Kapı Sistemi Tasarım Evrimi

Bir danışmanın uygulamanın nasıl ve neden bu şekilde geliştiğine ilişkin görüşü

Bu sayımızın odak noktası kapı sistemleri olduğundan, tasarımın günümüze nasıl evrildiğini ve uygulamanın nasıl ve neden bu şekilde geliştiğini ele almak faydalı olacaktır.

Tasarım, göreceli basitliği ve düşük maliyeti nedeniyle doğrusal kayış tahrikinde konsolide olmuş, karmaşık kontrol teknolojileri yoluyla performansı maksimize ederken, kolayca bulunabilen bileşenleri kullanarak basit mekanik düzenlemelerle maliyeti en aza indirmek için mekatronik prensiplerini uygulamıştır. Yine de, düşük maliyet ve basitliği temel nitelikleri olarak benimseyen yaklaşımın, geleneksel tasarımların sağladığı performans seviyelerine kıyasla performans seviyelerini düşürdüğü iddia edilebilir. 

Geleneksel üst düzey harmonik operatörler, yüksek açılma ve kapanma hızları ile tepkisel geri dönüş özelliğinin bir araya gelmesiyle en üst düzey performansı sunar ve tüm bunlar elbette daha yüksek maliyet ve artan elektromekanik karmaşıklık anlamına gelir. 

Birçok geleneksel operatör, operatörün kendisine özgü veya operatör mekanizmasına ayrı olarak bağlı olabilen yağ damperleri veya amortisörleri dahil etti. Bunlar, açma-kapama döngüsünün son kısmını kontrol etmek ve sönümlemek için işlev gördü. 

Kapı bağlantı elemanlarının tasarımındaki gelişmeler, kilitleme tasarımının basitleştirilmesini desteklemek için mekanik karmaşıklığı artırmak üzere evrimleşmiştir. Ancak, bu artan karmaşıklık, giderek karmaşıklaşan tasarım, kabinin inişe daha yüksek bir yaklaşma hızını engellediğinden, bir asansör kabinini hızla bir kata ulaştırma açısından azaltılmış kaldırma performansına neden olabilir.   

Kilit tasarımındaki gelişmeler, bunların artık basitleştirildiği ve seri üretildiği şekildedir; bu, kapı kızağının tasarımı ile kilit tasarımının karmaşıklığı ve maliyeti (Resimler 3 ve 4) arasındaki bir dengeyi yansıtır. Bir asansörün birden fazla kilitle donatılacağı göz önüne alındığında, bu yaklaşım mantıklı görünmektedir.

İngiltere'de elle çalıştırılan kapıların (İngiltere'de kepenk tipi kapılar ve Avrupa'da menteşeli kapılar baskındır) birbirine geçmesi, ağırlıklı olarak Dewhurst VL kilitleme serisine dayanmaktadır. Bunlar uzun yıllardır üretimdedir ve tüm olası rakip ve rakip tasarımlardan daha uzun ömürlüdür (ve daha fazla satılmıştır). 

Euro acil durum serbest bırakma anahtarı üzerinde birleşmiş olsak da, ilişkili çalışma mekanizmalarının tasarımı bazı değerlendirmeler gerektirir. Asansör boşlukları güvenli tutulmalı ve bakım ve acil durum süreçleri için erişilebilir olmalıdır. Bu anlamda, acil durum serbest bırakma tasarımı güvenlik açısından kritik olarak değerlendirilebilir. Gerçekten de, serbest bırakma anahtarının uygunsuz kullanımının bir kapının kilidini açmasına veya iki bölmeli yük girişleri durumunda asansör kabini inişte olmadığında otomatik olarak açılmasına neden olduğu bir dizi olay soruşturması yürüttüm. Genel anlamda, serbest bırakma mekanizmaları hem basit hem de kusursuz olmalıdır. Deneyimler, artan karmaşıklığın genellikle arıza riskini artırdığını göstermiştir. Acil durum serbest bırakma anahtarlarına erişimin çok kolay erişilebilir olduğu algısıyla ilgili endişeler gelişmiş olsa da, benim görüşüm, tasarımın standartlaştırılmasının genel olarak olumlu ve faydalı olduğu ve yetkisiz müdahale riskinin ortaya çıktığı durumlarda, tasarımcının EN 81-71 hükümlerini uygulayabileceğidir. 

Yük asansörlerinde kullanılan dikey iki bölmeli kapılar, uygun inişte kabinin konumunu belirlemek ve aynı anda iniş kapılarının çalışmasını kontrol etmek için çalışan belirli bir güvenlik sistemi biçimi gerektirir. Kapılar açılmadan önce kabinin inişte bulunmasını sağlayan bu ikili güvenlik işlevi, uzun zamandır bir tasarım bilmecesi sunmuştur ve benim deneyimime göre sorunlu olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Üreticiye bakılmaksızın, gördüğüm her sistemin kendine özgü bir Aşil topuğu vardır. EN 81-20 gereksiniminin, elektrikli dikey kabin kapılarının/kapılarının panellerinin deliksiz olması gerektiği yönündeki mühendislik mantığını anlasam da, gözlemim ve genel içgüdüm, pratikte uygulandığında, kapalı kabin kapısının/kapısının (iniş kapısından/kapısından önce kapanması gerekir) asansör operatörünün inişte neler olduğunu görmesini engellediği yönündedir. Bence geriye doğru atılmış bir adımdır.   

EN 81-20, otomatik kapı işletimi ve yolcu koruması gereksinimleri açısından köklü bir değişiklik getirmiş ve kapanış hareketi sırasında girişi geçen bir kişinin temassız olarak algılanmasını zorunlu kılmıştır. Son teknoloji artık temassız algılama ve korumaya dayanmaktadır. Asansör kullanıcılarının kapanan kapıların hareketli elemanlarına veya uzuvlarına sıkışma veya çarpışma nedeniyle yaralandığı durumlarda tavsiyelerde bulunduğumu hatırlıyorum. EN 81-20'den önce, mekanik bir güvenlik kenarı veya temas sensörünün yasanın gereksinimlerini karşılamak için yeterli olduğunu (örneğin, engelli veya yaşlı yolcular için daha yüksek koruma gerektiren durumlar hariç) ve (sistemin kuvvet ve darbe enerjisi sınırlarını karşılaması koşuluyla) bunun kabul edilebilir olduğunu tavsiye edebiliyordum. Sistem, kabul edilen son teknolojiyi ihlal etmeden uyumlu olarak değerlendirildi. EN 81-20'den sonra, kapanış döngüsü sırasında temassız algılama son teknolojiyi temsil eder.

Kapı güvenliği göz önüne alındığında, EN 150-1931'de belirtilen 17.1 N maksimum basınç (10 ASME A1955 Koduna kadar izlenebilir) ve 17.1 J maksimum kinetik enerji sınırı (kökleri 81 ASME A20 Koduna dayanır) uzun yıllardır bizimle birliktedir ve en azından 1970'ten bu yana hemen hemen aynı büyüklüklerdedir. Benzer kuvvetler ve enerji sınırları diğer yargı bölgelerinde de yansıtılmıştır, ancak büyüklükler, kapıların ve diğer bileşenlerin mukavemetine ilişkin özel gereklilikleri yansıtmak için biraz değişebilir. Ancak, üst sınırların deneysel temsili şüphelidir ve doğrulanmış mühendislik teorisinden ziyade deneyimden ve bir miktar pragmatizmden çıkarılmış gibi görünmektedir (1958 BS 2655 Standardı, otomatik olarak çalıştırılan asansörlerdeki kapıların veya kapıların "kapanmaları ve açılmaları sırasında bir kişiye zarar verme olasılığı olmayacak şekilde tasarlanması gerektiğini" gerektirmiştir).

Bununla birlikte, 150 N ve 10 J maksimumlarının basit uzun ömürlülüğü, diğer asansör ekipmanı arızalarına kıyasla nispeten yüksek sayıda kapı ile ilgili olayla birlikte, herhangi bir değişiklik ihtimalinin (ki bu muhtemelen maksimumlarda bir azalmayı içerecektir) tartışmalı olduğu kanıtlanacaktır. Gerçekten de, mühendislik etkinliği ve yasal kesinlik soruları, standartlarımızda ve düzenleyici sistemlerimizde belirlenmiş maksimum sınırların yerleşmesinde önemli bir rol oynar. Basit uyum, kaza veya yaralanma durumunda bir savunma açısından her zaman kendi başına yeterli olmasa da, uyumsuzluk neredeyse kesinlikle ölümcüldür. Ortaya çıkan teknolojiler, asansör kapısı operasyonunun güvenliğine başka bir bakış için fırsatlar sunabilir.

Gerçekten de, bir serbest bırakma anahtarının uygunsuz kullanımı sonucu bir kapının kilidinin açılmasına veya iki parçalı yük girişlerinde asansör kabini iniş alanında olmadığında kapının otomatik olarak açılmasına yol açan çok sayıda olay soruşturması yürüttüm.

1970'lerde, Otis'in dengeli köprü dedektörleri pazara öncülük ediyordu, ancak teknoloji yıllar önce geliştirilmişti ve yüksek frekansta 220 V'a dayalı hava teknolojileriyle çok gerçek bir elektrik çarpması tehlikesi yaratabiliyordu. Hastanelerde ve sağlık ortamlarında çoğunlukla uygulanan en etkili alternatif, ışık ışını fotodedektörlerindeydi. 

Ancak bunlar araç kapısı panellerine monte edilmişti ve sonrasında hizalama ve kirlenme sorunlarına eğilimliydi. Resim 6, bir araç kapısının ön kenarına takılmış ve bir engelle fiziksel temas halinde kapıları tersine çevirmek için bir mikro anahtarı çalıştıran bir Otis kauçuk güvenlik ayakkabısını göstermektedir. Fiziksel hasar, arızalı esnek kablolar ve kopuk bağlantılar ve sabitlemeler açısından dedektörlerle karşılaştırıldığında bunların ne kadar sorunlu olduğunu hatırlıyorum. İşletme hasarının genellikle müşteriye yüklendiği göz önüne alındığında, asansör yüklenicileri bu tasarımın ortadan kalkmasına üzülebilir, ancak ben bunun arkasını görmekten memnun oldum.

Otis, başlangıçta AC tahrikli operatörleri kontrol etmek için DC enjeksiyon frenlemesini benimsedi, ta ki bu, kapalı çevrim sırasında hız ve tepkisel geri dönüşle ilgili olarak olağanüstü performans sağlamak için yaygın olarak uygulanan Otis'in doyurulabilir reaktör kontrollü 6970 operatörü ile değiştirilene kadar. Benzer şekilde, Schindler'in QKS serisi, benzer performans elde etmek için karmaşık harmonik mekanizmalara enjeksiyon frenlemesi uyguladı. Resim 5, bir kam ve takipçi tarafından çalıştırılan geri çekilebilir birleştirici içeren bir Otis 6970 Doyurulabilir Reaktör operatörünü göstermektedir. Bu, kapı dedektörünün önceden çalışmasını kolaylaştırmak ve güvenliği artırmak için kapanan kabin kapısının ön kenarını iniş kapısının önüne ilerletmek için işlev görmüştür.

OEM devleri artık kapı/giriş üretimlerini uzman üretim firmalarına taşeron olarak verdikçe, asansör üretiminde kapı sistemi öğesinin meta haline geldiğini gözlemliyoruz.  

 Sektörde yaklaşık 50 yıldır çalışıyorum ve doğrusal bant tasarımına dayalı konsolidasyon sonucunda ortaya çıkan mühendislik çeşitliliğinin azalmasından üzüntü duyuyorum. Her ne kadar bu ürünlerden bazıları üstün performans seviyeleri sağlayan teknolojileri içerirken, diğerleri nispeten zayıf olsa da.   

Peki, gelecek ne olacak? AI'nın gelişmiş sensör teknolojileriyle birleştirilmesi, kapı korumasının etkinliğini artırma olasılığı yüksektir ve bugüne kadar yalnızca sınırlı bir başarı elde eden 3B algılama sistemlerini mümkün kılabilir. Gelişmiş sensör teknolojileri daha önce uygulanmış olsa da, bunlar, yanlış tetikleyicilere karşı ayrımcılık yapma ve asansör kabinine giren ve çıkan gerçek yolcuları belirleme açısından sistemleri sağlam hale getirmek için ilgili işleme karmaşıklığı ve zekasından yoksundu.   

Ayrıca, yapay zeka uygulamalarının operatör torku ve hızının kontrolüne, dolayısıyla kapı basıncı ve kuvvetinin kontrolüne, kabin ve durak giriş durumu ve performans izlemesine kadar uzanması ve böylece etkili kestirimci bakımın sağlanması muhtemeldir.