Gegenstand der Erfindung ist eine Aufzugsanlage sowie ein Verfahren zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage.
Bei Aufzugsanlagen ist es von grosser Wichtigkeit, sicherheitskritische Zustände frühzeitig zu erkennen. Solche sicherheitskritischen Zustände sind beispielsweise ein Versagen eines Tragelementes, eine Überladung einer Kabine, oder ein Antreiben einer Kabine, ohne dass sich dabei ein Gegengewicht entgegengesetzt bewegt. Solche und andere sicherheitskritischen Zustände werden von jeweils zugehörigen Sicherheitssystemen überwacht. So wird beispielsweise die Belastung der Kabine durch Lastmesssensoren überwacht. Der Zustand eines Tragelementes wird beispielsweise durch optische Kontrollsysteme oder durch magnetische Sensoren überwacht. Nachteilig an diesen bekannten Überwachungssystemen ist es, dass für jede Komponente des Aufzuges ein separates Überwachungssystem eingesetzt werden muss.
Aus dem Dokument
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren zu schaffen, welche bzw. welches erlaubt, mehrere sicherheitskritische Zustände einer Aufzugsanlage mit nur einer Überwachungseinrichtung zu überwachen. Die Vorrichtung bzw. das Verfahren soll einfach und zuverlässig sein, sowie in verschiedenen Aufzugsanlagen einsetzbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst ein Verfahren zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage vorgeschlagen, wobei die Aufzugsanlage eine Kabine, ein Gegengewicht, einen Antrieb und zumindest ein Tragelement umfasst, wobei die Kabine und das Gegengewicht vom Tragelement getragen sind und wobei der Antrieb das Tragelement antreibt, um die Kabine und das Gegengewicht in gegengesetzter Richtung zu verfahren. Das Tragelement umfasst einen Mantel und zumindest einen Zugträger und zumindest ein Prüfelement, wobei das Prüfelement als ein vom Zugträger separates Element ausgebildet ist und wobei eine Zugbelastung im Wesentlichen vom Zugträger aufgenommen ist. Das Verfahren umfasst die Schritte:
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass mit nur einem Überwachungssystem, nämlich einem Prüfelement, welches im Tragelement angeordnet ist, mehrere sicherheitskritische Zustände einer Aufzugsanlage überwacht werden können. Da eine Information über den Fahrzustand der Kabine zu jedem Zeitpunkt von einer Aufzugssteuerung abrufbar ist, bedarf es dazu keinerlei zusätzlichen Überwachungssysteme. Durch die Integration des Prüfelementes in dem Tragelement wird zudem kein zusätzlicher Platz in der Aufzugsanlage beansprucht. Auch ist ein solches integriertes Prüfelement weniger anfällig auf Defekte.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind durch das Verfahren zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage zumindest zwei oder drei oder vier der folgenden Zustände der Aufzugsanlage feststellbar:
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird durch das Verfahren zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage eine Ladung der Kabine festgestellt, indem ein elektrischer Widerstand in dem zumindest einen Prüfelement während einem Stillstand der Kabine bestimmt wird. Hierzu kann ein einzelnes Prüfelement eingesetzt werden, oder alternativ dazu können mehrere Prüfelemente in mehreren Tragelementen vorgesehen sein. Weil in Aufzugsanlagen mit mehreren Tragelementen normalerweise nicht alle Tragelemente gleich stark belastet sind zu einem bestimmten Zeitpunkt, ist es vorteilhaft, in jedem Tragelement zumindest ein Prüfelement einzusetzen, um eine Ladung der Kabine möglichst präzise feststellen zu können.
Da der elektrische Widerstand des Prüfelementes mit einer Belastung des Tragelementes korreliert, kann vom bestimmten elektrischen Widerstand des Prüfelementes auf eine Last in der Kabine geschlossen werden. Um eine Überladung der Kabine festzustellen, wird der bestimmte Wert des elektrischen Widerstandes des Prüfelementes mit einem ersten Schwellenwert verglichen, wobei eine Überladung dann vorliegt, wenn der bestimmte Wert grösser ist als der erste Schwellenwert. Somit kann durch das vorgeschlagene Verfahren eine Ladung bzw. Überladung der Kabine festgestellt werden, ohne dazu separate Messvorrichtungen in der Kabine vorzusehen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage wird ein schlaffes Tragelement festgestellt, indem ein elektrischer Widerstand in dem zumindest einen Prüfelement während einem Stillstand oder während einer Fahrt der Kabine bestimmt wird, und in dem der gemessene Wert mit einem zweiten Schwellenwert verglichen wird, wobei ein schlaffes Tragelement dann vorliegt, wenn der bestimmte Wert kleiner ist als der zweite Schwellenwert. In einer alternativen Ausführungsform wird ein schlaffes Tragelement festgestellt, indem ein elektrischer Widerstand in dem zumindest einen Prüfelement während einem Stillstand oder während einer Fahrt der Kabine wiederholt bestimmt wird, und indem eine Veränderung der gemessenen Werte pro Zeiteinheit festgestellt wird, wobei ein schlaffes Tragelement dann vorliegt, wenn die festgestellte Veränderung der bestimmten Werte pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Betrag überschreitet.
Auch hier ist es möglich, ein einzelnes Prüfelement in einem Tragelement vorzusehen, oder alternativ dazu mehrere Prüfelemente in einem einzelnen Tragelement vorzusehen, oder auch mehrere Prüfelemente in mehreren Tragelementen vorzusehen. Gerade bei Aufzugsanlagen mit kunststoffummantelten Zugträgern ist eine Früherkennung eines schlaffen Tragelementes von besonderer Wichtigkeit, weil solche kunststoffummantelten Zugträger eine höhere Traktion auf einer Antriebsscheibe aufweisen als herkömmliche Stahlseile.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage wird ein Spannungsunterschied zwischen zumindest zwei Tragelementen festgestellt, in dem elektrische Widerstände in zumindest zwei Prüfelementen zweier verschiedener Tragelemente während einem Stillstand oder während einer Fahrt der Kabine bestimmt werden. Die bestimmten Werte werden sodann miteinander verglichen, wobei ein Spannungsunterschied dann vorliegt, wenn die bestimmten Werte weiter auseinanderliegen als eine vordefinierte Differenz. Ein solches Verfahren zur Früherkennung von Spannungsunterschieden zwischen zumindest zwei Tragelementen bietet den Vorteil, dass Überlastungen einzelner Tragelementen und dadurch frühzeitiges Versagen solcher Tragelemente vorgebeugt werden kann.
Ein solches Verfahren kann zudem bereits bei einer Montage einer Aufzugsanlage eingesetzt werden, um eine Spannung zwischen mehreren Tragelementen gleichmässig einzustellen. Gleichmässig gespannte Tragelemente haben den Vorteil, dass sowohl ein Fahrverhalten der Aufzugsanlage wie auch eine Lebensdauer der Tragelemente optimiert sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage wird eine Beschädigung des Tragelementes festgestellt, in dem ein elektrischer Widerstand in dem zumindest einen Prüfelement während einem Stillstand oder während einer Fahrt der Kabine bestimmt wird, und in dem der bestimmte Wert mit einem dritten Schwellenwert verglichen wird, wobei eine Beschädigung des Tragelementes dann vorliegt, wenn der bestimmte Wert grösser ist als der dritte Schwellenwert. Ein solches Verfahren zur Überwachung Beschädigungen des Tragelementes hat den Vorteil, dass dadurch auch Tragelemente, welche ummantelte Zugträger aufweisen, auf einfache Art und Weise überprüft werden können. Je nach Anordnung des Prüfelementes im Tragelement kann durch ein solches Verfahren entweder ein Zugträger oder aber eine Ummantelung des Tragelementes überwacht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage wird bei einer Feststellung eines sicherheitskritischen Zustandes der Aufzugsanlage zumindest einer der folgenden Schritte ausgelöst:
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird zudem eine Aufzugsanlage vorgeschlagen, welche eine Kabine, ein Gegengewicht, einen Antrieb und zumindest ein Tragelement umfasst, wobei die Kabine und das Gegenwicht vom Tragelement getragen sind und wobei das Tragelement vom Antrieb angetrieben ist, um die Kabine und das Gegengewicht in gegengesetzter Richtung zu verfahren. Das Tragelement umfasst einen Mantel und zumindest einen Zugträger und zumindest ein Prüfelement, wobei das Prüfelement als ein vom Zugträger separates Element ausgebildet ist und wobei eine Zugbelastung im Wesentlichen vom Zugträger aufgenommen ist, und wobei das Prüfelement durch zumindest eine Kontaktierungsvorrichtung mit einer Messvorrichtung verbunden ist, sodass ein elektrischer Widerstand des Prüfelementes von der Messvorrichtung bestimmbar ist. Der elektrische Widerstand des Prüfelementes verändert sich durch eine Dehnung des Prüfelementes, sodass durch eine Messung des elektrischen Widerstandes des Prüfelementes zumindest einer der folgenden Zustände der Aufzugsanlage feststellbar ist:
In einer vorteilhaften Ausführungsform einer solchen Aufzugsanlage erstreckt sich das Prüfelement im Wesentlichen über eine gesamte Länge des Tragelementes. Dies hat den Vorteil, dass Veränderungen des Tragelementes, welche zu einem sicherheitskritischen Zustand führen, auf der gesamten Länge des Tragelementes überwacht werden können. Im erfindungsgemäßen Tragmittel sind mehrere Prüfelemente parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die parallel angeordneten Prüfelemente in Serie geschaltet. Mehrere in Serie geschaltete Prüfelemente in einem Tragelement haben den Vorteil, dass durch die dadurch erzielte effektive Zunahme der Länge des Prüfelementes Veränderungen des elektrischen Widerstandes, welcher durch eine veränderte Dehnung der Prüfelemente zustande kommt, grösser sind als bei kürzeren Prüfelementen, wodurch ein Zustand der Aufzugsanlage präziser festgestellt werden kann. Zudem kann bei einer solchen Anordnung der Prüfelemente im Tragelement nur eine Kontaktierungsvorrichtung verwendet werden, wenn freie Enden der in Serie geschalteten Prüfelemente an demselben Ende des Tragelements liegen. Dies hat den Vorteil, dass eine Kontaktierung der Prüfelemente an nur einem Ende des Tragelementes erfolgen kann, was eine einfacher Montage zur Folge hat.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer solchen Aufzugsanlage ist das Prüfelement in einer Ummantelung des Tragelementes angeordnet. Dadurch kann beispielsweise ein Verschleiss der Ummantelung überwacht werden, oder aber eine Belastung der Ummantelung an einem spezifischen Ort. Eine solche Anordnung hat zudem den Vorteil, dass das Prüfelement durch die Ummantelung elektrisch isoliert ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform einer solchen Aufzugsanlage ist das Prüfelement in einem Zugträger des Tragelementes angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass dadurch eine direkte Überwachung des jeweiligen Zugträgers ermöglicht wird. Bei elektrisch nicht leitenden Zugträgern kann das Prüfelement direkt in den Zugträger integriert werden. Bei elektrischen leitenden Zugträgern, wie beispielsweise Zugträgern aus Stahldrähten, wird das Prüfelement vorteilhafterweise in einem elektrisch isolierenden Material eingebettet, so dass das Prüfelement von seiner Umgebung elektrisch isoliert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Prüfelement in einer neutralen Faser des Tragelementes angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Prüfelement nicht durch eine zu hohe Biegebeanspruchung zu früh verschleisst.
In einer vorteilhaften Ausführungsform einer solchen Aufzugsanlage umfasst das Prüfelement zumindest eines der folgenden Elemente:
Kupfer, Nickel, Mangan, Eisen, Platin, Wolfram, Silicium, Bor, oder Phosphor. Solche und andere Elemente können einzeln oder miteinander kombiniert eingesetzt werden, um dem Prüfelement die gewünschten Eigenschaften bezüglich elektrischen Widerstands in Abhängigkeit der Belastung des Prüfelementes zu verleihen. Eine Kombination aus einigen der oben genannten Elemente ist beispielsweise Konstantan.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Prüfelement Kohlefasern oder beschichtete Fasermaterialien. Bei beschichteten Fasermaterialien ist vorzugsweise die Beschichtung elektrisch leitend, und das Fasermaterial ist im Wesentlichen elektrisch nicht leitend.
Das Prüfelement ist als ein vom Zugträger separates Element ausgebildet und nimmt keine wesentlichen Zugbelastungen auf. Die auf das Tragelement einwirkenden Zugbelastungen werden durch die Zugträger aufgenommen. Das Prüfelement ist als separates Element zusätzlich zu den Zugträgern ausgebildet. Da es im Tragmittel angeordnet ist, erfährt es dieselben Biegungen und Dehnungen wie das Tragmittel als Ganzes, jedoch ohne dabei eine tragende Funktion zu erfüllen.
Dies hat den Vorteil, dass das Prüfelement unabhängig von weiteren Funktionalitäten ausgebildet werden kann, d.h. das Prüfelement kann beispielsweise aus Materialien gebildet werden, welche sich nicht zur Ausbildung von Zugträgern eignen würden. Somit kann ein Prüfelement gebildet werden, welches sich optimal für seine Funktion eignet, nämlich eine möglichst vorhersagbare Änderung des elektrischen Widerstandes bei unterschiedlichen Dehnungszuständen.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
In
Tragmittelbefestigungsvorrichtung 47 festgemacht, und dann zunächst um die Tragrolle 46 des Gegenwichtes 42 geführt. Sodann ist das Tragelement 1 über eine Treibscheibe des Antriebes 43 gelegt, um die Tragrolle 46 der Kabine 41 geführt und schliesslich durch eine zweite Tragmittelbefestigungsvorrichtung 47 mit einem Fixpunkt verbunden. Dies bedeutet, dass das Tragelement 1 mit einer entsprechend einem Umhängefaktor höheren Geschwindigkeit über den Antrieb 43 läuft. Im Beispiel beträgt der Umhängefaktor 2:1. Das Tragelement 1 umfasst ein Prüfelement (nicht dargestellt). Ein loses Ende 1.1 des Tragelementes 1 ist mit einer Kontaktierungsvorrichtung 2 zur Kontaktierung des Prüfelementes versehen. Im dargestellten Beispiel ist an beiden Enden des Tragelementes 1 eine derartige Kontaktierungsvorrichtung 2 angeordnet. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist nur eine Kontaktierungsvorrichtung 2 an einem der Tragmittelenden 1.1 angeordnet. In diesem Fall ist das Prüfelement in einer Schlaufe durch das Tragmittel geführt, so dass Anfang und Ende an dem einen Tragelementende 1.1. angeordnet sind und entsprechend von der Kontaktierungsvorrichtung 2 kontaktiert werden können. Die Tragelementenden 1.1. sind von der Zugkraft im Tragelement 1 nicht mehr belastet, da diese Zugkraft bereits vorgängig über die Tragmittelbefestigungen 47 in das Gebäude geleitet ist. Die Kontaktierungsvorrichtungen 2 sind also in einem nicht überrollten Bereich des Tragelementes 1 angeordnet.
Die beiden Kontaktierungsvorrichtungen 2 sind durch eine Messvorrichtung 50 miteinander verbunden. Die Messvorrichtung 50 schliesst also einen elektrischen Kreis, welcher das Prüfelement umfasst. Die Messvorrichtung 50 ist dazu ausgelegt, den elektrischen Strom sowie die elektrische Spannung zu messen, bzw. in ihrer Grösse zu verändern. Nachdem sowohl die elektrische Spannung wie auch der elektrische Storm in diesem elektrischen Kreislauf bekannt sind, lässt sich ein elektrischer Widerstand des Prüfelementes bestimmen. Aus dem so bestimmten elektrischen Widerstand des Prüfelementes kann sodann auf einen Zustand der Aufzugsanlage 40 geschlossen werden. Bei Über- bzw. Unterschreitungen von gewissen Schwellenwerten kann in Abhängigkeit eines Fahrzustandes der Kabine 41 festgestellt werden, ob ein bestimmter sicherheitskritischer Zustand vorliegt oder nicht.
Die gezeigte Aufzugsanlage 40 in
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Es versteht sich von selbst, dass viele weitere Anordnungen des Prüfelementes 8 bzw. der Prüfelemente 8 in vielen weiteren Ausbildungsformen von Tragelementen 1 möglich sind. Je nach Anforderungen der Überwachung und je nach Ausbildung der Aufzugsanlage können unterschiedliche Anordnungen des Prüfelementes 8 im Tragelement 1 vorteilhaft sein. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, für die Überwachung der Tragelemente 1 auf Beschädigung jedes einzelne Tragelement 1 einer Aufzugsanlage mit einem Prüfelement 8 zu versehen, oder sogar jeden einzelnen Zugträger 5 eines Tragelementes 1 mit einem Prüfelement 8 zu versehen. Für die Überwachung der Beladung der Kabine kann es andererseits ausreichend sein, lediglich ein Prüfelement 8 in einem Tragelement 1 einer Aufzugsanlage vorzusehen. Zudem kann eine Länge des Tragelementes 1 sowie eine Führung des Tragelementes 1 in der Aufzugsanlage eine bestimmte Anordnung des Prüfelementes 8 erfordern.
In
Durch die hier vorgeschlagenen Verfahren bzw. durch die hier vorgeschlagenen Vorrichtungen zur Überprüfung von Zuständen einer Aufzugsanlage kann ein solcher sicherheitskritischer Zustand rechtzeitig erkannt werden. Sobald sich auf einer Seite der Treibscheibe ein schlaffes Tragelement 1 bildet, lässt die Belastung des Tragelementes 1 nach, und dadurch wird das Prüfelement im Tragelement 1 weniger gedehnt. Der bestimmte elektrische Widerstand des Prüfelementes in dieser Situation ist sodann kleiner als er in einem nicht kritischen Zustand sein sollte. Demzufolge kann festgestellt werden, dass ein sicherheitskritischer Zustand vorherrscht.
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