專利名稱：電梯轎廂位置的測定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如權利要求1前序部分所述類型的電梯轎廂位置的測定裝置。
背景技術：
這樣的裝置被用在各種類型的升降機或電梯中。在這樣的升降機里，電梯轎廂在建筑物的不同樓層之間垂直運動。此時需要知道電梯轎廂的實際位置。在這里，安置在電梯轎廂中的開關件發(fā)揮了作用。
US-A-4427095公開了一種電梯轎廂位置的測定裝置，在這里，一讀碼器掃過一條編碼帶。電梯轎廂的每個位置在此對應與一個規(guī)定的碼值，這個碼值由一個微型控制器來分析。
WO-A1-98/34868公開了一種控制液壓升降機的裝置，其中，升降機控制器通過升降井脈沖發(fā)送器獲得關于升降機罐籠位置變化的信息。但是，也通過一個流量計來檢測升降機罐籠的行駛，借助該流量計來實現(xiàn)速度控制。
WO-A1-00/46138公開了一種控制液壓升降機的裝置，其中，放棄了流量計。取而代之的是，借助一個安置在液壓缸管路上的壓力計來測量該管路里的壓力。分析壓力歲時間的變化，在這里也指出可以由該壓力計算出升降機罐籠的加速度。由此可以推導出升降機罐籠的速度和所經(jīng)過的路程?？雌饋碛袪幾h的是壓力計的精度是否足以根據(jù)壓力隨時間的變化和數(shù)據(jù)的多次推導來進行足夠精確的升降機控制。
EP-A-11158310公開了一種用于電梯轎廂位置的測定裝置，其中，在升降井中設有一個聲信號導體并且在電梯轎廂上裝有一個信號耦合輸入器。聲信號位于超聲波區(qū)域。聲信號導體由磁致伸縮的金屬材料構成。為此，除了至少一個信號耦合輸出器和一個分析單元外，還需要一個帶有一個信號發(fā)送器和上述信號耦合輸入器的發(fā)送單元。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是提供一種裝置，它結構簡單并且提供關于電梯轎廂的停留點和運動的足夠精確的信息。
根據(jù)本發(fā)明，上述任務通過權利要求1的特征來完成。從從屬權利要求中得到了有利的改進方案。


以下，結合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。其中圖1是電梯轎廂停留點的測定裝置的示意圖；圖2表示一個有利的實施形式；圖3表示電路；圖4表示電纜單元；圖5a-5c表示在電纜單元上的連接點；圖6表示一個固定機構；圖7表示另一電路。
具體實施例方式
圖1示出了一個升降井1，一個電梯轎廂2可以在該升降井中垂直運動。根據(jù)本發(fā)明，在升降井1中固定有一根電阻線3，該電阻線設置在垂直方向上即在電梯轎廂2的運動方向上。在電阻線3的上端上固定著第一連接電線4，在電阻線3的下端上固定著第二連接電線5。這兩根連接電線4、5通向一個位置測量單元6，該位置測量單元是一個控制調整裝置7的組成部分。第一連接電線4作為信號地發(fā)出一個工作電壓+UB，而第二連接電線5發(fā)出對應的基準電壓GND。在電梯轎廂2上固定著一個分壓抽頭8，分壓抽頭的觸點9貼在電阻線3上。當電梯轎廂2移動時，觸點9沿電阻線3滑動。一條測量線10從分壓抽頭8的觸點起延伸向位置測量單元6。
就是說，電阻線3在垂直方向上牢固安裝在升降井1里并且具有這樣的縱向延伸長度，即該縱向延伸長度至少等于電梯轎廂2的在其最低停留點和最高停留點之間的總行駛路程。
就是說，如果在電阻線3的一端上有電壓+UB如10伏電壓并且在電阻線3的另一端上有0伏電壓(這等于基準電壓)，則在觸點8和進而在測量線10上的電壓就是電梯轎廂2位置的正函數(shù)。因此，對于位置測量單元6來說，可以明確無疑地確定電梯轎廂2的當時位置。加在測量線10上的電壓UPos是電梯轎廂2位置的正函數(shù)UPos＝f(OrtKab)其中，OrtKab表示電梯轎廂2的當時位置。
因此，通過UPos的隨時間變化，可以確定電梯轎廂2的速度
v＝dUPos/dt或者v＝ΔUPos/Δt在這里，v表示電梯轎廂2的速度，dUPos/dt或ΔUPos/Δt表示電壓UPos的時間導數(shù)。
在這里未示出引導并驅動電梯轎廂2的裝置，因為它對本發(fā)明不重要。本發(fā)明的解決方案不僅能用在帶有電動驅動裝置的升降機里，而且能用在液壓升降機里，在這里，構造形式并不重要。
圖2表示一個有利的實施形式。在這里，電阻線3在上、下各借助一個固定機構11被固定在升降井1(圖1)里，或是在升降井1的側壁上，或是在升降井1的頂板或底板上。在電阻線3的上基準點12上安裝著第一連接電線4，上基準點與電梯轎廂2的最高位置(圖1)相關。同樣，第二連接電線5被固定在電阻線3的下基準點13上，該下基準點與電梯轎廂2的最低位置(圖1)有關。結果，電梯轎廂2的最高位置和最低位置通過明確無疑的電壓來確定。如果電梯轎廂2出于最高位置，則在測量線10(圖1)上存在電壓+UB，就是說如有10伏電壓。如果電梯轎廂2出于最低位置，則在測量線10上存在0伏電壓。
于是，在具有四個彼此等間距分開的停留位置的升降機中，對第一即最低停留位置來說出現(xiàn)了一個電壓U1＝0伏。對于下個停留位置來說，出現(xiàn)電壓U2＝3.33伏，對于第三停留位置來說，出現(xiàn)電壓U3＝6.67伏，對于第四即最高停留位置來說，出現(xiàn)電壓U4＝10伏。這些電壓U1-U4是用于正確停留位置的額定值，可以根據(jù)這些額定值來進行運行控制。由于在運行中作為實際值來測量當時的電壓UPos，所以能夠精確地控制運行。直到停梯時，控制誤差必然變成零。這樣一來，也可以在停留位置起動時放棄常見的減速接近運行，即所謂的慢行。因此，它可以在停留位置前都直接以最終連續(xù)遞減的速度運行，這被稱為直行。這樣一來，有利地縮短了行駛時間。
如果饋入點即上基準點12和下基準點13不是最高停留位置和最低停留位置，而是上基準點12在最高停留位置之上，下基準點13在最低停留位置之下，則對于最高停留位置和最低停留位置來說，存在著對應于停留位置的不同電壓值。直行方法此時同樣可行。因此，例如用于最低停留位置的電壓可以是0.2伏，用于最高停留位置的電壓例如是9.8伏。在這樣的情況下，用于另外兩個停留位置電壓在停留位置間距相同的前提下等于U2＝3.40伏和U3＝6.8伏。
在圖3里示出了電路的第一實施例。電阻線3通過第一連接電線4和第二連接電線5與一個基準電壓源20連接。此外，還有一條第一傳感線21從基準電壓源20延伸向基準點12，而一條第二傳感線22延伸向基準點13。因此，按照已知的方式實現(xiàn)了這些連接電線4、5的電阻可以補償，這用于使測量更精確。移向停留位置時的精度由此得到響應提高。基準電壓源20具有高精度。
測量線10從觸點9起延伸向一個差頻放大器24的第一輸入端，第二連接電線5的GND信號被送入其第二輸入端。差頻放大器24有利地還有其它輸入端，可以給這些輸入端輸入信號以便能通過已知的方式一方面調節(jié)信號增益(Gain)并且另一方面補償偏移電壓(Offset)?？梢员M量減小或甚至完全排除電氣誤差。差頻放大器24的輸出端與一個或許有的低通濾波器25連接。低通濾波器的輸出端一方面通向一個運算放大器26，其中，可以在運算放大器輸出端上得到一個對應與電梯轎廂2的位置s的信號，另一方面，低通濾波器的輸出端通向一個微分器27，可以在微分器的輸出端獲得一個對應于電梯轎廂2的速度v的信號。如果放棄低通濾波器25，則差頻放大器24的輸出端直接通向運算放大器26和微分器27的輸入端。
基準電壓源20、差頻放大器24和或許有的低通濾波器25以及運算放大器26和微分器27例如是圖1所示的控制調整裝置7的組成部分，其中，差頻放大器24和或許有的低通濾波器25以及運算放大器26和微分器27算是該控制調整裝置7所包括的位置測量單元6(圖1)。
圖4以剖面斜視圖示出了電纜單元30的實施例，該電纜單元配備有電阻線3和其它導線。電纜單元30的基礎是塑料載體31，在其一側，電阻線3形狀配合地與塑料載體31相連。在相反那側，設有三根導線，即饋電導線32、傳感導線33和反饋導線34。電阻線3和這三根導線32、33、34在這里為簡單起見成扁平線形狀，但它們可以有任何形狀。導線的布置形式只是一個例子。在總體發(fā)明構想的范圍里，可以想到其它實施形式。因此，例如饋電導線32和傳感導線33被埋在塑料載體31中，就是說被絕緣材料包圍起來。
在圖5a-5c中示出了電纜單元30是如何連接的。在圖5a里示意示出了具有特殊設計形式的上連接點12(圖2)。在這里，在電纜單元30上，一個上連接件40被固定在電纜單元30的一個對應于電梯轎廂2的最高位置(圖1)的部位上。連接件40由一個帶有置入的導電橋接片42的夾41構成。在這里，通過橋接片42，電阻線3、饋電導線32和傳感導線33電連接。用于電纜單元30的上端的固定機構11有利地緊位于連接件40的上面。不過，固定機構和連接件40可以組成一個結構單元。
圖5b示意表示一個抽頭單元50，該抽頭單元借助一臂41與在此未示出的電梯轎廂2(圖1)連接。因此，當電梯轎廂2移動時，抽頭單元50沿電纜單元30滑動。抽頭單元包括一個支座52和一個支承在支座里的彈性臂53。彈性臂53的形狀能夠讓它將電阻線3與反饋導線34永久連接起來。結果，在反饋導線34的任何一個位置上都存在相同電位，該電位存在于彈性臂53接觸電阻線3的接觸點上。這個電位與電梯轎廂2的當時位置(圖1)相關。
在圖5c中示出了一個連接單元60，在一個特殊的實施形式里，借助該連接單元形成下連接點13。連接單元60又包圍著電纜單元30并且被固定在其上。連接單元60包括一個支架61，四個觸點埋在該支架中。第一觸點是一個位置信號觸點62，它與反饋導線34接觸。如圖5b所示，反饋導線34具有對應于電梯轎廂2的當時位置(圖1)的電位，即電壓UPos。因此，在位置信號觸點62上連接著已從圖1中知道的測量線10，該測量線通向控制調整裝置7的位置測量單元6(圖1)。從圖5b、5c中得到的有利解決方案避免了單獨用電纜將電梯轎廂2和位置測量單元6連接起來，如在圖1的圖中需要做的那樣。
連接單元60還包括一個傳感+觸點63，它與傳感導線33電連接。在傳感+觸點63上連接著已從圖3中知道的傳感線21。一個安置在連接單元60里的源電壓觸點64產生了與饋電導線32的電接觸。從圖1、3中知道的第一連接電線4與饋電導線相連，該連接電線輸送工作電壓+UB。此外，連接單元60把闊一個GND觸點65，它產生與電阻線3的電接觸。在GND觸點65上連接著第二連接電線5以及如圖3所示的第二傳感線22，第二連接電線輸送對應于工作電壓+UB的基準電壓GND。
如果如上所述地將饋電導線32和傳感導線33埋置在塑料載體31里，則在連接件40和連接單元60的區(qū)域里要去除絕緣。
通過與圖5所示的上連接件40、抽頭單元50和連接單元60相關地有利設計電纜安源30，所有在圖1、2、3中示出的與電阻線3的連接都位于連接單元60上。這允許簡單的布線并因此顯著降低了安裝成本。
因為電纜單元30具有塑料載體31，所以，由于塑料熱膨脹不是可忽略不計的，因而當升降井1里的溫度出現(xiàn)波動時，就可能出現(xiàn)問題。為了對付由熱引起的電纜單元30的長度變化，有利地將電纜單元30牢固固定在電梯轎廂2的行時區(qū)的上端上，電纜單元30的下端彈性固定。也可以將電纜單元30的下端牢固固定而將上端彈性固定。連接單元60有利地安置在電纜單元30的下端上，這是因為升降機的其余裝置以及控制開關柜和驅動裝置大多在建筑物里靠下安置。
在圖6中示意示出了彈性固定結構。電纜單元的下端70與一個電纜夾71相連，一個拉簧72作用于電纜夾上，拉簧的另一端與一個承座71連接，該承座形狀配合地與升降井1的壁74或其底面相連。實線畫出了在一定溫度下的情況，但它在拉簧72作用下保持拉緊。但是，下端70和電纜夾71還要靠下，這在圖6中用虛線示出了。
為了保證電纜單元30的這樣熱脹伸長不造成電梯轎廂2位置測量的誤差(圖1)，有利地如此規(guī)定連接單元60的相對升降井1(圖1)的位置，即連接單元60借助一個固定件75與壁74剛性連接。結果，在表示電梯轎廂2的最高位置(圖1)的連接件40與連接單元60之間的距離保持恒定。就是說，連接單元60不固定在電纜單元30上，而是固定在升降井1上(圖1)。當電纜單元30的整個長度因溫度波動而變化時，觸點62、63、64和65此時沿對應的導線滑動。這樣，在任何溫度下都保證了測量精度。
在圖7中示出了電路的第二實施例。如在圖3的實施例中那樣，在這里也有一個基準電壓源。但它在這里用標記20′表示，因為盡管它的功能是一樣的，但它不是直接用于給電阻線3提供電壓。在這里，給電阻線3提供電壓是通過一個放大器80實現(xiàn)的，該放大器由基準電壓源20′表示。放大器80通過第一連接電線4和第二連接電線5并且還通過第一傳感線21和第二傳感線22與電阻線3相連。
在這里，一個模擬-數(shù)字變換器81與測量線10相連。模擬-數(shù)字變換器81象放大器80那樣在基準電壓源20′上工作。這樣做的突出優(yōu)點是，基準電壓源20′與基準電壓源20(相比)不必具有最高精度。如果基準電壓源20′的電壓改變，則不會由此出現(xiàn)位置測量誤差，因為放大器80和模擬-數(shù)字變換器81位于相同的電壓源上。就是說，不必對基準電壓源20′提出嚴格的要求。模擬-數(shù)字變換器81在其輸出端提供一個數(shù)字信號，該信號對應于電梯轎廂2的位置(圖1)。該信號被輸入微處理82，它是控制調整裝置7的組成部分并且具有位置測量單元6的功能(圖1)。微處理器82這樣處理模擬-數(shù)字變換器81的數(shù)字信號，即它求出電梯轎廂2的位置s和電梯轎廂2的速度v。因此，不需要如圖3所示的元件即具有可調節(jié)運算放大器26和微分器27的信號增益(Gain)和偏移電壓(Offset)的功能的差頻放大器24。由于基準電壓源20′影響放大器80和模擬-數(shù)字變換器81，所以，在電阻線3上的工作電壓+UB也與基準電壓源20′的基準電壓URef有關。所以，基準電壓URef的變化不造成測量誤差。
模擬-數(shù)字變換器81和也許基準電壓源20′和放大器80有利地與連接單元60組合成一個結構單元。這降低了安裝成本。
權利要求
1.一種電梯轎廂(2)位置的測定裝置，該測定裝置包括這樣的機構，即所述機構在垂直方向上牢固安裝在升降井(1)里并且具有至少等于該電梯轎廂(2)在其最高停留位置和最低停留位置之間的總行駛路程的縱向延伸長度，該測定裝置還具有安裝在電梯轎廂(2)上的其它機構，其特征在于，牢固安裝在升降井(1)里的所述機構由電阻線(3)構成，在該電阻線的一端輸入工作電壓(+UB)并在其另一端輸入基準單元GND，安置在電梯轎廂(2)上的所述機構由分壓抽頭(8)構成，該分壓抽頭包括觸點(9)，該觸點貼在電阻線(3)上，該分壓抽頭(8)通過測量線(10)與位置測量單元(6)相連。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，輸送給該電阻線(3)的工作電壓+UB來源于基準電壓源(20；20′)，該電阻線(3)一方面借助第一連接電線(4)和第一傳感線(21)并且另一方面借助第二連接電線(5)和第二傳感線(22)同該基準電壓源(20；20′)相連。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，該位置測量單元(6)包括差頻放大器(24)、求出該電梯轎廂(2)的位置s的運算放大器(26)和求出該電梯轎廂(2)的速度v的微分器(27)。
4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，該位置測量單元(6)包括模擬-數(shù)字變換器(81)和控制調整裝置(7)所包含的微處理器(82)。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，該模擬-數(shù)字變換器(81)以基準電壓源(20′)的電壓工作，與該基準電壓源(20′)相連的放大器(80)提供輸送給電阻線(3)的工作電壓+UB。
6.如權利要求1-5任一項所述的裝置，其特征在于，該電阻線(3)被包含在一個電纜單元(30)中，在該電纜單元中還設有饋電導線(32)、傳感導線(33)和反饋導線(34)；在上連接點(12)上，該電阻線(3)、該饋電導線(32)和該傳感導線(33)通過一個上連接件(40)電連接；在一個與電梯轎廂(2)相連的抽頭單元(50)上，電阻線(3)與反饋導線(34)相連；在下連接點(13)上設置著一個連接單元(60)；電阻線(3)通過該連接單元并借助第二連接電線(5)和第二傳感線(22)與基準電壓源(20)相連；傳感導線(33)通過該連接單元與第一傳感線(21)相連；反饋導線(34)通過該連接單元與測量線(10)連接。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，電纜單元(30)一方面被牢固固定在電梯轎廂(2)行駛區(qū)的一端上并且另一方面被彈性固定在電梯轎廂(2)行駛區(qū)的另一端上。
8.如權利要求7所述的裝置，該連接單元(60)與升降井(1)壁(74)剛性連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電梯轎廂(2)位置的測定裝置。根據(jù)本發(fā)明，電阻線(3)在垂直方向上牢固安裝在升降井(1)中，在電阻線的兩端輸入工作電壓+U
文檔編號B66B1/34GK1625520SQ03803130
公開日2005年6月8日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權日2002年2月2日
發(fā)明者H·比爾鮑梅 申請人:布奇爾液壓公司