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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen der Bremsfunktion einer Betriebsbremse einer Aufzugsanlage mit einer mindestens zweikreisigen Bremseinheit, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.
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Aufzugsanlagen sind überwachungsbedürftige Anlagen und werden jährlich durch die zuständige Überwachungsstelle (ZÜS) geprüft. Diese Prüfung ist in Hauptprüfungen und Zwischenprüfungen aufgeteilt. Bei diesen Prüfungen werden die sicherheitstechnischen Funktionen der Anlage geprüft. Bei der Hauptuntersuchung (HU) kommt zusätzlich die Prüfung der Bremseinheit hinzu.
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Die Bremseinheit von Aufzugsanlagen ist mit einem mindestens zweikreisigen Bremssystem ausgestattet. Bei der Hauptuntersuchung muss die Funktion jeder einzelnen Bremse nachgewiesen werden. Ohne diesen Nachweis muss die Anlage stillgelegt werden.
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Der hierfür erforderliche Prüfvorgang muss durch speziell geschulte Servicemitarbeiter durchgeführt werden. Hierbei sind Eingriffe in die Steuerung zur Überbrückung von Sicherheitseinrichtungen erforderlich sowie mehrere spezielle Werkzeuge, spezielle Hilfsmittel zur Bremslüftung, ein Unterbau des Gegengewichtes und Prüfgewichte bis zu 1,6 t. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, den Aufwand zur Überprüfung der Bremseinrichtung zu reduzieren.
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Aus der
DE 10 2004 004 714 A1 ist ein Verfahren zur Überprüfung der Bremseinrichtung bei einer Seil-Aufzugsanlage bekannt. Hierbei wird bei einem Aufzugsantrieb, der eine Frequenzregelung aufweist, die Wirksamkeit der Bremseinrichtung dadurch bestimmt, dass mithilfe einer Lastmesseinrichtung zunächst die Last im Fahrkorb bestimmt wird. Falls der Fahrkorb als leer erkannt wird, führt der Antrieb zu bestimmten Zeiten mit geöffneter Bremseinrichtung eine Fahrt mit Nenngeschwindigkeit durch, die durch einen gesteuerten Nothalt mittels der Bremseinrichtung abgebrochen wird. Dabei wird der frequenzgeregelte Antriebsmotor von der Energiezufuhr getrennt. Dadurch werden die Elektromagnete der Bremsöffnung ebenfalls stromlos, und die Bremse fällt ein. Der Bremsweg wird mithilfe eines integrierten Wegmess-Systems gemessen und mit einem Bremsweg-Referenzwert verglichen. Dies kann bei einem zweikreisigen Bremshaltesystem auch für beide Kreise getrennt voneinander erfolgen. Das Verfahren wird regelmäßig, beispielsweise in Zeitabständen von einem Tag, automatisch durchgeführt.
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Nachteil dieses Verfahrens ist, dass dabei in die Steuerung des Aufzugs eingegriffen und außerdem der Bremsweg mit Hilfe eines Wegmess-Systems genau bestimmt werden muss. Zur Nachrüstung an bestehende Aufzugsanlagen ist für dieses Verfahren demnach ein entsprechender Aufwand zu betreiben. Außerdem hat die häufige Durchführung des Verfahrens zur Folge, dass die Bremsbacken einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Normalerweise wird bei einem normalen Haltevorgang die Bremsung über den Frequenzumrichter eingeleitet, sodass die Bremsbacken nur im Stillstand zum Halten des Fahrkorbs oder bei einem Notstopp zum Einsatz kommen.
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Aus der
WO 2009/062881 A1 sind ein Aufzugsantrieb und ein Verfahren zum Antreiben und Halten einer Aufzugskabine, sowie eine Bremseinrichtung und Verfahren zum Verzögern und Halten einer Aufzugskabine, sowie eine zugehörige Aufzugsanlage und ein Verfahren zum Erfassen einer Funktion einer entsprechenden Bremseinrichtung bekannt. Die Bremsanordnung beinhaltet mindestens zwei Bremseinrichtungen, die einzeln ansteuerbar sind. Eine Überwachungslogik kann in geeigneten Zeiträumen feststellen, ob eine Bremseinrichtung alleine in der Lage ist, die Aufzugskabine im Stillstand zu halten. Hierfür wird die Bremsfunktion mittels einer Sensoreinrichtung überwacht, welche die Lage eines Relativelements erfasst und die Überwachungslogik auswertet, ob die Lage des Relativelements in erlaubter Weise mit den Steuersignalen der Bremseinrichtungen und dem Bewegungszustand eines beweglichen Elementes korrelieren.
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Auch bei diesen Verfahren und Vorrichtungen wirkt sich nachteilig aus, dass dabei in die Steuerung des Aufzugs eingegriffen wird und außerdem zusätzliche Sensorik erforderlich ist. Eine entsprechende Bremseinrichtung kann in bestehenden Anlagen nur als Ersatz einer bestehenden Bremseinrichtung verwendet werden, was einer aufwändigen Umrüstung bedarf.
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Aus der
DE 295 12 403 U1 ist ein ruhestrombetätigtes Federdruck-Zweikreisbremssystem mit mechanischer Lüftung beider Bremskreise bekannt. Hierbei wird eine ruhestrombetätigte Bremsenkonstruktion angegeben, die zwei voneinander unabhängige Bremssysteme in sich vereint. Die Bremssysteme können unabhängig voneinander ruhestrombetätigt einfallen und mechanisch gelüftet werden. Dadurch ist auch eine separate mechanische Lüftung der beiden Bremssysteme und somit eine Überprüfung beider Bremssysteme unabhängig voneinander möglich. Zur mechanischen Lüftung sind manuell zu bedienende Hebel angebracht, die jeweils die zugehörigen Bremsscheiben von ihren Anlageflächen wegschieben und somit die Bremswirkung aufheben.
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Nachteilig ist die manuelle Bedienung der Entlüftungshebel, weil somit bei der Prüfung der Funktionsfähigkeit der Aufzug personell besetzt sein muss. Zur Prüfung sind demnach mindestens zwei Personen erforderlich. Außerdem muss während des gesamten Prüfvorgangs des einen Bremssystems der entsprechende Entlüftungshebel des anderen Bremssystems manuell betätigt werden, so dass eine recht hohe körperliche Belastung für den Prüfer besteht.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung der Bremsfunktion eines Bremskreises einer Aufzugsanlage mit einer mindestens zweikreisigen Bremseinheit bereitzustellen, die auch bei bestehenden Aufzugsanlagen ohne Eingriff in die Aufzugsteuerung auskommt und mit geringem Aufwand die herkömmliche Bremsprüfung bei der Hauptuntersuchung ersetzt.
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Die Aufgabe wird mit Hilfe eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 und mit einer zur Umsetzung des Verfahrens erforderlichen Vorrichtung gemäß Patentanspruch 3 gelöst.
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Das Verfahren gemäß Anspruch 1 nutzt aus, dass alle Bremskreise von der Aufzugsteuerung geöffnet werden, wenn der Fahrkorb in Fahrt gesetzt wird. Durch Fixieren der Bremsbacke eines Bremskreises in der offenen Position kann bei einer nachfolgenden Bremsung die Wirksamkeit der anderen Bremskreise überprüft werden. Das Fixieren der Bremsbacken erfolgt durch eine mechanische äußere Einwirkung. Sobald der Fahrkorb seine Nenngeschwindigkeit erreicht hat, kann die Bremsung eingeleitet werden. Dies kann beispielsweise durch das Auslösen einer Notbremsung erreicht werden. Da jede Aufzugsteuerung einen Notstopp umsetzen können muss, ist es hierfür nicht erforderlich, in die Aufzugsteuerung einzugreifen. Wenn die Bremsbacken des einen Bremskreises in der offenen Stellung fixiert sind, muss die gesamte Bremsleistung von dem anderen Bremskreis geleistet werden. Der Bremsweg des Fahrkorbs ist dadurch gegenüber dem funktionsfähigen Regelbetrieb verlängert. Für die Funktionsfähigkeit des Bremssystems muss auf jeden Fall gewährleistet sein, dass der Fahrkorb allein durch die Bremswirkung der nicht in der offenen Stellung fixierten Bremskreise zum Stehen kommt. Darüber hinaus liefert eine genauere Untersuchung des Bremsweges Rückschlüsse auf den Verschleißzustand der wirkenden Bremskreise.
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Falls die alleinige Bremsleistung der aktiven Bremskreise nicht ausreichend sein sollte, um den Fahrkorb zum Stillstand zu bringen, muss das Verfahren gewährleisten, dass die während der Prüfung nicht aktiven, fixierten Bremsbacken schnell aus der Fixierung gelöst werden können, sodass mithilfe aller Bremskreise der Fahrkorb letztlich doch zum Halten gebracht wird.
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Der Patentanspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungsform des Hauptanspruchs.
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Gemäß Anspruch 2 ist es für die Hauptuntersuchung nicht erforderlich, den Verschleißzustand des Bremshaltesystems mithilfe einer Bremswegmessung genauer zu untersuchen. Es ist bereits ausreichend, festzustellen, ob der Fahrkorb trotz Blockade eines Bremskreises sicher zum Halten kommt oder nicht.
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Die zum Durchführen des Verfahrens benötigte Vorrichtung ist in Anspruch 3 beschrieben. Sie hält einen offenen Bremskreis aufgrund einer mechanischen, von der Aufzugsteuerung unabhängigen, äußeren Einwirkung offen.
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Dies erfolgt durch einen Kraftübertragungsbügel, der mithilfe einer Festhaltevorrichtung an einer Bremsbacke befestigt werden kann. Der Kraftübertragungsbügel kann sich dabei beispielsweise an einem geeigneten, belastbaren Teil des Gehäuses des Aufzugantriebs abstützen.
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Im Allgemeinen wird die Schließkraft der Bremsbacke von einer starken Rückstellfeder aufgebracht. Zum Öffnen der Bremse wirkt ein starker Elektromagnet gegen die Schließkraft der Feder und zieht die Bremsbacke von der Bremsplatte weg.
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Die Montage des Kraftübertragungsbügels an eine Bremsbacke erfolgt vorteilhaft bei angezogener Bremse, d. h. bei Stillstand des Fahrkorbs. Beim Öffnen der Bremse verschiebt sich dann durch die Zugkraft des Elektromagneten die Bremsbacke weg von der Bremsplatte, wobei sie sich auch relativ zum umgebenden Gehäuse verschiebt. Der Kraftübertragungsbügel, der an der Bremsbacke fixiert ist, wird somit ebenfalls bewegt und dabei vom Gehäuse weg verschoben. Die dabei entstehende Lücke zwischen Gehäuse und Kraftübertragungsbügel wird nun von einem Nachstellglied überbrückt, wobei von dem variabel einstellbaren Nachstellglied eine geeignet zu wählende Kraft aufgewendet werden muss. Dadurch bleibt die Bremsbacke über den Kraftübertragungsbügel, der sich über das Nachstellglied am Gehäuse abstützt, im offenen Zustand auch dann fixiert, wenn beim Einleiten der Bremsung die Bremsbacke nicht mehr von einem Elektromagneten gegen die Kraft der Rückstellfeder gehalten wird.
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Gemäß Anspruch 4 wird die Festhaltevorrichtung durch ein Gewinde in der Bremsbacke und eine passende Schraube am Kraftübertragungsbügel realisiert. Umgekehrt könnte auch die Bremsbacke mit einer Schraube versehen sein und am Kraftübertragungsbügel von einer entsprechenden Mutter gehalten werden. Es ist durchaus denkbar, dass auch andere Festhaltevorrichtungen verwendet werden können.
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Nach Anspruch 5 besteht das Nachstellglied aus einem Druckzylinder, der in einem Druckkolben geführt ist, wobei eine automatische oder handbetriebene Pumpe den Druck aufbaut, der den Druckzylinder im Druckkolben antreibt. Somit kann das Nachstellglied auf einfache Weise die Wegdifferenz zwischen Kraftübertragungsbügel und Gehäuse überbrücken, indem der Druckkolben mit einem dosierbaren Druck beaufschlagt wird. Sobald sich eine Lücke auftut, wird der Druckzylinder aus dem Kolben herausgedrückt und liegt wieder am Gehäuse an. Damit bleibt der Kraftübertragungsbügel weiterhin am Gehäuse abgestützt. Bei einem geeignet gewählten Druck, der sowohl vom zu prüfenden Bremshaltesystem als auch vom Zeitverlauf der Prüfung abhängig gewählt werden kann, reicht diese Kraft aus, um die Bremsbacke in der offenen Stellung zu fixieren.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und den 1 bis 3 näher beschrieben:
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Bremssystem mit zwei Bremskreisen, wobei beide Bremskreise aus einer gemeinsamen Bremsplatte 2, jeweils einer Bremsbacke 3, bzw. 4, Rückstellfeder 9, bzw. 10 und einem Elektromagneten 6, bzw. 5 bestehen. Beide Bremskreise sind in einem gemeinsamen Gehäuse 1 untergebracht. In jeder Bremsbacke sind zwei Löcher mit Gewinde für jeweils eine M10 Sechskantschraube eingearbeitet. In der Draufsicht sind nur die jeweils oberen Löcher eingezeichnet 7, bzw. 8. Das Gehäuse, welches das Bremssystem umgibt, weist ebenfalls Löcher auf, die genau über den Gewindelöchern der ansonsten vom Gehäuse völlig abgedeckten Bremsbacken angebracht sind.
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In 2 ist das Schema der Hydraulik gezeigt, mit deren Hilfe die Kraft auf den Kraftübertragungsbügel 18 aufgebaut wird, um einen Bremskreis offen zu halten. Die hydraulische Druckquelle 11 kann beispielsweise von einer Handpumpe stammen. Das Ventil 12 hinter der hydraulischen Druckquelle 11 dient zum Umstellen zwischen Aus- und Einfahren des einfach wirkenden Druckzylinders 16. Hierfür wird der hydraulische Druck über die Druckleitung 15 an den Druckzylinder 16 übertragen, wobei der Druck mithilfe des Manometers 14 überwacht werden kann. Das Drosselrückschlagventil 13 dient zum kontrollierten Einfahren des Druckzylinders 16. Das Hydrauliköl ist in dem Tank 17 bevorratet.
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3 zeigt einen beispielhaften Kraftübertragungsbügel 18, der jeweils in Abhängigkeit von den Abmessungen der Bohrlöcher in den Bremsbacken für das Bremshaltesystem ausgearbeitet sein muss. In diesem Beispiel sind die Löcher 20 für die Halteschrauben in den röhrenförmig ausgeführten Abstandshaltern 19 enthalten. Die Abstandshalter können aber auch so platziert werden, dass die Löcher 20 für die Halteschrauben einfach durch den Kraftübertragungsbügel gebohrt werden, ohne sie durch die Abstandshalter zu führen. Das Loch 21 im Kraftübertragungsbügel 18 dient zum Befestigen des Druckkolbens.
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Ein Bremskreis ist in einem offenen Zustand, wenn die Bremsbacke 3, bzw. 4, gegen die Rückstellkraft der Feder 9 bzw. 10, in Richtung Gehäuse von der Bremsplatte 2 weggezogen wird. Im normalen Betriebsfall geschieht dies mithilfe eines Elektromagneten 5 bzw. 6. Während einer Bremsung wird der Elektromagnet 5 bzw. 6, ausgeschaltet, so dass die Bremsbacke 3 bzw. 4, nicht mehr gegen die Rückstellkraft der Feder 9 bzw. 10, von der Bremsplatte 2 weggezogen wird, sondern an der Bremsplatte 2 anliegt. Die Kraft, mit der die Bremsbacke an der Bremsplatte anliegt, bestimmt, wie stark die Bremswirkung ist.
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Um nun – beispielsweise im Rahmen einer Hauptuntersuchung – die Bremswirkung des Bremskreises 1 des Aufzugs zu prüfen, muss gemäß Anspruch 1 die Bremswirkung des anderen Bremskreises, in diesem Beispiel also des Bremskreises 2, aufgehoben werden. Hierzu wird der Kraftübertragungsbügel 18 auf die Bremsbacke 4 des Bremskreises 2 montiert, dessen Bremswirkung bei der Prüfung aufgehoben werden soll.
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Am Kraftübertragungsbügel 18 ist ein Druckkolben montiert, der einen einfach wirkenden Druckzylinder 16 mit Rückholfeder 22 enthält und an eine flexible Druckleitung 15 von etwa 4 m Länge angeschlossen ist. Am anderen Ende der Druckleitung 15 befindet sich eine Handpumpe 11, die hydraulisch einen Druck von etwa 200 bar aufbauen kann. An der Handpumpe befinden sich weiterhin ein Überdruckventil 12, das auf den geeignet zu wählenden Maximaldruck eingestellt ist, der etwa bei 110 bar liegt, ein Manometer 14 zum Überwachen des aufgebauten Drucks und ein Rückstellventil 13, um den Druck ablassen zu können, wenn der Druckzylinder 16 wieder von der Rückstellfeder 22 in den Druckkolben zurückgezogen werden soll.
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Der Kraftübertragungsbügel 18 wird mit Hilfe von zwei M10 Sechskantschrauben in die Bremsbacke 4 eingeschraubt. Dabei ist darauf zu achten, dass die M10 Sechskantschrauben nicht zu weit in die Gewinde 7 (unteres Bohrloch mit Gewinde nicht zu sehen) in die Bremsbacke 4 gedreht werden. Dies wird durch die richtigen Abstandshalter 19 des Kraftübertragungsbügels 18 und der richtigen Länge der M10 Sechskantschrauben gewährleistet. Abhängig vom zu untersuchenden Bremshaltesystem müssen demnach die Kraftübertragungsbügel entweder passend vorgefertigt oder variabel einstellbar sein. Der Zylinder 16 des Druckkolbens muss bei der Montage des Kraftübertragungsbügels komplett eingefahren sein. Hierzu wird das Rückstellventil 13 der Handpumpe 11 geöffnet gehalten.
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Ist der Kraftübertragungsbügel 18 an der Bremsbacke 4 des Bremskreises 2 angeschraubt, kann nun mit der Prüfung des Bremskreises 1 begonnen werden. Damit keine Gefährdung entsteht, wird die Handpumpe mit der angeschlossenen Druckleitung z. B. durch die oberen Schachttüren aus dem Schacht geführt.
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Die Prüfung wird im „Normalbetrieb” vollzogen. Das bedeutet, dass die Anlage zwar für den Personenverkehr gesperrt ist, aber trotzdem mit normalen Rufbefehlen verfahren werden kann. Durch einen Abwärtsbefehl wird der Fahrkorb in die unterste Haltestelle verfahren.
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Mit Hilfe des obersten Außenruftasters wird dem Fahrkorb der Rufbefehl gegeben. Setzt sich die Anlage in Bewegung, werden die Bremsbacken 3 und 4 beider Bremskreise jeweils durch Elektromagneten 5 und 6 von der Bremsplatte 2 weggeschoben. Da sich nun der Kraftübertragungsbügel 18 zusammen mit der Bremsbacke 4, an die er geschraubt ist, mitbewegt und dabei vom Gehäuse 1 weggeschoben wird, entsteht eine Lücke zwischen Gehäuse und Kraftübertragungsbügel. Deshalb muss mit der Handpumpe 11 Druck im Druckkolben aufgebaut werden. Der Zylinder 16 am Druckkolben fährt aus und drückt gegen das Gehäuse 1. Er fixiert dabei die Position der Bremsbacke 4 relativ zum Gehäuse 1. Dadurch verhindert er das Abfallen bzw. Bremsen der Bremsbacke 4, unabhängig davon, ob der Elektromagnet 5 die Bremsbacke von der Bremsplatte 2 wegzieht oder nicht. Nachdem der Druck aufgebaut wurde, kann die Bremsung eingeleitet werden. Dies geschieht durch Öffnen des Riegelkontaktes am Aufzug.
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Da der Bremskreis 2 in der offenen Stellung fixiert ist, muss die ganze Bremsleistung von dem zu prüfenden Bremskreis 1 aufgebracht werden. Der Fahrkorb kommt deshalb, verglichen mit einer normalen Bremsung, merklich verzögert zum Stillstand.
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Zur Analyse der Funktionsfähigkeit des geprüften Bremskreises wird der Bremsweg betrachtet. Die Länge des Bremsweges lässt Rückschlüsse auf den Verschleißzustand des Bremskreises zu. Wenn der Fahrkorb nicht mehr sicher zum Halten kommt, ist die Funktion des Bremskreises nicht mehr gegeben.
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Um in diesem Fall den Fahrkorb anhalten zu können, muss das Rückstellventil 13 an der Handpumpe geöffnet werden. Durch den Druckabfall im Druckkolben fährt der Druckzylinder 16 zurück, sodass sich der Kraftübertragungsbügel 18 nicht mehr am Gehäuse 1 abstützen kann. Die Rückstellkraft der Bremsfeder 22 reicht nun wieder aus, um die zuvor fixierte Bremsbacke 4 wieder ansprechen zu lassen. So wird die Funktion der geöffneten Bremse wieder hergestellt und der Fahrkorb kommt mithilfe beider Bremskreise zum Stillstand.
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Um den Bremskreis 2 prüfen zu können, wird die Vorrichtung in analoger Weise auf die zuvor geprüfte Bremsbacke 3 des Bremskreises 1 montiert und das Verfahren wie zuvor beschrieben durchgeführt.
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Nachdem die Prüfung beendet ist und die Vorrichtung demontiert wurde, ist der Aufzug wieder frei verfügbar.
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Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass dabei zu keinem Zeitpunkt in die Steuerung des Aufzugs eingegriffen werden muss. Es ist somit wesentlich einfacher, das Bremssystem zu überprüfen, und es besteht außerdem zu keiner Zeit die Gefahr, dass Einstellungen in der Steuerung verändert werden. Weiterhin kommt es zu keiner Zeit zu einer Gefährdung von Personen. Die Prüfung kann vorteilhaft von außen durchgeführt werden. Dies wird durch die ca. 4 m lange Leitung 15 ermöglicht.
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Die Vorrichtung kann zudem durch Variationen der Abstandshalter des Kraftübertragungsbügels leicht auf andere Aufzugtypen angepasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorgehäuse
- 2
- Bremsplatte
- 3
- Bremsbacke des Bremskreises 2
- 4
- Bremsbacke des Bremskreises 1
- 5
- Bremsmagnet Bremskreis 1
- 6
- Bremsmagnet Bremskreis 2
- 7
- Oberes Bohrloch mit Gewinde für Bremshaltesystem in der Bremsbacke für Bremskreis 2
- 8
- Oberes Bohrloch mit Gewinde für Bremshaltesystem in der Bremsbacke für Bremskreis 1
- 9
- Bremsrückstellfeder Bremskreis 1
- 10
- Bremsrückstellfeder Bremskreis 2
- 11
- hydraulische Druckquelle
- 12
- Ventil in der hydraulischen Druckquelle
- 13
- Drosselrückschlagventil
- 14
- Manometer
- 15
- hydraulische Druckleitung
- 16
- einfach wirkender Zylinder
- 17
- Tank für Hydrauliköl
- 18
- Kraftübertragungsbügel
- 19
- Abstandshalter
- 20
- Loch für Halteschraube
- 21
- Befestigungsloch für Druckzylinder
- 22
- Rückholfeder für Druckzylinder
