエレベータケージの逸脱がある安全マージンよりも大きくなった場合に、エレベータケージを停止する安全スイッチがトリガ部自体によってトリガされるように移動できるようにエレベータケージに接続される。
【０００７】
基準駆動機構用のこの第二の駆動制御機構またはこの基準駆動制御機構は、調整可能な駆動機構およびモータ用のマイクロプロセッサを備えた通常の制御機構に対応する。エレベータケージを走行させるためにエレベータ制御機構によって計算される走行パラメータは、基準制御機構によってデータとみなされ、基準駆動機構に供給すべき対応する制御信号に変換される。基準駆動機構は、通常電動機であり、トリガ部をエレベータケージに平行に移動する。この移動はたとえば、基準駆動機構が、エレベータケージが垂直に移動する軸の上端にある固定位置に取り付けられ、エンドレスケーブルを駆動し、エンドレスケーブルに固定されたトリガ部を走行曲線に従ってエレベータケージと同じ垂直線で垂直方向に移動することによって行うことができる。基準駆動機構が走行機構を駆動し、それによって、走行機構がたとえば、軸においてエレベータケージの案内レールに沿って垂直に移動し、したがってトリガ部をケーブルまたは剛性の手段、たとえば軽量金属担体において走行曲線に従って案内することもできる。トリガ部をエレベータケージの移動に対して平行に案内する他の解決策は自明である。基準駆動機構は、トリガ部およびその保持手段しか駆動しないので、たとえばバッテリまたはアキュムレータ（accumulator）による電流障害が容易に補修できるように、トリガ部および保持手段に対応して小型に寸法付けすることができる。ケージ駆動機構と比べて基準駆動機構の負荷がかなり小さく一様であるため、基準駆動機構の信頼性がかなり向上し、その場合、ケージ駆動制御機構と同様に、追加センサを使用して基準駆動制御機構を調整することができる。トリガ部は、エレベータケージに対して制御可能に移動できる範囲でエレベータケージに隣接する構成要素である。トリガ部およびエレベータケージの移動に対して平行に延び、たとえばＵ字形部分であるガイドは、トリガ部を受容し、それによって、トリガ部およびエレベータケージが走行曲線から逸脱した場合に案内し相対変位させることができる。トリガ部を保持し案内する基準駆動機構によって使用される手段から変位するように構成され、トリガ部を回転可能にエレベータケージに接続するアクスル（axle）でも、制御された移動が可能である。したがって、エレベータケージおよびトリガ部が走行曲線から逸脱した場合、トリガ部はエレベータケージに対して変位され、ガイドに従って、アクスルの周りで旋回し、あるいはその他の方法で変位に比例して移動する。この場合、製作者には他の解決策も自明である。
【０００８】
理想のケースでは、逸脱は発生せず、そのためトリガ部はエレベータケージと同期して移動し、したがってトリガ部とエレベータケージとの間の相対運動は発生しない。しかし、実際には、たとえば、階の数およびその他の既知の影響に依存する、エレベータケージの負荷の変化、軸の温度の変動、ケーブルの弾性の差のために、計算された理想的な走行曲線からのエレベータケージのある程度の逸脱が起こる。エレベータケージまたはその負荷に関する危険を防止するために、このような逸脱は、技術的または法的な理由、あるいはその両方で、安全マージンとしても示されるある最大値を超えてはならない。危険または障害の例には、階または軸端部を越えた位置まで走行すること、過負荷によってケーブルが過度に伸長すること、駆動機構がケーブルの破断点まで過負荷を加えられることが含まれる。
【０００９】
本発明によれば、スイッチ、すなわち任意選択の光学スイッチ、電気スイッチ、あるいは電磁スイッチ、あるいは純粋に機械的なスイッチが、許容される逸脱を超えたときにトリガ部がエレベータケージに相対的に移動することによって適切に作動するように、エレベータケージに取り付けられる。スイッチが作動することによってさらに、アラーム、あるいは駆動機構の緊急停止またはその他の既存の安全装置、たとえば拘束装置、あるいは他の安全装置をトリガすることができる。エレベータケージの上向き走行時にも下向き走行時にも安全マージンが与えられるようにケージに他のスイッチが取り付けられることは自明である。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態は、それぞれの異なる程度の安全マージンを有するいくつかの安全スイッチを取り付けることである。それによって、第二のスイッチによって駆動機構の非常停止が行われ、あるいは場合によっては、他のスイッチによって拘束装置が直接機械的に作動する前に、走行曲線からの逸脱に応じて、たとえばアラームをトリガすることができる。安全マージンが、変位可能なスイッチ、または切替可能なスイッチによって変更できることも有利である。したがって、たとえば走行曲線の始めまたは終わりにより小さな安全マージンを設定することができる。この場合、エレベータケージの位置は、階間の走行の場合よりも、対応する階にできるだけ正確に一致しなければならない。
【００１１】
本発明の方法およびこの方法を実行する装置は、たとえばエレベータケージと、リミタケーブル自体が基準駆動機構によって駆動されるようにスピードリミタを駆動するリミタケーブルとの間に遊びが導入される、既存の安全システムに使用することもできる。この遊びすき間内に、拘束装置がトリガされる前に、拘束装置と共に、他の安全装置、たとえば装置の非常停止などをトリガすることができる適当なスイッチを位置決めすることができる。
【００１２】
本発明の顕著な利点は、階または軸端部のオーバートラベル、速度または加速度の高すぎおよび低すぎ、ケーブルの許容されない伸長、ケーブルの破断など、安全性を脅かす走行曲線からのほぼすべての逸脱が認識され、安全マージンを超えた際には、適当な安全スイッチが強制的にトリガされることである。拘束装置を作動させる前にアラーム、または駆動機構の非常停止、またはその他の安全装置をトリガできるようにいくつかの異なる安全マージンを実現できるので特に有利である。拘束装置を作動させると一般に、エレベータの運転休止がより長くなり、それに対応して復元が困難になる。大部分のケースでは、走行曲線から逸脱した場合、拘束装置はそれに対応して早めに、すなわちスピードリミタが応答する前、したがって最大速度に達する前に本発明による方法によってトリガされる。拘束力が小さく、具体的には拘束力が速度の二乗として増加するので、エレベータケージのブレーキとガイドレールの間に拘束装置によって通常もたらされるウェッジングおよび損傷はかなり小さなものになる。エレベータケージの負荷に対する制動力および衝撃も、これに対応して小さなものになる。この方法およびそれを実行する装置は、外乱の認識と安全装置のトリガリングとの間の結合が制約され、すなわち機械的なものなので、純粋な電子システムおよびまたはセンサシステムと比べてかなり信頼性が高い。
【００１３】
本発明の実施形態を下記で、他の可能な構成を除外せずに、いくつかの例に関連して説明するものとする。これらの例は、各部の詳細な説明に関する図によって補足される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による方法のシーケンスは、図１の流れ図として示されており、エレベータ制御機構で実質的に形成され、あるいはエレベータケージが複数である場合は、グループ制御機構で実質的に形成されるトラフィック調整ループを概略的に示すものである。各階またはエレベータケージ内の操作パネルから発信された呼出し信号およびその他の入力が、エレベータ制御機構によって検出され、事前に設定された制御プログラムによって対応する走行パラメータに変換される。このような走行パラメータが、信号またはデータとしてケージ駆動機構の制御機構に渡され、ケージ駆動機構が、計算された走行曲線に従ってエレベータケージを実際の階から所望の階へ移動する。エレベータケージ制御機構は通常、走行曲線に従ってエレベータケージの位置、加速度、速度を決定するそれ自体の調整ループを形成する。エレベータケージは、通常は固定接続を介して、調整可能な最大許容速度を超えた際に拘束装置をトリガするスピードリミタを駆動する。安全性を高め、すなわち走行曲線からのエレベータケージの逸脱を認識するためにエレベータケージの位置、速度、加速度のそれぞれの監視を向上させるために、本発明では、同じ走行パラメータが基準駆動機構の制御機構に渡される。基準駆動機構は、ほぼそれ自体の調整ループを形成し、エレベータケージに隣接するトリガ部を、エレベータケージに関する計算された同じ走行曲線に従って移動する。その場合、トリガ部とエレベータケージの接続は、二つの部分の制御された相互の移動が可能になるように行われる。無故障運転では、トリガ部とエレベータケージは、理想的な走行曲線の範囲、すなわち安全マージン内あるいは許容公差内で同期して移動する。安全スイッチは、ケージが走行曲線から大幅に逸脱し、何らかの安全マージンを超えた場合に、安全装置をトリガするものであり、エレベータケージにトリガ部とエレベータケージの抑制された相対移動の経路に沿って取り付けられる。それぞれの異なる程度の逸脱のために複数の安全スイッチを使用する場合、それに対応するそれぞれの異なる安全装置を光学的、あるいは電気的、あるいは電磁的、あるいは純粋に機械的に作動させることができる。その場合、駆動機構の電気的非常停止の場合とまったく同じように拘束装置の機械的トリガリングを実現することができる。破線で示したように、基準駆動機構がスピードリミタに結合された、本発明の実施形態が可能である。たとえば、リミタケーブル、したがってスピードリミタを基準駆動機構によって駆動することができ、この場合、拘束装置のトリガとリミタケーブルとの間に、走行曲線からのエレベータケージの許容逸脱に応じた遊びが組み込まれる。また、遊びすき間内に追加安全装置を取り付けて、駆動機構の非常停止が、拘束装置がトリガされる前にトリガ部によって遊びすき間内で行われるようにすることができる。
【００１５】
図２は、縦座標および記号ｔとしての時間と、ｘで示された横座標としての走行経路を含む図を示す。走行曲線１は、連続的なＳ字形の曲線として概略的に示されており、開始階Ａから目的階Ｂへの走行はある時間Ｔ内で行われる。技術的に必要であり、あるいは法的に規定され、あるいは技術的に必要であると共に法的に規定されたマージンは、走行曲線に続く破線および点線で示されている。必要な安全性に応じて、ある安全マージン２および３は、走行曲線よりも小さなものでよく、あるいは４および５は走行曲線よりも大きなものでよく、これらのマージンは走行方向に存在することも、あるいは走行方向の逆方向に存在することもできる。開始階Ａと第一の目的階Ｂとの間の所望の中間ストップの場合には走行曲線が適切に変更され訂正され、走行パラメータが適応化され、新しい走行曲線にほぼ一定の安全マージンが伴うことは自明である。
【００１６】
安全マージンは、走行曲線からのエレベータケージの位置の逸脱を表すだけでなく、既知の数学的変換に従って、対応する逸脱をもたらす最大速度または加速度を示すことができる。図２はさらに、エレベータケージの走行曲線からの安全を脅かす逸脱をもたらす可能な外乱を示す。安全マージンを超えたときに、たとえば、アラーム、非常停止、拘束装置などの安全装置をトリガできるように、目標階または軸端部のオーバートラベル１０、スピードの出しすぎ１２、ケーブルの破断１１またはサスペンションの故障、加速の強すぎ１３、加速の弱すぎ１４、過負荷によるケーブルの過度の伸長を認識しなければならない。
【００１７】
図３は、対応する安全スイッチ２２、２３、２４、２５を用いて図２による安全マージン２、３、４、５を超えたことを認識することができ、安全装置をトリガすることができる本発明の実施形態を概略的に示す。安全スイッチは、エレベータケージ３２に接続され、エレベータケージは、エレベータ駆動機構３０によってケーブル３１を介して釣合い重り３３と共に垂直線に沿って移動する。固定位置の基準駆動機構４０は、通常、安全スイッチ２２、２３、２４、２５間に配設される、トリガ部４２を、エンドレスケーブル４１を介してエレベータケージの走行曲線に従って同期的に移動する。
【００１８】
トリガ部４２とエレベータケージ３２との間の転移または接続を概略的に図４に示す。トリガ部４２はガイド３５内を摺動する。ガイド３５は、エレベータケージ３２に固定されたＵ字形部分であり、一方の面に凹部３６を有する。安全スイッチ２２、２３、２４、２５はこれらの凹部３６を通じてガイド３５の内部に突き出る。これらの安全スイッチは電気スイッチ２２および２３でよいが、拘束装置３４用の機械的トリガ装置２４および２５でもよい。トリガ部４２が、ガイド３５内で上向きまたは下向きに移動して凹部３６を越えたときに対応する安全スイッチをトリガするようにエレベータケージ３２に対して移動するように、安全スイッチ２２、２３、２４、２５が作動する。安全スイッチの２２、２３、２４、２５の位置決めは、エレベータの走行曲線に関する、図１に示した所望の安全マージン２、３、４、５に応じて行われる。
【００１９】
図５は、基準駆動機構４０を示す。基準駆動機構４０は、ホィールフレーム４５によりエレベータケージ３２のガイドレール５０に沿って走行曲線に応じて上向きまたは下向きに移動する。トリガ部４２は、安定な形状の手段４６、たとえば軽量の金属製担体によって保持される。金属製担体は、自動基準駆動機構４０に同期したトリガ部４２の移動が行われるように基準駆動機構４０に固定される。安全スイッチ２２、２３、２４、２５のトリガリングは、図４に記載した原則と同様に行われる。
【００２０】
図６で、スピードリミタ５１とエンドレスケーブルまたはリミタケーブル４１は基準駆動機構４０によって駆動される。トリガ部４２は、ガイド３５内で摺動し、エレベータケージ３２に接続され、エンドレスケーブル４１に固定される。トリガ部４２は、拘束装置３４用の上方機械的トリガ安全スイッチ（２４）および下方機械的トリガ安全スイッチ（２５）内で移動することができる。他の安全スイッチ２２および２３は、対応する安全マージンを超えたこと、あるいは走行曲線からの逸脱を検出し、たとえばアラームまたは駆動装置３０および４０の非常停止をトリガするものであり、安全スイッチ２４と安全スイッチ２５との間に取り付けることができる。拘束装置の安全スイッチ２４および２５は、基準駆動機構４０が故障した場合に、トリガ部４２、したがってスピードリミタ５１を介してリミタケーブル４１を駆動するのに十分であるが、急激な停止のためにスピードリミタ５１の応答時に生じる力よりも小さなあるトリガリング力を有する。
【００２１】
特に乗用エレベータの安全性を向上させるために、新しいエレベータ用に、あるいは既存のエレベータの追加要素として本発明の方法による他の実施形態を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を流れ図として示す図である。
【図２】公差および逸脱または外乱を含む走行曲線を概略的に示す図である。
【図３】固定位置の基準駆動機構を含む本発明による装置を含むエレベータを概略的に示す図である。
【図４】安全スイッチを含むガイド内のトリガ部を概略的に示す図である。
【図５】自動基準駆動機構とトリガ部とを含む本発明による装置を概略的に示す図である。
【図６】本発明によるものであり、スピードリミタに結合された装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１  走行曲線
２、３、４、５  安全マージン
１０、１１、１２、１３、１４  逸脱
２２、２３、２４、２５  安全スイッチ
３０  ケージ駆動機構
３１  ケーブル
３２  エレベータ制御機構
３３  釣り合い重り
３４  拘束装置
３５  ガイド
４０  基準駆動機構
４２  トリガ部
５１  スピードリミタ
【図１】
0004071839.tif 000002
【図２】
0004071839.tif 000003
【図３】
0004071839.tif 000004
【図４】
0004071839.tif 000005
【図５】
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【図６】
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