EP3209589B1

EP3209589B1 - Aufzug mit einem dezentralen elektronischen sicherheitssystem

Info

Publication number: EP3209589B1
Application number: EP15781685.1A
Authority: EP
Inventors: Michael Geisshüsler; David Michel
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2022-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN107148392A; EP3209589A1; ES2916808T3; WO2016062686A1; US10745243B2; US20170233221A1; CN107148392B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzug mit einem Sicherheitssystem nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
In den vergangenen Jahren war die Entwicklung von Sicherheitssystemen für Aufzüge darauf gerichtet, bestehende analoge Sicherheitskreise mit in Serie geschalteten Sicherheitskontakten durch busbasierte elektronische Sicherheitssysteme zu ersetzen.
Die Patentschrift EP2022742 A1 zeigt beispielsweise ein solch busbasiertes elektronisches Sicherheitssystem. Hierbei handelt sich um ein dezentral angeordnetes Sicherheitssystem mit zwei Sicherheitssteuereinheiten. Eine Sicherheitssteuereinheit ist auf der Kabine angeordnet und eine weitere Sicherheitssteuereinheit ist dem Schacht zugeordnet. Die beiden Sicherheitssteuereinheiten sind über einen sicherheitsbasieren Bus verbunden. Die eine Sicherheitssteuereinheit auf der Kabine nimmt die Aufgabe wahr, alle positions- und geschwindigkeitsabhängigen sicherheitsrelevanten Bewegungszustände der Kabine zu überwachen. Die weitere Sicherheitssteuereinheit hingegen überwacht primär Sicherheitskontakte, wie beispielsweise Schachttürkontakte oder Schachtendkontakte.
Das in EP2022742 A1 vorgestellte dezentrale Sicherheitssystem folgt der Prämisse die lokal verfügbaren Sensor- und Kontaktsignale durch die lokal angeordnete Sicherheitssteuereinheit auszuwerten und die davon abhängenden Sicherheitsfunktionen zu überwachen. So wertet beispielsweise die eine Sicherheitssteuereinheit die auf der Kabine verfügbaren Positions- und Geschwindigkeitssignale aus und vergleicht diese mit einem auf der Sicherheitssteuereinheit abgespeicherten Satz Grenzkurven. Überschreitet die Geschwindigkeit der Kabine einen für eine gewisse Position vorgegebenen Grenzwert, so löst die erste Sicherheitssteuereinheit die Antriebsbremse oder die Fangbremse aus. Entsprechend überwacht die weitere Sicherheitssteuereinheit beispielsweise den Zustand der Schachttürkontakte und löst nach Erkennen eines unzulässigen Sicherheitszustands eines Schachttürkontakts seinerseits die Antriebsbremse oder die Fangbremse aus. Ein unzulässiger Sicherheitszustand für einen Schachttürkontakt liegt beispielsweise vor, wenn die Schachttüre eines Stockwerks offensteht und gleichzeitig keine Kabine auf dem entsprechenden Stockwerk steht.
Ein Nachteil dieses Sicherheitssystems ist, dass die auf der einen Sicherheitssteuereinheit verfügbare Rechenleistung für die Überwachung der positions- und geschwindigkeitsabhängigen sicherheitsrelevanten Bewegungszustände der Kabine im Vergleich zu der auf der weiteren Sicherheitssteuereinheit verfügbaren Rechenleistung für die Überwachung der Sicherheitskontakte relativ hoch ist. Dementsprechend ist die eine Sicherheitssteuereinheit vergleichsweise teuer in der Anschaffung.
Die US 2013118836 A1 und die EP 1602610 A1 beschreiben ebenfalls dezentrale Sicherheitssysteme für Aufzüge. Eine weiteres Sicherheitssystem für einen Aufzug ist aus US 2010/0300813 A1 bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein günstiges und wenig komplexes Sicherheitssystem für einen Aufzug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Aufzug gelöst, der einen Antrieb und eine Kabine umfasst, die mit dem Antrieb wirkverbunden ist und entlang einer Fahrbahn verfahrbar ist. Zudem verfügt der Aufzug über mindestens eine Führungsschiene, die entlang der Fahrbahn angeordnet ist und die Kabine führt, sowie über eine Fangbremse, die an der Kabine angeordnet ist und die dazu ausgelegt ist, eine Bremskraft auf die Führungsschiene auszuüben. Ferner ist ein Sicherheitssystem vorgesehen, das eine erste Sicherheitssteuereinheit und eine zweite Sicherheitssteuereinheit umfasst und das einen Sicherheitszustand des Aufzugs überwacht. Der Aufzug zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Sicherheitssteuereinheit dazu ausgelegt ist, ein Stoppsignal an den Antrieb, insbesondere an eine Antriebsbremse und/oder an einen Frequenzumrichter des Antriebs, auszugeben und dass die zweite Sicherheitssteuereinheit dazu ausgelegt ist, ein Auslösesignal an die Fangbremse auszugeben, um bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands den Aufzug in einen zulässigen Sicherheitszustand zu bringen.
Unter unzulässigem Sicherheitszustand sei hier ein Zustand des Aufzugs zu verstehen, bei welchem ein sicherer Betrieb des Aufzugs nicht gewährleistet ist. Ein unzulässiger Sicherheitszustand liegt beispielsweise vor, wenn eine Schachttüre eines Stockwerks offensteht und gleichzeitig keine Kabine auf dem entsprechenden Stockwerk steht, die Kabine eine Übergeschwindigkeit erreicht oder die Kabine einen Schachtendschalter überfährt. Entsprechend liegt ein zulässiger Sicherheitszustand des Aufzugs vor, wenn ein sicherer Betrieb des Aufzugs gewährleistet ist.
Unter dem Senden eines Stoppsignals an den Antrieb soll eine vom Sicherheitssystem initiierte Massnahme verstanden werden, um mittels des Antriebs eine Fahrt der Kabine gezielt abzubremsen. Dies beinhaltet beispielsweise einerseits das direkte Ansteuern oder Regeln der Antriebsbremse oder des Frequenzumrichters oder auch das mittelbare Eingreifen über einen Sicherheitskreis bzw. Sicherheitskontakt. Wird der Sicherheitskreis oder der Sicherheitskontakt geöffnet, ist der Antrieb von einer elektrischen Versorgung getrennt. Entsprechend wird die Antriebsbremse aktiviert und der Antrieb abgeschaltet. Die Fahrt der Kabine muss hierbei nicht zwingend bis zum Stillstand abgebremst werden. Ein Abbremsen der Fahrt der Kabine bis auf einen Geschwindigkeitswert unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwerts kann ausreichend sein. Beispielsweise, wenn die Kabine bei einer Fahrt nur momentan eine unzulässige Übergeschwindigkeit erreicht.
Erfindungsgemäss ist das Stoppsignal an den Antrieb vom Sicherheitssystem nur über die erste Sicherheitssteuereinheit ausgebbar und ist das Auslösesignal an die Fangbremse vom Sicherheitssystem nur über die zweite Sicherheitssteuereinheit ausgebbar.
Ein Vorteil eines solchen Aufzugs, ist die Reduzierung der Schnittstellen zwischen dem Sicherheitssystem und den sicherheitsrelevanten Aktoren, wie beispielsweise die Antriebs- oder die Fangbremse, die vom Sicherheitssystems angesteuert wird. Dadurch vereinfacht sich die Komplexität des Sicherheitssystems.
Vorzugsweise ist die erste Sicherheitssteuereinheit mit einer Aufzugssteuereinheit verbunden und dazu ausgelegt, bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands ein Statussignal an die Aufzugsteuereinheit auszugeben.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Aufzugssteuereinheit stets im Bild ist, ob das Sicherheitssystem einwandfrei funktioniert. Durch diese Funktionsweise kann zudem eine Datenleitung zwischen der ersten Sicherheitssteuereinheit und der Aufzugssteuerung optimal genutzt werden, da keine unnötigen positiven Statussignale an die Aufzugssteuereinheit geschickt werden müssen. Entsprechend kann die Datenleitung für eine geringere Datentransfermenge dimensioniert sein.
Erfindungsgemäss ist die zweite Sicherheitssteuereinheit mit der ersten Sicherheitssteuereinheit verbunden und dazu ausgelegt, bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands ein Statussignal an die erste Sicherheitssteuereinheit auszugeben.
Ein Vorteil dieser Funktionsweise ist, dass eine direkte Verbindung zwischen der zweiten Sicherheitssteuereinheit und der Aufzugssteuerung entfallen kann. Stellt die zweite Sicherheitssteuereinheit einen unzulässigen Sicherheitszustand fest, so wird ein entsprechendes Statussignal von der zweiten Sicherheitssteuereinheit zur Aufzugssteuereinheit nur mittelbar über die erste Sicherheitssteuereinheit übermittelt. Dieser Vorteil geht ebenfalls mit einer Verringerung der Schnittstellen und einer Reduzierung der Komplexität des Sicherheitssystems einher.
Vorzugsweise ist die zweite Sicherheitssteuereinheit mit einem Beschleunigungssensor verbunden und dazu ausgelegt, aufgrund eines Beschleunigungssignals des Beschleunigungssensors den Sicherheitszustand zu überwachen, wobei die zweite Sicherheitssteuereinheit das Beschleunigungssignal mit einem vorgebbaren Beschleunigungsschwellwert vergleicht und bei erreichen oder überschreiten des Beschleunigungsschwellwerts ein Auslösesignal an die Fangbremse ausgibt.
Hierbei ist es von Vorteil, dass ein Freifall der Kabine, beispielsweise durch einen Tragmittelriss herbeigeführt, schnell und zuverlässig gestoppt wird. Denn die Verarbeitung des Beschleunigungssignals durch die zweite Sicherheitssteuereinheit auf der Kabine ermöglicht kurze Signalwege sowohl für die Sensorsignale vom Beschleunigungssensor an die zweite Sicherheitssteuereinheit, als auch für das Stoppsignal von der zweiten Sicherheitssteuereinheit an die Fangbremse. Eine kurze Reaktionszeit für die Auslösung eines Fangs durch die Fangbremse ist damit gewährleistet.
Vorzugsweise ist die zweite Sicherheitssteuereinheit mit einem Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor verbunden und dazu ausgelegt, ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal des Positions- und/oder Geschwindigkeitssensors an die erste Sicherheitssteuereinheit zu übertragen. Der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor kann als Leseeinheit vorgesehen sein, die Codemarken von einem Codeband abliest, das sich im Wesentlichen entlang der Fahrbahn der Kabine erstreckt. Die Codemarken stellen Informationen zu einer Position der Kabine relativ zum Codeband bzw. zur Fahrbahn dar. Das Codeband dient als Informationsträger. Der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor kann dabei als Hallsensor und das Codeband als Magnetstreifen ausgelegt sein, auf dem magnetische Codemarken hinterlegt sind. Alternativ dazu kann der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor bzw. das Codeband als optisches System ausgelegt sein.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die Rohdaten des Positions- und/oder Geschwindigkeitssensors bereits auf der Kabine durch die zweite Sicherheitssteuereinheit verarbeitet sind und somit nur verarbeitete Daten die Datenleitung zur ersten Sicherheitssteuereinheit belasten. Die Datenverbindung zwischen der zweiten Sicherheitssteuereinheit und der ersten Sicherheitssteuereinheit ist somit lediglich von ohnehin für die von der Aufzugsteuerung benötigten Positions- und Geschwindigkeitsdaten belastet.
Alternativ oder optional dazu kann auch die erste Sicherheitssteuereinheit mit einem weiteren Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor verbunden und dazu ausgelegt sein, ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal des weiteren Positions- und/oder Geschwindigkeitssensors an die erste Sicherheitssteuereinheit zu übertagen. Bei dieser Ausgestaltung ist der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor bezüglich der Fahrbahn fix angeordnet. Dem Fachmann sind verschiedene Messsysteme geläufig, mit denen eine Positions- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung der Kabine möglich ist. So kann der weitere Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor auf Laser- oder Ultraschalltechnologie basieren. Desweitreren eignen sich auch Inkrementalmesssensoren, die eine Drehbeweung einer Antriebswelle des Antriebs überwachen und daraus ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal generieren.
Vorzugsweise ist die erste Sicherheitssteuereinheit dazu ausgelegt, aufgrund des Positions- und/oder Geschwindigkeitssignals den Sicherheitszustand zu überwachen, wobei die erste Sicherheitssteuereinheit das Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal mit einem Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert, insbesondere einem positionsabhängigen Geschwindigkeitsschwellwert, vergleicht und bei erreichen oder überschreiten des Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwerts ein Stoppsignal an den Antrieb ausgibt.
Die Verarbeitung der positions- und/oder geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsfunktionen durch die erste Sicherheitssteuereinheit und die Verarbeitung der beschleunigungsabhängigen Sicherheitsfunktionen durch die zweite Sicherheitssteuereinheit hat den Vorteil, dass durch die geteilte Arbeitsweise der Rechenaufwand jeder einzelnen Sicherheitssteuereinheit begrenzt bleibt. Somit können relativ günstige Sicherheitssteuereinheiten eingesetzt werden.
Vorzugsweise gibt der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert einen geschwindigkeits- und positionsabhängigen Grenzwert für eine Bewegung der Kabine in einem vorgebbaren Bereich um eine Halteposition an einem Stockwerk bei geöffneten Kabinen- und Stockwerktüren vor, um eine unbeabsichtigte Kabinenbewegung zu verhindern. Hierbei leitet die erste Sicherheitssteuereinheit eine Bremsmassnahme über den Antrieb bei Erreichen und/oder Überschreiten eines Geschwindigkeitsgrenzwerts und bei einer Fahrt der Kabine ausserhalb des vorgebbaren Bereichs ein.
Vorzugsweise gibt der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert einen positionsabhängigen Grenzwert für eine Bewegung der Kabine in einem Endbereich der Fahrbahn vor, um eine Kollision der Kabine mit einem Fahrbahnende zu verhindern.
Vorzugsweise gibt der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert einen geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert für eine Übergeschwindigkeit der Kabine im gesamten Bereich der Fahrbahn vor, um eine Übergeschwindigkeit der Kabine zu verhindern.
Vorzugsweise ist der Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in Abhängigkeit eines Betriebsmodus vorgebbar, wobei insbesondere der Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in einem Wartungsmodus kleiner gewählt ist als der Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in einem Normalmodus.
Vorzugsweise gibt der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert einen geschwindigkeits- und positionsabhängigen Grenzwert für einen Annäherungsbereich der Kabine an ein Fahrbahnende vor, um ein kontrolliertes Abbremsen der Kabine in Richtung des Fahrbahnendes sicherzustellen. Hierbei nimmt der geschwindigkeits- und positionsabhängige Grenzwert für den Annäherungsbereich vorzugsweise in Richtung des Fahrbahnendes ab.
Vorzugsweise ist die erste Sicherheitssteuereinheit mit mindestens einem Sicherheitskontakt, insbesondere einem Schachttürkontakt oder einem Schachtendkontakt, verbunden und dazu ausgelegt, aufgrund eines Schaltzustandes des mindestens einen Sicherheitskontakts den Sicherheitszustand des Aufzugs zu überwachen, wobei die erste Sicherheitssteuereinheit den Schaltzustand des mindestens einen Sicherheitskontakts auswertet und bei vorliegen eines unzulässigen Schaltzustands ein Stoppsignal an den Antrieb ausgibt.
Dies hat den Vorteil, dass die Schaltzustände der Sicherheitskontakte, die bezüglich der Fahrbahn fix angeordnet sind, von der räumlich nahe angeordneten ersten Sicherheitssteuereinheit ausgewertet werden. Entsprechend ist ein Schaltzustand eines Sicherheitskontakts dank kurzen Signalwegen schnell und zuverlässig verfügbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1: einen Aufzug mit einem erfindungsgemässen Sicherheitssystem;
Fig. 2: eine schematische Darstellung des Sicherheitssystems; und
Fig. 3: eine schematische Darstellung des Sicherheitssystems und der implementierten Sicherheitsfunktionen

Die Fig. 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsmässigen Aufzugs 10. Der Aufzug 10 verfügt über eine Kabine 12, die via ein Tragmittel 31, insbesondere ein Seil oder Riemen, mit einem Antrieb 11 wirkverbunden ist. Hierbei läuft das Tragmittel 31 über eine Treibscheibe 32, die vom Antrieb 11 angetrieben wird. Die Treibscheibe 32 setzt eine Rotationsbewegung mittels Reibschluss zum Tragmittel 31 in eine translatorische Bewegung des letzteren um, wobei die Kabine 12 entlang einer Fahrbahn 20 verfahrbar ist.
Typischerweise ist die Fahrbahn 20 durch vier seitliche Schachtwände 33, ein Schachtdach und einen Schachtboden begrenzt. Das Schachtdach und der Schachtboden sind in der Fig. 1 nicht gezeigt. Die Kabine 12 ist bei einer Fahrt entlang der Fahrbahn 20 an Führungsschienen 13 geführt. Hierzu verfügt die Kabine 12 über Führungsschuhe, die in die Führungsschienen 13 eingreifen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Führungsschuhe in der Fig. 1 nicht dargestellt.
Desweiteren verfügt die Kabine 12 über eine Fangbremse 16, die eine Bremskraft auf die Führungsschienen 13 ausüben kann, um die Kabine 12 im Bedarfsfall abzubremsen.
Im gezeigten Beispiel sind die Kabine 12 an einem ersten Ende 31.1 des Tragmittels 31 und ein Gegengewicht 21, das das Gewicht der Kabine 12 ausgleicht, an einem zweiten Ende 31.2 des Tragmittels 31 befestigt. Dem Fachmann sind andere Aufhängungsdispositionen der Kabine 12 bzw. Gegengewichts 21 geläufig, wie beispielsweise das Aufhängen der Kabine 12 in einer Schlaufe des Tragmittels 31, wobei die Enden des Tragmittels 31 ortfest bezüglich der Fahrbahn 20, beispielsweise unmittelbar oder mittelbar an Schachtwänden 33, verbunden sind. Die Erfindung ist also unabhängig von einer spezifischen Aufhängungsdisposition realisierbar.
Es können zudem je nach gewählter Disposition zumindest eine oder mehrere weitere Umlenkrollen 34 oder Kabinen- oder Gegengewichtstragrollen für die Führung des Tragmittels 31 vorgesehen sein.
Der Antrieb 11 verfügt desweiteren über eine Antriebsbremse 14. Die Antriebsbremse 14 ist dazu ausgelegt ein Bremsmoment mittelbar oder unmittelbar auf die Treibscheibe 32 aufzuschalgen. Hierbei ist mittels der Antriebsbremse 14 eine Rotationsbewegung der Treibscheibe 32 bzw. eine translatorische Bewegung der Kabine 12 abbremsbar.
Im Normalbetrieb wird der Antrieb 11 mittels einer Aufzugssteuerung 19 gesteuert bzw. geregelt. Die Aufzugssteuerung 19 registriert Kabinenrufe und Zieleingaben für anzufahrende Stockwerke 53 und erstellt einen Fahrplan für die Abarbeitung der Kabinenrufe und Zieleingaben. Die Aufzugsteuerung 19 erzeugt auf dem Fahrplan basierende Steuersignale, um die Kabine 12 auf die entsprechende Stockwerke 53 zu verfahren. Dabei übermittelt die Aufzugssteuerung 19 die Steuersignale an einen Frequenzumrichter des Antriebs 11 oder an die Antriebsbremse 14. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in der Fig. 1 nur ein Stockwerk 53 angedeutet.
Um stets einen sicheren Betrieb des Aufzugs 10 zu gewährleisten, ist ein Sicherheitssystem 1 vorgesehen. Das Sicherheitssystem 1 umfasst eine erste Sicherheitssteuereinheit 2, die vorzugsweise beim Antrieb 11 angeordnet ist und die den Antrieb 11 ansteuert, und eine zweite Sicherheitssteuereinheit 3, die auf der Kabine 12 angeordnet ist und die die Fangbremse 16 ansteuert. Zudem sind die erste und die zweite Sicherheitssteuereinheit 2, 3 über eine schematisch dargestellte Datenleitung 24 miteinander verbunden. Das Sicherheitssystem 1 ist über die erste Sicherheitssteuereinheit 2 mit der Aufzugssteuerung 19 verbunden.
Zudem ist ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 ortsfest mit der Kabine 12 verbunden. Im gezeigten Beispiel ist der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 dazu ausgelegt einen Positionswert von einem Codeband 37, das entlang der Fahrbahn 20 angeordnet ist, abzulesen und gegebenenfalls daraus einen Geschwindigkeitswert zu berechnen. Das Codeband 37 trägt Codemarken in Form von optisch, magnetisch oder kapazitiv lesbaren Mustern, die durch einen geeignet gewählten Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 gelesen werden. Der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 übermittelt ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal, das einem Positions- und/oder Geschwindigkeitswert entspricht an die zweite Sicherheitssteuereinheit 3.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den Aufbau und die Funktionsweise des Sicherheitssystems 1 in grösserem Detail. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 und die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 sind über eine Datenleitung 24 verbunden, beispielsweise eine Busverbindung oder eine kabellose Verbindung.
Die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 ist dazu ausgelegt zumindest ein Beschleunigungssignal auszuwerten. Dazu ist die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 über eine Datenleitung 29 mit einem Beschleunigungssensor 18 verbunden. Der Beschleunigungssensor 18 ist ortsfest mit der Kabine 12 verbunden und misst entsprechend die Beschleunigung der Kabine 12. Auf der zweiten Sicherheitssteuereinheit 3 ist ein Beschleunigungsschwellwert 51 abgelegt, der einen Grenzwert für einen zulässigen Betrieb des Aufzugs 10 darstellt. Bei Erreichen oder Überschreiten dieses Beschleunigungsschwellwerts 51 gibt die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 ein Auslösesignal über die Datenleitung 28 an die Fangvorrichtung 16 aus. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer unzulässig hohen Beschleunigung, die beispielsweise bei einem Freifall nach einem Riss des Tragmittels 31 eintritt, die Kabine 12 zuverlässig durch die Fangbremse 16 bis zu einem Stillstand abgebremst wird.
Durch die kurzen Signalwege zwischen dem Beschleunigungssensor 18, der zweiten Sicherheitssteuereinheit 3 und der Fangbremse 16 ist eine schnelle Auslösung der Fangbremse 16 durch die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 gewährleistet.
Zudem ist die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 mit einem Positions- und Geschwindigkeitssensor 17 über eine Datenleitung 30 verbunden. Der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 ist ortsfest mit der Kabine 12 verbunden. Dabei ist der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 beispielsweise als Absolutpositionierungssensor gemäss einer der Patentschriften EP 1 412 274 A1 oder EP 2 540 651 A1 realisiert. Alternativ dazu kann der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 auch als Inkrementalgeber, der als Reibrad an der Führungsschiene 13 abrollt ausgelegt sein. Der Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor 17 übermittelt ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal an die zweite Sicherheitssteuereinheit 3.
Die Positions- und/oder Geschwindigkeitssignale können in der zweiten Sicherheitssteuereinheit 3 weiter verarbeitet werden. Beispielsweise kann ein Positionssignal zu einem Positionswert oder durch seine Ableitung über die Zeit zu einem Gschwindigkeitswert ausgewertet werden. Die durch die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 ermittelten Positions- und Geschwindigkeitswerte werden an die Aufzugssteuerung 19 übermittelt. Im gezeigten Beispiel erfolgt dies über die Datenleitung 24, die erste Sicherheitssteuereinheit 2 und die Datenleitung 25.
Bei Vorliegen einer direkten Verbindung zwischen der Aufzugssteuerung 19 und der Datenleitung 24 können alternativ dazu die Positions- und Geschwindigkeitswerte auch direkt von der zweiten Sicherheitssteuereinheit 3 an die Aufzugssteuerung 19 übermittelt werden.
Die Aufzugssteuerung 19 verarbeitet die Positions- und Geschwindigkeitswerte bei der Generierung von Steuersignalen an den Antrieb 11, um die Kabine 12 mittels des Antriebs 11 zielgenau auf ein vorbestimmtes Stockwerk zu verfahren.
Zudem werden die Positions- und Geschwindigkeitswerte durch die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 über die Datenleitung 24 auch an die erste Sicherheitssteuereinheit 2 übermittelt. Auf der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 können mehrere der folgenden positions- und/oder geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsfunktionen implementiert sein:

Verhinderung einer unbeabsichtigten Kabinenbewegung bei offen stehenden Kabinen- und Schachttüren auf einem Stockwerk,
Verhinderung einer Übergeschwindigkeit,
Verhinderung einer unzulässig hohen Geschwindigkeit in einem Endbereich der Fahrbahn 20 oder
Verhinderung eines Überfahrens einer Endposition beim Ende der Fahrbahn 20.

Für die Verhinderung einer unbeabsichtigten Kabinenbewegung bei offen stehenden Kabinen- und Schachttüren auf einem Stockwerk 53 ist auf der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 ein Geschwindigkeitsschwellwert 52 hinterlegt. Zudem ist ein vorbestimmter zulässiger Fahrbereich um ein Stockwerk 53 durch einen oberen und unteren Positionsschwellwert 53.1, 53.2 definiert, der ebenfalls auf der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 hinterlegt ist. In der Fig. 3 ist ein oberer und ein unterer Positionsschwellwert 53.1, 53.2 für lediglich ein Stockwerk 53 gezeigt. Vorzugsweise sind entsprechende Positionsschwellwerte für jedes weitere Stockwerk vorgesehen.
Während eines Halts der Kabine 12 am Stockwerk 53 mit offenen Kabinentüren vergleicht die erste Sicherheitssteuereinheit 2 einen Geschwindigkeitswert mit dem Geschwindigkeitsschwellwert 52. Wenn der Geschwindigkeitswert den Geschwindigkeitsschwellwert 52 erreicht oder überschreitet, dann gibt die erste Sicherheitssteuereinheit 2 ein Auslösesignal zum Stoppen des Antriebs 11 aus. Dabei kann der Antrieb 11 über die Datenleitung 26 die Antriebsbremse 14 und/oder über die Datenleitung 27 den Frequenzumrichter 15 ansteuern, um die Kabine 12 abzubremsen. Alternativ dazu kann die erste Sicherheitssteuereinheit 2 den Antrieb 11 stilllegen, indem sie den Antrieb 11 von seiner Stromquelle trennt, beispielsweise mittels Öffnen eines Schaltkontakts.
Zudem vergleicht die erste Sicherheitssteuereinheit 2 einen Positionswert mit dem oberen und unteren Positionsschwellwert 53.1, 53.2. Sobald die Kabine 12 den zulässigen Fahrbereich verlässt bzw. den oberen oder unteren Positionsschwellwert 53.1, 53.2 überfährt, gibt die erste Sicherheitssteuereinheit 2 analog zu obigem Verfahren ein Auslösesignal zum Stoppen des Antriebs 11 aus.
Für die Verhinderung einer Übergeschwindigkeit ist ein weiterer Geschwindigkeitsschwellwert 54 auf der Sicherheitssteuereinheit 2 abgelegt. Die Sicherheitssteuereinheit 2 vergleicht einen Geschwindigkeitswert mit dem weiteren Geschwindigkeitsschwellwert 54. Wenn der Geschwindigkeitswert den weiteren Geschwindigkeitsschwellwert 54 erreicht oder überschreitet, dann gibt die Sicherheitssteuereinheit 2 ein Auslösesignal an den Antrieb 11 ab, um die Kabine 11 wieder in einen zulässigen Fahrzustand mit einem Geschwindigkeitswert, der unterhalb des weiteren Geschwindigkeitsschwellwerts 54 liegt, zu bringen. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 verfährt vorzugsweise dabei gleich wie oben.
Der weitere Geschwindigkeitsschwellwert 54 kann in Abhängigkeit zum Betriebsmodus variabel vorgegeben sein. Hierbei ist beispielsweise der weitere Geschwindigkeitsschwellwert 54 in einem Normalbetriebsmodus grösser als der weitere Geschwindigkeitsschwellwert 55 in einem Wartungsbetriebsmodus.
Für die Verhinderung einer unzulässig hohen Geschwindigkeit in einem Endbereich der Fahrbahn 20 ist ein positionsabhängiger Geschwindigkeitsschwellwert 56 auf der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 hinterlegt. Hierbei nimmt der positionsabhängige Geschwindigkeitsschwellwert 56 gegen das Fahrbahnende hin ab. In einer ersten Ausführungsform kann der Geschwindigkeitsschwellwert 56 für eine letztzulässige Position s1, s2 beim Fahrbahnende den Wert Null annehmen. Alternativ dazu kann der Geschwindigkeitsschwellwert für eine letzte zulässige Position beim Fahrbahnende einen für eine Auffahrt auf einen Puffer zulässigen maximalen Geschwindigkeitswert annehmen.
Der positionsabhängige Geschwindigkeitsschwellwert 56 kann in Abhängigkeit zum Betriebsmodus variabel vorgegeben sein. Hierbei ist beispielsweise der positionsabhängige Geschwindigkeitsschwellwert 56 in einem Normalbetriebsmodus grösser als der positionsabhängige Geschwindigkeitsschwellwert 57 in einem Wartungsbetriebsmodus.
Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 vergleicht einen Geschwindigkeits- und Positionswert mit dem positionsabhängigen Geschwindigkeitsschwellwert 56. Bei Erreichen oder Überschreiten des positionsabhängigen Geschwindigkeitsschwellwerts 56 gibt die erste Sicherheitssteuereinheit 2 ein Auslösesignal an den Antrieb 11 ab, um die Kabine 12 unterhalb des positionsabhängigen Geschwindigkeitsschwellwerts zu halten. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 verfährt vorzugsweise dabei gleich wie oben.
Für das Verhindern eines Überfahrens einer Endposition beim Fahrbahnende ist ein weiterer Positionsschwellwert 58 auf der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 abgelegt. Die Sicherheitssteuereinheit 2 vergleicht einen Positionswert mit dem weiteren Positionsschwellwert 58 und gibt bei Erreichen des weiteren Positionsschwellwerts 58 ein Auslösesignal an den Antrieb 11 ab, um die Kabine 12 vor dem Fahrbahnende abzubremsen. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 verfährt vorzugsweise dabei gleich wie oben.
Alternativ dazu kann die Überwachung der Endposition beim Fahrbahnende mittels eines Endpositionsschalters 36 erfolgen. Dieser Endkontaktschalter 36 ist über eine Datenleitung 23 mit der ersten Sicherheitssteuereinheit 2 verbunden. Der Endpositionsschalter 36 nimmt einen Betriebszustand ein, solange die Kabine 12 den Endpositionsschalter 36 nicht überfahren hat. Überfährt die Kabine 12 den Endpositionsschalter 36, so zeigt dieser einen unzulässigen Sicherheitszustand an indem er einen sicheren Zustand einnimmt. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 überwacht den Zustand des Endpositionsschalters 36. Wenn der Endpositionsschalter 36 einen sicheren Zustand einnimmt, gibt die erste Sicherheitssteuereinheit 2 ein Auslösesignal an den Antrieb 11 ab, um die Kabine 12 vor dem Fahrbahnende abzubremsen.
Es können noch weitere Schalter 35 über die Datenleitung 23 mit der ersten Sicherheitssteuerungseinheit 2 verbunden sein. Solche Schalter können beispielsweise als Schachtürkontakte ausgestaltet sein. Diese Schachttürkontakte 35 zeigen einen zulässigen Sicherheitszustand an indem diese einen Betriebszustand einnehmen, wenn eine Schachttüre geschlossen ist. Bei einer offenen Schachttüre zeigt ein Schachttürkontakt 35 einen unzulässigen Sicherheitszustand an indem er einen sicheren Zustand einnimmt, ausser wenn die Kabine 12 auf dem Stockwerk der offenen Schachttüre steht. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 überwacht den Zustand der weiteren Schachttürkontakte 35 und gibt ein Auslösesignal an den Antrieb 11 ab, wenn ein weiterer Schachttürkontakt 35 seinen sicheren Zustand einnimmt. Die erste Sicherheitssteuereinheit 2 verfährt vorzugsweise dabei gleich wie oben.
Wenn die erste oder die zweite Sicherheitssteuereinheit 2, 3 einen unzulässigen Sicherheitszustand detektiert, so übermittelt die erste oder die zweite Sicherheitssteuereinheit 2, 3 ein Statussignal an die Aufzugssteuereinheit 19. Im gezeigten Beispiel wird dieses Statussignal über die Datenleitung 25 an die Aufzugssteuerung 19 übermittelt. Die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 kann das Statussignal im gezeigten Beispiel nur über die erste Sicherheitssteuereinheit 2 mittelbar an die Aufzugssteuereinheit 19 übermitteln. Alternativ dazu kann die Aufzugssteuereinheit 19 direkt mit der Datenleitung 24 verbunden sein. Entsprechend kann die zweite Sicherheitssteuereinheit 3 in diesem Fall ein Statussignal direkt an die Aufzugssteuereinheit 19 übermitteln.
Vorzugsweise überwachen sich die beiden Sicherheitssteuereinheiten 2, 3 gegenseitig und tauschen über die Datenleitung 24 gegenseitig entsprechende Statussignale aus.

Claims

Aufzug (10), mit einem Antrieb (11),
mit einer Kabine (12), die mit dem Antrieb (11) wirkverbunden ist und entlang einer Fahrbahn verfahrbar ist,

mit mindestens einer Führungsschiene (13), die entlang der Fahrbahn angeordnet ist und die Kabine (12) führt,

mit einer Fangbremse (16),

die an der Kabine (12) angeordnet ist und die dazu ausgelegt ist, eine Bremskraft auf die Führungsschiene (13) auszuüben, und

mit einem Sicherheitssystem (1) umfassend eine erste Sicherheitssteuereinheit (2) und eine zweite Sicherheitssteuereinheit (3), das einen Sicherheitszustand des Aufzugs überwacht, wobei

die erste Sicherheitssteuereinheit (2) dazu ausgelegt ist, ein Stoppsignal an den Antrieb (11), insbesondere an eine Antriebsbremse (14) und/oder an einen Frequenzumrichter (15) des Antriebs (11), auszugeben und wobei

die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) dazu ausgelegt ist, ein Auslösesignal an die Fangbremse (16) auszugeben, um bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands den Aufzug in einen zulässigen Sicherheitszustand zu bringen, und wobei

die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) mit der ersten Sicherheitssteuereinheit (2) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands ein Statussignal an die erste Sicherheitssteuereinheit (2) auszugeben,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Stoppsignal an den Antrieb (11) vom Sicherheitssystem (1) nur über die erste Sicherheitssteuereinheit (2) ausgebbar ist und das Auslösesignal an die Fangbremse (16) vom Sicherheitssystem (1) nur über die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) ausgebbar ist.
Aufzug (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Sicherheitssteuereinheit (2) mit einer Aufzugssteuereinheit (19) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, bei Feststellen eines unzulässigen Sicherheitszustands ein Statussignal an die Aufzugsteuereinheit (19) auszugeben.
Aufzug (10) nach einem vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) mit einem Beschleunigungssensor (17) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, aufgrund eines Beschleunigungssignals des Beschleunigungssensors (17) den Sicherheitszustand zu überwachen, wobei die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) das Beschleunigungssignal mit einem vorgebbaren Beschleunigungsschwellwert (51) vergleicht und bei erreichen oder überschreiten des Beschleunigungsschwellwerts (51) ein Auslösesignal an die Fangbremse (16) ausgibt.
Aufzug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Sicherheitssteuereinheit (3) mit einem Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor (18) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, ein Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal des Positions- und/oder Geschwindigkeitssensor (18) an die erste Sicherheitssteuereinheit (2) zu übertragen.
Aufzug (10) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Sicherheitssteuereinheit (2) dazu ausgelegt ist, aufgrund des Positions- und/oder Geschwindigkeitssignals den Sicherheitszustand zu überwachen, wobei die erste Sicherheitssteuereinheit (2) das Positions- und/oder Geschwindigkeitssignal mit einem Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert (52, 53.1, 53.2, 54, 55, 56, 57, 58), insbesondere einem positionsabhängigen Geschwindigkeitsschwellwert (56, 57), vergleicht und bei erreichen oder überschreiten des Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwerts (52, 53.1, 53.2, 54, 55, 56, 57, 58) ein Stoppsignal an den Antrieb (11) ausgibt.
Aufzug (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert (52, 53.1, 53.2) einen geschwindigkeits- und positionsabhängigen Grenzwert für eine Bewegung der Kabine (12) in einem vorgebbaren Bereich um eine Halteposition an einem Stockwerk (53) bei geöffneten Kabinen- und Stockwerktüren vorgibt, um eine unbeabsichtigte Bewegung der Kabine (12) zu verhindern.
Aufzug (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert (58) einen positionsabhängigen Grenzwert für eine Bewegung der Kabine in einem Endbereich der Fahrbahn (20) vorgibt, um eine Kollision der Kabine (12) mit einem Fahrbahnende zu verhindern.
Aufzug (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert (54, 55) einen geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert für eine Übergeschwindigkeit der Kabine im gesamten Bereich der Fahrbahn (20) vorgibt, um eine Übergeschwindigkeit der Kabine (12) zu verhindern.
Aufzug (10) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschwindigkeitsabhängige Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in Abhängigkeit eines Betriebsmodus vorgebbar ist, wobei insbesondere der Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in einem Wartungsmodus kleiner gewählt ist als der Grenzwert für die Übergeschwindigkeit in einem Normalmodus.
Aufzug (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Positions- und/oder Geschwindigkeitsschwellwert (56, 57) einen geschwindigkeits- und positionsabhängigen Grenzwert für einen Annäherungsbereich der Kabine (12) an ein Fahrbahnende vorgibt, um ein kontrolliertes Abbremsen der Kabine (12) in Richtung des Fahrbahnendes sicherzustellen.
Aufzug (10) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschwindigkeits- und positionsabhängige Grenzwert für den Annäherungsbereich in Richtung des Fahrbahnendes abnimmt.
Aufzug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Sicherheitssteuereinheit (2) mit mindestens einem Sicherheitskontakt (35, 36), insbesondere einem Schachttürkontakt (35) oder einem Schachtendkontakt (36), verbunden ist und dazu ausgelegt ist, aufgrund eines Schaltzustandes des mindestens einen Sicherheitskontakts (35, 36) den Sicherheitszustand zu überwachen, wobei die erste Sicherheitssteuereinheit (2) den Schaltzustand des mindestens einen Sicherheitskontakts (35, 36) auswertet und bei vorliegen eines unzulässigen Schaltzustands ein Stoppsignal an den Antrieb (11) ausgibt.