具体实施方式

在以下描述中，相同的附图标记用于表示相同的部分或步骤。应当注意，所呈现的附图并非完全按比例绘制，并且它们主要仅用于示意本发明的实施例。

图1示意性地示出了根据一个实施例的安装有钢丝绳提升机限位器设备100的钢丝绳提升机。图1示出了钢丝绳提升机的钢丝绳10和带有吊钩30的吊钩组(hook block，带钩滑车)20。吊钩组20可以包括一个或多个滑轮，钢丝绳10被装配穿过滑轮以便延伸。应注意的是，尽管图1示出了绳索或索具(rigging)，其中由一根绳索形成两个吊索(fall)(1x2)，但根据本发明实施例的钢丝绳提升机限位器设备也可以与其他类型的绳索(例如1x4、1x6或1x8)一起使用。在图1中，根据本发明一个实施例的限位器设备100在点170处被紧固至钢丝绳提升机的钢丝绳10，钢丝绳提升机的吊钩组20的移动最迟要在该点处停止。

负载可以例如借助于吊环(hoisting ring)、起重系索(hoisting sling)或链条被紧固至吊钩30。如果钢丝绳提升机被用于提起港口集装箱，则吊钩30也可以适于提起吊具(spreader，吊箱架)。吊钩30还可以适于提起提升梁，该提升梁用于提起例如长水平轴。在图1中，向上指向的钢丝绳可以被连接到缠绳筒(“左钢丝绳”)以及被连接到位于钢丝绳提升机限位器设备100侧上的绳端终止部(“右钢丝绳”)。取决于绳索的布置，“左钢丝绳”也可以穿过一个或多个滑轮被连接到所述缠绳筒。在负载可能摇摆的情况下，整个所述绳索可能卷入摇摆运动，而限位器设备仍然可以可靠地工作。限位器设备100优选地被紧固在钢丝绳的从上方被支撑在绳端终止部上的那一侧，根据图1，被紧固在“右侧钢丝绳”上。通过这种固定方式，限位器设备保持在距绳端终止部(例如，距所谓的楔形插座(wedge socket，楔形套筒))基本相同的距离，并且钢丝绳的紧固有限位器设备的部段不会被引导为与滑轮接触。

根据图1，钢丝绳10例如可以如下延伸：右侧钢丝绳在其上端处被紧固至绳端终止部。钢丝绳向下延伸穿过限位器设备100，向下到达吊钩组20，到达滑轮的弯曲所在之处。从滑轮处，钢丝绳继续延伸，作为从吊钩组20向上的左侧钢丝绳。取决于绳索类型，当索具为1x2类型时，则左侧钢丝绳被引导至位于顶部处的缠绳筒。如果索具为1x4类型的，则钢丝绳在顶部处经由滑轮被引导再次向下弯曲，朝向吊钩组20，在吊钩组处其经由另一滑轮(图中未示出)再次向上弯曲，然后通过钢丝绳10的第二端附接在缠绳筒上。可以以相应的方式例如以1x6和1x8索具的方式实现吊索。

图1b示意性地示出了根据一个实施例的钢丝绳提升机限位器设备100。限位器设备100包括紧固件110，例如，通过围绕钢丝绳按压紧固件110以使得该紧固件在期望位置保持就位，而将该紧固件布置成紧固至钢丝绳提升机的钢丝绳10。限位器设备100还包括滑动配重120，滑动配重被布置成沿着钢丝绳提升机的钢丝绳10滑动。限位器设备100还包括被紧固至紧固件110的开关150。开关150被布置为当接通时提供信号，所述信号用于停止钢丝绳提升机，从而防止吊钩组和/或负载上升超过由限位器设备100设置的检测极限170。根据一个实施例，开关150包括微动开关(microswitch，微型开关)。

检测装置160功能性地连接至开关150，该检测装置被布置为用于检测配重120滑动到距紧固件110(或检测装置160)特定距离处，即，滑动到检测极限170处，并引起开关150的接通，换言之，检测装置160被布置成检测配重120到达检测极限处，从而引起开关150的接通。

在一个实施例中，开关150和检测装置160功能性地形成检测器150、160，用于检测到位于距紧固件特定距离处的滑动配重120。

根据一个实施例，检测器包括传感器装置，该传感器装置是机械的、光学的、电的、基于超声波的、基于电磁辐射和/或磁性的，或其他机械器件，其被布置为检测配重滑动到特定点，换言之，滑动到检测极限170，以及例如通过使开关160接通或通过(例如借助于非接触式传感器)产生不同的信号来产生用于提升机的停止信号。

根据一个实施例，机械传感器装置或其他机械装置包括转动杆、按钮、线性开关和/或机械连接，当配重120到达检测极限170时，即，到达距紧固件110或检测器(或其部分，如检测装置160)所述特定距离处时，该机械连接断开。

根据一个实施例，电传感器装置包括电感式、电容式、压电式和/或电阻式传感器。

根据一个实施例，光学传感器装置包括基于光电池(photocell)、激光、红外光或紫外光的传感器装置。

根据一个实施例，基于电磁辐射的传感器装置包括微波传感器或雷达。

根据一个实施例，磁性传感器装置包括霍尔传感器。

根据一个实施例，配重120包括与检测装置160功能性地连接的一个或多个元件或材料，例如，检测装置能检测到的元件。

根据一个实施例，当使用机械或机电装置时，例如物理接触，在配重120到达检测极限170时，由物理接触形成的连接断开，一个或多个元件被连接到配重，或者配重被成形为使得当配重接近检测极限170时，配重的一部分到达例如紧固件110上方，并且被附接到机械或机电装置，当配重的一部分或与配重附接的元件移动到紧固件110上方足够远时，该机械或机电装置断开或者脱离(detach)。这种装置的示例是带有插头或类似物的电线，当配重前进到检测极限170时，该电线会脱离，并且配重的前进到紧固件110上方的所述部分会拉动或推动电连接打开，并因此接通开关150，所述开关被选择为使得中断连接会触发该开关，或者使得在这种情况下该中断连接使得钢丝绳提升机停止，换言之，该中断连接对应于开关接通。根据一个实施例，在这种情况下被中断连接的机械或机电连接的长度(例如所述电线)使得配重能够在钢丝绳上自由移动。

图3b示意性地示出了根据一个实施例的钢丝绳提升机限位器设备100。限位器设备100包括紧固件110，例如，通过围绕钢丝绳按压紧固件110，使得该紧固件在期望位置保持就位，而将该紧固件布置为紧固到钢丝绳提升机的钢丝绳10。基于钢丝绳提升机的吊钩组和/或负载提起的绝对上限所在的点来选择紧固件110的位置。根据本发明的一个实施例，限位器设备100被安装在绳端终止部和吊钩组20之间(图3c)。限位器设备100可以在绳端终止部下方。

紧固件110被紧固至钢丝绳，使得钢丝绳10经由孔112a穿过紧固件110。紧固是例如通过按压来执行的，在本发明的一个实施例中，例如借助于螺栓114来执行紧固。在本发明的一个实施例中，紧固件110由至少两个部分组成，钢丝绳被定位在这两个部分之间形成的开口112a、112b中，然后这两个部分彼此压紧，同时紧固件110围绕钢丝绳被紧固。由至少两个部分组成的该结构使得可以在不必拆卸绳索或其他结构的情况下，将紧固件110(并从而将限位器设备100)紧固到钢丝绳提升机。在本发明的一个实施例中，紧固件110至少部分磁性地、通过粘合、通过围绕钢丝绳浇铸、通过钎焊(soldering)、焊接、编织或缝合到钢丝绳而被紧固。附加地或替代地，可以使用其他紧固方法。其他紧固方法包括，例如使用盲铆钉(blind rivet)铆接，或者使用环绕的压紧带，例如用于将两个部分压在一起。

在本发明的一个实施例中，紧固件110被布置为适于被紧固至具有不同粗度的钢丝绳，例如，通过转动紧固件110，可以使用具有第一尺寸的安装开口112a或具有第二尺寸的安装开口112b。根据一个实施例，紧固件110被布置为例如借助于具有第一尺寸的安装开口112a被紧固至直径为12-16mm的钢丝绳上，以及借助于具有第二尺寸的安装开口被紧固至直径为5-11mm的钢丝绳上。如果存在至少两个所述安装开口，则这两个安装开口可以被定位为彼此相邻、彼此显著地平行，或者它们可以被定位为彼此相交。图2中以示例的方式示出了相交的开口。

紧固件110优选地不影响钢丝绳的耐久性或钢丝绳提升机的使用。在实施例的一个示例中，与用于将紧固件110压在钢丝绳10上的压紧力对应的压力是这样的，即，使得该压力对钢丝绳的横截面积或其安全极限没有显著影响。取决于实施方式，该压力可以是例如2、2.5、3或4MPa，测量精度例如是1％、5％、10％或20％。

根据一个实施例，紧固件110由塑料材料(例如注塑塑料)制成。

限位器设备100还包括滑动配重120，该滑动配重被布置为沿着钢丝绳提升机的钢丝绳10滑动。配重120围绕钢丝绳安装，例如，使得钢丝绳延伸穿过配重中的开口122，然而，使得配重能够沿着钢丝绳滑动，换言之，配重未被紧固到钢丝绳上。在一个实施例中，配重的极限位置沿钢丝绳被限制于在底部处的吊钩组20，或者如果配重通过柔性紧固件130被连接到紧固件110的话，则该极限位置被限制在柔性紧固件的最低允许位置中。在一个实施例中，配重的极限位置沿钢丝绳被限制在紧固件130的顶部处。

根据一个实施例，配重120由至少两个部分组成，这些部分彼此附接，使得在它们之间形成开口122以供钢丝绳穿过。这些部分通过传统方式(例如，使用螺钉或螺栓，或者通过使用形状锁定部分)彼此附接。由至少两个部分组成的该结构允许配重120(并从而允许限位器设备100)在无需拆卸绳索或其他结构的情况下被紧固至钢丝绳提升机。

根据一个实施例，配重120被成形为使得其指向紧固件110的端部124比相对端部126窄。根据一个实施例，配重120由塑料材料(例如，注塑塑料)制成。

根据一个实施例，滑动配重120借助于柔性紧固件130被紧固至紧固件110，以便在限位器设备100使用时配重保持充分靠近紧固件110，换言之，配重120位于钢丝绳10周围，在紧固件110下方，由柔性紧固件130支撑。

根据另一实施例，柔性紧固件130包括缆索、钢丝绳、钢缆、带或拉力弹簧(诸如螺旋弹簧)。根据另一实施例，滑动配重不被紧固至紧固件110而是搁置在钢丝绳提升机的吊钩组上。如果柔性紧固件130由于某种原因应该让位，则可能出现这种情况，在这种情况下，配重120将滑动到钢丝绳提升机的吊钩组上，但尽管如此，限位器设备仍然可以起作用。

限位器设备100还包括开关150，该开关例如借助于合适的安装元件140被紧固到紧固件110。开关150被布置为当接通时提供信号，所述信号用于停止钢丝绳提升机，从而防止吊钩组和/或负载上升得高于由限位器设备设置的检测极限170。根据一个实施例，开关150包括微动开关。

来自开关150的信号可以以通常的方式例如借助于架空线(hook-up wire，安装线)被传输到钢丝绳提升机的控制系统或通过使用适合的无线数据传输无线地被传输到钢丝绳提升机的控制系统。

检测装置160(图1b至图1c)或160’(图3b至图3d)功能性地连接至开关150，所述检测装置被布置为当配重120由于吊钩组上升的影响而接近紧固件110时，换言之，当该配重上升到其由限位器设备确定的极限位置时，引起开关150的接通。

根据一个实施例，当检测装置160、160’向开关提供信号时，开关150可以接通，并且在这种情况下，可以从信号的上升沿或下降沿执行该接通，否则来自检测装置160的信号将消失。来自检测装置160的信号可以以通常的方式被提供给开关150，例如，借助于架空线提供，或者当无线数据传输是安全设备中允许的数据传输信道时，通过使用适用的无线数据传输来提供。

检测装置160、160’被布置为使得当使用限位器设备时，在钢丝绳提升机的吊钩组朝向其上限位置上升并在同时将位于其前面的滑动配重提起时，随着滑动配重朝向紧固件110上升，滑动配重(或者在一些实施例中配重的端部124)到达由检测装置160确定的检测极限170。当配重或配重120的端部124到达检测极限170处并且开关150接通时，钢丝绳提升机停止，并且阻止吊钩组上升超过其上限位置。图1c示出了这种情况，其中当配重120到达检测极限170并接通开关150时，限位器设备触发。在图1c的实施例中，与开关150的切换相结合，检测装置160退出运行模式，因此必须人工地使检测装置160返回到运行模式，以便将开关150返回到运行准备状态。

随着配重120向上上升，柔性紧固件130可以向一侧弯曲，因此其有效长度以期望方式减少。当配重120悬置在柔性紧固件130上时，柔性紧固件130的有效长度最大。

配重120的主要尺寸优选地为相对于其中心轴线呈旋转对称体，钢丝绳10适于在所述中心轴线穿过的孔中延伸。配重120优选地在端部124的外表面上(诸如在上表面上)和端部126的外表面上(诸如在下表面上)包括旋转对称表面。这些端部124、126的表面可以是打开的毒蝇伞(拉丁语为amanita muscaria)或牛肝菌蘑菇帽(bolete mushroom cap)、或球形帽(spherical cap)的形状。端部124的外径可以小于端部126的外径。配重120可围绕钢丝绳10自由旋转。配重120在端部124、126之间的部段中和/或在附接到钢丝绳上的部分中可以包括不同于旋转对称的表面或形状。配重120的端部124、126的外径的尺寸被设计为使得端部124、126的外径足够大，以便在计划的表面上形成可靠接触，并进一步帮助由检测装置160、160’执行的检测，以在吊钩组20接近其上限时接通开关150。

根据一个实施例，滑动配重120的直径可以显著接近钢丝绳10的直径，然而，其尺寸和/或材料使得检测装置160、160’能够检测到其到达检测极限170。根据一个实施例，配重120包括围绕钢丝绳10的套管或类似物，该套管由检测装置160’所能检测到的材料制成，例如，配重120可以包括围绕合成钢丝绳的铁磁材料(ferromagnetic material)的套管或具有特定反射表面的套管，该表面可以被光学检测。

在一个实施例中，在被检测装置160、160’检测到后，配重120仍然可以沿着钢丝绳向上移动足够的距离，足以在配重120与紧固件110发生碰撞之前停止钢丝绳限位器。在一个实施例中，该足够的距离约为30mm，其足以停止钢丝绳提升机。钢丝绳10优选地在紧固件110上方被紧固到绳端终止部。例如，绳端终止部可能位于提升机的滑车中。

根据一个实施例，在钢丝绳提升机的索具为奇数的情况下，换言之，在吊索的数量为奇数(例如1x3或1x5)且绳端终止部位于吊钩组20中的情况下，限位器设备100的位置定位成使其与图1至图3中所示的实施例相比上下颠倒地运行。在该实施例中，配重120可以搁置在包括机械装置的检测装置160上，并且配重120的质量和/或机械检测装置160所需的力被选择为使得仅配重120本身不能够引起检测并接通开关150，而是仅当吊钩组上升到其极限且配重120通过外力作用压靠在检测装置160中包括的机械装置上时，开关才接通。在该实施例中，当吊钩组20接近其上限时，只要配重的端部124、126的外径足以与预期表面形成可靠接触，并进一步实现检测以接通开关150，根据另一实施例配重就处于如图1至图3所示的相同位置。

图2示出了根据本发明一个实施例的限位方法的简化图。

在步骤210中，限位器设备100在钢丝绳提升机中安装就位。在钢丝绳提升机的吊钩组和/或负载的上限位置将被定位的点处，紧固件110被按压在钢丝绳10周围。滑动配重120以滑动方式围绕钢丝绳10安装，并且在一个实施例中，滑动配重借助于柔性紧固件130被悬置在紧固件110上。检测装置160、160’尚未检测到配重，因此开关150尚未被接通，并且因而钢丝绳提升机可以正常运行。

在步骤220中，提升机的吊钩组和/或负载朝向其上限位置向上上升。同时，其使得位于其前面的配重120沿着钢丝绳朝向检测装置160、160’向上滑动。

在步骤230中，随着吊钩组和/或负载继续朝向其上限位置向上上升，配重120的上端部124到达距紧固件110或检测装置160、160’特定距离处，即，到达检测极限170处，并引起检测。

在步骤240中，限位器设备触发，换言之，检测器发出信号以停止钢丝绳提升机。在图1b的实施例中，一旦检测装置160已检测到配重120处于检测极限170处，则开关150接通，并且钢丝绳提升机停止。在一个实施例中，诸如在图1c中，检测装置160保持在发生检测的模式中，直到它们被人工地或者以其他方式返回到运行模式。在一些实施例中，检测器包括接触式或非接触式传感器或开关，其取代独立的开关150和检测装置160、160’在步骤230中执行检测并在步骤240中给出停止信号。

图4示出了根据本发明一个实施例的系统400的简化图。系统400包括钢丝绳提升机410、限位器设备100、控制系统420和可选的自动控制430。

以上公开的本发明的一个技术优点在于提供了一种限位器设备，该限位器设备易于安装在不同类型的钢丝绳提升机上，而无需改变或拆卸其结构。

以上公开的本发明的另一技术优点可以被认为是提高了限位器设备的安全性。在一些实施例中，当检测装置160已检测到配重120时，它们必须被分别地返回到运行模式。这确保了操作员将会注意到安全极限已被接通，并且常用的限位器已失效。通过这种方式，可以防止如果仅由警告信号提醒操作员安全极限的接通而可能出现的潜在危险。操作员不一定会注意到警告信号或理解其重要性。因此，操作员不会意识到钢丝绳提升机存在任何故障，而这将对生命和健康构成严重风险。可能的情况是，警告信号可能正好在轮班变动时发出，但由于通信误差，有关警告信号的信息可能没有传达给下一个轮班。然而，在一些其他实施例中，由于检测装置160已经退出运行模式，所述警告信号可以被附加地或替代地给出。

除了上述限位器设备外，提升机还可以包括另一限位器设备，该限位器设备以示例的方式被连接至独立的安全电路。这些独立的安全电路可能具有不同的安全规格等级，例如，更宽松的安全规格和更严格的安全规格。在一个示例中，在更宽松的安全电路中，在上部极限接通后，仍然可以使用操作员的控制设备来向下引导吊钩组20。在更为严格的安全电路中，在超过上部极限后将提升机恢复到工作状态需要单独的措施，而这些措施不能在操作员的控制设备上执行。

通过本发明的一些实施例，可以提供一种易于制造且经济的限位器设备。通过本发明的一些实施例，可以提供一种限位器设备，通过使用该限位器设备可以避免现有技术的许多潜在故障。本发明的一些实施例使得限位器设备能够相对容易地安装，因此，限位器设备可以作为新设备被容易地安装，或者通过改装(例如结合维修进行改装)来作为钢丝绳提升机中的先前限位器设备的替代物而被容易地安装。本发明的一些实施例使得限位器设备的运行能够不被弹性或柔性部分的断开而阻止。本发明的一些实施例基于钢丝绳提升机的力来产生停止信号，以使得钢丝绳提升机产生被传递到开关的力，或者钢丝绳提升机将滑动配重提起到检测极限。通过本发明的一些实施例，能够实现机械强制切换，而无需在滑动配重和检测器之间具有柔性元件。

上述公开的描述提供了本发明一些实施例的非限制性示例。对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明不限于所公开的细节，而是也可以以其他等效方式来实现本发明。

开关的接通可以是指开关运行模式的改变，从而产生钢丝绳提升机的停止信号。开关的接通可以是指通过改变开关的模式来执行钢丝绳提升机的功能性限制切换，这可能意味着形成电连接或断开电连接。在一些实施例中，停止信号可以在电信号的产生、中断或从一种模式到另一种模式改变时产生。在一些实施例中，停止信号通过电以外的其他方式传输，例如，通过光纤被光学地传输。

本发明的上述公开的实施例的一些特征可以被有利地使用，无需相应地使用其他特征。因此，上述描述应被视为仅是对本发明原理的说明，而不应成为对本发明的限制。因此，本发明的范围仅受到所附权利要求的限制。