[0001] Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von physikalischen Kenngrößen,
insbesondere von Bewegungsparametern, eines Lasten- und/oder Personenaufzugs, wobei
der Aufzug wenigstens einen über eine Treibscheibe geführten Seilzug, an dessen einem
Ende der Fahrkorb und an dessen anderem Ende ein Gegengewicht hängt, aufweist, von
einem durch eine elektrische Steuerschaltung gesteuerten, auf die Treibscheibe arbeitenden
Antriebsmotor angetrieben ist, und eine mit der Treibscheibe verbundene und durch
die Steuerschaltung gesteuerte Bremsvorrichtung umfaßt.
[0002] Den Hintergrund für die vorliegende Neuerung bilden Sicherheitsprüfungen an Lasten-
und Personenaufzügen. Solche Aufzüge müssen regelmäßigen Kontrollen unterworfen werden,
wobei z.B. Kennwerte wie Fahrwege, Bremswege, Fangwege und die Rutschfestigkeit (Treibfähigkeit)
des von der Treibscheibe angetriebenen Seilzugs zu ermitteln sind.
[0003] Die Überprüfung von Aufzügen erforderte bisher einen hohen Arbeitsaufwand, da die
Überprüfung der Wirksamkeit der Bremse und der Fangvorrichtung ein Beladen des Aufzugs
mit der zulässigen Nutzlast und bei der Überprüfung der Rutschfestigkeit sogar mit
mindestens eineinhalbfacher Nutzlast erforderlich machte. Das Ein- und Ausladen von
entsprechenden Gewichten ist nicht nur zeitraubend, sondern auch mit schwerer körperlicher
Arbeit verbunden. Es kommt außerdem hinzu, daß die Gewichtsprobe für die Aufzugsanlage
eine hohe Beanspruchung der belasteten Bauteile darstellt.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, Mittel zur Überprüfung von Lasten-
und/oder Personenaufzügen zur Verfügung zu stellen, durch die der Arbeitsaufwand für
das Prüfverfahren bei gleichzeitiger Erhöhung der Prüfqualität erheblich verringert
ist.
[0005] Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Auswerteeinheit mit einem
Zeitgeber vorgesehen ist, und daß ein mit dem Seilzug und/oder der Treibscheibe in
Verbindung stehender Wegstreckenaufnehmer vorgesehen ist, der an einem Eingang der
Auswerteeinheit angeschlossen ist, und daß die Auswerteeinheit weitere, mit Schaltpunkten
der Steuerschaltung, an denen den Bewegungsablauf des Aufzugs steuernde Signale anliegen,
verbindbare Eingänge aufweist.
[0006] Mit einer derartigen Vorrichtung lassen sich kinematische Daten der Aufzüge, also
Fahrweg- und zugehörige Zeitmeßwerte in Abhängigkeit von den den Bewegungsablauf des
Aufzugs steuernden Signalen bestimmen, wobei aus den kinematischen Daten die benötigen
Prüfkennwerte ermittelbar sind. Das neuerungsgemäße Prüfverfahren stellt in sicherheitstechnischer
Hinsicht eine deutliche Verbesserung dar, indem keine hohen Belastungen des Aufzugs
bei der Prüfung auftreten.
[0007] Insbesondere kann für die Auswerteeinheit vorteilhaft eine Einrichtung für die Bestimmung
und Aufzeichnung von Strecken-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten als eine
Funktion der Zeit bzw. des Weges erfolgen. Die so aufgenommenen Brems- und Fangkurven
werden auf einen Bildschirm bzw. Drucker ausgegeben und mit errechneten Hüllkurven
(welche zulässige Ober- und Untergrenzen festlegen) überlagert. Dadurch läßt sich
auf einfache Art die Wirksamkeit von Bremse und Fangvorrichtung ermitteln. Die ermittelten
Kurven können auf Datenträger gespeichert werden. Zweckmäßigerweise umfaßt die Auswerteeinrichtung
einen Computer, vorzugsweise einen Personal-Computer.
[0008] In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung weist die neuerungsgemäße Vorrichtung einen
mit dem Seilzug verbundenen Kraftmeßsignalgeber auf, durch den die durch den Seilzug
übertragenen, den Bewegungsablauf des Fahrkorbs bestimmenden Kräfte ermittelbar sind.
Mit Hilfe einer solchen Kraftmessung läßt sich insbesondere die Prüfung der Rutschfestigkeit
des durch die Treibscheibe angetriebenen Seilzugs vorteilhaft durchführen.
[0009] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Erfassen
von physikalischen Kenngrößen. Für die Überprüfung der Haftfähigkeit des Seiles auf
der Treibscheibe wird während des normalen Fahrbetriebes des Aufzuges das Seil, der
Fahrkorb sowie das Gegengewicht gezielt beschleunigt oder verzögert. Die Bewegungsparameter
des Seiles und der Treibscheibe werden dabei in Abhängigkeit von der Zeit getrennt
erfaßt.
[0010] Vorteilhaft ist es, wenn darüberhinaus die Bewegungsparameter von Seil und Treibscheibe
mit einem vorgegebenen Grenzbewegungsparameter (z.B. einer Grenzkurve) verglichen
werden, wobei beim Überschreiten dieses Grenzwertes die Treibfähigkeit der Treibscheibe
auf jeden Fall erfüllt ist. Eine günstige Weiterbildung ist aber auch dann gegeben,
wenn bei unterschiedlichen Bewegungsparametern von Seil und Treibscheibe aufgrund
des gemessenen Unterschiedes die Treibfähigkeit der Treibscheibe bestimmt wird.
[0011] Weitere zweckmäßige Weiterbildungsmöglichkeiten der Neuerung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
[0012] Die Neuerung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden Zeichnungen
weiter erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufzugsanlage (schematisch), zu deren Überprüfung die neuerungsgemäße
Vorrichtung vorgesehen ist,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine neuerungsgemäße Vorrichtung in schematischer
Darstellung,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für einen in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren
Wegstreckenaufnehmer in Vorderansicht,
Fig. 4 den Wegstreckenaufnehmer gemäß der Fig. 3 in Seitenansicht,
Fig. 5 Zeitdiagramme der von dem Wegstreckenaufnehmer gemäß der Fig. 3 und 4 abgegebenen
Meßsignale,
Fig. 6 eine Auswerteschaltung für die von dem Wegstreckenaufnehmer gemäß der Fig.
3 und 4, 7, 8, 9 bzw. 11 abgegebenen Meßsignale,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für einen in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren
Kraftmeßsignalgeber,
Fig. 8 ein bei dem Kraftmeßsignalgeber gemäß der Fig. 7 als Meßwandler verwendeter
Wegstreckenaufnehmer,
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung
verwendbaren Kraftmeßsignalgeber.
Fig.10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung
verwendbaren Kraftmesser mit Meßuhr.
Fig.11 ein bei der Kraftmesser gemäß der Fig. 10 als Meßwandler verwendbaren Wegstreckenaufnehmer,
(Meßuhr)
Fig.12 ein Ausführungsbeispiel für einen in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung verwendeten
Wegstreckenaufnehmer in der Ausführung als Doppelaufnehmer,
Fig.13 ein Fangdiagramm mit der tatsächlich aufgezeichneten Funktion f in Abhängigkeit
vom Weg (s) über der Zeit (t) und,
Fig.14 ein Fangdiagramm mit der Fangkurve f von Fig. 13, sowie mit Hüllkurven h, die
als Grenzwerte für die Fangkurve dienen.
[0013] Um die Funktionsweise der neuerungsgemäßen Vorrichtung später besser beschreiben
zu können, soll anhand von Fig. 1 zunächst eine Aufzugsanlage beschrieben werden,
zu deren Überprüfung die neuerungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist.
[0014] In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Treibscheibe bezeichnet, die zwei Führungsrillen
für einen im vorliegenden Fall durch zwei Seile gebildeten Seilzug 2 aufweist. An
einem Ende des Seilzugs 2 ist ein Fahrkorb 3 befestigt. Am anderen Ende des Seilzugs
2 hängt ein Gegengewicht 4. Die Masse des Gegengewichts 4 entspricht üblicherweise
der Masse des Fahrkorbes 3 zuzüglich der halben zulässigen Fahrkorbbeladung. Mit 5
ist eine Motor-Getriebe-Bremsen-Einheit für den Antrieb der Treibscheibe 1 bezeichnet,
wobei diese Einheit ein Handrad 10 für die Drehung der Treibscheibe 1 aufweist. Die
Einheit 5 enthält eine Bremse für die Treibscheibe 1. Die Einheit 5 mit der Treibscheibe
1 ist oberhalb einer den Aufzugsschacht nach oben abschließenden Decke 11 angeordnet.
[0015] Im Fahrbetrieb wird der Fahrkorb 3 über den Seilzug 2, der von der Motor-Getriebe-Bremsen-Einheit
über die Treibscheibe 1 angetrieben wird, bewegt. Für einen einwandfreien Betrieb
der Aufzugsanlage ist es erforderlich, daß der Seilzug ausreichend rutschfest über
die Treibscheibe verlegt ist. Der Fahrkorb kann im Notfall sowie bei Reparaturen oder
bei Überprüfungen auch durch das Handrad 10 bewegt werden.
[0016] In der Fig. 2 ist mit 6 eine Auswerteeinheit bezeichnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen Personalcomputer 12, eine Ein-/Ausgabeschnittstelle 13 und einen Schnittstellenbaustein
14 umfaßt. Mit der gestrichelten Umrandungslinie 6′ soll angedeutet werden, daß die
Ein-/Ausgabeschnittstelle 13 und der Schnittstellenbaustein 14 eine Funktionseinheit
bilden. Der Personalcomputer weist, wie üblich, einen Bildschirm 36 als Anzeigevorrichtung
und eine Eingabetastatur 37 auf. Zwischen den einzelnen Bausteinen der Auswerteeinheit
erfolgt entsprechend den eingezeichneten, die Bausteine verbindenden Pfeilen ein Datenverkehr
in beiden Richtungen. Die Auswerteeinheit 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils über eine der Leitungen 15 bis 17 mit einem ersten Wegstreckenaufnehmer 7,
der mit einem Seil des Seilzugs 2 bewegungsverbunden sein kann, einem zweiten Wegstreckenaufnehmer
18, der mit der Treibscheibe 1 z.B. durch Anlage bewegungsverbunden sein kann, und
einem Kraftmeßsignalgeber 8 verbunden, wobei die Leitungen über am Schnittstellenbaustein
vorgesehene Eingänge an der Auswerteeinheit angeschlossen sind. Mit 9 sind Leitungen
bezeichnet, über die die Auswerteeinheit mit der Steuerschaltung 46 der Aufzugsanlage
verbunden ist. Die Leitungen 9 sind wie die Leitungen 15 bis 17 an Eingänge angeschlossen,
die am Schnittstellenbaustein 14 vorgesehen sind.
[0017] Die Leitungen 9 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu einem 12-adrigen abgeschirmten
Kabel zusammengefaßt, das an einem Ende einen mit der Steuerschaltung 46 der Aufzugsanlage
verbindbaren Prüfstecker und am anderen Ende einen Platinenstecker mit einer Spannungsschutzbeschaltung
aufweist.
[0018] Der Schnittstellenbaustein 14 umfaßt vier Baugruppen. Für elektrische Signale, die
von der Steuerschaltung 46 über die Leitungen 9 auf die Auswerteeinheit übertragen
werden, ist eine Steuerungsteilschnittstelle vorgesehen, die je Eingang einen Optokoppler
für eine galvanische Trennung der Auswerteeinheit von der Steuerschaltung, einen mit
nur einer Betriebsspannung zu betreibenden, mit einer kapazitiven Rückkopplung versehenen
Operationsverstärker für die Signalverstärkung und einen Schmitt-Trigger aufweist.
Zur Erfassung und Vorverarbeitung von Signalen der Wegstreckenaufnehmer und des Kraftmeßsignalgebers
ist eine weitgehend symmetrisch aufgebaute Sensorteilschnittstelle vorgesehen. Als
dritte Baugruppe weist der Schnittstellenbaustein 14 einen Teiler-Baustein zum Teilen
des Systemtaktes des Personalcomputers 12 auf. Schließlich enthält der Schnittstellenbaustein
einen akustischen Signalgeber, der einen Monoflop mit einer Impulsbreite von ca. 500
ms und einen nachgeschalteten Piezopiepser aufweist.
[0019] Die Ein-/Ausgabeschnittstelle weist einen Decoder-, einen Ein-/Ausgabe- und einen
Zeitgeberbaustein auf. Der Zeitgeberbaustein enthält einen universell programmierbaren
Zähler, dessen Takteingang über den Teiler-Baustein des Schnittstellenbausteins mit
dem Systemtakt des Personalcomputers verbunden ist.
[0020] Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel für einen Wegstreckenaufnehmer in
Vorder- bzw. Seitenansicht, wie er bei einer Vorrichtung gemäß der Fig. 2 verwendet
werden kann. Der Wegstreckenaufnehmer weist eine Lochscheibe 19 mit konzentrisch um
den Drehpunkt der Lochscheibe in gleichen Abständen angeordneten Lichtdurchgangslöchern
20 auf. Die Lochscheibe ist konzentrisch mit einer einen Führungsschlitz für ein antreibendes
Seilzugseil versehenen Antriebsscheibe 21 verbunden. Die Lochscheibe 19 mit der Antriebsscheibe
21 weist eine in einer Halterung 23 drehbar gelagerte Drehachse 24 auf. Mit 25 ist
eine erste und mit 26 ist eine zweite Lichtschrankenmeßeinrichtung bezeichnet, deren
Lichtstrahlen durch die Lochscheibe hindurchtreten bzw. durch die Lochscheibe unterbrochen
werden können. Der Abstand zwischen den beiden Lichtschranken und der Abstand zwischen
den Lichtdurchgangslöchern auf der Lochscheibe ist so gewählt, daß sich bei Drehung
der Lochscheibe in einer Richtung für die Signale der beiden Lichtschrankeneinrichtungen
die in der Fig. 5 gezeigten Impulsdiagramme mit zeitlich versetzten Impulsen ergeben.
Durch Auswertung der von beiden Lichtschranken abgegebenen Meßsignale kann die Drehrichtung
ermittelt werden. Eine solche Auswerteschaltung ist in der Fig. 6 dargestellt. Neben
Wegeimpulsen, deren Anzahl für den Fahrweg des Fahrkorbes kennzeichnend ist, liefert
die Schaltung auch ein die Bewegungsrichtung des Fahrkorbes anzeigendes Signal.
[0021] Die Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Doppelwegstreckenaufnehmer der
die beiden Aufnehmer 7 und 18 in einer Einheit zusammenfaßt. Die beiden Wegstreckenaufnehmer
sind gegeneinander verschiebbar gelagert und lassen sich so mit der Lauffläche 45
sowohl gegen die Treibscheibe als auch mit der Laufrille 22′ gegen ein Tragseil drücken.
Die Funktionsweise der einzelnen Wegstreckenaufnehmer entspricht dem Aufnehmer in
Fig. 3 und 4.
[0022] In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel für einen der Vorrichtung verwendbaren Kraftmeßsignalgeber
8 dargestellt. Der Kraftmeßsignalgeber weist eine in einer Führungshülse 27 geführte
Schraubendruckfeder 28 auf, die durch eine Zugstange 29, die an einem Ende eine Scheibe
30, gegen die die Feder 28 zur Anlage kommt, und am anderen Ende eine Öse 31 aufweist,
zusammendrückbar ist. Mit 32 ist ein Wegstreckenaufnehmer bezeichnet, durch den eine
Verschiebung der Zugstange 29 gegen die Führungshülse 27 erfaßbar und damit ein Meßsignal
für die an der Zugstange angreifende Kraft lieferbar ist. Der Wegstreckenaufnehmer
32 ist gesondert in Fig. 8 dargestellt. Er weist wie der Wegstreckenaufnehmer gemäß
der Fig. 3 und 4 eine Lochscheibe 19′ und zwei Lichtschrankenmeßeinrichtungen 25′
und 26′ auf. Die Lochscheibe 19′ ist über eine Drehachse 24′ mit einem Antriebsrad
33, das gegen die Zugstange 29 zur Anlage kommt und durch die Zugstange angetrieben
ist, verbunden.
[0023] In Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Kraftmeßsignalgeber 8 dargestellt,
das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 dadurch unterscheidet, daß ein
Wegstreckenaufnehmer zum Erfassen der Verschiebung der Zugstange 29′ gegen die Führungshülse
27′ vorgesehen ist, der einen mit der Zugstange 29′ verbundenen, gegen die Führungshülse
verschiebbaren Lochstreifen 35 mit äquidistant in einer Linie angeordneten Lichtdurchgangslöchern
20′ aufweist. Zur Abtastung der Durchgangslöcher 20′ sind eine erste Lichtschrankeneinrichtung
25˝ und eine zweite Lichtschrankeneinrichtung 26˝ vorgesehen. Die Verbindung des Kraftmeßsignalgebers
8 mit dem Seil 2 und seine Abstützung an der Decke 11 ist analog zu Fig.7.
[0024] Durch Verwendung von jeweils zwei Lichtschranken bei den Wegstreckenaufnehmern für
die Kraftmeßsignalgeber kann eine Ermittlung der Bewegungsrichtung der Zugstange erfolgen.
[0025] In der Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Kraftmesser 8 dargestellt,
der von der Anordnung her generell dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 entspricht
und sich von diesem dadurch unterscheidet, daß die Kraft zwischen dem Angriffspunkt
34 und den Langlöchern der Gurtbefestigung 37 nicht direkt auf die Feder wirkt, sondern
über das Gelenk 35 umgelenkt wird und über die Auflagerkugeln 36 auf die Tellerfedern
38 drückt. Die Tellerfedern 38 sind außen durch eine Hülse 39 geführt. Die Meßgeberaufnahme
40 dient der Aufnahme des Wegstreckenaufnehmers (Meßuhr) 50 gemäß Fig. 11. Er weist
wie der Wegstreckenaufnehmer gemäß der Fig. 3 und 4 eine Lochscheibe 19 und zwei Lichtschrankenmeßeinrichtungen
26 auf. Die Lochscheibe 19 wird über das Zahnrad 43 von der Zahnstange 42 angetrieben.
Eine Rückstellfeder dient dazu, das Spiel zwischen Zahnrad 43 und Zahnstange 42 zu
eliminieren. Am Spannschaft 41 läßt sich dieser Wegstreckenaufnehmer an der Meßwertgeberaufnahme
40 des Kraftmessers Fig. 10 fixieren und tastet dort den Federweg übersetzt durch
das Hebelverhältnis Gelenk 35 - Auflagekugel 36 - Meßgeberaufnahme 40 ab.
[0026] Mit der anhand der Fig. 2 sowie der Fig. 3 bis 6 und 12 beschriebenen Vorrichtung
können Messungen von Fahrtstrecken, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen des Fahrkorbes
als Funktion der Zeit bzw. des Weges in Abhängigkeit von den die Bewegung des Fahrkorbes
steuernden Signalen der Steuerschaltung der Aufzugsanlage durchgeführt und aufgezeichnet
werden. Diese Kurven können auf den Bildschirm des Computers bzw. auf einen Drucker
ausgegeben werden. Durch Vergleich mit den Sollkurven lassen sich damit Aussagenüber
die Wirksamkeit von Bremse und Fangvorrichtung machen.
[0027] In Fig. 13 ist ein typischer Verlauf einer Weg (s) über Zeit (t) Kurve (f) dargestellt,
wie er während eines Fangvorgangs aufgezeichnet wurde. Diese Kurve (f) wird, wie in
Fig. 13 dargestellt, auf dem Bildschirm, bzw. auf den Drucker ausgegeben.
[0028] Fig. 14 zeigt ebenfalls ein Fangdiagramm, für die Kurve (f) das jedoch zusätzlich
mit den errechneten Grenzkurven h überlagert ist, so daß eine Aussage über die Wirkung
der Fangvorrichtung gemacht werden kann. Auch dieses Diagramm ist ein Originaldiagramm,
wie es auf dem Bildschirm dargestellt wird.
[0029] Durch zwei nacheinander durchgeführte Bremswegmessungen (einmal leer auf und einmal
leer ab) läßt sich auf den Bremsweg des mit Nennlast beladenem Fahrkorbes in Richtung
ab hochrechnen. Es ist außerdem die Bremsverzögerung bei mit 1.5-facher Nennlast beladenen
Fahrkorb in Richtung ab berechenbar. Dies ist dadurch möglich, weil diese unterschiedlichen
Bremswege (Sleer ab zu Sleer auf) durch bekannte Massendifferenzen verursacht werden.
Alle anderen beteiligten Massen (einschließlich rotatorischer) sind bei beiden Versuchen
gleichartig beteiligt und lassen sich folglich eliminieren. Geschwindigkeiten können
ebenfalls ermittelt werden, da auch hierbei in einer Tabelle im Rechner zu den entsprechenden
Wegen die jeweiligen Zeiten mit abgespeichert werden. Durch zwei Bremsversuche mit
leerem Fahrkorb läßt sich also der Bremsweg bzw. die Bremsverzögerung bei beliebiger
Last errechnen. Es besteht somit die Möglichkeit, vom leeren Fahrkorb eine Aussage
über die Bremse unter Last zu machen. Außerdem kann man, wie beschrieben, die Verzögerung
unter Last errechnen. Diese Verzögerung wiederum bestimmt den dynamischen Anteil bei
der Treibfähigkeitsprüfung mit Last. Da diese Verzögerung berechenbar ist und die
verzögerten Massen (Fahrkorb, Gegengewicht) bekannt sind, läßt sich somit auch der
dynamische Anteil berechnen und durch eine zusätzlich aufgebrachte Kraft bei der Prüfung
der Treibfähigkeit ohne Last ersetzen.
[0030] Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung gemäß Fig.7 bis 11 kann auch die Rutschfestigkeit
(Treibfähigkeit) des Seilzugs bestimmt werden. Dazu ist die Zugstange des Kraftmeßsignalgebers
der Fig. 7 oder 9 oder 10 mit einem oder mehreren Seilen 2 des Seilzugs mit Hilfe
einer geeigneten Seilklemme 49 zu verbinden. Die Führungshülse des Kraftmeßsignalgebers
wird über ein Gurtband 47 und ein Querholz 48 an einem Festpunkt, zweckmäßig an der
den Aufzugsschacht abschließenden Decke 11 befestigt. Durch Drehen des Handrades oder
Bewegen des Antriebes ist bei der Rutschprüfung so lange die Zugkraft zu erhöhen,
bis entweder ein ermittelter Grenzwert erreicht ist und der Signalgeber ein Warnsignal
abgibt, oder das Seil oder die Seile auf der Treibscheibe zu rutschen beginnen. Das
einsetzende Rutschen kann visuell z. B. durch Verschiebung aufgebrachter Markierungen
oder durch Auswertung der Signale des ersten mit dem Seilzug und des zweiten mit der
Treibscheibe verbindbaren Wegstreckenaufnehmers bestimmt werden.
[0031] Die Bestimmung der Treibfähigkeit ist auch noch auf folgende Weise mit der beschriebenen
Vorrichtung durchführbar:
[0032] Die beiden Wegstreckenaufnehmer sind jeweils mit der Treibscheibe und einem Tragseil
bewegungsverbunden. Außerdem ist die Steuerleitung 9 entsprechend an der Aufzugssteuerung
angeschlossen. Der Aufzug wird nun aus voller Fahrt mit maximaler Bremswirkung verzögert.
Die Weggeber erfassen ab dem Zeitpunkt der Verzögerungseinteilung die zurückgelegten
Wege, die im Rechner mit den dazugehörigen Zeiten in einer Tabelle abgespeichert werden.
Durch Auswertung dieser Tabellen läßt sich dann feststellen, ob, bzw. wie weit das
Tragseil über die Treibscheibe gerutscht ist. Weiterhin läßt sich ermitteln, bei welcher
Verzögerung die Haftreibung überwunden und das Rutschen eingesetzt hat und bei welcher
Verzögerung die Seile wieder relativ zur Treibscheibe zum Stehen gekommen sind (Übergang
Gleitreibung zur Haftreibung). Da die verzögerten Massen, (Seile, Fahrkorb und Gegenwicht)
bekannt sind bzw. bestimmt werden können, kann man folglich von den Verzögerungen
direkt auf die entsprechenden Kräfte hochrechnen. Es läßt sich also auch bestimmen,
ab welcher Last der Aufzug abrutscht und bei welcher Last wieder Haftreibung vorliegt.
[0033] Um Wegeunterschiede erfassen zu können, müssen beide Wegeaufnehmer entweder für gleiche
Strecken gleiche Impulse abgeben oder mit einem Korrekturfaktor synchronisiert werden.
Die beiden Wegemesser werden bei jedem Meßvorgang erneut automatisch kalibriert. Erreicht
wird dies folgendermaßen: Zu Beginn des Bremsvorgangs also, bevor die Bremse eingefallen
ist, bewegt sich der Aufzug mit nahezu konstanter Geschwindigkeit. Zwischen Tragseil
und Treibscheibe wirken keine zusätzlichen Kräfte. Beide Wegemesser legen den gleichen
Weg zurück. Werden die Anzahl der Impulse der beiden Wegemesser jetzt in Relation
zueinander gesetzt, so ist dieser Quotient der Synchronisationsfaktor der beiden Wegemesser.
Diese Synchronisation wird z.B. per Software realisiert.
[0034] Die beschriebene Vorrichtung ist ferner in der Lage, die Steuerschaltung des Aufzugs
zu überprüfen, indem die zeitliche Abfolge der Steuersignale kontrolliert wird. Z.B.
läßt sich die Zeit ermitteln, die die Steuerung benötigt, um den Antrieb abzuschalten
bzw. eine Bremse einfallen zu lassen, nachdem ein Sicherheitsschalter geöffnet wurde.
[0035] Die Auswerteeinheit weist eine Reihe von zum Teil als Software-Lösung realisierte
Funktionseinrichtungen auf. Eine Funktionseinrichtung ist für die Bestimmung der Geschwindigkeits-
und/oder Beschleunigungswerten vorgesehen. Die Messung der Geschwindigkeit kann durch
Betätigung der Tastatur getriggert sein oder es erfolgt eine Triggerung durch Signale
der Steuerschaltung des Aufzugs. Meßergebnisse sind auf dem Bildschirm des Personalcomputers
darstellbar und können im Bedarfsfall als vollständiges Prüfprotokoll über einen Drucker
ausgegeben werden. Um insbesondere auf unzulässige Prüfwerte aufmerksam zu machen,
kann der im Schnittstellenbaustein 14 enthaltene akustische Signalgeber aktiviert
werden. Der Bildschirm kann auch zur Darstellung von Hinweisen für die Bedienung der
Vorrichtung benutzt werden.
[0036] Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel veranlaßt die Sensorschnittstelle den Rechner
beim Auftreten eines externen Ereignisses, z.B. Weiterrücken der Lochscheibe, seine
Arbeit zu unterbrechen und die entsprechenden internen Speicher für Weg und evtl.
Zeit zu aktualisieren.
[0037] Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, diese Impulse einem Vorwärts-/Rückwärtszähler
zuzuführen und das Ergebnis durch einen gewöhnlichen Displaybaustein darzustellen.
Den dargestellten Werten lassen sich dann entsprechende Kräfte bzw. Strecken zuordnen.
In der oben beschriebenen Ausführung wurden die zu messenden Werte unmittelbar in
digitale Signale umgewandelt. Es besteht alternativ die Möglichkeit, die Meßwerterfassung
auch analog vorzunehmen und z.B. Geschwindigkeiten und damit auch Strecken und Beschleunigungen
mit einem Tachogenerator zu erfassen oder es können Kräfte mittels Dehnungsmeßstreifen
oder piezoelektrischer Druckaufnehmer ermittelt werden. Diese Analogsignale lassen
sich mit einem A/D-Wandler in Digitalsignale umwandeln und dann mit einer Auswerteinheit
weiterverarbeiten.
[0038] Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden Zeitgeber und akustischer Signalgeber
mit der nötigen Ansteuerung in der Sensorschnittstelle untergebracht. Es besteht alternativ
die Möglichkeit auf diese Baugruppen zu verzichten und stattdessen, durch Software
gesteuert, die entsprechenden Baugruppen im Rechner zu verwenden. Zusätzlich besteht
die Möglichkeit den Datenaustausch zwischen Computer und Schnittstellenbaustein nicht
über einen Ein-/Ausgabebaustein der Ein-/Ausgabeschnittstelle abzuwickeln, sondern
auf Standardschnittstellen (seriell oder parallel) im Rechner zurückzugreifen.
[0039] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren geben die Möglichkeit die Fahrbewegung
eines Aufzuges bezüglich der zurückgelegten Strecke und der dazugehörigen Zeit sehr
fein zu erfassen. Beschleunigungen und Verzögerungen können in einem sehr feinen Zeitraster
aufgezeichnet werden. Bei der Durchführung des Prüfverfahrens besteht die Möglichkeit
den leeren Fahrkorb und das Gegengewicht abzubremsen oder zu beschleunigen, um aufgrund
der gemessenen Bewegungsparameter Aussagen über die wirkenden Kräfte zu machen. Setzt
man die Kräfte in Relation zum beladenen Aufzug, so können mit dem leeren Fahrkorb
auf den Lastzustand rückgeschlossen werden.
[0040] Bei der Durchführung des Verfahrens in der Praxis kann der leere Fahrkorb bei der
nach oben gerichteten Fahrt abgebremst werden, wobei eine Bedienungsperson vor und
während der Verzögerung einen Wegstreckenaufnehmer 7 gegen das laufende Tragseil hält.
Die Tatsache, ob das Tragseil auf der Treibscheibe rutscht oder nicht, kann in diesem
Fall dadurch visuell beurteilt werden, daß man vor der Verzögerung die Stellung des
Tragseiles auf der Treibscheibe mit Hilfe eines Striches markiert.
[0041] Es gibt jetzt folgende Möglichkeiten:
1. Die beim Abbremsen des Aufzuges gemessene Verzögerung ist größer oder gleich einem
errechneten Grenzwert, wobei das Tragseil nicht über die Treibscheibe gerutscht ist.
In diesem Fall ist die Haftreibung zwischen der Treibscheibe und dem Tragseil ausreichend,
die Treibfähigkeit ist gewährleistet.
2. Die beim Abbremsen des Fahrkorbes gemessene Verzögerung liegt unter einem errechneten
Grenzwert und das Tragseil ist über die Treibscheibe gerutscht. In diesem Fall ist
die Haftreibung sowie die Treibfähigkeit ungenügend.
3. Die beim Abbremsen des Fahrkorbes gemessene Verzögerung liegt über einem errechneten
Grenzwert sowie das Tragseil ist über die Treibscheibe gerutscht. In diesem Fall ist
die Bremse weicher einzustellen und der Versuch zu wiederholen.
4. Die beim Abbremsen des Fahrkorbes gemessene Verzögerung liegt unter einem errechneten
Grenzwert, das Tragseil ist nicht über die Treibscheibe gerutscht. In diesem Fall
ist die Bremse härter einzustellen und der Versuch gleichfalls zu wiederholen.
[0042] Durch das Verändern der Bremswirkung kann auf diese Art und Weise eine Aussage über
die Treibfähigkeit der Treibscheibe unter Last getroffen werden, obwohl die Prüfung
mit einem unbeladenen, bewegten Fahrkorb durchgeführt wird.
[0043] Bei einer Weiterbildung dieses Verfahrens wird nicht nur ein Wegstreckenmesser 7
an das Tragseil, sondern ein ebensolcher Wegstreckenmesser an die Treibscheibe gehalten.
In Abhängigkeit von der Zeit werden also getrennt die Bewegungen von Treibscheibe
und Seil erfaßt und aufgezeichnet.
[0044] Für die Überprüfung der Treibfähigkeit wird der leere Fahrkorb des Aufzuges entweder
beschleunigt oder verzögert. Durch einen Vergleich der Bewegungen, insbesondere durch
einen Vergleich der beiden Bewegungskurven läßt sich nicht nur feststellen, ob, sondern
auch um wieviel das Tragseil über die Treibscheibe gerutscht ist. Es läßt sich somit
durch Auswertung des Rutschweges in Abhängigkeit von der Verzögerung oder Beschleunigung
eine Aussage über das dynamische Verhalten der Treibfähigkeit unter Last machen.
[0045] Erreicht wird dies dadurch, daß während des Bremsvorganges z.B. der doppelte Wegstreckenaufnehmer
gemäß Fig. 12 gleichzeitig an die Treibscheibe und an ein Seil gehalten wird.
[0046] Die Bremse des Aufzuges wird durch einen ständig unter Strom stehenden Bremsmagneten
in der Bereitschaftsstellung gehalten. Unterbricht man für das Prüfungsverfahren die
Stromzufuhr zum Bremsmagneten, so setzt die Bremse ein. Die gewollte Unterbrechung
der Stromzufuhr für den Magneten kann als Trigger für den Start des Meßvorganges benutzt
werden.
[0047] Der kurze Zeitraum zwischen der Unterbrechung der Stromzufuhr und dem nachfolgenden
Eingreifen der Bremse kann zum synchronisieren der Wegstreckenaufnehmer für die Treibscheibe
und für das Seil benutzt werden. Während dieses kurzen Zeitraumes liegt eine konstante
Geschwindigkeit bei beiden Teilen vor. In diesem Zeitraum werden die beiden, dem Tragseil
und der Treibscheibe zugeordneten Wegstreckenmesser dadurch synchronisiert, daß man
die Anzahl der Zählimpulse des einen Wegstreckenmessers im Vergleich zu denjenigen
des zweiten Messers setzt. Der so ermittelte Faktor dient zur Umrechnung von Zählimpulsen
beider Aufnehmer in Strecken. Eventuelle Fertigungstoleranzen zwischen den beiden
Wegstreckenmessern sowie unterschiedliche Abnutzungen werden selbsttätig eliminiert.
[0048] Die bei der Überprüfung des Aufzuges durch die beiden Wegstreckenmesser aufgezeichneten
Kurven können miteinander verglichen werden. Im Anfangsbereich decken sie sich, da
vor dem Einfallen der Bremse das Tragseil mit Haftreibung an der Treibscheibe anliegt.
Durch die dann einsetzende Verzögerung steigt die Kraft im Tragseil an, bis schließlich
der Punkt erreicht wird, an dem diese Kraft die Haftreibung überwindet und das Tragseil
auf der Treibscheibe rutscht.
[0049] Ab diesem Zeitpunkt divergieren die beiden aufgezeichneten Kurven des Tragseiles
und der Treibscheibe voneinander. Außerdem erfährt der Fahrkorb in diesem Zeitpunkt
eine weniger starke Verzögerung, da der Schwellwert der Haftreibung überwunden wurde
und sich diese Energie in Gleitreibung umsetzt. Gleichzeitig wird die Treibscheibe
stärker gebremst, da die antreibende Kraft des Tragseiles auf die Treibscheibe um
den zwischen Haftreibung und Gleitreibung liegenden Differenzbetrag reduziert wird.
[0050] Praktisch gesehen wird das Prüfungsverfahren folgendermaßen durchgeführt:
1. Man stellt die Bremskraft der Bremse möglichst hoch ein, sie wirkt über das Getriebe
auf die Treibscheibe.
2. Der leere Fahrkorb wird in Bewegung gesetzt, worauf die Bremse nach Unter brechung
des Bremsmagneten zu arbeiten beginnt und die Bewegungsparameter von Treibscheibe
und Tragseil getrennt aufgezeichnet werden.
3. Ist das Tragseil gegenüber der Treibscheibe gerutscht, so wird durch einen Vergleich
der aufgezeichneten Bewegungsparameter die Treibfähigkeit berechnet und ausgegeben.
4. Ist das Tragseil nicht auf der Treibscheibe gerutscht, lag aber die Verzögerung
über einem vorgegebenen Grenzwert, so wird die Mindesttreibfähigkeit berechnet und
ausgegeben.
5. Ist das Tragseil nicht über der Treibscheibe gerutscht, lag jedoch die Verzögerung
unter einem vorgegebenen Grenzwert, so ist der Versuch mit einer in ihrer Wirkung
verstärkten Bremse zu wiederholen.
1. Vorrichtung zum Erfassen physikalischen Kenngrößen, insbesondere von Bewegungsparametern,
eines Lasten- und/oder Personenaufzugs, wobei der Aufzug wenigstens einen über eine
Treibscheibe (1) geführten Seilzug (2) an dessen einem Ende ein Fahrkorb (3) und an
dessen anderem Ende ein Gegengewicht (4) hängt, aufweist, von einem durch eine elektrische
Steuerschaltung gesteuerten, auf die Treibscheibe (1) arbeitenden Antriebsmotor (5)
angetrieben ist, und eine mit der Treibscheibe verbundene und durch die Steuerschaltung
(46) gesteuerte Bremsvorrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinheit (6) mit einem Zeitgeber vorgesehen ist, daß wenigstens
ein mit dem Seilzug (2) und/oder der Treibscheibe (1) in Verbindung stehender Wegstreckenaufnehmer
(7, 18) vorgesehen ist, der an einem Eingang der Auswerteeinheit (6) angeschlossen
ist, und daß die Auswerteeinheit weitere mit Schaltpunkten der Steuerschaltung (46),
an denen den Bewegungsablauf des Aufzugs steuernde Steuersignale anliegen, verbindbare
Eingänge aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) eine Einrichtung für die Bestimmung von Geschwindigkeits-
und/oder Beschleunigungswerten aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) eine Einrichtung zur Triggerung von Auswertungsvorgängen,
z.B. der Bestimmung von Strecken, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen durch Signale
der Steuerschaltung (46) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) Eingabeschalter (37) zur Triggerung von Auswertungsvorgängen,
z.B. der Bestimmung von Strecken-, und/oder Geschwindigkeitswerten aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) eine Anzeigeeinrichtung (36) für die Darstellung von
Auswertungsergebnissen aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Bildschirmanzeigeeinrichtung (36) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) eine Anzeigeeinrichtung (36) für die Darstellung von
Fahrweglängen, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) eine Anzeigevorrichtung (36) für die Angabe von Bedienungshinweisen
für den Benutzer der Vorrichtung aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) in Abhängigkeit von Auswertungsergebnissen aktivierbare
Warnsignaleinrichtungen aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnsignaleinrichtungen Tonsignaleinrichtungen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenaufnehmer (7, 18) eine entsprechend der zu messenden Wegstreckenlänge
verdrehbare Lochscheibe (19) und wenigstens eine die Lochscheibe abtastende Lichtschranke
(25, 26) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Drehrichtung die Lichtschranke als Doppellichtschranke (25,
26) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (19) durch eine gegen den Seilzug (2) gedrückte Antriebsrolle
(21) und/oder durch die Treibscheibe angetrieben ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (21) eine Führungsrille (22) für ein Tragseil des Seilzugs
(2) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (21) aus Kunststoff besteht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftmeßsignalgeber (8) vorgesehen ist, der an einen Eingang der Auswerteeinheit
anschließbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmeßsignalgeber (8) ein Federmeßgeber ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmeßgeber wenigstens eine geführte Spiralfeder (28) oder Tellerfeder
(38) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Federwegänderung durch einen Wegstreckenaufnehmer (32) erfaßbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenaufnehmer (32) einen mit regelmäßig angeordneten Lichtdurchlaßfenstern
(20′) versehenen Kodierstreifen (35) für die Abtastung durch wenigstens eine Lichtschranke
aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierstreifen (35) ein Blechstreifen mit regelmäßig angeordneten Bohrungen
ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierstreifen (35) durch eine Doppellichtschranke (25˝, 26˝) abgetastet
wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenaufnehmer eine entsprechend der Federweglängenänderung verdrehbare
Lochscheibe (19) oder Meßuhr (*) für die Abtastung durch wenigstens eine Lichtschranke,
vorzugsweise durch eine Doppellichtschranke, aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) einen Rechner z.B. einen Personalcomputer (12) umfaßt.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (6) einen einer Ein-/Ausgabeschnittstelle (13) des Personalcomputers
(12) vorgeschalteten Schnittstellenbaustein (14) für eine Vorverarbeitung der Signale
der Steuereinrichtung und der Meßsignale des Weggebers (7, 18) bzw. des Kraftmeßsignalgebers
(8) aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) eingangsseitig Optokoppler für eine galvanische
Trennung der Steuerschaltung von dem Schnittstellenbaustein aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) Operationsverstärker und Schmitt-Trigger für
die Pegelanpassung der Steuersignale aufweist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) zur Impulsformung der Weg- bzw. Kraftmeßsignale
einen Schmitt-Trigger aufweist, dessen Ausgang an einen Monoflop mit geringer Impulsbreite
gelegt ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) eine Logikschaltung zur Bestimmung der Bewegungsrichtung
des Aufzugs bzw. der Richtung des Federwegs aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) einen Tonsignalgeber enthält.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-/Ausgabeschnittstelle (13) einen Decoder-, einen Parallel-Ein-/Ausgabe-
und einen Zeitgeberbaustein enthält.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenbaustein (14) mit der Steuerschaltung über ein abgeschirmtes
Kabel verbunden ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeschirmte Kabel steuerungsseitig mit einem Diagnosestecker versehen ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adapterkabel auf einer Seite mit einer Diagnosebuchse versehen ist und auf
der anderen Seite über Klemmen verfügt, die die Verbindung zu Meßpunkten der Steuerung
herstellen.
35. Verfahren zum Erfassen von physikalischen Kenngrößen, insbesondere von Bewegungsparametern
eines Lasten- und/oder Personenaufzuges, wobei der Aufzug wenigstens einen über eine
Treibscheibe (1) geführten Seilzug (2) aufweist, an dessen einem Ende ein Fahrkorb
(3) und an dessen anderem Ende eine Gegengewicht (4) hängt, wobei die Treibscheibe
von einem durch eine elektrische Steuerschaltung gesteuerten Antriebsmotor (5) angetrieben
und mit einer durch eine Steuerschaltung gesteuerte Bremsvorrichtung (5) verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Haftfähigkeit des Seiles (2) auf der Treibscheibe (1) während
des normalen Fahrbetriebes des Aufzuges das Seil (2) und damit auch der Fahrkorb (3)
und das Gegengewicht (4) gezielt beschleunigt oder verzögert und dabei getrennt die
Bewegungsparamenter des Seiles (2) und der Treibscheibe (1) in Abhängigkeit von der
Zeit erfaßt werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsparameter von Seil (2) und Treibscheibe (1) mit einem vorgegebenen
Grenzbewegungsparameter verglichen werden, wobei beim Überschreiten dieses Grenzwertes
die Treibfähigkeit der Treibscheibe (1) auf jeden Fall erfüllt ist.
37. Verfahren nach Anspruch , oder dadurch gekennzeichnet, daß bei unterschiedlichen Bewegungsparametern von Seil (2) und Treibscheibe (1)
aufgrund des gemessenen Unterschiedes die Treibfähigkeit der Treibscheibe bestimmt
wird.