專利名稱：具有適于電梯豎井中空氣流的位移曲線的電梯門用的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種操作電梯設備的方法，以及該電梯設備。電梯設備的
電梯門由門驅動裝置以行進曲線(travel curve:或稱之為行程曲線)的 方式致動。
背景技術：
電梯門通常由轎廂門和多個電梯豎井門組成，所述轎廂門與電梯轎廂 連接，所述多個電梯豎井門布置在建筑物的樓層上并提供到電梯豎井的入 口。當打開和關閉時，轎廂門和電梯豎井門通過連接器連接在一起，并由 安裝在電梯轎廂上的門驅動裝置共同移動。
例如使用在高速電梯中的電梯門必須滿足各種先決條件。由此，顧客 希望盡可能短的門關閉時間，從而實現高水平的輸送性能。EP0548505B1 披露了一種用于根據行進曲線快速打開和關閉電梯門的方法。行進曲線包 含與電梯門打幵和關閉的持續(xù)時間和速度有關的數據以及與在這些過程 中電梯門的動能有關的數據?；陔娞葚Q井中占主導的各自的氣流條件 (wind condition),電梯門會消耗較大或較小的力和時間以被關閉，這 降低了輸送性能。
US3822767A教導了電梯豎井中占主導的風速的檢測，以及移動電梯門 的門驅動裝置的關閉力的大小對電梯豎井中主導的風速的強度的成比例 匹酉己(proportional adaptation)。
行進曲線，實際上由幾個階段特別是加速階段、滑行階段和制動階段 組成，其中不同的關閉力就在所有三個階段內占主導。在加速階段和制動 階段中，電梯門使用很高的關閉力被移動，但是在滑行階段，電梯門僅使 用低關閉力被移動。因此，在電梯門的打開和關閉期間，行進曲線沒有通 過門驅動裝置的關閉力的大小的比例匹配而與壓力關系最優(yōu)地匹配。由 此，電梯門的過快的打開和關閉產生不必要的電能高消耗，并導致電梯門
的快速磨損，這轉而增加了電梯設備的維護成本，并且有損于電梯設備的
使用可靠性(serviceability)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種行進曲線，所述行進曲線即使在改變壓力關 系的情況下對于電梯門的打開和關閉也是最優(yōu)的。此目的將利用被證實的 電梯構造的技術得以實現。
通過根據獨立權利要求限定的本發(fā)明，所述目的得到實現。 本發(fā)明教導了一種操作電梯設備的方法，以及教導了一種電梯設備， 所述電梯設備具有根據行進曲線致動的電梯門。壓力關系和/或空氣流得 到檢測。從幾個行進曲線中確定相對于檢測到的壓力關系和/或空氣流最
優(yōu)的行進曲線。本發(fā)明的優(yōu)點在于下面的事實由此即使在諸如大的壓力 波動和/或強大的空氣通風的不利物理條件的情況下，行進曲線也始終被 最優(yōu)地確定，藉此盡可能小地影響電梯設備的輸送性能的水平。
不同的行進曲線由此用于不同的壓力關系和/或空氣流。例如，門驅 動器的控制器具有用于打開和關閉電梯門的至少兩個不同的行進曲線?；?于相應的物理條件使用一條或其他行進曲線。
有利地，壓力關系和/或空氣流通過測量電梯的電梯豎井(3)中和/
或在至少一個樓層(2)上的空氣壓力和/或溫度和/或風速和/或另外的物
理量被確定。例如，為此目的，在電梯豎井和/或至少一個樓層上存在檢 測物理條件的傳感器單元。在使用幾個傳感器單元的情況下，不同的壓力 條件和/或溫度和/或風速和/或物理量可以在電梯豎井中和/或在電梯豎 井與樓層之間的幾個區(qū)域內被檢測。此外，例如，在確定壓力關系和/或 空氣流的過程中，考慮諸如溫度和/或空氣壓力和/或風速的氣象數據。
有利地，在確定壓力關系和/或空氣流的過程中，考慮電梯豎井中另 一個電梯轎廂的位置和/或速度。例如，由一組電梯轎廂組成的電梯，所 述一組電梯轎廂在開放的電梯豎井中彼此相鄰和/或一個在另一個之上地 移動，并因此在電梯豎井中產生變化的壓力關系和/或空氣流。通過考慮 尤其是這些不利的物理條件，行進曲線在任何時候都可以是最優(yōu)的。
有利地，考慮建筑物空氣調節(jié)裝置和/或電梯豎井通風的操作數據以
確定空氣流。
有利地，為了確定壓力關系和/或空氣流，考慮諸如例如建筑物的高 度、樓層數、建筑物絕熱的品質、打開和/或關閉的入口以及窗戶的數量、 建筑物屋頂的種類等建筑物專有參數。
在對電梯的有利的改進中，目標范圍被限定，在所述目標范圍中，預
定的壓力關系和/或空氣流占主導(prevail),且電梯轎廂門的連接器在 電梯門的完全鎖定之前折疊到電梯行進位置內。由此，電梯豎井門的連接 器在電梯門的完全鎖定之后不一定分開。
在電梯的一個有利的實施例中，目標范圍被限定，在所述目標范圍內， 預定的壓力關系和/或空氣流占主導，且在電梯門的鎖定沒有被完全結束 的情況下，電梯轎廂的離開是可能的。電梯轎廂因此在電梯門被完全鎖定 之前離開樓層，這提高了輸送性能。為此目的，例如，設置在轎廂門與電 梯豎井門之間的連接器，以及門驅動器在驅動中分開控制。


根據實施例的示例以及附圖在下面詳細描述本發(fā)明，附圖如下 圖l顯示了電梯和電梯轎廂以及不同的傳感器單元的實施例的第一示 例的示意圖2顯示了具有幾個電梯轎廂以及不同的傳感器單元的電梯的實施例 的第二示例的示意圖3顯示了評估單元的實施例的示例的示意圖，所述評估單元從不同 的來源接收關于物理條件的數據，所述數據使用在根據圖l和/或圖2的電 梯中；
圖4A和4B顯示了使用在根據圖l和/或圖2的電梯中的行進曲線的實施
例的幾個示例的示意圖；和
圖5A和5B顯示了具有可控制連接器和門驅動器的電梯門驅動裝置的 實施例的示例的視圖，所述可控制連接器和門驅動裝置使用在根據圖1和/ 或圖2的電梯中。
具體實施例方式
關于電梯和電梯轎廂圖l顯示了電梯設備的實施例的第一形式，所 述電梯設備布置在任何建筑物中并包括至少一個電梯轎廂5。該電梯設備 可以是任何己知的電梯設備l，所述電梯設備l具有組件，諸如用于在建筑
物的樓層2之間在電梯豎井3中輸送人員和/或貨物電梯轎廂5，以及用于移 動電梯轎廂5的驅動裝置和用于控制所述驅動裝置的電梯控制器14。
關于傳感器單元在某些物理條件下，強空氣流可以出現在電梯豎井
3中并阻礙移動，特別是電梯門4、 6的關閉。產生這些現象的條件很復雜。 通過檢測例如在不同樓層2處的空氣壓力和/或在電梯豎井3中的不同位置 處的空氣壓力，可以確定在電梯豎井3的部分中甚至在整個電梯豎井3中的 空氣流。另外的傳感器10 — 12可以檢測在電梯豎井3和/或建筑物中的不同 位置處的空氣溫度和/或空氣流。此外，例如溫度和/或空氣壓力和/或風 速的局部氣象數據可以用于確定壓力關系和/或空氣流。由此，在暴風雨 天氣預報的情況下，可以預防性地確定適當匹配的行進曲線。
圖1顯示了不同的傳感器單元10 — 12，所述傳感器單元10 — 12布置在 建筑物中的不同位置。傳感器單元10 — 12檢測很多不同的物理條件，諸如 壓力關系和/或空氣流和/或空氣壓力和/或溫度和/或風速等。在此情況 下，傳感器單元10—12可以是可購買的單元，諸如空氣壓力傳感器IO (氣 壓計)、溫度傳感器ll (溫度計)、風速傳感器12 (風速計)等。
存在測量空氣壓力的各種方法。例如，空氣壓力可以借助壓敏元件 (pressure cell)得到測量。這或者可以根據空氣壓力改變其電容，或 者通過壓電晶體輸送電壓脈沖。存在商業(yè)上可獲得的不同模型，所述模型 根據兩個前述測量形式中的一個起作用。例如，可以使用Honeywell生產 的壓力傳感器DC2R5BDC4和DC010BDC4。
在測量溫度的情況下，存在確定溫度的各種方法，例如使用電阻溫度 計(具有PtlOO傳感器的溫度計，例如Therma的W-10144或Wiesemann & Theis GmbH的57101)，或半導體溫度計(具有PTC傳感器的溫度計，例如 EPC0S的B59011—C1080—A70或B59011 — C1040—A70)。存在用于這兩種方 法的很多商業(yè)上可獲得的模型。
對風速的測量原理可以不僅是熱的，例如通過熱金屬絲(hot wire) 的風冷(例如，ATP Messtechnik GmbH的ATA—30)，而且也可以是通過測量體積流量(volume flow)的機械式的。風速測量儀器最常用的原理是 旋杯式風速計或比重測定葉輪風速計(hydrometric vane anemometer)。 通過三個或四個半球形杯的風輪被風驅動，旋杯式風速計檢測風速，例如 Vaisala的旋杯式風速計麗30。在比重測定葉輪風速計的情況下，風速傳 感器等同于通風機(ventilator)(例如，Heinz Hinkel Elektronik的HGL —4018)。
在幾個電梯轎廂的情況下根據圖2的實施例的示例大體上與根據圖1 的實施例的示例相似，從而在下面參照此描述并且解釋與其不同之處。圖 2顯示了在電梯豎井3中的幾個電梯轎廂5。為了在電梯豎井3中的幾個電梯 轎廂5的情況下檢測多個物理條件，電梯豎井3內的每一個電梯轎廂5的位 置和速度由傳感器和/或電梯控制器14檢測。特別地，在窄的電梯豎井3的 情況下和/或在電梯轎廂5高速運行的情況下，主導的物理條件是復雜和顯 著的。
空氣調節(jié)裝置16或豎井通風的操作數據被考慮為進一步的物理條件。 假定不僅空氣調節(jié)裝置的空氣入口和空氣出口的位置，而且空氣調節(jié)裝置 的操作動力的位置對電梯設備l的物理條件也有影響?？梢栽O想的是，諸 如例如建筑物通風的消防控制的緊急控制，也被附帶地考慮。
關于評估單元檢測的信號作為數據傳送到評估單元13。傳感器單元 10 — 12通過連接器、有利地通過例如任何建筑物總線的線纜、或通過例如 無線電接收裝置15的電磁波，將檢測的物理條件作為電模擬信號或數字信 號報告到評估單元13。除了傳感器單元10—12之外，電梯控制器14也將有 關電梯豎井3內的電梯轎廂5的數量、位置和速度的數據傳送到評估單元 13。
評估單元13評估這些與要被使用的用于打開和關閉電梯門4、 6的行進 曲線有關的傳送的數據。圖3示意性顯示了評估單元13，評估單元13獲得 了來自各種來源的有關物理條件的數據，并確定最優(yōu)的行進曲線。評估單 元13是商業(yè)上可獲得的裝置，且具有用于例如傳感器單元10 — 12和/或電 梯控制器14和/或建筑物管理系統(tǒng)和/或空氣調節(jié)裝置17和/或無線電接收 機15和/或例如互聯網16的外部網絡的輸入。評估單元13借助處理器和軟 件評估數據。最優(yōu)的行進曲線可以通過基于物理條件的計算而確定。在此
情況下，可以獲得用于電梯門4、 6的無限數量的行進曲線。然而，最優(yōu)的 行進曲線也可以從存儲器調取并由此從有限的選擇中確定。最優(yōu)的行進曲
線然后被傳送到電梯控制器14。電梯控制器14和評估單元13可以設置在不 同的位置或相同的位置。評估單元13將此信息傳遞到電梯控制器14。評估 單元13和電梯控制器14也可以實現為單個設備。此外，可以將要使用的行 進曲線存儲在電梯控制器14中，并可以僅僅將關于要使用的行進曲線的信 息傳送到電梯控制器14。
電梯門的行進曲線作為時間的函數圖4A和4B顯示了行進曲線的實施 例的幾個示例。行進曲線描述了電梯門4、 6的打開和關閉特征。電梯門4、 6由至少一扇轎廂門6和用于每一樓層2的至少一扇電梯豎井門4組成。行進 曲線可以不同的方式表現。圖4A顯示了作為時間的函數的、電梯門4、 6的 打開和關閉期間的速度。圖4B顯示了作為時間的函數的、電梯門4、 6的打 開或關閉期間的門驅動器22的功率。電梯門4、 6獲得的最大速度可以基于 電梯門4、 6因為安全原因可以達到的動能最大值。即使在不利的物理條件 下，最優(yōu)的行進曲線也使得電梯控制器14可以盡可能快地鎖定電梯門4、 6 和盡可能快地離開樓層2。除了物理條件之外，門驅動器22、質量、門扇 等也對最優(yōu)行進曲線的確定起作用。
電梯門4、 6的關閉時間通過最優(yōu)行進曲線可以減少大約15-20%。節(jié) 省的時間基于門的質量?；陔姍C扭矩和電梯門4、 6的要被移動的質量的 相應的比率，這可以變化正負10%。此縮短的門關閉時間在具有很多樓層 2的大建筑物中累積。例如，對于停止三次且每次停止時間為8秒以及在兩 次停止之間的行進時間為3秒、則(3X8) + (2X3) =34秒的典型行程， 在每次關閉過程節(jié)省0.6秒的門關閉時間的情況下(3X0.6二1.8秒)，可 以節(jié)省大約5%的時間。
行進曲線由三個階段(I一III)組成。在加速階段(階段I)，電梯門 4、 6由門驅動器22的目標功率(Ps。u)加速到目標速度(Vs。u)。在圖4A和 圖4B中，所有的曲線(曲線1一4)在加速階段相同。
在滑行階段(階段n)，電梯門4、 6以很低的驅動功率移動，且基本 沒有加速度。在曲線l的情況下，因為沒有不利的影響干擾門關閉過程， 所以不具有驅動功率的階段II持續(xù)最長時間。在曲線2的情況下，通過增
加驅動功率到目標功率(Ps。u)的值，可以保持到接近目標速度(Vs。 )。
階段n從而持續(xù)與曲線i中的情形一樣長的時間。在曲線3的情況下，盡管
增加了驅動功率，但是不能維持目標速度(Vs。n)。由于不利的物理影響導
致制動電梯門4、 6，沒有加速度的階段II被過早地中斷。在曲線4的情況
下，因為已知不利的物理影響形成了阻力，驅動功率增加到目標功率(Ps。U)
之上。曲線4因此使得其關閉時間與曲線1和2—致。
在制動階段(階段ni)，電梯門4、 6被電機驅動器再次制動。在此情
況下，曲線l、 2和4必須由相同的力量制動，因為它們在階段II結束時的 速度仍然為Vs。n。曲線3具有較低的速度從而門關閉時間增加。
可以設想的是，三個階段在行進曲線中出現了或多或少的不同。具體 地，階段II在某些行進曲線的情況下甚至不存在。在最優(yōu)行進曲線的情況 下，在滑行階段或甚至在制動階段會出現增加的驅動功率。
門驅動器22在正常情況下(曲線l)不僅在門關閉的加速階段(1)， 而且在制動階段(III)中產生最大功率量。此外，在不利的物理條件下， 例如在不良壓力關系或強空氣流的情況下，需要增加的驅動功率。在此情 況下，最初，驅動功率根據不良物理條件調整到最大功率(曲線2)。如果 達到該最大值，且對轎廂門6的阻力進一步增加，那么轎廂門6的速度慢下 來(曲線3)。
一旦確定在電梯門4、 6中當前存在的動能以及門驅動器22的可獲得的 驅動功率的情況下，電梯門4、 6的鎖定在作為引導件的連接器21仍然沒有 斷開與電梯豎井門4的機械接觸的時候發(fā)生，則電梯轎廂5的離開發(fā)生。
評估單元13提供了計算的或存儲的行進曲線。根據評估單元13的行進 曲線，電梯控制器14通過增加驅動功率以對不利的物理條件作出反應，以 將門關閉時間保持為最優(yōu)的低值。由此，既然增加功率需要的原因在于不 利的物理條件并且是已知的，所以在沒有對人或物品的安全冒險的情況 下，驅動功率可以增加到目標值以上(曲線4)。
電梯轎廂門的連接圖5A和圖5B顯示了電梯門驅動裝置20的實施例的 示例，所述電梯門驅動裝置22具有轎廂門6到電梯豎井門4的連接器21。在 此情況下，連接器21可以借助連接驅動器24通過與門驅動器22和電梯門4、 6的位置無關的連接驅動裝置25被移動。由此，在最優(yōu)條件的情況下，連
接器21會已經折疊到電梯行進位置內以便在鎖定電梯門4、 6的瞬間沒有延 遲地開始電梯轎廂5的離開。在不利的外部影響的情況下，連接器21維持 與電梯豎井門4機械接觸直到它被鎖定，且僅此后才被折疊到電梯行進位 置內。
連接器21的長度可以如此，即電梯轎廂5的離開可以在電梯門4、 6完 全鎖定之前已經開始。因為電梯豎井門4以及部分地轎廂門6的鎖定因為安 全原因絕對必要，所以只有當確保電梯門4、 6在作為引導件的連接器21斷 開與電梯門4、 6的機械接觸之前被鎖定，電梯轎廂5的離開才可以開始。
如果電梯豎井門4的鎖定直到斷開接觸的瞬間也沒有實現，那么電梯 轎廂5必須通過緊急停止而停止。在此情況下，電梯豎井門4通過仍然存在 的電梯豎井門4的機械接觸而移動到其鎖定狀態(tài)?？梢栽O想的是，連接器 21的引導長度由此必須足夠從而能夠覆蓋用于加速以及也用于可能的過 早離開的緊急停止的行進通路。這意味著連接器21與電梯豎井門4之間的 機械引導接觸必須仍然存在。在此情況下，基于可獲得的各個停止通路， 緊急停止可以適當調整的加速度進行。如果行進曲線以次優(yōu)的方式進行， 這導致門關閉時間的延長和/或電梯裝置l的輸送性能的水平降低。
連接器21的驅動控制可以不同的方式進行；由此連接器21通過連接裝 置25例如可以設置有自己的連接驅動器24。也可以設想的是，連接器21與 門驅動裝置23直接機械連接，由此連接器21由門驅動器22移動。
權利要求
1、一種操作電梯設備(1)的方法，其中電梯門(4、6)通過行進曲線致動，且壓力關系和/或空氣流被檢測，其特征在于，相對于所檢測的壓力關系和/或空氣流的最優(yōu)行進曲線從多個行進曲線中確定。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過測量電梯的電梯 豎井(3)中和/或在至少一個樓層(2)上的空氣壓力和/或溫度和/或風 速，所述壓力關系和/或空氣流被確定。
3、 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在壓力關系和/或 空氣流的確定中，考慮諸如溫度和/或空氣壓力和/或風速的氣象數據。
4、 根據權利要求1一3中任一項所述的方法，其特征在于，在壓力關 系和/或空氣流的確定中，考慮至少另一個電梯轎廂(5)的位置和/或速 度。
5、 根據權利要求1 —4中任一項所述的方法，其特征在于，在壓力關 系和/或空氣流的確定中，考慮建筑物空氣調節(jié)裝置(17)和/或電梯豎井 通風的操作數據。
6、 根據權利要求1一5中任一項所述的方法，其特征在于，在壓力關 系和/或空氣流的確定中，考慮建筑物的高度和/或另外與建筑物有關的參 數。
7、 根據權利要求1一6中任一項所述的方法，其特征在于，在壓力關 系和/或空氣流的預定目標范圍內，電梯轎廂門(6)的連接器(21)在電 梯門(4、 6)的完全鎖定之前折疊到電梯行進位置內。
8、 根據權利要求1一7中任一項所述的方法，其特征在于，在壓力關 系和/或空氣流的預定目標范圍內，電梯轎廂(5)在電梯門(4、 6)的完 全鎖定之前從樓層(2)離開。
9、 根據權利要求1一8中任一項所述的方法，其特征在于，門驅動功 率在電梯門(4、 6)的制動階段再次受到調整，以便保持門關閉時間最優(yōu) 地短。
10、 一種電梯設備(1)，所述電梯設備(1)具有電梯門(4、 6)，具 有門驅動器(22)，所述門驅動器(22)用于根據行進曲線致動電梯門(4、 6)，并且具有至少一個傳感器單元(10 — 12)，所述至少一個傳感器單元(10 — 12)用于檢測壓力關系和/或空氣流，其特征在于，評估單元(13) 從多個行進曲線中確定相對于檢測到的壓力關系和/或空氣流最優(yōu)的行進 曲線。
11、 根據權利要求10所述的電梯設備(1)，其特征在于，所述傳感 器單元(10 — 12)通過測量電梯的電梯豎井(3)中和/或在至少一個樓層(2)上的空氣壓力和/或溫度和/或風速，確定壓力關系和/或空氣流。
12、 根據權利要求10或11所述的電梯設備(1)，其特征在于，在壓 力關系和/或空氣流的確定中，至少另一個電梯轎廂(5)的位置和/或速 度從電梯控制器(14)傳送到評估單元(13)。
13、 根據權利要求10—12中任一項所述的電梯設備(1)，其特征在 于，在壓力關系和/或空氣流的預定目標范圍內，電梯轎廂(5)在電梯門(4、 6)的完全鎖定之前離開樓層(2)。
14、 一種用于執(zhí)行根據權利要求l一9中任一項所述的方法的評估單 元(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種操作電梯設備(1)的方法以及一種這樣的電梯設備(1)。電梯門(4、6)由電梯驅動器(22)根據行進曲線致動。至少一個傳感器單元(10-12)檢測壓力關系和/或空氣流。評估單元(13)從多個行進曲線中確定相對于檢測到的壓力關系和/或空氣流最優(yōu)的行進曲線。
文檔編號B66B13/14GK101098821SQ200680001815
公開日2008年1月2日 申請日期2006年1月6日 優(yōu)先權日2005年1月11日
發(fā)明者埃斯本·羅特波爾 申請人:因溫特奧股份公司