CH703134A2

CH703134A2 - System for the detection of the load in the cab of an elevator.

Info

Publication number: CH703134A2
Application number: CH7502010A
Authority: CH
Inventors: Omar Galli; Marco Hoerler
Original assignee: Kone Corp
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-11-15
Also published as: ES2467992T3; WO2011141893A2; EP2569240A2; WO2011141893A3; EP2569240B1

Abstract

È descritto un ascensore che comprende una cabina (1) e un sistema di azionamento comprendente un carrello (5) di trascinamento; il carrello comprende almeno un gruppo di pulegge sulle quali si avvolge un mezzo di sospensione (3) quale una cinghia; l’ascensore inoltre comprende un sistema di rilevazione del carico della cabina attraverso la misura di una deformazione di una piastra (6) di collegamento tra la cabina (1) e il carrello (5). È descritto anche un corrispondente metodo per la rilevazione del carico di una cabina di un ascensore.A lift is disclosed which comprises a cabin (1) and an actuation system comprising a drive carriage (5); the carriage comprises at least one group of pulleys on which a suspension means (3) such as a belt is wound; the lift also includes a system for detecting the load of the cabin by measuring a deformation of a plate (6) connecting the cabin (1) and the carriage (5). A corresponding method for detecting the load of a lift car is also described.

Description

[0001] La presente invenzione riguarda là tecnica degli ascensori. L’invenzione riguarda in particolare un sistema per la rilevazione del carico della cabina di un ascensore. [0001] The present invention relates to the elevator technique. The invention relates in particular to a system for detecting the load of a lift car.

[0002] Un ascensore di norma è equipaggiato con un sistema in grado di rilevare e misurare il carico della cabina, cioè la presenza di una o più persone nella cabina stessa. Detto sistema è utile per controllare funzioni ausiliarie, per esempio accensione della luce interna della cabina quando una persona sale a bordo, ma soprattutto è importante poter rilevare se il carico supera il valore massimo ammesso, per motivi di sicurezza. Ad esempio può essere previsto un controllo che inibisce la partenza dell’ascensore se il carico supera il valore massimo. [0002] A lift is normally equipped with a system capable of detecting and measuring the cabin load, ie the presence of one or more persons in the cabin itself. Said system is useful for controlling auxiliary functions, for example switching on the interior light of the cab when a person gets on board, but above all it is important to be able to detect if the load exceeds the maximum value allowed, for safety reasons. For example, a control can be provided that inhibits the start of the lift if the load exceeds the maximum value.

[0003] È noto di utilizzare un sistema di pesatura integrato nel pavimento della cabina. Detto sistema in genere comprende una pluralità di sensori (tipicamente celle di carico), per esempio almeno un sensore nella parte centrale e altri quattro sensori agli angoli del pavimento. Un solo sensore localizzato in un punto del pavimento infatti potrebbe fallire la rilevazione di una persona che si trova in un angolo della cabina. Un difetto di questo sistema è la scarsa precisione e il costo relativamente elevato. La cabina è resa più complicata e costosa dalla presenza di tali sensori. [0003] It is known to use a weighing system integrated in the floor of the cabin. Said system generally comprises a plurality of sensors (typically load cells), for example at least one sensor in the central part and another four sensors at the corners of the floor. A single sensor located at one point on the floor could fail to detect a person in a corner of the cabin. A defect of this system is its poor accuracy and relatively high cost. The cabin is made more complicated and expensive by the presence of such sensors.

[0004] Altri sistemi noti prevedono di misurare la deformazione di piastre direttamente connesse alle funi portanti. Un’altra tecnica prevede di misurare la flessione di un giunto di carico in una posizione sensibile al carico, per esempio su un’arcata o sulla piastra di fissaggio funi. Tali sistemi sono di basso costo ma assai imprecisi e applicabili solamente ad ascensori sospesi su funi metalliche; inoltre si è visto che la misura è soggetta ad una isteresi non trascurabile che determina una scarsa precisione. [0004] Other known systems provide for measuring the deformation of plates directly connected to the carrying ropes. Another technique involves measuring the bending of a load joint in a load-sensitive position, for example on an arch or on the rope fixing plate. These systems are of low cost but very inaccurate and applicable only to lifts suspended on wire ropes; furthermore it has been seen that the measurement is subject to a non-negligible hysteresis which results in a poor precision.

[0005] L’invenzione si rivolge in modo particolare ad ascensori del tipo così detto autoportante, adatti a servire un numero limitato di piani e quindi particolarmente attrattivi per abitazioni piccole e/o ristrutturazioni in cui non è generalmente possibile ricavare lo spazio per installare un ascensore convenzionale. [0005] The invention relates in particular to lifts of the so-called self-supporting type, suitable for serving a limited number of floors and therefore particularly attractive for small houses and / or renovations in which it is generally not possible to obtain the space to install a conventional lift.

[0006] Un ascensore autoportante essenzialmente comprende una cabina, una struttura di telaio comprendente due guide verticali, un azionamento comprendente un motore e almeno un mezzo di sospensione, che preferibilmente è rappresentato da una cinghia anziché da funi a sezione circolare. Un ascensore autoportante preferibilmente è privo di contrappeso, così che l’ingombro è molto contenuto. I sistemi noti di rilevazione del carico, che sono stati più sopra discussi, non sono adatti e/o non sono soddisfacenti specialmente in questa tipologia di ascensori. [0006] A self-supporting elevator essentially comprises a cabin, a frame structure comprising two vertical guides, a drive comprising a motor and at least one suspension means, which is preferably represented by a belt instead of ropes with a circular section. A self-supporting lift is preferably without a counterweight, so the space is very small. The known load detection systems, which have been discussed above, are not suitable and / or are not satisfactory especially in this type of elevator.

[0007] L’invenzione si propone di escogitare un sistema per la misurazione del peso trasportato in un ascensore, di realizzazione semplice e poco costosa, e che consenta una misura precisa. [0007] The invention aims to devise a system for measuring the weight carried in an elevator, of simple and inexpensive construction, and which allows a precise measurement.

[0008] Lo scopo è raggiunto con un ascensore secondo la rivendicazione indipendente n. 1. Alcuni modi preferiti di realizzare l’invenzione sono descritti nelle annesse rivendicazioni dipendenti. Un aspetto dell’invenzione consiste anche in un metodo per la rilevazione del carico di una cabina di un ascensore, secondo la rivendicazione indipendente n. 9. [0008] The object is achieved with an elevator according to the independent claim n. 1. Some preferred ways of carrying out the invention are described in the appended dependent claims. An aspect of the invention also consists of a method for detecting the load of a lift car, according to independent claim no. 9.

[0009] Secondo l’invenzione, il carico è misurato attraverso una misura di deformazione di una piastra di interfaccia tra la cabina e un carrello. Con il termine dì piastra si intende, ai fini della presente invenzione, un generico elemento di supporto, che può avere qualsiasi forma. La misura è effettuata con un idoneo dispositivo, realizzato con tecnica in sé nota. Per esempio si può utilizzare un estensimetro associato a detta piastra. [0009] According to the invention, the load is measured through a deformation measurement of an interface plate between the cabin and a carriage. The term "plate" means, for the purposes of the present invention, a generic support element, which can have any shape. The measurement is carried out with a suitable device, made with a technique known per se. For example, a strain gauge associated with said plate can be used.

[0010] Detta piastra rappresenta l’interfaccia tra la cabina e un carrello che fa parte del sistema di trascinamento. La piastra in una realizzazione preferita comprende almeno una prima porzione che è rigidamente connessa alla cabina, e una seconda porzione che porta una puleggia o un gruppo di pulegge e pertanto è sostanzialmente connessa al carrello. Il sistema di misurazione comprende almeno un dispositivo per la misura di uno spostamento relativo tra la prima porzione e la seconda porzione di piastra. Tale spostamento fornisce una misura indiretta del carico della cabina. [0010] Said plate represents the interface between the cab and a trolley that is part of the dragging system. The plate in a preferred embodiment comprises at least a first portion which is rigidly connected to the cabin, and a second portion which carries a pulley or a group of pulleys and is therefore substantially connected to the carriage. The measurement system comprises at least one device for measuring a relative displacement between the first portion and the second plate portion. This displacement provides an indirect measure of the cabin load.

[0011] I vantaggi dell’invenzione sono essenzialmente la compattezza, la semplicità, il tempo ridotto di messa in opera, senza dover modificare la cabina. In particolare non è richiesta la presenza di sensori nel pavimento della cabina. La cabina stessa è più semplice e di conseguenza si riduce il costo; tale vantaggio è particolarmente apprezzabile negli ascensori autoportanti in cui il costo complessivo deve essere contenuto. La misurazione è accurata e non è influenzata per esempio dalla posizione del carico all’interno della cabina stessa. [0011] The advantages of the invention are essentially the compactness, the simplicity, the reduced installation time, without having to modify the cabin. In particular, the presence of sensors in the cabin floor is not required. The cabin itself is simpler and consequently the cost is reduced; this advantage is particularly noticeable in self-supporting elevators where the total cost must be limited. The measurement is accurate and is not influenced for example by the position of the load inside the cabin itself.

[0012] L’invenzione è ora descritta con maggiore dettaglio e con riferimento alle figure, che ne mostrano realizzazioni preferite ma non limitative, in cui: <tb>la fig. 1<sep>mostra schematicamente un ascensore secondo una forma preferita di realizzare l’invenzione; <tb>la fig. 2<sep>mostra un dettaglio dell’ascensore di fig. 1; <tb>la fig. 3<sep>illustra la misurazione del carico tramite la deformazione della piastra di attacco tra cabina e carrello, nell’ascensore di fig. 1, secondo una delle forme di realizzazione, <tb>la fig. 4<sep>mostra una variante di realizzazione di detta piastra, e <tb>la fig. 5<sep>mostra un’altra variante di realizzazione di detta piastra.[0012] The invention is now described in greater detail and with reference to the figures, which show preferred but not limiting embodiments, in which: fig. 1 shows schematically an elevator according to a preferred embodiment of the invention; fig. 2 <sep> shows a detail of the lift in fig. 1; fig. 3 <sep> illustrates the measurement of the load through the deformation of the connection plate between the car and the carriage, in the lift of fig. 1, according to one of the embodiments, fig. 4 shows a variant embodiment of said plate, e fig. 5 shows another embodiment of said plate.

[0013] Con riferimento alle figure, un ascensore comprende una cabina 1 dotata di guide 2 e sospesa da una cinghia 3 avvolta su pulegge 4. Nell’esempio è raffigurato un ascensore senza contrappeso. Più in particolare (fig. 2) la cabina 1 è mossa da un carrello 5 comprendente una parte fissa solidale alla cabina e una parte sospesa. La parte fissa è formata sostanzialmente da una piastra 6 che porta un gruppo di pulegge 4; la parte sospesa è indicata con 7 e comprende un altro gruppo di pulegge 4, ed è collegata alla parte fissa con un sistema ammortizzato tramite molle 8. [0013] With reference to the figures, an elevator comprises a cabin 1 provided with guides 2 and suspended by a belt 3 wound on pulleys 4. In the example an elevator without a counterweight is shown. More particularly (fig. 2) the cab 1 is moved by a trolley 5 comprising a fixed part integral with the cab and a suspended part. The fixed part is substantially formed by a plate 6 which carries a group of pulleys 4; the suspended part is indicated with 7 and comprises another group of pulleys 4, and is connected to the fixed part with a spring-damped system 8.

[0014] II carico della cabina 1 è rilevato e misurato essenzialmente attraverso la misura di una deformazione della piastra 6 che meccanicamente rappresenta l’elemento di connessione tra cabina 1 e carrello 5. [0014] The load of the cab 1 is detected and measured essentially through the measurement of a deformation of the plate 6 which mechanically represents the connection element between cab 1 and trolley 5.

[0015] Negli esempi delle figure, la piastra 6 è sostanzialmente bidimensionale piatta. [0015] In the examples of the figures, the plate 6 is substantially two-dimensional flat.

[0016] Nella forma di fig. 3, detta piastra 6 essenzialmente comprende una porzione centrale (o anima) 10 che porta le rispettive pulegge 4, e due ali 11 che sono imbullonate alla parete posteriore della cabina. Ne consegue che le due ali 11 sono sostanzialmente solidali alla cabina, mentre la parte 10 è sensibilmente solidale al carrello 5, cioè all’insieme della cinghia 3 e pulegge 4. Le parti 10 e 11 della piastra 6 sono connesse da nervature 12 che hanno una determinata flessibilità e in particolare consentono uno spostamento tra l’anima 10 e le ali 11. [0016] In the form of fig. 3, said plate 6 essentially comprises a central portion (or core) 10 which carries the respective pulleys 4, and two wings 11 which are bolted to the rear wall of the cab. It follows that the two wings 11 are substantially integral with the cabin, while the part 10 is substantially integral with the carriage 5, that is to say the assembly of the belt 3 and pulleys 4. The parts 10 and 11 of the plate 6 are connected by ribs 12 which have a certain flexibility and in particular allow a displacement between the core 10 and the wings 11.

[0017] Un primo modo per misurare il carico della cabina 1 consiste nella misurazione della distanza di gap indicata come 13. La fig. 3(a) si riferisce alla cabina vuota mentre la fig. 3(b) si riferisce alla cabina sotto carico. Il peso della cabina 1 si trasmette sotto forma di una forza L sulle ali 11 rigidamente connesse alla cabina stessa. La struttura della piastra 6 si deforma sotto carico, con effetto che la distanza di gap 13 diminuisce da un valore 13a a riposo, ad un valore 13b sotto carico. Detta distanza 13, conoscendo le variabili del sistema tra cui rigidità della piastra. 6 e peso a vuoto della cabina 1, può essere correlata al peso complessivo della cabina in condizioni di esercizio e quindi al carico. [0017] A first way to measure the load of the cabin 1 consists in measuring the gap distance indicated as 13. Fig. 3 (a) refers to the empty cabin while fig. 3 (b) refers to the cabin under load. The weight of the cab 1 is transmitted in the form of a force L on the wings 11 rigidly connected to the cab itself. The structure of the plate 6 is deformed under load, with the effect that the gap distance 13 decreases from a value 13a at rest, to a value 13b under load. Said distance 13, knowing the variables of the system including plate rigidity. 6 and empty weight of the cab 1, can be correlated to the overall weight of the cab in operating conditions and therefore to the load.

[0018] Nella forma di fig. 4, la piastra 6 ha una porzione superiore a ponte 14 che è sostanzialmente solidale alle ali 11. Un estensimetro 20 misura la distanza di gap 13 tra la porzione superiore 15 dell’anima 10, e la suddetta porzione a ponte 14. Si noti che l’anima 10 della piastra è solidale sostanzialmente alla parte sospesa (pulegge e cinghia) del carrello 5, mentre le ali 11 e la porzione a ponte 14 sono essenzialmente solidali alla parte fissa, cioè alla cabina. [0018] In the form of fig. 4, the plate 6 has an upper bridge portion 14 which is substantially integral with the wings 11. A strain gauge 20 measures the gap distance 13 between the upper portion 15 of the core 10, and the aforementioned bridge portion 14. Note that the core 10 of the plate is substantially integral with the suspended part (pulleys and belt) of the carriage 5, while the wings 11 and the bridge portion 14 are essentially integral with the fixed part, i.e. the cabin.

[0019] In fig. 5 si nota una diversa forma della piastra 6 e disposizione dell’estensimetro 20. Detto estensimetro 20 misura la flessione di una traversa 16 della piastra 6. Detta traversa 16 ha due porzioni di estremità solidali alle ali 11, mentre la parte centrale di detta traversa 16 è connessa all’anima 10, attraverso una nervatura 17. Di conseguenza, la traversa 16 flette sotto carico, e la flessione è rilevata dal sensore 20. L’allungamento della sezione estroflessa di detta traversa 16 è correlato ad uno spostamento relativo tra l’anima 10 e le ali 11 e indirettamente al carico della cabina 1. [0019] In fig. 5 shows a different shape of the plate 6 and arrangement of the strain gauge 20. Said gage 20 measures the bending of a cross member 16 of the plate 6. Said cross member 16 has two end portions integral with the wings 11, while the central part of said cross member 16 is connected to the core 10, through a rib 17. As a result, the cross member 16 flexes under load, and the bending is detected by the sensor 20. The elongation of the extruded section of said cross member 16 is related to a relative displacement between the core 10 and the wings 11 and indirectly to the load of the cabin 1.

[0020] II segnale elettrico del dispositivo 20 è trasmesso al sistema di controllo dell’ascensore, per rilevare il carico sulla cabina e in particolare per rilevare un eventuale sovraccarico. [0020] The electrical signal of the device 20 is transmitted to the elevator control system, to detect the load on the cabin and in particular to detect any overload.

[0021] Il sistema di azionamento comprende altri gruppi di pulegge solidali al telaio portante (Fig. 1), e non è descritto in dettaglio non essendo essenziale ai fini dell’invenzione. Si noti che il mezzo di sospensione può comprendere una sola cinghia 3 o più cinghie. Preferibilmente i gruppi di pulegge 4 comprendono pulegge coplanari, e ciascun gruppo comprende una serie di pulegge di diametro decrescente, come mostrato in fig. 2. [0021] The actuation system comprises other groups of pulleys integral with the bearing frame (Fig. 1), and is not described in detail since it is not essential for the purposes of the invention. It should be noted that the suspension means can comprise a single belt 3 or more belts. Preferably the groups of pulleys 4 comprise coplanar pulleys, and each group comprises a series of pulleys of decreasing diameter, as shown in fig. 2.

Claims

1. A lift comprising a fixed structure (2) and a cabin (1), an actuation system comprising at least one suspension means (3) wound on pulleys (4) and a carriage (5) for driving said cabin (1) , said carriage being connected to said cabin (1) by an interface plate (6), characterized in that it comprises a system for measuring the load of said cabin through at least one deformation measurement of said plate (6).

2. Lift according to claim 1, characterized in that said plate (6) comprises at least a first portion (10) which is rigidly connected to the cabin (1), and at least a second portion (11) which is connected to at least one pulley (4) of the carriage (5), and in that said measurement system comprises at least one measuring device (20) able to measure a relative displacement between said first (10) and second portion (11) of the plate, consequent to the deformation of said plate.

3. Lift according to claim 2, wherein said plate (6) is substantially two-dimensional with a flat shape, said first portion being represented by a core part (10) of the plate (6), which carries at least one pulley (4) of suspension of the cab, and said second portion is represented by two wings (11) on the sides of said core part, fixedly fixed to the cab.

4. Lift according to claim 3, the core (10) and the wings (11) being connected by ribs (12) of said plate.

5. Lift according to any one of the preceding claims, in which the said measuring system comprises at least one measuring device (20) able to measure a gap distance (13) formed in the said plate (6).

6. Lift according to any one of the preceding claims, in which the said measuring system comprises at least one device (20) able to measure a deflection of a crosspiece portion (16) of the said plate.

7. Lift according to claim 6, said portion of cross member (16) having ends connected to the wings (11) of the plate, and a central part connected to the core part (10) of the plate itself.

8. Lift according to any one of the preceding claims, said elevator being a self-supporting lift without counterweight, and said at least one suspension means (3) being a belt.

9. Method for measuring the load of a car (1) of an elevator, in which the lift comprises at least one cabin (1) and an actuation system comprising a carriage (5) for driving said cabin, the carriage comprising at least one group of pulleys on which a suspension means (3) is wound, the method being characterized by the fact of measuring the deformation of a plate (6) connecting the cabin (1) and the carriage (5).

10. Method according to claim 9, characterized in that the measurement of said deformation is performed between parts (10, 11) of said plate connected respectively to the cabin (1) and to the carriage (5).