DE102022105674A1

DE102022105674A1 - Aufzugsanlage zum Transport von Personen und/oder Transportgut

Info

Publication number: DE102022105674A1
Application number: DE102022105674.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Müller
Original assignee: TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Current assignee: TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2023-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage (1) zum Transport von Personen und/oder Transportgut, aufweisend zumindest einen sich vertikal erstreckenden Aufzugsschacht (2), und zumindest einen entlang des Aufzugsschachts (2) in einer Aufwärtsrichtung (U) und einer Abwärtsrichtung (D) verfahrbaren Fahrkorb (4), wobei der zumindest eine Fahrkorb (4) mittels einer Antriebsvorrichtung (10) antreibbar ist, wobei der Fahrkorb (4) eine Leermasse aufweist und die Aufzugsanlage (1) dazu eingerichtet ist, in dem Fahrkorb (4) eine maximale Zuladung aufzunehmen sowie den Fahrkorb (4) höchstens mit einer maximalen Beschleunigung zu beschleunigen, und wobei die Antriebsvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs (4) in der Aufwärtsrichtung (U) mit einer um einen ersten Betrag (18) leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung des Fahrkorbs (4) eine maximal verfügbare Antriebsleistung (20) aufzubringen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage zum Transport von Personen und/oder Transportgut, aufweisend einen sich vertikal erstreckenden Aufzugsschacht, und zumindest einen entlang des Aufzugsschachts in einer Aufwärtsrichtung und einer Abwärtsrichtung verfahrbaren Fahrkorb, wobei der zumindest eine Fahrkorb mittels einer Antriebsvorrichtung antreibbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Aufzugsanlagen sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt, wobei der Fahrkorb beispielsweise mittels eines Linearmotors, eines Hydraulikantriebs und/oder eines angetriebenen und mit einem Gegengewicht verbundenen Zugmittels angetrieben wird. Bei Aufzugsanlagen, bei denen der Fahrkorb mit einem Gegengewicht verbunden ist, muss eine Antriebsvorrichtung je nach Beladung des Fahrkorbs und Fahrtrichtung eine Antriebsleistung zum Anheben der Massendifferenz zwischen dem Gegengewicht und dem Fahrkorb aufbringen. Bei einer Aufwärtsfahrt eines vollbeladenen Fahrkorbs wird der dann schwerere Fahrkorb angehoben, bei einer Abwärtsfahrt eines leeren Fahrkorbs das dann schwerere Gegengewicht.
Es ist bei der Auslegung solcher Aufzugsanlagen ein Ziel, möglichst kurze Wartezeiten und einen möglichst großen Durchsatz zu erreichen. Dieses Ziel wird durch eine Vielzahl von Eigenschaften der Aufzugsanlage, wie etwa die Massen des Fahrkorbs und des Gegengewichts, elastische Eigenschaften eines Zugmittels, die Antriebsleistung und die mechanischen Verluste in der Aufzugsanlage, sowie durch die Anforderungen an einen als komfortabel empfundenen Transport von Personen und damit einhergehenden Auslegungsgrenzen beeinflusst. Auslegungsgrenzen bestehen insbesondere bezüglich einer maximal tolerierbaren Beschleunigung sowohl beim Beschleunigen als auch beim Abbremsen des Fahrkorbs und hinsichtlich einer maximal tolerierbaren Beschleunigungsänderung. Die Nutzungsszenarien einer einzelnen Aufzugsanlage können sich zudem schnell ändern und sich beispielsweise zu verschiedenen Stoßzeiten der Nutzung gänzlich voneinander unterscheiden. Maßgaben zur Auslegung einer Aufzuganlage, insbesondere hinsichtlich der Förderleistung, sind beispielsweise in ISO 8100-32:2020 ausgeführt.
Eine vorbeschriebene Auszugsanlage ist beispielsweise aus EP 2 537 789 A2 bekannt.
Nachteilig weisen vorgenannte Anlagen im Normalbetrieb oft eine niedrige Energieeffizienz auf.
Beschreibung der Erfindung
Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufzugsanlage mit einer verbesserten Energieeffizienz vorzuschlagen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Sofern technisch möglich, können die Lehren der Unteransprüche beliebig mit den Lehren der Haupt- und Unteransprüche kombiniert werden.
Insbesondere wird die Aufgabe demnach gelöst durch eine Aufzugsanlage zum Transport von Personen und/oder Transportgut, aufweisend zumindest einen sich vertikal erstreckenden Aufzugsschacht, und zumindest einen entlang des Aufzugsschachts in einer Aufwärtsrichtung und einer Abwärtsrichtung verfahrbaren Fahrkorb, wobei der zumindest eine Fahrkorb mittels einer Antriebsvorrichtung antreibbar ist, wobei der Fahrkorb eine Leermasse aufweist und die Aufzugsanlage dazu eingerichtet ist, in dem Fahrkorb eine maximale Zuladung aufzunehmen sowie den Fahrkorb höchstens mit einer maximalen Beschleunigung zu beschleunigen, und wobei die Antriebsvorrichtung dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs in der Aufwärtsrichtung mit einer um einen ersten Betrag leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung des Fahrkorbs eine maximal verfügbare Antriebsleistung aufzubringen.
Nachfolgend werden vorteilige Aspekte der beanspruchten Erfindung erläutert und weiter nachfolgend bevorzugte modifizierte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Erläuterungen, insbesondere zu Vorteilen und Definitionen von Merkmalen, sind dem Grunde nach beschreibende und bevorzugte, jedoch nicht limitierende Beispiele. Sofern eine Erläuterung limitierend ist, wird dies ausdrücklich erwähnt.
Die Aufzugsanlage ist insbesondere zum Personentransport eingerichtet, also hauptsächlich zum Transport von Personen vorgesehen. Eine solche Aufzugsanlage kann beispielsweise für ein Bürogebäude, ein Krankenhaus oder anderes Gebäude mit Publikumsverkehr vorgesehen sein. Dabei ist eine solcher Aufzugsanlage auch dazu eingerichtet, zum Transport von Transportgut verwendet zu werden, beispielsweise zur Anlieferung von Büromaterial in einem Bürogebäude. Der Transport von Transportgütern nimmt jedoch in der Auslegung der Aufzugsanlage eine untergeordnete Rolle ein. Die Aufzugsanlage kann zudem mehrere Fahrkörbe aufweisen, die beispielsweise übereinander in dem Aufzugsschacht angeordnet sind und abhängig voneinander oder bevorzugt unabhängig voneinander in dem Aufzugsschacht verfahren werden können. Die Aufzugsanlage kann auch mehr als nur einen Aufzugsschacht aufweisen, beispielsweise mehrere parallele Aufzugsschächte. In einer Ausführungsform kann zumindest ein Fahrkorb zwischen zwei Aufzugsschächten versetzt werden.
Insbesondere ist bei der Aufzugsanlage die maximale Zuladung derart dimensioniert, dass sie oberhalb eines Personenäquivalents liegt, bei dem der Fahrkorb durch benutzende Personen als voll bzw. zu voll wahrgenommen wird, sodass im Normalbetrieb äußerst selten die Personenanzahl zum Auslasten des Fahrkorbs erreicht wird. Bei einem Normalbetrieb werden dann regelmäßig selbst bei sehr hoher Auslastung beispielsweise nur 90% oder sogar nur 80% der maximalen Zuladung erreicht, wobei die maximale Zuladung in Einzelfällen, etwa beim Transport von sehr schwerem Transportgut, erreicht werden kann.
Insoweit die Aufzugsanlage dazu eingerichtet ist, in dem Fahrkorb eine maximale Zuladung aufzunehmen sowie den Fahrkorb höchstens mit einer maximalen Beschleunigung zu beschleunigen, so ergeben sich solche Vorgaben zumeist aus den Anforderungen eines Betreibers der Aufzugsanlage und werden bei der Dimensionierung der gesamten Aufzugsanlage berücksichtigt. Die Vorgaben können sich beispielsweise je nach landesüblichen Normen, gesetzlichen Regelungen und/oder andern Rahmenbedingungen unterscheiden. Insbesondere erfolgt die Auslegung der Antriebsvorrichtung, von kraftübertragenden Komponenten und von Sicherheitsvorrichtungen wie beispielsweise Fangvorrichtungen und Bremsen anhand der Vorgaben. Bei einer fertiggestellten Anlage werden die maximale Zuladung sowie die maximale Beschleunigung oder daraus abgeleitete Werte wie der mögliche Durchsatz für verschiedene Nutzungsszenarien als Nennwerte der Aufzugsanlage angegeben. Insofern die Antriebsvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Antriebsleistung aufzubringen, so bewirkt sie ein Anliegen dieser Antriebsvorrichtung an dem Fahrkorb. Dabei kann der Kraftfluss beispielsweise auch über ein Getriebe erfolgen.
Die Erfindung umfasst nun die Lehre, eine Aufzugsanlage auszubilden, bei der eine maximale Beschleunigung lediglich bis zu einem bestimmten Anteil der maximalen Zuladung möglich ist, wobei die Antriebsvorrichtung entsprechend dimensioniert ist. Diese Lehre greift also auf, dass eine Höchstauslastung im Normalbetrieb oft deutlich unterhalb einer maximalen Zuladung liegt und der Zustand der maximalen Zuladung kaum oder nur in seltenen Ausnahmen, beispielsweise beim Transport von Transportgut, erreicht wird. Viel eher folgt die Zuladung einer Normalverteilung zwischen einem leeren Fahrkorb und einer solchen Höchstauslastung. Die Antriebsvorrichtung kann durch ihre Dimensionierung mit einer verringerten Leistungsaufnahme betrieben werden, sodass eine verbesserte Energieeffizienz erreicht wird. Die Antriebsvorrichtung wird also in ihrer maximalen verfügbaren Antriebsleistung so dimensioniert, dass bei maximaler Zuladung die maximale Beschleunigung nicht mehr erreicht wird.
Insofern die Antriebsleistung für eine bestimmte Beschleunigung als ausreichend bezeichnet wird, wird verstanden, dass eine solche Beschleunigung mit der Antriebsleistung aus dem Stillstand erreicht werden kann. Eine kleiner ausgelegte Antriebsvorrichtung kann im Normalbetrieb insgesamt energieeffizienter betrieben werden. Da eine maximale Zuladung nur äußerst selten erreicht wird, ist es nicht notwendig, die Antriebsvorrichtung so auszulegen, dass auch bei maximaler Zuladung noch die maximale Beschleunigung erreicht wird. Für die wenigen Fälle, in denen die maximale Zuladung erreicht wird, ist eine geringere Beschleunigung, die zu einer erhöhten Wartezeit führt, akzeptabel und beeinflusst den Normalbetrieb der Aufzugsanlage nur in vernachlässigbarem Maße.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Fahrkorb über ein an einer Antriebswelle umgelenktes Zugmittel mit einem entlang des Aufzugsschachts in der Aufwärtsrichtung und der Abwärtsrichtung verfahrbaren Gegengewicht verbunden und die Antriebswelle ist mittels der Antriebsvorrichtung antreibbar ist, wobei das Gegengewicht um den ersten Betrag leichter als die Summe aus Leermasse und der Hälfte der maximalen Zuladung ausgebildet ist.
Bevorzugt ist auf der Antriebswelle eine Triebscheibe angeordnet, an der das Zugmittel, insbesondere ein Zugseil oder Zugband, anliegt und über die das Zugmittel umgelenkt wird. Das Zugmittel steht dabei in reibungsbehaftetem Kontakt mit der Triebscheibe, sodass mittels der Triebscheibe eine Antriebsleistung von der Antriebsvorrichtung auf das Zugmittel aufgebracht bzw. übertragen werden kann. Auf der Antriebswelle kann auch ein Ritzel zum Führen und Antreiben eines als Kette ausgebildeten Zugmittels angeordnet sein.
Dieser Aspekt der Erfindung umfasst also die Lehre, dass die Masse des Gegengewichts nicht mittig zwischen der Masse eines leeren Fahrkorbs und eines bei maximaler Zuladung voll beladenen Fahrkorbs liegt, sondern zu einem Mittelpunkt zwischen einem leeren Fahrkorb und einer tatsächlichen regelmäßig auftretenden Höchstauslastung des Fahrkorbs verschoben ist. Dabei wird durch die Reduzierung der Masse des Gegengewichts die Massendifferenz zwischen einem leeren Fahrkorb und dem Gegengewicht verringert, so dass für eine Abwärtsfahrt eines leeren Fahrkorbs eine verringerte Antriebsleistung bereitgestellt werden muss. Die Abwärtsfahrt eines leeren Fahrkorbs stellt eine im Normalbetrieb häufig auftretende Situation dar. Es wird also im Normalbetrieb, in dem die maximale Zuladung insbesondere für Personenaufzüge nicht oder nur äußerst selten erreicht wird, die durchschnittlich auftretende Massendifferenz zwischen Fahrkorb und Gegengewicht reduziert und die Aufzugsanlage kann auf diese Weise energieeffizienter betrieben werden. Ferner ist durch die gegenüber einer üblichen Auslegung geringere Masse des Gegengewichts auch eine Materialersparnis zu erreichen.
Die Antriebsvorrichtung wird dann höchstens genau so groß ausgelegt, wie bei einer Aufzugsanlage, bei der die Masse des Gegengewichts Mittig zwischen Leermasse des Fahrkorbs und Fahrkorb mit maximaler Zuladung liegt. Insbesondere kann die Antriebsvorrichtung jedoch noch kleiner auslegt werden, wobei die Antriebsvorrichtung mindestens ausreichend Antriebsleistung zur Verfügung stellen sollte, um einen leeren Fahrkorb in Abwärtsrichtung mit der maximalen Beschleunigung zu beschleunigen.
Lediglich beispielsweise kann die Masse des Gegengewichts der Summe aus Leermasse des Fahrkorbs und 40% der maximalen Zuladung entsprechen. Bei einer Abwärtsfahrt des leeren Fahrkorbs muss dann eine Masse durch die Antriebsvorrichtung angehoben werden, die 40% der maximalen Zuladung entspricht. Wird im Normalbetrieb eine Höchstauslastung von 80% der maximalen Zuladung erreicht, so muss dann bei einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs bei dieser Höchstauslastung eine Masse durch die Antriebsvorrichtung angehoben werden, die ebenfalls 40% der maximalen Zuladung entspricht. Würde hingegen entsprechend einer bisher üblichen Auslegung die Masse des Gegengewichts der Summe aus Leermasse des Fahrkorbs und 50% der maximalen Zuladung entsprechen, müssten bei Abwärtsfahrt des leeren Fahrkorbs 50% der Leermasse angehoben werden und bei Aufwärtsfahrt bei Höchstauslastung 30 %. Da eine Abwärtsfahrt eines leeren Fahrkorbs jedoch im Normalbetrieb häufiger vorkommt als eine Aufwärtsfahrt mit Höchstauslastung, kann die Aufzugsanlage im ersten Fall mit den Lehren der Erfindung energieeffizienter betrieben werden. Die Masse des Gegengewichts ist idealerweise so gewählt, dass sie in etwa der Summe aus Leermasse und durchschnittlicher Zuladung des Fahrkorbs entspricht, wobei die durchschnittliche Zuladung auf Grund von Leerfahrten des Fahrkorbs regelmäßig unterhalb der halben Zuladung liegt. Der erste Betrag wird dann also so gewählt, dass etwa bei einem Maximum einer Normalverteilung der Zuladung Massengleichheit zwischen Fahrkorb und Gegengewicht besteht. Auf diese Weise wird ein Minimum für eine durchschnittlich von der Aufzugsanlage anzuhebende Differenzmasse erreicht.
Wird im vorhergehenden Beispiel eine Antriebsvorrichtung mit der gleichen maximal verfügbaren Antriebsleistung gewählt, wie bei einer üblichen 50%-Auslegung, so muss diese bei 90% der maximalen Zuladung eine Antriebsleistung aufbringen, die bei einer üblichen 50%-Auslegung bei 100% der maximalen Zuladung erreicht wäre. Die vorstehende Lehre hat jedoch erkannt, dass eine solche maximal verfügbare Antriebsleistung ausreicht, wobei dann oberhalb von 90% der maximalen Zuladung nicht mehr die maximale Beschleunigung erreicht wird. Die Aufzugsanlage erreicht also oberhalb der 90% nicht mehr den gewünschten Durchsatz, was aber aufgrund der Seltenheit, mit der eine solche Zuladung auftritt, für den Normalbetrieb irrelevant ist. Viel mehr kann die maximal verfügbare Antriebsleistung sogar noch geringer ausgelegt werden, beispielsweise um bereits bei 80% der maximalen Zuladung ein Maximum zu erreichen, denn auch eine solche Zuladung tritt im Normalbetrieb noch ausreichend selten auf, sodass eine verringerte Beschleunigung nur einen unwesentlichen Einfluss auf den Normalbetrieb nimmt.
In einer Ausgestaltung ist die Antriebsvorrichtung dazu eingerichtet, beim Beschleunigen des Fahrkorbs in der Aufwärtsrichtung mit einer um das Zweifache des ersten Betrags leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung eine maximal verfügbare Antriebsleistung aufzubringen. Die Antriebsvorrichtung kann dann nochmals kleiner ausgelegt sein und insgesamt einen nochmals energieeffizienteren Betrieb erlauben. Insbesondere bietet diese Ausführungsform dann überwiegend Vorteile, wenn auch eine um das Zweifache des ersten Betrags leichtere Zuladung als die maximalen Zuladung im Normalbetrieb nur äußerst selten erreicht wird, sodass eine verringerte Beschleunigung oberhalb dieser Zuladung akzeptiert werden kann.
Die mittels der Antriebsvorrichtung anzuhebende Differenzmasse ist bei einer Aufwärtsfahr mit einem um einen bestimmten Betrag in Relation zum Gegengewicht schwereren Fahrkorb und bei einer Abwärtsfahr mit einem um den bestimmten Betrag in Relation zum Gegengewicht leichteren Fahrkorb gleich. Dennoch ist die in diesem Fällen aufzubringende Antriebsleistung zum Erreichen einer bestimmten Beschleunigung, insbesondere der maximalen Beschleunigung, nicht genau gleich. Durch die Unterschiede in den absoluten Massen, die in den beiden Fällen beschleunigt werden, entstehen bei einem schwereren Fahrkorb größere Trägheitskräfte. Das Fahrverhalten wird ferner auch durch weitere Faktoren wie Reibverluste und elastisches Verhalten der Zugmittel beeinflusst. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung dazu eingerichtet, beim Beschleunigen des leeren Fahrkorbs in der Abwärtsrichtung bei der maximalen Beschleunigung eine maximal verfügbare Antriebsleistung aufzubringen.
Die Auslegung orientiert sich dann also an dem Fall einer häufig auftretenden Leerfahrt nach unten anstatt an der Überlegung, wie häufig eine Höchstauslastung bei einer Aufwärtsfahrt auftritt und bei welcher Auslastung diese anzunehmen ist. Es ist somit in jedem Fall sichergestellt, dass bei einer Abwärtsfahrt eines leeren Fahrkorbs die maximale Beschleunigung erreicht wird. Die maximale Beschleunigung beim Beschleunigen des Fahrkorbs in der Aufwärtsrichtung wird dann in etwa, jedoch nicht zwangsweise genau, mit einer um das Zweifache des ersten Betrags leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung als Linearmotor oder als Hydraulikantrieb ausgebildet. Der Fahrkorb ist dann insbesondere ohne ein Zugmittel ausgebildet und direkt mit dem Linearantrieb oder dem Hydraulikantrieb verbunden. Im Fall eines Hydraulikantriebs kann der Fahrkorb allerdings auch über ein Zugmittel mit diesem Hydraulikantrieb verbunden sein. Auch mit diesen Antriebsvorrichtungen ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung kleiner dimensioniert und insofern energieeffizienter betrieben werden kann.
In einer Ausführungsform entspricht der erste Betrag zumindest 5%, bevorzugt zumindest 10% der maximalen Zuladung. Es wird dann eine deutlich verbesserte Energieeffizienz, insbesondere mit einer deutlich kleineren durchschnittlichen Antriebsleistung bzw. durch eine deutlich kleinere Antriebsvorrichtung erreicht, wobei die Aufzugsanlage auch zwischen einer um den ersten Betrag leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und der maximalen Zuladung noch ausreichend beschleunigt bzw. bei ausreichenden Durchsätzen betrieben werden kann, um einen Normalbetrieb nicht zu stark zu verzögern. Auch entspricht eine solche Wahl des ersten Betrags in etwa erwartbaren Werten für eine durchschnittliche Zuladung für viele Aufzugsanlagen, so dass eine möglichst gute Energieeffizienz erreicht werden kann.
In einer Ausführungsform beträgt die maximale Beschleunigung 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5 oder 1,6 m/s². Bei solchen Beschleunigungswerten ist ein schnelles Verfahren des Fahrkorbs zwischen zwei Haltpunkten im Normalbetrieb möglich, so dass kurze Wartezeiten und ein hoher Durchsatz erreicht werden. Gleichzeitig werden solche Beschleunigungswerte von Passagieren des Fahrkorbs zumindest noch als komfortabel empfunden. Insbesondere besteht keine Gefahr, Passagiere durch solche Beschleunigungswerte zu erschrecken, zu verängstigen oder zu verunsichern. Ferner entsprechen die genannten Beschleunigungen den in vielen Ländern üblichen Beschleunigungen für Aufzugsanlagen zum Personentransport.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung dazu eingerichtet, beim Beschleunigen des Fahrkorbs in der Aufwärtsrichtung mit der maximalen Zuladung zumindest eine Antriebsleistung für eine Beschleunigung des Fahrkorbs von 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1 oder 1,2 m/s² aufzubringen. Bei solchen Beschleunigungswerten werden auch bei einzelnen Fahrten des Fahrkorbs, bei denen die maximale Beschleunigung durch die Antriebsvorrichtung nicht mehr aufgebracht werden kann, noch ausreichende Beschleunigungen erreicht, um noch ausreichend kurze Wartezeiten und einen ausreichend hohen Durchsatz zu erreichen. Insbesondere ist die Beschleunigung noch hoch genug, um Passagiere des Fahrkorbs nicht zu verunsichern oder bei ihnen den Verdacht eines Defekts zu erwecken.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Aufzugsanlage dazu eingerichtet, den Fahrkorb höchstens mit einer maximalen Beschleunigungsänderung zu beaufschlagen, wobei die maximale Beschleunigungsänderung 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, oder 2,5 m/s³ beträgt. Derartige Beschleunigungsänderungen können insbesondere beim Anfahren und Bremsen in den Stillstand, sowie beim Übergang zwischen Beschleunigung und Konstantfahrt auftreten und werde durch Passagiere als Ruck oder Stoß wahrgenommen. Beschleunigungsänderungen können auch durch Wechselwirkungen zwischen Bremsen und der Antriebsvorrichtung auftreten und/oder im Zusammenhang mit elastischen Eigenschaften eines Zugmittels. Insbesondere werden die maximalen Beschleunigungsänderungen beim Beschleunigen des Fahrkorbs aus dem Stillstand mit der maximalen Beschleunigung erreicht. Durch die Begrenzung der Beschleunigungsänderung wird eine Aufzugsanlage geschaffen, bei der die Fahrt in einem Fahrkorb durch einen Passagier zumindest noch als komfortabel empfunden wird. Insbesondere besteht keine Gefahr, Passagiere durch solche Beschleunigungsänderungen zu erschrecken, zu verängstigen oder zu verunsichern.
In noch einer Ausführungsform ist die Aufzugsanlage dazu eingerichtet, in einem Gebäude angeordnet zu sein und zumindest 7%, bevorzugt zumindest 11 %, der Personenkapazität des Gebäudes innerhalb von 5 Minuten mit einer um den ersten Betrag leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung zu transportieren. Die Aufzugsanlage ist also bis zu der genannten Beladung in der Lage, ausreichende Beschleunigungen zu erreichen, um in jeweiligen Nutzungsszenarien die genannten Durchsätze zu erreichen. Es ist somit sichergestellt, dass die Aufzugsanlage ausreichend für die Anforderungen, die in einem Gebäude bestehen, ausgelegt ist. Insbesondere weist die Aufzugsanlage dabei mehr als einen Fahrkorb auf, beispielsweise zumindest zwei untereinander angeordnete Fahrkörbe. Insbesondere kann die Aufzugsanlage auch mehr als einen Aufzugsschacht aufweisen.
Unabhängig von der Auslegung der Antriebsvorrichtung bei der Aufzugsanlage sind bevorzugt sicherheitsrelevante Komponenten der Aufzugsanlage hinsichtlich eines mit der maximalen Zuladung beladenen Fahrkorbs ausgelegt. Insbesondere sind die Sicherheitseinrichtungen dazu eingerichtet, einen mit der maximalen Zuladung beladenen Fahrkorb in einer vorgegebenen Zeit, bzw. innerhalb einer vorgegebenen Wegstrecke zum Stillstand bringen zu können. In einer Aufführungsform weist die Aufzugsanlage zumindest eine Bremse zum Abbremsen des Fahrkorbs in zumindest einer Richtung auf, wobei die Bremse dazu eingerichtet ist, den Fahrkorb bei maximaler Zuladung mindestens mit der maximalen Beschleunigung abzubremsen. Es ist so sicher gestellt, dass auch bei einer selten auftretenden Aufnahme einer maximalen Zuladung in dem Fahrkorb, eine sichere, insbesondere eine von Passagieren als sicher empfundene, Bremsung des Fahrkorbs gegeben ist. Zudem ist eine sichere Bremsung auch in einem Notfall und bei maximaler Zuladung gegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Formulierung Figur ist in den Zeichnungen mit Fig. abgekürzt.
In den Zeichnungen zeigen

1 eine schematische Ansicht einer Aufzugsanlage, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet sein kann;
2 eine schematische Diagrammdarstellung einer Antriebsauslegung bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Aufzugsanlage; und
3 eine schematische Diagrammdarstellung einer Antriebsauslegung bei einer Aufzugsanlage nach einem Aspekt der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, das für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Anspruchskategorie beschrieben wird, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Anspruchskategorie eingesetzt werden.
1 zeigt eine Aufzugsanlage 1 mit einem in einer vertikalen Richtung verlaufenden Aufzugsschacht 2 und einem oberhalb des Aufzugsschachts 2 angeordneten Technikraum 3. Die Aufzugsanlage 1 kann auch ohne Technikraum 3 oder mit einem seitlich des Aufzugsschacht 2 angeordneten Technikraum 3 ausgebildet sein. Die vertikale Richtung teilt sich in eine Aufwärtsrichtung U und eine Abwärtsrichtung D auf. In dem Aufzugsschacht 2 ist ein Fahrkorb 4 in Aufwärtsrichtung U und Abwärtsrichtung D verfahrbar angeordnet und durch ein mit einem ersten Ende an dem Fahrkorb 4 befestigten Zugmittel 5, das als Zugseil ausgebildet ist, gehalten. Der Fahrkorb 4 kann ferner in nicht dargestellten Führungsschienen entlang dem Aufzugsschacht 2 geführt sein.
Das Zugmittel 5 ist in dem Technikraum 3 an einem auf einer Antriebswelle 6 angeordneten Triebscheibe 7 gehalten und umgelenkt. Weiterhin ist das Zugmittel 5 an einer Umlenkrolle 8 nochmals umgelenkt und zu einem Gegengewicht 9 geführt, mit dem es an einem zweiten Ende verbunden ist. Auch das Gegengewicht 9 ist in der Aufwärtsrichtung U und der Abwärtsrichtung D in dem Aufzugschacht 2 verfahrbar und wird abgesenkt, wenn der Fahrkorb 4 angehoben wird und angehoben, wenn der Fahrkorb 4 abgesenkt wird. Das Zugmittel 5 steht mit dem Triebscheibe 7 in Reibverbindung, so dass mittels dem Triebscheibe 7 eine Antriebsleistung P auf das Zugmittel 5 aufgebracht werden kann. Kopfseitig der Antriebswelle 6 ist dazu eine Antriebsvorrichtung 10 angeordnet, die die Antriebswelle 6 und somit die Triebscheibe 7 und somit das Zugmittel 5 antreiben kann. Ferner ist an der Antriebswelle 6 eine Bremse 11 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, die Antriebswelle 6 und somit die Triebscheibe 7, das Zugmittel 5 und letztlich den Fahrkorb 4 abzubremsen.
2 zeigt eine stark schematisierte Prinzipsskizze der Auslegung der Antriebsvorrichtung 10 bei einer Aufzugsanlage 1 nach dem Stand der Technik. Dabei ist auf der x-Achse die Zuladung des Fahrkorbs 4 angegeben, wobei 0% einem leeren Fahrkorb 4 und 100% einer maximalen Zuladung entsprechen. Auf der y-Achse ist die zum Erreichen einer maximalen Beschleunigung aus dem Stillstand des Fahrkorbs 4 aufzubringende Antriebsleistung P bei einer jeweiligen Zuladung aufgetragen. In 2 ist der Zusammenhang zwischen aufzubringender Antriebsleistung P und Zuladung für eine aus dem Stand der Technik bekannte Aufzugsanlage 1 gezeigt, bei der die Masse des Gegengewichts 9 der Summe aus Leermasse des Fahrkorbs 4 und der Hälfte der maximalen Zuladung entspricht. Dabei ist mit einem ersten Verlauf 15 die aufzubringende Antriebsleistung P bei einer Abwärtsfahrt des Fahrkorbs 4 und mit einem zweiten Verlauf 16 die aufzubringende Antriebsleistung P bei einer Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs 4 sehr stark vereinfacht und linearisiert dargestellt. Tatsächlich würden die Verläufe 15, 16 nicht linear sein, sondern durch eine Vielzahl von Einflüssen, insbesondere einer Leistungscharakteristik der Antriebsvorrichtung 10 und Verlusten sowie Trägheiten innerhalb der Aufzugsanlage 1, Kurvenverläufen folgen. Dennoch wird anhand von 2 das Prinzip deutlich, dass bei vollbeladenem Fahrkorb 4 für eine Aufwärtsfahrt und bei leerem Fahrkorb 4 für eine Abwärtsfahrt jeweils im etwa eine obere Grenzleistung 17 aufzubringen ist. Für einen vollbeladenen Fahrkorb 4 bei einer Abwärtsfahrt bzw. leeren Fahrkorb 4 bei einer Aufwärtsfahr muss keine Antriebsleistung P aufgebracht werden. Zwischen diesen Zuständen erfolgt ein Nulldurchgang, der idealisiert bei 50% Zuladung liegt, real jedoch aufgrund von Reibverlusten und Trägheiten bei einem leichten Übergewicht des nach unten verfahrenen Teils aus Fahrkorb 4 und Gegengewicht 9 liegt.
Für eine 2 entsprechende Aufzugsanlage 1 mit einer Masse des Gegengewichts 9 entsprechend einem Fahrkorb 4 mit halber maximaler Zuladung muss zumindest die obere Grenzleistung 17 bereitgestellt werden, die ausreicht, um einen leeren Fahrkorb 4 mit maximaler Beschleunigung nach unten zu verfahren, sodass die gewünschten Wartezeiten und Durchsätze erreichen werden können. Diese obere Grenzleistung 17 entspricht gleichzeitig im Wesentlichen der Antriebsleistung P, die nötig ist, um einen Fahrkorb 4 bei maximaler Zuladung mit maximaler Beschleunigung nach oben zu beschleunigen, wobei in beiden Fällen etwa 50% der maximalen Zuladung als Differenz zwischen der Masse des Fahrkorbs 4 und der Masse des Gegengewichts 9 angehoben werden müssen.
3 zeigt eine 2 in der Darstellung entsprechende, ebenfalls stark vereinfachte Prinzipsskizze für eine Aufzugsanlage 1 nach einem Aspekt der Erfindung, bei der die Masse des Gegengewichts 9 um einen ersten Betrag 18 weniger wiegt als die Summe aus Leermasse und der Hälfte der maximalen Zuladung. Der erste Betrag 18 entspricht hier 10% der maximalen Zuladung, so dass bei 40% der maximalen Zuladung Massengleichheit zwischen Fahrkorb 4 und Gegengewicht 9 besteht. Um bei einer solchen Aufzugsanlage 1 den leeren Fahrkorb 4 mit der maximalen Beschleunigung nach unten beschleunigen zu können, muss die Antriebvorrichtung 10 zumindest eine untere Grenzleistung 19 aufbringen. Diese untere Grenzleistung 19 liegt deutlich unterhalb der oberen Grenzleistung 17 und kann insofern mit geringerem Energieaufwand bzw. auch mit einer Antriebsvorrichtung 10 mit geringerer verfügbarer Antriebsleistung P erreicht werden.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung 10 dazu eingerichtet, beim Beschleunigen des Fahrkorbs 4 in der Aufwärtsrichtung mit einer um den ersten Betrag 18 leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung, hier also bei 90% der Zuladung, und bei der maximalen Beschleunigung des Fahrkorbs 4 eine maximal verfügbare Antriebsleistung 20 aufzubringen. Eine solche maximal verfügbare Antriebsleistung 20 kann dazu genau bei 90% Zuladung erreicht sein, wie in einem ersten Verlauf 20.1 der maximal verfügbaren Antriebsleistung 20 dargestellt ist. Die Antriebsvorrichtung 10 weist dann zumindest eine maximal verfügbare Antriebsleistung 20 entsprechend der oberen Grenzleistung 17 auf, kann jedoch aufgrund der geringeren aufzubringenden Antriebsleistung P für eine Leerfahrt in Abwärtsrichtung energieeffizienter betrieben werden. Eine maximal verfügbare Antriebsleistung 20 kann auch, wie in einem zweiten Verlauf 20.2 der maximal verfügbaren Antriebsleistung 20 dargestellt, zwischen der unteren Grenzleistung 19 und der oberen Grenzleistung 17 liegen, sodass die Antriebsvorrichtung 10 gegenüber einer Auslegung gemäß 2 kleiner dimensioniert werden kann und somit insgesamt energieeffizienter und günstiger ausgebildet sein kann. Die Antriebsvorrichtung 10 kann auch, wie in einem dritten Verlauf 20.3 der maximal verfügbaren Antriebsleistung 20 dargestellt, dazu eingerichtet sein, beim Beschleunigen des Fahrkorbs 4 in der Aufwärtsrichtung mit einer um das Zweifache 18' des ersten Betrags 18 leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung eine maximal verfügbare Antriebsleistung 20 aufzubringen, die dann im Wesentlichen der unteren Grenzleistung 19 entspricht. Durch das Erreichen der maximal verfügbaren Antriebsleistung 20 zwischen einer um das Zweifache 18' des ersten Betrags 18 leichteren Zuladung und einer um den ersten Betrag 18 leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung, also hier zwischen 80% und 90% Zuladung, kann die Antriebsvorrichtung 10 kleiner als oder gleichgroß wie eine Antriebsvorrichtung 10 bei einer Aufzugsanlage 1 entsprechend 2 ausgebildet sein, so dass ein Vorteil erzielt wird. Gleichzeitig ist die mittlere Differenzmasse, die durch die Antriebsvorrichtung 10 im Normalbetrieb bei einer Aufzugsanlage 1 gemäß 3 angehoben werden muss, geringer, so dass die Aufzugsanlage 1 mit geringerem Energieaufwand betrieben werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Aufzugsanlage
2: Aufzugsschacht
3: Technikraum
4: Fahrkorb
5: Zugmittel
6: Antriebswelle
7: Triebscheibe
8: Umlenkrolle
9: Gegengewicht
10: Antriebsvorrichtung
11: Bremse
15: erster Verlauf
16: zweiter Verlauf
17: obere Grenzleistung
18: erster Betrag
18': Zweifaches des ersten Betrags
19: untere Grenzleistung
20: maximal verfügbare Antriebsleistung
20.1: erster Verlauf der maximal verfügbaren Antriebsleistung
20.2: zweiter Verlauf der maximal verfügbaren Antriebsleistung
20.3: dritter Verlauf der maximal verfügbaren Antriebsleistung
D: Abwärtsrichtung
P: Antriebsleistung
U: Aufwärtsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2537789 A2 [0004]

Claims

Aufzugsanlage (1) zum Transport von Personen und/oder Transportgut, aufweisend zumindest einen sich vertikal erstreckenden Aufzugsschacht (2); und zumindest einen entlang des Aufzugsschachts (2) in einer Aufwärtsrichtung (U) und einer Abwärtsrichtung (D) verfahrbaren Fahrkorb (4); wobei der zumindest eine Fahrkorb (4) mittels einer Antriebsvorrichtung (10) antreibbar ist; wobei der Fahrkorb (4) eine Leermasse aufweist und die Aufzugsanlage (1) dazu eingerichtet ist, in dem Fahrkorb (4) eine maximale Zuladung aufzunehmen sowie den Fahrkorb (4) höchstens mit einer maximalen Beschleunigung zu beschleunigen; und wobei die Antriebsvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs (4) in der Aufwärtsrichtung (U) mit einer um einen ersten Betrag (18) leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung des Fahrkorbs (4) eine maximal verfügbare Antriebsleistung (20) aufzubringen.
Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Fahrkorb (4) über ein an einer Antriebswelle (6) umgelenktes Zugmittel (5) mit einem entlang des Aufzugsschachts (2) in der Aufwärtsrichtung (U) und der Abwärtsrichtung (D) verfahrbaren Gegengewicht (9) verbunden ist und die Antriebswelle (6) mittels der Antriebsvorrichtung (10) antreibbar ist; und wobei das Gegengewicht (9) um den ersten Betrag (18) leichter als die Summe aus Leermasse und der Hälfte der maximalen Zuladung ausgebildet ist.
Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 2, wobei die Antriebsvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs (4) in der Aufwärtsrichtung (U) mit einer um das Zweifache (18') des ersten Betrags (18) leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung und bei der maximalen Beschleunigung eine maximal verfügbare Antriebsleistung (20) aufzubringen.
Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Antriebsvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des leeren Fahrkorbs (4) in der Abwärtsrichtung (D) bei der maximalen Beschleunigung eine maximal verfügbare Antriebsleistung (20) aufzubringen.
Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 1, wobei die Antriebsvorrichtung (10) als Linearmotor oder als Hydraulikantrieb ausgebildet ist.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Betrag (18) zumindest 5%, bevorzugt zumindest 10% der maximalen Zuladung entspricht.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Beschleunigung 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5 oder 1,6 m/s² beträgt.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs (4) in der Aufwärtsrichtung (U) mit der maximalen Zuladung zumindest eine Antriebsleistung für eine Beschleunigung des Fahrkorbs (4) von 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1 oder 1,2 m/s² aufzubringen.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufzugsanlage (1) dazu eingerichtet ist, den Fahrkorb (4) höchstens mit einer maximalen Beschleunigungsänderung zu beaufschlagen, wobei die maximale Beschleunigungsänderung 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, oder 2,5 m/s³ beträgt.
Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 9, wobei die Antriebsvorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, beim Beschleunigen des Fahrkorbs (4) aus dem Stillstand mit der maximalen Beschleunigung eine maximal Beschleunigungsänderung zu erreichen.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufzugsanlage (1) dazu eingerichtet ist, in einem Gebäude angeordnet zu sein und zumindest 7%, bevorzugt zumindest 11 %, der Personenkapazität des Gebäudes innerhalb von 5 Minuten mit einer um den ersten Betrag (18) leichteren Zuladung als der maximalen Zuladung zu transportieren.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest eine Bremse (11) zum Abbremsen des Fahrkorbs (4) in zumindest einer Richtung (U, D), wobei die Bremse (11) dazu eingerichtet ist, den Fahrkorb (4) bei maximaler Zuladung mindestens mit der maximalen Beschleunigung abzubremsen.