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Title:
METHOD AND DEVICE FOR EARLY ACTUATION OF AN ELEVATOR BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/005835
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for decelerating a rail-guided transport apparatus (1), in particular an elevator car (1), with the help of a brake (5). According to the invention, a future position (szuk) and/or a future speed (vzuk) of the transport apparatus (1) is ascertained taking into account the acceleration (aakt) of the transport apparatus (1), and a deceleration intervention is initiated when the ascertained future position (szuk) and/or the ascertained future speed (vzuk) of the transport apparatus (1) exceed/s an associated threshold value (sgrenz, vgrenz).

Inventors:
SCHAUTT MARTIN (DE)
ROBERTS RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/062665
Publication Date:
January 09, 2014
Filing Date:
June 18, 2013
Export Citation:
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Assignee:
RG MECHATRONICS GMBH (DE)
International Classes:
B66B5/00; B66B5/06
Domestic Patent References:
WO2011076590A12011-06-30
Foreign References:
JP2009091089A2009-04-30
US4128141A1978-12-05
JP2009023823A2009-02-05
EP1698580A12006-09-06
Attorney, Agent or Firm:
KEILITZ, Wolfgang (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), insbesondere einer Aufzugskabine (1 ) mittels einer Bremse (5), dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden:

- Ermitteln der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung (1 );

- Ermitteln einer zukünftigen Position (sZUk) und/oder einer zukünftigen

Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten Beschleunigung (aakt); und

- Überprüfen, ob die ermittelte zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) einen zugehörigen Schwellenwert (sgrenz, ν9Γβηζ) verletzt.

Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe einer Sensorik (8) die Position der Transporteinrichtung (1 ) erfasst wird.

Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung mittels eines Beschleunigungssensors mit kapazitivem Meßprinzip, welcher als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut ist, gemessen wird.

Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass folgender Schritt durchgeführt wird:

- Auslösen eines Bremseingriffs, wenn die ermittelte zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der

Transporteinrichtung (1 ) einen zugehörigen Schwellenwert (sgrenz, Vgrenz) überschreitet.

5. Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) unter Berücksichtigung der Beschleunigung (aakt) der Transporteinrichtung (1 ) ermittelt wird.

6. Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (Szuk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) ermittelt wird, die die Transporteinrichtung nach einer vorgegebenen Zeitdauer (T) voraussichtlich erreichen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (T) in etwa der Zeitdauer entspricht, die die Bremse (5) benötigt, um aus einem entspannten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die

vorgegebene Zeitdauer (T) größer ist als die von der Bremse (5) benötigte Zeit, um aus einem geöffneten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und/oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) unter der Annahme eines bestimmten Bremseingriffs und der damit zusammenhängenden Verzögerung des Aufzugs (1 ) ermittelt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sZUk) und / oder die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) vorzugsweise unter Berücksichtigung der aktuellen Position (sakt), der aktuellen Geschwindigkeit (Vakt) und / oder der aktuellen Beschleunigung (aakt) ermittelt wird.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Geschwindigkeit (vakt) aus einer gewichteten und / oder gefilterten Sunnnne der abgeleiteten Position (sakt) und der integrierten Beschleunigung (aakt) ermittelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Position (sakt) der Transporteinrichtung (1 ) gemäß folgender Gleichung berechnet wird:

Szuk - Sakt + Jf vakt dt + Jj aaktdt

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige Geschwindigkeit (vzuk) der Transporteinrichtung (1 ) gemäß folgender Gleichung berechnet wird:

Vzuk - Vakt JA. C aux a t

'ακί

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die

Überschreitung eines Positionsgrenzwertes (sgrenz) und / oder eines Geschwindigkeitsgrenzwertes (vgrenz) mittels eines in der Steuereinheit (6) abgelegten Kennfeldes überprüft wird, wobei das Kennfeld implizit die Gleichung

Szuk = Sakt + L Vat r dt + Jj . aktdt und / oder die Gleichung

J- ^ ^™~ Ί - T M ^DM et erfüllt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) die aktuelle Beschleunigung (aakt) zu Null setzt.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer (T) eine Funktion der Geschwindigkeit (vakt) der Transporteinrichtung (1 ) ist.

17. Steuergerät (6), umfassend Mittel (9) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

18. Transporteinrichtung (1 ) mit einer Bremse (5) zum Bremsen der

Transorteinrichtung (1 ) und einer Elektronik (6) mit einem Algorithmus (9) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden

Verfahrensansprüche.

19. Transporteinrichtung (1 ) nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (6) von einer redundant ausgebildeten Sensorik (7, 8) zwei Beschleunigungssignale (aakt) und ein Positionssignal (sakt) der

Transporteinrichtung (1 ) empfängt und diese Signale auf Basis von drei Geschwindigkeitssignalen plausibilisiert, indem die Elektronik (6) die beiden Beschleunigungssignale (aakt) nach der Zeit integriert und das Positionssignal (sakt) nach der Zeit differenziert.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zum frühzeitigen Auslösen einer Aufzugsbremse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung, insbesondere einer Aufzugskabine, mit Hilfe einer Bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , ein Steuergerät mit einem Bremsalgorithmus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17 sowie eine Transporteinrichtung mit einer Bremse gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 18. Aus dem Stand der Technik bekannte Aufzüge sind in der Regel mit einem

Bremssystem ausgerüstet, das den Aufzug bei Eintreten einer kritischen Situation automatisch abbremst. Derartige Situationen sind beispielsweise das

Überschreiten einer maximalen Geschwindigkeitsgrenze, das Einfahren in einen unerlaubten Bereich des Aufzugschachts oder das Herausfahren des Aufzugs aus einer Einstiegszone mit geöffneten Türen. Um solche kritischen Situationen erkennen zu können, verfügen bekannte Aufzug-Bremssysteme in der Regel über einen oder mehrere Sensoren, mit denen die Position und das Fahrverhalten des Aufzugs ständig überwacht wird. Ein bekannter Aufzugtyp umfasst beispielsweise einen Positionssensor zum Erfassen der aktuellen Aufzugsposition. Der

Positionssensor kann gleichzeitig auch als Geschwindigkeitssensor dienen, indem die Geschwindigkeit der Aufzugskabine durch zeitliche Ableitung des

Positionssignals ermittelt wird. Darüber hinaus kann auch eine Sensorik zum Erkennen eines Seilrisses oder eines Ausfalls des Antriebes des Aufzugs vorgesehen sein. Wenn die Position oder die Geschwindigkeit des Aufzugs bestimmte Grenzwerte überschreiten, wird die Bremse automatisch ausgelöst.

Aus der EP 1 698 580 A1 ist ein Bremssystem für einen Aufzug bekannt, das eine Sensorik zur Ermittlung der Geschwindigkeit und des Abstandes der

Aufzugskabine zu einem Referenzpunkt sowie eine Steuerung umfasst. Die Steuerung enthält einen Algorithmus, der den von der Aufzugskabine in der aktuellen Fahrsituation benötigten Bremsweg bis zum Stillstand der

Aufzugskabine berechnet. Die Berechnung erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine und der von der Bremse bewirkten, angenommenen Verzögerung. Mit Kenntnis des erforderlichen Bremsweges lässt sich wiederum ein Sicherheitsabstand bzw. Grenzwert bestimmen, den die Aufzugskabine zu einem Hindernis mindestens einhalten sollte. Wenn die Position der Aufzugskabine den ermittelten Grenzwert überschreitet, wird eine

automatische Bremsung ausgelöst, mit der der Aufzug bis zum Stillstand abgebremst wird. Da der Grenzwert von der Geschwindigkeit des Aufzugs abhängt, kann der Aufzug bei höheren Geschwindigkeiten etwas früher und bei geringeren Geschwindigkeiten etwas später abgebremst werden. Gerade bei geringen Geschwindigkeiten lässt sich somit der Betriebsbereich des Aufzugs vergrößern. Nachteilig ist jedoch, dass gerade bei sehr geringen

Geschwindigkeiten mittels des Positions- bzw. Geschwindigkeitssensors kein zuverlässiges Geschwindigkeitssignal mehr erzeugt werden kann. Wenn der Aufzug nun in einer solchen Situation stark beschleunigt wird - die

Geschwindigkeit ist jedoch weiterhin sehr gering - kann es dennoch zum

Überschreiten bestimmter kritischer Positionsgrenzen kommen. Dies ist insbesondere in Situationen relevant, in denen der Aufzug z. B. mit geöffneten Türen losfährt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren oder eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der ein Überschreiten vorgegebener

Positions- oder Geschwindigkeitsgrenzen des Aufzuges sicher verhindert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 , im Patentanspruch 17 oder im Patentanspruch 18 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bremsen einer schienengeführten Transporteinrichtung, insbesondere einer Aufzugskabine, umfassend eine

Bremse, eine Sensorik zur Ermittlung der Beschleunigung der

Transporteinrichtung, und eine Steuereinheit, vorgeschlagen, bei dem von der Steuereinheit unter Berücksichtigung des von der Sensorik ermittelten

Beschleunigungssignals überprüft wird, ob die Transporteinrichtung bei

Beibehaltung des aktuellen Beschleunigungswertes in naher Zukunft einen Positions- und / oder Geschwindigkeitsgrenzwert verletzt. Ein automatischer Bremseingriff wird vorzugsweise ausgelöst, wenn die ermittelte zukünftige Position und/oder die ermittelte zukünftige Geschwindigkeit der Transporteinrichtung einen zugehörigen Schwellenwert überschreitet. Das Messen der Beschleunigung hat dabei den Vorteil, dass insbesondere in Betriebssituationen, in denen die

Geschwindigkeit der Transporteinrichtung sehr gering, aber die Beschleunigung hoch ist, die zukünftige Position und/oder zukünftige Geschwindigkeit der

Transporteinrichtung sehr genau bestimmt werden kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann sogar eine zukünftige Position und/oder zukünftige Geschwindigkeit der Transporteinrichtung im Moment des Stillstands des Aufzugs bestimmt werden, wie später ausführlich dargelegt wird. Somit ist es möglich, die Transporteinrichtung sicher innerhalb bestimmter kritischer Positions- oder Geschwindigkeitsgrenzen zu halten. Die Beschleunigung wird vorzugsweise unter Verwendung eines

Beschleunigungssensors direkt gemessen, also nicht aus dem Signal eines Positions- oder Geschwindigkeitssensors abgeleitet. Der Beschleunigungssensor ist vorzugsweise mit der Transporteinrichtung verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit ermittelt, die die

Transporteinrichtung nach einer gewissen Zeitdauer voraussichtlich erreichen wird. Die genannte Zeitdauer kann dabei ein konstanter Wert oder ein von wenigstens einer anderen Größe, wie z. B. der aktuellen Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Position der Transporteinrichtung oder auch

Systemparametern der Bremse (z.B. Schnelligkeit des Kraftaufbaus, Reibwert, Temperatur, etc.), abhängiger Wert sein.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann die vorstehend genannte Zeitdauer etwa der Zeitdauer entsprechen, die die Bremse benötigt, um aus einem gelösten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden. In diesem Fall würde ein Bremseingriff ausgelöst werden, wenn die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit, welche die Transporteinrichtung nach dem

Überwinden des Lüftspiels erreicht, einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert wäre in diesem Fall so zu wählen, dass die Transporteinrichtung in der nachfolgenden Bremsphase eine vorgegebene kritische Position, wie z.B. ein Schachtende eines Aufzugschachts, eine

Türzonengrenze oder eine vorgegebene kritische Maximalgeschwindigkeit nicht erreicht.

Die vorstehend genannte Zeitdauer (T) kann z. B. auch größer sein als die zum Überwinden des Lüftspiels benötigte Zeit. Die Bremse beginnt in diesem Fall schon vergleichsweise früher zu bremsen, und der vorgegebene Schwellenwert wird weniger weit überschritten.

Der vorgegebene Schwellenwert ist vorzugsweise ein konstanter, fest

vorgegebener Wert, kann aber auch eine von der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Transporteinrichtung abhängige Größe sein. Es können auch mehrere Schwellwerte zugleich definiert werden. In diesem Fall würde die Bremse ausgelöst werden, wenn mindestens ein Schwellwert überschritten wird.

Die zukünftige Position und/oder die zukünftige Geschwindigkeit der

Transporteinrichtung kann bzw. können auch unter der Annahme eines

bestimmten Bremseingriffs ermittelt werden. So kann beispielsweise ermittelt werden, welchen Bremsweg die Transporteinrichtung bei einer Vollbremsung haben bzw. welche Position oder welche maximale Geschwindigkeit sie nach dem Auslösen des Bremseingriffs noch erreichen würde. Mit Kenntnis dieser

Information kann der Schwellenwert dann so gesetzt werden, dass bestimmte kritische Positionen oder kritische Geschwindigkeiten nicht überschritten werden. Eine automatische Bremsung kann beispielsweise eingeleitet werden, wenn der Abstand der Transporteinrichtung zu einer Positionsgrenze kleiner wird als der berechnete Bremsweg plus ein Sicherheitspuffer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zukünftige Position der Transporteinrichtung, die die Transporteinrichtung nach einer vorgegebenen Zeitdauer T erreicht, unter Berücksichtigung der aktuellen

Geschwindigkeit und der aktuellen Beschleunigung der Transporteinrichtung ermittelt. Die zukünftige Position der Transporteinrichtung nach einer

vorgegebenen Zeitdauer T ergibt sich beispielsweise gemäß folgender Gleichung:

SzUk = Sakt + k, t : V °*t ^ + « ß - tdt

Dabei ist

Szuk die zukünftige Position der Transporteinrichtung nach einer Zeitdauer T Sakt die aktuelle Position der Transporteinrichtung

Vakt die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung

a a kt die aktuelle Beschleunigung der Transporteinrichtung und

takt der aktuelle Zeitpunkt.

Die zukünftige Geschwindigkeit v zuk wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der aktuellen Beschleunigung a ak t berechnet. Die Beschleunigung a ak t wird dabei vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors gemessen. Zur Berechnung kann beispielsweise folgende Gleichung herangezogen werden:

Vzuk = Vakt + L"^ a akt dt

wobei v zuk die zukünftige Geschwindigkeit nach einer Zeitdauer T,

Vakt die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung

a akt die aktuelle Beschleunigung der Transporteinrichtung und

takt der aktuelle Zeitpunkt ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Zeitdauer T der Zeit für das Überwinden des Lüftspiels entsprechen, aber auch länger oder kürzer sein. Sie kann auch Parameter, wie z. B. Alterungseffekte oder den Verschleiß berücksichtigen, der dann in Form von abgeschätzten Zeitanteilen hinzu addiert oder abgezogen wird. Beispielsweise könnte auch ein geschwindigkeitsabhängiger Zeitanteil

berücksichtigt werden. Außerdem könnte die vorgegebene Zeitdauer T oder der vorgegebene

Schwellenwert auch vom Betriebsmodus des Aufzugs abhängen. Befindet sich der Aufzug z.B. in einem Wartungsmodus, könnte aus Sicherheitsgründen eine vergleichsweise längere Zeitdauer bzw. ein niedrigerer Schwellenwert vorgegeben werden, so dass die Bremse vergleichsweise früher auslösen würde als im

Normalbetrieb der Transporteinrichtung.

Die Erfindung umfasst auch eine Elektronik, wie z.B. ein Steuergerät mit einem Algorithmus zum Durchführen eines der vorstehend beschriebenen Verfahren.

Die Beschleunigung der Transporteinrichtung wird vorzugsweise mittels

wenigstens eines Beschleunigungssensors gemessen; die Daten des

Beschleunigungssensors werden vom Algorithmus verarbeitet. Die erfindungsgemäße Transporteinrichtung kann beispielsweise ein Aufzug, wie z.B. ein Personen- oder Lastenaufzug, oder eine beliebige andere, insbesondere in vertikaler Richtung bewegte, Transporteinrichtung sein. Die Beschleunigung der Transporteinrichtung wird vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors gemessen. Zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Transporteinrichtung ist vorzugsweise ein zusätzlicher Geschwindigkeitssensor vorgesehen. Die

Geschwindigkeit kann beispielsweise aus dem Ausgangssignal eines

Positionsgebers durch zeitliche Ableitung ermittelt werden oder wahlweise direkt mittels eines Geschwindigkeitssensors. Alternativ könnte auch nur ein einziger Sensor, wie z.B. ein Positions-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor, vorgesehen sein, aus dem die für die Steuerung der Bremse erforderlichen

Signale hergeleitet werden.

Die aktuelle Position bzw. die aktuelle Geschwindigkeit der Transporteinrichtung kann durch geeignete Sensoren direkt gemessen oder durch geeignete

Algorithmen indirekt berechnet werden. Zum Fehlerausschluss der Sensorsignale sollte die Sensorik ständig überwacht werden. Vorzugsweise ist daher zumindest einer der Sensoren, wie z.B. der Beschleunigungssensor oder der Positionssensor redundant vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transporteinrichtung zwei Beschleunigungssensoren und einen Sensor zur Richtungserkennung, wie z.B. einen Positionssensor. Die Sensorsignale der beiden Beschleunigungssensoren können in diesem Fall z. B. direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor genau identifizieren zu können, müssen wenigstens drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es aber einer einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren. Vorzugsweise werden daher die Beschleunigungssignale der beiden Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand des abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden.

In der Praxis gibt es zwei wichtige Probleme: Rauschen bei einem differenzierten Signal und Drift bei einem integrierten Signal. Eine praktische Lösung muss mit beiden Problemen umgehen können.

Die erste Schätzung der Geschwindigkeit v, aus der Position x erfolgt am einfachsten durch einen Vergleich der letzten zwei gemessenen Positionen x,, X und deren zugehörigen Messzeitpunkte t,, tj_-i : v */ - *M t (Gleichung 0)

Um das Rauschen von dem differenzierten Positionssignal zu reduzieren, kann vorzugsweise ein Filter benutzt werden. In der Laplace-Form bekommt man: — -— v t , (Gleichung 1 )

1 + T D S mit x = Position (m),

v = Geschwindigkeit (m/s) und

x D = Zeitkonstante des Derivativfilters (s). Von der Beschleunigung kommt man auf die Geschwindigkeit indem

integriert, nämlich v = -a (Gleichung 2) mit a = Beschleunigung (m/s 2 ). Damit die beiden Signale vergleichbar bleiben, sollen sie gleich gefiltert werden. Dann gilt x - a = v 2 . (Gleichung 3)

1 + τ η s s

Hiermit ist das Problem von dem Signalrauschen gelöst, das der Drift des Beschleunigungssensors aber nicht. Dafür muss der tieffrequente Teil des Beschleunigungssignals durch die von dem Positionssensor ermittelte

Geschwindigkeit ersetzt werden. Hierzu kann die ermittelte Geschwindigkeit zwei Teile getrennt werden - einen hoch- und einen tieffrequenten Teil. Wir können schreiben: v, + Tl s v, (Gleichung 4) mit τ ι = Zeitkonstante des Tiefpassfilters. Wenn beide Signale miteinander übereinstimmen, dann kann man genauso gut die Schätzung von der

Beschleunigung für den zweiten Teil benutzen. Das heißt:

-v, +

1 + T 1 S 1 + T 1 S

1 „ r l S 1 1

v l H — x x— a

1 + T 1 S 1 + T 1 S \ + x D s s

1 „ τ, 1

V, H — x a

l + T j S 1 l + T j S l + T n s

(Gleichung 5)

Wenn wir dann definieren 1 τ 1

v 3 = ν γ +— 1 — χ a (Gleichung 6)

l + z { s l + z { s l + z D s und die Zeitkonstante z l genügend lang machen, können wir die beiden

Schätzungen vi und v 3 miteinander vergleichen: sie sollen nominell identisch sein. Beschleunigungsfehler wie Offset und Drift werden kompensiert durch den ersten, tieffrequenten Teil von v 3 . Wenn sich die beiden Signale signifikant unterscheiden, ist klar, dass eines der beiden Signale einen Fehler hat. Konnten die Geschwindigkeitssignale erfolgreich plausibilisiert werden, kann zur

Bestimmung der aktuellen Geschwindigkeit des Aufzugs eines der indirekt ermittelten Geschwindigkeitssignale verwendet werden. Beispielsweise kann die aktuelle Geschwindigkeit nach Gleichung 1 (v akt = Vj ) oder Gleichung 6 (v akt = v 3 ) bestimmt werden. Die aktuelle Geschwindigkeit könnte alternativ auch aus dem Mittelwert der indirekt ermittelten Geschwindigkeiten bestimmt werden, z.B.

v efa = (vi + 3 ) (Gleichung 1 1 ).

Um eine gute und geglättete Schätzung der Ist-Geschwindigkeit zu bekommen, kann es von Vorteil sein, den Tiefpassfilter von der Beschleunigung zu entfernen, da ein direkter Vergleich jetzt nicht mehr das Ziel ist. Eine andere Zeitkonstante in den übrigen Filtern kann auch von Vorteil sein. Solange die Zeitkonstante dieses Filters lang genug ist, kann der glättende Filter ganz entfernt werden. Daher gilt:

1 τ

v 4 = v t +— -— x a (Gleichung 12), wobei l + z 2 s l + z 2 s die aktuelle Geschwindigkeit v a kt mit dieser indirekt ermittelten Geschwindigkeit ( v ah = v 4 ) gleichgesetzt bzw. aus einem Mittelwert der nach den Gleichungen 1 , 6 und / oder 12 ermittelten Geschwindigkeiten gebildet werden kann. Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aufzugskabine, die sich in einem Aufzugsschacht aufwärts und abwärts bewegen kann. Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Aufzugs bei einem

Fahrmanöver, bei dem der Aufzug ausgehend von einer Bewegung (mit konstanter Beschleunigung) abgebremst wird.

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Aufzugsposition bei einem Fahrmanöver, bei dem der Aufzug aus einer Bewegung bis zum Stillstand abgebremst wird; und

Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm zur Darstellung der wichtigsten

Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Bremsen eines Aufzugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufzugskabine 1 , die sich in einem Aufzugsschacht entlang vertikal verlaufender Führungsschienen 2 aufwärts oder abwärts bewegen kann. Die Bewegungsrichtung ist mit B bezeichnet.

Zwischen der Aufzugskabine 1 und den Führungsschienen 2 sind jeweils mehrere Lager 3 vorgesehen, um die Gleitreibung zwischen den Elementen zu verringern.

Die Aufzugskabine 1 ist an einem Seil 4 aufgehängt, an dessen anderen Ende ein Gegengewicht befestigt ist (nicht gezeigt), das typischerweise so bemessen ist, dass es eine teilbeladene Aufzugskabine 1 (die z.B. mit 50% der maximalen Traglast beladen ist) im Gleichgewicht halten kann. Um die Aufzugskabine 1 im Aufzugsschacht aufwärts bzw. abwärts zu bewegen, ist ein Antrieb (nicht gezeigt) vorgesehen, der z.B. eine Treibscheibe antreibt, an der das Seil 4 umgelenkt wird.

Die Aufzugskabine 1 wird mittels einer Bremse 5 gebremst, die im vorliegenden Fall an der Aufzugskabine 1 montiert ist und die Führungsschienen 2 als

Bremselement zum Abbremsen des Aufzugs nutzt. Alternativ könnte die Bremse 5 auch an einer anderen Stelle des Aufzugssystems angeordnet sein, wie z.B. am Antrieb. Die Bremse 5 kann neben ihrer Funktion als Betriebsbremse auch einen Notbremsfunktion aufweisen oder als sogenannte Fangvorrichtung ausgebildet sein, mit der die Aufzugskabine 1 z.B. im Falle eines Seilrisses gefangen und bis zum Stillstand abgebremst werden kann.

Zur Ansteuerung der Bremse 5 ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel in der Aufzugskabine 1 untergebracht ist. Die

Steuereinrichtung 6 kann beispielsweise ein Steuergerät mit einem Software- Algorithmus umfassen, der ständig eine zukünftige Position s ZU k und/oder eine zukünftige Geschwindigkeit v zuk der Aufzugskabine 1 unter Einbeziehung der Beschleunigung der Aufzugskabine 1 ermittelt und einen Bremseingriff

automatisch auslöst, wenn die ermittelte zukünftige Position s ZU k und/oder die zukünftige Geschwindigkeit v zuk der Aufzugskabine einen vorgegebenen

Schwellenwert s gre nz bzw. ν 9Γβηζ (siehe Figuren 2 und 3) überschreitet. Dadurch ist es möglich, die Bremse 5 bereits auszulösen, noch bevor die Aufzugskabine 1 den vorgegebenen Position-Schwellenwert oder den vorgegebenen Geschwindigkeits- Schwellenwert erreicht hat.

Die aktuelle Beschleunigung a a kt der Aufzugskabine 1 wird mittels eines

Beschleunigungssensors 7 gemessen, der z.B. in der Steuereinrichtung 6 mit integriert sein kann. Der Beschleunigungssensor 7 könnte wahlweise aber auch an anderer Stelle an der Aufzugskabine 1 montiert sein. Die

Beschleunigungssensorik arbeitet vorzugsweise mit kapazitivem Messprinzip und ist als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) aufgebaut.

Neben dem Beschleunigungssensor 7 verfügt die Aufzugskabine 1 über eine zusätzliche Sensorik 8, mittels derer die aktuelle Position s a kt und / oder die aktuelle Geschwindigkeit v a kt der Aufzugskabine 1 ermittelt werden kann. Die aktuelle Geschwindigkeit v a kt der Aufzugskabine 1 kann von einem

Geschwindigkeitssensor und die Position s a kt von einem Positionsgeber gemessen werden. Prinzipiell ist die Sensorik 7 und/oder 8 so ausgebildet, dass alle für die Steuerung oder Regelung notwendigen Signale direkt oder indirekt ermittelt werden können. Beispielsweise kann die aktuelle Geschwindigkeit v a kt der Aufzugskabine 1 indirekt ermittelt werden, indem die Geschwindigkeit v a kt der Aufzugskabine 1 aus dem Signal des Positionsgebers durch zeitliche Ableitung gewonnen wird. Um das Rauschen von dem differenzierten Positionssignal zu reduzieren, kann

vorzugsweise ein Filter benutzt werden. In der Laplace-Form erhält man: — -— V; , (Gleichung 1 ).

1 + T D S

Die aktuelle Geschwindigkeit v a kt kann alternativ aus einem nach der Zeit integrierten Beschleunigungssignal indirekt ermittelt werden. In der Laplace-Form erhält man nach Aufteilung in einen hoch- und einen tieffrequenten Teil folgende Gleichung:

I r l

v 3 = ν γ +— -— x a (Gleichung 6).

l + z { s l + z { s l + z D s

Unter Vernachlässigung des tieffrequenten Teils ergibt sich v 3 zu

1 τ

v 4 = v t +— -— a (Gleichung 12).

l + z 2 s l + z 2 s

Erfindungsgemäß kann die indirekt ermittelte aktuelle Geschwindigkeit v a kt einen der nach den Gleichungen 1 , 6 oder 12 ermittelten Geschwindigkeiten annehmen oder die indirekt ermittelte aktuelle Geschwindigkeit v ak t kann aus einem Mittelwert von mindestens zwei der nach den Gleichungen 1 , 6 oder 12 ermittelten

Geschwindigkeiten berechnet werden. Beispielsweise könnte die aktuelle

Geschwindigkeit v ak t bestimmt werden zu:

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit v der Aufzugskabine 1 während einer Bewegung der Aufzugskabine 1 im Aufzugsschacht für eine niedrige (Verlauf I) und eine hohe Beschleunigung (Verlauf II) der

Aufzugskabine 1 . Wie zu erkennen ist, bewegt sich die Aufzugskabine 1 zunächst bis zum Zeitpunkt t 0 mit konstanter Geschwindigkeit v 0 . Danach wird die

Aufzugskabine 1 beschleunigt, wobei die Geschwindigkeit v zunimmt.

Erfindungsgemäß wird regelmäßig eine zukünftige Geschwindigkeit v zuk der Aufzugskabine 1 vom Algorithmus 9 berechnet. Mit Kenntnis der aktuellen

Geschwindigkeit v a kt und der aktuellen Beschleunigung a a kt der Aufzugskabine 1 kann eine zukünftige Geschwindigkeit v zuk durch einfache Integration der aktuellen Beschleunigung a a kt ermittelt werden. Der Algorithmus 9 berechnet dann die zukünftige Geschwindigkeit v zuk , die die Aufzugskabine 1 ausgehend von t ak t nach einer vorgegebenen Zeitdauer T, also zum Zeitpunkt t zuk (=t ak t + T), haben wird. Hierzu kann beispielsweise folgende Gleichung verwendet werden: zuk = Vakt + f i+ T akt dt (Gleichung 7)

Bei konstanter Beschleunigung a a kt und unter Festlegung des zeitlichen Nullpunkts auf den Zeitpunkt t ak t (= 0) vereinfacht sich diese Berechnung zu: v ZU k = Vakt + a a kt T (Gleichung 8) Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zum Zeitpunkt t ak t = ti berechnete zukünftige Geschwindigkeit v zuk , i-i für Verlauf I noch deutlich kleiner als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Schwellenwert v gren z- Gemäß der Vereinfachung nach Gleichung 8 wurde hierbei angenommen, dass die von der Sensorik 7 zum Zeitpunkt t akt = ti ermittelte Beschleunigung a a kt konstant bleibt. Somit ergibt sich die zukünftige Geschwindigkeit v zuk = v zuk , i-i aus dem Schnittpunkt der Tangente, die an dem Geschwindigkeitsverlauf I zum Zeitpunkt t akt = ti anliegt, mit der zukünftigen Zeit t zuk , 1 = ti + T. Da v zuk , i-i kleiner als v gren z ist, bleibt die Bremse 5 geöffnet. Wird analog dazu die zukünftige Geschwindigkeit v zuk = v zuk , für den Verlauf I zum Zeitpunkt t akt = t 2 zum zweiten Mal ermittelt, so wird von der Steuerung 6 festgestellt werden, dass die ermittelte zukünftige Geschwindigkeit v zuk , den Schwellenwert v gren z nun überschreitet. Die gemessene Beschleunigung a a kt zum Zeitpunkt t ak t = t2 kann gemäß der Vereinfachung nach Gleichung 8 wiederum als konstant angenommen werden. Da nun v zuk , 2-1 > v gren z gilt, wird die Bremse 5 von der Steuerung 6 ausgelöst. Der Zeitpunkt t 2 wäre somit gleichzeitig der

Auslösezeitpunkt t a = t a- i für den Verlauf I.

Wenn die Zeitdauer T, mit der der Algorithmus 9 die zukünftige Geschwindigkeit Vzuk im Voraus ermittelt, etwa der Zeitdauer entspricht, die die Bremse 5 zum Überwinden des Lüftspiels benötigt, wird die Aufzugskabine 1 nach dem Auslösen der Bremse 5 solange nicht ihre Geschwindigkeit reduzieren, bis eine genügend große Bremskraft aufgebaut werden konnte, die ausreichend ist, den Auszug 1 zu verzögern. Bis zu diesem Zeitpunkt hat die Transporteinrichtung 1 eine maximale Geschwindigkeit v max erreicht.

Der Geschwindigkeits-Schwellenwert v gren z ist daher so gelegt, dass die von der Aufzugskabine 1 erreichte maximale Geschwindigkeit v max noch einen deutlichen Abstand Δν zu einer kritischen Geschwindigkeit v kr it aufweist. Je länger die

Zeitdauer T ist, mit der der Algorithmus 9 die zukünftige Geschwindigkeit v ZU k im Voraus ermittelt, desto früher wird die Aufzugskabine 1 gebremst und desto weniger weit wird der Geschwindigkeits-Schwellenwert v gren z überschritten (bzw. desto weniger nah nähert sich die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung 1 an den Schwellwert).

In bestimmten Sonder-Betriebssituationen, z.B. im Wartungsmodus, kann es daher sinnvoll sein, die Zeitdauer T gegenüber dem Normalbetrieb deutlich zu erhöhen. Dadurch kann die Sicherheit weiter verbessert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bei kleinen Geschwindigkeiten oder auch im Stillstand der Transporteinrichtung 1 wirksam. Steht der Aufzug 1 beispielsweise an einer Etage, so darf sich der Aufzug 1 mit geöffneten Türen nicht aus einer definierten Türzone bewegen. Die Türzone wird durch zwei Grenzwerte gebildet, wobei der erste Grenzwert oberhalb und der zweite

Grenzwert unterhalb in einem Abstand von z.B. 20 cm von der Ein- bzw.

Ausstiegsposition des Aufzugs 1 entfernt festgelegt ist. Bewegt sich der Aufzug von der Ein- bzw. Ausstiegsposition einer Etage weg, so würde eine herkömmliche Aufzugsbremse automatisch erst dann ausgelöst werden, wenn der Aufzug die Türzone nach oben oder unten verlassen hat. Da der Aufzug sich aus dem

Stillstand wegbewegt, ist seine Geschwindigkeit selbst bei einer hohen

Beschleunigung, wie sie z.B. bei einem Abriss des Seiles 4 auftreten würde, anfangs noch sehr gering. D.h. der Aufzug müsste erst eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit aufbauen oder sich tatsächlich soweit fortbewegen, bis dass der jeweilige Grenzwert überschritten wird und dadurch ein Bremseingriff ausgelöst wird. Demgegenüber kann die Steuerung 6 gemäß Erfindung selbst für einen stillstehenden oder einen auch nur mit sehr geringer Geschwindigkeit

bewegenden Aufzug 1 vorausschauend ermitteln, dass aufgrund der hohen Beschleunigung des Aufzugs (z.B. im Falle eines plötzlichen Seilrisses) die Geschwindigkeit und / oder die Position des Aufzugs sehr schnell unerlaubte Werte erreichen wird. Wie nämlich aus dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf II ersichtlich ist, bewegt sich der Aufzug ab dem Zeitpunkt t 0 mit nur sehr geringer Geschwindigkeit fort, bis plötzlich die Beschleunigung stark ansteigt. Obwohl zum Messzeitpunkt ti die aktuelle Geschwindigkeit v a kt, 1-11 kleiner ist als die

Geschwindigkeit v a kt, 1 -1 des vorherigen Verlaufs, erkennt die Elektronik 6 aufgrund der hohen Beschleunigung a a kt zum Zeitpunkt ti dennoch, dass eine

Überschreitung des zulässigen Grenzwertes v gren z schon zum Zeitpunkt t zuk , 1 eintreten wird (v zuk , i-n > v gren z)- Wird wieder eine konstante Beschleunigung a a kt angenommen, so wird analog nach dem oben erläuterten Verfahren die zukünftige Geschwindigkeit v zuk = v zuk , i-n des Aufzugs aus dem Schnittpunkt der Tangente, die an dem Geschwindigkeitsverlauf II zum Zeitpunkt t ak t = ti anliegt, mit der zukünftigen Zeit t zuk , 1 = ti + T bestimmt. In diesem Fall würde die Bremse 5 durch die Steuerung 6 auch zum Zeitpunkt t a- n = ti ausgelöst.

Dieser Zusammenhang wird auch aus den Gleichungen 8 oder 10 ersichtlich: Selbst bei s a kt = 0 bzw. v ak t = 0 wird eine zukünftige Position bzw. eine zukünftige Geschwindigkeit mit einem von der Beschleunigung a a kt abhängigen Faktor ermittelt. Die aktuelle Beschleunigung a a kt hat somit in allen Betriebssituationen direkten Einfluss auf die Überschreitung möglicher Grenzwerte. Demnach hängt die Erkennung der Grenzwertüberschreitung (z.B. Mindestabstand, Übergeschwindigkeit, etc.) nicht allein von fest vorgegebenen (konstanten) Bremsenparametern bzw. technischen Kennzahlen der Bremse ab (wie vom Stand der Technik her bekannt), sondern von einem von der Betriebssituation der Transporteinrichtung 1 abhängigen variablen Betriebsparameter.

In diesem Fall wird die Steuerung 6 folglich eine Bremsung des Aufzugs 1 auslösen, noch bevor der Aufzug 1 eine hohe Geschwindigkeit oder jene

Grenzposition / Mindestabstand erreicht hat. Die Bremse könnte sogar noch in der Stillstandsphase des Aufzugs 1 ausgelöst werden.

Da der Aufzug 1 im Moment der Bremsauslösung noch keine große

Geschwindigkeit erreicht hat, kann der Bremseingriff sanfter durchgeführt werden, so dass die Personen im Aufzug komfortabler befördert werden.

Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines von der Aufzugskabine 1 zurückgelegten Wegs s, wobei sich die Aufzugskabine 1 bis zum Zeitpunkt t 0 im Stillstand befindet, dann beschleunigt, und sich fortbewegt. Der Aufzug kann sich z.B. mit konstanter Beschleunigung fortbewegen, so dass sich ein parabelformiger Verlauf ergibt. Während der Aufzugsbewegung ermittelt der Algorithmus 9 ständig eine zukünftige Position s ZU k der Aufzugskabine 1 unter Einbeziehung der aktuell von der Sensorik 7 gemessenen Beschleunigung a a kt der Aufzugskabine 1 . Im dargestellten Beispiel befindet sich die Aufzugskabine 1 im Zeitpunkt ti an der Position si . Der Algorithmus 9 ermittelt dann die zukünftige Position s ZU ki , die die Aufzugskabine 1 ausgehend von t ak t (= ti) nach einer vorgegebenen Zeitdauer T, also zum Zeitpunkt t zuk i (=t ak t + T), haben wird. Die zukünftige Position s ZU ki zum Zeitpunkt ti lässt sich beispielsweise durch zweifache Integration der aktuellen Beschleunigung a a kt und einfache Integration der aktuellen Geschwindigkeit v a kt, die wie oben schon erläutert ermittelt wurde, sowie unter Berücksichtigung der aktuellen Position s a kt = (si ) wie folgt ermitteln: s zuk = s akt + !^ t l T p akt dt + j& * T a Kt d (Gleichung 9)

Bei konstanter Beschleunigung der Aufzugskabine 1 und unter Festlegung des zeitlichen Nullpunkts auf den Zeitpunkt t ak t vereinfacht sich die Berechnung zu: Szuk = Sakt + Vakt T + 1/2 a ak t T 2 , mit takt = 0 (Gleichung 10)

Unter normalen Betriebsbedingungen kann der Einfluss der Beschleunigung a a kt im Vergleich zur aktuellen Geschwindigkeit v a kt zur Bestimmung der zukünftigen Position s ZU k geringer sein. Daher kann es genügen, die zukünftige Position s ZU k unter Vernachlässigung der Beschleunigung a a kt näherungsweise zu bestimmen. D.h. die Steuereinheit 6 kann bei der Bestimmung der zukünftigen Position s ZU k die Beschleunigung a a kt zu Null setzen. Die Vernachlässigung der Beschleunigung a a kt kann grundsätzlich erfolgen, oder wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist (z.B. wenn die Beschleunigung a a kt einen bestimmten Grenzwert unterschreitet).

Dadurch vereinfacht sich Gleichung 10 nochmals zu:

Szuk = Sakt + Vakt T, mit t akt = 0 (Gleichung 13) Dabei übt die Beschleunigung schon auf die aktuelle Geschwindigkeit v a kt einen Einfluss aus, wie z.B. aus Gleichung 12 ersichtlich.

Alternativ kann aus Gleichung 8, v zuk = v a kt + a a kt T, die durchschnittliche

Geschwindigkeit v av des Aufzugs 1 zu mit a a kt = const. berechnet werden. Damit ergibt sich eine Wegdifferenz von

SA = v av * T.

Diese Ermittlung der zukünftigen Position s ZU k wird im weiteren Verlauf der

Aufzugsbewegung kontinuierlich durchgeführt. Erreicht oder übersteigt nun die ermittelte zukünftige Position s ZU k einen vorgegebenen Schwellenwert s gre nz, wird die Bremse 5 zum Auslösezeitpunkt t a ausgelöst. Entsprechend dem Beispiel erfolgt dies beispielsweise zum Zeitpunkt t 2 = t a an der Position s 2 der

Transporteinrichtung 1 . Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt der Algorithmus 9 bzw. die Steuereinheit 6 zum aktuellen Zeitpunkt t ak t = t 2 die zukünftige Position s ZU k, 2 unter der vereinfachten Voraussetzung (gemäß Gleichung 10), dass der Aufzug 1 sich mit der gemessenen Beschleunigung a a kt konstant fortbewegt. D.h. die Position s ZU k, 2 wird (wie in Fig. 3 gezeigt) aus dem Schnittpunkt der Parabel, die sich aus Gleichung 9 bzw. 10 ergibt, mit der

Zeitgerade t zuk , 2 ermittelt. Dabei wird der Algorithmus 9 feststellen, dass s ZU k, 2 einen Grenzwert s gre nz übersteigt. Daher wird die Bremse 5 zum Zeitpunkt t 2 (= t a ) ausgelöst.

Nach dem Auslösen der Bremse 5 wird der Aufzug 1 abgebremst, so dass sich der Verlauf der Kennlinie aus Fig. 3 degressiv einem maximalen Wert s ma x nähert. Wird der Aufzug 1 bis zum Stillstand abgebremst, erreicht die Aufzugskabine 1 die Position s max und verharrt bei dieser.

Der Schwellenwert s gre nz ist in diesem Fall so gewählt, dass die Aufzugskabine 1 in keinem Fall an eine kritische Position Skrit, wie z.B. das Ende des

Aufzugsschachtes, herankommt und auch (nach vollständiger Abbremsung der Transporteinrichtung 1 ) im Stillstand (Position s ma x) einen ausreichenden

Sicherheitsabstand zur kritischen Position Skrit einnimmt. Beispielsweise kann der maximale Bremsweg der Transporteinrichtung als bekannt vorausgesetzt werden und als As (siehe Fig. 3) festgesetzt werden.

Die Zeitdauer T, auf deren Grundlage der Algorithmus 9 die zukünftige Position Szuk und / oder die zukünftige Geschwindigkeit v zuk ermittelt, kann beispielsweise etwa der Zeitdauer entsprechen, die die Bremse 5 benötigt, um aus einem entspannten Zustand heraus das Lüftspiel zu überwinden, so dass die Reibbeläge der Bremse 5 in Anlage mit dem Reibelement 2 geraten. Die Zeitdauer T kann beispielsweise ein konstanter Wert oder eine von wenigstens einem weiteren Betriebsparameter abhängige variable Größe sein. So kann die Zeitdauer T beispielsweise von der Geschwindigkeit v a kt der Aufzugskabine abhängen.

Alternativ oder zusätzlich kann auch z.B. der Verschleiß der Bremse 5 oder Alterungseffekte berücksichtigt werden. Je länger die Zeitdauer T gewählt wird, desto früher beginnt die Bremse 5 zu bremsen und desto weniger stark wird der Schwellenwert s gre nz überschritten. Wenn Daten über die Verzögerung der

Aufzugskabine zur Verfügung stehen, könnte die Bremse 5 beispielsweise genau zu dem Zeitpunkt ausgelöst werden, an dem sich die Aufzugskabine 1 um den benötigten Bremsweg vom Schwellenwert s gre nz entfernt befindet. Fig. 4 zeigt nochmals die wesentlichen Verfahrenssch tte eines Verfahrens zum frühzeitigen Auslösen der Bremse 5 einer schienengeführten Transporteinrichtung, wie z.B. einer Aufzugskabine 1 . Dabei wird in Schritt S1 zunächst eine zukünftige Position s ZU k und/oder eine zukünftige Geschwindigkeit v zuk der Aufzugskabine 1 unter Berücksichtigung der Beschleunigung a a kt der Aufzugskabine 1 ermittelt. Erreicht die ermittelte zukünftige Position s ZU k bzw. die ermittelte zukünftige

Geschwindigkeit v zuk einen jeweils vorgegebenen Schwellenwert (SW), z.B. s gre nz und / oder v grenz , (siehe Abfrage von Schritt S2, Pfad„ja"), wird die Bremse 5 in Schritt S3 unmittelbar ausgelöst. Anderenfalls (Pfad„nein") verzweigt das

Verfahren zurück zum Start und wird erneut ausgeführt.

Damit die erfindungsgemäße Regelung einwandfrei funktioniert, kann die erfindungsgemäße Steuerung 6 die Eingangssignale überwachen und

plausibilisieren. Vorteilhafterweise werden einzelne Sensoren redundant ausgebildet. Erfindungsgemäß genügen zwei Beschleunigungssensoren 7 und ein Positionssensor 8. Somit können die beiden Beschleunigungssensoren 7 direkt miteinander verglichen werden. Um einen fehlerhaften Sensor zu bestimmen, müssen jedoch alle drei Sensoren miteinander verglichen werden. Hierzu bedarf es einer vergleichbaren einheitlichen Signalgröße der drei Sensoren.

Erfindungsgemäß werden daher die Beschleunigungssignale der beiden

Beschleunigungssensoren 7 über die Zeit integriert und das Wegsignal des

Positionsgebers nach der Zeit differenziert. Dadurch werden drei

Geschwindigkeitssignale gewonnen, die miteinander verglichen werden können. Der defekte Sensor kann anhand seines gegenüber den beiden

übereinstimmenden Signalen abweichenden Geschwindigkeitssignals erkannt werden. Durch das Differenzieren bzw. Integrieren können in der Praxis

Signalrauschen bzw. Drifts hervorgerufen werden. Um derartige Phänomene zu vermeiden, können, wie bereits oben erläutert, geeignete Hochpass- und / oder Tiefpassfilter eingesetzt werden (siehe Gleichungen 1 bis 6).

Anstelle der Berechnung der zukünftigen Position (s ZU k) und/oder der zukünftigen Geschwindigkeit (v zuk ) der Transporteinrichtung 1 können in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung die Positions- und / oder Geschwindigkeitsgrenzwerte zur Auslösung der Bremse 5 vollständig in der Steuerung 6 abgelegt sein, wobei die Grenzwerte die in die Zukunft gerichteten Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte unter Berücksichtigung der Beschleunigung (a a kt) der Transporteinrichtung 1 implizieren. D.h. die zukünftigen Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte müssen nicht explizit berechnet werden, sondern die zukunftsgerichtete Überschreitung eines Positions- bzw. Geschwindigkeitsgrenzwertes kann zu einem bestimmten Zeitpunkt durch direkten Vergleich der aktuellen Positions- und / oder Geschwindigkeitswerte mit dem jeweiligen (z.B. in der Steuereinheit 6 abgelegten) Grenzwert ermittelt werden. Die Geschwindigkeitsgrenzwerte können z.B. als Tabelle („Look-up Table") oder als Kennfeld in der Steuereinheit 6 hinterlegt sein. Fig. 5 zeigt ein mögliches Kennfeld. Die erlaubten Werte werden von den Kennlinien a ma x und a mtn sowie Vgrenz und -v gren z eingeschlossen. Durch Verschieben der Kennlinien v gren z bzw. - Vgrenz in Richtung v max bzw. -v max kann das Kennfeld vergrößert werden (mit Strichlinie dargestellt). Dabei sind die Kennlinien des Kennfeldes so definiert, dass zu jeder Geschwindigkeit v eine maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a definiert ist, wobei die maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a so gewählt ist, dass die von der Geschwindigkeit v und der Beschleunigung a abhängige zukünftige Geschwindigkeit v zuk den Geschwindigkeitsgrenzwert v gren z gerade nicht verletzt. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es Gleichung 8 implizit erfüllt.

Analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 2) wird kontinuierlich von den Sensoren 7 und / oder 8 die Bewegung der Transporteinrichtung 1 sensiert. Beispielsweise kann zu einem Messzeitpunkt ti die Geschwindigkeit v a kt, 1-1 und die aktuelle Beschleunigung a a kt (ti) der Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt werden. Zur Überprüfung, ob nun ein gültiger

Geschwindigkeitsgrenzwert verletzt wird, werden die ermittelten Werte mit dem Kennfeld verglichen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, definieren die ermittelten Werte v a kt, i-i und a a kt (ti) den Punkt Pi . Da dieser Punkt innerhalb des erlaubten

Kennfelds liegt, besteht keine Notwendigkeit die Bremse 5 auszulösen. D.h. nach Ablauf der Zeitdauer T wird unter der Annahme einer gleich bleibenden

Beschleunigung (a a kt = const.) der Transporteinrichtung 1 der

Geschwindigkeitsgrenzwert v gren z nicht überschritten. Der zukünftige Geschwindigkeitswert v zuk, 1-1 wird also kleiner als der Geschwindigkeitsgrenzwert

Vgrenz Sein .

Wird zu einem späteren Zeitpunkt t 2 die Geschwindigkeit v a kt, 2-1 und die aktuelle Beschleunigung a a kt (t.2) der Transporteinrichtung 1 bestimmt, wird ein Punkt P 2 definiert. Dieser Punkt liegt jedoch außerhalb des Kennfeldes. Das bedeutet, dass der zugehörige zukünftige Geschwindigkeitswert v zuk , 2-1 den Grenzwert v gren z überschreitet. Die Bremse 5 würde somit ausgelöst werden. Analog zu Fig. 2 kann zum Zeitpunkt ti ein aktueller Geschwindigkeitswert v a kt, 1-11 ermittelt werden, der kleiner als v a kt, 1-1 ist. Ist zu diesem Zeitpunkt die

Transporteinrichtung 1 jedoch einer sehr hohen Beschleunigung a a kt, n (ti) ausgesetzt, kann die zukünftige Geschwindigkeit v zuk = v zuk , i -n den Grenzwert Vgrenz dennoch verletzen. Wie in Fig. 5 gezeigt, liegt der durch die Geschwindigkeit v a kt, 1-11 und die Beschleunigung a a kt, 11 (ti) definierte Punkt P 3 außerhalb des

Kennfeldes. Die Bremse 5 würde somit wieder ausgelöst.

Analog zum Geschwindigkeitskennfeld nach Fig. 5 kann auch ein Kennfeld für die Position der Transporteinrichtung 1 durch Kennlinien definiert sein, wie in Fig. 6 gezeigt. Die zulässigen Werte werden von den Kennlinien resultierend aus der Geschwindigkeitsgrenze v gren z (und -v gren z) und der aktuellen Beschleunigung a a kt eingeschlossen. (Der Einfachheit halber ist das Kennfeld nur für positive

Geschwindigkeiten dargestellt). D.h. die Größe des Kennfeldes hängt hier von der aktuellen Beschleunigung a a kt der Transporteinrichtung 1 ab. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, verkleinert sich das Kennfeld mit steigender Beschleunigung bzw. vergrößert sich das Kennfeld mit geringer werdender Beschleunigung.

Dabei sind die Kennlinien des Kennfeldes so definiert, dass zu jeder Position s eine maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a definiert ist, wobei die maximal (bzw. minimal) erlaubte Beschleunigung a so gewählt ist, dass die von der Position s und der Beschleunigung a abhängige zukünftige Position s ZU k den Positionsgrenzwert s gr enz gerade nicht verletzt. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es Gleichung 10 implizit erfüllt. Analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 3) wird kontinuierlich von den Sensoren 7 und / oder 8 die Bewegung der Transporteinrichtung 1 sensiert. Beispielsweise kann zu einem Messzeitpunkt ti die Position Si , die aktuelle Geschwindigkeit v a kt, 1 und die aktuelle Beschleunigung a a kt der

Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt werden. Aufgrund der ermittelten Beschleunigung a = a a kt wird das Kennfeld durch die Kennlinie a a kt begrenzt (vgl. Fig. 6).

Zur Überprüfung, ob nun ein gültiger Positionsgrenzwert verletzt wird, werden die ermittelten Werte mit dem Kennfeld verglichen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, definieren die ermittelten Werte Si und v ak t, 1 den Punkt Qi . Da dieser Punkt innerhalb des erlaubten Kennfelds liegt, besteht keine Notwendigkeit die Bremse 5 auszulösen. D.h. nach Ablauf der Zeitdauer T wird unter der Annahme einer gleich bleibenden Beschleunigung (a a kt = const.) der Transporteinrichtung 1 der

Positionsgrenzwert s gre nz nicht überschritten. Der zukünftige Positionswert s ZU k, 1 wird also kleiner als der Positionswert s gre nz sein.

Wird zu einem späteren Zeitpunkt t 2 die Position s 2 und die aktuelle

Geschwindigkeit v ak t, 2 der Transporteinrichtung 1 bestimmt, wird ein Punkt Q 2 definiert. Dieser Punkt liegt jedoch außerhalb des Kennfeldes. Das bedeutet, dass der zugehörige zukünftige Positionswert s ZU k, 2 den Grenzwert v gren z überschreitet. Die Bremse 5 würde somit ausgelöst werden.

Wie soeben erläutert, müssen zur Überwachung des Geschwindigkeits- und

Positionsgrenzwertes zwei Kennfelder in der Steuereinheit 6 abgelegt sein. Daher sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, nur mehr ein einziges Kennfeld in der Steuereinheit 6 abzulegen, das gleichsam zur Überwachung des Geschwindigkeitsgrenzwertes v gren z und des Positionsgrenzwertes s gre nz geeignet ist.

Aufbauend auf Fig. 6 zeigt Fig. 7 hierzu ein Kennfeld, das den erlaubten Bereich dahingehend einschränkt, dass die Geschwindigkeitsgrenze v gren z nicht mehr das oberste Limit darstellt. Mit steigender Beschleunigung a sinkt nun nämlich auch die Geschwindigkeitsgrenze des Kennfeldes, damit ein zukünftiger

Geschwindigkeitswert v zuk den erlaubten Grenzwert v gren z nicht überschreitet. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die Position S3, die aktuelle Geschwindigkeit v a kt, 3 und die aktuelle Beschleunigung a a kt der

Transporteinrichtung 1 mithilfe der Sensorik 7 und / oder 8 bestimmt. Da jedoch der zu diesen Werten zugehörige Punkt Q 3 außerhalb des Kennfeldes liegt, würde die Bremse 5 ausgelöst werden, gleichwenn im Vergleich zu der

Positionsüberwachung allein (vgl. Fig. 6) keine Grenzwertüberschreitung vorgelegen hätte. Insofern kann mithilfe des Kennfeldes nach Fig. 7 eine kombinierte Positions- und Geschwindigkeitsüberwachung durchgeführt werden. D.h. das Kennfeld kann folglich so definiert sein, dass es sowohl Gleichung 8 als auch Gleichung 10 implizit erfüllt.