绳索位置传感器和带有该传感器的滑轮装置制造方法及图纸

技术编号:3411664 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于对运输设施中的牵引或者运载绳索(1)在一个带沟槽的滑轮(2)上的位置进行监视的绳索位置传感器(6),包括一个感应式距离测定单元,其能够发射出一个交变磁场(12),并且能够探测出该磁场(12)由于绳索(1)存在于邻近区域中而发生的衰减。这种传感器适合于在至少三个邻近区域(z1,z2,z3)中对绳索进行探测,并且适合于产生一个输出信号,该输出信号包含一个用于指示所述绳索被探测出位于其中的邻近区域的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的绳索传感器,并且涉及一种带有至少一个这种传感器的滑轮装置。
技术介绍
已知存在有许多类型的利用绳索的运输设施,来确保对车辆进行牵引,比如滑雪吊索设备或者空中缆椅、索道或者任何类型的缆车。这些绳索在用于对它们进行导向的滑轮上运行。缆车通常包括一根或者若干根承载绳索。这种情况下,紧固在车辆上的滑轮用作车辆在其上沿着运载绳索运行的轮子。用于绳索的滑轮带有一个用于接收绳索的圆形沟槽,并且由此限定出绳索相对于滑轮在径向和横向上的正常位置。为了所述运输设施的安全性,重要的是绳索一直在滑轮上保持其正常位置。如果某根绳索相对于所述沟槽发生了偏移从而在所述沟槽的左侧或者右侧运行,那么这就表示所述设施出现了故障,在严重的情况下有可能导致绳索发生出轨,即所述绳索完全不再位于滑轮上。为了安全原因,非常重要的是对这种不规则情形进行探测,这种不规则情形通常需要立即停止所述设施的运行。另外一种必须进行探测的异常现象是滑轮卡锁,在这种情况下,绳索将磨损滑轮,并且逐步接近滑轮的旋转轴。在国际专利申请WO 99/27649中描述了一种用于对绳索相对于滑轮的位置进行监控的传感器。这种传感器包括若干个感应区域,其中这些感应区域能够借助于邻近探测装置对绳索的存在状态进行探测。一个具有三个感应区域的传感器具有三个信号输出,并且对于一个特定的感应区域来说,每个输出中的信号用于表示是否在该区域中探测到了绳索。一根绳索可能会同时在两个感应区域中被探测到。这种传感器包括一个用于监视各个区域的独特的邻近探测装置。所述邻近探测装置非常昂贵并且寿命有限,因为邻近探测装置的电子故障的风险需要乘以用在所述传感器中的探测装置的数目。此外,对所述传感器的合适操作进行核查也费时费力,因为必须对大量的邻近探测装置进行测试。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免这些缺陷,并且提供一种绳索位置传感器,其容许以高度的安全性和较低的成本对绳索相对于具有沟槽的滑轮的径向和横向位置进行监视。该目的利用一种具有独立权利要求1的特征部分所述特征的传感器来实现。其它目的来自于从属权利要求,这些从属权利要求涉及所述传感器的优选实施例,并且涉及一种包括这种传感器的滑轮装置。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行详细描述,这些附图示出了本专利技术的示例性实施例,也就是说图1一根在带有绳索位置传感器的滑轮上运行的绳索的横剖面(按照图8中的剖面A-A),图2图1中所示绳索和滑轮的轮廓以及图1中所示绳索位置传感器的局部纵向剖面,图3利用图2中所示传感器中的测定单元产生出的探测信号与绳索与传感器之间距离的函数关系,图4图2中所示绳索位置传感器的方框图,图5用于区别三个邻近区域的相同传感器的简化布线图,图6在一个按照图5中所示布线图的电路中当绳索以恒定速度远离滑轮时的信号与时间的关系,图7带有两个滑轮和一根在这些滑轮上运行的绳索的滑轮装置,而图8图1中所示滑轮装置的俯视图。具体实施例方式图1示出了一种典型情形,为了进行监控,想到利用绳索位置传感器一个运输设施中的牵引或者运载绳索1在一个滑轮2上运行。更具体地说,绳索位于所述滑轮上的沟槽3中,沟槽3分别利用其半径4和对称平面5确定了绳索相对于滑轮在径向和横向上的正常位置。滑轮上的沟槽3可以或多或少地显现出来,并且可以具有不同的形状。甚至可以具有一个圆柱形中央部,由此容许绳索在该沟槽的内部以一定的自由度横向移动,但是所述滑轮在沟槽3左侧和右侧的直径仍旧大于在沟槽对称平面5中的直径。这就意味着绳索相对于滑轮上的沟槽3的偏移也会使得绳索1朝向外部径向移动。由此,必须对两种紧急状态进行探测,即绳索发生偏移(不对准)和滑轮发生卡锁,这两种紧急状态通过绳索1在相反方向上发生径向位移而变得明显,由此容许通过仅在该径向上对绳索1的位置进行监控来探测这些情形。对绳索相对于滑轮的径向位置进行监视借助于一个感应测定单元来实现,该感应测定单元的工作过程基本上与普通感应邻近传感器中的测定单元的工作过程相同其发射出一个交变的磁场,并且对磁场的衰减进行探测,磁场的衰减是由于在其周围存在金属物体而导致的,在本实施例中是牵引或者运载绳索1。由于需要对绳索相对于滑轮轴线的径向位置进行监控,传感器最好被设置在滑轮上的沟槽的对称平面中,从而使得其磁场被引向所述绳索。由此,能够借助于单个感应测定单元来探测绳索相对于其在所述运输设施正常工作过程中的位置过于贴近传感器或者过于远离传感器的情形。当传感器被设置在滑轮上的沟槽的对称平面中时,绳索的任何横向位移(平行于滑轮的轴线)均意味着绳索与传感器之间的距离增大。这就表明绳索发生了偏移,同时意味着绳索如前所述那样朝向外部发生了径向位移。为了确保这种朝向外部的位移也会导致绳索与传感器之间的距离增大,传感器最好被设置在滑轮的上游或者下游,并且与滑轮位于绳索的同一侧。在图1中示出了设置在该位置的绳索位置传感器6的轮廓。图2示出了图1中所示绳索和滑轮的轮廓,以及绳索位置传感器的局部剖视图。所述测定单元包括一个振荡器,该振荡器包括一个振荡电路,后者带有一个具有开口铁芯8的线圈7,用于沿着主方向发射出磁场。在此,使用了一个壶形铁芯,但是也可能比如使用一个E形铁芯。所述传感器主要沿着该方向具有敏感性,并且其位于磁场中心的测定轴线10指示了该主方向。所述传感器最好被设置成使得其测定轴线10位于沟槽3的对称平面5中,从而使得一直对绳索的偏移现象进行探测,无论是朝向沟槽的左侧或者右侧。如果测定轴线10是磁场12的对称轴线,那么偏移方向将不会对探测信号产生影响。这就表明线圈7和壶形铁芯8在形状上呈圆柱形,以便使得它们的公共轴线是磁场12的对称轴线。传感器6具有一个外壳11,并且所述测定单元中的线圈7被设置在该外壳11的内部,通过该壳体的一个侧壁发射出磁场12。当绳索接触该侧壁的外表面时,即所谓的传感器表面13,绳索与该传感器之间的距离为零。除非以其它方式具体指出,否则邻近区域的测定距离或长度将沿着用于绳索1的测定轴线10表示,绳索1利用一个直径为30毫米(中等尺寸绳索的直径)的圆柱形金属杆来代表,其中心线14(参见图7)以90度的夹角与测定轴线10交叉。所述测定单元能够对绳索的存在状态进行探测的最大距离是该测定单元的作用范围。对绳索1相对于滑轮2的不同情形进行探测需要一个具有足够大作用范围的磁场12的传感器6。首先,所述作用范围可以通过增大磁场的宽度而增大。如果使用了一个具有壶形铁芯8的线圈7,那么磁场12的作用范围可以通过增大铁芯的外径9而延展。但是,宽磁场12具有缺点,即传感器6将变得对绳索1相对于测定轴线10的横向位移不太敏感,其主要在绳索1横向移出磁场12时进行探测。优选的是,所使用的线圈7的铁芯8的宽度9对应于待监测的绳索1的直径,即大体位于20至40毫米之间,以便使得所述磁场具有近似相同的宽度。为了仍旧获得一个足够大的传感器作用范围,所述测定单元最好被设置成使得测定磁场12足以以这样一个距离对绳索1的存在状态进行探测,即与线圈7的铁芯8的间距至少对应于铁芯8的外径的十分之六。测定磁场相对于其宽度的这种较大作用范围意味着探测磁场的微小变化的必要性,由于振荡电路的参数,尤其是振荡电路中线圈7的欧姆电阻,会作为温度的一个函数本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于对运输设施中的牵引或者运载绳索(1)在一个带沟槽的滑轮(2)上的位置进行监视的绳索位置传感器(6),包括一个感应式距离测定单元(17),该距离测定单元能够发射出一个交变磁场(12),并且能够探测出该磁场(12)由于绳索(1)存在于邻近区域中而发生的变化,其特征在于,其适合于在磁场(12)内的至少三个不同邻近区域(z1,z2,z3)中对绳索(1)进行探测,这些邻近区域(z1,z2,z3)与传感器(6)相距不同的距离,并且适合于产生一个输出信号,该输出信号包含一个用于指示绳索(1)被探测出位于其中的邻近区域的信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:查尔斯雷姆彼得海姆利希尔
申请(专利权)人:奥普托塞斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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