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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belastungsprüfung, insbesondere
bei Inbetriebnahme und/oder beim Inverkehrbringen, der vollständigen mechanischen
Konstruktion, bestehend mindestens aus einem Fahrkorb und einer
Antriebseinheit, von Aufzügen,
wobei die mechanische Konstruktion mit einer vorgegebenen Überlast,
insbesondere dem 1,25-fachen der Nennlast, belastet wird.
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Beim
Inverkehrbringen von Aufzügen
ist eine Belastungsprüfung
der gesamten Aufzugsanlage mit einer Prüflast erforderlich. Ehe ein
Aufzug nach der Errichtung durch ein Montageunternehmen genutzt werden
kann, ist es schon immer vorgeschrieben gewesen, Prüfungen durchzuführen. Ein
wesentlicher Bestandteil der Prüfung
besteht darin, beim Treibscheibenaufzug die Treibfähigkeit
der Treibscheibe, die Bremsfangvorrichtung sowie die Bremse zu überprüfen. Beim
direkthydraulischen Aufzug muss im Rahmen der Inbetriebnahmeprüfungen das
gesamte hydraulische System, das Absinkkorrektursystem (die Absinkverhinderung)
sowie die Rohrbruchsicherung geprüft werden. Schließlich muss
bei der Betriebnahme eines indirekt-hydraulischen Aufzugs das gesamte
hydraulische System, das Absinkkorrektursystem (Absinkverhinderung)
sowie wie Rohrbruchsicherung bzw. die Bremsfangvorrichtung geprüft werden.
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Nach
den einschlägigen
Prüfvorschriften
sollen auch die Sicherheitseinrichtungen (Bremse, Fangvorrichtung)
bzw. die sicherheitsrelevanten Funktionen (Treibfähigkeit)
unter Belastung geprüft werden.
In der Fachwelt wird es als erforderlich erachtet, eine Belastungsprüfung durchzuführen, welche
in der Lage ist, Fehler der mechanischen Ausführung der Gesamtkonstruktion
des Aufzugs erkennen zu können.
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Das
derzeit übliche
und bekannte gattungsgemäße Verfahren
zur Belastungsprüfung
basiert darauf, dass in den Fahrkorb eine Prüflast in Form einer Masse mit
beispielsweise dem 1,25-fachen Gewicht der Nennlast eingebracht
wird, um die Belastungsprüfung
durchzuführen.
In der Regel wird dann der Fahrkorb mit dieser Prüfmasse einmal
hoch und wieder heruntergefahren. Dieser letzte Schritt ist jedoch
nicht vorgeschrieben und kann daher auch entfallen.
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Diese
Art von Belastungsprüfung
ist in der Lage, fehlerhafte mechanische Verbindungen und Komponenten
wie z. B. Schraubenverbindungen, Schweißnähte, Armierungen zu erkennen.
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Das
Einbringen von Belastungsmassen in den Fahrkorb bei der Prüfung zum
Inverkehrbringen ist jedoch mit Nachteil sehr aufwendig und beschwerlich,
insbesondere mit Blick auf die häufig
vorherrschende Baustellensituation.
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Seitens
der Montagefirmen von Aufzugsanlagen besteht daher der Bedarf, diese
Prüfungen ohne
Gewichte durchzuführen.
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Seit
einiger Zeit gibt es Prüfsysteme,
die es gestatten, die Wirksamkeit der Komponenten Treibscheibe,
Fangvorrichtung, Bremse, Hydrauliksystem, Absinkkorrektursystem
und Rohrbruchsicherung auch ohne Belastungsgewichte zu prüfen.
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So
ist beispielsweise aus der Zeitschrift „Fördertechnik" Band 33, Nr. 3, 1992, Seiten 103 bis
106, ein Aufzugsprüfverfahren
für Seilaufzüge bekannt, bei
dem die Treibfähigkeit
des Aufzugsantriebs, also die Reibung zwischen der Treibscheibe
und dem Tragseil, ermittelt wird, ohne dass der Fahrkorb mit Belastungsgewichten
belastet werden muss. Dazu wird eine Federwaage zwischen einem Tragseil
einerseits und dem Deckendurchbruch als Festpunkt andererseits fixiert.
Anschließend
wird die Treibscheibe gedreht und die mit der Federwaage gemessene
Kraft steigt an, bis das Tragseil auf der Treibscheibe rutscht.
Dieses Verfahren dient mit Nachteil zum einen lediglich der Ermittlung
der Treibfähigkeit, ohne
dabei jedoch eine Prüfung
der gesamten mechanischen Konstruktion vorzunehmen. Etwa ist der Fahrkorb
gar nicht belastet bei diesem Verfahren. Ferner wird durch das Provozieren
des Rutschens des Tragseils auf der Treibscheibe die Reibung der Treibscheibe
durch Beschädigung
verringert, so dass von der Prüfung
selber eine Gefährdung
ausgehen kann.
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Als
weiteres bekanntes Prüfsystem,
welches die Wirksamkeit einer Einzelkomponente der Aufzugsanlage
im Rahmen wiederkehrender Prüfungen prüft, ist
aus der Patentschrift
DE
4 309 335 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum regelmäßigen Prüfen hydraulischer
Aufzugsanlagen bekannt, wobei der Fahrkorb des Aufzugs mittels Schienenzangen
in der Schachtgrube festgesetzt wird und das hydraulische System
mit Druck beaufschlagt wird, um festzustellen, ob ein genügend großer Druck
durch das hydraulische System aufgebaut werden kann, um den absinkenden
Fahrkorb wieder bündig
in die Haltestelle befördern
zu können.
Dieser Belastungstest wird durchgeführt, ohne dass Belastungsmassen in
den Fahrkorb eingebracht werden.
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Nachteilig
bei diesem bekannten Verfahren ist vor allem, dass eine Belastungsprüfung nicht
unter definierten Bedingungen bezüglich der Prüflast durchgeführt wird.
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Diese
Systeme sind nur für
die wiederkehrenden Prüfungen,
nicht jedoch für
Prüfungen
zum Inverkehrbringen bzw. zur Inbetriebnahme von Aufzugsanlagen
zugelassen, da sie eben entweder nur isolierte Komponenten prüfen oder
aber eine Prüfung nicht
bei definierten Prüflasten
vornehmen. Gerade weil jedoch für
die wiederkehrenden Prüfungen
im laufenden Betrieb in den einschlägigen Prüfvorschriften für Aufzüge eine
generelle Forderung nach einer Belastungsprüfung für die gesamte mechanische Konstruktion
fehlt, sollte zumindest bei Prüfungen zum
Inverkehrbringen bzw. zur Inbetriebnahme aus Sicherheitsgründen auf
eine Belastungsprüfung
der vollständigen
mechanischen Konstruktion nicht verzichtet werden. So ist es beispielsweise
auch gemäß der Maschinenrichtlinie
im Anhang I Ziffer. 4.1.1. (f) „Statische Prüfung" und (g) „Dynamische
Prüfung" vorgeschrieben,
dass eine Belastungsprüfung
für die gesamte
mechanische Konstruktion durchgeführt wird. Diesen Erfordernissen
werden die bekannten Prüfsysteme,
welche jeweils die Wirksamkeit der Komponenten Treibscheibe, Fangvorrichtung,
Bremse, Hydrauliksystem, Absinkkorrektursystem und Rohrbruchsicherung
isoliert überprüfen, mit
Nachteil nicht gerecht.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Belastungsprüfung der
eingangs genannten Art anzugeben, welches ohne Beaufschlagung des
Fahrkorbes mit Belastungsmassen bei allen gängigen Aufzugsarten und Antriebssystemen
für Aufzugsanlagen
bei definierter Prüflast durchführbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem gattungsgemäßen Verfahren
gelöst,
bei welchem der Fahrkorb durch eine Befestigungseinrichtung mittelbar
oder unmittelbar im Schacht arretiert, anschließend zum Ausüben einer
Zugkraft auf den Fahrkorb die Antriebseinheit angetrieben, die Zugkraft
gemessen und die Antriebseinheit angehalten wird, sobald der Betrag
der gemessenen Zugkraft dem der vorgegebenen Überlast entspricht, wobei die
Zugkraft anschließend
für eine
vorgegebene Zeitdauer konstant gehalten wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren
wird die gesamte mechanische Konstruktion inklusive insbesondere
auch vieler mechanischer Verbindungen wie etwa Schraubenverbindungen,
Schweißnähten, Armierungen,
geprüft.
Im Unterschied zu dem bekannten Prüfverfahren für die Treibfähigkeit
wird erfindungsgemäß zum einen
der gesamte Fahrkorb arretiert und nicht lediglich ein Abschnitt
des Tragseils in der Nähe
der Treibscheibe. Das Arretieren simuliert somit mechanisch ununterscheidbar
die Wirkung einer in den Fahrkorb eingebrachten Prüfmasse.
Das erfindungsgemäße Verfahren
unterscheidet sich von den bekannten Verfahren zur Bestimmung der
Treibfähigkeit
zum einen entscheidend darin, dass gemäß der Erfindung eine vorgegebene
Zugkraft eingestellt und konstant gehalten wird. Demgegenüber wird
beim Stand der Technik nicht eine vorgegebene Zugkraft eingestellt, sondern
es stellt sich aufgrund der Reibung zwischen Treibscheibe und Tragseil
eine maximale Kraft, welche von Fall zu Fall unterschiedlich ist,
von selber ein. Dadurch, dass erfindungsgemäß eine vorgegebene Prüflast durch
Einstellen einer vorgegebenen Zugkraft eingestellt wird, wird auch
eine Überlastung der
mechanischen Konstruktion durch unkontrolliert große Zugkräfte vermieden.
Vielmehr ist sichergestellt, dass wirklich die gemäß Prüfvorschriften
maßgebliche
Prüflast,
etwa des 1,25-fachen der Nennlast, vorgegeben wird, nicht jedoch
eine größere Kraft.
Auch bezüglich
der oben zitierten
DE
4 309 335 C2 unterscheidet sich das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung darin, dass eine vorgegebene Prüflast eingestellt wird, welche
keinesfalls überschritten
wird, da die Antriebseinheit bei Erreichen dieser Zugkraft angehalten
wird.
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Wenn
in Ausgestaltung der Erfindung die Antriebseinheit eine Treibscheibe
und ein den Fahrkorb bewegendes Tragseil aufweist, lässt sich
das erfindungsgemäße Verfahren
für die
Belastungsprüfung bei
Inbetriebnahme bzw. beim Inverkehrbringen von Treibscheibenaufzügen einsetzen.
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Wenn
in anderer vorteilhafter Ausgestaltung die Antriebseinheit ein Hydrauliksystem
und einen den Fahrkorb bewegenden Kolben aufweist, lässt sich
das erfindungsgemäße Verfahren
zum Prüfen bei
Inbetriebnahme oder beim Inverkehrbringen von direkt oder indirekt
hydraulischen Aufzügen
ohne Einsatz von Belastungsmassen im Fahrkorb einsetzen.
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Wenn
in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Antriebseinheit
mit einer externen Antriebsvorrichtung, insbesondere Elektroantrieb,
angetrieben wird, ist sichergestellt, dass die für die Prüfung gewünschte Überlast in Form einer vermittels
der Antriebseinheit aufgebrachten Zugkraft erzeugbar ist. Dies ist
selbst dann der Fall, wenn die Antriebseinheit eine der Überlast entsprechende
Zugkraft gleich aus welchen Gründen nicht
aufbringen können
sollte.
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In
diesem Zusammenhang hat es sich gemäß der Erfindung als besonders
günstig
erwiesen, wenn die Antriebseinheit manuell, insbesondere mittels
eines Handrads und/oder einer Handpumpe, angetrieben wird. Zur Prüfung ist
dann nicht zwingend Zugang zu einer Spannungsversorgung erforderlich, wie
dies etwa bei Verwendung eines externen Elektroantriebs der Fall
wäre.
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Zur
Arretierung des Fahrkorbs ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, dass der Fahrkorb, vorzugsweise durch einen Spanngurt,
an einer im Schacht befestigten Führungsschiene arretiert wird.
In vielen Fällen
ist eine solche Führungsschiene
im Schacht vorhanden, welche mit dem Schacht fest verbunden ist
und ausreichend stabil ist, um die Gegenkraft für die der Überlast entsprechende Zugkraft
aufzubringen.
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In
anderer bevorzugter Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der Fahrkorb, vorzugsweise durch einen Spanngurt, in der Schachtgrube
arretiert. Diese Variante ist besonders günstig, wenn entweder keine
Führungsschiene
vorhanden ist oder die Führungsschiene
sich nicht zur Anbringung für
eine Befestigungseinrichtung eignet, etwa weil sie nur schwer zugänglich ist.
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Die
Zugkraft kann gemäß der Erfindung durch
ein Federelement gemessen werden. Beispielsweise ist es im Rahmen
der Erfindung möglich, eine
elektronisch abgetastete Federwaage in einem Spanngurt vorzusehen.
Gleichermaßen
ist im Rahmen der Erfindung auch die Verwendung einer Meßeinrichtung
mit einer Kraftmeßdose
und zugeordneter elektronischer Anzeige möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es gemäß einer
Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung,
wenn die Zugkraft durch einen Regler konstant gehalten wird.
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Die
Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten
den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
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Funktionsmäßig gleiche
Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1:
Schematische Darstellung der Kräfteverhältnisse
bei herkömmlicher
Prüfung
einer Aufzugsanlage mit Belastungsmassen im Fahrkorb;
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2:
Schematische Darstellung der Kräfteverhältnisse
bei Prüfung
der Aufzugsanlage mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ohne Einsatz
von Belastungsmassen.
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In 1 sind
die Funktionsweise und die Kräfteverhältnisse
bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Prüfung zum
Inverkehrbringen von Aufzügen
im Falle eines Treibscheibenaufzugs skizziert. Zu erkennen ist ein
Treibscheibenaufzug 1 mit einer Treibscheibe 2,
einem über
die Treibscheibe 2 von dieser geführten Tragseil 3 und einem
an einem Ende des Tragseils 3 befestigten Fahrkorb 4.
An dem anderen Ende des Tragseils 3 befindet sich ein Gegengewicht 5 als
Ausgleich für das
Gewicht des Fahrkorbs 4. Der Fahrkorb 4 ist innerhalb
von Führungsschienen 6 in
vertikaler Richtung beweglich. Die Treibscheibe 2 ist mit
einem nur grob schematisch dargestellten Antrieb 7 versehen. Der
Antrieb 7 und die von diesem angetriebene Treibscheibe 2 sind
auf einer Standfläche 8 angeordnet. Die
Standfläche 8 weist
zwei Durchführungen 9 auf, durch
welche das Tragseil 3 in vertikaler Richtung geführt ist.
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In
dem Fahrkorb 4 befindet sich eine Belastungsmasse 10.
Das Gewicht der Belastungsmasse 10 ist so gewählt, dass
es dem 1,25-fachen der Nennlast des Treibscheibenaufzugs 1 entspricht.
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Bei
diesem Treibscheibenaufzug 1 sind die Kräfteverhältnisse
wie folgt.
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Das
Gegengewicht 5 übt
eine Gewichtskraft G auf das Tragseil 3 auf. Der Fahrkorb 4 übt eine
Gewichtskraft F auf das andere Ende des Tragseils 3 aus.
Die an demselben Ende des Tragseils 3 wie die Gewichtskraft
F des Fahrkorbs 4 angreifende Gewichtskraft der Prüfmasse 10 ist
mit 1,25 x Q bezeichnet.
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Beim
Einbringen der Prüfmasse 10 in
den Fahrkorb 4 mit dem 1,25-fachen der Nennlast Q zur Prüfung des
Treibscheibenaufzugs 1 bei der Inbetriebnahme oder beim
Inverkehrbringen werden nun gleichermaßen der Fahrkorb 4,
ein in der Figur nicht dargestellter Fangrahmen, eine ebenfalls
nicht dargestellte Seilbefestigung, das Tragseil 3, die Treibscheibe 2 sowie
auch die Standfläche 8 mit
der Gewichtskraft des Fahrkorbes 4 und der Prüfmasse 10 belastet.
Auf der anderen Seite der Treibscheibe 2 hängt das
Gegengewicht 5. Gemäß dieser
Anordnung werden die Achse 11 der Treibscheibe 2 und
die Standfläche 8 des
Antriebs 7 und somit die gesamte Tragkonstruktion des Treibscheibenaufzugs 1 mit
einer Gesamtbelastung von G + F + 1,25 x Q belastet. Höhere Belastungen
können
während
des Betriebes bei ordnungsgemäßer Beladung
nicht auftreten. Dieses Prüfverfahren
basiert somit auf Einbringen der Prüfmasse 10 mit einer
Gewichtskraft in Höhe
des 1,25-fachen der Nennlast Q in den Fahrkorb 4. Dies ist
die im Stand der Technik derzeit übliche Methode zum Prüfen beim
Inverkehrbringen, welche wegen des Erfordernisses, eine große Prüfmasse 10 bewegen
zu müssen,
ungünstig
ist.
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Die 2 veranschaulicht
demgegenüber wiederum
am Beispiel des Treibscheibenaufzugs 1 aus 1 das
neuartige Prüfverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem für
die Belastungsprüfung
der gesamten mechanischen Konstruktion keine Prüfmasse 10 erforderlich
ist. Die Komponenten des zu prüfenden
Treibscheibenaufzugs 1 entsprechen den im Zusammenhang
mit 1 beschriebenen.
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Im
Unterschied zu der in 1 dargestellten Situation befindet
sich jedoch im Fahrkorb 4 keine Prüfmasse. Stattdessen sind an
der Unterseite des Fahrkorbs 4 Befestigungsklemmen 12 angebracht. An
den Befestigungsklemmen 12 ist jeweils ein Spanngurt 13 befestigt.
Das andere Ende jedes Spanngurts 13 ist in einer weiteren
Befestigungsklemme 12 fixiert, welche jeweils an den Führungsschienen 6 und
somit indirekt mit dem Aufzugsschacht 14 verbunden ist.
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In
jedem Spanngurt 13 ist ein mechanisches Spannungsanzeigegerät in Form
einer Kraftmeßdose 15 mit
elektronischer Anzeige vorhanden.
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Zur
Durchführung
der Belastungsprüfung des
Treibscheibenaufzugs 1 bei Inbetriebnahme z. B. auf einer
Baustelle wird nun zunächst
der Fahrkorb 4 durch Anbringen der Befestigungsklemmen 12 an dessen
Boden und durch Anbringen von Befestigungsklemmen 12 in
die Führungsschienen 6 anhand
des durch die Befestigungsklemmenpaare 12 geführten Spanngurts 13 arretiert.
Anschließend
wird in Richtung des Pfeils 16 die Treibscheibe 2 in
der Richtung angetrieben, welche zum Heben des Fahrkorbs 4 führen würde, wenn
der Fahrkorb 4 nicht auf die beschriebene Weise fixiert
wäre. An
Stelle einer Aufwärtsbewegung
des Fahrkorbs 4 bewirkt das Drehen der Treibscheibe 2 in
Richtung des Pfeils 16 den Aufbau einer Zugkraft in dem
Tragseil 3.
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Aufgrund
der Fixierung des Fahrkorbs 4 mit dem Spanngurt 13 an
den im Aufzugschacht 14 fixierten Führungsschienen 6 wird
letztlich durch den Aufzugsschacht 14 eine Gegenkraft zu
der Zugkraft aufgebaut. Diese Zugkraft bzw. die betragsmäßig gleiche
Gegenkraft wird beim Antreiben der Treibscheibe 2 in Pfeilrichtung 16 auf
der Kraftmeßdose 15 mit
elektronischer Anzeige angezeigt. Die Treibscheibe 2 wird
nun solange angetrieben, bis die auf der Kraftmeßdose 15 mit elektronischer
Anzeige angezeigte Zugkraft einer gewünschten Prüflast entspricht. Entsprechend
den üblichen
Prüfvorschriften kann
z. B. eine Zugkraft mit dem 1,25-fachen
Betrag der Nennlast des Treibscheibenaufzugs 1 eingestellt werden.
Die Treibscheibe 2 wird in dem Moment nicht weiter bewegt,
in welchem auf der Kraftmeßdose 15 mit
elektronischer Anzeige die Prüflast
von 1,25 der Nennlast angezeigt wird.
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Dieser
Zustand wird nun beibehalten. Im einfachsten Fall erfolgt dies schlicht
durch Festsetzen der Treibscheibe 2 in der momentanen Stellung.
Es kann aber auch erforderlich sein, eine Regelung einzusetzen,
welche die Treibscheibe 2 je nach dem momentan auf der
Kraftmeßdose 15 mit
elektronischer Anzeige angezeigten Druckwerten in Pfeilrichtung 16 oder in
entgegengesetzter Richtung bewegt, um die Zugkraft anzupassen. Das
Antreiben der Treibscheibe 2 kann durch den Antrieb 7 des
Treibscheibenaufzugs 1 erfolgen, wenn der Antrieb 7 so
ausgelegt ist, dass er die 1,25-fache Nennlast aufbringen kann.
In anderen Fällen
kann das Antreiben der Treibscheibe 2 auch durch einen
externen Antrieb erfolgen. Beispielsweise kann ein Handrad oder
ein Elektroantrieb verwendet werden, um die Treibscheibe 2 anzutreiben.
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Wenn
ein Zustand eingestellt ist, bei dem die auf der Kraftmeßdose 15 mit
elektronischer Anzeige angezeigte Zugkraft dem 1,25-fachen der Nennlast
Q entspricht, ist die gesamte mechanische Konstruktion des Treibscheibenaufzugs 1,
also insbesondere die Achse 11, die Standfläche 8,
der Fahrkorb 4 sowie das Tragseil 3, mit einer
Gesamtlast belastet, welche sich aus der Gewichtskraft G des Gegengewichts,
der Gewichtskraft F des Fahrkorbs und dem 1,25-fachen der Nennlast
Q ergibt. Dies entspricht mechanisch exakt der Belastung bei der
in 1 erläuterten
herkömmlichen
Prüfmethode
unter Verwendung der Prüfphase 10.
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Dadurch,
dass bei arretiertem Fahrkorb 4 eine vorgegebene Zugkraft
eingestellt und konstant beibehalten wird, kann auf überraschend
einfache Weise der umständliche
Prüfvorgang
mit Einbringen einer Prüfmasse
in den Fahrkorb entfallen. Durch das erfindungsgemäße Prüfverfahren
wird dennoch mit großem
Vorteil die gesamte mechanische Konstruktion geprüft und nicht,
wie beim Stand der Technik, lediglich Einzelkomponenten. Zudem erfolgt
die Belastungsprüfung
bei einer definierten, konstanten Prüflast. Dies entspricht genau
der Situation, wie dies auch bei dem herkömmlichen Einbringen einer Prüfmasse der
Fall ist.
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- 1
- Treibscheibenaufzug
- 2
- Treibscheibe
- 3
- Tragseil
- 4
- Fahrkorb
- 5
- Gegengewicht
- 6
- Führungsschienen
- 7
- Antrieb
- 8
- Standfläche
- 9
- Durchführungen
- 10
- Prüfmasse
- G
- Gewichtskraft
Gegengewicht
- F
- Gewichtskraft
Fahrkorb
- 1,25
X Q
- Gewichtskraft
Prüfmasse
- 11
- Achse
- 12
- Befestigungsklemmen
- 13
- Spanngurt
- 14
- Aufzugsschacht
- 15
- Kraftmeßdose mit
elektronsicher Anzeige
- 16
- Pfeil