EP1846314B1 - Antrieb für eine aufzugstür mit fahrkurve angepasst an die im schacht herrschenden luftströmungen - Google Patents

Antrieb für eine aufzugstür mit fahrkurve angepasst an die im schacht herrschenden luftströmungen Download PDF

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EP1846314B1
EP1846314B1 EP06700036A EP06700036A EP1846314B1 EP 1846314 B1 EP1846314 B1 EP 1846314B1 EP 06700036 A EP06700036 A EP 06700036A EP 06700036 A EP06700036 A EP 06700036A EP 1846314 B1 EP1846314 B1 EP 1846314B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lift
air flows
door
elevator
pressure relationships
Prior art date
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Revoked
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EP06700036A
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French (fr)
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EP1846314A1 (de
Inventor
Esben Rotboll
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
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Publication of EP1846314A1 publication Critical patent/EP1846314A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00—Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
    • B66B13/02—Door or gate operation
    • B66B13/14—Control systems or devices
    • B66B13/143—Control systems or devices electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00—Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
    • B66B13/02—Door or gate operation
    • B66B13/12—Arrangements for effecting simultaneous opening or closing of cage and landing doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00—Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
    • B66B13/02—Door or gate operation
    • B66B13/14—Control systems or devices

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an elevator installation and to such an elevator installation.
  • the elevator doors of the elevator system are actuated by a door drive via a travel curve.
  • Lift doors usually consist of a car door which is connected to an elevator car and a plurality of shaft doors, which are arranged on floors of a building and provide access to the shaft of the elevator.
  • shaft doors When opening and closing the car door and a shaft door are connected to each other via a clutch and moved together, by the mounted on the elevator car door drive.
  • Elevator doors as used, for example, in high-performance elevators, must meet various requirements. For example, the customer requires the shortest possible door closing times in order to achieve high transport performance.
  • EP0548505B1 discloses a method for rapidly opening and closing the elevator doors according to a travel curve.
  • the travel curve contains information on the duration and speed of opening and closing the elevator doors as well as on the kinetic energy of the elevator doors during these operations.
  • the elevator doors can be closed with more or less force and time, which impairs the transport performance.
  • US3822767A teaches detecting the wind speed prevailing in the hoistway and a proportional adjustment of the size of the closing force of the door drive moving the elevator doors to the strength of the wind speed prevailing in the hoistway.
  • a driving curve usually consists of several phases, namely an acceleration phase, a sliding phase and a deceleration phase, wherein there are different closing forces only in all three phases.
  • the elevator doors are moved with high closing forces, but in the sliding phase, the elevator doors are only moved with low closing forces. Therefore, the travel curve is not optimally adapted to the pressure conditions when opening and closing the elevator doors by a proportional adjustment of the size of the closing force of the door drive.
  • an excessively fast opening and closing of the elevator doors unnecessarily high consumption of electricity and leads to rapid wear of the elevator doors, which in turn increases the maintenance costs of the elevator system and also affects the availability of the elevator system.
  • Object of the present invention is to provide an optimum under even pressure conditions driving curve for the opening and closing of elevator doors. This task should be realized with proven elevator construction techniques.
  • the invention teaches a method for operating an elevator installation and an elevator installation with elevator doors which are actuated in accordance with a travel curve. Pressure conditions and / or air currents are detected. From a plurality of driving curves, an optimum driving curve with respect to the detected pressure conditions and / or air currents is determined.
  • the advantage of the invention is that the travel curve is optimally determined at any time, even under adverse physical conditions, ie with large pressure fluctuations and / or in strong draft, so that the transport performance of the elevator system experiences as little impairment as possible.
  • a control of the door drive has at least two different travel curves for opening and closing the elevator doors. Depending on the physical conditions, one or the other driving curve is used.
  • the pressure conditions and / or air flows are determined by measuring an air pressure and / or a temperature and / or a wind speed and / or other physical quantities in the shaft of the elevator and / or on at least one floor.
  • at least one sensor unit is present in the shaft and / or on at least one floor for this, which detects the physical conditions.
  • different pressure conditions and / or temperatures and / or wind speed and / or other physical quantities can be detected at several areas in the shaft and / or between the shaft and the floors. For example. will too meteorological data such as temperature and / or air pressure and / or wind speed in the determination of the pressure conditions and / or air flows taken into account.
  • the position and / or speed of further elevator cars in the shaft is / are taken into account for determining the pressure conditions and / or air flows.
  • the elevator consists of a group of elevator cars, which are moved in an open shaft next to each other and / or one above the other and which thereby generate changing pressure conditions and / or air flows in the shaft.
  • operating data of a building air conditioning system and / or a shaft ventilation are taken into account for determining the air flow.
  • building-specific parameters such as the height of the building, the number of floors, the quality of the building insulation, the number of open and / or closed entrances and windows, the type of building roof, etc. are advantageously taken into account.
  • a desired range is defined in which predefined pressure conditions and / or air flows prevail, in which a clutch of an elevator cage door folds into the elevator movement position prior to the complete locking of an elevator door.
  • a desired range is defined, prevail in the predefined pressure conditions and / or air currents, in which a departure of the elevator car is possible without completing the locking of the elevator door completely.
  • the elevator car leaves a floor before the elevator doors are fully locked, which increases the transport performance.
  • a clutch which is located between the car door and the shaft door, and the door drive controlled separately.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an elevator installation 1, which is arranged in any building, and at least one elevator car 5 has. It can be any known elevator installation 1, which includes components such as an elevator car 5 for transporting persons and / or goods in a shaft 3 between floors 2 of the building, as well as a drive for moving the elevator car 5, and an elevator control 14 for controlling of the drive.
  • an elevator car 5 for transporting persons and / or goods in a shaft 3 between floors 2 of the building, as well as a drive for moving the elevator car 5, and an elevator control 14 for controlling of the drive.
  • Fig. 1 shows various sensor units 10-12, which are arranged at different locations in the building.
  • the sensor units 10-12 detect a variety of physical conditions such as pressure conditions and / or air currents and / or air pressure and / or temperature and / or wind speeds, etc. It may be commercially available sensor units 10-12 such as an air pressure sensor 10 (barometer), temperature sensor 11 (thermometer), wind speed sensor 12 (anemometer), etc. act.
  • the air pressure can be measured with the help of a pressure box. This can either change its capacity depending on the air pressure or deliver a voltage pulse through a piezoelectric crystal.
  • a pressure box This can either change its capacity depending on the air pressure or deliver a voltage pulse through a piezoelectric crystal.
  • the pressure sensors DC2R5BDC4 or DC010BDC4 can both be used by Honeywell.
  • thermometer thermometer with Pt100 probe, eg W-10144 from Therma or 57101 from Wiesemann & Theis GmbH
  • semiconductor thermometer thermometer with PTC probe eg B59011-C1080-A70 or B59011-C1040-A70 both from EPCOS
  • the measuring principle for the wind speed can both thermally, for example by wind cooling a hot wire (eg.
  • the most common principle for wind speed gauges is the cup anemometer or the vane anemometer.
  • the cup anemometer captures wind speed by driving a wind wheel of three or four hemispherical shells from the wind.
  • the cup cross-anemometer WM30 from Vaisala.
  • the wind speed sensor is similar to a fan (eg HGL-4018 from Heinz Hinkel Elektronik).
  • Fig. 2 shows several elevator cars 5 in a shaft 3.
  • the position and speed of each elevator car 5 in the shaft 3 are detected by sensors and / or by the elevator control 14.
  • the prevailing physical conditions are complex and pronounced.
  • the detected signals are transmitted as data to an evaluation unit 13.
  • the sensor units 10-12 report the detected physical conditions as electrical analog or digital signals via connections, advantageously via cables, for example. Any building bus or via electromagnetic waves, for example, radio 15 to an evaluation 13.
  • the Elevator control 14 Data on the number, position and speed of the elevator cars 5 in the shaft 3 to the evaluation unit 13.
  • the evaluation unit 13 evaluates these transmitted data with regard to a travel curve to be used for opening and closing the elevator doors 4, 6.
  • Fig. 3 schematically shows an evaluation unit 13 which receives information about the physical conditions from different sources and determines an optimal travel curve.
  • the evaluation unit 13 is a commercially available device, with, for example, inputs for the Sennsorticianen 10-12 and / or the elevator control 14 and / or a building management system and / or an air conditioner 17 and / or a radio receiver 15 and / or a foreign networks, for example Internet 16.
  • the evaluation unit 13 evaluates the data using a processor and software.
  • the optimum travel curve can be determined based on calculations based on the physical conditions. In this case, an infinite number of driving curves are available for the elevator doors 4, 6.
  • the optimum travel curve can also be called from a memory and thus be determined from a finite selection.
  • the optimum travel curve is then transmitted to the elevator control 14.
  • Elevator control 14 and evaluation unit 13 can different or in the same place.
  • the evaluation unit 13 forwards this information to the elevator control 14.
  • Evaluation unit 13 and elevator control 14 can also be realized in a single device. It is also possible to store the travel curve to be used in the elevator control 14 and to transmit only information about the travel curve to be used to the elevator control 14.
  • FIGS. 4A and 4B show several embodiments of driving curves.
  • a travel curve describes the opening and closing characteristics of the elevator doors 4,6.
  • the elevator doors 4, 6 consist of at least one car door 6 and per floor 2 of at least one shaft door 4.
  • the travel curve can be represented differently.
  • Fig. 4A shows the speed when opening or closing the elevator doors 4,6 as a function of time.
  • Fig. 4B shows the performance of a door operator 22 when opening or closing the elevator doors 4,6 as a function of time.
  • the maximum speed which the elevator doors 4, 6 reach may depend on the maximum value of the kinetic energy which the elevator doors 4, 6 may reach for safety reasons.
  • An optimum travel curve allows the elevator control 14 to lock the elevator doors 4, 6 as quickly as possible and to leave the floor 2 as quickly as possible, even in adverse physical conditions.
  • determining the optimum driving curve in addition to the physical conditions, door drive 22, mass, door leaves, etc. also play a role.
  • the closing time of the lift doors 4,6 can be reduced by approx. 15-20% thanks to an optimum travel curve.
  • the saved Time depends on the mass of the door. Depending on the ratio of the engine torque and the mass of the lift doors 4, 6 to be moved, this can vary by ⁇ 10%.
  • a driving curve consists of three phases (I-III).
  • the acceleration phase phase I
  • the elevator doors 4, 6 are accelerated to a set speed (P setpoint ) of the door drive 22 up to a set speed (v setpoint ).
  • P setpoint set speed
  • v setpoint set speed
  • phase II the elevator doors 4,6 are more or less unaccelerated with low drive power in motion.
  • phase II with a low drive power takes the longest, since no adverse physical influences disturb the door closing process.
  • the setpoint speed (v setpoint ) can be kept short.
  • the phase II lasts the same length as in the curve 1 .
  • the setpoint speed (v setpoint ) can not be maintained.
  • the unaccelerated phase II is prematurely terminated by the braking of the elevator doors 4, 6 due to adverse physical influences.
  • the drive power over the target power (P target ) is increased, since it is known that adverse physical Influences are responsible for the resistance.
  • the curve 4 therefore coincides in its closing time with the curve 1 and 2.
  • phase III the elevator doors 4, 6 are braked again by the motor drive.
  • the curves 1, 2 and 4 must be braked equally strong because their speed at the end of phase II is still v desired .
  • the curve 3 has a lower speed, thereby increasing the door closing time.
  • phase II may not be present at certain driving curves. With an optimal driving curve, increased drive power in the sliding phase or even the deceleration phase can occur.
  • the door drive 22 provides in the normal case (curve 1) both in the acceleration (I) as well as in the deceleration phase (III) of the door closing amount of the greatest power.
  • increased drive power is required in adverse physical conditions, for example. In poor pressure conditions or strong air currents.
  • the drive power is up-regulated according to the poor physical conditions up to the maximum power (curve 2) . If this maximum value is reached and the resistance for the car door 6 increases further, the speed of the car door 6 (curve 3) slows down .
  • the evaluation unit 13 provides the calculated or stored travel curve. According to the travel curve of the evaluation unit 13, the elevator control 14 reacts to adverse physical conditions by increasing the drive power in order to keep the door closing time optimally low. Thus, without jeopardizing the safety of persons or things, the drive power can be increased above the set point ( curve 4 ), since the cause of the increased power requirement lies in the adverse physical conditions and is thus known.
  • FIGs. 5A and 5B show an embodiment of an elevator door drive device 20 with a coupling 21 of a car door 6 to a shaft door 4.
  • the clutch 21 can be moved by means of a clutch drive 24 via a coupling drive means 25 independently of the door drive 22 and the position of the elevator doors 4,6.
  • the clutches 21 can already be folded into the elevator position in order to start immediately at the time of locking the elevator doors 4.6 with the departure of the elevator car 5.
  • the clutch 21 remains mechanically connected to the hoistway door 4 until it is locked and only then is folded into the elevator position.
  • the length of the coupling 21 can be maintained so that the departure of the elevator car 5 can already be started before the elevator doors 4, 6 are completely locked. Since the lock of the hoistway door 4 and partly of the car door 6 is absolutely necessary for safety reasons, the departure of the elevator car 5 can not begin until it is ensured that the elevator doors 4, 6 are locked before the coupling 21 as a guide, the mechanical contact with the elevator doors 4,6 breaks off.
  • the elevator car 5 must be stopped by an emergency stop.
  • the shaft door 4 can be moved into its locking by the remaining mechanical contact.
  • the guide length of the clutch 21 must therefore be sufficient to cover the track for the acceleration as well as for a possible emergency stop the premature departure can. This means that there must still be a mechanical guide contact between the coupling 21 and shaft door 4.
  • the emergency stop can be done with appropriately adapted acceleration. If the travel curve is suboptimal, this leads to an extension of the door closing times and / or a reduction in the transport performance of the elevator installation 1.
  • the control of the clutch 21 can be done in various ways, so the clutch 21 may, for example, be provided via a clutch drive means 25 with its own clutch drive 24. It is also conceivable that the coupling 21 directly with a door drive means 23rd is mechanically connected and thus moved by the door drive 22.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Aufzugsanlage sowie eine solche Aufzugsanlage. Die Aufzugstüren der Aufzugsanlage werden von einem Türantrieb über eine Fahrkurve betätigt.
  • Aufzugstüren bestehen meistens aus einer Kabinentüre, welche mit einer Aufzugskabine verbunden ist und einer Mehrzahl von Schachttüren, welche auf Stockwerken eines Gebäudes angeordnet sind und Zugang zum Schacht des Aufzugs gewähren. Beim Öffnen und Schliessen werden die Kabinentüre und eine Schachttüre über eine Kupplung miteinander verbunden und gemeinsam, durch den auf der Aufzugskabine angebrachten Türantrieb bewegt.
  • Aufzugstüren, wie sie bspw. bei Hochleistungsaufzügen verwendet werden, müssen verschiedenen Vorgaben genügen. So werden vom Kunden möglichst kurze Türschliesszeiten verlangt, um hohe Transportleistungen zu erreichen. EP0548505B1 offenbart ein Verfahren zum raschen Öffnen und Schliessen der Aufzugstüren gemäss einer Fahrkurve. Die Fahrkurve enthält Angaben über Dauer und Geschwindigkeit des Öffnens und Schliessens der Aufzugstüren sowie zur kinetischen Energie der Aufzugstüren bei diesen Vorgängen. Je nach den im Schacht herrschenden Windverhältnissen lassen sich die Aufzugstüren mit mehr oder weniger Kraft- und Zeitaufwand schliessen, was die Transportleistung beeinträchtigt.
  • US3822767A lehrt ein Erfassen der im Schacht herrschenden Windgeschwindigkeit und eine proportionale Anpassung der Grösse der Schliesskraft des die Aufzugstüren bewegenden Türantriebs an die Stärke der im Schacht herrschenden Windgeschwindigkeit.
  • Nun besteht eine Fahrkurve in der Regel aus mehreren Phasen, und zwar aus einer Beschleunigungsphase, einer Gleitphase und einer Abbremsphase, wobei nur in allen drei Phasen unterschiedliche Schliesskräfte herrschen. In der Beschluenigungs- und Abbremsphase werden die Aufzugstüren mit hohen Schliesskräften bewegt, in der Gleitphase werden die Aufzugstüren aber nur mit geringen Schliesskräften bewegt. Daher wird die Fahrkurve durch eine proportionale Anpassung der Grösse der Schliesskraft des Türantriebs nicht optimal an die Druckverhältnisse beim Öffnen und Schliessen der Aufzugstüren angepasst. So bedingt ein übermässig schnelles Öffnen und Schliessen der Aufzugstüren einen unnötig hohen Verbrauch an elektrischem Strom und führt zur raschen Abnutzung der Aufzugstüren, was wiederum die Unterhaltskosten der Aufzugsanlage erhöht und auch die Verfügbarkeit der Aufzugsanlage beeinträchtigt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine auch unter wechselnden Druckverhältnissen optimale Fahrkurve für das Öffnen und Schliessen von Aufzugstüren bereit zu stellen. Diese Aufgabe soll mit bewährten Techniken des Aufzugsbaus realisiert werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäss der Definition der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die Erfindung lehrt ein Verfahren zum Betrieb einer Aufzugssanlage sowie eine Aufzugsanlage mit Aufzugstüren, die gemäss einer Fahrkurve betätigt werden. Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen werden erfasst. Aus mehreren Fahrkurven wird eine bezüglich der erfassten Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen optimale Fahrkurve bestimmt. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Fahrkurve so auch bei widrigen physikalischen Bedingungen, also bei grossen Druckschwankungen und/oder bei starkem Luftzug jederzeit optimal bestimmt ist, wodurch die Transportleistung der Aufzugsanlage möglichst geringe Beeinträchtigung erfährt.
  • Für verschiedene Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen werden also unterschiedliche Fahrkurven verwendet. Bspw. weist eine Steuerung des Türantriebs mindestens zwei unterschiedliche Fahrkurven zum Öffnen und Schliessen der Aufzugstüren auf. Je nach physikalischen Bedingungen wird die eine oder andere Fahrkurve verwendet.
  • Vorteilhafterweise werden die Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen durch Messen eines Luftdrucks und/oder einer Temperatur und/oder einer Windgeschwindigkeit und/oder weiterer physikalischer Grössen im Schacht des Aufzugs und/oder auf mindestens einem Stockwerk bestimmt. Bspw. ist im Schacht und/oder auf mindestens einem Stockwerk hierfür mindestens eine Sensoreinheit vorhanden, welche die physikalischen Bedingungen erfasst. Bei Verwendung mehrerer Sensoreinheiten lassen sich unterschiedliche Druckverhältnisse und/oder Temperaturen und/oder Windgeschwindigkeit und/oder weitere physikalische Grössen an mehreren Bereichen im Schacht und/oder zwischen dem Schacht und den Stockwerken erfassen. Bspw. werden auch meteorologische Daten wie Temperatur und/oder Luftdruck und/oder Windgeschwindigkeit bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen berücksichtigt.
  • Vorteilhafterweise wird/werden zur Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen die Position und/oder Geschwindigkeit weiterer Aufzugskabinen im Schacht berücksichtigt. Bspw. besteht der Aufzug aus einer Gruppe von Aufzugskabinen, welche in einem offenen Schacht nebeneinander und/oder übereinander verfahren werden und welche dadurch im Schacht wechselnde Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen erzeugen. Durch Berücksichtigung unter anderem dieser widrigen physikalischen Bedingungen ist die Fahrkurve jederzeit optimal.
  • Vorteilhafterweise werden zur Bestimmung der Luftströmung Betriebsdaten einer Gebäudeklimaanlage und/oder einer Schachtlüftung berücksichtigt.
  • Vorteilhafterweise werden zur Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmung gebäudespezifische Parameter wie bspw. die Höhe des Gebäudes, die Anzahl Stockwerke, die Güte der Gebäudeisolation, die Anzahl der offenen und/oder geschlossenen Eingänge und Fenster, die Art des Gebäudedaches, usw. berücksichtigt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Aufzugs wird ein Sollbereich definiert, in dem vordefinierte Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen herrschen, bei dem sich eine Kupplung einer Aufzugskabinentüre vor der vollständigen Verriegelung einer Aufzugstüre in die Aufzugsverfahrposition faltet. Somit muss nach der vollständigen Verriegelung der Aufzugstüre nicht noch die Kupplung von der Schachttüre getrennt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Aufzugs wird ein Sollbereich definiert, in dem vordefinierte Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen herrschen, bei dem eine Abfahrt der Aufzugskabine möglich ist ohne die Verriegelung der Aufzugstüre vollständig zu beenden. Somit verlässt die Aufzugskabine ein Stockwerk, bevor die Aufzugstüren vollständig verriegelt sind, was die Transportleistung erhöht. Bspw. werden hierzu eine Kupplung, welche sich zwischen der Kabinentüre und der Schachttüre befindet, sowie der Türantrieb getrennt angesteuert.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren im Detail beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Aufzugs und einer Aufzugskabine und verschiedenen Sensoreinheiten,
    • Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Aufzugs mit mehreren Aufzugskabinen und verschiedenen Sensoreinheiten,
    • Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eine Auswerteeinheit, welche aus verschiedenen Quellen Informationen über die physikalischen Bedingungen erhält, zur Verwendung in einem Aufzug gemäss Fig. 1 und/oder 2,
    • Fig. 4A + 4B schematische Ansichten von mehreren Ausführungsbeispielen von Fahrkurven zur Verwendung in einem Aufzug gemäss Fig. 1 und/oder 2, und
    • Fig. 5A + 5B Ansichten eines Ausführungsbeispiels einer Aufzugs-Türantriebsvorrichtung mit ansteuerbaren Kupplung und Türantrieb zur Verwendung in einem Aufzug gemäss der Fig. 1 und/oder 2.
  • Zum Aufzug und zur Aufzugskabine: Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Aufzugsanlage 1, die in einem beliebigen Gebäude angeordnet ist, und mindestens eine Aufzugskabine 5 aufweist. Es kann sich um eine beliebige bekannte Aufzugsanlage 1 handeln, welche Bestandteile wie eine Aufzugskabine 5 zum befördern von Personen und/oder Gütern in einem Schacht 3 zwischen Stockwerken 2 des Gebäudes, sowie einen Antrieb zum bewegen der Aufzugskabine 5, sowie eine Aufzugssteuerung 14 zum Steuern des Antriebes aufweist.
  • Zur Sensoreinheit: Unter gewissen physikalischen Bedingungen kann es in einem Schacht 3 zu starken Luftströmungen kommen, welche ein bewegen und insbesondere das Schliessen von Aufzugstüren 4,6 erschweren. Die Umstände unter denen solche Phänomene auftreten sind komplex. Durch das Erfassen bspw. des Luftdrucks auf verschiedenen Stockwerken 2 und/oder an verschiedenen Positionen im Schacht 3 ist es möglich, die Luftströmungen in Teilen vom Schacht 3 oder auch im ganzen Schacht 3 zu bestimmen. Weitere Sensoreinheiten 10-12 können eine Lufttemperatur und/oder Luftströmungen an verschiedenen Orten im Schacht 3 und/oder im Gebäude erfassen. Auch lassen sich lokale meteologische Daten wie Temperatur und/oder Luftdruck und/oder Windgeschwindigkeit bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen verwenden. So kann bei einer stürmischen Wetterprognose prophylaktisch eine entsprechend angepasste Fahrkurve bestimmt werden.
  • Fig. 1 zeigt verschiedene Sensoreinheiten 10-12, welche an verschiedenen Orten im Gebäude angeordnet sind. Die Sensoreinheiten 10-12 erfassen verschiedenste physikalische Bedingungen wie Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen und/oder den Luftdrucke und/oder Temperatur und/oder Windgeschwindigkeiten usw.. Es kann sich dabei um handelsübliche Sensoreinheiten 10-12 wie ein Luftdrucksensor 10 (Barometer), Temperatursensor 11 (Thermometer), Windgeschwindigkeitssensor 12 (Anemometer), usw. handeln.
  • Es gibt verschiedene Verfahren zur Messung des Luftdrucks. Bspw. kann der Luftdruck mit Hilfe einer Druckdose gemessen werden. Diese kann entweder ihre Kapazität in Abhängigkeit zum Luftdruck verändert oder durch einen Piezokristall einen Spannungspuls abgeben. Es gibt verschiedene handelsübliche Modelle die nach einer der beiden vorgängig genanten Messarten funktionieren. Bspw. können die Drucksensoren DC2R5BDC4 oder DC010BDC4 beide von Honeywell eingesetzt werden.
  • Bei der Temperaturmessung gibt es verschiedene Verfahren zur Feststellung der Temperatur. Bspw. mit einem Widerstandsthermometer (Thermometer mit Pt100-Fühler, bspw. W-10144 von Therma oder 57101 von Wiesemann & Theis GmbH), oder einem Halbleiter-Thermometer (Thermometer mit PTC-Fühler bspw. B59011-C1080-A70 oder B59011-C1040-A70 beide von EPCOS). Für beide Verfahren gibt es eine Vielzahl handelsüblicher Modelle.
  • Das Messprinzip für die Windgeschwindigkeit kann sowohl thermisch, etwa durch Windkühlung eines Hitzedrahtes (Bspw.
  • ATA-30 von ATP Messtechnik GmbH), oder mechanisch durch Messung des Volumenstroms sein. Das häufigste Prinzip für Windgeschwindigkeitsmessgeräte ist das Schalenkreuzanemometer oder das Flügelradanemometer. Das Schalenkreuzanemometer erfasst die Windgeschwindigkeit, indem ein Windrad aus drei oder vier halbkugelartigen Schalen vom Wind angetrieben wird. Bspw. das Schalenkreuzanemometer WM30 von Vaisala. Beim Flügelradanemometer gleicht der Windgeschwindigkeitssensor einem Ventilator (Bspw. HGL-4018 von Heinz Hinkel Elektronik).
  • Bei mehreren Aufzugskabinen: Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ähnelt weitgehend demjenigen gemäss Fig. 1 , so dass auf diese Beschreibung verwiesen wird und im Folgenden Unterschiede diesbezüglich dargelegt werden. Fig. 2 zeigt mehrere Aufzugskabinen 5 in einem Schacht 3. Um die vielfältigen physikalischen Bedingungen bei mehreren Aufzugskabinen 5 in einem Schacht 3 zu erfassen, werden die Position und Geschwindigkeit von jeder Aufzugskabine 5 im Schacht 3 von Sensoren und/oder von der Aufzugssteuerung 14 erfasst. Gerade bei einem engen Schacht 3 und/oder bei hohen Geschwindigkeiten der Aufzugskabinen 5 sind die herrschenden physikalischen Bedingungen komplex und ausgeprägt.
  • Als weitere physikalische Bedingungen werden Betriebsdaten einer Klimaanlage 17 oder einer Schachtbelüftung berücksichtigt. Es ist davon auszugehen, dass sowohl die Position des Luftein- und Lutauslasses wie auch die Betriebsleistung der Anlage einen Einfluss auf die physikalischen Bedingungen der Aufzugsanlage 1 haben. Es ist vorstellbar, dass eine Notfallsteuerung wie bspw. eine Brandsteuerung einer Gebäudebelüftung mitberücksichtigt wird.
  • Zur Auswerteeinheit: Die erfassten Signale werden als Daten an eine Auswerteeinheit 13 übermittelt. Die Sensoreinheiten 10-12 melden die erfassten physikalischen Bedingungen als elektrische Analog- oder Digitalsignale über Verbindungen, vorteilhafterweise über Kabel bspw. eines beliebigen Gebäudebusses oder auch über elektromagnetische Wellen bspw. Funk 15 an eine Auswerteeinheit 13. Neben den Sensoreinheiten 10-12 übermittelt auch die Aufzugssteuerung 14 Daten über Anzahl, Position und Geschwindigkeit der Aufzugskabinen 5 im Schacht 3 an die Auswerteeinheit 13.
  • Die Auswerteeinheit 13 wertet diese übermittelten Daten im Hinblick auf eine zu verwendende Fahrkurve zum Öffnen und Schliessen der Aufzugstüren 4,6 aus. Fig. 3 zeigt schematisch eine Auswerteeinheit 13 welche aus verschiedenen Quellen Informationen über die physikalischen Bedingungen erhält und eine optimale Fahrkurve ermittelt. Die Auswerteeinheit 13 ist eine handelübliche Vorrichtung, mit bspw. Eingängen für die Sennsoreinheiten 10-12 und/oder die Aufzugssteuerung 14 und/oder ein Gebäudemanagementsystem und/oder eine Klimaanlage 17 und/oder ein Funkempfänger 15 und/oder ein fremdes Netzwerke bspw. ein Internet 16. Die Auswerteeinheit 13 wertet die Daten mit Hilfe eines Prozessors und einer Software aus. Die optimale Fahrkurve kann aufgrund von Berechnungen auf der Basis der physikalischen Bedingungen bestimmt werden. In diesem Fall steht eine unendliche Anzahl von Fahrkurven für die Aufzugstüren 4,6 zur Verfügung. Die optimale Fahrkurve kann aber auch aus einem Speicher aufgerufen werden und somit aus einer endlichen Auswahl bestimmt werden. Die optimale Fahrkurve wird dann an die Aufzugssteuerung 14 übermittelt. Aufzugssteuerung 14 und Auswerteeinheit 13 können sich an verschiedenen oder am selben Ort befinden. Die Auswerteeinheit 13 gibt diese Information an die Aufzugssteuerung 14 weiter. Auswerteeinheit 13 und Aufzugssteuerung 14 können auch in einem einzigen Gerät realisiert sein. Auch ist es möglich, die zu verwendende Fahrkurve in der Aufzugssteuerung 14 zu speichern und nur eine Information über die zu verwendende Fahrkurve an die Aufzugssteuerung 14 zu übermitteln.
  • Fahrkurven der Aufzugstüren in Funktion der Zeit: Fig. 4A und 4B zeigen mehrere Ausführungsbeispiele von Fahrkurven. Eine Fahrkurve beschreibt die Öffnungs- und Schliesscharakteristik der Aufzugstüren 4,6. Die Aufzugstüren 4,6 bestehen aus mindestens einer Kabinentüre 6 und pro Stockwerk 2 mindestens einer Schachttüre 4. Die Fahrkurve kann verschieden dargestellt werden. Fig. 4A zeigt die Geschwindigkeit beim Öffnen oder Schliessen der Aufzugstüren 4,6 in Funktion der Zeit. Fig. 4B zeigt die Leistung eines Türantriebs 22 beim Öffnen oder Schliessen der Aufzugstüren 4,6 in Funktion der Zeit. Die maximale Geschwindigkeit welche die Aufzugstüren 4,6 erreichen, kann abhängig sein vom maximalen Wert der kinetischen Energie welche die Aufzugstüren 4,6 aus Sicherheitsgründen erreichen dürfen. Eine optimale Fahrkurve ermöglicht es der Aufzugssteuerung 14 die Aufzugstüren 4,6 schnellstmöglich zu verriegeln und das Stockwerk 2, auch bei widrigen physikalischen Verhältnissen, schnellstmöglich zu verlassen. Bei der Bestimmung der optimalen Fahrkurve spielen nebst den physikalischen Bedingungen auch Türantrieb 22, Masse, Türblätter, usw. eine Rolle.
  • Durch eine optimale Fahrkurve läst sich die Schliesszeit der Aufzugstüren 4,6, um ca. 15-20% reduzieren. Die eingesparte Zeit ist abhängig von der Masse der Türe. Je nach Verhältnis des Motorenmoments und der zu bewegenden Masse der Aufzugstüren 4,6 kann dies ±10% varieren. Diese verkürzte Türschliesszeit kumuliert sich in grossen Gebäuden mit vielen Stockwerken 2. Bspw. kann für eine typische Fahrt von drei Halte bei Haltezeiten von 8 Sekunden sowie Fahrzeiten zwischen zwei. Halten von 3 Sekunden (3*8 + 2*3 = 34 Sekunden) bei einer Einsparung der Türschliesszeit von 0,6 Sekunden pro Schliessvorgang (3*0,6=1,8 Sekunden) rund 5% Zeit eingespart werden.
  • Eine Fahrkurve besteht aus drei Phasen (I-III). In der Beschleunigungsphase (Phase I) werden die Aufzugstüren 4,6 mit einer Sollleistung (PSoll) des Türantriebs 22 bis auf eine Sollgeschwindigkeit (vSoll) beschleunigt. In den Fig. 4A und Fig. 4B sind alle Kurven (Kurve 1-4) in der Beschleunigungsphase deckungsgleich.
  • In der Gleitphase (Phase II) sind die Aufzugstüren 4,6 mehr oder weniger unbeschleunigt mit geringer Antriebsleistung in Bewegung. Bei der Kurve 1 dauert die Phase II mit geringer Antriebsleistung am längsten, da keine widrige physikalische Einflüsse den Türschliessvorgang stören. Bei der Kurve 2 kann durch erhöhen der Antriebsleistung bis auf den Wert der Sollleistung (PSoll), die Sollgeschwindigkeit (vSoll) knapp gehalten werden. Die Phase II dauert dadurch gleich lang wie bei der Kurve 1. Bei der Kurve 3 kann trotzt Erhöhung der Antriebsleistung die Sollgeschwindigkeit (vSoll) nicht gehalten werden. Die unbeschleunigte Phase II wird durch das Abbremsen der Aufzugstüren 4,6, aufgrund widriger physikalischer Einflüsse, vorzeitig abgebrochen. Bei der Kurve 4 wird die Antriebsleistung über die Sollleistung (PSoll) erhöht, da bekannt ist, dass widrige physikalische Einflüsse für den Widerstand verantwortlich sind. Die Kurve 4 deckt sich deshalb in ihrer Schliesszeit mit der Kurve 1 und 2.
  • In der Abbremsphase (Phase III) werden die Aufzugstüren 4,6 durch den Motorenantrieb wieder abgebremst. Dabei müssen die Kurven 1, 2 und 4 gleich stark abgebremst werden, da ihre Geschwindigkeit am Ende der Phase II immer noch vSoll beträgt. Die Kurve 3 hat eine kleinere Geschwindigkeit, dadurch wird die Türschliesszeit erhöht.
  • Es ist vorstellbar, dass die drei Phasen mehr oder weniger ausgeprägt in einer Fahrkurve auftreten. Insbesondere die Phase II kann bei gewissen Fahrkurven auch nicht vorhanden sein. Bei einer optimalen Fahrkurve kann es zu einer erhöhten Antriebsleistung in der Gleitphase oder gar der Abbremsphase kommen.
  • Der Türantrieb 22 erbringt im Normalfall (Kurve 1) sowohl in der Beschleunigungs- (I) wie auch in der Abbremsphase (III) der Türschliessung betragsmässig die grösste Leistung. Zusätzlich ist eine erhöhte Antriebsleistung bei widrigen physikalischen Bedingungen, bspw. bei schlechten Druckverhältnissen oder starken Luftströmungen gefordert. Dabei wird zuerst die Antriebsleistung entsprechend den schlechten physikalischen Bedingungen bis zur maximal Leistung hochgeregelt (Kurve 2). Ist dieser Maximalwert erreicht und der Widerstand für die Kabinentüre 6 steigt weiter an, so verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Kabinentüre 6 (Kurve 3).
  • Die Abfahrt der Aufzugskabine 5 erfolgt, sobald sichergestellt ist, dass mit der kinetischen Energie welche die Aufzugstüren 4,6 aktuell beinhalten und der zur Verfügung stehenden Antriebsleistung des Türantriebs 22, eine Verriegelung der Aufzugstüren 4,6 in der Zeit stattfindet, in welcher die Kupplung 21 als Führung, den mechanischen Kontakt zu der Schachttüre 4 noch nicht abgebrochen hat.
  • Die Auswerteeinheit 13 stellt die berechnete oder abgespeicherte Fahrkurve bereit. Gemäss der Fahrkurve der Auswerteeinheit 13, reagiert die Aufzugssteuerung 14, auf widrige physikalische Bedingungen durch Erhöhen der Antriebsleistung, um die Türschliesszeit optimal gering zu halten. Somit kann ohne die Sicherheit von Personen oder Sachen zu gefährden die Antriebsleistung über den Sollwert erhöht werden (Kurve 4), da die Ursache für den erhöhten Leistungsbedarf in den widrige physikalische Bedingungen liegt und somit bekannt ist.
  • Kupplung einer Aufzugskabinentüre: Fig. 5A und 5B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Aufzugs-Türantriebsvorrichtung 20 mit einer Kupplung 21 einer Kabinentüre 6 zu einer Schachttüre 4. Die Kupplung 21 kann dabei mit Hilfe eines Kupplungsantriebes 24 über ein Kupplungsantriebsmittel 25 unabhängig vom Türantrieb 22 und der Position der Aufzugstüren 4,6 bewegt werden. Somit kann bei optimalen Bedingungen die Kupplungen 21 bereits in die Aufzugsverfahrposition gefaltet werden um zum Zeitpunkt der Verriegelung der Aufzugstüren 4,6 mit der Abfahrt der Aufzugskabine 5 unverzüglich zu beginnen. Bei widrigen äusseren Einflüssen bleibt die die Kupplung 21 mit der Schachttüre 4 mechanisch verbunden, bis diese verriegelt ist und wird erst dann in die Aufzugsverfahrposition gefaltet.
  • Die Länge der Kupplung 21 kann so gehalten sein, dass bereits mit der Abfahrt der Aufzugskabine 5 begonnen werden kann, bevor die Aufzugstüren 4,6 vollständig verriegelt sind. Da die Verriegelung der Schachttüre 4 und teilweise der Kabinentüre 6 aus Sicherheitsgründen zwingend notwendig ist, kann die Abfahrt der Aufzugskabine 5 erst beginnen wenn sichergestellt ist, dass die Aufzugstüren 4,6 verriegelt werden bevor die Kupplung 21 als Führung, den mechanischen Kontakt zu den Aufzugstüren 4,6 abbricht.
  • Falls einen Verriegelung der Schachttüre 4 bis zum Zeitpunkt des Kontaktabbruches nicht möglich ist, muss die Aufzugskabine 5 durch einen Notstop gestoppt werden. In diesem Fall kann durch den noch vorhandenen mechanischen Kontakt die Schachttüre 4 in ihre Verriegelung verfahren werden. Vorstellbar ist, dass die Führungslänge der Kupplung 21 somit ausreichen muss, um den Fahrweg für die Beschleunigung wie auch für einen möglichen Notstop der vorzeitigen Abfahrt abdecken zu können. Das heisst, es muss noch ein mechanischer Führungskontakt zwischen Kupplung 21 und Schachttüre 4 vorhanden sein. Dabei kann der Notstop je nach zur Verfügung stehendem Anhalteweg, mit entsprechend angepasster Beschleunigung geschehen. Falls die Fahrkurve suboptimal verläuft führt dies zu einer Verlängerung der Türschliesszeiten und/oder Erniedrigung der Transportleistung der Aufzugsanlage 1.
  • Die Ansteuerung der Kupplung 21 kann auf verschiedene weise geschehen, so kann die Kupplung 21 bspw. über ein Kupplungsantriebsmittel 25 mit einem eigenen Kupplungsantrieb 24 versehen sein. Auch vorstellbar ist, dass die Kupplung 21 direkt mit einem Türantriebsmittel 23 mechanisch verbunden ist und somit durch den Türantrieb 22 bewegt wird.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Aufzugsanlage (1) umfassend: Erfassen von Druckverhältnissen und/oder Luftströmungen; Bestimmen einer optimalen Fahrkurve für Aufzugstüren (4, 6) bezüglich der erfassten Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen aus mehreren Fahrkurven; und Betätigen der Aufzugstüren (4, 6) anhand der bestimmten optimalen Fahrkurve.
  2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen durch Messen eines Luftdrucks und/oder einer Temperatur und/oder einer Windgeschwindigkeit im Schacht (3) des Aufzugs und/oder auf mindestens einem Stockwerk (2) bestimmt wird/werden.
  3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass meteorologische Daten wie Temperatur und/oder Luftdruck und/oder Windgeschwindigkeit bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen berücksichtigt werden.
  4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Position und/oder Geschwindigkeit von mindestens einer weiteren Aufzugskabine (5) bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen berücksichtigt wird/werden.
  5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsdaten einer Gebäudeklimaanlage (17) und/oder einer Schachtlüftung bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen berücksichtigt werden.
  6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Gebäudes und/oder weitere gebäudespezifische Parameter bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen berücksichtigt wird/werden.
  7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines vordefinierten Sollbereiches der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen, die Kupplung (21) einer Aufzugskabinetüre (6) vor der vollständigen Verriegelung einer Aufzugstüre (4,6) in die Aufzugsverfahrposition gefaltet wird.
  8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines vordefinierten Sollbereiches der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen, ein Stockwerk (2) von einer Aufzugskabine (5) vor dem vollständigen Verriegeln der Aufzugstüre (4,6) verlassen wird.
  9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Abbremsphase einer Aufzugstüre (4,6) eine Türantriebsleistung nachgeregelt wird, um eine Türschliesszeit optimal kurz zu halten.
  10. Aufzugsanlage (1) mit einer Aufzugstüre (4,6), mit einem Türantrieb (22) zum Betätigen der Aufzugstüre (4,6) gemäss einer Fahrkurve, und mit mindestens einer Sensoreinheit (10-12) zum Erfassen von Druckverhältnissen und/oder Luftströmungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (13) aus mehreren Fahrkurven eine bezüglich der erfassten Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen optimale Fahrkurve bestimmt.
  11. Aufzugsanlage (1) gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10-12) die Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen durch Messen eines Luftdrucks und/oder einer Temperatur und/oder einer Windgeschwindigkeit im Schacht (3) des Aufzugs und/oder auf mindestens einem Stockwerk (2) bestimmt.
  12. Aufzugsanlage (1) gemäss Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Übermittelung einer Position und/oder Geschwindigkeit von mindestens einer weiteren Aufzugskabine (5) bei der Bestimmung der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen von der Aufzugssteuerung (14) an die Auswerteeinheit (13).
  13. Aufzugsanlage (1) gemäss einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines vordefinierten Sollbereiches der Druckverhältnisse und/oder Luftströmungen, eine Aufzugskabine (5) ein Stockwerk (2) vor dem vollständigen Verriegeln einer Aufzugstüre (4,6) verlässt.
  14. Auswerteeinheit (13) zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 bis 9.
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