DE10362095B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Verringern von Aufzugsschwingungen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen, die folgendes aufweist: – einen Schwingungssensor (15) zum Erfassen horizontaler Schwingungen eines Aufzugkäfigs (5); – eine Betätigungseinrichtung (13), die den Aufzugkäfig (5) horizontal verlagert; und – einen Steuerabschnitt (51), der einen Berechnungsabschnitt (22) zum Berechnen eines Schwingungsverringerungs-Steuersignals zum Verringern der horizontalen Schwingung des Aufzugkäfigs (5) anhand eines Schwingungserfassungssignals vom Schwingungssensor (15) umfaßt und die Betätigungseinrichtung (13) steuern kann, gekennzeichnet durch einen Prüfabschnitt (54) mit einem Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt zum Ausgeben eines Prüfsignals an den Steuerabschnitt (51), um die Betätigungseinrichtung (13) anzusteuern, wenn der Aufzugkäfig (5) im Ruhezustand ist, und einem Unregelmäßigkeits-Beurteilungsabschnitt (61) zum Beurteilen von Unregelmäßigkeiten durch Vergleichen einer Schwingung, die durch den Schwingungssensor (15) erfaßt wird, wenn das Prüfsignal ausgegeben wird, mit einer Schwingung, die aus dem Prüfsignal direkt erhalten wird, zur Durchführung einer Diagnose, ob die aktive Vorrichtung funktionsfähig ist oder nicht.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 2.
• Als Folge der jüngsten Vergrößerung von Gebäudehöhen sind schnelle Aufzüge mit großem Hub entwickelt worden. Bei solchen schnellen Aufzügen mit großem Hub gibt es neben den vorhandenen technischen Besonderheiten eine Verbesserung des Fahrkomforts. Insbesondere besteht ein wichtiges Problem darin, wie das Rollen (horizontale Schwingungen) des Fahrkorbs vermindert werden kann. Das Rollen des Fahrkorbs ist einer unzureichenden Geradlinigkeit der Führungsschienen, dem Rollen des Drahtseils, Schwankungen des Winddrucks während der Fahrt des Fahrkorbs usw. zuzuschreiben. Der Einfluss dieser Faktoren wird größer, wenn die Geschwindigkeit und die Hubhöhe des Aufzugs größer werden.
• Um dem entgegenzuwirken, ist bisher eine sogenannte Vorrichtung zur Schwingungsverringerung vom aktiven Typ (Rollenführungsvorrichtung) vorgeschlagen worden, die die horizontale Beschleunigung des Fahrkorbs erfasst und an einer Führungsrolle eine Kraft aufbringt, um diese Beschleunigung auszugleichen, um dadurch die horizontalen Schwingungen zu verringern. Die Vorrichtung zur Schwingungsverringerung vom aktiven Typ besitzt jedoch eine recht komplizierte Steuervorrichtung mit einem Controller, einem Leistungsverstärker usw., die zum Auftreten von Problemen, wie etwa Ausfall oder Fehlfunktion, führen können.
• Zum Beispiel ist aus der JP 08-333 068 A eine Vorrichtung bekannt, bei der in jeder Betriebsart des Ausgangssignals einer Erfassungsvorrichtung und ein Sollwert miteinander verglichen werden, um dadurch einen Fehler zu erfassen. Ferner ist aus der JP 10-279 214 A eine Vorrichtung bekannt, die eine Entscheidung trifft, ob der Spalt zwischen einer Servomotorspule und einer Gegenschiene in einem zulässigen Bereich liegt oder nicht. Die erstgenannte Vorrichtung trifft eine Entscheidung, ob die aktive Steuerung ausgeführt wird oder nicht, während die letztere Vorrichtung eine Entscheidung trifft, ob das Ergebnis der aktiven Steuerung in einem zulässigen Bereich liegt oder nicht.
• Die oben erwähnten herkömmlichen Vorrichtungen zur Schwingungsverringerung vom aktiven Typ bieten insofern ein Problem, als z. B. dann, wenn ein Fahrgast im Fahrkorb hüpft, die resultierende Schwingung in der Vorrichtung zur Schwingungsverringerung vom aktiven Typ die Erzeugung eines stoßartigen Signals bewirken kann, so dass die Vorrichtung zur Schwingungsverringerung vom aktiven Typ beschädigt wird. Ferner würde der Fahrgast dann, wenn die Vorrichtung gestört sein sollte, einen mangelnden Fahrkomfort spüren.
• Aus der US 6 305 502 B1 ist ein Steuerungssystem für eine Aufzugkabine bekannt, mit welchem die seitliche Beschleunigung des Kabinenbodens minimiert werden soll. Zu diesem Zweck werden dort Elektromagnete zwischen dem Kabinenboden und dem Kabinenrahmen vorgesehen. Das Steuerungssystem variiert den an die Elektromagneten angelegten Strom, um die Kraft zu steuern, die erforderlich ist, um Vibrationen bzw. Beschleunigungen des Kabinenbodens auszugleichen. Eine Closed-Loop-Rückkopplung der Kabinenvibration an das Steuerungssystem stellt sicher, dass die von den Elektromagneten gelieferte Kraft kontinuierlich angepasst wird, um eine geeignete Vibrations-Dämpfungskraft zu erhalten. Mit anderen Worten, es wird ein aktueller Wert mit einem Sollwert verglichen, und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird das Steuerungssystem entsprechend gesteuert.
• Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf die Probleme, die im Stand der Technik bestehen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Verringern von Aufzugsschwingungen anzugeben, mit denen die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung verbessert und der Fahrkomfort für den Fahrgast aufrechterhalten wird, wenn die Vorrichtung gestört sein sollte.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. einem Verfahren gemäß Patentanspruch 2.
• Mit dem Konzept gemäß der Erfindung ist es möglich, in einfacher Weise eine Diagnose auszuführen, ob ein aktives Steuersystem normal arbeitet oder nicht.
• Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
• 1 eine Vorderansicht eines Fahrkorbs eines Aufzugs gemäß einer Ausführungsform 1 zur Erläuterung;
• 2 eine Seitenansicht einer Rollenführungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist;
• 3 ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen von 2 zeigt;
• 4 einen Ablaufplan zum Veranschaulichen der Funktionsweise eines Steuerabschnitts von 3;
• 5 einen Ablaufplan zum Veranschaulichen der Funktionsweise eines Leistungsverstärkers von 3;
• 6 ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß einer Ausführungsform 2 zur Erläuterung zeigt;
• 7 ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß einer Ausführungsform 3 zur Erläuterung zeigt;
• 8 ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß einer Ausführungsform 4 gemäß der Erfindung zeigt; und
• 9 und 10 Vorderansichten von weiteren Beispielen der Anordnung einer Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen.
• Es werden nachstehend verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
• Ausführungsform 1 (nicht gemäß der Erfindung)
• 1 ist eine Vorderansicht eines Fahrkorbs eines Aufzugs gemäß Ausführungsform 1. In der Zeichnung ist ein Paar Führungsschienen 2 in einem Förderschacht 1 installiert. Die Führungsschienen 2 sind an der Förderschachtwand mittels (nicht gezeigter) Klammern befestigt. Ein Fahrkorb 3 wird beim Heben und Senken im Förderschacht 1 durch die Führungsschienen 2 geführt.
• Der Fahrkorb 3 besitzt einen Fahrkorbrahmen 4, einen Aufzugkäfig 5, der vom Fahrkorbrahmen 4 getragen wird, und mehrere schwingungsisolierende Elemente 6, die zwischen dem Fahrkorbrahmen 5 und dem Aufzugkäfig 5 vorgesehen sind. An der Oberseite des Fahrkorbrahmens 5 und unter diesem sind vier Rollenführungsvorrichtungen 7 angebracht. Die Rollenführungsvorrichtungen 7 sind mit den Führungsschienen 2 in Eingriff, um den Fahrkorb 3 beim Heben und Senken zu führen.
• 2 ist eine Seitenansicht von einer der Rollenführungsvorrichtungen 7 von 1. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, sind Basiselemente 8 unter dem Fahrkorbrahmen 5 befestigt. Mehrere Rollenhebel 9 sind jeweils an den Basiselementen 8 angebracht. Jeder Rollenhebel 9 kann um eine Welle 10 schwenken, die sich horizontal erstreckt.
• Am vorderen Ende jedes Rollenhebels 9 ist eine Führungsrolle 12 vorgesehen, die um eine Achse 1 drehbar ist, die sich parallel zur Welle 10 erstreckt. Jede einzelne Rollenführungsvorrichtung 7 ist mit drei Führungsrollen 12 ausgerüstet. Die Führungsrollen 12 rollen an den Führungsoberflächen der Führungsschienen 2, wenn sich der Fahrkorb 3 hebt oder senkt. Ferner können die Führungsrollen 12 durch Schwenken der Rollenhebel 9 in der horizontalen Richtung in Bezug auf den Fahrkorb 3 verschoben werden.
• An dem Basiselement 8 sind mehrere elektromagnetische Betätigungseinrichtungen (Schwingspulenmotoren) 13 angebracht, um die Führungsrollen 12 in Bezug auf den Fahrkorb 3 horizontal zu verschieben. Zwischen die beweglichen Abschnitte der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 und die Rollenhebel 9 sind Arme 14 geschaltet, die die Antriebskraft der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 an die Rollenhebel 9 übertragen.
• An dem Fahrkorbrahmen 4 ist ein Beschleunigungssensor 15 angebracht, der als Schwingungssensor zum Erfassen der horizontalen Beschleunigung des Fahrkorbs 3 dient. An den Beschleunigungssensor 15 ist ein Steuerabschnitt (Controller) 16 angeschlossen, der die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 steuert. Der Steuerabschnitt 16 berechnet aus einem Beschleunigungserfassungssignal (Schwingungserfassungssignal), das vom Beschleunigungssensor 15 geliefert wird, ein Steuersignal zur Schwingungsverringerung zum Verringern horizontaler Schwingungen des Fahrkorbs 3 und gibt dieses aus.
• Zwischen den Steuerabschnitt 16 und die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ist ein Leistungsverstärker 17 geschaltet. Der Leistungsverstärker 17 verstärkt das Steuersignal zur Schwingungsverringerung und gibt es an die Betätigungseinrichtungen 13 aus. Die Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen der Ausführungsform 1 umfasst die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13, die Arme 14, den Beschleunigungssensor 15, den Steuerabschnitt 16 und den Leistungsverstärker 17.
• 3 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt der Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen von 2 zeigt. Der Steuerabschnitt 16 umfasst ein Filter (Bandpassfilter) 18, einen Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19, einen Zähler 20, eine Zeitsteuerung bzw. einen Zeitgeber 21, einen Berechnungsabschnitt 22 und einen Ausgangsbegrenzer 23.
• Von den Beschleunigungserfassungssignalen, die von dem Beschleunigungssensor 15 in den Steuerabschnitt 16 eingegeben werden, werden Signale außerhalb des Steuerfrequenzbands durch das Filter 18 abgefangen und lediglich die Signale des Steuerfrequenzbands können passieren. Das Steuerband entspricht der Frequenz einer Schwingung, die vom Fahrgast wahrgenommen werden kann (z. B. 0,5 bis 30 Hz) und die aktive Steuerung wird bei einer Schwingung ausgeführt, die in dem Steuerband liegt.
• Die Beschleunigungserfassungssignale, die das Filter 18 passiert haben, werden in den Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 eingegeben. In dem Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 wird ein Erfassungswert, der von einem Beschleunigungserfassungssignal erhalten wird, mit einem zuvor eingestellten Wert verglichen. Wenn der Erfassungswert den eingestellten Wert erreicht oder größer als dieser geworden ist, wird die Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13, d. h. die aktive Steuerung unterbrochen.
• In dem Zähler 20 wird die Zahl, wie oft der Erfassungswert den eingestellten Wert erreicht oder größer als dieser geworden ist (die Zahl, wie oft Unregelmäßigkeiten erfasst worden sind) gezählt. In dem Zeitgeber 21 wird die Zeitdauer, die seit der Unterbrechung der aktiven Steuerung abgelaufen ist, gemessen. Das Beschleunigungserfassungssignal, das den Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 passiert hat, wird in den Berechnungsabschnitt 22 eingegeben, in dem ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung durch Berechnung erhalten wird.
• Das Steuersignal zum Verringern der Schwingung vom Berechnungsabschnitt 22 wird in den Ausgangsbegrenzer 23 eingegeben, der als eine Strombegrenzungseinrichtung dient. Der Ausgangsbegrenzer 23 begrenzt den Stromwert, der vom Leistungsverstärker 17 an die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 13 ausgegeben wird.
• Das heißt, ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung mit einem Wert, der nicht größer als ein oberer Grenzwert ist, der im Ausgangsbegrenzer 23 zuvor eingestellt wurde, kann den Ausgangsbegrenzer 23 unverändert passieren und wird an den Leistungsverstärker 17 ausgegeben. Ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung, das größer als der obere Grenzwert ist, wird in Form des oberen Grenzwerts an den Leistungsverstärker 17 ausgegeben.
• Der Leistungsverstärker 17 besitzt ein Verstärkerhauptteil 24, das ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung verstärkt, und einen Stromvergleichsabschnitt 25. Der Stromvergleichsabschnitt 25 begrenzt den Stromwert, der vom Leistungsverstärker 17 an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ausgegeben wird. Das heißt, in dem Stromvergleichsabschnitt 25 werden ein Ausgangsstrom, der dem Steuersignal zum Verringern der Schwingung entspricht, und ein zuvor eingestellter Wert miteinander verglichen und wenn der Stromwert kleiner als der eingestellte Wert ist, wird das Steuersignal zum Verringern der Schwingung an das Verstärkerhauptteil 24 ausgegeben.
• Wenn der Stromwert, der dem Steuersignal zum Verringern der Schwingung entspricht, gleich dem eingestellten Wert oder größer als dieser ist, wird die Ausgabe des Steuersignals zum Verringern der Schwingung an das Verstärkerhauptteil 24 unterbrochen. Dieser Stromvergleichsabschnitt 25 kann z. B. einen Unterbrecher oder eine Sicherung enthalten.
• Ein erster Alarmabschnitt 26 ist an den Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 des Steuerabschnitts 16 angeschlossen. Ein zweiter Alarmabschnitt 27 ist an den Stromvergleichsabschnitt 25 des Leistungsverstärkers 17 angeschlossen.
• Anschließend wird die Funktionsweise dieser Vorrichtung beschrieben. 4 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen der Funktionsweise des Steuerabschnitts 16 von 3. Während des Betriebs des Aufzugs wird ein Beschleunigungserfassungssignal vom Beschleunigungssensor 15 ununterbrochen eingegeben (Schritt S1).
• Das Beschleunigungserfassungssignal wird, nachdem es das Filter 18 passiert hat, in dem Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 mit einem eingestellten Wert verglichen. Genauer gesagt, es wird eine Entscheidung getroffen, ob der Erfassungswert, der vom Beschleunigungserfassungssignal erhalten wird, kleiner als ein zuvor eingestellter Wert (z. B. 1 m/s²) ist oder nicht (Schritt S2).
• Wenn der Erfassungswert kleiner als der eingestellte Wert ist, wird vom Berechnungsabschnitt 22 ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung berechnet (Schritt S3). Wie oben beschrieben, wird das Steuersignal zum Verringern der Schwingung durch den Ausgangsbegrenzer 23 im Ausgang begrenzt (Schritt S4) und an den Leistungsverstärker 17 ausgegeben (Schritt S5).
• Wenn der Erfassungswert größer als der eingestellte Wert ist, zählt der Zähler, wie oft der eingestellte Wert erreicht oder überschritten wird. Es erfolgt eine Entscheidung im Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19, ob die Zahl, wie oft der Erfassungswert den eingestellten Wert erreicht oder überschritten hat, größer als eine eingestellte Zahl (z. B. drei) ist oder nicht (Schritt S6).
• Wenn die eingestellte Zahl nicht erreicht wird, dann wird die aktive Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 vorübergehend unterbrochen. Das heißt, die aktive Steuerung wird wegen einer Schwingung mit einer großen Amplitude, die größer als ein eingestellter Wert ist, vorübergehend angehalten (Schritt S7).
• Gleichzeitig wird durch den Zeitgeber 21 die Zeitdauer gemessen, die seit der vorübergehenden Unterbrechung der aktiven Steuerung abgelaufen ist. Der Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 überwacht, ob die abgelaufene Zeitdauer eine vorgegebene Zeitdauer erreicht hat oder nicht (Schritt S8). Wenn die eingestellte Zeitdauer abgelaufen ist, wird die aktive Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 wieder begonnen (Schritt S9).
• Wenn die Zahl, wie oft der Erfassungswert der Beschleunigung den eingestellten Wert erreicht oder überschritten hat, die eingestellte Zahl erreicht hat, wird die aktive Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 vollkommen angehalten (Schritt S10). Ein Unregelmäßigkeitserfassungssignal wird vom Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19 an den ersten Alarmabschnitt 26 ausgegeben und es erfolgt ein Alarm an den Steuerraum des Aufzugs, an die Wartungsfirma des Aufzugs oder dergleichen (Schritt S11).
• Wie oben beschrieben, wird das Steuerverfahren gemäß der Anzahl, wie oft der Beschleunigungserfassungswert den eingestellten Wert erreicht oder überschritten hat, geschaltet. Das heißt, wenn die Anzahl, wie oft der Beschleunigungserfassungswert den eingestellten Wert erreicht oder überschritten hat, kleiner als die eingestellte Anzahl ist, wird die Schwingung als eine vorübergehende anomale Schwingung infolge eines Streichs seitens des Fahrgastes betrachtet und die aktive Steuerung wird lediglich vorübergehend unterbrochen.
• Andererseits wird eine anomale Schwingung, bei der die eingestellte Anzahl überschritten wird, als eine Schwingung infolge eines Fehlers der Vorrichtung usw. betrachtet. In diesen Fall wird die aktive Steuerung vollständig angehalten, wobei dann eine Inspektion abgewartet wird.
• 5 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen der Funktionsweise des Leistungsverstärkers 17 von 3. Wenn ein Steuersignal zum Verringern der Schwingung vom Steuerabschnitt 16 in den Leistungsverstärker 17 eingegeben wird (Schritt S12), wird das Steuersignal zum Verringern der Schwingung durch das Verstärkerhauptteil 24 verstärkt (Schritt S13).
• Anschließend erfolgt eine Entscheidung durch den Stromvergleichsabschnitt 25, ob der Ausgangsstrom, der dem Steuersignal zum Verringern der Schwingung entspricht, kleiner als ein eingestellter Wert ist (z. B. 2A) oder nicht (Schritt S14). Wenn der Ausgangsstrom kleiner als der eingestellte Wert ist, wird er an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ausgegeben (Schritt S15) und die aktive Steuerung wird ausgeführt.
• Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Ausgangsstrom größer als der eingestellte Wert ist, wird der an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ausgegebene Strom unterbrochen (Schritt S16) und das Fließen eines übergroßen Stroms an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 wird verhindert.
• Ferner wird ein Unregelmäßigkeitserfassungssignal vom Stromvergleichsabschnitt 25 an den zweiten Alarmabschnitt 27 ausgegeben und vom zweiten Alarmabschnitt 27 erfolgt ein Alarm an den Steuerraum des Aufzugs, an die Wartungsfirma des Aufzugs oder dergleichen (Schritt S17).
• Die Antriebskraft der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 wird durch die Arme 14 an die Rollenhebel 9 übertragen und diese werden um die Wellen 10 geschwenkt. Infolge des Schwenkens der Rollenhebel 9 werden die Führungsrollen 12 in Bezug auf den Fahrkorb 3 horizontal verschoben. Bei der aktiven Steuerung werden die Führungsrollen 12 verschoben, um die horizontalen Schwingungen des Fahrkorbs 3 auszugleichen, so dass die Schwingung des Fahrkorbs 3 vermindert wird.
• Bei dieser Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen wird der Erfassungswert, der aus dem Beschleunigungserfassungssignal erhalten wird, mit dem zuvor eingestellten Wert verglichen und die Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 wird unterbrochen, wenn der Erfassungswert größer als der eingestellte Wert geworden ist, so dass ein Schaden an den Vorrichtungen der aktiven Steuerung, wie etwa der Leistungsverstärker 17 und die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13, der auf übermäßige Schwingungen zurückzuführen ist, verhindert wird. Ferner kann dann, wenn die Vorrichtung gestört sein sollte, der Fahrkomfort für den Fahrgast aufrechterhalten werden.
• Ferner ist nicht nur der Steuerabschnitt 16, der mit dem Ausgangsbegrenzer 23 versehen ist, sondern außerdem der Leistungsverstärker 17 mit dem Stromvergleichsabschnitt 25 versehen, so dass verhindert werden kann, dass ein übergroßer Strom zu den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 fließt, wenn der Ausgangsbegrenzer 23 gestört sein sollte, so dass ein Schaden an den Vorrichtungen der aktiven Steuerung verhindert wird.
• Ferner wird dann, wenn bestimmt wird, dass der Ausgangsstrom größer als der eingestellte Wert ist, der an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ausgegebene Strom unterbrochen, und es wird ein Alarm an den zweiten Alarmabschnitt 27 ausgegeben, so dass jede Unregelmäßigkeit im Steuerabschnitt 16 rasch erkannt werden kann.
• Da der Steuerabschnitt 16 ferner mit dem Filter 18 versehen ist, um das Frequenzband der Schwingung für die aktive Steuerung zu begrenzen, kann die aktive Steuerung effektiver ausgeführt werden, so dass der Fahrkomfort wirkungsvoll verbessert werden kann.
• Ferner wird die aktive Steuerung wegen einer vorübergehenden anomalen Schwingung vorübergehend angehalten und wieder aufgenommen, nachdem die eingestellte Zeitdauer abgelaufen ist, so dass eine Verschlechterung des Fahrkomforts infolge der Unterbrechung der aktiven Steuerung minimal gemacht werden kann.
• Weiterhin wird die aktive Steuerung wegen einer andauernden anomalen Schwingung vollständig angehalten und es wird ein Alarm ausgegeben, so dass ein Schaden an den Vorrichtungen infolge der anomalen Schwingung verhindert wird und die aktive Begrenzungsfunktion rasch wiederhergestellt werden kann.
• Ausführungsform 2 (nicht gemäß der Erfindung)
• 6 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß Ausführungsform 2 zeigt. In der Zeichnung umfasst ein Steuerabschnitt 31 ein Niederfrequenz-Bandpassfilter 32, ein Hochfrequenz-Bandpassfilter 33, ein Steuerungs-Bandpassfilter 34, einen ersten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 35, einen zweiten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 36, einen dritten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 37, einen Überwachungsabschnitt 38, einen Berechnungsabschnitt 22 und einen Ausgangsbegrenzer 23.
• Ein Beschleunigungserfassungssignal vom Beschleunigungssensor 15 wird in das Niederfrequenz-Bandpassfilter 32, das Hochfrequenz-Bandpassfilter 33 und das Steuerungs-Bandpassfilter 34 eingegeben. Das Niederfrequenz-Bandpassfilter 32 ist ein Bandpassfilter, das lediglich Signale eines niederfrequenten Bands (z. B. Gleichstrom bis 1 Hz) durchlässt. Das Hochfrequenz-Bandpassfilter 33 ist ein Bandpassfilter, das lediglich Signale eines hochfrequenten Bands (z. B. 20 Hz oder darüber) durchlässt. Das Steuerungs-Bandpassfilter 34 ist ein Bandpassfilter, das lediglich Signale eines Steuerfrequenzbands (z. B. 0,5 bis 30 Hz) durchlässt.
• An das Niederfrequenz-Bandpassfilter 32 ist der erste Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 35 angeschlossen. An das Hochfrequenz-Bandpassfilter 33 ist der zweite Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 36 angeschlossen. An das Steuerungs-Bandpassfilter 34 ist der dritte Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 37 angeschlossen. Ein Verzweigungsabschnitt, der Beschleunigungserfassungssignale gemäß ihren Frequenzen an die Erfassungssignal-Vergleichsabschnitte 35 bis 37 zuweist, umfasst das Niederfrequenz-Bandpassfilter 32, das Hochfrequenz-Bandpassfilter 33 und das Steuerungs-Bandpassfilter 34.
• In jedem der ersten bis dritten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitte 35 bis 37 wird ein Erfassungswert, der von einem Beschleunigungserfassungssignal erhalten wird, mit einem im voraus eingestellten Wert (Fehlerpegel) verglichen. Wenn der Erfassungswert in wenigstens einem der Erfassungssignal-Vergleichsabschnitte 35 bis 37 den eingestellten Wert erreicht oder größer als dieser wird, wird das vom Überwachungsabschnitt 38 erfasst und die Steuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13, d. h. die aktive Steuerung wird unterbrochen.
• Die eingestellten Werte in den Erfassungssignal-Vergleichsabschnitten 35 bis 37 unterscheiden sich voneinander gemäß den Frequenzbändern, denen sie entsprechen. Eine Schwingung, die durch einen Streich im Fahrkorb 3 (1) verursacht wird, ist eine Schwingung im Steuerfrequenzband, deswegen ist der eingestellte Wert im dritten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 37, der dem Steuerfrequenzband entspricht, groß (z. B. 1,5 m/s² (150 Gal)), so dass die Möglichkeit der fehlerhaften Erfassung infolge von Streichen oder dergleichen verringert werden kann.
• Eine destabilisierende Schwingung in der aktiven Steuerung wird in einem Bereich nahe der oberen Grenzfrequenz des Steuerungsbands erzeugt. Deswegen ist der eingestellte Wert im zweiten Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 36, der dem hochfrequenten Band entspricht, klein (z. B. 0,5 m/s² (50 Gal)), so dass eine Verringerung der Destabilisierung schneller erfasst und die Steuerung sicher unterbrochen werden kann.
• Damit es in diesem Beispiel ferner zuverlässig ermöglicht wird, dass eine Schwingung nahe am oberen Grenzwert des Steuerungsbands (der in diesem Beispiel 30 Hz beträgt) durchgelassen wird, überlappt das Frequenzband, das dem Hochfrequenz-Bandpass filter 33 entspricht, einen Teil des Frequenzbands, das dem Steuerungs-Bandpassfilter 34 entspricht (nahe am oberen Grenzwert).
• Ferner wird dann, wenn der Beschleunigungssensor 15 normal arbeitet, im wesentlichen kein Beschleunigungserfassungssignal des niederfrequenten Bands erzeugt. Somit kann ein Beschleunigungssignal des niederfrequenten Bands als Signal verwendet werden, das außer einer destabilisierenden Schwingung einen Fehler des Beschleunigungssensors 15 angibt. Im übrigen sind der Aufbau und die Funktionsweise dieser Ausführungsform die gleichen wie bei der Ausführungsform 1.
• In der Ausführungsform 1 erfolgt eine Fehlerbeurteilung lediglich in Bezug auf Signale des Steuerungsbands, so dass die Programmierung einfach ist und die Installation in dem Steuerabschnitt 16 in einfacher Weise bewirkt werden kann. Im Vergleich zur Ausführungsform 2 ist es jedoch erforderlich, dass der eingestellte Wert im Steuerungsband auf einen kleineren Wert eingestellt wird, so dass die Möglichkeit einer fehlerhaften Erkennung infolge von Streichen oder dergleichen ziemlich groß ist. Deswegen ist eine Wiederherstellungsschaltung vorgesehen, die aktive Steuerung muss jedoch bis zur Wiederherstellung ausgesetzt werden.
• Im Gegensatz dazu wird in der Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen der Ausführungsform 2 die Fehlerprüfung bei einem unterteilten Frequenzband durchgeführt, so dass verhindert werden kann, dass die Schwingung infolge der Bewegung des Fahrkorbs, eines Streichs usw. als ein Fehler beurteilt wird, so dass die Fehlerbeurteilung zuverlässiger gemacht werden kann. Ferner kann eine Instabilität in der Steuerung, ein Fehler des Beschleunigungssensors 15 usw. schneller behandelt werden.
• Wenn durch den Überwachungsabschnitt 38 eine Unregelmäßigkeit erfasst wird, kann die aktive Steuerung vollkommen angehalten werden. Wie im Ablaufplan von 4 gezeigt ist, kann jedoch außerdem gezählt werden, wie oft Unregelmäßigkeiten erfasst werden, und die aktive Steuerung kann wiederhergestellt werden, wenn die gezählte Anzahl kleiner als die eingestellte Anzahl ist.
• Ausführungsform 3 (nicht gemäß der Erfindung)
• 7 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß Ausführungsform 3 zeigt. Bei dieser Ausführungsform sind mehrere Beschleunigungssensoren 15A bis 15C angebracht, die als Schwingungssensoren zum Erfassen der Beschleunigung des Fahrkorbs 3 (1) in derselben horizontalen Richtung dienen.
• Ein Steuerabschnitt 41 umfasst ein Filter 18, einen Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt 19, einen Zähler 20, ein Zeitglied 21, einen Berechnungsabschnitt 22, einen Ausgangsbegrenzer 23 und einen Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge.
• Signale von den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C werden durch das Filter 18 in den Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge eingegeben. Der Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge vergleicht die Beschleunigungserfassungssignale von den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C um festzustellen, ob bei den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C ein Fehler vorhanden ist.
• Wenn durch den Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge bestimmt wird, dass die Beschleunigungssensoren 15A bis 15C gestört sind, wird die Ausgabe vom Steuerabschnitt 41 an den Leistungsverstärker 17 oder die Ausgabe vom Leistungsverstärker 17 an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 unterbrochen, um die aktive Steuerung anzuhalten, wobei durch den ersten Alarmabschnitt 26 gleichzeitig ein Alarm an den Steuerraum des Aufzugs, die Wartungsfirma des Aufzugs oder dergleichen erfolgt.
• Bei dieser Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen werden mehrere Beschleunigungssensoren 15A bis 15C zum Erfassen von Beschleunigungen in derselben Richtung verwendet und deren Ausgangssignale werden miteinander verglichen, um festzustellen, ob bei den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C ein Fehler vorhanden ist, so dass ein Fehler in den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C schnell erfasst werden kann.
• Da ferner Signale, die das Filter 18 passiert haben, in den Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge eingegeben werden, können Signale verglichen werden, von denen hochfrequente Komponenten entfernt wurden, so dass ein Fehler bei den Beschleunigungssensoren 15A bis 15C zuverlässiger erfasst werden kann.
• Wenn im Vergleichsabschnitt 42 zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge eine Unregelmäßigkeit erfasst wird, kann die aktive Steuerung vollkommen angehalten werden. Wie im Ablaufplan von 4 gezeigt ist, kann ferner gezählt werden, wie oft Unregelmäßigkeiten erfasst wurden, und die aktive Steuerung kann wiederhergestellt werden, wenn die gezählte Anzahl kleiner als eine eingestellte Anzahl ist.
• Ausführungsform 4
• 8 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen gemäß Ausführungsform 4 zeigt, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. In der Zeichnung umfasst ein Steuerabschnitt 51 zusätzlich zu Komponenten, die jenen von der Ausführungsform 1 ähnlich sind, einen Prüfsignal-Eingabeabschnitt 52 und einen Berechnungsergebnis-Ausgabeabschnitt 53. Ein Prüfabschnitt 54 umfasst einen Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt 55, einen Prüfsignal-Ausgabeabschnitt 56, ein Filter 57, einen Berechnungsabschnitt 58, einen Ausgangsbegrenzer 59, einen Berechnungsergebnis-Eingabeabschnitt 60 und einen Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt 61.
• Ein Prüfsignal, das im Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt 55 erzeugt wird, wird durch den Prüfsignal-Ausgabeabschnitt 56 an den Prüfsignal-Eingabeabschnitt 52 des Steuerabschnitts 51 ausgegeben und wird außerdem durch das Filter 57 an den Berechnungsabschnitt 58 im Prüfabschnitt 54 ausgegeben.
• Wie bei dem Fall, bei dem ein Beschleunigungserfassungssignal vom Beschleunigungssensor 15 eingegeben wird, wird das Prüfsignal, wenn es in den Prüfsignal-Eingabeabschnitt 52 eingegeben wird, einer Berechnungsverarbeitung unterzogen, und durch den Leistungsverstärker 17 wird ein Steuersignal an die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 ausgegeben.
• Wenn ein Prüfsignal erzeugt und ein Steuersignal ausgegeben wird, während der Fahrkorb 3 im Ruhezustand ist, wird der Fahrkorb 3 durch den Antrieb der elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13 verschoben und die dadurch erzeugte Beschleunigung wird durch den Beschleunigungssensor 15 erfasst.
• Das Beschleunigungserfassungssignal vom Beschleunigungssensor 15 wird zu diesem Zeitpunkt einer Berechnungsverarbeitung in dem Steuerabschnitt 51 unterzogen und wird als Berechnungsergebnissignal vom Berechnungsergebnis-Ausgabeabschnitt 53 an den Berechnungsergebnis-Eingabeabschnitt 60 des Prüfabschnitts 54 ausgegeben. Das Berechnungsergebnissignal, das in den Berechnungsergebnis-Eingabeabschnitt 60 eingegeben wird, wird an den Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt 61 abgegeben.
• Das Prüfsignal wird andererseits wie im Steuerabschnitt 51 in dem Berechnungsabschnitt 58 im Prüfabschnitt 54 einer Berechnungsverarbeitung unterzogen und wird in den Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt 61 eingegeben. Das Berechnungsergebnissignal vom Berechnungsergebnis-Eingabeabschnitt 60 und das Berechnungsergebnissignal, das der Berechnungsverarbeitung im Prüfabschnitt 54 unterzogen wurde, werden im Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt 61 miteinander verglichen, so dass eine Beurteilung erfolgt, ob das Aufzugssystem im Normalzustand ist oder nicht.
• Das heißt, im Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt 61 erfolgt die Beurteilung von Unregelmäßigkeiten durch das Vergleichen der Beschleunigung (Schwingung), die beim Ausgeben des Prüfsignals vom Beschleunigungssensor 15 erfasst wird, mit der Beschleunigung (Schwingung), die direkt aus dem Prüfsignal erhalten wird.
• Bei dieser Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen wird der Fahrkorb 3 dann, wenn der Aufzug nicht verwendet wird, z. B. um Mitternacht, in einer vorgegebenen Etage angehalten und durch den Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt 55 wird ein Prüfsignal erzeugt. Dadurch kann in einfacher Weise eine Diagnose erfolgen, ob das aktive Steuerungssystem mit den elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 13, der Beschleunigungssensor 15, der Steuerabschnitt 51, der Leistungsverstärker 17 und die mechanischen Teile, wie etwa die Rollenhebel 9, normal funktionieren oder nicht.
• Während in den Ausführungsformen 1 bis 4 der Beschleunigungssensor 15 als Schwingungssensor verwendet wird, sollte dies nicht als einschränkend betrachtet werden. Es ist außerdem möglich, z. B. einen Verschiebungssensor zum Erfassen einer horizontalen Verschiebung des Fahrkorbs oder einen Geschwindigkeitssensor zum Erfassen der horizontalen Geschwindigkeit des Fahrkorbs zu verwenden.
• Während ferner in den Ausführungsformen 1 bis 4 die Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen in der Rollenführungsvorrichtung 7 enthalten ist, ist es außerdem möglich, die Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen getrennt von der Rollenführungsvorrichtung 7 vorzusehen, wie z. B. in den 9 oder 10 gezeigt ist.
• Das heißt, bei der in 9 gezeigten Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen ist die Betätigungseinrichtung 13 zwischen dem Fahrkorbrahmen 4 und dem Aufzugkäfig 5 vorgesehen, wobei der Beschleunigungssensor 15, der Steuerabschnitt 16 und der Leistungsverstärker 17 im Aufzugkäfig 5 angebracht sind. Ferner wird dann, wenn durch den Beschleunigungssensor 15 eine horizontale Schwingung des Aufzugkäfigs 5 erfasst wird, dieser in Bezug auf den Fahrkorbrahmen 4 horizontal verschoben, um die Schwingung zu verringern.
• Bei der in 10 gezeigten Vorrichtung zum Verringern von Schwingungen sind die Betätigungseinrichtungen 13 zwischen dem Fahrkorbrahmen 4 und den Führungsschienen 2 vorgesehen, wobei der Beschleunigungssensor 15 am Fahrkorbrahmen 4 angebracht ist und der Steuerabschnitt 16 und der Leistungsverstärker 17 im Aufzugkäfig 5 angebracht sind. Wenn durch den Beschleunigungssensor 15 eine horizontale Schwingung des Fahrkorbs 3 erfasst wird, wird dieser durch die Betätigungseinrichtungen 13 in Bezug auf die Führungsschienen 2 horizontal verschoben, um die Schwingung zu verringern.
• Wie oben beschrieben wurde, kann der Schwingungssensor ferner direkt im Aufzugkäfig angebracht sein oder er kann am Fahrkorbrahmen angebracht sein, um eine Schwingung des Fahrkorbsrahmens indirekt als Schwingung des Aufzugkäfigs zu erfassen.
• Bezugszeichenliste

1

Förderschacht

2

Führungsschiene

3

Fahrkorb

4

Fahrkorbrahmen

5

Aufzugkäfig

6

schwingungsisolierendes Element

7

Rollenführungsvorrichtung

8

Basis

9

Rollenhebel

10

Welle

11

Achse

12

Führungsrolle

13

elektromagnetische Betätigungseinrichtung

14

Arm

15

Beschleunigungssensor

15A–15C

Beschleunigungssensoren

16

Steuerabschnitt (Controller)

17

Leistungsverstärker

18

Filter

19

Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt

20

Zähler

21

Zeitgeber

22

Berechnungsabschnitt

23

Ausgangsbegrenzer

24

Verstärkerhauptteil

25

Stromvergleichsabschnitt

26

erster Alarmabschnitt

27

zweiter Alarmabschnitt

31

Steuerabschnitt

32

Niederfrequenz-Bandpassfilter

33

Hochfrequenz-Bandpassfilter

34

Steuerungs-Bandpassfilter

35

Erster Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt

36

Zweiter Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt

37

Dritter Erfassungssignal-Vergleichsabschnitt

38

Überwachungsabschnitt

41

Steuerabschnitt

42

Vergleichsabschnitt zum Vergleichen mehrerer Sensorausgänge

51

Steuerabschnitt

52

Prüfsignal-Eingabeabschnitt

53

Berechnungsergebnis-Ausgabeabschnitt

54

Prüfabschnitt

55

Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt

56

Prüfsignal-Ausgabeabschnitt

57

Filter

58

Berechnungsabschnitt

59

Ausgangsbegrenzer

60

Berechnungsergebnis-Eingabeabschnitt

61

Unregelmäßigkeiten-Beurteilungsabschnitt

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Verringern von Aufzugsschwingungen, die folgendes aufweist: – einen Schwingungssensor (15) zum Erfassen horizontaler Schwingungen eines Aufzugkäfigs (5); – eine Betätigungseinrichtung (13), die den Aufzugkäfig (5) horizontal verlagert; und – einen Steuerabschnitt (51), der einen Berechnungsabschnitt (22) zum Berechnen eines Schwingungsverringerungs-Steuersignals zum Verringern der horizontalen Schwingung des Aufzugkäfigs (5) anhand eines Schwingungserfassungssignals vom Schwingungssensor (15) umfaßt und die Betätigungseinrichtung (13) steuern kann, gekennzeichnet durch einen Prüfabschnitt (54) mit einem Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt zum Ausgeben eines Prüfsignals an den Steuerabschnitt (51), um die Betätigungseinrichtung (13) anzusteuern, wenn der Aufzugkäfig (5) im Ruhezustand ist, und einem Unregelmäßigkeits-Beurteilungsabschnitt (61) zum Beurteilen von Unregelmäßigkeiten durch Vergleichen einer Schwingung, die durch den Schwingungssensor (15) erfaßt wird, wenn das Prüfsignal ausgegeben wird, mit einer Schwingung, die aus dem Prüfsignal direkt erhalten wird, zur Durchführung einer Diagnose, ob die aktive Vorrichtung funktionsfähig ist oder nicht.
2. Verfahren zum Verringern von Aufzugsschwingungen, mit einer Vorrichtung, die folgendes aufweist: – einen Schwingungssensor (15); – eine Betätigungseinrichtung (13), die einen Aufzugkäfig (5) horizontal verlagert; – einen Steuerabschnitt (51) mit einem ersten Berechnungsabschnitt (22) zum Berechnen eines Schwingungsverringerungs-Steuersignals zum Verringern einer horizontalen Schwingung des Aufzugkäfigs (5) anhand eines Schwingungserfassungssignals vom Schwingungssensor (15), wobei der Steuerabschnitt (51) die Betätigungseinrichtung steuern kann; – einen Prüfabschnitt (54) mit einem Prüfsignal-Erzeugungsabschnitt (55), einem zweiten Berechnungsabschnitt (58) und einem Unregelmäßigkeits-Beurteilungsabschnitt (61), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Erzeugen eines Prüfsignals mittels des Prüfsignai-Erzeugungsabschnitts (55); – Ausgeben des Prüfsignals an den Steuerabschnitt (51), wenn der Aufzugkäfig (5) im Ruhezustand ist, und Ausgeben des Prüfsignals an den zweiten Berechnungsabschnitt (58) des Prüfabschnitts (54); – Erfassen horizontaler Schwingungen des Aufzugkäfigs (5) mittels des Schwingungssensors (15); – Durchführung einer Berechnungsverarbeitung des Schwingungserfassungssignals mittels des ersten Berechnungsabschnitts (22) und einer Berechnungsverarbeitung des Prüfsignals mittels des zweiten Berechnungsabschnitts (58); – Eingeben eines Berechnungsergebnissignals des ersten Berechnungsabschnitts (22) und eines Berechnungsergebnissignals des zweiten Berechnungsabschnitts (58) in den Unregelmäßigkeits-Beurteilungsabschnitt (61); – Beurteilen von Unregelmäßigkeiten mittels des Unregelmäßigkeits-Beurteilungsabschnitts (61) durch Vergleichen einer Schwingung, die durch den Schwingungssensor (15) erfaßt wird, wenn das Prüfsignal ausgegeben wird, mit einer Schwingung, die aus dem Prüfsignal direkt erhalten wird, zur Durchführung einer Diagnose, ob die aktive Vorrichtung funktionsfähig ist oder nicht.

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