[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Aufzugsanlage gemäss
Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
[0002] Eine Aufzugsanlage ist in einem Schacht eingebaut. Sie besteht im Wesentlichen aus
einer Aufzugskabine, welche über Tragmittel mit einem Gegengewicht verbunden ist.
Mittels eines Antriebes, der wahlweise auf die Tragmittel, direkt auf die Kabine oder
direkt auf das Gegengewicht einwirkt, wird die Kabine entlang einer, im Wesentlichen
vertikalen, Kabinenfahrbahn verfahren.
[0003] Derartige Aufzugsanlagen verfügen über mechanische Bremssysteme welche ein Halten
der Kabine an einem beliebigen Ort ermöglichen, welche die Aufzugsanlage, bzw. deren
bewegte Massen im Normalbetrieb bremsen können oder welche die Aufzugskabine in einem
Fehlerfalle sicher anhalten können. Ein Halten an einem beliebigen Ort ist zum Beispiel
ein Halten der Aufzugskabine auf einer Etage zum Zwecke des Ent- oder Beladens oder
zum Warten auf einen nächsten Fahrbefehl. Ein Bremsen im Normalbetrieb ist beispielsweise
Anhaltevorgang wenn die Kabine in eine Etage einfährt und das Bremsen im Fehlerfalle
ist erforderlich, wenn beispielsweise eine Steuerung, der Antrieb oder Tragmittel
versagen.
[0004] Bis heute waren für diese Anforderungen in der Regel zwei Bremssysteme verwendet,
wovon eines am Antrieb selbst und das andere auf der Kabine angeordnet waren. Eine
Prüfung dieser Systeme ist aufwendig, einerseits weil zwei Systeme geprüft werden
müssen, andererseits weil für die Prüfung in der Regel vollbeladene Kabinen erforderlich
sind. Dies ist insofern aufwändig, da eine Zuladung für die Kabine herbeitransportiert
werden muss. Diese Last muss vielfach in kleinen Lastportionen transportiert werden
und beim Test besteht ein Risiko von Beschädigung von Kabinenausstattungen durch verrutschen
dieser Zuladung. Aus unserer Anmeldung
EP05111993.1 ist nun ein Bremssystem bekannt, welches anstelle von zwei Bremssystemen nur noch
ein Bremssystem erfordert. Die gezeigte Aufzugsbremseinrichtung bremst und hält eine
Aufzugskabine und die Aufzugsbremseinrichtung besteht aus einer Anzahl Bremseinheiten
welche im Bedarfsfalle mit Bremsbahnen in Eingriff gebracht werden, wobei die Bremseinheit
zu diesem Zwecke mindestens eine Bremsplatte an die Bremsbahn andrückt und eine Bremskraft
erzeugt.
[0005] Dieses Bremssystem muss nun besonders sicher und trotzdem effizient geprüft werden
können.
[0006] Aufgabe dieser Erfindung ist es dementsprechend ein Prüfverfahren zu entwerfen, welches
eine effiziente und sichere Prüfung einer derartigen Bremseinrichtung ermöglicht.
Eine Inbetriebnahme einer entsprechenden Aufzugsanlage soll einfach machbar sein.
Vorzugsweise sollen mögliche Fehler frühzeitig erkannt werden können und wichtige
Anlagedaten sollen verifiziert werden können.
[0007] Diese Aufgaben werden gemäss Erfindung dadurch gelöst, dass eine Anzahl Bremseinheiten
welche im Bedarfsfalle mit Bremsbahnen in Eingriff gebracht werden und welche mindestens
jeweils eine Bremsplatte an die Bremsbahn andrücken, geprüft werden, indem ein beim
Andrücken der Bremsplatte an die Bremsbahn erzeugter effektiver Reibwert der Bremseinheit
ermittelt wird.
[0008] Durch eine Ermittlung des effektiven Reibwertes der Bremseinheit können Abweichungen
früh erkannt werden und die Ermittlung erlaubt eine zuverlässige Aussage zur Funktionsfähigkeit
der Bremseinheit. Durch entsprechende Ermittlung kann die Überwachung dauernd, das
heisst bei jeder Verwendung verifiziert werden was eine besonders sichere Ausführung
einer derartigen Bremseinheit ermöglicht.
[0009] In einer vorteilhaften Ausführung wird der effektive Reibwert der Bremseinheit (µe)
mittels einer Bremskraftmesseinrichtung zum Messen einer Bremskraft und mittels einer
Normalkraftmesseinrichtung zum Messen einer wirkenden Bremszustellkraft ermittelt.
Dies ist besonders Vorteilhaft, da Kraftmessungen, beispielsweise unter Verwendung
von Dehnmessstreifen kostengünstig ausgeführt werden können. Zudem kann ein effektiver
resultierender Reibwert einer Bremseinheit unter Verwendung dieser Messgrössen sehr
einfach ermittelt werden.
[0010] Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass zur Ermittlung des effektiven Reibwertes
(µe) der Bremseinheit die Bremseinheit mit der Bremsbahn zum Eingriff gebracht und
mit kleiner wirkender Bremszustellkraft (FNw) zugestellt wird, und die Aufzugskabine
mit geringer Geschwindigkeit Verfahren wird, wobei der Vorgang des Verfahrens solange
fortgesetzt oder wiederholt wird, bis sich ein im Wesentlichen konstanter effektiver
Reibwert der Bremseinheit (µe = FB / FNw) einstellt. Dies ist besonders vorteilhaft,
da sich bei der Montage einer Aufzugsanlage Schmutz und Baustaub auf der Bremsbahn
festsetzen kann. Dies beeinflusst einen Reibwert und damit auch eine resultierende
Bremskraft. Mit der dargestellten Methode lässt sich dieser Schmutz wegreiben und
der Erfolg der Reinigung kann mittels der Prüfung des Reibwertes kontrolliert werden.
Gleichzeitig kann geprüft werden, ob der gemessene Reibwert einem Erfahrungswert entspricht.
Dies ermöglicht eine Grobbewertung des eingesetzten Materials, beispielsweise ob richtiges
Bremsbahnmaterial verwendet ist.
[0011] Eine sehr vorteilhafte Prüfvariante sieht vor, dass die Ermittlung des effektiven
Reibwerts der Bremseinheit (µe) an der unbeladenen Aufzugskabine durchgeführt wird.
Dies ist insofern wirtschaftlich interessant, da zum Zwecke der Prüfung einer Bremseinrichtung
keine Zuladung verwendet werden muss. Der Zeitbedarf für den Transport von Prüfgewichten
entfällt und ein Risiko der Beschädigung von Kabinenausstattung besteht nicht.
[0012] Eine hilfreiche Ausführungsvariante sieht vor, dass anhand des effektiven Reibwertes
(µe) und einer mittels der Normalkraftmesseinrichtung ermittelten maximalen Bremszustellkraft
(FNm) ein genügender Bremssicherheitsfaktor (SB) nachgewiesen wird. Ein Sicherheitsfaktor
ist ein Kennzeichen für die Zuverlässigkeit einer Einrichtung bzw. die Sicherheit
der Aufgabenerfüllung einer Einrichtung. Bei einer Bremseinrichtung ist ein solcher
Bremssicherheitsfaktor besonders wichtig. Besonders vorteilhaft ist ein derartiges
Prüfverfahren zur Prüfung einer Aufzugsbremseinrichtung gemäss den vorgängigen Ausführungen
zur Inbetriebnahme einer Aufzugsanlage mit einer derartigen Aufzugsbremseinrichtung
verwendet. Die Aufzugsanlage beinhaltet eine Aufzugskabine zum Transportieren einer
Förderlast und ein Gegengewicht welches mittels Tragmitteln zur Aufzugskabine verbunden
ist und einen Antrieb zum Antreiben von Aufzugskabine, Gegengewicht und Tragmittel,
wobei sich Gegengewicht und Kabine in einem im Wesentlichen vertikalen Schacht gegengleich
bewegen. Bei einer derartigen Aufzugsanlage ist die Beurteilung einer Aufzugsbremseinrichtung
besonders schwierig, da ein komplexes Massensystem beteiligt ist. Das vorgeschlagene
Prüfverfahren bietet hierbei eine effiziente und sichere Möglichkeit zur Inbetriebnahme
einer Aufzugsanlage.
[0013] Eine Aufzugsanlage ist ein komplexes Massensystem und eine Aufzugsbremseinrichtung
hat diesem komplexen Massensystem gerecht zu werden. Im Regelfall, das heisst bei
normalen Betriebszuständen muss die Aufzugsbremseinrichtung einer Aufzugsanlage das
gesamte Massensystem bzw. die abzubremsende Gesamtmasse (MG) zum Stillstand bringen.
In einem "worst case", beispielsweise bei Versagen von Tragmitteln oder Tragstrukturen
muss jedoch die Aufzugsbremseinrichtung die verbleibende Masse (MV), im Wesentlichen
die Masse der leeren Aufzugskabine inklusive der Zuladung, sicher Bremsen und Halten
können. Diese letztere Anforderung kann in einer Aufzugsanlage nicht real geprüft
werden, da hierzu ein derartiger "worst case" , im Bereiche des Aufzugbaues auch als
"Freifall" bezeichnet, herbeigeführt werden müsste.
[0014] Um demzufolge eine zuverlässige Aussage zur Sicherheit einer Aufzugsbremseinrichtung
machen zu können - und eine derartige Aussage ist Bestandteil der Inbetriebnahme der
Aufzugsanlage - müssen die beteiligten Massen bekannt sein. Die Erfindung schlägt
nun hilfreiche Ausführungsvarianten zur Ermittlung dieser Massen vor.
[0015] Eine erste Ausführungsvariante sieht vor, dass die von der Aufzugsbremseinrichtung
im "worst case" abzubremsende verbleibende Masse (MV) der Aufzugsanlage unter Eingabe
eines zulässigen Gewichts (MF) der Förderlast und Eingabe eines Gewichts (MK) der
leeren Aufzugskabine gerechnet (MV = MK+MF) wird. Dies ist einfach realisierbar und
ist in stark standardisierten Aufzugsanlagen möglich, wo keine kundenspezifische Gestaltungen
zugelassen wird.
[0016] Eine andere Ausführungsvariante sieht vor, dass die von der Aufzugsbremseinrichtung
im "worst case" abzubremsende verbleibende Masse (MV) der Aufzugsanlage unter Eingabe
des zulässigen Gewichts (MF) der Förderlast, eines wirkenden Massenanteiles des Antriebes
(MA) und Messung einer Aufzugsbeschleunigung (ak) gerechnet wird, wobei Massenbestimmungen
an der Aufzugsanlage wie, eine tatsächliche Unbalance (MB) der Aufzugsanlage, oder
ein tatsächliches Gewicht (MT) der Tragmittel unter Verwendung der Bremskraftmesseinrichtung
durchgeführt werden. Diese Variante ist vorteilhaft, wenn es sich um Kundenspezifische
Aufzugsanlagen handelt, bei der beispielsweise Zusatzapparaturen, wie Bildgeräte,
Klimageräte oder ähnliches oder Ausstattungsgegenstände wie Spiegel, Dekormaterialien
oder ein Kundespezifischer Bodenbelag eingebaut werden. Dieses Verfahren erlaubt eine
sichere Bestimmung der abzubremsenden Massen.
[0017] Die wirkenden Massenanteile des Antriebes (MA) sind durch den Antrieb definiert.
Es handelt sich hierbei um die Trägheitsmassen des Antriebes inklusive zugehöriger
Antriebsscheiben und Umlenkrollen. Diese rotatorischen Trägheitsmassen sind entsprechend
dem Durchmesser der Antriebsscheibe auf einen äquivalenten linearen Massenanteil des
Antriebes (MA) umgerechnet. Diese Werte sind in Anlagedokumenten ersichtlich oder
in Form von Datentabellen einem Prüfgerät beigegeben.
[0018] Die tatsächliche Unbalance (MB) bezeichnet die Massendifferenz zwischen Gegengewicht
und leerer Kabine. In der Regel wird diese Massendifferenz auf 50% der zulässigen
Förderlast (MF) ausgelegt. Es sind aber auch andere Auslegungen dieser Unbalance bekannt.
Diese Unbalance kann ermittelt werden, indem zuerst ein tatsächliches Gewicht (MT)
der Tragmittel bestimmt wird. Dies erfolgt vorteilhafterweise durch Messung der Haltekraft
(FB
HT) im ruhenden Zustand bei im obersten Halt (HT) parkierter Kabine und Messung der
Haltekraft (FB
HB) im ruhenden Zustand bei einer im untersten Halt (HT) parkierten Kabine. Die Messung
der Haltekräfte (FB
HT, FB
HB) erfolgt jeweils indem die Aufzugskabine im betreffenden Halt (zuoberst oder zuunterst)
alleine durch die Bremseinrichtung festgehalten wird und die Haltekraft mittels der
Bremskraftmesseinrichtung gemessen wird. Das tatsächliche Gewicht der Tragmittel kann
aus der Differenz dieser zwei Messungen, nach der folgenden Formel bestimmt werden:

wobei g die Erdbeschleunigung (9.81 m/s
2) ist.
[0019] Die tatsächliche Unbalance (MB) kann beispielsweise aus der Summe dieser zwei Messungen,
nach der folgenden Formel bestimmt werden:

wobei g wiederum die Erdbeschleunigung (9.81 m/s
2) ist. Allenfalls muss bei dieser Bestimmung ein Gewicht (MZ) einer allfälligen Zuladung
der Kabine (beispielsweise ein Installateur) berücksichtigt werden.
[0020] Das Gewicht der leeren Aufzugskabine (MK) kann nun ermittelt werden, indem beispielsweise
mittels eines Beschleunigungssensors eine Eigenbeschleunigung (ak) der Aufzugskabine
gemessen wird. Hierbei wird die leere Kabine im untersten Halt (HB) parkiert, dann
wird die Bremseinrichtung geöffnet wodurch sich die leere Aufzugskabine selbstständig
nach oben beschleunigt. Diese Beschleunigung (ak) und eine allfällige Restbremskraft
(FB
R) wird gemessen und anschliessend wird die Bremse wiederum geschlossen.
[0021] Das tatsächliche Gewicht der leeren Aufzugskabine (MK) kann nun beispielsweise unter
Verwendung der vorgenannten ermittelten oder bekannten Werte, nach der folgenden Formel
bestimmt werden:

[0022] Die von der Aufzugsbremseinrichtung im "worst case" abzubremsende verbleibende Masse
(MV) kann nun gerechnet werden:

[0023] Dieses Verfahren erlaubt eine sichere Ermittlung der tatsächlichen Massenanteile
einer Aufzugsanlage.
[0024] Vorteilhafterweise wird eine maximal erforderliche Bremszustellkraft (FNe) unter
Berücksichtigung der im "worst case" abzubremsenden Gesamtmasse(MV), des effektiven
Reibwertes der Bremseinheit (µe), der Anzahl verwendeter Bremseinheiten (N), einer
erforderlichen minimalen Verzögerung (ake) und eines Korrekturfaktors (KB1) bestimmt
wird, wobei der Korrekturfaktor (KB) charakteristische Erfahrungswerte wie Bremsgeschwindigkeit,
Verschmutzung oder zu erwartende Überlast berücksichtigt:

[0025] Dies erlaubt eine effektive Voraussage der erforderlichen Zustellkraft (FNe) bei
geringem Aufwand. Die erforderlichen Messungen können von einer Person alleinedurchgeführt
werden, und es sind keine Testgewichte erforderlich.
[0026] Eine weiterführende Ausgestaltung sieht vor, dass die Bremseinheit mit einer maximalen
Kraft zugestellt wird und mittels der Normalkraftmesseinrichtung die derart erreichbare
maximale Bremszustellkraft (FNm) gemessen wird und diese maximale Bremszustellkraft
(FNm) mit der maximal erforderlichen Bremszustellkraft (FNe) verglichen wird und der
Nachweis genügender Bremsfunktion als erfüllt bezeichnet wird, wenn die maximale Bremszustellkraft
(FNm) um den Sicherheitsfaktor (SB) grösser als die maximal erforderliche Bremszustellkraft
(FNe) ist. Diese Ausführung erlaubt eine Aussage zu einer wirklich vorhandenen Sicherheit
der Bremseinrichtung. Dies ergibt eine sehr sichere Bremseinrichtung.
[0027] Alternativ wird die Bremseinheit mit einer maximalen Kraft zugestellt und mittels
der Normalkraftmesseinrichtung die derart erreichbare maximale Bremszustellkraft (FNm)
gemessen und unter Berücksichtigung des effektiven Reibwertes der Bremseinheit (µe),
der Anzahl verwendeter Bremseinheiten (N) und eines Korrekturfaktors (KB2), wobei
der Korrekturfaktor (KB2) charakteristische Erfahrungswerte wie Bremsgeschwindigkeit
oder Verschmutzung berücksichtigt, wird eine maximal mögliche Bremskraft

bestimmt.
[0028] Dies erlaubt eine direkte Aussage zur maximal möglichen Bremskapazität der eingesetzten
Bremseinrichtung in einer bestimmten Aufzugsanlage.
[0029] Vorteilhafterweise wird, basierend auf der vorgängigen Aussage zur maximal möglichen
Bremskraft (FBm), eine maximal erforderliche Bremskraft (FBe) unter Berücksichtigung
der im "worst case" abzubremsenden Gewicht (MV), einer erforderlichen minimalen Verzögerung
(ake) und eines Korrekturfaktors (KB2') bestimmt:

[0030] Der Korrekturfaktor (KB2') berücksichtigt charakteristische Erfahrungswerte wie zu
erwartende Überlast. Die maximal mögliche Bremskraft (FBm) wird nun mit der maximal
erforderlichen Bremskraft (FBe) verglichen und der Nachweis genügender Bremsfunktion
wird als erfüllt bezeichnet, wenn die maximal mögliche Bremskraft (FBm) um den Sicherheitsfaktor
(SB) grösser als die maximal erforderliche Bremskraft (FBe) ist.
[0031] Diese Methode gibt einen umfassenden Überblick über die Bremssicherheit einer Aufzugsanlage.
[0032] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zur Inbetriebnahme einer Aufzugsanlage
wird die Bremsfunktion im generellen verifiziert, indem die leere Kabine kontrolliert
oder unkontrolliert, vorzugsweise in Aufwärtsrichtung beschleunigt wird, bis ein Fahrkurven-
oder Geschwindigkeitsüberwachungssystem die Bremseinrichtung aktiviert und die Bremseinrichtung
mittels zugehöriger Bremseinheit(en) die Kabine zum Stillstand bremst und im Stillstand
hält. Während dem Abbremsvorgang werden die Bremszustellkräfte und Bremskräfte gemessen
und ein aus diesen Messungen ermittelter Reibwert der Bremseinheit (µb) mit dem vorgängig
ermittelten effektiven Reibwert der Bremseinheit (µe) verglichen. Die Inbetriebnahme
der Bremseinrichtung wird als erfüllt bezeichnet, wenn der ermitteltem Reibwert (µb)
im Wesentlichen mit dem effektiven Reibwert (µe), allenfalls unter Berücksichtigung
des Korrekturfaktors (KB1, KB2), übereinstimmt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist
darin zu sehen, dass die Gesamtfunktion des Sicherheitssystems der Aufzugsanlage mit
einfachen Mitteln von nur einer Person durchgeführt werden kann.
[0033] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Inbetriebnahmeverfahrens sieht vor, dass
eine korrekte Ausbalancierung eines Aufzugsystems unter Verwendung der Bremskraftmesseinrichtung
vorgenommen oder verifiziert wird. Dies ist wirtschaftlich, da keine separaten Messinstrumente
erforderlich sind.
[0034] Vorteilhafterweise wird die Ausbalancierung des Aufzugssystems vorgenommen, indem
ein geforderter Ausbalancierfaktor in eine Auswerteeinheit eingegeben wird. Die tatsächliche
Unbalance (MB) kann unter Verwendung der Bremskraftmesseinrichtung, wie vorgängig
beschrieben ermittelt werden. Ein wirklicher Ausbalancierfaktor (Bw) wird bestimmt,
indem die tatsächliche Unbalance (MB) in Relation zur zulässigen Zuladung (MF) der
Aufzugskabine gesetzt wird.
[0035] Auf einfache Weise kann ein allenfalls erforderliches Zusatzgewicht als Differenz
vom gefordertem Ausbalancierfaktor (Bg) minus wirklichem Ausbalancierfaktor (Bw) und
Multiplikation mit der zulässigen Zuladung ermittelt werden, und das Gegengewicht
kann mit diesem Zusatzgewicht beschwert oder bei negativem Ergebnis entsprechend entlastet
werden. Der Vorteil dieser Ausführung ist, dass eine Ausbalancierung einfach, sicher
und effizient kontrolliert und / oder korrigiert werden kann.
[0036] Vorteilhafterweise beträgt die Anzahl verwendeter Bremseinheiten 2 oder ein Mehrfaches
von 2. Dies ist von Vorteil, da in der Regel zwei Bremsbahnen vorhanden sind und damit
die Bremseinheiten symmetrisch auf die Bremsbahnen verteilt werden können. Es ist
auch möglich anstelle von grossen Bremseinheiten mehrere kleine Bremseinheiten zu
verwenden. Dies ist kostengünstig, da modulare Bremseinrichtungen zu einem System
Zusammengeschalten werden können.
[0037] Vorteilhafterweise werden im Rahmen der Inbetriebnahme erfasste Kenngrössen der Bremseinheit,
auf Übereinstimmung mit Vorgabewerten geprüft. Zwecks Prüfung einer Funktion im Normalbetrieb,
werden diese Inbetriebnahmewerte, bzw. bei Inbetriebnahme ermittelte Kenngrössen gespeichert
und eine laufende Zustandskontrolle wertet bei jedem Bremseinsatz der Bremseinrichtung
im Normalbetrieb die Kennwerte aus. Die Zustandskontrolle vergleicht laufend ermittelte
Kennwerte mit den Inbetriebnahmewerten und bei unerwarteten Abweichungen wird eine
Neukalibrierung, eine Servicemitteilung oder eine Störungsmeldung generiert. Dies
erlaubt eine Sicherstellung der Funktion der Bremseinrichtung über eine lange Zeit,
und sie erlaubt eine Zielgerichtete Wartung.
[0038] Vorteilhafterweise sind als Kenngrösse der ermittelte effektive Reibwert (µe) verwendet.
Alternativ oder ergänzend ist als Kenngrösse eine ermittelte Normalkraftkennlinie
verwendet, welche als Funktion einer Zustellmesseinrichtung, bzw. eines Zustellweges
gespeichert ist. Diese Kenngrössen sind Basisgrössen. welche eine sichere Aussage
zur Bremsfähigkeit und damit zum Sicherheitszustand der Bremseinrichtung und damit
der Aufzugsanlage ermöglichen.
[0039] In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine korrekte Funktion der Bremskraftmesseinrichtung
mittels Vergleiches einer gemessenen Bremskraft (FB) mit einer zum Bewegen der Aufzugskabine
erforderlichen Antriebskraft (FA) überprüft, wobei zu diesem Zweck eine statische
Bremskraft (FBst) bei stillstehender Aufzugskabine gemessen wird und eine dynamische
Bremskraft (FBdyn) bei konstanter Fahrgeschwindigkeit und kleiner wirkender Bremszustellkraft
(FBw) gemessen wird und die Differenz dieser zwei Messungen (FBdyn - Fbstat) mit der
erforderlichen Antriebskraft (FA) beispielsweise einem Motormoment (TA) verglichen
wird. Diese Methode erlaubt eine weitere oder alternative Beurteilung des Sicherheitszustandes
der Aufzugsanlage, bzw. des Messsystems.
[0040] Vorteilhafterweise wird zur Durchführung des Inbetriebnahmeverfahrens eine Einrichtung
verwendet, welche an die Bremseinrichtung anschliessbar ist und den Ablauf der Inbetriebnahme
steuert. Dies ist besonders vorteilhaft, da mittels dieser Einrichtung beispielsweise
Anweisungen an die durchführende Person gegeben werden können, Berechnungen automatisch
durchgeführt werden können und die Ergebnisse der Inbetriebnahme gespeichert, bzw.
in einem Bericht ausgegeben werden können. Dies ist sicher und effizient.
[0041] Weitere Details der Erfindung und ergänzende Vorteile derselben werden im nachfolgenden
Teil der Beschreibung näher erläutert.
[0042] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang
mit den Figuren näher erläutert. Die Figuren sind schematisch und unmassstäblich gezeichnet.
Gleichwirkende Teile sind in den Figuren gleich bezeichnet.
[0043] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Ansicht der Aufzugsanlage mit Aufzugskabine, Gegengewicht und an der Aufzugskabine
angebauter Bremseinrichtung,
- Fig. 1a
- eine Draufsicht auf die Aufzugskabine und Gegengewicht der Aufzugs- anlage gemäss
Fig. 1,
- Fig. 2
- eine Detailansicht einer Bremseinheit betrachtet von oben,
- Fig. 3
- eine Detailansicht einer Bremseinheit,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Messanordnung,
- Fig. 5
- eine Ansicht einer Massenverteilung einer Aufzugsanlage,
- Fig. 6a
- Massenverteilung einer Aufzugsanlage mit Kabine im untersten Halt,
- Fig. 6b
- Massenverteilung einer Aufzugsanlage mit Kabine in mittlerer Position,
- Fig. 6c
- Massenverteilung einer Aufzugsanlage mit Kabine im obersten Halt,
[0044] Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Aufzugsanlage 1. Die Aufzugsanlage 1 umfasst eine
Aufzugskabine 2 welche mittels Tragmittel 4 zu einem Gegengewicht 3 verbunden ist.
Die Aufzugskabine 2 ist mittels Tragmittel 4 von einem Antrieb 5 getrieben. Die Aufzugskabine
2 ist von Führungsschienen 6 im Wesentlichen in vertikaler Richtung in einem Aufzugsschacht
7 mittels Führungsschuhen 23 geführt. Aufzugskabine 2 und Gegengewicht 3 bewegen sich
gegengleich im Aufzugsschacht 7. Die Aufzugskabine 2 dient dem Transport von Förderlast
10. Die Aufzugsanlage 1 ist von einer Aufzugssteuerung 8 gesteuert. Im dargestellten
Beispiel ist die Aufzugskabine mit einer Bremseinrichtung 11 versehen, welche die
Aufzugskabine 2 im Stillstand halten kann und welche die Aufzugskabine 2 erforderlichenfalls
aus einem Fahrzustand zum Stillstand bremsen kann. Ein Halten im Stillstand ist beispielsweise
erforderlich, wenn die Aufzugskabine zum Zwecke des Aufnehmens oder Entladens von
Förderlast 10 in einer Etage steht. Ein Bremsen kann erforderlich sein, wenn ein Fehler
in der Aufzugsanlage festgestellt wird und dementsprechend die Aufzugskabine schnell
verzögert werden muss.
[0045] Die Bremseinrichtung 11 umfasst mindestens eine Bremseinheit 12 welche mit einer
Bremsbahn 6 zum Eingriff gebracht werden kann. Im dargestellten Beispiel nach Fig.
1 ist die Führungsschiene 6 und die Bremsbahn 6 ein und dasselbe Element. Die Bremseinrichtung
11 umfasst weiter eine Bremssteuereinheit 13 welche die Bremseinheit 12 steuert. Die
Bremssteuereinheit 13 gibt der Bremseinheit 12 Bremswerte vor, welche die Bremseinheit
12 einstellt. Weiter ist im dargestellten Beispiel an der Kabine 2 ein Beschleunigungssensor
22 angebracht, welcher einen aktuellen Beschleunigungszustand der Kabine 2 erfasst
und zumindest an die Bremssteuereinheit 13 und / oder and die Aufzugssteuerung 8 weitergibt.
In Fig. 1 ist weiter eine Einrichtung 9 mit der Aufzugssteuerung 8 verbunden, welche
ein Inbetriebnahmeverfahren der Aufzugsanlage 1 steuert. Im Beispiel ist diese Einrichtung
9 ein mobiler Computer, wie ein Laptop, PDA, oder ähnliches.
[0046] Diese Einrichtung 9 enthält die erforderlichen Auswerte- und Steuerroutinen um die
Inbetriebnahme der Aufzugsanlage 1, bzw. der Bremseinrichtung 11 einfach durchzuführen.
[0047] Fig. 1a zeigt die in Fig. 1 dargestellte Aufzugsanlage in einer schematischen Draufsicht
auf die Aufzugskabine 2. Die Aufzugskabine 2 ist von zwei Führungsschienen, bzw. Bremsbahnen
6 geführt. Das Gegengewicht 3 befindet sich im selben Schacht 7 und ist entlang von
eigenen Führungsschienen (nicht bezeichnet) geführt. Die Bremseinrichtung 11 ist an
die Aufzugskabine 2 angebaut, wobei im Beispiel zwei Bremseinheiten 12.1, 12.2 verwendet
sind, welche auf jeweils eine Bremsbahn 6 einwirken können.
[0048] Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine beispielhafte Bremseinheit 12. Die Bremseinheit 12
umfasst ein Bremsgehäuse 16 mit einer festen Bremsplatte 14 und einer Zustelleinrichtung
15 welche eine zweite Bremsplatte 14 aufweist. Die Bremseinheit 12 umfasst die Bremsbahn
6 und mittels der Zustelleinrichtung 15 können die Bremsplatten 14 zugestellt werden,
womit eine Brems- oder Haltekraft erzeugt werden kann. Die Zustellung wird mittels
einer Kontrolleinrichtung 17 gesteuert und geregelt. Der Führungsschuh 23 dient zur
Führung von Bremseinheit12 und / oder von der Aufzugskabine 2. Mittels einer Normalkraftmesseinrichtung
21 wird eine von der Bremseinheit 12 erzeugte Normalkraft FN gemessen. Die Normalkraft
FN erzeugt die von einem Reibwert µ definierte Bremskraft FB. Der Einfachheit halber
wird eine einzige Bremskraft FB pro Bremseinheit gemessen und daraus wird ein Reibwert
µ ermittelt der dem Wert FN dividiert durch FB entspricht, das heisst es ist ein Bremseinheit
bezogener Reibwert. Ein Anbaugehäuse 18 leitet im dargestellten Beispiel die Bremskraft
FB von den Bremsplatten 14 über einen Tragbolzen 19 zur Aufzugskabine 2. Die Bremskraft
kann von einer Bremskraftmesseinrichtung 20 gemessen werden. Die gemessenen Werte
von Normalkraft FN, von Bremskraft FB oder eines Zustellweges, welcher beispielsweise
in der Zustelleinrichtung 15 gemessen werden kann, werden von der Kontrolleinrichtung
17 erfasst und direkt oder allenfalls über die Bremssteuereinheit 13 und / oder Aufzugssteuerung
8 an die Inbetriebnahmeeinrichtung 9 weitergegeben. Selbstverständlich sind diese
Messwerte auch von der Kontrolleinrichtung 17, der Bremssteuereinheit 13 und / oder
der Aufzugssteuerung 8 für deren eigenen Aufgaben verwendet.
[0049] Beim Bremsen gleitet die Bremseinheit 12 mit einer Geschwindigkeit v der Bremsbahn
6 entlang, beim Halten ist diese Geschwindigkeit v gleich null.
[0050] Diese Ausführung erlaubt ein effizientes Regeln der Bremseinrichtung 11 im Betriebsfalle,
da die Bremssteuereinheit 13 eine gewünschte Normalkraft FN an jede Bremseinheit 12
vorgeben kann und die Bremseinheit 12 diesen Wert selbstständig einstellt. Bei der
Inbetriebnahme können diese Werte einfach zur Berechnung einer effektiven Bremssicherheit
SB verwendet werden.
[0051] Fig. 4 stellt schematisch eine mögliche Messanordnung zur Ausübung des Inbetriebnahmeverfahrens
dar. Der Antrieb 5 ist mit einer Einrichtung zur Erfassung des Antriebsmomentes TA
versehen. Der Antrieb stellt dieses Messsignal der Antriebssteuerung 8 zur Verfügung.
Die Aufzugskabine 2 ist mit dem Beschleunigungssensor 22 ausgerüstet. Das Signal des
Beschleunigungssensors 22 wird über die Kabine ebenfalls der Aufzugssteuerung 8 zur
Verfügung gestellt. Die Kabine 2 enthält die Bremseinrichtung11, welche aus mehreren
Bremseinheiten 12 besteht. Jede der Bremseinheiten 12 verfügt über Normalkraftmessung
21, Bremskraftmessung 20 und im dargestellten Beispiel weiter über die Messung des
effektiven Zustellweges der Zustelleinrichtung 15. Die Messwerte werden über die Bremseinheit
schlussendlich ebenfalls der Aufzugssteuerung 8 zur Verfügung gestellt, bzw. die Messsignale
werden über die Aufzugssteuerung 8 der Einrichtung 9 zur Steuerung des Inbetriebnahmeverfahrens
zur Verfügung gestellt. Die Einrichtung 9 ist im gezeigten Beispiel an der Aufzugssteuerung
8 angeschlossen. Dies ermöglicht eine Bedienung der Einrichtung von einer Etage aus.
Selbstverständlich könnte die Einrichtung an anderen Datenpunkten wie beispielsweise
der Bremsteuereinheit 13 oder an der Bremseinrichtung 11 angeschlossen werden.
[0052] Die Einrichtung 9 zur Steuerung des Inbetriebnahmeverfahrens steuert den Abnahmevorgang
und gibt erforderliche Anweisungen an Bedienpersonal.
[0053] Fig. 5 gibt einen Überblick über die Hauptmassen einer Aufzugsanlage. Die Kabine
2 mit der leeren Masse MK ist mit einem Tragmittel 4 welches die Masse MT aufweist
zum Gegengewicht 3 verbunden. Das Gegengewicht 3 weist die Masse MC auf. Der Antrieb
5, welcher über das Tragmittel 4 die Kabine 2 und das Gegengewicht 3 treibt wiest
ein Massenäquivalent MA auf, welches der rotatorischen Masse der Antriebskomponenten
5 entspricht. Die Kabine 2 ist mit einer maximal zulässigen Förderlast 10 beladen
welche der Masse MF entspricht. Die Kabine 2 ist mit einer Bremseinrichtung 11 versehen.
[0054] Die Fig. 6a bis 6c geben eine Darstellung möglicher Messpunkte zur Inbetriebnahme
der Bremseinrichtung 11 bzw. der Aufzugsanlage 1. Die Kabine ist unbeladen, das heisst
die aktuelle Masse MF ist null. Die Fig. 6a bis 6c sind im Zusammenhang mit Fig. 5
zu betrachten.
[0055] In Fig. 6a ist der Messpunkt im untersten Halt HB dargestellt. Hierbei befindet sich
der Massenanteil MT des Tragmittels 4 im Wesentlichen auf der Seite der Kabine 2.
Die Messung FB entspricht dem Übergewicht von Gegengewicht 2 zu leerer Kabine 2 und
Tragmittel 4.
[0056] In Fig. 6b ist ein Messpunkt im mittleren Halt HM dargestellt. Kabine 2 und Gegengewicht
3 sind auf gleicher Höhe und der Massenanteil MT des Tragmittels 4 ist im wesentlichen
gleichmässig auf die Seite der Kabine 2 und des Gegengewichts 3 aufgeteilt. Die Messung
FB entspricht dem alleinigen Übergewicht von Gegengewicht 2 zu leerer Kabine 2.
[0057] In Fig. 6c ist der Messpunkt im obersten Halt HT dargestellt. Hierbei befindet sich
der Massenanteil MT des Tragmittels 4 im Wesentlichen auf der Seite des Gegengewichts
3. Die Messung FB entspricht dem Übergewicht von Gegengewicht 2 und Tragmittel 4zur
leeren Kabine 2. Der Messpunkt gemäss Fig. 6b lässt sich selbstverständlich auch als
Mittelwert zwischen dem Messwert gemäss Fig. 6a und 6c ermitteln.
[0058] Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann der Aufzugsfachmann die gesetzten Formen
und Anordnungen beliebig verändern. Beispielsweise kann die gezeigte Anordnung eines
Antriebes im Schachtkopf durch einen Antrieb auf der Kabine oder am Gegengewicht ersetzt
werden oder die Bremseinrichtung kann am oberen Ende der Kabine oder unterhalb und
oberhalb der Kabine oder auch seitlich der Kabine angeordnet sein.
1. Verfahren zur Inbetriebnahme einer Aufzugsanlage (1) mit einer Aufzugskabine (2) zum
Transportieren einer Förderlast (10), mit einem Gegengewicht (3), welches mittels
Tragmitteln (4) zur Aufzugskabine (2) verbunden ist, mit einem Antrieb (5) zum Antreiben
von Aufzugskabine (2), Gegengewicht (3) und Tragmitteln (4), wobei sich Gegengewicht
(3) und Kabine (2) in einem vertikalen Schacht (7) gegengleich bewegen, mit einer
an der Aufzugskabine (2) angebauten Aufzugsbremseinrichtung (11) und mit einer Bremskraftmesseinrichtung
(20) zum Messen einer Bremskraft (FB) der Aufzugsbremseinrichtung (11)
dadurch gekennzeichnet, dass
eine von der Aufzugsbremseinrichtung (11) im "worst case" abzubremsende verbleibende
Masse (MV) der Aufzugsanlage unter Eingabe des zulässigen Gewichts (MF) der Förderlast
(10), eines wirkenden Massenanteiles des Antriebes (MA) und Messung einer Aufzugsbeschleunigung
(ak) gerechnet wird, wobei Massenbestimmungen an der Aufzugsanlage wie, eine tatsächliche
Unbalance (MB) der Aufzugsanlage, oder ein tatsächliches Gewicht (MT) der Tragmittel
(4) unter Verwendung der Bremskraftmesseinrichtung (20) durchgeführt werden und /
oder
eine korrekte Ausbalancierung eines Aufzugsystems (1) unter Verwendung der Bremskraftmesseinrichtung
(20) vorgenommen oder verifiziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
eine maximal erforderliche Bremszustellkraft (FNe) unter Berücksichtigung der im "worst
case" abzubremsenden Gesamtmasse (MV), eines effektiven Reibwertes der Bremseinheit
(µe), einer Anzahl verwendeter Bremseinheiten (N), einer erforderlichen minimalen
Verzögerung (ake) und eines Korrekturfaktors (KB1) bestimmt wird, wobei der Korrekturfaktor
(KB1) charakteristische Erfahrungswerte wie Bremsgeschwindigkeit, Verschmutzung oder
zu erwartende Überlast berücksichtigt:
3. Verfahren nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Bremseinheit (12) mit einer maximalen Kraft zugestellt wird und mittels einer
Normalkraftmesseinrichtung (21) die derart erreichbare maximale Bremszustellkraft
(FNm) gemessen wird und diese maximale Bremszustellkraft (FNm) mit der maximal erforderlichen
Bremszustellkraft (FNe) verglichen wird und der Nachweis genügender Bremsfunktion
als erfüllt bezeichnet wird, wenn die maximale Bremszustellkraft (FNm) um den Sicherheitsfaktor
(SB) grösser als die maximal erforderliche Bremszustellkraft (FNe) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremseinheit (12) mit einer maximalen Kraft zugestellt wird und mittels der Normalkraftmesseinrichtung
die derart erreichbare maximale Bremszustellkraft (FNm) gemessen wird und unter Berücksichtigung
des effektiven Reibwertes der Bremseinheit (µe) der Anzahl verwendeter Bremseinheiten
(N) und eines Korrekturfaktors (KB2), wobei der Korrekturfaktor (KB2) charakteristische
Erfahrungswerte wie Bremsgeschwindigkeit oder Verschmutzung berücksichtigt, eine maximal
mögliche Bremskraft (FBm = KB2 *2* FNm *N * µe ) bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, dass
eine maximal erforderliche Bremskraft (FBe) unter Berücksichtigung der im "worst case"
abzubremsenden Gewicht (MV), einer erforderlichen minimalen Verzögerung (ake) und
eines Korrekturfaktors (KB2') bestimmt wird, wobei der Korrekturfaktor (KB2') charakteristische
Erfahrungswerte wie zu erwartende Überlast berücksichtigt (FBe = KB2'* MV*(ake+G))und
die maximal mögliche Bremskraft (FBm) mit der maximal erforderlichen Bremskraft (FBe)
verglichen wird und der Nachweis genügender Bremsfunktion als erfüllt bezeichnet wird,
wenn die maximal mögliche Bremskraft (FBm) um den Sicherheitsfaktor (SB) grösser als
die maximal erforderliche Bremskraft (FBe) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die korrekte Ausbalancierung des Aufzugssystems (1) vorgenommen wird, indem ein geforderter
Ausbalancierfaktor eingegeben wird,
ein wirklicher Ausbalancierfaktor in einem obersten Halt (HT) und in einem untersten
Halt (HB) ermittelt wird, indem die Summe der Bremskräfte der Anzahl (N) Bremseinheiten
(12) in den beiden Positionen bei stillstehender leerer Aufzugskabine (2) gemessen
wird und ein Mittelwert dieser zwei Messungen in Relation zur zulässigen Zuladung
(MF) der Aufzugskabine gesetzt wird, und
ein erforderliches Zusatzgewicht als Differenz vom gefordertem Ausbalancierfaktor
(Bg) minus wirklichem Ausbalancierfaktor (Bw) und Multiplikation mit der zulässigen
Zuladung (MF) ermittelt wird, und
ein Gegengewicht (3) mit diesem Zusatzgewicht beschwert oder bei negativem Ergebnis
entsprechend entlastet wird.