專利名稱：電梯定位裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般地說涉及電梯，更具體說涉及電梯的位置檢測。
為了使電梯平穩地停止并且與門檻處于同一水平，電梯系統必須知道何時開始停下來，何時進入調平運行方式以及何時開始打開樓梯平臺門。當電梯車廂在提升間中到達調平區時，該電梯系統就開始調平運行方式。大部分電梯在電梯平臺與樓梯平臺門檻實際處于同一水平以前2～3英寸處就開始打開樓梯平臺門，以便加速乘客轉移。這個區域稱為門區。為了精確地完成這些功能，必須知道電梯車廂在任何時間所處的準確位置。因此使用電梯定位裝置來檢測電梯車廂的位置。
一種現有的電梯定位裝置包括鋼桿，連接在一條沿提升間長度延伸的浮動鋼帶上的瞄準板或磁鐵，以及一個安裝在電梯車廂上的提升間位置閱讀器盒。該鋼桿、瞄準板或磁鐵都位于鋼帶上與其對應的樓梯平臺門檻相對應的位置上，以標出該門區位置和從該門區減速的近似距離。該閱讀器盒中裝有固定數量的傳感器，當電梯車廂在提升間中上下移動時，傳感器檢測出每個鋼桿、瞄準板或磁鐵的位置，以使電梯系統可以確定是否該電梯車廂已經位于與某一個特定的樓梯平臺相對應的門區內等。根據對鋼桿、瞄準板或磁鐵的位置檢測，傳感器把信號傳輸給共用的印刷電路板(“PCB”)，因而可以對該信號進行處理并且把該信號傳輸給電梯控制裝置。該PCB是專為幾個固定的信號而設計的。因此現有的浮動鋼帶裝置具有一個共用的和固定的結構，以便與電梯控制裝置連接。
但是，電梯系統具有各種各樣的傳感器構造形式，它們取決于該特定的電梯系統的要求及其相關的費用。現有的浮動鋼帶裝置如果不對PCB和/或閱讀器盒進行重大修改是不能在許多電梯系統之間通用的。此外，如果對電梯系統進行升級改進(“現代化”)因而要求位置檢測裝置具有附加特征時，也必須對PCB和/或閱讀器盒進行修改或更換。
所以，本發明的一個目的是提供一種費用低的位置參考系統，該系統能滿足不同結構形式的電梯系統的各種要求。
本發明的另一個目的是提供一種費用低的位置參考系統，該系統可使傳感器組件的數量對于每個電梯系統都是最適合的，并且無需改變閱讀器的固有元件。
本發明的又一個目的是取消與控制裝置接口的PCB，因而傳感器信號將直接傳輸給電梯的控制裝置。
根據本發明，一種構形成可用于多個電梯系統的電梯定位裝置包括一個設置在電梯提升間中的編碼媒體，一組傳感器組件和一個具有一組構形成可用于該多個電梯系統中的每個電梯系統的孔的通用閱讀器。該組傳感器組件與該多個電梯系統中的一個電梯系統相對應，以使該組傳感器組件根據該編碼媒體向該電梯系統提供傳感器信號。該組孔具有一組用于安裝與該電梯系統相對應的該組傳感器組件的分組孔。該組孔構形成可用于安裝其他組的傳感器組件，以使該電梯定位裝置布置成可用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。


圖1是包括有本發明的較佳實施例的電梯系統的透視圖；圖2是浮動鋼帶的透視圖；圖3是沿圖2的2-2線截取的該浮動鋼帶裝置的放大視圖；圖4是傳感器組件的較佳實施例的框圖；圖5是傳感器組件的較佳實施例的示意圖；圖6是通用閱讀器的較佳實施例的正視圖；圖7是該通用閱讀器的較佳實施例的側視圖；圖8是該通用閱讀器的較佳實施例的頂視圖；圖9是設置在該通用閱讀器中的各種傳感器布置的正視圖。
參看圖1，圖中示出了使用電梯定位裝置11的較佳實施例的電梯系統10。電梯車廂12設置在提升間14中使該電梯車廂12可以沿著豎直地設置在提升間14內的電梯導軌16移動。門的控制器18設置在該電梯車廂12上面以便需要時可以把電梯門打開或關閉。電梯控制裝置22設置在機器間24內，該機器間監測和對電梯系統10提供系統控制。移動電纜26用來在電梯控制裝置22與提升間14中的電氣設備之間提供電氣連接。當然，應當指出，本發明能同其他的電梯系統一起使用，其中包括液壓系統和線性電機系統。
參看圖2和3，電梯定位裝置11與電梯系統10一起使用以便精確地確定電梯車廂12在提升間14中的位置。在一個較佳實施例中，該電梯定位裝置11包括編碼媒體28，一組傳感器組件31和通用閱讀器44。
圖中所示的編碼媒體28的較佳實施例包括一條豎直地設置在提升間14中的具有外邊緣30的鋼帶29。該鋼帶29分別通過上和下帶聯結裝置36，38連接在上和下水平支承件32、34上。該上和下水平支承件32，34對鋼帶29提供垂直支承并且連接在導軌16上。另外，一個彈簧40與下帶聯結裝置一起使用，以便在鋼帶29中提供張緊力。本領域的技術人員應當了解，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以使用其他適當的編碼媒體。
編碼媒體28可以使用各種方法進行編碼。例如可以使用光學的或機械的編碼方法。在一個較佳實施例中，編碼媒體28通過在鋼帶29的預定位置上設置磁鐵42來進行編碼。例如，磁鐵42可位于鋼帶29上與提升間樓梯平臺(未示出)相對應的位置以標示相應的門區。在一個較佳實施例中，鋼帶29包括有用于放置磁鐵42的1～3個離散的垂直平面(“跡線”)46。每個磁鐵42沿著鋼帶29上的跡線46之一放置。在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以對上述磁鐵的長度和位置作出各種改變，因為這對于本領域的技術人員是很顯而易見的。
參看圖4和5，傳感器組件31用來檢測包括在編碼媒體28中的編碼。在一個較佳實施例中，該傳感器31是霍爾效應器件，該器件當其位置十分靠近磁鐵42時會產生傳感器電信號。本發明的每個傳感器組件31包括一個霍爾傳感器48，電壓穩定電路50和電源電路52。霍爾傳感器48在感測到磁鐵42后將產生一個傳感器信號。電壓穩定電路50將使由控制裝置22或蓄電池(未示出)提供的未校準的電壓穩定并且對霍爾傳感器48提供穩定的電壓。電源電路52可使該傳感器信號放大從而使該傳感器信號可以驅動一個位于控制裝置22或機器間24內的一個繼電器或一個燈。因此該傳感器信號可以直接從傳感器組件31傳輸給機器間24而無需作進一步的改善處理。電壓穩定電路50和電源電路52的適當的設計對于本領域技術人員來說是眾所周知的。
傳感器組件31不再需要分立的印刷電路板(PCB)，因為每個單獨的傳感器組件31可以提供原先由該PCB提供的電壓穩定和傳感器信號放大的功能。此外，傳感器組件31提供了使不良絕緣得到改進和使不合格的設備更換方便的優點，因為即使一個傳感器失效時，只需要把該不合格的傳感器組件替換掉即可，這是與PCB的附加試驗和更換不同的。它還提供了適應性強的優點，這將在下面說明。該傳感器組件31設置在通用閱讀器44上，這也將在下面說明。
如圖2和3中所示，通用閱讀器44連接在角形支架54上，該支架連接在與電梯車廂12的十字頭58相連接的安裝槽鋼56上。因而當電梯車廂在提升間14中上下移動時，通用閱讀器44隨著電梯車廂12一起移動。當電梯車廂在提升間14中移動時，通用閱讀器44也使傳感器組件31沿著編碼媒體28移動。
參看圖6、7和8，通用閱讀器44包括導向件60，一個具有一塊安裝板63的導槽62和兩個成90°從安裝板63伸出的支承件65。安裝板63具有一組用于安裝傳感器組件31的孔64。在一個較佳實施例中，4個導向件被連接在導槽62上，以便于通用閱讀器44沿編碼媒體28的移動。每個導向件60具有一個在其中限定一定面積的縱向凹槽66，使得凹槽66適合于容納并保持著鋼帶29的外邊緣30。當電梯車廂12在提升間14中沿某個方向移動時，通用閱讀器44沿相同方向運動，同時鋼帶29的外邊緣30通過在導向件60中形成的凹槽66。因此當通用閱讀器44在提升間14中移動時，在傳感器組件31與鋼帶29之間就能保持一個恒定的距離。
該組孔64的布置可容納各種傳感器組件31使得電梯定位裝置11可以與多個電梯系統一起使用。因此，導槽62可以在任何多個電梯系統中互相替換而無需更改。導槽62由于包括一組具有分組孔68(示于圖9)的孔64，而該分組孔68與在多個電梯系統的每個系統中的每組傳感器組件31相對應，而便于把傳感器組件31放置在不同的電梯系統中。傳感器組件31設置在該孔中使得該傳感器組件31面向鋼帶29并且以常規方式通過使用例如螺母70這樣的已知的緊固裝置被固定在導槽62上。傳感器組件31與其相應的磁鐵42設置在相同的跡線46上，使得傳感器組件31當電梯車廂12和通用閱讀器44在提升間14中移動時可探測出其相應的磁鐵42的位置。各種傳感器組件布置都可以使用，這在下面還要說明。
參看圖9，與多個電梯系統相對應的傳感器組件布置根據本發明的一個較佳實施例有6種型式。每種傳感器組件的布置與傳感器組件31的組孔64的分組孔68相對應。例如，如型式1中所示，一種價格較低的電梯系統可能只需要兩個水平傳感器組件1LV、2LV，一個門區傳感器組件DZI和一個性能檢測傳感器組件SAC。這種型式1的電梯系統只需要兩個跡線46用來放置兩個與傳感器組件1LV，2LV，DZI，SAC相對應的磁鐵42；一個磁鐵與兩個水平傳感器1LV，2LV和設置在每個樓梯平臺處的門區傳感器組件DZI相對應，另一個磁鐵與設置在主層的性能檢測傳感器組件SAC相對應。使用一條鋼帶的現有電梯定位裝置通常認為價格太高而不能修改用于型式1的電梯系統中。但是，體現本發明原理的電梯定位裝置11通過簡單地把1LV，2LV，DZI和SAC傳感器組件安裝在通用閱讀器44內以及把磁鐵42正確地設置在鋼帶29上無需作進一步改善處理就可以方便和廉價地修改成型式1。
型式2示出的一個電梯系統還包括用來決定上端和下端位置的限位開關傳感器組件1LS，2LS。決定上端和下端位置的這種能力是有用的，例如在電源發生故障后可在電梯系統中調整運行。另外，體現本發明原理的電梯定位裝置11通過簡單地把1LV、2LV、DZI、1LS、2LS和SAC傳感器組件安裝在通用閱讀器44內以及把磁鐵42正確地放置在鋼帶29上就可以方便和廉價地修改成型式2，無需作進一步改善處理。
型式3示出了一個類似的電梯系統，其中在水平傳感器組件1LV與2LV之間的距離較大，以便提供來自水平信號測量的附加信息，該信號是由傳感器組件1LV，2LV產生的。
型式4還包括用來提供更先進的水平性能的重復水平測量傳感器UIS，DIS。
型式5還包括一個向下減速傳感器組件IPD，一個向上減速傳感器組件IPU和一個延遲重復水平測量傳感器組件DIS1。向上和向下減速傳感器是那些不能得出開始減速的位置以便停止在某個樓梯平臺上的電梯系統(即沒有速度編碼器的電梯系統)所需要的。延遲重復水平測量傳感器組件DIS1用來提供為某些電梯系統所需要的先進的水平性能的附加信息。例如，液壓升降機在下端有不同的水平要求，因而需要一個延遲水平測量傳感器DIS1。
型式6示出了一種類似于型式5的傳感器組件構形，其中除了不包括重復水平測量功能以外，還包括在水平傳感器1LV與2LV之間的不同距離。
上述每一種型式都是本發明如何能方便地適應于各種各樣的傳感器要求的實例，本領域的技術人員知道，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以使用其他適當的傳感器組件布置型式。
因此，本發明可使傳感器組件31的數量對每個電梯系統為最佳值而無需改變通用閱讀器44的實際的元件。為適應本發明電梯定位裝置從一種電梯系統轉向另一種具有不同傳感器要求的電梯系統，唯一需要作出具體改變的內容只包括增加或減少傳感器組件31以及與其相關的磁鐵42的給定數量。因此本發明的電梯定位裝置11通過實際零件數量和在安裝或修改電梯定位裝置所耗費時間方面的減少而可以使成本顯著降低。
此外，本發明不需要與控制裝置22接口的印刷電路板(PCB)。因為每個傳感器組件31包括了在傳感器組件31與電梯控制裝置22之間直接傳遞信號所要求的電氣元件。因此每個傳感器組件31能直接向該控制裝置提供傳感器信號而無需另外的信號處理。印刷電路板的取消可以通過增加或減少傳感器組件31及其相關的磁鐵42就能夠提供方便地修改位置檢測裝置11的能力而無需改變控制裝置的接口，例如印刷電路板。印刷電路板的取消還可以取得改進故障檢測和系統維修的優點，因為它只需要把發生故障的傳感器組件拆下和更換即可，這與印刷電路板的更換或維修不同。
在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以對上述說明內容作出各種改變，因為這對于本發明領域的普通技術人員是顯而易見的。
權利要求
1.一種構形得可用于多個電梯系統的電梯定位裝置，該電梯定位裝置包括一個設置在電梯提升間中的編碼媒體；一組與該多個電梯系統中的一個電梯系統相對應的傳感器組件，該組傳感器組件根據該編碼媒體而向該電梯系統提供傳感器信號；以及一個具有一組孔的通用閱讀器，該組孔構形得用于該多個電梯系統中的每個電梯系統，該組孔具有一組可選擇的分組孔，該分組孔用于安裝與該電梯系統相對應的該組傳感器組件；其中，該通用閱讀器的該組孔可布置成用于安裝其他組傳感器組件使得該電梯定位裝置可以有選擇地布置成用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。
2.如權利要求1中所述的電梯定位裝置，其特征在于該通用閱讀器還包括一個連接在該通用閱讀器上用于在該編碼媒體與該組傳感器組件之間提供一個恒定距離的導向件。
3.如權利要求1中所述的電梯定位裝置，其特征在于該傳感器組件包括一個隔開的霍爾傳感器，電壓穩定電路和電源電路。
4.如權利要求1中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體包括豎直地設置在該電梯提升間中的一條鋼帶。
5.如權利要求4中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體還包括設置在該鋼帶上的磁鐵。
6.一種構形得可用于多個電梯系統的電梯定位裝置，該電梯定位裝置包括一個設置在電梯提升間中的編碼媒體，該編碼媒體通過沿在該編碼媒體的各個分離的跡線上設置磁鐵進行編碼；一組與該多個電梯系統中的一個電梯系統相對應的傳感器組件，該組傳感器組件包括一個門區傳感器和一個水平傳感器，其中該組傳感器組件根據該編碼媒體而向該電梯系統提供傳感器信號；以及一個具有一組孔的通用閱讀器，該組孔構形得可用于該多個電梯系統中的每個電梯系統，使得該組孔能安裝與該多個電梯系統中的每個電梯系統相對應的一組傳感器組件，該組孔具有一組分組孔，該分組孔用于可選擇地安裝與該電梯系統相對應的該組傳感器組件；其中，該通用閱讀器的該組孔構形成用于安裝其他組的傳感器組件，使得該電梯定位裝置可以有選擇地布置成用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。
7.如權利要求6中所述的電梯定位裝置，其特征在于該通用閱讀器還包括一個連接在該通用閱讀器上用于在該編碼媒體和該組傳感器組件之間提供一個恒定距離的導向件。
8.如權利要求6中所述的電梯定位裝置，其特征在于該傳感器組件包括一個隔開的霍爾傳感器，電壓穩定電路和電源電路。
9.如權利要求6中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體包括豎直地設置在該電梯提升間中的一條鋼帶。
10.如權利要求6中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體包括3個分離的跡線，使得該編碼媒體通過沿該3個分離的跡線設置的磁鐵進行編碼。
11.如權利要求6中所述的電梯定位裝置，其特征在于該組孔包括至少11個孔，使得該通用閱讀器可構形成用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。
12.一種可構形成用于多個電梯系統的電梯定位裝置，該電梯定位裝置包括一個設置在電梯提升間中的編碼媒體；一組與該多個電梯系統中的一個電梯系統相對的傳感器組件，該電梯系統具有一個控制裝置，該組傳感器組件根據該編碼媒體直接將傳感器信號提供給該控制裝置，而無需作進一步信號處理；以及一個具有一組孔的通用閥讀器，該組孔構形成可用于該多個電梯系統中的每個電梯系統，該組孔具有一組分組孔，該分組孔可選擇地用于安裝與該電梯系統相對應的該組傳感器組件；其中該通用閱讀器的該組孔構形成用于安裝其他組的傳感器組件，使得該電梯定位裝置可以有選擇地構形成用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。
13.如權利要求12中所述的電梯定位裝置，其特征在于該通用閱讀器還包括一個連接在該通用閱讀器上用于在該編碼媒體與該組傳感器組件之間提供一個恒定距離的導向件。
14.如權利要求12中所述的電梯定位裝置，其特征在于該傳感器組件包括一個隔開的霍爾傳感器，電壓穩定電路和電源電路。
15.如權利要求12中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體包括豎直地設置在該電梯提升間中的一條鋼帶。
16.如權利要求15中所述的電梯定位裝置，其特征在于該編碼媒體還包括設置在該鋼帶上的磁鐵。
全文摘要
一種用于多個電梯系統的電梯定位裝置，該裝置包括一個設置在電梯提升間中的編碼媒體、一組傳感器組件和一個具有一組孔的通用閱讀器，該組孔可布置成用于該多個電梯系統中的每個電梯系統。該組傳感器組件與該多個電梯系統中的一個電梯系統相對應，使得該組傳感器組件根據該編碼媒體向該電梯系統提供傳感器信號。該組孔具有一組用于安裝與該電梯系統相對應的該組傳感器組件的分組孔。
文檔編號B66B1/36GK1155508SQ9612015
公開日1997年7月30日 申請日期1996年9月27日 優先權日1996年9月27日
發明者A·耶恩, M·圖陶伊 申請人:奧蒂斯電梯公司