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EP4217303B1 - Handrail tension monitoring device for a people conveyor - Google Patents

Handrail tension monitoring device for a people conveyor Download PDF

Info

Publication number
EP4217303B1
EP4217303B1 EP21777434.8A EP21777434A EP4217303B1 EP 4217303 B1 EP4217303 B1 EP 4217303B1 EP 21777434 A EP21777434 A EP 21777434A EP 4217303 B1 EP4217303 B1 EP 4217303B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
handrail
transport system
monitoring device
passenger transport
distance sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP21777434.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4217303A1 (en
Inventor
Martin ORTBAUER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP4217303A1 publication Critical patent/EP4217303A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4217303B1 publication Critical patent/EP4217303B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B23/00Component parts of escalators or moving walkways
    • B66B23/16Means allowing tensioning of the endless member
    • B66B23/20Means allowing tensioning of the endless member for handrails
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B25/00Control of escalators or moving walkways
    • B66B25/006Monitoring for maintenance or repair

Definitions

  • the present invention relates to a continuously conveying, walkable passenger transport system which is designed as an escalator or moving walkway.
  • Escalators and moving walkways are used to transport passengers standing on tread units such as steps or pallets within buildings or structures.
  • An escalator or moving walkway has a moving handrail on each side. These are used so that passengers can hold on to one of the handrails of the escalator or moving walkway in order to stay balanced and not fall. For example, a passenger can lose his balance if he receives an unexpected push from another passenger or the escalator or moving walkway stops abruptly.
  • the transitions on escalators between the horizontal travel sections of the boarding and alighting areas and the sloping travel section in between also pose a certain risk of falling if the steps move vertically relative to one another and the passenger on the upper step has his toes just barely placed on the edge of the step.
  • the handrail moves as synchronously as possible with the step belt or pallet belt. Since the handrails or handrail belts are usually driven by a friction drive, the handrail must be sufficiently pre-tensioned against the friction wheel so that the friction force between the handrail and the friction wheel of the handrail drive is high enough to prevent slippage between these two friction partners.
  • the JP2008063056 A For example, a handrail tensioning device with a tensioning element is described. Due to signs of wear and settling as well as the constant bending changes during operation, the handrail becomes longer and must therefore be re-tensioned from time to time. In order to detect the time of re-tensioning, a sensor is installed in this handrail tensioning device that senses the end position of the tensioning element and sends a signal to the control system of the passenger transport system as soon as this is reached and the handrail must be re-tensioned. The problem with this device is that the time for re-tensioning is only displayed when it is necessary, but no prediction of a likely maintenance date can be made.
  • the handrail pre-tensioning force must not be too high, as otherwise the handrail will be pressed too strongly against the guide rollers and guide profiles with which it is guided all around, and the energy required to move the handrail and the associated wear on these parts will be too high. Excessive handrail pre-tensioning cannot be detected with this sensor either.
  • the object of the present invention is therefore to achieve a precise and more meaningful determination of the existing handrail preload force.
  • the handrail voltage monitoring device for a passenger transport system designed as a moving walkway or escalator.
  • the handrail voltage monitoring device has at least one distance sensor and one signal processing unit.
  • the measurement signals recorded by the distance sensor can be processed and evaluated in the signal processing unit, whereby the oscillation frequency of a scanned handrail of the passenger transport system can be determined in the signal processing unit from the signal curve of the measurement signals.
  • the determined oscillation frequency can be compared with at least a lower threshold value, whereby an alarm signal is generated if the lower threshold value is undershot.
  • the handrail pre-tension force is assessed based on the vibration behavior of the handrail, analogous to a vibrating wire.
  • Known parameters are the length of a freely suspended section of the handrail, its structure, dimensions and materials used, as well as the measured parameters of vibration frequency and, if applicable, the amplitude height.
  • the parameter to be determined is the handrail pre-tension force.
  • the higher the handrail pre-tension force the higher the vibration frequency of the handrail and vice versa.
  • the minimum handrail pre-tension force is exceeded and this can lead to slippage between the friction partners mentioned above.
  • the vibration behavior or the A change trend can also be identified from the changing vibration frequency, which can be extrapolated. This extrapolation can be used to predict when the lower threshold is reached and the handrail needs to be re-tightened. This makes maintenance planning much easier.
  • the handrail is preferably caused to vibrate by its movement during conveying operation. If necessary, the vibration can be stimulated by a suitably designed device such as a briefly switched-on alternating magnetic field, since the handrails usually have tension members made of steel strands.
  • the lower threshold value is a comparison value that represents the minimum required handrail pre-tension force.
  • the lower threshold value and the upper threshold value described below are preferably determined after assembly of a passenger transport system by tests on it and can then be used for all identical and possibly even similar passenger transport systems.
  • the threshold values can also be determined specifically for each completed passenger transport system and, for example, stored in a storage medium of the signal processing unit and retrieved from it. Thanks to the lower threshold value, with the help of operating status information (whether the passenger transport system is stationary or in conveying operation), a handrail failure (tearing) can also be detected immediately and suitable measures such as an emergency stop of the passenger transport system can be initiated.
  • the determined vibration frequency can also be compared with at least one upper threshold value, whereby a warning signal is generated if the upper threshold value is exceeded.
  • the upper threshold value represents the maximum permissible handrail pre-tension force.
  • the handrail voltage monitoring device In order to be able to install the handrail voltage monitoring device in the passenger transport system, it preferably has a holder for the distance sensor, whereby this holder can be mounted on a fixed component of the passenger transport system.
  • the holder can be designed in such a way that when the handrail voltage monitoring device is in operation, the distance sensor is mounted in a freely suspended area of the handrail is directed against a hand rest surface or against the back of the handrail.
  • the hand rest surface is the broad surface of the handrail on which the user rests their hand, grasping the two sides of the handrail with their thumb and fingers.
  • the back of the handrail is usually provided with a slippery fabric so that it can glide as well as possible on the surfaces of a guide profile.
  • the hand rest surface or back of the handrail moves towards or away from the sensor.
  • the continuously recorded measurements from the distance sensor result in a measurement curve that reflects the vibrations occurring on the handrail.
  • Continuous recording of the measurements can also be understood to mean recording in discrete steps with a high cadence and the like, which result in a meaningful and analyzable measurement curve.
  • the bracket can have adjustment means for aligning the distance sensor relative to the hand rest surface or the back of the handrail.
  • the distance sensor can be aligned with the handrail in such a way that, on the one hand, the distance can be continuously measured with sufficient precision and, on the other hand, that the handrail does not collide with the distance sensor when the minimum preload and thus the greatest amplitude is reached.
  • a TOF camera an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection or a radar sensor can be used as a distance sensor. Basically, any sensor that can record the vibrations as a distance signal curve can be used.
  • the signal processing unit of the handrail voltage monitoring device can be implemented, for example, in the distance sensor, in a control system of the passenger transport system or in a data cloud.
  • the signal processing unit is not tied to a specific location, but it must be connected to the distance sensor by cable and/or wireless signal transmission or at least be able to be connected periodically.
  • the signal processing unit can issue an alarm signal and/or warning signal.
  • This alarm signal and/or warning signal can be transmitted to a control system of the passenger transport system. This can influence the operation of the passenger transport system in such a way that it is stopped immediately, the driving speed is reduced or a time is waited until only a low number of users is registered by another sensor and only then is the escalator shut down for appropriate maintenance work.
  • each passenger transport system has a handrail voltage monitoring device for each of its handrails.
  • the handrail voltage monitoring device can have a signal transmission device or can be connected to a signal transmission device via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system.
  • a digital doppelganger data set that virtually maps this passenger transport system can be available.
  • the measurement signals or signal curves generated by the distance sensor can be transmitted to the digital doppelganger data set via the signal transmission device.
  • dynamic processes of the passenger transport system in operation can be simulated and displayed in real time on the digital doppelganger data set.
  • the digital doppelsleyr dataset includes the characterizing properties of components of the physical passenger transport system in a machine-processable manner. It is constructed from component model datasets that include data determined by measuring characterizing properties on the physical passenger transport system after it has been assembled and installed in a structure.
  • the characterizing properties of the physical components can be geometric Dimensions of the component, the weight of the component and/or the surface quality of the component. Geometric dimensions of the components can be, for example, a length, a width, a height, a cross-section, radii, roundings, etc. of the components.
  • the surface quality of the components can, for example, include roughness, textures, coatings, colors, reflectivities, etc. of the components.
  • the characterizing properties can also be dynamic information, for example a motion vector of a component model data set that indicates its direction of movement and speed relative to surrounding component model data sets or to a static reference point of the digital doppelganger data set.
  • the characterizing properties can refer to individual components or groups of components.
  • the characterizing properties can refer to individual components from which larger, more complex groups of components are assembled.
  • the properties can also refer to more complex equipment composed of several components, such as drive machines, gear units, conveyor chains, etc.
  • signals from the distance sensor are transferred as measurement data to the digital doppelganger data set and, using a set of rules, characterizing properties of the component model data sets affected by the transferred measurement data are newly determined.
  • the characterizing properties of the affected component model data sets are then updated with the newly determined, characterizing properties.
  • the vibration frequency and amplitude measured by the distance sensor can be transferred to the component model data set representing the handrail and to the guide profiles and guide rollers that form the component model data sets that guide the handrail.
  • all dynamically movable component model data sets can be displayed with the same movements as their physical components in the physical passenger transport system at the time the signals are recorded.
  • the interactions of the component model data sets can be simulated from the movements of the component model data sets and can be determined using the corresponding, known calculation programs from the fields of physics, mechanics and strength of materials, which determine the forces acting on the components.
  • the present invention also includes a method for processing and evaluating measurement signals from the handrail tension monitoring device described above.
  • the vibration frequency of the scanned handrail is determined from the signal curve of the measurement signals and the determined vibration frequency is compared with at least one lower threshold value. From the comparison (change trend of the vibration frequency) and the difference to the lower threshold value), a maintenance time can be determined, for example, when the handrail must be re-tensioned. If the lower threshold value is undershot, an alarm signal is generated, which is transmitted to the control system of the passenger transport system for further processing, for example. Based on the alarm signal, the system can, for example, stop the drive and send a message to a maintenance center.
  • the determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value in the signal processing unit, whereby a warning signal is generated if the upper threshold value is exceeded.
  • the drive does not necessarily have to be stopped as a result of the warning signal.
  • the signal processing unit can, for example, send a message to the mobile phone of the maintenance employee who has just tightened the handrail too much.
  • a number of consecutive amplitude heights of the vibrating handrail can be determined and compared with a height limit value and a number limit value. If a certain number of amplitudes exceed the height limit value, this confirms that the vibration frequency or the handrail pre-tension force is too low.
  • the recorded signal curve can be transmitted to a digital duplicate data set of the passenger transport system and the effects of the swinging handrail on other components of the passenger transport system can be determined by means of static and dynamic simulations.
  • the oscillation frequency of a handrail is usually dependent on the direction of travel.
  • the threshold values can therefore be set depending on the direction of travel.
  • the Figure 1 shows schematically the most important components or parts of a passenger transport system 1 designed as an escalator.
  • This has a supporting structure 3, which is shown in outline, which is arranged between two support points 5, 7 of a structure 9.
  • the supporting structure 3 accommodates the other components of the passenger transport system 1, such as a conveyor belt 11 running all the way around in the supporting structure 3, two balustrades 13, each with a handrail 15 running all the way around (only one balustrade 13 shown), a drive unit 17 for driving the conveyor belt 11 and the handrails 15, and a control 19, which is connected to the drive unit 17 via a signal line 49 for controlling the drive unit.
  • a returning strand 21 of the handrail 15 is guided in a balustrade base 25 by means of guide rollers 27, while its leading strand 23 is guided on guide profiles 29 (see Figure 2 , section AA).
  • the part of the handrail 15 that is visible and therefore tangible to users is the leading strand 23, while the returning strand 21 is hidden in the balustrade base 25.
  • the drive unit 17 is operatively connected to a main drive shaft 31.
  • the conveyor belt 11 is also guided around the main drive shaft 31 and is driven by it.
  • the handrail 15 is driven by friction wheels 35 of a handrail drive 33, whereby these friction wheels 35 are also operatively connected to the drive unit 17 via the main drive shaft 31.
  • a handrail tensioning device 37 is provided so that the friction wheels 35 and the handrail 15 can be tensioned.
  • the handrail 15 can be pre-tensioned by means of this.
  • the handrail tensioning device 37, the handrail drive 33 and the guide rollers 27 that guide the handrail 15 in places are also arranged within the balustrade base 25.
  • a distance sensor 43 of a handrail voltage monitoring device 41 is arranged in the balustrade base 25.
  • the distance sensor 43 is connected to the controller 19 of the passenger transport system 1 via a signal line 45 shown with a broken line.
  • a signal processing unit 47 of the handrail voltage monitoring device 41 can be arranged in the controller 19 or implemented in its electronics. However, it can also be implemented in the distance sensor 43 itself, or even outside the physical area of the passenger transport system 1, for example in a data cloud 95.
  • the distance sensor 43 is arranged in a freely suspended area 57 of the handrail 15, preferably between two guide rollers 27.
  • the handrail sags to varying degrees in the freely suspended area 57. If it is correctly tensioned, it sags slightly as shown by the solid line 51. If it is tensioned too tightly, it is more likely to be in the position shown by the dot-dash line 53, and if it is not tensioned enough, it is in the position shown by the broken line 55.
  • FIG. 2 shows in enlarged view the handrail tensioning device 37 and the distance sensor 43 of the handrail tension monitoring device 41 of the Figure 1 illustrated passenger transport system 1.
  • the handrail tensioning device 37 has a roller carrier 69 with pressure rollers 67, a spindle 63, adjusting nuts 65 and a support 61.
  • the support 61 is attached to a fixed component 81 of the passenger transport system 1, in the example shown to an upper chord of the supporting structure 3, for example with screws.
  • the spindle 63 which is firmly connected to the roller carrier 69, can be adjusted relative to the support 61 by means of the adjusting nuts 65. so that the desired handrail pre-tensioning force can be applied to the handrail 15.
  • handrail tensioning devices 37 with different designs can also be used, for example with a spring element. However, such a handrail tensioning device 37 must also be re-tensioned from time to time.
  • the handrail tension monitoring device 41 has a holder 71, which is also mounted on the upper belt or on a fixed component 81 of the passenger transport system 1.
  • the holder 71 is designed such that, in the operating state of the handrail tension monitoring device 41, its distance sensor 43, more precisely a sensor head 77 of the distance sensor 43 in a freely suspended area 51 of the handrail 15, is directed against a hand support surface 83 or against a rear side 85 of the handrail 15.
  • the holder 71 also has adjustment means 73, 75 for aligning the distance sensor 43 relative to the hand support surface 83 or the rear side 85 of the handrail 15.
  • these adjustment means 73, 75 are adjusting nuts 75, which also serve to fasten the distance sensor, and slotted screw connections 73 to mount and align the bracket 71 on the fixed component 81.
  • the distance sensor 71 must be able to carry out a rapid sequence of distance measurements, i.e. to record the changing distances caused by vibrations (represented by the double arrow 87 and the deflections of the handrail in the freely suspended area 51 indicated by broken lines) as measurement signals and their signal progression.
  • Various distance sensors 71 are suitable for this purpose, such as a TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection or a radar sensor.
  • the measurement signals and their signal curves are transmitted to the signal processing unit 47, for example via the signal line 45.
  • the signal line 45 wireless transmission can also take place, for example via a Bluetooth connection and the like.
  • the signal processing unit 47 itself can be arranged in the distance sensor 71. However, as in the Figure 1 shown, also in the control 19 of the Passenger transport system 1. It is also possible for the signal processing unit 47 to be implemented in a data cloud and for the required evaluations to be carried out there.
  • the handrail voltage monitoring device 41 can have communication means 89 or can be connected to communication means 89, via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set 101 of the passenger transport system 1.
  • FIG. 3A shows a fictitious signal curve MV of the measurement signals M of the Figures 1 and 2 shown distance sensor 43.
  • the signal curve MV shown shows a low amplitude A and a high oscillation frequency f starting on the left.
  • a loss of pre-tensioning force occurs on the handrail 15 as a result of settling phenomena in the material of the handrail 15 and due to wear.
  • the handrail 15 is able to oscillate increasingly further, so that the oscillation frequency f drops and the amplitude height H of the amplitudes A increases.
  • the loss of pre-tensioning force does not occur within a few oscillations, but actually over a very long period of time.
  • the Figure 3B shows the frequency curve FK determined from the signal curve MV as well as an upper threshold value OS and a lower threshold value US.
  • the measured oscillation frequency f is so high that the frequency curve FK exceeds the upper threshold value OS.
  • the handrail 15 is therefore much too tightly tensioned, which is why a warning signal W is generated in the signal processing unit 47 and this is transmitted, for example, to the maintenance technician on his mobile phone, so that immediately after re-tensioning the handrail 15, he sees that the handrail pre-tensioning force is too high. He can then reduce the handrail pre-tensioning force so that the upper threshold value OS is not reached.
  • the warning signal W can also be sent to the Figure 1 shown control 19 of the passenger transport system 1 and thereby the driving operation of the passenger transport system 1 can be stopped after a few seconds.
  • the lower threshold value US is dimensioned such that, under normal load of the handrail 15, there is just no slippage between the friction wheel 35 of the handrail drive 33 and the handrail 15 (see Figure 1 ).
  • the lower threshold value US can be determined, for example, by means of tests, but it can also be calculated from the geometric data of the handrail drive 33, the friction coefficients between the handrail 15 and the various friction partners along the entire handrail guide section, and the handrail pre-tension force.
  • the oscillation frequency f of a handrail 15 depends on the direction of travel. Consequently, the threshold values can be set depending on the direction of travel.
  • the alarm signal Z is transmitted to the control system 19 of the passenger transport system 1 and, for safety reasons, this stops the operation of the passenger transport system 1, for example, until the handrail 15 has been re-tightened by means of the handrail tensioning device 37.
  • a number of consecutive amplitude heights H of the oscillating handrail 15 can be determined from the signal curve MV of the measurement signals M and these can be compared with a height limit value HG and a number limit value n.
  • the amplitude height H reveals that the handrail pre-tensioning force is too low.
  • a digital doppelganger data set 101 is used, which is stored, for example, in a data processing device 95 (cloud).
  • This digital doppelganger data set 101 virtually maps the passenger transport system 1.
  • the digital doppelganger data set 101 is structured into component model data sets 113, which are linked to one another via interface information.
  • the components of the passenger transport system 1 are reproduced as component model data sets 113.
  • Each of these component model data sets 113 (for example, the component model data set 113 of the guide roller 27) has as completely as possible all of the characterizing properties of the physical component to be mapped. Furthermore, the interface information present in the digital doppellandaisr data set 101 is there to represent the arrangement of the components in three-dimensional space relative to one another, their interaction with one another during the action and transmission of forces, moments and the like, as well as, if applicable, their degrees of freedom of movement relative to one another.
  • This digital doppelsleyr data set 101 can be downloaded from the data processing device 95, further processed and used for simulations 105, for example via an input/output interface 99, in the example shown a personal computer.
  • the simulations 105 can also be carried out in the data processing device 95, in which case the input/output interface 99 can only have the function of a computer terminal.
  • the simulations 105 can then be carried out with this.
  • the input/output interface 99 is in communication with the data processing device 95, as shown by the double arrow 115. Accordingly, the simulation 105 and the simulation results 107 can be shown as a virtual representation 103 on the input/output interface 99. This allows processes that occur in the passenger transport system 1 in operation to be shown in evaluated form in real time on the input/output interface 99.
  • FIGS. 1 and 2 show a passenger transport system 1 designed as an escalator, it is obvious that the present invention can also be used in a passenger transport system 1 designed as a moving walkway.

Landscapes

  • Escalators And Moving Walkways (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontinuierlich fördernde, begehbare Personentransportanlage, die als Fahrtreppe oder Fahrsteig ausgebildet ist.The present invention relates to a continuously conveying, walkable passenger transport system which is designed as an escalator or moving walkway.

Fahrtreppen und Fahrsteige dienen dazu, Passagiere auf Tritteinheiten wie Trittstufen oder Paletten stehend, innerhalb von Gebäuden oder Bauwerken zu befördern.Escalators and moving walkways are used to transport passengers standing on tread units such as steps or pallets within buildings or structures.

Eine Fahrtreppe beziehungsweise ein Fahrsteig weist beidseitig je einen bewegten Handlauf auf. Diese dienen dazu, dass sich Passagiere an einem der Handläufe der Fahrtreppe oder des Fahrsteigs festhalten können, um im Gleichgewicht zu bleiben und nicht zu stürzen. Beispielsweise kann ein Passagier aus dem Gleichgewicht geraten, wenn er einen unerwarteten Stoß von einem anderen Passagier bekommt oder die Fahrtreppe oder der Fahrsteig abrupt stoppt. Auch die bei Fahrtreppen vorhandenen Übergänge zwischen den horizontalen Fahrabschnitten der Einstiegs- und Ausstiegsbereiche und dem dazwischenliegenden, schrägen Fahrabschnitt bergen eine gewisse Sturzgefahr, wenn sich die Stufen vertikal zueinander verschieben und der Passagier auf der oberen Stufe seine Fußspitzen nur knapp am Stufenrand platziert hat.An escalator or moving walkway has a moving handrail on each side. These are used so that passengers can hold on to one of the handrails of the escalator or moving walkway in order to stay balanced and not fall. For example, a passenger can lose his balance if he receives an unexpected push from another passenger or the escalator or moving walkway stops abruptly. The transitions on escalators between the horizontal travel sections of the boarding and alighting areas and the sloping travel section in between also pose a certain risk of falling if the steps move vertically relative to one another and the passenger on the upper step has his toes just barely placed on the edge of the step.

Allerdings muss sichergestellt sein, dass sich der Handlauf möglichst synchron mit dem Stufenband oder Palettenband bewegt. Da die Handläufe beziehungsweise Handlaufriemen meistens durch einen Friktionsantrieb angetrieben werden, muss der Handlauf ausreichend gegen das Friktionsrad vorgespannt sein, so dass die Reibkraft zwischen dem Handlauf und dem Friktionsrad des Handlaufantriebes ausreichend hoch ist, um einen Schlupf zwischen diesen beiden Reibpartnern zu verhindern.However, it must be ensured that the handrail moves as synchronously as possible with the step belt or pallet belt. Since the handrails or handrail belts are usually driven by a friction drive, the handrail must be sufficiently pre-tensioned against the friction wheel so that the friction force between the handrail and the friction wheel of the handrail drive is high enough to prevent slippage between these two friction partners.

Um den Handlauf zu spannen, wird in der JP2008063056 A beispielsweise eine Handlauf-Spannvorrichtung mit einem Spannelement beschrieben. Aufgrund von Verschleisserscheinungen und Setzerscheinungen sowie der ständigen Biegewechsel während des Betriebes wird der Handlauf länger und muss daher von Zeit zu Zeit nachgespannt werden. Um den Zeitpunkt des Nachspannens zu detektierten, ist bei dieser Handlauf-Spannvorrichtung ein Taster eingebaut, der die Endposition des Spannelementes abtastet und ein Signal an die Steuerung der Personentransportanlage abgibt, sobald diese erreicht ist und der Handlauf nachgespannt werden muss. Das Problem dieser Vorrichtung besteht darin, dass der Zeitpunkt des Nachspannens erst dann angezeigt wird, wenn dies erforderlich ist, nicht aber eine Vorhersage über einen wahrscheinlichen Wartungstermin gemacht werden kann.To tighten the handrail, the JP2008063056 A For example, a handrail tensioning device with a tensioning element is described. Due to signs of wear and settling as well as the constant bending changes during operation, the handrail becomes longer and must therefore be re-tensioned from time to time. In order to detect the time of re-tensioning, a sensor is installed in this handrail tensioning device that senses the end position of the tensioning element and sends a signal to the control system of the passenger transport system as soon as this is reached and the handrail must be re-tensioned. The The problem with this device is that the time for re-tensioning is only displayed when it is necessary, but no prediction of a likely maintenance date can be made.

Zudem darf die Handlauf-Vorspannkraft auch nicht zu hoch sein, da sonst der Handlauf zu stark gegen die Führungsrollen und Führungsprofile, mit denen er umlaufend geführt ist, gepresst wird und dadurch der Energiebedarf zum Bewegen des Handlaufs sowie der damit einhergehende Verschleiss an diesen Teilen zu hoch ist. Eine zu starke Handlauf-Vorspannung ist mit diesem Taster ebenfalls nicht erkennbar.In addition, the handrail pre-tensioning force must not be too high, as otherwise the handrail will be pressed too strongly against the guide rollers and guide profiles with which it is guided all around, and the energy required to move the handrail and the associated wear on these parts will be too high. Excessive handrail pre-tensioning cannot be detected with this sensor either.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine präzise und aussagekräftigere Ermittlung der bestehenden Handlauf-Vorspannkraft zu erreichen.The object of the present invention is therefore to achieve a precise and more meaningful determination of the existing handrail preload force.

Diese Aufgebe wird durch eine Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung für eine als Fahrsteig oder Fahrtreppe ausgestaltete Personentransportanlage gelöst. Hierzu weist die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung zumindest einen Distanzsensor und eine Signalverarbeitungseinheit auf. Die vom Distanzsensor erfassten Messsignale können in der Signalverarbeitungseinheit verarbeitet und ausgewertet werden, wobei in der Signalverarbeitungseinheit aus dem Signalverlauf der Messsignale die Schwingfrequenz eines abgetasteten Handlaufs der Personentransportanlage ermittelbar ist. Die ermittelte Schwingfrequenz kann zumindest mit einem unteren Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes ein Alarmsignal generiert wird.This task is solved by a handrail voltage monitoring device for a passenger transport system designed as a moving walkway or escalator. For this purpose, the handrail voltage monitoring device has at least one distance sensor and one signal processing unit. The measurement signals recorded by the distance sensor can be processed and evaluated in the signal processing unit, whereby the oscillation frequency of a scanned handrail of the passenger transport system can be determined in the signal processing unit from the signal curve of the measurement signals. The determined oscillation frequency can be compared with at least a lower threshold value, whereby an alarm signal is generated if the lower threshold value is undershot.

Mit anderen Worten wird in Analogie zu einer Schwingsaite anhand des Schwingverhaltens des Handlaufes die Handlauf-Vorspannkraft beurteilt. Bekannte Parameter sind hierbei die Länge eines freihängenden Bereichs des Handlaufs, dessen Aufbau, Dimensionen und verwendeten Materialien sowie die gemessenen Parameter Schwingfrequenz und gegebenenfalls die Amplitudenhöhe. Der zu ermittelnde Parameter ist die Handlauf-Vorspannkraft. Je höher die Handlauf-Vorspannkraft ist, desto höher ist die Schwingfrequenz des Handlaufs und umgekehrt. Sobald die ermittelte Schwingfrequenz den unteren Schwellwert unterschritten hat, ist die minimale Handlauf-Vorspannkraft unterschritten und dies kann zu Schlupf zwischen den weiter oben erwähnten Reibpartnern führen. Aus dem Schwingverhalten beziehungsweise der sich verändernden Schwingfrequenz kann auch ein Veränderungstrend erkannt werden, der sich extrapolieren lässt. Mittels dieser Extrapolation lässt sich eine Vorhersage machen, wann der untere Schwellwert erreicht wird und der Handlauf nachgespannt werden muss. Dadurch lassen sich Wartungen viel besser planen.In other words, the handrail pre-tension force is assessed based on the vibration behavior of the handrail, analogous to a vibrating wire. Known parameters are the length of a freely suspended section of the handrail, its structure, dimensions and materials used, as well as the measured parameters of vibration frequency and, if applicable, the amplitude height. The parameter to be determined is the handrail pre-tension force. The higher the handrail pre-tension force, the higher the vibration frequency of the handrail and vice versa. As soon as the determined vibration frequency falls below the lower threshold value, the minimum handrail pre-tension force is exceeded and this can lead to slippage between the friction partners mentioned above. The vibration behavior or the A change trend can also be identified from the changing vibration frequency, which can be extrapolated. This extrapolation can be used to predict when the lower threshold is reached and the handrail needs to be re-tightened. This makes maintenance planning much easier.

Zum Schwingen angeregt wird der Handlauf vorzugsweise durch seine Bewegung während des Förderbetriebes. Gegebenenfalls kann durch eine geeignet ausgestaltete Einrichtung wie beispielsweise ein kurzzeitig eingeschaltetes Wechselmagnetfeld die Anregung zum Schwingen unterstützt werden, da die Handläufe üblicherweise Zugträger aus Stahllitzen aufweisen.The handrail is preferably caused to vibrate by its movement during conveying operation. If necessary, the vibration can be stimulated by a suitably designed device such as a briefly switched-on alternating magnetic field, since the handrails usually have tension members made of steel strands.

Der untere Schwellwert ist eine Vergleichsgrösse, welche die minimal erforderliche Handlauf-Vorspannkraft repräsentiert. Der untere Schwellwert und der weiter unten beschriebene obere Schwellwert werden vorzugsweise nach dem Zusammenbau einer Personentransportanlage durch Versuche an dieser ermittelt und können dann für alle baugleichen und gegebenenfalls sogar bauähnlichen Personentransportanlagen verwendet werden. Selbstverständlich können die Schwellwerte auch spezifisch für jede fertiggestellte Personentransportanlage ermittelt und beispielsweise in einem Speichermedium der Signalverarbeitungseinheit gespeichert und von diesem abgerufen werden. Dank des unteren Schwellwertes kann unter Zuhilfenahme einer Betriebszustandsinformation (ob die Personentransportanlage steht oder im Förderbetrieb ist) auch ein Handlaufversagen (Reissen) sofort erkannt und geeignete Massnahmen wie ein Notstopp der Personentransportanlage eingeleitet werden.The lower threshold value is a comparison value that represents the minimum required handrail pre-tension force. The lower threshold value and the upper threshold value described below are preferably determined after assembly of a passenger transport system by tests on it and can then be used for all identical and possibly even similar passenger transport systems. Of course, the threshold values can also be determined specifically for each completed passenger transport system and, for example, stored in a storage medium of the signal processing unit and retrieved from it. Thanks to the lower threshold value, with the help of operating status information (whether the passenger transport system is stationary or in conveying operation), a handrail failure (tearing) can also be detected immediately and suitable measures such as an emergency stop of the passenger transport system can be initiated.

Wie bereits erwähnt, kann die ermittelte Schwingfrequenz auch mit mindestens einem oberen Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes ein Warnsignal generiert wird. Der obere Schwellwert repräsentiert hierbei die maximal zulässige Handlauf-Vorspannkraft.As already mentioned, the determined vibration frequency can also be compared with at least one upper threshold value, whereby a warning signal is generated if the upper threshold value is exceeded. The upper threshold value represents the maximum permissible handrail pre-tension force.

Damit die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung in der Personentransportanlage installiert werden kann, weist diese vorzugsweise eine Halterung für den Distanzsensor auf, wobei diese Halterung an einem feststehenden Bauteil der Personentransportanlage montierbar ist. Die Halterung kann derart konzipiert sein, dass im Betriebszustand der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung der Distanzsensor in einem freihängenden Bereich des Handlaufs gegen eine Handauflagefläche oder gegen eine Rückseite des Handlaufs gerichtet ist. Die Handauflagefläche ist die breite Oberfläche des Handlaufs, auf welche die Benutzer ihre Hand auflegen und dabei die beiden Seitenflächen des Handlaufs mit Daumen und Fingern umgreifen. Die Rückseite des Handlaufs ist üblicherweise mit einem gleitfähigen Gewebe versehen, damit diese möglichst gut auf den Oberflächen eines Führungsprofils gleiten kann. Somit bewegt sich bei dieser Anordnung die Handauflagefläche respektive Rückseite des Handlaufs auf den Sensor zu beziehungsweise von diesem weg. Die kontinuierlich erfassten Messwerte des Distanzsensors ergeben einen Messwertverlauf, der die am Handlauf auftretenden Schwingungen wiedergibt. Unter einer kontinuierlichen Erfassung der Messwerte kann auch eine Erfassung in diskreten Schritten mit hoher Kadenz und dergleichen mehr verstanden werden, die einen aussagekräftigen und auswertbaren Messwertverlauf ergeben.In order to be able to install the handrail voltage monitoring device in the passenger transport system, it preferably has a holder for the distance sensor, whereby this holder can be mounted on a fixed component of the passenger transport system. The holder can be designed in such a way that when the handrail voltage monitoring device is in operation, the distance sensor is mounted in a freely suspended area of the handrail is directed against a hand rest surface or against the back of the handrail. The hand rest surface is the broad surface of the handrail on which the user rests their hand, grasping the two sides of the handrail with their thumb and fingers. The back of the handrail is usually provided with a slippery fabric so that it can glide as well as possible on the surfaces of a guide profile. In this arrangement, the hand rest surface or back of the handrail moves towards or away from the sensor. The continuously recorded measurements from the distance sensor result in a measurement curve that reflects the vibrations occurring on the handrail. Continuous recording of the measurements can also be understood to mean recording in discrete steps with a high cadence and the like, which result in a meaningful and analyzable measurement curve.

Um die Installation zu vereinfachen, kann die Halterung Einstellmittel zur Ausrichtung des Distanzsensors relativ zur Handauflagefläche oder zur Rückseite des Handlaufs aufweisen. Bei der Installation kann der Distanzsensor derart auf den Handlauf ausgerichtet werden, dass einerseits die Distanz kontinuierlich ausreichend präzise erfasst werden kann und dass andererseits der Handlauf beim Erreichen der minimalen Vorspannung und damit der grössten Amplitude nicht mit dem Distanzsensor kollidiert.To simplify installation, the bracket can have adjustment means for aligning the distance sensor relative to the hand rest surface or the back of the handrail. During installation, the distance sensor can be aligned with the handrail in such a way that, on the one hand, the distance can be continuously measured with sufficient precision and, on the other hand, that the handrail does not collide with the distance sensor when the minimum preload and thus the greatest amplitude is reached.

Als Distanzsensor kann beispielsweise eine TOF-Kamera, ein Infrarot-Distanzsensor, ein Laser-Distanzsensor, ein Ultraschall-Sensor mit Laufzeiterfassung oder ein Radarsensor verwendet werden. Grundsätzlich ist jeder Sensor verwendbar, welcher die Schwingungen als Distanz-Signalverlauf aufzeichnen kann.A TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection or a radar sensor can be used as a distance sensor. Basically, any sensor that can record the vibrations as a distance signal curve can be used.

Die Signalverarbeitungseinheit der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung kann beispielsweise im Distanzsensor, in einer Steuerung der Personentransportanlage oder in einer Datenwolke implementiert sein. Mit anderen Worten ist die Signalverarbeitungseinheit nicht an einen bestimmten Ort gebunden, sie muss jedoch kabelgebunden und/oder kabellos signalübertragend mit dem Distanzsensor verbunden beziehungsweise zumindest periodisch verbindbar sein.The signal processing unit of the handrail voltage monitoring device can be implemented, for example, in the distance sensor, in a control system of the passenger transport system or in a data cloud. In other words, the signal processing unit is not tied to a specific location, but it must be connected to the distance sensor by cable and/or wireless signal transmission or at least be able to be connected periodically.

Sobald die Signalverarbeitungseinheit eine Unterschreitung des unteren Schwellwertes beziehungsweise eine Überschreitung des oberen Schwellwertes feststellt, kann diese ein Alarmsignal und/oder Warnsignal ausgeben. Dieses Alarmsignal und/oder Warnsignal kann an eine Steuerung der Personentransportanlage übermittelt werden. Hierdurch kann der Fahrbetrieb der Personentransportanlage dahingehend beeinflusst werden, dass er beispielsweise sofort eingestellt wird, die Fahrgeschwindigkeit reduziert wird oder ein Zeitpunkt abgewartet wird, bis nur noch eine niedrige Benutzerzahl durch einen weiteren Sensor registriert wird und erst dann die Fahrtreppe für entsprechende Wartungsarbeiten stillgelegt wird.As soon as the signal processing unit detects that the lower threshold value or if the upper threshold is exceeded, it can issue an alarm signal and/or warning signal. This alarm signal and/or warning signal can be transmitted to a control system of the passenger transport system. This can influence the operation of the passenger transport system in such a way that it is stopped immediately, the driving speed is reduced or a time is waited until only a low number of users is registered by another sensor and only then is the escalator shut down for appropriate maintenance work.

Vorzugsweise weist jede Personentransportanlage für jeden ihrer Handläufe eine Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung auf.Preferably, each passenger transport system has a handrail voltage monitoring device for each of its handrails.

Ferner kann die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung eine Signalübertragungseinrichtung aufweisen oder mit einer Signalübertragungseinrichtung verbindbar sein, über die zumindest der erfasste Signalverlauf der Messsignale an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz der Personentransportanlage übermittelbar ist.Furthermore, the handrail voltage monitoring device can have a signal transmission device or can be connected to a signal transmission device via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set of the passenger transport system.

Mit anderen Worten kann parallel zur physisch existierenden Personentransportanlage ein diese Personentransportanlage virtuell abbildender Digitaler-Doppelgänger-Datensatz vorhanden sein. Hierbei können die durch den Distanzsensor erzeugten Messsignale beziehungsweise Signalverläufe über die Signalübertragungseinrichtung auf den Digitaler-Doppelgänger-Datensatz übertragen werden. Durch die Verarbeitung dieser Messsignale und Signalverläufe in Verbindung mit den Daten des Digitaler-Doppelgänger--Datensatzes können dynamische Vorgänge der in Betrieb stehenden Personentransportanlage in Echtzeit auf dem Digitaler-Doppelgänger-Datensatz simuliert und dargestellt werden.In other words, parallel to the physically existing passenger transport system, a digital doppelganger data set that virtually maps this passenger transport system can be available. The measurement signals or signal curves generated by the distance sensor can be transmitted to the digital doppelganger data set via the signal transmission device. By processing these measurement signals and signal curves in conjunction with the data from the digital doppelganger data set, dynamic processes of the passenger transport system in operation can be simulated and displayed in real time on the digital doppelganger data set.

Der digitale Doppelgänger-Datensatz umfasst die charakterisierenden Eigenschaften von Bauteilen der physischen Personentransportanlage in maschinen-verarbeitbarer Weise. Dieser ist aus Bauteilmodell-Datensätzen aufgebaut die Daten umfassen, welche durch Messen charakterisierender Eigenschaften an der physischen Personentransportanlage nach deren Zusammenbau und Installation in einem Bauwerk ermittelt wurden.The digital doppelgänger dataset includes the characterizing properties of components of the physical passenger transport system in a machine-processable manner. It is constructed from component model datasets that include data determined by measuring characterizing properties on the physical passenger transport system after it has been assembled and installed in a structure.

Die charakterisierenden Eigenschaften der physischen Bauteile können geometrische Abmessungen des Bauteils, das Gewicht des Bauteils und/oder die Oberflächenbeschaffenheit des Bauteils sein. Geometrische Abmessungen der Bauteile können beispielsweise eine Länge, eine Breite, eine Höhe, ein Querschnitt, Radien, Verrundungen, etc. der Bauteile sein. Die Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile kann beispielsweise Rauigkeiten, Texturen, Beschichtungen, Farben, Reflektivitäten, etc. der Bauteile umfassen. Die charakterisierenden Eigenschaften können aber auch dynamische Informationen sein, beispielsweise ein Bewegungsvektor eines Bauteilmodell-Datensatzes, der dessen Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit relativ zu umgebenden Bauteilmodell-Datensätzen oder zu einem statischen Referenzpunkt des Digitaler-Doppelgänger-Datensatzes angibt.The characterizing properties of the physical components can be geometric Dimensions of the component, the weight of the component and/or the surface quality of the component. Geometric dimensions of the components can be, for example, a length, a width, a height, a cross-section, radii, roundings, etc. of the components. The surface quality of the components can, for example, include roughness, textures, coatings, colors, reflectivities, etc. of the components. The characterizing properties can also be dynamic information, for example a motion vector of a component model data set that indicates its direction of movement and speed relative to surrounding component model data sets or to a static reference point of the digital doppelganger data set.

Die charakterisierenden Eigenschaften können sich auf einzelne Bauteile oder Bauteilgruppen beziehen. Beispielsweise können sich die charakterisierenden Eigenschaften auf einzelne Bauteile beziehen, aus denen größere, komplexere Bauteilgruppen zusammengesetzt werden. Alternativ oder ergänzend können sich die Eigenschaften auch auf aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte komplexere Gerätschaften wie zum Beispiel Antriebsmaschinen, Getriebeeinheiten, Förderketten, etc. beziehen.The characterizing properties can refer to individual components or groups of components. For example, the characterizing properties can refer to individual components from which larger, more complex groups of components are assembled. Alternatively or additionally, the properties can also refer to more complex equipment composed of several components, such as drive machines, gear units, conveyor chains, etc.

Beispielsweise werden Signale des Distanzsensors als Messdaten auf den Digitaler-Doppelgänger-Datensatz übertragen und unter Verwendung eines Regelsatzes werden charakterisierende Eigenschaften der von den übertragenen Messdaten betroffenen Bauteilmodell-Datensätze neu ermittelt. Anschließend werden die charakterisierenden Eigenschaften der betroffenen Bauteilmodell-Datensätze mit den neu ermittelten, charakterisierenden Eigenschaften aktualisiert. Konkret kann beispielsweise die vom Distanzsensor gemessene Schwingfrequenz und Amplitude auf den, den Handlauf darstellenden Bauteilmodell-Datensatz sowie auf die den Handlauf führenden Führungsprofile und Führungsrollen bildenden Bauteilmodell-Datensätze übertragen werden. Dadurch können beispielsweise bei dem auf einem Bildschirm als virtuelle Darstellung wiedergegebenen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz, alle dynamisch bewegbaren Bauteilmodell-Datensätze mit den gleichen Bewegungen dargestellt werden, wie sie deren physischen Bauteile in der physischen Personentransportanlage zum Zeitpunkt der Erfassung der Signale aufweisen. Aus den Bewegungen der Bauteilmodell-Datensätze lassen sich die Interaktionen der Bauteilmodell-Datensätze simulieren und mittels den entsprechenden, bekannten Berechnungsprogrammen aus den Gebieten der Physik, der Mechanik und der Festigkeitslehre, die auf die Bauteile einwirkenden Kräfte ermitteln.For example, signals from the distance sensor are transferred as measurement data to the digital doppelganger data set and, using a set of rules, characterizing properties of the component model data sets affected by the transferred measurement data are newly determined. The characterizing properties of the affected component model data sets are then updated with the newly determined, characterizing properties. Specifically, for example, the vibration frequency and amplitude measured by the distance sensor can be transferred to the component model data set representing the handrail and to the guide profiles and guide rollers that form the component model data sets that guide the handrail. This means that, for example, in the digital doppelganger data set displayed on a screen as a virtual representation, all dynamically movable component model data sets can be displayed with the same movements as their physical components in the physical passenger transport system at the time the signals are recorded. The interactions of the component model data sets can be simulated from the movements of the component model data sets and can be determined using the corresponding, known calculation programs from the fields of physics, mechanics and strength of materials, which determine the forces acting on the components.

Danach können durch die Überwachung Veränderungen und Veränderungstrends der aktualisierten charakterisierenden Eigenschaften des umlaufend angeordneten Handlaufs und deren Einfluss auf den Handlauf und auf die mit diesem in Interaktion stehenden Bauteile mittels des Digitaler-Doppelgänger-Datensatzes durch Berechnungen und/oder durch statische und dynamische Simulationen verfolgt und beurteilt werden. Dadurch lässt sich der Wartungszeitpunkt sehr genau bestimmen und gegebenenfalls auch eine Liste der durch Verschleiss zu ersetzenden, mit dem Handlauf in Interaktion stehenden Bauteile erstellen. Selbstverständlich sind auch am Digitaler-Doppelgänger-Datensatz Bewertungen bezüglich grenzwertüberschreitender dynamischer Vorgänge möglich, beispielsweise im Falle von sich aufschaukelnden Resonanzschwingungen.Then, through monitoring, changes and change trends in the updated characterizing properties of the all-round handrail and their influence on the handrail and on the components interacting with it can be tracked and assessed using the digital doppelgänger dataset through calculations and/or static and dynamic simulations. This makes it possible to determine the time of maintenance very precisely and, if necessary, to create a list of the components interacting with the handrail that need to be replaced due to wear. Of course, assessments of dynamic processes that exceed the limit values are also possible using the digital doppelgänger dataset, for example in the case of increasing resonance vibrations.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Verarbeitung und Auswertung von Messsignalen der oben beschriebenen Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung. Hierbei wird in der Signalverarbeitungseinheit aus dem Signalverlauf der Messsignale die Schwingfrequenz des abgetasteten Handlaufs ermittelt und die ermittelte Schwingfrequenz mit mindestens einem unteren Schwellwert verglichen. Aus dem Vergleich (Veränderungstrend der Schwingfrequenz) und Differenz zum unteren Schwellwert) lässt sich beispielsweise ein Wartungszeitpunkt ermitteln, bei dem der Handlauf nachgespannt werden muss. Bei einer Unterschreitung des unteren Schwellwertes wird ein Alarmsignal generiert, das zur Weiterverarbeitung beispielsweise an die Steuerung der Personentransportanlage übermittelt wird. Aufgrund des Alarmsignals kann diese beispielsweise den Antrieb stoppen und eine Meldung an ein Wartungszentrum absetzen.The present invention also includes a method for processing and evaluating measurement signals from the handrail tension monitoring device described above. In the signal processing unit, the vibration frequency of the scanned handrail is determined from the signal curve of the measurement signals and the determined vibration frequency is compared with at least one lower threshold value. From the comparison (change trend of the vibration frequency) and the difference to the lower threshold value), a maintenance time can be determined, for example, when the handrail must be re-tensioned. If the lower threshold value is undershot, an alarm signal is generated, which is transmitted to the control system of the passenger transport system for further processing, for example. Based on the alarm signal, the system can, for example, stop the drive and send a message to a maintenance center.

Die ermittelte Schwingfrequenz kann in der Signalverarbeitungseinheit auch mit mindestens einem oberen Schwellwert verglichen werden, wobei bei einer Überschreitung des oberen Schwellwertes ein Warnsignal generiert wird. Aufgrund des Warnsignals muss nicht zwingend der Antrieb gestoppt werden. Um aber übermässigen Verschleiss zu vermeiden, kann die Signalverarbeitungseinheit beispielsweise eine Meldung an ein Mobiltelefon desjenigen Wartungsmitarbeiters senden, der soeben den Handlauf zu stark nachgespannt hat.The determined oscillation frequency can also be compared with at least one upper threshold value in the signal processing unit, whereby a warning signal is generated if the upper threshold value is exceeded. The drive does not necessarily have to be stopped as a result of the warning signal. However, in order to avoid excessive wear, the signal processing unit can, for example, send a message to the mobile phone of the maintenance employee who has just tightened the handrail too much.

Zur Verifizierung der Schwingfrequenz aus dem Signalverlauf der Messsignale können zudem eine Anzahl aufeinanderfolgende Amplitudenhöhen des schwingenden Handlaufs ermittelt werden und diese mit einem Höhengrenzwert und einem Anzahlgrenzwert verglichen werden. Wenn eine bestimmte Anzahl von Amplituden den Höhengrenzwert überschreiten, bestätigt dies die zu tiefe Schwingfrequenz beziehungsweise zu tiefe Handlauf-Vorspannkraft.To verify the vibration frequency from the signal curve of the measurement signals, a number of consecutive amplitude heights of the vibrating handrail can be determined and compared with a height limit value and a number limit value. If a certain number of amplitudes exceed the height limit value, this confirms that the vibration frequency or the handrail pre-tension force is too low.

Wie bereits erwähnt, kann der erfasste Signalverlauf an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz der Personentransportanlage übermittelt und die Rückwirkungen des schwingenden Handlaufs auf weitere Komponenten der Personentransportanlage mittels statischer und dynamischer Simulationen ermittelt werden.As already mentioned, the recorded signal curve can be transmitted to a digital duplicate data set of the passenger transport system and the effects of the swinging handrail on other components of the passenger transport system can be determined by means of static and dynamic simulations.

Da die Zugkräfte im Handlauf je nach Umlaufsinn infolge der Reibungsverhältnisse und der Lage des Handlaufantriebes relativ zur Lage des Distanzsensors unterschiedlich sind, ist die Schwingfrequenz eines Handlaufs in der Regel fahrtrichtungsabhängig. Demzufolge können die Schwellwerte in Abhängigkeit der Fahrtrichtung festgelegt werden.Since the tensile forces in the handrail vary depending on the direction of rotation due to the friction conditions and the position of the handrail drive relative to the position of the distance sensor, the oscillation frequency of a handrail is usually dependent on the direction of travel. The threshold values can therefore be set depending on the direction of travel.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen, solange diese innerhalb des Schutzumfangs liegen der durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 9 definiert wird.It is noted that some of the possible features and advantages of the invention are described herein with reference to different embodiments. A person skilled in the art will appreciate that the features can be suitably combined, adapted or exchanged to arrive at further embodiments of the invention, as long as they are within the scope of protection defined by independent claims 1 and 9.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

  • Figur 1 zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten beziehungsweise Bauteile einer Fahrtreppe, insbesondere deren Handlauf und deren Handlaufspannvorrichtung sowie die Komponenten einer erfindungsgemässen Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung mit einem Distanzsensor.
  • Figur 2 zeigt in vergrösserter Darstellung die Handlaufspannvorrichtung und den Distanzsensor der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung der in Figur 1 dargestellten Personentransportanlage.
  • Figur 3A zeigt einen fiktiven Signalverlauf der Messsignale des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Distanzsensors.
  • Figur 3B zeigt eine mögliche Auswertung der in Figur 3A dargestellten Messignale.
Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, wherein neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention.
  • Figure 1 shows schematically the most important components or parts of an escalator, in particular its handrail and its handrail tensioning device as well as the components of an inventive handrail tension monitoring device with a distance sensor.
  • Figure 2 shows an enlarged view of the handrail tensioning device and the distance sensor of the handrail tension monitoring device of the Figure 1 illustrated passenger transport system.
  • Figure 3A shows a fictitious signal curve of the measurement signals of the Figures 1 and 2 shown distance sensor.
  • Figure 3B shows a possible evaluation of the Figure 3A displayed measurement signals.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.The figures are merely schematic and not to scale. The same reference symbols in the various figures indicate the same or equivalent features.

Die Figur 1 zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten beziehungsweise Bauteile einer als Fahrtreppe ausgestalteten Personentransportanlage 1. Diese weist ein mittels Umrisslinien andeutungsweise dargestelltes Tragwerk 3 auf, welches zwischen zwei Auflagerstellen 5, 7 eines Bauwerkes 9 angeordnet ist. Das Tragwerk 3 nimmt hierbei die übrigen Komponenten der Personentransportanlage 1 auf, wie beispielsweise ein im Tragwerk 3 umlaufend geführtes Transportband 11, zwei Balustraden 13 mit je einem umlaufend geführten Handlauf 15 (nur eine Balustrade 13 dargestellt) eine Antriebseinheit 17 zum Antreiben des Transportbandes 11 und der Handläufe 15, sowie eine Steuerung 19, die zum Steuern der Antriebseinheit 17 über eine Signalleitung 49 mit dieser verbunden ist.The Figure 1 shows schematically the most important components or parts of a passenger transport system 1 designed as an escalator. This has a supporting structure 3, which is shown in outline, which is arranged between two support points 5, 7 of a structure 9. The supporting structure 3 accommodates the other components of the passenger transport system 1, such as a conveyor belt 11 running all the way around in the supporting structure 3, two balustrades 13, each with a handrail 15 running all the way around (only one balustrade 13 shown), a drive unit 17 for driving the conveyor belt 11 and the handrails 15, and a control 19, which is connected to the drive unit 17 via a signal line 49 for controlling the drive unit.

Im vorliegenden Beispiel ist ein rückführendes Trum 21 des Handlaufs 15 in einem Balustradensockel 25 mittels Führungsrollen 27 geführt, während dessen vorlaufendes Trum 23 an Führungsprofilen 29 (siehe Figur 2, Schnitt A-A) geführt wird. Der für Benutzer sichtbare und damit greifbare Teil des Handlaufes 15 ist das vorlaufende Trum 23, während das rücklaufende Trum 21 im Balustradensockel 25 verborgen ist.In the present example, a returning strand 21 of the handrail 15 is guided in a balustrade base 25 by means of guide rollers 27, while its leading strand 23 is guided on guide profiles 29 (see Figure 2 , section AA). The part of the handrail 15 that is visible and therefore tangible to users is the leading strand 23, while the returning strand 21 is hidden in the balustrade base 25.

Die Antriebseinheit 17 ist mit einer Hauptantriebswelle 31 wirkverbunden. Um die Hauptantriebswelle 31 ist auch das Transportband 11 geführt und wird über diese angetrieben. Der Handlauf 15 wird durch Friktionsräder 35 eines Handlaufantriebes 33 angetrieben, wobei diese Friktionsräder 35 ebenfalls über die Hauptantriebswelle 31 mit der Antriebseinheit 17 wirkverbunden sind. Damit eine ausreichende Kraftübertragung zwischen den Friktionsrädern 35 und dem Handlauf 15 erfolgen kann, ist eine Handlaufspannvorrichtung 37 vorgesehen. Mittels dieser kann der Handlauf 15 vorgespannt werden. Wie das rückführende Trum 21 des Handlaufs 15, sind auch die Handlaufspannvorrichtung 37, der Handlaufantrieb 33 und die den Handlauf 15 stellenweise führenden Führungsrollen 27 innerhalb des Balustradensockels 25 angeordnet.The drive unit 17 is operatively connected to a main drive shaft 31. The conveyor belt 11 is also guided around the main drive shaft 31 and is driven by it. The handrail 15 is driven by friction wheels 35 of a handrail drive 33, whereby these friction wheels 35 are also operatively connected to the drive unit 17 via the main drive shaft 31. In order to ensure sufficient power transmission A handrail tensioning device 37 is provided so that the friction wheels 35 and the handrail 15 can be tensioned. The handrail 15 can be pre-tensioned by means of this. Like the return run 21 of the handrail 15, the handrail tensioning device 37, the handrail drive 33 and the guide rollers 27 that guide the handrail 15 in places are also arranged within the balustrade base 25.

Des Weiteren ist im Balustradensockel 25 ein Distanzsensor 43 einer Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 angeordnet. Der Distanzsensor 43 ist über eine mit unterbrochener Linie dargestellte Signalleitung 45 mit der Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 verbunden. Wie angedeutet, kann eine Signalverarbeitungseinheit 47 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 in der Steuerung 19 angeordnet oder in deren Elektronik implementiert sein. Sie kann aber auch im Distanzsensor 43 selbst implementiert sein, oder sogar ausserhalb des physischen Bereichs der Personentransportanlage 1, beispielsweise in einer Datenwolke (Cloud) 95 verwirklicht sein.Furthermore, a distance sensor 43 of a handrail voltage monitoring device 41 is arranged in the balustrade base 25. The distance sensor 43 is connected to the controller 19 of the passenger transport system 1 via a signal line 45 shown with a broken line. As indicated, a signal processing unit 47 of the handrail voltage monitoring device 41 can be arranged in the controller 19 or implemented in its electronics. However, it can also be implemented in the distance sensor 43 itself, or even outside the physical area of the passenger transport system 1, for example in a data cloud 95.

Um Schwingungen des Handlaufs 15 erfassen zu können, wird der Distanzsensor 43 in einem freihängenden Bereich 57 des Handlaufs 15, vorzugsweise zwischen zwei Führungsrollen 27 angeordnet. Je nach vorhandener Handlauf-Vorspannkraft hängt der Handlauf im freihängenden Bereich 57 unterschiedlich stark durch. Wenn er korrekt gespannt ist, hängt er wie durch die ausgezogenen Linie 51, dargestellt, leicht durch. Wenn er zu fest gespannt ist, weist er eher die mit strichpunktierter Linie 53 dargestellte Lage auf und wenn er zu wenig gespannt ist, die mit unterbrochener Linie 55 dargestellte Lage.In order to be able to detect vibrations of the handrail 15, the distance sensor 43 is arranged in a freely suspended area 57 of the handrail 15, preferably between two guide rollers 27. Depending on the existing handrail pre-tensioning force, the handrail sags to varying degrees in the freely suspended area 57. If it is correctly tensioned, it sags slightly as shown by the solid line 51. If it is tensioned too tightly, it is more likely to be in the position shown by the dot-dash line 53, and if it is not tensioned enough, it is in the position shown by the broken line 55.

Figur 2 zeigt in vergrösserter Darstellung die Handlaufspannvorrichtung 37 und den Distanzsensor 43 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 der in Figur 1 dargestellten Personentransportanlage 1. Die Handlaufspannvorrichtung 37 weist einen Rollenträger 69 mit Druckrollen 67, eine Spindel 63, Einstellmuttern 65 und eine Abstützung 61 auf. Die Abstützung 61 ist an einem feststehenden Bauteil 81 der Personentransportanlage 1, im dargestellten Beispiel an einem Obergurt des Tragwerkes 3 beispielsweise mit Schrauben befestigt. Die Spindel 63, die mit dem Rollenträger 69 fest verbunden ist, lässt sich mittels der Einstellmuttern 65 relativ zur Abstützung 61 einstellen, so dass die gewünschte Handlauf-Vorspannkraft auf den Handlauf 15 aufgebracht werden kann. Selbstverständlich sind auch anders ausgestaltete Handlaufspannvorrichtungen 37 einsetzbar, beispielsweise mit einem Federelement. Allerding muss auch eine solche Handlaufspannvorrichtung 37 von Zeit zu Zeit nachgespannt werden. Figure 2 shows in enlarged view the handrail tensioning device 37 and the distance sensor 43 of the handrail tension monitoring device 41 of the Figure 1 illustrated passenger transport system 1. The handrail tensioning device 37 has a roller carrier 69 with pressure rollers 67, a spindle 63, adjusting nuts 65 and a support 61. The support 61 is attached to a fixed component 81 of the passenger transport system 1, in the example shown to an upper chord of the supporting structure 3, for example with screws. The spindle 63, which is firmly connected to the roller carrier 69, can be adjusted relative to the support 61 by means of the adjusting nuts 65. so that the desired handrail pre-tensioning force can be applied to the handrail 15. Of course, handrail tensioning devices 37 with different designs can also be used, for example with a spring element. However, such a handrail tensioning device 37 must also be re-tensioned from time to time.

Die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 weist eine Halterung 71 auf, die ebenfalls am Obergurt beziehungsweise an einem feststehenden Bauteil 81 der Personentransportanlage 1 montiert ist. Die Halterung 71 ist derart konzipiert, dass im Betriebszustand der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 deren Distanzsensor 43, genauer ein Sensorkopf 77 des Distanzsensors 43 in einem freihängenden Bereich 51 des Handlaufs 15 gegen eine Handauflagefläche 83 oder gegen eine Rückseite 85 des Handlaufs 15 gerichtet ist. Ferner weist die Halterung 71 Einstellmittel 73, 75 zur Ausrichtung des Distanzsensors 43 relativ zur Handauflagefläche 83 oder zur Rückseite 85 des Handlaufs 15 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Einstellmittel 73, 75 Justiermuttern 75, die gleichzeitig auch der Befestigung des Distanzsensors dienen und Langloch- Schraubenverbindungen 73, um die Halterung 71 am feststehenden Bauteil 81 zu montieren und auszurichten.The handrail tension monitoring device 41 has a holder 71, which is also mounted on the upper belt or on a fixed component 81 of the passenger transport system 1. The holder 71 is designed such that, in the operating state of the handrail tension monitoring device 41, its distance sensor 43, more precisely a sensor head 77 of the distance sensor 43 in a freely suspended area 51 of the handrail 15, is directed against a hand support surface 83 or against a rear side 85 of the handrail 15. The holder 71 also has adjustment means 73, 75 for aligning the distance sensor 43 relative to the hand support surface 83 or the rear side 85 of the handrail 15. In the present embodiment, these adjustment means 73, 75 are adjusting nuts 75, which also serve to fasten the distance sensor, and slotted screw connections 73 to mount and align the bracket 71 on the fixed component 81.

Der Distanzsensor 71 muss in der Lage sein, eine schnelle Abfolge von Distanzmessungen durchzuführen, das heisst, die durch Schwingungen verursachten, wechselnden Distanzen (dargestellt durch den Doppelpfeil 87 und die mit unterbrochenen Linien angedeuteten Auslenkungen des Handlaufs im freihängenden Bereich 51) als Messsignale und deren Signalverlauf zu erfassen. Hierzu geeignet sind verschiedene Distanzsensoren 71 wie beispielsweise eine TOF-Kamera, ein Infrarot-Distanzsensor, ein Laser-Distanzsensor, ein Ultraschall-Sensor mit Laufzeiterfassung oder ein Radarsensor.The distance sensor 71 must be able to carry out a rapid sequence of distance measurements, i.e. to record the changing distances caused by vibrations (represented by the double arrow 87 and the deflections of the handrail in the freely suspended area 51 indicated by broken lines) as measurement signals and their signal progression. Various distance sensors 71 are suitable for this purpose, such as a TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with time-of-flight detection or a radar sensor.

Wie bereits erwähnt, werden die Messignale und deren Signalverlauf beispielsweise über die Signalleitung 45 an die Signalverarbeitungseinheit 47 übertragen. Selbstverständlich kann anstelle einen Signalleitung 45 auch eine kabellose Übermittlung erfolgen, beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung und dergleichen mehr.As already mentioned, the measurement signals and their signal curves are transmitted to the signal processing unit 47, for example via the signal line 45. Of course, instead of a signal line 45, wireless transmission can also take place, for example via a Bluetooth connection and the like.

Die Signalverarbeitungseinheit 47 selbst kann im Distanzsensor 71 angeordnet sein. Sie kann aber wie in der Figur 1 dargestellt, auch in der Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 integriert sein. Ferner ist es auch möglich, dass die Signalverarbeitungseinheit 47 in einer Datenwolke (Cloud) implementiert ist und dort die erforderlichen Auswertungen gemacht werden. Zudem kann die Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 über Kommunikationsmittel 89 verfügen oder mit Kommunikationsmittel 89 verbindbar sein, über die zumindest der erfasste Signalverlauf der Messsignale an einen Digitaler-Doppelgänger-Datensatz 101 der Personentransportanlage 1 übermittelbar ist.The signal processing unit 47 itself can be arranged in the distance sensor 71. However, as in the Figure 1 shown, also in the control 19 of the Passenger transport system 1. It is also possible for the signal processing unit 47 to be implemented in a data cloud and for the required evaluations to be carried out there. In addition, the handrail voltage monitoring device 41 can have communication means 89 or can be connected to communication means 89, via which at least the recorded signal curve of the measurement signals can be transmitted to a digital double data set 101 of the passenger transport system 1.

Eine mögliche Auswertung der Messignale M und des Signalverlaufs MV sind in den Figuren 3A und 3B dargestellt. Die Figur 3A zeigt einen fiktiven Signalverlauf MV der Messsignale M des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Distanzsensors 43.A possible evaluation of the measurement signals M and the signal curve MV are given in the Figures 3A and 3B shown. The Figure 3A shows a fictitious signal curve MV of the measurement signals M of the Figures 1 and 2 shown distance sensor 43.

Der dargestellte Signalverlauf MV zeigt links beginnend eine niedrige Amplitude A und eine hohe Schwingfrequenz f. Über die Betriebszeit t erfolgt ein Vorspannkraft-Verlust am Handlauf 15 infolge von Setzerscheinungen im Material des Handlaufs 15 sowie durch Verschleiss. Dadurch vermag der Handlauf 15 zunehmend weiter auszuschwingen, so dass die Schwingfrequenz f sinkt und die Amplitudenhöhe H der Amplituden A zunimmt. Selbstverständlich ereignet sich der Vorspannkraftverlust nicht binnen einiger Schwingungen, sondern tatsächlich über einen sehr langen Zeitraum.The signal curve MV shown shows a low amplitude A and a high oscillation frequency f starting on the left. Over the operating time t, a loss of pre-tensioning force occurs on the handrail 15 as a result of settling phenomena in the material of the handrail 15 and due to wear. As a result, the handrail 15 is able to oscillate increasingly further, so that the oscillation frequency f drops and the amplitude height H of the amplitudes A increases. Of course, the loss of pre-tensioning force does not occur within a few oscillations, but actually over a very long period of time.

Die Figur 3B zeigt die aus dem Signalverlauf MV ermittelte Frequenzkurve FK sowie einen oberen Schwellwert OS und einen unteren Schwellwert US. Links beginnend, ist die gemessene Schwingfrequenz f so hoch, dass die Frequenzkurve FK den oberen Schwellwert OS übersteigt. Der Handlauf 15 ist somit viel zu stark gespannt, weshalb in der Signalverarbeitungseinheit 47 ein Warnsignal W generiert wird und dieses beispielsweise dem Wartungsmonteur an sein Mobiltelefon übermittelt wird, so dass dieser unmittelbar nach dem Nachspannen des Handlaufs 15 sieht, dass die Handlauf-Vorspannkraft zu hoch ist. Er kann dann die Handlauf-Vorspannkraft soweit senken, dass der obere Schwellwert OS unterschritten wird. Selbstverständlich kann das Warnsignal W auch an die in Figur 1 dargestellte Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 übermittelt und hierdurch der Fahrbetrieb der Personentransportanlage 1 nach wenigen Sekunden gestoppt werden.The Figure 3B shows the frequency curve FK determined from the signal curve MV as well as an upper threshold value OS and a lower threshold value US. Starting on the left, the measured oscillation frequency f is so high that the frequency curve FK exceeds the upper threshold value OS. The handrail 15 is therefore much too tightly tensioned, which is why a warning signal W is generated in the signal processing unit 47 and this is transmitted, for example, to the maintenance technician on his mobile phone, so that immediately after re-tensioning the handrail 15, he sees that the handrail pre-tensioning force is too high. He can then reduce the handrail pre-tensioning force so that the upper threshold value OS is not reached. Of course, the warning signal W can also be sent to the Figure 1 shown control 19 of the passenger transport system 1 and thereby the driving operation of the passenger transport system 1 can be stopped after a few seconds.

Durch den fortwährenden Betrieb der Personentransportanlage 1 nimmt die Handlauf-Vorspannkraft kontinuierlich ab, wodurch die Schwingfrequenz f abnimmt und die Amplitudenhöhe H zunimmt. Irgendwann unterschreitet die Schwingfrequenz f den unteren Schwellwert US, wobei durch die Signalverarbeitungseinheit 47 ein Alarmsignal Z ausgegeben wird. Der untere Schwellwert US ist so bemessen, dass bei normaler Belastung des Handlaufs 15 gerade noch kein Schlupf zwischen dem Friktionsrad 35 des Handlaufantriebes 33 und dem Handlauf 15 entsteht (siehe Figur 1). Der untere Schwellwert US kann beispielsweise mittels Versuche ermittelt werden, er lässt sich aber auch aus den geometrischen Daten, des Handlaufantriebes 33, den Reibungskoeffizienten zwischen Handlauf 15 und den verschiedenen Reibungspartnern entlang der gesamten Handlauf- Führungsstrecke sowie der Handlauf-Vorspannkraft berechnen.Due to the continuous operation of the passenger transport system 1, the handrail pre-tensioning force continuously, whereby the oscillation frequency f decreases and the amplitude height H increases. At some point the oscillation frequency f falls below the lower threshold value US, whereby an alarm signal Z is output by the signal processing unit 47. The lower threshold value US is dimensioned such that, under normal load of the handrail 15, there is just no slippage between the friction wheel 35 of the handrail drive 33 and the handrail 15 (see Figure 1 ). The lower threshold value US can be determined, for example, by means of tests, but it can also be calculated from the geometric data of the handrail drive 33, the friction coefficients between the handrail 15 and the various friction partners along the entire handrail guide section, and the handrail pre-tension force.

Da je nach Umlaufsinn infolge der Reibungsverhältnisse und der Lage des Handlaufantriebes 33 und der Handlauf-Spannvorrichtung 37 relativ zur Lage des Distanzsensors 71 die Zugkräfte im Handlauf 15 unterschiedlich sind, ist die Schwingfrequenz f eines Handlaufs 15 fahrtrichtungsabhängig. Demzufolge können die Schwellwerte in Abhängigkeit der Fahrtrichtung festgelegt werden.Since the tensile forces in the handrail 15 vary depending on the direction of rotation as a result of the friction conditions and the position of the handrail drive 33 and the handrail tensioning device 37 relative to the position of the distance sensor 71, the oscillation frequency f of a handrail 15 depends on the direction of travel. Consequently, the threshold values can be set depending on the direction of travel.

Das Alarmsignal Z wird an die Steuerung 19 der Personentransportanlage 1 übermittelt und diese stellt aus Sicherheitsgründen beispielsweise den Fahrbetrieb der Personentransportanlage 1 ein, bis der Handlauf 15 mittels der Handlaufspannvorrichtung 37 wieder nachgespannt wurde.The alarm signal Z is transmitted to the control system 19 of the passenger transport system 1 and, for safety reasons, this stops the operation of the passenger transport system 1, for example, until the handrail 15 has been re-tightened by means of the handrail tensioning device 37.

Wie aus der Figur 3A ersichtlich ist, können zur Verifizierung der Schwingfrequenz f aus dem Signalverlauf MV der Messsignale M eine Anzahl aufeinanderfolgende Amplitudenhöhen H des schwingenden Handlaufs 15 ermittelt, und diese mit einem Höhengrenzwert HG und einem Anzahlgrenzwert n verglichen werden. Dadurch kann eine unzulässig tiefe Handlauf-Vorspannkraft auch dann ermittelt werden, wenn der Handlauf 15 durch äussere Einflüsse, beispielsweise durch rasches Zerren am Handlauf 15 zu höherfrequentem Schwingen angeregt wird und dadurch den unteren Schwellwert US nicht unterschreitet. Die Amplitudenhöhe H verrät in diesem Spezialfall die zu tiefe Handlauf-Vorspannkraft. Gleichzeitig werden aber einmalige Überschreitungen des Höhengrenzwertes HG aufgrund des Anzahlgrenzwertes n nicht berücksichtigt, so dass erst ein Alarmsignal A generiert wird, wenn der Höhengrenzwert HG im betrachteten Zeitraum beziehungsweise in den mehreren, aufeinanderfolgenden Amplituden A mehrfach überschritten wurde.As from the Figure 3A As can be seen, in order to verify the oscillation frequency f, a number of consecutive amplitude heights H of the oscillating handrail 15 can be determined from the signal curve MV of the measurement signals M and these can be compared with a height limit value HG and a number limit value n. This means that an inadmissibly low handrail pre-tensioning force can be determined even if the handrail 15 is stimulated to oscillate at a higher frequency by external influences, for example by rapidly tugging on the handrail 15 and thus does not fall below the lower threshold value US. In this special case, the amplitude height H reveals that the handrail pre-tensioning force is too low. At the same time, however, one-off exceedances of the height limit value HG are not taken into account due to the number limit value n, so that an alarm signal A is only generated if the height limit value HG in the period under consideration or in the several consecutive amplitudes A was exceeded several times.

In der Figur 1 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, die Messsignale M und deren Signalverlauf MV der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 beziehungsweise von deren Distanzsensor 43, auszuwerten. Hierzu wird ein digitaler Doppelgänger-Datensatz 101 verwendet, welcher beispielsweise in einer Datenverarbeitungseinrichtung 95 (Cloud) gespeichert ist. Dieser digitale Doppelgänger-Datensatz 101 bildet die Personentransportanlage 1 virtuell ab. Das heisst, jedes einzelne Bauteil der Personentransportanlage 1 ist auch im digitalen Doppelgänger-Datensatz 101 wiedergegeben. Vorzugsweise ist der digitale Doppelgänger-Datensatz 101 in Bauteilmodell-Datensätze 113 strukturiert, die über Schnittstelleninformationen miteinander verknüpft sind. Mit anderen Worten werden die Bauteile der Personentransportanlage 1 als Bauteilmodell-Datensätze 113 wiedergegeben. Jeder dieser Bauteilmodell-Datensätze 113 (zum Beispiel der Bauteilmodell-Datensatz 113 der Führungsrolle 27) weist möglichst vollständig alle charakterisierenden Eigenschaften des abzubildenden, physischen Bauteils auf. Ferner sind die im digitalen Doppelgänger-Datensatz 101 vorhandenen Schnittstelleninformationen dazu da, die Anordnung der Bauteile im dreidimensionalen Raum zueinander, deren Wechselwirkung miteinander bei der Einwirkung und Übertragung von Kräften, Momenten und dergleichen mehr, sowie gegebenenfalls deren Bewegungs-Freiheitsgrade zueinander, wiederzugeben.In the Figure 1 a further possibility is shown for evaluating the measurement signals M and their signal curve MV of the handrail voltage monitoring device 41 or of its distance sensor 43. For this purpose, a digital doppelganger data set 101 is used, which is stored, for example, in a data processing device 95 (cloud). This digital doppelganger data set 101 virtually maps the passenger transport system 1. This means that every single component of the passenger transport system 1 is also reproduced in the digital doppelganger data set 101. Preferably, the digital doppelganger data set 101 is structured into component model data sets 113, which are linked to one another via interface information. In other words, the components of the passenger transport system 1 are reproduced as component model data sets 113. Each of these component model data sets 113 (for example, the component model data set 113 of the guide roller 27) has as completely as possible all of the characterizing properties of the physical component to be mapped. Furthermore, the interface information present in the digital doppelgänger data set 101 is there to represent the arrangement of the components in three-dimensional space relative to one another, their interaction with one another during the action and transmission of forces, moments and the like, as well as, if applicable, their degrees of freedom of movement relative to one another.

Dieser digitale Doppelgänger-Datensatz 101 kann beispielsweise über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99, im dargestellten Beispiel ein Personal Computer, aus der Datenverarbeitungseinrichtung 95 heruntergeladen, weiterverarbeitet und zu Simulationen 105 herangezogen werden. Selbstverständlich können die Simulationen 105 auch in der Datenverarbeitungseinrichtung 95 durchgeführt werden, wobei die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 dann nur die Funktion eines Computerterminals aufweisen kann.This digital doppelgänger data set 101 can be downloaded from the data processing device 95, further processed and used for simulations 105, for example via an input/output interface 99, in the example shown a personal computer. Of course, the simulations 105 can also be carried out in the data processing device 95, in which case the input/output interface 99 can only have the function of a computer terminal.

Um die Simulationen 105 durchführen zu können, besteht wie durch den Doppelpfeil 97 dargestellt, beispielsweise die Möglichkeit, über die Signalübertragungseinrichtung 89 der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 die Messsignale und den Signalverlauf des Distanzsensors 43 auf den digitalen Doppelgänger-Datensatz 101 zu übertragen. Derart ergänzt, können mit diesem dann die Simulationen 105 durchgeführt werden, indem untersucht wird, wie sich die Messsignale M der Handlaufspannungs-Überwachungseinrichtung 41 auf die einzelnen, durch Bauteilmodell-Datensätze 113 dargestellten, virtuellen Bauteile des digitalen Doppelgänger-Datensatzes 101 auswirken. Bei der gesamten Durchführung der Simulation 105 ist die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 mit der Datenverarbeitungseinrichtung 95, wie durch den Doppelpfeil 115 dargestellt, in Kommunikation. Dementsprechend können die Simulation 105 und die Simulationsergebnisse 107 als virtuelle Darstellung 103 auf der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 dargestellt werden. Hierdurch lassen sich Vorgänge, die sich bei der in Betrieb stehenden Personentransportanlage 1 ereignen, in Echtzeit auf der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 99 in ausgewerteter Form darstellen.In order to be able to carry out the simulations 105, it is possible, as shown by the double arrow 97, to transfer the measurement signals and the signal curve of the distance sensor 43 to the digital double data set 101 via the signal transmission device 89 of the handrail voltage monitoring device 41. Supplemented in this way, the simulations 105 can then be carried out with this. by examining how the measurement signals M of the handrail voltage monitoring device 41 affect the individual virtual components of the digital doppelganger data set 101, which are represented by component model data sets 113. During the entire implementation of the simulation 105, the input/output interface 99 is in communication with the data processing device 95, as shown by the double arrow 115. Accordingly, the simulation 105 and the simulation results 107 can be shown as a virtual representation 103 on the input/output interface 99. This allows processes that occur in the passenger transport system 1 in operation to be shown in evaluated form in real time on the input/output interface 99.

Obwohl die Figuren 1 und 2 eine als Fahrtreppe ausgestaltete Personentransportanlage 1 zeigen, ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch in einer als Fahrsteig ausgestalteten Personentransportanlage 1 verwendet werden kann.Although the Figures 1 and 2 show a passenger transport system 1 designed as an escalator, it is obvious that the present invention can also be used in a passenger transport system 1 designed as a moving walkway.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können, sofern sie innerhalb des Schutzumfangs der unabhängigen Ansprüche 1 und 9 liegen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.Finally, it should be noted that terms such as "having", "comprising", etc. do not exclude other elements or steps and terms such as "a" or "an" do not exclude a plurality. Furthermore, it should be noted that features or steps described with reference to one of the above embodiments can also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above, provided they are within the scope of protection of independent claims 1 and 9. Reference signs in the claims are not to be regarded as a limitation.

Claims (12)

  1. Handrail tension monitoring device (41) for a passenger transport system (1) designed as a moving walkway or escalator, the handrail tension monitoring device (41) comprising at least a distance sensor (34) and a signal processing unit (47) and the measurement signals (M) detected by the distance sensor (34) being able to be processed and evaluated in the signal processing unit (47), characterized in that the vibration frequency (f) of a scanned handrail (15) of the passenger transport system (1) can be determined in the signal processing unit (47) from the signal curve (MV) of the measurement signals (M) and the determined vibration frequency (f) can be compared to at least one lower threshold value (US) and/or upper threshold value (OS), an alarm signal (Z) being generated if the lower threshold value (US) is not reached and a warning signal (W) being generated if the upper threshold value (OS) is exceeded.
  2. Handrail tension monitoring device (41) according to claim 1, wherein said device comprises a holder (37) which can be mounted on a stationary component (81) of the passenger transport system (1), wherein the holder (37) is designed such that in the operating state of the handrail tension monitoring device (41), the distance sensor (34) thereof is directed, in a freely suspended region (51) of the handrail (15), against a hand support surface (83) or against a rear side (85) of the handrail (15).
  3. Handrail tension monitoring device (41) according to claim 2, wherein the holder (37) has adjustment means (73, 75) for aligning the distance sensor (34) relative to the hand support surface (83) or to the rear side (85) of the handrail (15).
  4. Handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 3, wherein the distance sensor (34) is a TOF camera, an infrared distance sensor, a laser distance sensor, an ultrasonic sensor with transit time detection, or a radar sensor.
  5. Handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 4, wherein the signal processing unit (47) is implemented in the distance sensor (34), in a controller (19) of the passenger transport system (1), or in a data cloud (95).
  6. Handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 5, wherein the alarm signal (Z) and/or warning signal (W) can be transmitted to a controller (19) of the passenger transport system (1) and as a result the driving operation of the passenger transport system (1) can be influenced.
  7. Handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 6, wherein said device has communication means (89) or can be connected to communication means (89) via which at least the detected signal curve (MV) of the measurement signals (M) can be transmitted to a digital twin data record (101) of the passenger transport system (1).
  8. Passenger transport system (1) having at least one handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 7.
  9. Method for processing and evaluating measurement signals (M) of a handrail tension monitoring device (41) according to any of claims 1 to 7, characterized in that in the signal processing unit (47), the vibration frequency (f) of the scanned handrail (15) is determined from the signal curve (MV) of the measurement signals (M) and the determined vibration frequency (f) is compared with at least one lower threshold value (US) and/or upper threshold value (OS), an alarm signal (Z) being generated if the lower threshold value (US) is not reached and a warning signal (W) being generated if the upper threshold value (OS) is exceeded.
  10. Method according to claim 9, wherein in order to verify the vibrating frequency (f), a number of successive amplitude heights (H) of the vibrating handrail (15) are determined from the signal curve (MV) of the measurement signals (M) and said amplitude heights are compared with a height limit value (HG) and a number limit value (n).
  11. Method according to either claim 9 or claim 10, wherein the detected signal curve (MV) is transmitted to a digital twin data record (101) of the passenger transport system (1) and the effects of the vibrating handrail (15) on other components of the passenger transport system (1) are determined by means of static and dynamic simulations using the digital twin data record (101).
  12. Method according to any of claims 9 to 11, wherein the threshold values (OS, US) are established depending on the direction of travel.
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