DE69621111T2

DE69621111T2 - Handlaufüberwachungssystem

Info

Publication number: DE69621111T2
Application number: DE69621111T
Authority: DE
Inventors: Martin Mehlert; Oliver Stoexen
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: DE69621111D1; US6015038A; EP0780336A2; EP0780336B1; JPH09202579A; EP0780336A3

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Personenbeförderungsvorrichtungen und betrifft im spezielleren einen Handlauf mit einer Überwachungsvorrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Eine typische Personenbeförderungsvorrichtung, wie eine Fahrtreppe oder ein Fahrsteig, beinhalten ein Gerüst, eine Trittplattenanordnung, die von einer Maschine in einem Kreislauf antriebsmäßig bewegt wird, sowie ein Paar Balustraden, die sich längs der einander gegenüberliegenden Seiten der Trittplattenanordnung erstrecken. Jede Balustrade beinhaltet einen sich bewegenden Handlauf, der sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Trittplattenanordnung bewegt und die Sicherheit sowie das Wohlbefinden der sich auf der Beförderungsvorrichtung bewegenden Personen steigert.
Die Handläufe sind aus einer Länge nicht-metallischen Materials gebildet, das verspleißt ist, um ein endloses Band zu bilden. Die Handläufe werden typischerweise durch eine Handlauf-Antriebsanordnung angetrieben, die mit der gleichen Maschine verbunden ist, die auch die Trittplattenanordnung antriebsmäßig bewegt. Jeder Handlauf ist über die äußeren Ränder der Balustrade gespannt, um für ausreichend Reibung für den Betrieb der Handlauf-Antriebsanordnung zu sorgen. Spannungsträger, wobei es sich normalerweise um Stahldraht handelt, sind in den Handlauf eingebettet, um den auf den Handlauf wirkenden Spannungskräften Rechnung zu tragen (EP-A-0 436 191).
Ein Versagen der Spannungsträger kann zu einem nicht akzeptablen Betriebszustand führen. Wenn sich der Handlauf dehnt, ist die Handlauf- Antriebsanordnung möglicherweise nicht in der Lage, den Handlauf mit derselben Geschwindigkeit wie die Trittplattenanordnung antriebsmäßig zu bewegen, was bei den Passagieren ein unbehagliches Gefühl hervorruft. Wenn der Handlauf reißt, bewegt die Handlauf-Antriebsanordnung den Handlauf nur bis zu dem Punkt, bis die Bruchstelle die Handlauf-Antriebsanordnung erreicht. Dann wird der Handlauf gestoppt, wodurch der äußere Rand der Balustrade freigelegt wird.
Handlauf-Überwachungsvorrichtungen werden bereits verwendet, um festzustellen, ob in dem Handlauf ein Defekt aufgetreten ist. Diese Vorrichtungen beinhalten typischerweise eine Rolle, die an einem elastischen Arm angebracht ist, der gegen den Handlauf gedrückt wird. Wenn ein Bruch stattgefunden hat, bewegt sich der elastische Arm, und dieser betätigt einen Schalter zum Auslösen eines Stopps der Beförderungsvorrichtung. Außerdem kann die Geschwindigkeit des Handlaufs durch die Rotation der Rolle überwacht werden, und wenn die gemessene Geschwindigkeit von einer vorbestimmten Geschwindigkeit abweicht, kann die Beförderungsvorrichtung stillgesetzt werden. Eine Einschränkung bei dieser Art von Vorrichtungen besteht jedoch darin, dass sie im Verlauf der Zeit Verschleiß unterliegen und dieser Verschleiß zu einem fehlerhaften Betrieb und einem nicht notwendigen Stoppen der Beförderungsvorrichtung führen kann. Außerdem werden jegliche Brüche in dem Handlauf erst dann festgestellt, wenn die Bruchstelle die Überwachungsvorrichtung erreicht. An diesem Punkt ist der größte Teil des Handlaufs möglicherweise bereits von der Personenbeförderungsvorrichtung herunter gezogen worden.
Trotz des vorstehend genannten Standes der Technik arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure unter der Anleitung der Begünstigten der Anmelderin an der Entwicklung von Vorrichtungen, die den Betriebszustand von Beförderungsvorrichtungs-Handläufen in effektiver Weise überwachen und auf Anzeichen von Beeinträchtigungen des Handlaufs ansprechen.
Die US-A-3 651 506 offenbart ein Förderband, in das mehrere leitende Schleifen eingebettet sind, die sich in Richtung der Breite des Bands erstrecken. Die Schleifen bilden einen Signalübertragungsweg zwischen einem Hochfrequenz-Sender und -Empfänger, die auf beiden Seiten des Bands angeordnet sind. Bei einer Beschädigung des Förderbands wird auch eine Schleife beschädigt, und der Übertragungsweg wird unterbrochen. Die Unterbrechung wird durch den Hochfrequenz-Empfänger detektiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Handlauf mit einer Überwachungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert.
Die Überwachung des induzierten elektrischen Stroms schafft den Vorteil, dass sich der körperliche Zustand des Handlaufs ohne direkten Kontakt überwachen läßt. Als Ergebnis hiervon ist Verschleiß der Überwachungsvorrichtung ein geringeres Problem. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich der induzierte Strom auf Grund eines Brechens oder Reißens an einer beliebigen Stelle in dem Handlauf ändert. Dieses Brechen oder Reißen wird von der vorliegenden Erfindung sofort detektiert, und der Handlaufantrieb kann ansprechend auf den detektierten Bruch oder Riss rasch gestoppt werden. Es besteht keine Notwendigkeit, dass der beschädigte Bereich des Handlaufs die Überwachungsvorrichtung durchlaufen muss, bevor der Bruch festgestellt wird, wie dies bei Vorrichtungen des Standes der Technik der Fall ist.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wirken die Leiter in dem Handlauf auch als Spannungsträger in dem Handlauf. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die bei einem typischen Handlauf bereits vorhandenen Spannungsträger genutzt werden, indem jeder Spannungsträger elektrisch zu einem Kreis geschlossen wird. Falls irgendeiner der Spannungsträger ausfällt, stellt die Überwachungsvorrichtung diesen Defekt fest, und es kann eine angemessene Wartung vorgenommen werden.
Bei einem weiteren speziellen Ausführungsbeispiel weist die Handlauf- Überwachungsvorrichtung ein Steuersystem und eine Sicherheitsschaltung auf. Das Steuersystem vergleicht die Ausgangssignale von der Überwachungseinrichtung mit einem Bereich von akzeptablen Werten für den induzierten Strom. Wenn der gemessene Strom den Bereich der akzeptablen Werte überschreitet, wird ein Relais ausgelöst, um einen Schalter in der Sicherheitsschaltung zu betätigen und dadurch den Handlaufantrieb stillzusetzen. In weiter entsprechender Weise beinhaltet ein Verfahren zum Überwachen des Zustands des Handlaufs die folgenden Schritte: Induzieren eines Stroms in den Leitern in dem Handlauf, Messen des induzierten Stroms, Vergleichen des induzierten Stroms mit einem vorbestimmten akzeptablen Strombereich, und Stoppen des Handlaufs, wenn der gemessene Strom den akzeptablen Bereich überschreitet.
Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Anbetracht der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen derselben noch deutlicher, wie sie in den Begleitzeichnungen dargestellt sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Fahrtreppe;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Handlauf-Überwachungssystems gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ein Funktionsblockdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen eines Handlaufs einer Personenbeförderungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Handlaufs.

Beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Fahrtreppe 10 als eine exemplarische Ausführungsform einer Personenbeförderungsvorrichtung, die zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Es sollte in der nachfolgenden Beschreibung klar werden, dass die Erfindung auch bei anderen Personenbeörderungsvorrichtungen mit sich bewegenden Handläufen, wie z. B. Fahrsteigen, anwendbar ist. Die Fahrtreppe 10 beinhaltet ein Gerüst 12, das sich zwischen einer unteren Landezone 14 und einer oberen Landezone 16 erstreckt, eine Mehrzahl von nacheinander miteinander verbundenen Trittplatten 18, die mit einer Stufenkette 20 verbunden sind und sich innerhalb des Gerüsts 12 in einer geschlossenen Bahn bewegen, ein Paar Balustraden 22 mit Handläufen 24, sowie eine Maschine 26 zum antriebsmäßigen Bewegen der Trittplatten 18 und der Handläufe 24. Die Maschine 26 befindet sich in einem Maschinenraum 28 unter der oberen Landezone 16.
Jede Balustrade 22 erstreckt sich entlang von gegenüberliegenden Seiten des freiliegenden Bereichs der Trittplattenanordnung 18. Jeder Handlauf 24 befindet sich in Gleiteingriff mit dem äußeren Rand der Balustrade 22 und wird durch einen Handlaufantrieb 32 in einem endlosen Kreis antriebsmäßig bewegt. Der Handlaufantrieb 32 wird von der Maschine 26 typischerweise für eine koordinierte Bewegung des Handlaufs 24 mit der Trittplattenanordnung 18 antriebsmäßig bewegt. Ein Koordinieren der Bewegung des Handlaufs 24 mit den Trittplatten 18 trägt in beträchtlicher Weise zum Wohlbefinden der Passagiere bei.
Der Handlauf 24 ist aus einem geformten Elastomermaterial gebildet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In den Handlauf 24 ist eine Mehrzahl von Stahlverstärkungen 34 eingebettet, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Handlaufs 24 erstrecken. Jeder Handlauf 24 ist durch Extrudieren des Elastomermaterials zusammen mit den eingebetteten Verstärkungen 34 in der gewünschten Querschnittsgestalt gebildet. Die extrudierte Konstruktion wird dann auf die Länge geschnitten, die für die spezielle Anwendung erforderlich ist, und die Enden der abgeschnittenen Länge der Konstruktion werden dann zur Bildung des Handlaufs 24 miteinander verspleißt. Während des Spleißvorgangs werden auch die einzelnen Stahlverstärkungen 34 zusammen gespleißt, um eine Mehrzahl von elektrischen Leitern in Form von geschlossenen Kreisen zu bilden.
Während des Betriebs einer herkömmlichen Fahrtreppe 10 kann sich der Handlauf 24 dehnen. Ein Dehnen kann dazu führen, dass sich der Handlauf 24 mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt als die Trittplatten 18 und dass bei den Passagieren ein unangenehmes Gefühl hervorgerufen wird. In extremen Situationen kann es zu einem Defekt des Handlaufs 24 kommen und falls dieser nicht überwacht wird, zieht der Handlaufantrieb 32 den Handlauf 24 von der Balustrade 22 herunter. Außerdem sammelt sich der Handlauf im Inneren des Gerüsts 12 an, was möglicherweise zu einer weiteren Beschädigung der Fahrtreppe 10 führt.
Zum Verhindern derartiger Ereignisse ist bei der Fahrtreppe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Handlauf-Überwachungsvorrichtung 36 in die Fahrtreppe 10 integriert. Die Handlauf-Überwachungsvorrichtung 36 beinhaltet eine Induziereinrichtung 38 und eine Überwachungseinrichtung 42, die jeweils an separaten Stellen entlang der Bewegungsbahn des Handlaufs 24 angeordnet sind.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, beinhaltet die Induziereinrichtung 38 einen Kern 44, eine Wicklung 46 und eine Stromquelle 48. Der Kern 44 ist in der Bewegungsbahn des Handlaufs 24 angeordnet und umschließt einen Teil des Handlaufs 24 bei dessen Bewegung entlang der Bewegungsbahn. Die Wicklung 46 ist um den Kern 44 herum angeordnet und ist mit der Stromquelle 48 elektrisch verbunden. Der Kern 44, die Wicklung 46 und die Stromquelle 48 bilden eine Einrichtung zum Induzieren eines elektrischen Stroms in den Stahlverstärkungen 34, der ausreichend ist, um von der Überwachungseinrichtung 42 detektiert zu werden. Aus Gründen eines angenehmen Gefühls sollte der induzierte Strom in den Verstärkungen 34 unter dem Niveau liegen, das für die den Handlauf 24 berührenden Passagiere wahrnehmbar ist.
Die Überwachungseinrichtung 42 führt eine passive Detektion des induzierten Stroms in den Stahlverstärkungen 34 aus. Die Überwachungseinrichtung beinhaltet einen Kern 52, eine Wicklung 54, eine Stromerfassungsvorrichtung 56, eine Steuereinheit 58 und ein Relais 62. Wie bei dem Kern 44 der Induziereinrichtung 38 ist auch der Kern 52 in der Bewegungsbahn des Handlaufs 24 angeordnet, und er umschließt einen Teil des Handlaufs 24 bei seiner Bewegung entlang der Bewegungsbahn. Die Wicklung 54 ist um den Kern 52 herum angeordnet und ist mit der Stromerfassungsvorrichtung 56 elektrisch verbunden. Die Stromerfassungsvorrichtung 56 kommuniziert mit der Steuereinheit 58. Die Steuereinheit 58 beinhaltet die Logik zum Auswerten der Signale von der Stromerfassungsvorrichtung 56 und steuert die Betätigung des Relais 62 in Abhängigkeit von diesen Signalen. Das Relais 62 ist in die Sicherheitsschaltung 64 der Fahrtreppe 10 integriert und öffnet und schließt sich entsprechend den Anweisungen von der Steuereinheit 58.
Während des Betriebs der Fahrtreppe 10 führt die Handlauf-Überwachungsvorrichtung 36 eine kontinuierliche Überwachung des Zustands des Handlaufs 24 durch und steuert den Betrieb der Fahrtreppe 10 in Abhängigkeit von dem wahrgenommenen Zustand, wie dies in dem Funktionsdiagramm der Fig. 3 dargestellt ist. Genauer gesagt erzeugt die Stromquelle 48 einen elektrischen Strom in der Induktionswicklung 46, wodurch in Verbindung mit dem Induktionskern 44 ein elektrischer Strom in den Stahlverstärkungen 34 in dem Handlauf 24 induziert wird. Dieser induzierte Strom ist über die gesamte Länge des Handlaufs 24 vorhanden und wird von dem Überwachungskern 52 und der Wicklung 54 detektiert. Das Niveau des induzierten Stroms wird durch die Stromerfassungsvorrichtung 56 bestimmt, und ein dieses gemessene Niveau anzeigendes Signal Lm wird an die Steuereinheit 58 übermittelt.
Innerhalb der Steuereinheit 58 wird das gemessene Niveau Lm mit einem Bereich von vorbestimmten akzeptablen Niveaus für den induzierten Strom verglichen. Wenn das gemessene Niveau nicht innerhalb eines minimal akzeptablen Bereichs L (Lm > L&sub3;) liegt, betätigt die Steuereinheit 58 das Relais 62, und die Fahrtreppe 10 wird gestoppt. Wenn das gemessene Niveau Lm innerhalb des minimal akzeptablen Bereichs liegt, wird das Relais 62 nicht betätigt, und der Betrieb der Fahrtreppe 10 wird fortgesetzt.
Die Festlegung des speziellen Bereichs von akzeptablen Werten für den induzierten Strom hängt von der für jeden speziellen Anwendungsfall erforderlichen Ansprechempfindlichkeit ab. Falls es erwünscht ist, die Fahrtreppe nur im Fall eines Versagens des Handlaufs, d. h. eines Bruchs irgendwo in dem Handlauf, zu stoppen, kann dies einfach unter Verwendung eines vorbestimmten Mindestwerts für den gemessenen induzierten Strom festgestellt werden. Kommt es zu einem Versagen, ist der durch die Verstärkungen gebildete geschlossene Kreis nicht mehr vorhanden, und die Induziereinrichtung ist nicht in der Lage, einen Strom in den Verstärkungen zu induzieren. Unabhängig von dem Ort des Defekts wird dies von der Überwachungseinrichtung sofort festgestellt, und der Handlaufantrieb kann stillgesetzt werden, bevor ein nennenswerter Teil des Handlaufs durch den Handlaufantrieb hindurch gezogen wird.
Wenn es dagegen erwünscht ist, den Betrieb der Fahrtreppe zu stoppen, wenn eine vorbestimmte Anzahl der Mehrzahl von Verstärkungen ausgefallen ist, kann die Mindestschwelle für den gemessenen Strom höher sein. Dies würde ein Stoppen der Fahrtreppe für den Fall zulassen, dass die Mindestanzahl von Verstärkungen versagt hat. Wenn zum Beispiel der Handlauf sechs Verstärkungen aufweist und die vorbestimmte Mindestanzahl für den Betrieb der Fahrtreppe drei ist, kann die Mindestschwelle für den gemessenen Strom derart gesetzt werden, dass diese dem Niveau des in nur drei der Verstärkungen induzierten Stroms entspricht. Auf diese Weise kann der Handlauf ausgetauscht werden, bevor es zu einem Versagen des Handlaufs kommt.
Außerdem kann die Steuerlogik derart konfiguriert werden, dass die unterschiedlich auf verschiedene gemessene Niveaus des induzierten Stroms anspricht, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Auf einem Niveau einer Beeinträchtigung in dem gemessenen Strom (L&sub2; < Lm < L&sub1;) könnte die Steuereinheit ein Signal dahingehend liefern, dass der Handlauf inspiziert werden sollte; auf einem zweiten Niveau einer Beeinträchtigung (L&sub3; < Lm < L&sub2;) könnte ein weiteres Signal erzeugt werden, das anzeigt, dass der Handlauf ausgetauscht werden sollte; und wenn schließlich ein Mindestniveau des gemessenen Stroms nicht erreicht wird (Lm < L&sub3;), wird die Fahrtreppe stillgelegt.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet die Stahlverstärkungen als die elektrischen Leiter in dem Handlauf. Diese Ausführungsform schafft eine einfache Kombination der Handlaufverstärkungsfunktion sowie der Funktion eines elektrischen Leiters in · Form eines einzigen Elements. Als Alternative können jedoch auch separate elektrische Leiter in den Handlauf eingebettet und miteinander verspleißt werden, um die elektrischen Schaltungen in Form von geschlossenen Kreisen zu bilden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Funktionen der Handlaufverstärkung und der elektrischen Leitfähigkeit voneinander getrennt, so dass die Verstärkungen im Hinblick auf ihre spezielle Funktion optimiert werden können und die elektrischen Leiter im Hinblick auf ihre spezielle Funktion optimiert werden können.
Die Erfindung ist zwar in Bezug auf exemplarische Ausführungsformen derselben dargestellt und beschrieben worden, jedoch versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen daran vorgenommen werden können, ohne dass man den in dem beigefügten Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung verlässt.

Claims

1. Handlauf mit einer Überwachungsvorrichtung, wobei der Handlauf (24) mittels einer Antriebsmaschine (26) in einem geschlossenen Kreislauf antriebsmäßig bewegt wird und folgendes aufweist:

einen oder mehrere Leiter (34), die sich in einem geschlossenen Kreis über die gesamte Länge des Handlaufs (24) erstrecken;

eine Einrichtung (38) zum Induzieren von elektrischem Strom in dem einen oder den mehreren Leitern (34); und

eine Einrichtung (36) zum Überwachen des induzierten Stromes.

2. Handlauf nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (36) zum Überwachen des induzierten Stroms eine Einrichtung (52, 54) zum Erfassen von Änderungen in dem induzierten Strom aufweist.

3. Handlauf nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung (36) zum Überwachen des induzierten Stroms eine Einrichtung (58) zum Vergleichen des überwachten Stroms mit einem erwarteten Strom sowie eine Einrichtung (62) zum Stoppen der Antriebsmaschine aufweist, wenn der überwachte Strom um mehr als einen vorbestimmten Betrag von dem erwarteten Strom abweicht.

4. Handlauf nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zum Stoppen der Bewegung des Handlaufs einen Schalter (62) aufweist, der in die Antriebsmaschine integriert ist, und wobei der Schalter (62) durch die Einrichtung (36) zum Überwachen des induzierten Stroms betätigt wird, wenn der überwachte Strom um mehr als einen vorbestimmten Betrag von dem erwarteten Strom abweicht.

5. Handlauf nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Leiter (34) in den Handlauf eingebettete Spannungsträger sind.

6. Handlauf nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (38) zum Induzieren von elektrischem Strom in den Leitern (54) ein eine Wicklung (46) und einen Kern (44) aufweisender Induktor ist, der um einen Teil der Bewegungsbahn des Handlaufs (24) herum angeordnet ist.

7. Handlauf nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (36) zum Überwachen des induzierten Stroms eine Messwicklung (54) ist, die um einen Teil der Bewegungsbahn des Handlaufs (24) herum angeordnet ist.