EP2080726B1 - Personenaufzug mit einem Treibscheibenantrieb und einem Fahrkorb - Google Patents

Personenaufzug mit einem Treibscheibenantrieb und einem Fahrkorb Download PDF

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EP2080726B1
EP2080726B1 EP08000831A EP08000831A EP2080726B1 EP 2080726 B1 EP2080726 B1 EP 2080726B1 EP 08000831 A EP08000831 A EP 08000831A EP 08000831 A EP08000831 A EP 08000831A EP 2080726 B1 EP2080726 B1 EP 2080726B1
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EP
European Patent Office
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load
drive
car
passenger
traction sheave
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EP08000831A
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Karl-Michael Renz
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Osma-Aufzuege Albert Schenk & Cokg GmbH
OSMA Aufzuege Albert Schenk GmbH and Co KG
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Osma-Aufzuege Albert Schenk & Cokg GmbH
OSMA Aufzuege Albert Schenk GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3476—Load weighing or car passenger counting devices

Definitions

  • the present invention relates to a passenger elevator with a traction sheave drive and a car with a useful surface, a safety gear, a car buffer, suspension elements and car guide rails, wherein the traction sheave drive is provided with a controller which is connected to a sensor for weighing and / or movement direction detection ,
  • Generic elevators are known in a variety of configurations from the prior art.
  • the individual components of the passenger elevator are designed for a specific rated load.
  • the standard EN 81-1, para. 8.2.1, and the associated Table 1.1 for passenger lifts at a rated load indicates a maximum permissible effective area of the car.
  • the permissible nominal load for passenger elevators is thus in a certain relation to the available usable area of the car. Since only a certain number of people can remain on the given floor space, the coupling of the rated load to the floor space of the car ensures that the nominal load can not be exceeded when using the elevator as a passenger elevator.
  • the font DE 197 48 104 discloses a window cleaner lift which is usable on the outside of facades.
  • the drive can be stopped by an overload switch.
  • an elevator with two brake units, wherein the second brake engages only when, despite the operation of the first brake nor a movement of the car is detected.
  • An overload protection system is presented, at which movement speeds can be detected by means of a tachometer. When the car is moving despite the first brake being activated, cleats engage the guide rails to stop the unwanted movement of the car.
  • Freight lifts can be designed according to the standard EN 81-2, Table 1.1 a, with the same effective area as a passenger elevator to a reduced maximum permissible nominal load than would be the useful area for a passenger lift.
  • the reduced nominal load makes it possible to provide the traction sheave drive with a weaker drive motor, as it would be required for passenger lifts with an equal floor space, but a higher rated load.
  • the other components of the goods lift are designed for a reduced nominal load, so that a freight elevator with the same floor space as a passenger elevator is cheaper to manufacture and operable.
  • the object is achieved for a generic passenger lift by the traction sheave drive designed to a reduced nominal load for existing floor space and of the control under evaluation of the sensor signals of the sensor for load weighing and / or movement direction detection in a detected overload condition can be switched off and / or a brake can be actuated.
  • a reduced rated load shall mean a rated load that is lower than the nominal load to which the traction sheave drive conforms to the EN 81-1 standard, para. 8.2.1 would be interpreted according to the existing usable area.
  • the reduced rated load is equal to the rated load specified in standard 81-2, Table 1.1a for goods lifts, or the reduced rated load corresponds to a value which is between the rated loads specified in the EN 81 standards. 1 and 81-2 are indicated.
  • the control according to the invention significantly increases the operational reliability of the passenger elevator.
  • the smaller drive remains safe for users because overload is immediately detected and responded by the controller.
  • the user comfort in the elevator car remains at a consistently high level, because the effective area is not reduced following the lower drive power.
  • a sensor system for the control with which overload states can be recognized, such as, for example, a load weighing sensor and / or a movement direction detection sensor system.
  • the control can trigger suitable actions, such as shutting down the traction sheave drive and / or actuating a brake.
  • a sensor for load weighing and / or movement direction detection can be used for themselves known measuring elements alone or in any combination with each other, which operate on a mechanical, electrical, electronic, hydraulic or optical basis, and the sensor value is transferable to the controller.
  • the sensor value may represent an absolute value indicating whether a load limit is exceeded or not, or whether the direction of movement is correct or not, or the sensor value is a variable value that is variable, such as a kilo of current load or a speed indication for the direction of movement.
  • Absolute and relative sensor values may also be communicated together to the controller, such as a weight value and a wrong direction of movement.
  • an evaluation algorithm can be stored, with which an evaluation of the sensor data is possible.
  • a sensor reading indicating a slight overshoot of the rated load it may be sufficient to turn on a warning indicator in the car; for a sensor reading indicating a greater overshoot, the drive will be shut down and, if exceeded, the controller will apply the Brake activated.
  • the evaluation of the sensor data by the controller thus leads to a selective activation of countermeasures that matches the risk potential of the risk situation determined by the sensor system.
  • a traction sheave drive in particular a drive motor of the traction sheave drive can be used, which is designed for a reduced nominal load.
  • the term traction sheave drive means a drive package which may consist of only one or more traction sheaves with or without the associated drive shaft, but also of a complete drive module including the motor.
  • the invention can be used both in the creation of elevator systems and in the repair and modernization of existing elevators. By installing drives that are designed for a reduced nominal load, operators of existing elevators can save energy and money.
  • a motor with a smaller electrical power for example, a 5 kW motor instead of a 7.5 kW motor.
  • Electrical cables and contactors may possibly be made smaller.
  • the drive can be made smaller if the axle load still fits. The space required for the drive becomes smaller. Less and / or smaller ropes are needed, and the counterweight can be made lighter and smaller.
  • a load control can be effective when the reduced payload is reached.
  • the load control may interrupt power supply to the traction sheave drive, or other suitable actions may be initiated to prevent inadvertent movement of the elevator car during overload.
  • the higher-dimensioned design of the car buffer, the brake and the car guide rails relates to passive components of an elevator system, which has no or only a small effect on the power consumption of the drive. Although heavier-sized suspension elements are generally heavier and increase the masses to be moved by the drive, the effect of heavier suspension elements on the overall energy consumption of an elevator installation is low.
  • the safety of a passenger lift where the traction sheave drive is designed for a reduced nominal load, is thus increased if one or more components of the rest passenger lift are designed for a greater than the reduced rated load, for example, a rated load that complies with EN 81-1 equivalent.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Personenaufzug mit einem Treibscheibenantrieb und einem Fahrkorb mit einer Nutzfläche, einer Fangvorrichtung, einem Fahrkorbpuffer, Tragmitteln und Fahrkorbführungsschienen, wobei der Treibscheibenantrieb mit einer Steuerung versehen ist, die mit einer Sensorik zum Lastwiegen und/oder zur Bewegungsrichtungserkennung verbunden ist.
  • Gattungsgemäße Aufzüge sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. Um die Personenaufzüge sicher betreiben zu können, werden die einzelnen Komponenten des Personenaufzugs auf eine bestimmte Nennlast ausgelegt. Um eine Überlastung des Personenaufzugs durch zu viele Personen, die sich in dem Fahrkorb befinden, nach Möglichkeit auszuschließen, wird in der Norm EN 81-1, Ziff. 8.2.1, und der zugehörigen Tabelle 1.1 für Personenaufzüge zu einer Nennlast eine maximal zulässige Nutzfläche des Fahrkorbes angegeben. Die für Personenaufzüge zulässige Nennlast steht also in einer bestimmten Relation zur verfügbaren Nutzfläche des Fahrkorbs. Da sich auf der vorgegebenen Nutzfläche immer nur eine bestimmte Zahl von Personen aufhalten können, wird durch die Koppelung der Nennlast an die Nutzfläche des Fahrkorbs sichergestellt, dass die Nennlast bei der Benutzung des Aufzugs als Personenaufzug nicht überschritten werden kann.
  • In der Schrift US 5,984,052 wird ein gattungsgemäßes Aufzugssystem vorgestellt, bei dem die Belastung des Fahrstuhls mit einer Lastwiegeeinrichtung gemessen wird. Je nachdem, ob bei der Lastermittlung ein vorgewählter Schwellwert überschritten wird, wird der Aufzug mit einer höheren oder geringeren Geschwindigkeit betrieben.
  • Die Schrift DE 197 48 104 offenbart einen Fensterputzer-Aufzug, der an der Außenseite von Fassaden einsetzbar ist. Durch einen Überlastabschalter kann der Antrieb stillgesetzt werden. In der Schrift GB 2 212 782 ist ein Fahrstuhl mit zwei Bremseinheiten offenbart, wobei die zweite Bremse erst dann eingreift, wenn trotz der Betätigung der ersten Bremse noch eine Bewegung des Fahrkorbs detektiert wird. Es wird ein Überlastungsschutzsystem vorgestellt, bei dem Bewegungsgeschwindigkeiten mittels eines Tachometers feststellbar sind. Bei einer Bewegung des Fahrkorbs trotz aktivierter erster Bremsen greifen Klampen an den Führungsschienen an, um die unerwünschte Bewegung des Fahrkorbs zu stoppen.
  • Neben den Personenaufzügen sind aus dem Stand der Technik auch Lastenaufzüge bekannt. Lastenaufzüge können nach der Norm EN 81-2, Tabelle 1.1 a, bei gleicher Nutzfläche wie ein Personenaufzug auf eine reduzierte maximal zulässige Nennlast ausgelegt werden als sie sich der Nutzfläche nach für einen Personenaufzug ergeben würde. Die reduzierte Nennlast ermöglicht es, den Treibscheibenantrieb mit einem schwächeren Antriebsmotor zu versehen, als er für Personenaufzüge mit einer gleichen Nutzfläche, aber einer höheren Nennlast erforderlich wäre. Auch die übrigen Komponenten des Lastenaufzugs werden auf eine reduzierte Nennlast ausgelegt, so dass ein Lastenaufzug bei gleicher Nutzfläche wie ein Personenaufzug kostengünstiger herstell- und betreibbar ist.
  • In der Praxis hat es sich erwiesen, dass die in der EN 81-1, Ziff. 8.2.1 und der zugehörigen Tabelle 1.1 für Personenaufzüge angegebenen Nennlasten beim täglichen Betrieb des Aufzugs praktisch nie erreicht werden. Fast immer werden mit Personenaufzügen weniger Personen befördert, als es die aus der verfügbaren Nutzfläche abgeleitete Nennlast erlauben würde. Die in der Tabelle 1.1 angegebenen Nennlasten sind also eigentlich zu vorsichtig angesetzt worden. Durch die zu vorsichtig angesetzte für Personenaufzüge geltende Nennlast ergeben sich deshalb für die Betreiber der Personenaufzüge im Verhältnis zur tatsächlichen Transportleistung zu hohe Anschaffungs- und Betriebskosten.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Personenaufzug zu schaffen, für dessen Anschaffung und/oder Betrieb geringere Kosten anfallen und der weniger Energie verbraucht, der aber trotzdem den Sicherheitsanforderungen für Personenaufzüge gerecht wird.
  • Die Aufgabe wird für einen gattungsgemäßen Personenaufzug gelöst, indem der Treibscheibenantrieb auf eine zur vorhandenen Nutzfläche reduzierte Nennlast ausgelegt und von der Steuerung unter Auswertung der Sensorsignale der Sensorik zum Lastwiegen und/oder zur Bewegungsrichtungserkennung bei einem erkannten Überlastungszustand abschaltbar und/oder eine Bremse betätigbar ist.
  • Unter einer reduzierten Nennlast ist eine Nennlast zu verstehen, die niedriger liegt als die Nennlast, auf die der Treibscheibenantrieb nach der Norm EN 81-1, Ziff. 8.2.1 nach der vorhandenen Nutzfläche auszulegen wäre. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die reduzierte Nennlast gleich der Nennlast, die in der Norm 81-2, Tabelle 1.1a für Lastenaufzüge angegeben ist, oder die reduzierte Nennlast entspricht einem Wert, der zwischen den Nennlasten liegt, die in den Normen EN 81-1 und 81-2 angegeben sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Steuerung wird die Betriebssicherheit des Personenaufzugs deutlich erhöht. Der schwächer dimensionierte Antrieb bleibt für Benutzer sicher, weil eine Überlastung sofort von der Steuerung erkannt und darauf reagiert wird. Der Benutzerkomfort in der Aufzugskabine bleibt auf einem gleich bleibend hohen Niveau, weil die Nutzfläche nicht der geringeren Antriebsleistung folgend reduziert wird.
  • Für eine erhöhte Sicherheit gegen eine eventuelle Überlastung ist für die Steuerung eine Sensorik vorgesehen, mit der Überlastungszustände erkennbar sind, wie beispielsweise eine Lastwiegesensorik und/oder eine Bewegungsrichtungserkennungssensorik. Sobald kritische Sensorsignale vorliegen, die eine Überlastung vermuten lassen, können von der Steuerung geeignete Aktionen ausgelöst werden, wie beispielsweise eine Abschaltung des Treibscheibenantriebs und/oder das Betätigen einer Bremse. Durch diese zusätzlichen Sicherungsvorkehrungen werden Maßnahmen dagegen getroffen, dass der Personenaufzug mit dem schwächeren Antrieb bewegt werden könnte, obwohl er möglicherweise nicht mehr ausreicht, um das Gewicht des Fahrkorbs mit den darin befindlichen Personen oder der darin befindlichen Nutzlast sicher zu bewegen. Durch die Abschaltung des Treibscheibenantriebs ist keine vom Antrieb bewirkte Bewegung des Fahrkorbs möglich, und durch die Betätigung der Bremse wird der Fahrkorb mit mechanischen Mitteln in seiner aktuellen Position gehalten. Alle vorgeschlagenen Sicherungsvorkehrungen können entweder einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden.
  • Als Sensorik zum Lastwiegen und/oder zur Bewegungsrichtungserkennung können für sich bekannte Messelemente allein oder in einer beliebigen Kombination miteinander verwendet werden, die auf einer mechanischen, elektrischen, elektronischen, hydraulischen oder optischen Basis funktionieren, und deren Sensorwert an die Steuerung übertragbar ist. Der Sensorwert kann einen absoluten Wert darstellen, der angibt, ob ein Lastgrenzwert überschritten ist oder nicht oder ob die Bewegungsrichtung richtig ist oder nicht, oder der Sensorwert besteht aus einem variablen Wert, der veränderlich ist, wie beispielsweise eine Kiloangabe der aktuellen Belastung Oder eine Geschwindigkeitsangabe für die Bewegungsrichtung. Es können auch absolute und relative Sensorwerte zusammen der Steuerung übermittelbar sein, wie beispielsweise ein Gewichtswert und eine falsche Bewegungsrichtung.
  • In der Steuerung kann ein Auswertealgorithmus hinterlegt sein, mit dem eine Bewertung der Sensordaten möglich ist. So kann es bei einem Sensorwert, der eine geringfügige Überschreitung der Nennlast anzeigt, ausreichen, eine Warnanzeige im Fahrkorb an zu schalten, bei einem Sensorwert, der eine größere Überschreitung anzeigt, wird der Antrieb abgeschaltet und bei einer noch größeren Überschreitung wird von der Steuerung die Bremse aktiviert. Die Auswertung der Sensordaten durch die Steuerung führt so zu einer selektiven Aktivierung von Gegenmaßnahmen, die zum Risikopotential der von der Sensorik ermittelten Gefährdungslage passt.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Personenaufzugs kann ein Treibscheibenantrieb, insbesondere ein Antriebsmotor des Treibscheibenantriebs verwendet werden, der auf eine reduzierte Nennlast ausgelegt ist. Mit dem Begriff des Treibscheibenantriebs ist ein Antriebspaket gemeint, das nur aus einer oder mehreren Treibscheiben mit oder ohne der zugehörigen Antriebswelle, aber auch aus einem kompletten Antriebsmodul einschließlich des Motors bestehen kann.
  • Wegen der reduzierten Nennlast kann der Treibscheibenantrieb und insbesondere der Antriebsmotor des Treibscheibenantriebs kostengünstiger hergestellt und betrieben werden, da er nicht mehr so kräftig ausgelegt sein muss. Die bereit gestellte Antriebsleistung kann reduziert sein, und die beim Betrieb verbrauchte Antriebsenergie ist geringer, beispielsweise um bis zu 25 %. Allein durch den verringerten Energieverbrauch können sich erhebliche Kostensenkungen beim Betrieb des Personenaufzugs ergeben. Diese können sich über die Lebensdauer eines Treibscheibenantriebs und eines zugehörigen Antriebsmotors zu erheblichen Einsparungen aufsummieren.
  • Die Erfindung kann sowohl bei der Neuerstellung von Aufzugsanlagen als auch bei der Reparatur und Modernisierung vorhandener Aufzüge genutzt werden. Durch den Einbau von Antrieben, die auf eine reduzierte Nennlast ausgelegt sind, können also auch Betreiber vorhandener Aufzüge Energie und Geld sparen.
  • Zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Lehre kann bereits ein Motor mit einer kleineren elektrischen Leistung genügen, beispielsweise ein 5kW-Motor anstelle eines 7,5 kW-Motors. Unter Umständen kann auch schon ein kleinerer Frequenzumrichter für die Motorregelung genügen. Elektrische Leitungen und Schütze können eventuell kleiner ausgeführt werden. Der Antrieb kann kleiner ausgeführt werden, wenn die Achslast noch passt. Der für den Antrieb benötigte Bauraum wird kleiner. Es werden weniger und/oder kleinere Seile benötigt, und auch das Gegengewicht kann leichter und kleiner ausgeführt werden.
  • Eine Beladungskontrolle kann bei Erreichen der reduzierten Nutzlast wirksam werden. Die Beladungskontrolle kann die Stromzufuhr für den Treibscheibenantrieb unterbrechen, oder es werden andere geeignete Aktionen ausgelöst, durch die eine unbeabsichtigte Bewegung des Fahrkorbs bei Überlast vermieden wird.
  • Um möglichst genaue Sensordaten zu erhalten, ist es vorteilhaft, die Lastwiegeeinrichtung nicht mit Gummipuffern zu betreiben, sondern mit den Stahlfedern der Seilaufhängung oder mit der Kabinenisolierung aus Stahlfedern.
  • Durch die Auslegung der Fangvorrichtung, des Fahrkorbpuffers, der Tragmittel, der Bremse und/oder der Fahrkorbführungsschienen auf eine Nennlast, die größer ist als die reduzierte Nennlast, verringert sich das Risiko, dass der Personenaufzug für den Personenbetrieb zu schwach ausgelegt sein könnte und dadurch Risiken für die Benutzer entstehen. Die höher dimensionierte Auslegung des Fahrkorbpuffers, der Bremse und der Fahrkorbführungsschienen betrifft passive Bauelemente einer Fahrstuhlanlage, die keine oder allenfalls eine geringe Auswirkung auf den Stromverbrauch des Antriebs hat. Stärker dimensionierte Tragmittel sind zwar im Regelfall schwerer und erhöhen die vom Antrieb zu bewegenden Massen, die Auswirkung schwererer Tragmittel auf den Gesamtenergieverbrauch einer Fahrstuhlanlage ist jedoch gering. Die Sicherheit eines Personenaufzugs, bei dem der Treibscheibenantrieb auf eine reduzierte Nennlast ausgelegt ist, wird also erhöht, wenn einzelne oder mehrere Bauteile des übrigen Personenaufzugs auf eine größere als die reduzierte Nennlast ausgelegt sind, beispielsweise auf eine Nennlast, die der Norm EN 81-1 entspricht.
  • Die vorstehende Beschreibung dient der Erläuterung der Erfindung. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, die Erfindung auf eine ihm als geeignet erscheinende Art an die Bedingungen eines konkreten Anwendungsfalls anzupassen. Dabei kann er einzelne oder mehrere der vorstehend beschriebenen Lösungselemente auf eine beliebige, ihm sinnvoll erscheinende Weise miteinander kombinieren, auch wenn diese vorstehend nicht ausdrücklich als miteinander kombinierbar beschrieben sind.

Claims (6)

  1. Personenaufzug mit einem Treibscheibenantrieb und einem Fahrkorb mit einer Nutzfläche, einer Fangvorrichtung, einem Fahrkorbpuffer, Tragmitteln und Fahrkorbführungsschienen, wobei der Treibscheibenantrieb mit einer Steuerung versehen ist, die mit einer Sensorik zum Lastwiegen und/oder zur Bewegungsrichtungserkennung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibscheibenantrieb auf eine zur vorhandenen Nutzfläche reduzierte Nennlast ausgelegt und von der Steuerung unter Auswertung der Sensorsignale der Sensorik zum Lastwiegen und/oder zur Bewegungsrichtungserkennung bei einem erkannten Überlastungszustand des schwächer dimensionierten Antriebs abschaltbar und/oder eine Bremse betätigbar ist.
  2. Personenaufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beladungskontrolle bei Erreichen der reduzierten Nennlast wirksam wird.
  3. Personenaufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung ein Auswertealgorithmus zur Auswertung der Sensorsignale hinterlegt ist.
  4. Personenaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangvorrichtung, der Fahrkorbpuffer, die Tragmittel, die Bremse und/oder die Fahrkorbführungsschienen auf eine größere Nennlast als die reduzierte Nennlast ausgelegt sind.
  5. Personenaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achslast und/oder das Haltemoment des Antriebs für eine größere Nennlast als der Antrieb ausgelegt ist.
  6. Personenaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten der lastwiegeeinrichtung aus Lastaufnahmeelementen aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahlfedern, ableitbar sind.
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